一种乙烯废碱液的处理方法及处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种乙烯废碱液的处理方法及处理装置，乙烯废碱液经气浮单元处理后，进入换热单元的第一换热器，取热后废碱液进湿式氧化单元，在使溶液保持液相的压力条件下与含氧气体接触，进行湿式氧化反应，反应后物料进入换热单元的第二换热器，换热后物料经冷却减压后进入气液分离单元，分离后气相返回气浮单元；第一换热器和第二换热器使用同一换热介质。本发明专利技术根据乙烯废碱液的特点，在充分利用反应热量、降低运行能耗的同时，能够避免长期运行中造成的换热设备堵塞和结垢，以及湿式氧化反应器局部超温等问题。化反应器局部超温等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种乙烯废碱液的处理方法及处理装置


[0001]本专利技术属于环保废水治理
，具体涉及一种乙烯废碱液的处理方法及处理装置。

技术介绍

[0002]在乙烯生产过程中，目前普遍采用碱洗法脱除裂解气中的CO2、H2S等酸性气体。碱洗过程产生了大量的废碱液，这类废碱液中除含有剩余的NaOH外，还含有在碱洗过程中生成的Na2S、Na2CO3等无机盐。由于乙烯废碱液含有高浓度的COD和硫化物，生物降解性差，国内外对于乙烯废碱液的处理方案多是先进行预处理去除其中的硫化物和有机物，以防止对污水处理场生化系统的冲击。
[0003]CN98121081.3公开了一种处理石油炼制工业油品碱精制废碱液的方法，把石油炼制过程中的油品碱精制单元排出的主要含无机硫化物、有机硫化物、酚类和环烷酸类的废碱液进行湿式液相氧化，使其中的硫转化为硫酸盐和/或硫代硫酸盐，然后把氧化后的废碱液降压冷却，加酸酸化回收其中的酚和环烷酸，得到的废水用间歇式活性污泥法(SBR)处理，进入SBR生物反应池的废水中的盐含量控制在30g/L以下。该方法不产生空气污染、装置腐蚀轻、可实现废碱液的脱硫除臭，但需通过向反应器内补充大量蒸汽来维持反应温度，因此装置运行能耗较高。
[0004]为了降低运行能耗，以期实现热量有效利用，研究者提出了在湿式氧化反应器前设置换热器，利用湿式氧化后物料对进口废碱液进行预热，减少反应装置蒸汽消耗。
[0005]US20050171390A1公开了一种湿式氧化处理工艺及系统，该方法是在高温和高压下对具有碳
‑<br/>杂原子键的一种或多种化合物的废水进行湿式氧化处理，以破坏其中至少一种化合物的碳
‑
杂原子键，经处理后的废水进入后续高级氧化系统。该技术采用废碱液与氧化用空气混合预热进料的方式，一方面乙烯废碱液中存在易发生热聚合的物质，在后续预热过程中会产生高聚物，长期运行过程中会导致换热器堵塞；而且由于空气中含有氧，氧气会参与生成过氧化物自聚物导致进一步生成高聚物，加剧换热器堵塞。而且，含聚合物废碱液进入后续湿式氧化反应器，长期运行还会造成湿式氧化反应器堵塞和局部超温，影响处理效果。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种乙烯废碱液的处理方法及处理装置。本专利技术根据乙烯废碱液的特点，在充分利用反应热量、降低运行能耗的同时，能够避免长期运行中造成的换热设备堵塞和结垢，以及湿式氧化反应器局部超温等问题。
[0007]本专利技术一方面提供了一种乙烯废碱液的处理方法，包括以下内容：乙烯废碱液经气浮单元处理后，进入换热单元的第一换热器，取热后废碱液进湿式氧化单元，在使溶液保持液相的压力条件下与含氧气体接触，进行湿式氧化反应，反应后物料进入换热单元的第二换热器，换热后物料经冷却减压后进入气液分离单元，分离后气
相返回气浮单元；第一换热器和第二换热器使用同一换热介质，该介质在第一换热器中作为热媒，在第二换热器中作为冷媒。
[0008]本专利技术中，所述的乙烯废碱液是乙烯裂解气碱精制过程产生的含有硫化物和COD的废碱液，其中COD为6000
‑
100000mg/L，S2‑
浓度为2000
‑
50000mg/L，同时含有易发生热聚合的物质，具体如双烯烃类物质等，所述的双烯烃类物质为丁二烯、异戊二烯等中的至少一种。
[0009]本专利技术中，所述的气浮单元可以采用常规使用的气浮罐等，气浮使用的气体可以是空气等，优选采用本专利技术气液分离后产生的气体，气体的残余热量有助于脱除其中的易发生热聚合的物质。
[0010]本专利技术中，所述的换热介质可以为新鲜水、循环水、除氧水等中的至少一种，优选除氧水。
[0011]本专利技术中，控制废碱液经过第一换热器换热后的温度为80
‑
190℃，优选为140
‑
170℃。
[0012]本专利技术中，所述的湿式氧化单元的反应器优选套筒式内循环反应器，在反应器中直接通入空气能够实现充分混合。湿式氧化反应的反应温度为130
‑
220℃，优选180
‑
200℃，反应压力为1.5
‑
4.5MPa，优选2.5
‑
3.5MPa，反应时间为0.5
‑
3.0h，优选1.0
‑
2.0h。
[0013]本专利技术中，在将废碱液通入湿式氧化单元的同时通入空气，空气量是废碱液中COD完全氧化所需气量的100%
‑
300%，优选为110%
‑
200%。在湿式氧化单元，氧气把废碱液中的硫化物氧化为硫酸盐和硫代硫酸盐，有机物氧化为低分子有机酸。
[0014]本专利技术中，若废碱液中COD浓度较低时，导致氧化反应放热不足，可以向湿式氧化反应器内通入过热蒸汽补充热量。
[0015]本专利技术中，湿式氧化单元处理后物料进入第二换热器，控制换热后废碱液的温度为60
‑
140℃。换热后物料进行冷却减压处理，冷却至30
‑
50℃，减压至0.35
‑
0.5MPa。
[0016]本专利技术中，冷却减压后废碱液输送至气液分离单元，分离后液相进污水处理场，由于硫化物得到有效处理，不会对污水处理产生影响。分离后气相的温度为30
‑
50℃，输送至气浮单元，用作气浮单元的通入气体，有助于双烯烃类物质的去除。
[0017]本专利技术中，第一换热器和第二换热器使用同一换热介质，在二者之间设换热介质储罐，换热介质进入换热介质储罐，经换热介质循环泵进入第二换热器中，与湿式氧化反应器出口物料进行换热，换热介质升温后进入第一换热器，与气浮单元处理后废碱液进行换热，降温后返回换热介质储罐。
[0018]本专利技术另一方面还提供了一种用于上述乙烯废碱液的处理方法的处理装置，主要包括气浮单元、换热单元、湿式氧化单元、气液分离单元，其中气浮单元用于脱除易发生热聚合的物质，换热单元包括第一换热器、换热介质储罐和第二换热器，用于湿式氧化单元排放物料、换热介质及进料废碱液之间进行换热，湿式氧化单元用于将废碱液中硫化物转化为硫酸盐和硫代硫酸盐，氧化后物料进第二换热器换热，换热后物料经冷却减压后进气液分离单元，分离后气相输送至气浮单元，液相进污水处理场。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）在湿式氧化工艺处理乙烯废碱液时，为了实现热量利用，研究者设计出在反应器前设换热器，采用反应器排出物料直接加热进口废碱液。但本申请专利技术人在试验过程中
发现，随着处理装置的长期运行，换热器会出现堵塞、结垢现象，经过分析原因发现是一些聚合类物质导致的，在这一研究发现基础上，专利技术人在换热器前设气浮处理单元，利用气浮气体脱除其中易发生热聚合的有机物，同时结合间接换热方式对湿式氧化进出口物料进行换热，从而在实现热量充分利用的基础上，避免了换热器堵塞、结垢，以及后续在湿式氧化反应器堵塞和局部超温等问题，保证装置长期稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乙烯废碱液的处理方法，其特征在于包括以下内容：乙烯废碱液经气浮单元处理后，进入换热单元的第一换热器，取热后废碱液进湿式氧化单元，在使溶液保持液相的压力条件下与含氧气体接触，进行湿式氧化反应，反应后物料进入换热单元的第二换热器，换热后物料经冷却减压后进入气液分离单元，分离后气相返回气浮单元；第一换热器和第二换热器使用同一换热介质，该介质在第一换热器中作为热媒，在第二换热器中作为冷媒。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的乙烯废碱液是乙烯裂解气碱精制过程产生的含有硫化物和COD的废碱液，其中COD为6000
‑
100000mg/L，S2‑
浓度为2000
‑
50000mg/L，同时含有易发生热聚合的物质。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的易发生热聚合的物质为双烯烃类物质，所述的双烯烃类物质为丁二烯、异戊二烯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的换热介质为新鲜水、循环水、除氧水等中的至少一种，优选除氧水。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：控制废碱液经过第一换热器换热后的温度为80
‑
190℃，优选为140
‑
170℃。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的湿式氧化单元的反应器采用套筒式内循环反应器，在反应器中直接通入空气能够实现充分混合。7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于：所述湿式氧化单元的反应温度为130
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220℃，优选180
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200℃，反应压力为1.5
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4.5MPa，优选2.5
‑
3.5MPa，反应时间为0.5
‑
3.0h，优选1.0
‑
2.0h。8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周彤，郭宏山，邓德刚，秦丽姣，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：