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建滔(河北)研發基地利用創新科技爭做煤化工綠色發展的引領者
添加時間:2017年03月22日文章來源:本站原創 【字體:

產學研三廢資源化  引領企業綠色發展

河北建滔工業園區依托院士團隊和國家重點實驗室——建滔(河北)研發基地利用創新科技爭做煤化工綠色發展的引領者

2004年以來,針對煉焦行業存在的問題,國家發改委發布了《關于清理規范焦炭行業的若干意見》及《焦化行業準入條件》等產業政策,對煉焦行業進行了清理、整頓和規范,遏制低水平重復建設和盲目擴張的勢頭,淘汰落后生產能力,優化行業結構,建滔(河北)焦化有限公司成為了國家發展改革委公告的第一批74家符合準入條件的焦化生產企業之一。

2016年中央經濟工作會議又把“去產能”列為2016年五大結構改革任務之首,然而環保手段是化解產能過剩眾多武器中最重要的一把利劍。強化環境硬約束、嚴格環境準入、落實環境治理任務等均成為國家調整產業結構、去產能的重要政策。

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面對如此嚴峻的發展形勢,誰都無法逃脫優勝劣汰的自然選擇規律,唯有順應時代發展、響應國家號召、落實國家政策,才能生存并有機會脫穎而出,河北建滔工業園區深知唯有提高環境治理技術、強化環境治理效果才能長久生存而不被淘汰,而提高環境質量就要靠科技進步、靠技術創新、管理創新。為落實國家相關政策,建滔于2014年7月聯合北京師范大學環境學院成立“環境模擬與污染控制國家重點實驗室-建滔(河北)研發基地”,特聘請中國工程院郝吉明院士、侯立安院士、約翰•查爾斯•科瑞譚登院士、楊志峰院士作為環境治理高級顧問,并由中共河北省委組織部、河北省科學技術廳、河北省科學技術學會批準成立院士工作站。研發基地以理論和實踐相結合,努力促進高校創新性成果的研發及應用、提升企業環保水平,力爭建設成為能夠在全國具有一定影響力的環保研發基地。

校企合作,提升環保水平

焦化作為傳統工業,在生產過程中產生的污染物總量大已是行業性難題,其主要污染物有廢水、廢氣等,但成分較復雜,廢水主要來源于煤高溫裂解、煤氣凈化、化工產品的生產,有害物質含量較高,廢氣主要來源于焦爐煉焦過程中產生的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等。為此,建滔(河北)焦化有限公司不惜重金進行環保投資,與研發基地聯手徹底解決焦化行業污染問題。

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建滔(河北)研發基地自建成以來就以制備新材料、研發環保新技術、制造先進環保處理設備、提出創新性的環保管理體系為核心,并長期由重點實驗室的研究生、博士生針對河北建滔工業園區在生產過程中產生的廢水、廢氣及固體廢物進行資源化處理研究,同時對環境治理關鍵技術和核心設備進行不斷深入研發,在園區達標排放的基礎上做到超低排放。

焦化廢水生化處理提標改造+深度治理回收項目

據建滔負責人介紹,2014年5月投資4200萬元,將原有的SBR工藝升級改造為A2O+生物流化床,8月投入使用并持續穩定運行,處理后的水質各項指標均優于2015年1月開始執行的《煉焦化學工業污染物排放標準》中的直接排放標準。

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研發基地在此基礎之上,又從環境學、材料學、自動化、化學等交叉科學出發,自主研發“電化學水處理+微納米氣浮+超高速過濾機+雙膜過濾”組合技術,實現焦化廢水二級生化出水的深度處理穩定達標回用,此項目共投資3200萬元,目前日處理量可達1920噸,全部回收再利用于生產系統冷卻水的補充水,出水接近純凈水指標,遠遠優于《城市污水再生利用工業用水水質》(GB/T19923-2005)標準,每年可減排氨氮18噸、COD105噸、節約水資源56萬噸。

鍋爐煙氣超低排放深度治理工程

園區內5臺鍋爐脫硫、脫硝、除塵項目歷經三次提標升級改造,總投資超過一億元,至2016年,鍋爐全部增加脫硝裝置;電除塵改為電袋組合;對原有脫硫工藝進行升級改造,并增加一套硫酸銨制焙工段。園區一位工作人員告訴記者,“2016年我們又在“研發基地”的專業指導下,采用國家重點實驗室的“模塊化+系統化”最新專利技術,形成“SNCR脫硝+電袋除塵+氨法脫硫工藝+超聲波除塵+塔外氧化+消除氣溶膠專有技術+DCS全自動控制系統+塔外蒸發結晶”的獨特處理工藝。與原有技術相比,改造后的鍋爐煙氣排放優于《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011),并達到超低排放標準。目前鍋爐煙氣排放值:煙塵低于10mg/m3、二氧化硫低于35 mg/m3、氮氧化物低于50 mg/m3,每年可減少二氧化硫排放1494噸,減少氮氧化物排放1180噸,減少顆粒物排放295噸。”

焦爐煙氣深度治理項目

焦爐在煉焦過程中除了從煙囪排放的污染物以外,無組織廢氣的排放才是解決焦爐排放污染物的難題所在。“建滔共有4座焦爐,自建廠以來,經大大小小多次治理,但仍存在無組織排放,為有效減少焦爐裝煤、推焦產生的爐頭煙,以及焦爐爐頂除塵孔封蓋冒煙,2016年我們在研發基地資源化技術的指導下,投資4200萬元,建設焦爐無組織排放深度治理項目,焦爐裝煤爐頭煙治理采用高壓氨水側導除塵,同時爐門、推焦桿產生的煙塵由機側、焦側配套集煙罩收集至皮帶小車輸送地面站進行處理,爐頂大蓋采用水封式,避免冒煙。經過改造后,實現焦爐無煙裝煤及推焦,回收的煤氣回用于甲醇提高甲醇產量。”建滔一位負責人告訴記者。

焦爐煙道氣二氧化碳資源回收利用

大家都知道CO2的排放,使全球氣溫升高,這個問題一直都是全世界關注的焦點,建滔更加清楚地認識到這一點,為此,研發基地綜合國內外CO2回收技術,針對焦爐煙氣中CO2分壓低、O2含量高的特性,自主研發了應用復合胺水溶液從煙道氣中回收CO2的新技術,與傳統方法相比,該技術對煙道氣中CO2的吸收能力提高了25%、能耗降低了30%、操作費用降低了30%以上、設備腐蝕降低80%以上。

據建滔負責人介紹,該項目前后共投入了8000多萬元。不僅如此,研發基地還采用電化學處理——膜過濾組合技術,對煙道氣在洗滌過程中產生的廢水進行深度處理,滿足了煙氣清洗廢水回用水質標準,且多項指標遠優于國家行業標準。該項目采用的焦爐煙氣余熱回收+脫硫除塵+二氧化碳回收工藝+DCS自動控制系統+凈化廢水深度處理工藝在園區成功運行后,每年減少溫室氣體CO2排放約1.4×105噸,節能折標煤28236噸。“這個工程在全國是首例,中國焦化行業協會多次到現場進行調研,并準備在全國推廣應用。”這位負責人告訴記者。

揮發性有機物VOCs深度治理項目

根據環保部大氣污染源解析以及PM2.5成因分析,減少VOCs排放對控制PM2.5及臭氧污染極其重要。因此,建滔(河北)研發基地在院士的指導下,自主研發了全密閉系統+負壓系統回收+高溫燃燒分解VOCs深度治理項目,該項目投資1850萬元。該套系統能夠收集苯、甲醇罐區以及裝卸車呼出的尾氣,并輸送至化產工段回收高濃度氣體,低濃度氣體送至鍋爐系統在900℃的高溫下完全燃燒分解,避免了VOCs的排放。

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除了以上深度治理項目,園區依托建滔(河北)研發基地的創新性技術,還對2座煤場及2座焦場實施全封閉,料場采用全封閉+防風抑塵網相結合,廠區環境美化亮化等多項環保治理工程,截至目前投資超過6.5億元,實現了資源的綜合利用。

“目前我們做的這些改造也好,治理也罷,對于我們企業的長久生存與發展還是遠遠不夠的,我們還準備在三廢治理方面繼續不斷探索、深度治理,建成節能、降耗、減排的全國環保示范基地。2017年我們計劃投資3.4億元實施干熄焦、蘭州大學的焦爐煙氣PM2.5深度治理、焦爐煙氣深度脫硝、大連理工大學的焦化廢水生化微納米深度處理、北京師范大學的污水處理系統提標改造污泥減量等深度治理項目,其中干熄焦項目我們已經與華能簽訂合同,今年開始實施,焦爐煙氣PM2.5深度治理是今年我們在環境治理方面的一個重點,解決同行業焦爐無組織排放存在的難題,我們采用新型科學技術——云式除塵,去除焦爐煉焦過程中產生的大部分PM2.5及PM10,還有焦化廢水生化微納米深度處理,我們采用重點實驗室的微納米技術,脫除廢水中難降解的有機物,我們要形成具有國際先進水平的環保技術體系,在全國化工行業推廣這套環境管理新模式,為煤化工探索一條綠色發展之路,延長企業生命線。”企業負責人鄭重地說道。

河北建滔工業園區環境治理成果鑒定

2016年12月18日由建滔(河北)研發基地完成的“煤化工園區污染綜合治理與資源化回用技術及工業化應用”項目在河北建滔工業園區通過了由中國環境科學學會組織的鑒定。

以中國工程院院士曲久輝為組長,以中國工程院院士劉文清、宋君強以及中國工程院外籍院士、美國工程院院士John Charles Crittenden等為專家的鑒定委員會現場考察了河北建滔工業園區作為典型案例實施的煙道氣二氧化碳回收、焦化廢水生化出水電催化氧化深度處理以及鍋爐煙道氣超低排放項目,聽取了研發單位關于煤化工園區污染綜合治理的情況匯報。

煤化工行業在生產過程中產生的廢水和廢氣的綜合治理與資源化回用是當前國家亟須解決的重要環保難題,也是當前環境工程科學研究前沿領域。專家們對該項目所取得的成果表示充分肯定和贊賞,鑒定委員會一致認為:該成果整體處于先進水平,在納晶多孔電極制備技術、傳質強化電催化反應裝備研制方面處于領先水平。河北建滔工業園區通過以上項目的順利實施,在環境保護新技術應用方面走在了煤化工園區污染治理的前沿。

科技創新,引領綠色發展

2016年12月18日由環境模擬與污染控制國家重點實驗室——建滔(河北)研發基地主辦的“環境污染防治與綠色發展高級論壇”在河北建滔工業園區舉行,多名院士及業內專家共聚一堂,分享各自在環境污染防治和綠色發展方面的新理念和新舉措。中國工程院院士、清華大學教授郝吉明,中國工程院院士、中國科學院生態環境研究中心研究員曲久輝,中國工程院院士、火箭軍后勤科學技術研究所所長侯立安,中國工程院院士、中國科學院合肥物質科學研究院研究員劉文清,美國工程院院士、中國工程院外籍院士John Charles Crittenden,中國工程院院士、國防科大海洋科學與工程研究院院長宋君強,中國工程院院士、國際環境生態學會主席楊志峰等院士出席論壇并發表了演講。

一位企業負責人告訴記者,郝吉明院士分析綠色轉型的標志是:1、資源消耗要少;2、單位產品的環境影響要少;3、單位產品的價值要高。價值高資源消耗少,就能做到雙贏。從這三方面下功夫,下功夫的動力就是創新,一個是技術創新,再一個是機制、體制創新。為此,北京師范大學環境模擬與污染控制國家重點實驗室——建滔(河北)研發基地開始進行工業廢水、廢氣及固體廢棄物處理和資源化利用等關鍵技術與核心設備的研發,同時幫助企業制定創新性的環保管理體系與措施,創建焦化行業的管理新模式,為園區的環境污染防治實現一次實質性的跨越。

北京師范大學環境模擬與污染控制國家重點實驗室——建滔(河北)研發基地此次舉辦的高級論壇對河北建滔園區今后的發展意義尤為深遠,它不僅對園區目前的環境治理成效給予了極大的肯定,更為園區未來環境污染防治與綠色發展明確了方向,引領河北建滔園區邁向資源消耗、環境領域影響小,為社會作出更大貢獻,成為煤化工企業環境污染治理的一個標桿。
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