一种甲醇制烯烃工艺废水的处理方法技术

本发明专利技术提供一种甲醇制烯烃工艺废水的处理方法，对MTO工艺废水进行相分离处理，通过相分离装置将废水分为油相和水相，油相回收利用，水相进行下一步处理；将第一步处理得到的废水水相进行精馏处理，去除废水中溶解的有机物，废水的COD降到500mg/L以下。经第一步处理的废水经换热器换热后，进入精馏塔的中部，塔底通过再沸器加热，塔顶蒸汽经冷凝器全凝后进入回流罐，得到油相和水相的混合物，油相采出回收利用，水相由回流泵送回精馏塔，塔釜出水经冷却后进行下一步处理。在精馏塔中添加共沸剂，所述共沸剂具有在50℃‑150℃的沸点的芳烃类、醇类或酯类物质。本发明专利技术去除率达99％以上。操作简便处理成本低，易于实现工业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理
中有机化工废水的处理方法，具体说是一种甲醇制烯烃工艺废水的处理方法。
技术介绍
乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的化工原料，需求量日益攀升，但作为低碳烯烃传统原料的石脑油、轻柴油等面临日益短缺的局面。近年来，由煤或天然气经甲醇制烯烃(MTO)技术日益成熟，成为备受关注的一条生产路线。MTO的反应机理是甲醇脱水生成二甲醚，形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然后转化为以乙烯、丙烯为主的低碳烯烃及少量烷烃和芳烃。该方法生成大量的水，通常情况下水占反应流出物料总质量的一半以上，如何有效地处理和利用此股工艺废水变得十分重要。中国专利CN101139118A公开了一种含甲醇和二甲醚的废水处理工艺，其具体方法是：将含甲醇和二甲醚的废水，加压后与汽提塔净化水换热，然后进入汽提塔，汽提塔塔顶产生的甲醇等气体混合物经换热后进入回流罐，一部分作为回流返回汽提塔塔顶；另一部分送至装置外或作为MTO装置的原料；汽提塔塔底出净化水，与含甲醇和二甲醚的废水换热后送至装置外，经处理的净化水中甲醇和二甲醚的总含量不大于100ppm，但该专利并未提及如何处理污水中的其他物质。中国专利CN102442744A公开了一种甲醇制烯烃高浓度工艺废水的处理方法，其具体方法是：将MTO高浓度工艺废水采用均质调节-隔油絮凝沉淀-汽提-厌氧-后沉淀的处理流程，在相应条件下进行处理后，废水的COD能从50000mg/L降到500mg/L以下，虽然该处理方法效果稳定，但存在工艺流程复杂的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术旨在提供一种MTO工艺废水的处理方法，该方法可以除去MTO废水中的大部分有机物(酮类、醇类、芳烃类等)，既可以节约MTO生产中新鲜水的用量，也可以减少MTO生产向环境排放的污染物量，该工艺技术具有工艺简便，处理效果稳定，处理成本低，易于实现工业化的优点。为达到以上目的，本专利技术采取如下技术方案：一种MTO工艺废水的处理方法，如图1所示，包括以下步骤：1)对MTO工艺废水进行相分离处理，通过相分离装置将废水分为油相和水相，油相回收利用，水相进行下一步处理；2)将经第一步处理得到的废水水相进行精馏处理，以去除废水中溶解的有机物，废水的COD降到500mg/L以下。所述MTO工艺废水水质特征为：废水pH为5-9，油含量为13000-22000mg/L，CODCr为38000-55000mg/L，主要有机物种类包括酮类、醇类、芳烃类或高碳烷烃的有机物的一种或几种。所述相分离装置为液液分离器，为沉降式或离心式或高效油水分离器中的任意一种。所述分离器其操作条件为：转速1000-10000r/min，停留时间0-30min，废水分为油水两相，油相采出，水相进入精馏处理单元。本专利技术的精馏处理方法为：经第一步处理的废水经换热器换热后，进入精馏塔的中部，塔底通过再沸器加热，塔顶蒸汽经冷凝器全凝后进入回流罐，得到油相和水相的混合物，油相采出回收利用，水相由回流泵送回精馏塔，塔釜出水经冷却后进行下一步处理。在精馏塔中可以添加共沸剂，所述共沸剂具有在50℃-150℃的沸点的芳烃类、醇类或酯类物质。所述的共沸剂与精馏处理的废水的质量比为0-0.2:1。所述精馏塔在常压状态下工作，共沸精馏塔的塔顶温度为65-74℃，塔釜温度为115-125℃。本专利技术所述的甲醇制烯烃工艺废水的处理方法，可以除去废水中大部分有机物(酮类、醇类、芳烃类等)，废水的COD能降到500mg/L以下，去除率达到99％以上，处理效果好，且只有两步操作，工艺简单，处理成本低，易于实现工业化，可用于MTO工艺废水进入常规污水处理厂之前的预处理，经处理的废水也可以直接用于MTO工艺补水。附图说明图1、本专利技术的流程示意图。图2、废水精馏流程示意图具体实施案例下面结合本专利技术附图说明本专利技术的详细过程。根据
技术实现思路
补充实施例，并且对应说明效果，解决
技术介绍
的问题。MTO废水工艺如图1所示，工艺废水经相分离后分为两相，油相采出，水相进入精馏处理单元，出水经冷却后可进入常规污水处理厂之前的预处理或用于MTO工艺补水。本共沸精馏分工艺方法所采用的装置如图2所示：该装置包括相互连接在一起的精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐罐和换热器，精馏塔顶部通过管道依次与冷凝器、回流罐相连，回流罐底部通过管道与精馏塔上部相连，精馏塔底部通过管道依次与再沸器、换热器相连，再沸器顶部通过管道与精馏塔底部相连。1)对MTO工艺废水进行相分离处理，通过相分离装置将废水分为油相和水相，油相回收利用，水相进行下一步处理；2)将经第一步处理得到的废水水相进行精馏处理，以去除废水中溶解的大部分有机物(酮类、醇类、芳烃类等)，如图2所示，废水的COD能从50000mg/L降到500mg/L以下，经第二步精馏处理的产水可直接作为MTO工艺补水，也可以继续进行深度处理以达到排放标准。本专利技术所述的相分离装置为液液分离器，为沉降式或离心式或高效油水分离器中的任意一种。本专利技术所述的离心式分离器，其操作条件为：转速1000-10000r/min，停留时间0-30min，废水分为油水两相，油相采出，水相进入精馏处理单元。本专利技术所述的精馏处理方法为：经第一步处理的废水经换热器换热后，进入精馏塔的中部，塔底通过再沸器加热，塔顶蒸汽经冷凝器全凝后进入回流罐，得到油相和水相的混合物，油相采出回收利用，水相由回流泵送回精馏塔，塔釜出水经冷却后进行下一步处理；为了达到更好的分离效果，可在精馏塔中添加共沸剂，所述共沸剂具有在约50℃-约150℃范围内的沸点，可以为芳烃类、醇类、酯类物质。所述的精馏操作中共沸剂与精馏处理的废水的质量比为0-0.2:1。所述的共沸精馏塔在常压状态下工作，共沸精馏塔的塔顶温度为65-74℃，塔釜温度为115-125℃。实施例1MTO工艺废水水质特征为：废水PH为8.2，油含量为14500mg/L，CODCr为46000
mg/L，主要有机物种类包括酮类、醇类、芳烃类和高碳烷烃等有机物。MTO工艺废水进行高速离心相分离处理，转速8000r/min，停留时间5min，废水分为油水两相，油相采出，水相进入共沸精馏处理单元。来自第一步的水相经换热器换热后进入精馏塔的中部，塔底通过再沸器加热，塔顶蒸汽经冷凝器全凝后进入回流罐，得到油相和水相的混合物，油相采出回收利用，水相由回流泵送回精馏塔，塔釜出水经冷却后进行下一步处理，塔釜出水COD值为435mg/L。精馏塔为常压操作，塔顶操作温度68.5℃，塔底操作温度119.7℃。实施例2MTO工艺废水水质特征为：废水PH为9，油含量为22000mg/L，CODCr为55000mg/L，主要有机物种类包括酮类、醇类、芳烃类和高碳烷烃有机物。MTO工艺废水进行高速离心相分离处理，转速1000r/min，停留时间30min，废水分为油水两相，油相采出，水相进入精馏处理单元。来自第一步的水相经换热器换热后进入精馏塔的中部，塔底通过再沸器加热，塔顶蒸汽经冷凝器全凝后进入回流罐，得到油相和水相的混合物，油相采出回收利用，水相和补充的共沸剂甲苯由回流泵送回精馏塔，塔釜出水经冷却后进行下一步处理，塔釜出水COD值为495mg/L。精馏塔为常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇制烯烃工艺废水的处理方法；其特征在于，包括以下步骤：1)对MTO工艺废水进行相分离处理，通过相分离装置将废水分为油相和水相，油相回收利用，水相进行下一步处理；2)将经第一步处理得到的废水水相进行精馏处理，以去除废水中溶解的有机物，废水的COD降到500mg/L以下。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制烯烃工艺废水的处理方法；其特征在于，包括以下步骤：1)对MTO工艺废水进行相分离处理，通过相分离装置将废水分为油相和水相，油相回收利用，水相进行下一步处理；2)将经第一步处理得到的废水水相进行精馏处理，以去除废水中溶解的有机物，废水的COD降到500mg/L以下。2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述MTO工艺废水水质特征为：废水pH为5-9，油含量为13000-22000mg/L，CODCr为38000-55000mg/L，主要有机物种类包括酮类、醇类、芳烃类或高碳烷烃的有机物的一种或几种。3.如权利要求1所述的方法，其特征是相分离装置为液液分离器，为沉降式或离心式或高效油水分离器中的任意一种。4.如权利要求3所述的方法，其特征是所述分离器其操作条件为：转速10...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏卿，张金利，李向东，李文鹏，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12