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乙烯是石化工業重要的有機原料。乙烯生產原料石腦油中含有硫，在裂解過程中會產生硫化氫、二氧化碳等酸性氣。去除酸性氣普遍采用堿洗法，堿洗產生的廢堿液中硫化物、氮氧化物含量較高，普通污水處理場生化池中的微生物不能直接處理。中國石化“十條龍”攻關項目“百萬噸級乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化工藝技術開發及工業試驗”，利用廢堿濕式氧化裝置通過“循環流”實現工業廢水無害化與資源化。

本版文圖由 卞江岐 萬 里 王桂根 周 彤 孫寶翔 褚鵬飛 林雯旻 沈 楊 提供

鎮海煉化：牽頭聯合攻關實現技術突破

2019年12月，鎮海煉化牽頭成立攻關小組，聯合大連院、工程建設公司（SEI）、華東理工大學等攻關單位，比對國內現有技術，探索廢堿液濕式氧化工藝技術開發。

2004年，鎮海煉化運行大連院研發的濕式氧化處理裝置；2010年，運行Zimpro濕式氧化處理裝置。鎮海煉化在兩套裝置開車、調試與運行中積累了大量經驗，為廢堿液濕式氧化工藝技術的研究奠定了基礎。

在設計、施工階段，鎮海煉化提出了一系列的改進意見，并共同攻關解決難題，為裝置開工和長周期運行打下了基礎。裝置開工后，該公司不斷查漏補缺，完成裝置消缺及工業試驗。裝置標定期間，該公司試驗了不同煉油、乙烯堿渣摻混比的裝置處理效果，實現了煉油、乙烯堿渣摻混從設計工況1∶15到1∶5、1∶4至1∶3的不斷突破。

大連院：成套技術解“卡脖子”難題

乙烯裝置排放的含硫廢堿液是乙烯工業最大的惡臭污染源。長期以來，我國百萬噸乙烯含硫廢堿液均采用國外引進的濕式氧化裝置處理，一次性投資和運行費用高。

針對國外技術“卡脖子”問題，大連院明確了廢堿液中主要污染物硫化鈉在濕式空氣氧化反應中的轉化形式、反應器內氣液傳質機理和影響因素，通過試驗驗證了硫化鈉濕式氧化動力學分析結果，確定了最優反應條件，研制了關鍵設備，設計了反應流程，最終開發出以環流式內循環反應器為核心的百萬噸乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化成套技術。

鎮海煉化運用該技術建成了首套工業化裝置。與國外同類技術相比，該技術投資成本低、裝置運行周期長，經濟效益和社會效益顯著，為保障國家能源安全、乙烯工業高質量發展提供了有力支撐。

SEI：實現裝置低耗能和長周期平穩運行

2020年以來，SEI技術開發團隊創新性地結合環境工程理論計算與化學工程工藝設計方法，開發了以環流式內循環反應器為核心的百萬噸乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化成套技術，設計了能量高效回收與防結垢一體化的集成換熱系統，實現了裝置的低耗能和長周期平穩運行。

“攻關期間，我們進行了多次方案比選、20多次專題討論，對反應器結構、能量利用系統、溫度和壓力控制系統等核心系統反復優化，為這次技術開發奠定了堅實基礎。”SEI團隊技術負責人說。

前不久，百萬噸級乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化工藝技術開發成功，填補了國內該技術的空白，形成了中國石化具有自主知識產權的大型化濕式氧化成套工藝。

華東理工大學：氧氣利用率較國外技術提升

在探索廢堿液濕式氧化工藝技術開發的過程中，華東理工大學先后對基于氣泡群可控的氣液強化反應技術及基于慣性動量強化的高效分離技術開展技術攻關。在工業應用的大型環流反應器中，在運行溫度190攝氏度、壓力3.0兆帕的操作條件下，該裝置實現了反應器內液體循環倍數達50倍以上，運行溫差小于0.5攝氏度，COD去除率高，較國外先進技術氧氣利用率提升了30%。

該裝置實現了分形氣泡強化傳質技術在高濃度COD廢水處理領域的首次工業化應用。

技術圖解

百萬噸級乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化工藝技術

●為什么要開發應用該技術？

針對廢堿液，國內外有幾種處理方法，包括中和法、生物處理技術、濕式氧化技術等。近年來，由于乙烯原料向輕質化、多元化發展及操作水平提高，硫化物、碳酸鹽、堿含量不斷下降，加之乙烯工程均設有相應的污水處理配套設施，因此，廢堿液經濕式氧化后直接進污水處理生化系統成為各國乙烯裝置尤其是大型乙烯裝置的發展方向。

國內大規模含硫廢堿液的處理技術主要依賴國外的濕式氧化技術，其關鍵反應器、分離器均需國外進口，不僅設備投資費用和技術服務費用高，而且經常因反應波動、超溫等異常工況導致非計劃停工。國外技術在運行和維護過程中，由于技術保密，存在控制“黑匣子”、備件“賴進口”、維護“等人員”等“卡脖子”問題。為此，中國石化將具有國產自主知識產權的大型化廢堿液濕式氧化處理成套技術列為“十條龍”科技攻關項目，進行重點開發。

●該技術是如何凈化廢堿液的？

“我”是一滴水，也是旅行愛好者。每次遠行歸來，“我”和朋友們都會相聚在污水處理廠做個SPA放松調整一下，疏通經絡、排出毒素，讓微生物把“我”表皮毛孔中的垃圾和細菌吸出，下次元氣滿滿再出發。

●該技術應用情況如何？

鎮海煉化百萬噸級乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化裝置于2022年1月12日建成投產，截至目前已平穩運行超過一年，裝置出料數據均優于設計指標，無非計劃停工等異常情況，實現“長周期”運行攻關目標。

2022年7月25日至8月3日，該裝置標定以廢堿液100%處理負荷為主線，探究了110%和120%負荷工況下運行能力，各條件下裝置出料數據均優于設計指標，實現全部“十條龍”攻關目標。

2023年7月5日，“百萬噸級乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化工藝技術”通過集團公司技術鑒定并建議推廣。鑒定結果顯示，與同類技術相比，該技術投資低、運行周期長且費用低，處于國際領先水平。截至目前，該項目共申請中國發明專利35件，獲授權11件，具有自主知識產權。

應用成果

鎮海煉化首套工業化裝置穩定運行 18 個月以上，各項處理指標均優于設計值，其中 COD 去除率達 90.7%、硫化物去除率達 99.99%。

含硫高濃度污水 庫存實現“零”的突破

鎮海煉化首套工業化裝置穩定運行18個月以上，各項處理指標均優于設計值，其中COD去除率達90.7%、硫化物去除率達99.99%。

今年3月，在鎮海煉化“老區大檢修”中，廢堿液濕式氧化裝置在減少超高濃度污水庫存、壓縮污水處理周期中發揮了巨大作用。原本檢修產生的高含硫煉油堿渣污水，處理周期需要3~4年，處理不完的污水只能存在罐中。

檢修中，廢堿液濕式氧化裝置接收處理2號催化、3號常減壓等裝置排放的810噸高含硫煉油堿渣污水，通過攻關團隊穩定提升煉油廢堿摻煉負荷、持續關注工藝參數和化驗數據，首次實現煉油、乙烯廢堿摻混比1∶3工況下連續穩定運行超310小時，降低后續污水處理難度，首次實現公司裝置停工檢修含硫高濃度污水庫存“零”的突破。

全力保證乙烯主裝置長周期運行

嘉賓：鎮海煉化安全環保專家 高根煜

大連院高級工程師 周 彤

工程建設公司高級工程師 宋健健

問：百萬噸級乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化工藝技術國產化有何意義？

高根煜：該技術國產化取得成功，打破了大型廢堿處理技術的國外壟斷，節約了投資，形成了擁有中國石化自主知識產權、可實施可推廣的成套處理技術，實現了工業裝置的高效、穩定、低能耗和長周期運行。該技術是國際上首次成功應用“中溫中壓法”處理煉油、乙烯摻混廢堿，實現了一套裝置處理多種廢堿的新突破，為公司持續綠色發展提供動能，在國內成功打造了大型國產化廢堿濕式氧化樣板裝置。實現“中國技術治理中國廢水”，主要技術指標達到國際領先水平，消除廢堿液帶來的異味，環境效益、經濟效益和社會效益顯著。

問：該技術市場前景如何？

周 彤：中國石化自主開發的百萬噸級乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化成套技術在鎮海煉化實現了工業應用。工業應用結果表明，該技術在工藝路線選擇、工程設計、核心設備開發等方面都是成功的，徹底解決了廢堿液惡臭污染問題，實現了裝置長周期穩定運行，有效降低了后續污水生化處理設施的負荷，確保污水處理場穩定達標排放，為企業“無廢無異味綠色示范基地”建設提供了技術支撐。

目前，國內外已建大型廢堿濕式氧化裝置均采用國外技術，該技術的成功應用，標志中國石化打破了國外公司在國內該領域的長期壟斷，擁有了自主研發的大型國產化廢堿濕式氧化處理技術，首創了應用“中溫中壓法”處理煉油、乙烯摻混廢堿新工藝，打造了“能力更大、效率更高、投資更省”的大型國產化廢堿液濕式氧化樣板裝置。與國外引進技術相比，該裝置建設投資降低40%、運行費用降低23%。截至目前，該裝置已平穩運行超過18個月，為保證乙烯主裝置長周期運行提供了配套支撐，經濟效益顯著。該技術受到系統內外多家企業廣泛關注，項目團隊正在積極開展技術交流和推介，一套裝置已實現工業推廣，并有多家潛在客戶，市場應用前景廣闊。

問：下一步，該技術的發展方向是什么？有什么計劃？

宋健健：我們將從優化、拓展、低碳化三個維度開展百萬噸級乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化工藝技術應用的后續工作：

一是優化投資和運行成本。優化投資主要從工藝和材料兩方面入手，進一步優化工藝參數、研究低成本設備材料；降低運行成本主要從提高取熱和運行穩定性入手，在保證裝置平穩運行的前提下，回收更多的熱量。

二是拓展應用，由于濕式氧化屬于高級氧化，不受鹽離子的影響，因此可以與冷凍結晶聯合開發，濕式氧化后廢堿液副產無機鹽，實現資源化應用。

三是減污降碳協同增效方面，開發高溫WAO技術，通過提高反應溫度和壓力，實現污水中有價資源的定向回收。