丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法
2023-06-03 04:26:51 1
專利名稱：丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法
技術領域：
本發明是一種丁辛 醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，屬於來自有機化合物生產的廢水處理。
背景技術：
在低壓羰基合成法生產丁辛醇或者生產辛醇與異丁醛的工藝過程中，正丁醛縮合生成辛烯醛的反應需要在鹼催化劑存在下進行，而且反應產物中同時伴有水生成，導致催化劑濃度的降低。為了保持催化劑氫氧化鈉的濃度穩定，必須連續地從系統中排出一部分稀鹼液，同時補加一部分濃鹼液，才能保持縮合反應系統的正常運行。該過程所排出的鹼性廢水的汙染物包括正丁醇、異丁醇、正丁醛、異丁醛、辛烯醛、辛醇等，廢水的COD數值波動較大，通常在50000mg/L左右，有時能夠達到100000mg/L以上，同時pH值很高，處理難度較大。由於丁辛醇裝置產生的鹼性高濃度廢水中有機物濃度較高，處理困難，目前企業通常不進行處理，一般採取稀釋後直接送汙水處理廠的方式，增加了汙水處理系統的負荷，給汙水處理帶來較大的負擔，也浪費了寶貴的原料資源。在現有的技術中，CN1124230C先用無機酸對丁辛醇裝置的廢鹼液進行酸化處理，然後加入有機萃取劑進行萃取，該方法處理後，COD去除率達到50% ;去除效率低。CN101172725A通過先調節丁辛醇廢鹼液的pH值進行沉降分層，然後進行催化氧化，最後進行中和進行固液分離，處理後COD的去除率達到97%，但設備投資大，處理工藝複雜，能耗高、處理費用高，工業難以實施。而且這些方法採用的萃取或者氧化反應容易引入其它有機汙染物，導致二次汙染。
發明內容
本發明的目的在於避免上述現有技術中的不足之處，而提供一種COD去除效率高，設備投資省，處理工藝簡單，能耗低，處理費用低，易於工業化生產，而且所有成分都得到充分回收利用，不會造成二次汙染的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法。本發明的目的可以通過如下措施來達到本發明的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，其特徵在於包括如下順序進行的工藝操作步驟a.常壓汽提在汽提塔中，易揮發性有機物隨同水蒸汽一起，從塔頂採出，分離廢水中揮發性有機物；b.低壓蒸發濃縮.經步驟a汽提後的廢液，以低壓二次蒸汽為熱源，進行一效、二效兩級蒸發濃縮；c.酸化分相
在經步驟b濃縮後的廢液中，加入無機酸水溶液，在溫度30°C -90 °C, pH值I. 0-5. 0條件下，酸化分相，上層是有機相，下層是無機鹽的水溶液；d.有機相精餾來自步驟c的有機相，進入精餾塔，塔頂收集到的有機物-丁酸，用作工業原料，塔底難揮發有機物用來生產工業增塑劑；e.簡單蒸發濃縮來自步驟c的無機鹽水溶液，經簡單蒸餾濃縮後，作為副產無機酸鈉鹽銷售。上述處理過程，在不引入導致二次汙染的有機物的前提下，使廢鹼液的COD由50000mg/L以上，降低到500mg/L以下，COD的去除率達到99%。通過酸化分層技術實現了濃縮液中有機物、有機酸鹽與無機鹽、水的分離，然後對有機相進行精餾分離得到能夠回用 其它工藝的丁酸與可以用來生產工業增塑劑的有用產品，而無機鹽通過簡單的蒸發，生產工業粗品無機酸鹽。本發明採用汽提+蒸發工藝進行丁辛醇裝置鹼性高濃度廢水的處理，對於可揮發性有機物，採用汽提法有效的分離有機物並加以回收利用，對於鹽類及鹼，通過蒸發操作最大限度地脫除汙水中的丁酸鈉及氫氧化鈉。對於濃縮液的處理，採用酸化分層+精餾+蒸發工藝有效回收了濃縮液中的有用物質，整個過程無汙染物轉移與二次排放，符合當前循環經濟與節能減排的要求，達到了環境保護和資源循環利用雙贏的目標。本發明的目的還可以通過如下措施來達到本發明的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，其特徵在於包括如下順序進行的優選的工藝操作步驟a.常壓汽提在汽提塔中，易揮發性有機物隨同水蒸汽一起，從塔頂採出，分離廢水中揮發性有機物；工藝參數如下塔頂採出量進料量=2% 10%回流比0. 5 5進料位置塔板數與塔的總理論板數=0. I Ib.低壓蒸發濃縮.經步驟a汽提後的廢液，以低壓二次蒸汽為熱源，通過一效、二效兩級蒸發濃縮；工藝參數如下
蒸發濃縮液濃度5% 90%
廢液蒸發濃縮液的溫度差損失為1°C 20°C 一效蒸發器操作壓力0.1 0.4MPa
二效蒸發器操作壓力0.05 0.3MPac.酸化分相在經步驟b濃縮後的廢液中，加入無機酸水溶液，在溫度30°C -90 °C, pH值I. 0-5. 0條件下，酸化分相，上層是有機相，下層是無機鹽的水溶液；所採用的無機酸是從硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸中，選擇出來的任意一種；
d.有機相精餾來自步驟c的有機相，進入精餾塔，塔頂收集到的有機物-丁酸，用作工業原料，塔底難揮發有機物用來生產工業增塑劑；e.簡單蒸發濃縮來自步驟c的無機鹽水溶液，經簡單蒸餾濃縮後，作為副產無機酸鈉鹽銷售。以上處理方法是發明人公開的優選的技術方案。
本發明的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，其特徵在於所述丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液，在進入步驟a常壓汽提之前，首先流經步驟b低壓蒸發濃縮系統的蒸發冷凝器，吸收了蒸餾塔頂餾出氣體攜帶的熱量，提高了自身溫度以後，再進入汽提塔，優選的進塔廢水溫度為60°C 99°C。充分利用了熱能，節約了能源。本發明的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，其特徵在於達到如下技術指標①COD去除率彡99 %②COD ( 500mg/L (處理前 COD 彡 50000mg/L)。本發明公開的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法的技術方案，相比現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，並能產生如下積極效果I.提供了一種COD去除效率高，設備投資省，處理工藝簡單，能耗低，處理費用低，易於工業化生產，而且所有成分都得到充分回收利用，不會造成二次汙染的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法。2. COD去除率高COD 去除率彡 99%,處理前 COD 彡 50000mg/L,處理後 COD ( 500mg/L。3.工藝路線簡單、操作方便整個廢鹼水處理工藝由兩個單元過程組成，即汽提操作和蒸發操作。4.廢液成分全部被利用。廢鹼水濃縮液的處理基於循環經濟的「3R」原則，採用有效的單元操作，不會引入導致二次汙染的有機物。濃縮液中的有用組分進行了資源化利用，符合當前循環經濟與節能減排的要求。5.常壓操作，對熱源品味要求低，設備投資省汽提工序為常壓操作，塔底壓力較低，利用其他工藝的低壓二次蒸氣作為熱源。蒸發工序採用雙效操作，各效均採用其他工藝過程產生的低壓二次蒸氣為熱源，無須採用高壓蒸汽。6.回收熱量,節約能源丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液，在進入步驟a常壓汽提之前，首先流經步驟
b.低壓蒸發濃縮系統的蒸發冷凝器，吸收了蒸餾塔頂餾出氣體攜帶的熱量，提高了自身溫度以後，再進入汽提塔。
圖I是本發明的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法的處理工藝流程示意圖。
具體實施例方式本發明下面將結合實施例作進一步詳述實施例I本發明的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，包括如下順序進行的工藝操作步驟a.常壓汽提在汽提塔中，易揮發性有機物隨同水蒸汽一起，從塔頂採出，分離廢水中揮發性有 機物；工藝參數如下塔頂採出量進料量=2% 10%回流比0. 5 5進料位置塔板數與塔的總理論板數=0. I I ;b.低壓蒸發濃縮.經步驟a汽提後的廢液，以低壓二次蒸汽為熱源，進行一效、二效兩級蒸發濃縮；工藝參數如下
蒸發濃縮液濃度5% 90%
廢液蒸發濃縮液的溫度差損失為1°C 20°C 一效蒸發器操作壓力0.1 0.4MPa
二效蒸發器操作壓力0.05 0.3MPa;c.酸化分相在經步驟b濃縮後的廢液中，加入無機酸水溶液，在溫度30°C -90 °C , pH值
I.0-5. 0條件下，酸化分相，上層是有機相，下層是無機鹽的水溶液；所採用的無機酸是從硫酸。d.有機相精餾來自步驟c的有機相，進入精餾塔精餾，塔頂收集到的有機物-丁酸，用作工業原料，塔底難揮發有機物用來生產工業增塑劑；e.簡單蒸發濃縮來自步驟c的無機鹽水溶液，經簡單蒸餾濃縮後，作為副產無機酸鈉鹽銷售。本發明的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，所述丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液，在進入步驟a常壓汽提之前，首先流經步驟b低壓蒸發濃縮系統的蒸發冷凝器，吸收了蒸餾塔頂餾出氣體攜帶的熱量，提高了自身溫度以後，再進入汽提塔，優選的進塔廢水溫度為60°C 99°C。丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液處理後，達到如下技術指標①COD去除率彡99 %②COD ( 500mg/L (處理前 COD 彡 50000mg/L)。
權利要求
1.一種丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，其特徵在於包括如下順序進行的工藝操作步驟 a.常壓汽提 在汽提塔中，易揮發性有機物隨同水蒸汽一起，從塔頂採出，分離廢水中揮發性有機物； b.低壓蒸發濃縮 經步驟a汽提後的廢液，以低壓二次蒸汽為熱源，進行一效、二效兩級蒸發濃縮； c.酸化分相 在經步驟b濃縮後的廢液中，加入無機酸水溶液，在溫度30°C -90°C，pH值I. 0-5. 0條件下，酸化分相，上層是有機相，下層是無機鹽的水溶液； d.有機相精餾 來自步驟c的有機相，進入精餾塔精餾，塔頂收集到的有機物-丁酸，用作工業原料，塔底難揮發有機物用來生產工業增塑劑； e.簡單蒸發濃縮 來自步驟c的無機鹽水溶液，經簡單蒸餾濃縮後，作為副產無機酸鈉鹽銷售。
2.按照權利要求的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，其特徵在於包括如下順序進行的優選的工藝操作步驟 a.常壓汽提 在汽提塔中，易揮發性有機物隨同水蒸汽一起，從塔頂採出，分離廢水中揮發性有機物；工藝參數如下 塔頂採出量進料量=2% 10% 回流比0.5 5 進料位置塔板數與塔的總理論板數=0. I I b.低壓蒸發濃縮 經步驟a汽提後的廢液，以低壓二次蒸汽為熱源，進行一效、二效兩級蒸發濃縮； 工藝參數如下蒸發濃縮液濃度5% 90% 廢液蒸發濃縮液的溫度差損失為1°C 20°C一效蒸發器操作壓力0.1 0.4MPa二效蒸發器操作壓力0.05 0.3MPa c.酸化分相 在經步驟b濃縮後的廢液中，加入無機酸水溶液，在溫度30°C -90°C，pH值I. 0-5. 0條件下，酸化分相，上層是有機相，下層是無機鹽的水溶液； 所採用的無機酸是從硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸中，選擇出來的任意一種； d.有機相精餾 來自步驟c的有機相，進入精餾塔，塔頂收集到的有機物-丁酸，用作工業原料，塔底難揮發有機物用來生產工業增塑劑； e.簡單蒸發濃縮來自步驟C的無機鹽水溶液，經簡單蒸餾濃縮後，作為副產無機酸鈉鹽銷售。
3.按照權利要求I的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，其特徵在於所述丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液，在進入步驟a常壓汽提之前，首先流經步驟b低壓蒸發濃縮系統的蒸發冷凝器，吸收了蒸餾塔頂餾出氣體攜帶的熱量，提高了自身溫度以後，再進入汽提塔，優選的進塔廢水溫度為60V 99°C。
4.按照權利要求I的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，其特徵在於達到如下技術指標 ①COD去除率≥99% ②COD ≤ 500mg/L (處理前 COD ≥ 50000mg/L)。
全文摘要
本發明是一種丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法，屬於來自有機化合物生產的廢水處理。其特徵在於包括如下順序進行的工藝操作步驟a.常壓汽提，b.低壓蒸發濃縮，c.酸化分相，d.有機相精餾，e.簡單蒸發濃縮。提供了一種COD去除效率高，設備投資省，處理工藝簡單，能耗低，處理費用低，易於工業化生產，而且所有成分都得到充分回收利用，不會造成二次汙染的丁辛醇生產裝置中產生的廢鹼液的處理方法。COD去除率≥99％，處理前COD≥50000mg/L，處理後COD≤500mg/L。
文檔編號C07C53/124GK102730894SQ201110095398
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月15日 優先權日2011年4月15日
發明者侯書波, 劉俊峰, 劉頌, 孫韜, 宋洪澎, 張紹光, 朱兆友, 楊寶柱, 王英龍, 瞿新東, 肖雷 申請人:中國石油化工股份有限公司, 青島科技大學