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石化巨人:資源復活傳說對決

107/10/03 瀏覽次數 1009
石化廠(pixabay.com用戶DesignFife作品)石化廠(pixabay.com用戶DesignFife作品)
 
廢水回收
 

廠區供水系統─依用途分為工業用水、純水及冷卻水,在代表性煉油石化廠中,上述3種用水分別約占10、30及60%。工業用水用於消防、綠化、油槽與設備清洗試壓、工場洗滌等。純水用於送入鍋爐產生蒸氣,高壓蒸氣用於推動發電機產生電力或渦輪壓縮機產生動力;中壓蒸氣用於熱交換、油料霧化、真空抽氣等;低壓蒸氣用於管線加熱保溫、除焦、脫氣等;蒸氣使用後部分經冷卻進入冷凝水回收系統。

 

冷卻水用於移除製程流體多餘的熱量,使各分流液體或氣體溫度達設計值,以利反應分離提高產品產率與品質。冷卻水經風扇抽引冷風,使水蒸發而降溫再循環使用。

 

枯水期常出現乾旱現象,季節性缺水對需水量大的煉油石化廠造成困擾。因此除了善用節水措施外,也需考量廢水回收再利用以減輕仰賴外界供水的壓力。

 

廢水管理─回收需先做好廢水分類分流管理,也就是把含鹽類較多的無機性廢水如來自冷卻水塔濃縮排水及製造純水離子交換樹脂的再生中和廢水,收集經過濾去除懸浮固體;而把含化學需氧量較高的有機性廢水如各煉製工場的製程廢水,收集利用一級、二級與三級處理。煉油石化廠供水及廢水回用(上)及灌裝油氣回收處理(下)<收技術煉油石化廠供水及廢水回用(上)及灌裝油氣回收處理(下) 煉油石化製程廢水主要含有油、懸浮固體、溶解性有機物及無機鹽類。處理方式依序是:一級處理先利用油水分離器使油滴上浮回收成廢油,接著利用溶氣浮除,添加藥劑使懸浮固體及殘留油滴產生化學膠羽,容易附著氣泡上浮而刮除成浮渣;二級處理利用微生物分解溶解性有機物降低化學需氧量;三級處理先利用超濾薄膜去除大小約數個微米的微生物及膠體,接著利用逆滲透去除無機鹽類,回收水當作製造純水的進料水,回收率約60~70%。

 

揮發性有機物回收

 

揮發性有機物的定義─指在1大氣壓下,測量所得初始沸點在攝氏250度以下有機化合物的空氣汙染物總稱,但不包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、二硫化碳等。

 

管制法規─對象包括揮發性有機液體裝載操作、揮發性有機液體儲槽設施、石化製程使用的廢氣燃燒塔、石化製程的設施排氣及設備元件(如泵浦、壓縮機、閥件、管件等)。排放濃度是以攝氏0度及1大氣壓下未經稀釋的乾燥排氣體積為計算基準,換算為甲烷當量而單位以ppm表示。

二氧化碳再利用<求標準以揮發性有機液體(如汽油)裝載操作設施為例,應以收集系統連通至鍋爐、加熱爐或其他破壞性設施,使削減率達90%或排放濃度200 ppm以下,或連通至非破壞性回收處理設施,使削減率達85%或排放濃度300 ppm以下。二氧化碳再利用
 

回收技術─汽油裝載作業排氣濃度約250~300萬ppm甲烷,含量高低依次是四個碳C4、五個碳C5、六個碳以上C6+,也含少量三個碳C3及二個碳C2,其他則是空氣。業界通常採用的回收處理方式簡述如下。

 

機械冷凝─利用冷媒依序產生攝氏–3度、–25度、–40度、–80度四段不同溫度的工作流體,並送入冷箱熱交換器,使油氣依碳數的高低在不同的冷箱冷凝,回收液體混合後再混入汽油中。

 

活性碳吸附─油氣經活性碳吸附後排放,活性碳飽和時利用真空幫浦使吸附床降低壓力使碳氫化合物脫附,抽出的濃縮油氣再經洗滌吸收塔使油氣溶入汽油中,洗滌吸收過程中產生的含油氣排氣再送回活性碳吸附。

 

薄膜分離─油氣先加壓經洗滌吸收塔使油氣溶入汽油中,無法被吸收的油氣經薄膜擴散,但空氣不會通過薄膜。另一端利用真空幫浦增加薄膜兩端壓力差,以利碳氫化合物的擴散分離,而真空吸出的濃縮油氣送回洗滌吸收塔。

 

鋰電池回收

 

國內電動車政策─在2030年公務車及巴士全面使用電動車,在2040年禁售燃油車。未來最終淘汰的動力鋰電池會逐年增加,雖然鋰電池不含鉛鎘汞等毒性高的重金屬,但考量環境及資源面,回收處理鋰電池有其必要性。

 

回收目標及技術─針對有價金屬如鋰、鈷、鎳、錳、銅、鋁、鐵等,回收技術分為乾式及溼式。乾式技術是把電池熱處理燒除有機材質、破碎篩分及磁選,對金屬分類再經高溫使金屬氧化還原形成蒸氣冷卻收集而回收有價金屬。溼式技術把電池拆解破碎分類,利用化學藥劑使金屬選擇性溶出,再經離子交換、沉澱或電解進行濃縮分離。

 

先進國家的做法─德國依歐盟電池回收指令(2006∕66∕EC)要求生產商、銷售商、回收商及消費者都負有相對應回收的責任,並成立歐洲最大鋰電池回收組織由GRS基金負責運轉,在2010年開始回收工業用電池,未來也把車用動力鋰電池納入回收體系。

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