申请日2016.05.12
公开(公告)日2016.09.21
IPC分类号C02F1/04; B01D53/78; B01D53/72; C02F101/34; C02F103/36
摘要
本发明提供了一种费托合成废水处理系统和费托合成废水的处理方法。该系统包括：脱酸塔，设置有费托合成废水入口，且脱酸塔的塔顶设置有脱酸气出口，塔底设置有蒸余液出口;第一碱洗装置，设置有脱酸气入口，脱酸气入口与脱酸塔上的脱酸气出口相连通;且第一碱洗装置的顶部设置有第一气体出口，底部设置有第一乙酸钠溶液出口;第二碱洗装置，设置有第一气体入口，第一气体入口与第一气体出口相连通;且第二碱洗装置的顶部设置有第二气体出口，底部设置有第二乙酸钠溶液出口。采用本发明提供的废水处理系统处理费托合成废水能够有效降低其含酸量，从而有利于将脱酸后的蒸余液和醇类进行后续回收处理，从而有利于工业化的推广应用。
权利要求书
1.一种费托合成废水处理系统，其特征在于，所述系统包括：
脱酸塔(10)，设置有费托合成废水入口(101)，且所述脱酸塔(10)的塔顶设置有脱酸气出口(102)，塔底设置有蒸余液出口(103);
第一碱洗装置(11)，设置有脱酸气入口(111)，所述脱酸气入口(111)与所述脱酸塔(10)上的所述脱酸气出口(102)相连通;且所述第一碱洗装置(11)的顶部设置有第一气体出口(112)，底部设置有第一乙酸钠溶液出口(113);
第二碱洗装置(12)，设置有第一气体入口(121)，所述第一气体入口(121)与所述第一气体出口(112)相连通;且所述第二碱洗装置(12)的顶部设置有第二气体出口(122)，底部设置有第二乙酸钠溶液出口(123)。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述第一碱洗装置(11)上设置有第一循环碱液出口和第一循环碱液入口，且所述第一循环碱液出口和所述第一循环碱液入口由第一碱液循环管路(114)相连通：以及
所述第二碱洗装置(12)上设置有第二循环碱液出口和第二循环碱液入口，且所述第二循环碱液出口和所述第二循环碱液入口由第二碱液循环管路(124)相连通。
3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，还包括碱液供应装置(13)，设置有碱液出口(131)和加碱口(132)，且所述碱液出口(131)分别与所述第一碱液循环管路(114)和所述第二碱液循环管路(124)相连通。
4.根据权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述第一碱液循环管路(114)上设置有第一冷却装置(115);优选地，所述第一冷却装置(115)为空气冷却装置。
5.根据权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述第二碱液循环管路(124)上设置有第二冷却装置(125);优选地，所述第二冷却装置(125)为空气冷却装置。
6.根据权利要求5所述的处理系统，其特征在于，还包括乙酸钠制备装置(14)，且所述第一乙酸钠溶液出口(113)和所述第二乙酸钠溶液出口(123)分别与所述乙酸钠制备装置(14)相连通。
7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述乙酸钠制备装置(14)包括依次连接的蒸发结晶单元(141)和过滤单元(142);其中，所述过滤单元(142)包括滤液出料口(1421)和乙酸钠产品出料口(1422)，且所述滤液出料口(1421)与所述加碱口(132)相连通;
优选地，所述蒸发结晶单元(141)与带有抽真空系统的凝液罐(143)相连通，且所述凝液罐(143)的出水口与所述碱液出口(131)所在的流路相连通。
8.根据权利要求7所述的处理系统，其特征在于，还包括醇脱水装置(15)，设置有待脱水气体入口(151)、脱出水出口(152)和醇出口(153)，且所述待脱水气体入口(151)与所述第二气体出口(122)相连通。
9.一种费托合成废水的处理方法，其特征在于，包括：
醇酸脱除过程：将所述费托合成废水进行精馏，得到脱酸气和蒸余液，所述脱酸气包括乙酸与醇;
第一碱洗过程：将所述脱酸气在第一碱液中进行碱洗处理，得到第一乙酸钠溶液和第一气体;
第二碱洗过程：将所述第一气体在第二碱液中进行碱洗处理，得到第二乙酸钠溶液和第二气体。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一碱液和所述第二碱液分别独立地选自氢氧化钠和/或碳酸钠的水溶液。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述醇酸脱除过程在脱酸塔中进行，所述脱酸塔的塔顶温度为120～130℃，塔底温度为130～135℃，压力为0.3～0.5MPa。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一碱液的pH为8.5～9.5，所述第二碱液的pH大于10。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述处理方法还包括由所述第一乙酸钠溶液和所述第二乙酸钠溶液得到乙酸钠产品的过程。
说明书
费托合成废水处理系统和费托合成废水的处理方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体而言，涉及一种费托合成废水处理系统和费托合成废水的处理方法。
背景技术
随着世界有限的石油资源日渐枯竭和对环境保护意识的不断增强，研究与寻找环境友好的石油能源替代品成为世界技术开发的方向之一。现如今矿物质、煤炭和天然气转化技术的应用已成为多元化解决石油资源短缺问题的重要途径。如以煤炭和天然气为原料，通过费托合成反应转化为油或其它化工产品。上述应用一方面可解决石油资源短缺，满足国民经济快速增长对能源的需求;另一方面可以生产出更多的有用化工产品，带动地方经济的发展，同时还可减少直接燃烧造成的环境污染，意义重大。
煤间接液化技术是以煤为原料，通过煤气化、费托合成、油品提质加工等技术获得发动机液体燃料油品和化工品的低碳清洁转化技术，也是我国煤炭清洁转化利用的方向之一。
在费托合成反应中，每生产1吨油品能够产生1.2吨的合成废水，其中合成水中含乙酸0.5～2%左右。国内现在的费托合成废水的处理工艺主要为回收合成废水中的醇类和醛酮等，然后将合成废水中的乙酸等酸类与回收过程的废水一并送至污水处理装置进行处理。由于费托合成废水中含酸高，其经过现有的废水处理工艺处理后，后续排出的废水不符合环保要求，因而至今仍没有一种处理方法能够很好地应用于费托合成废水的工业化处理上。鉴于上述问题的存在，有必要设计出一种能够实现工业化应用的、环保的费托合成废水的处理方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种费托合成废水处理系统和费托合成废水的处理方法，以解决因费托合成废水含酸量过高而导致现有的上述废水处理方法无法实现工业化的问题。
为了实现上述目的，本发明一个方面提供了一种费托合成废水处理系统，系统包括：脱酸塔，设置有费托合成废水入口，且脱酸塔的塔顶设置有脱酸气出口，塔底设置有蒸余液出口;第一碱洗装置，设置有脱酸气入口，脱酸气入口与脱酸塔上的脱酸气出口相连通;且第一碱洗装置的顶部设置有第一气体出口，底部设置有第一乙酸钠溶液出口;第二碱洗装置，设置有第一气体入口，第一气体入口与第一气体出口相连通;且第二碱洗装置的顶部设置有第二气体出口，底部设置有第二乙酸钠溶液出口。
进一步地，第一碱洗装置上设置有第一循环碱液出口和第一循环碱液入口，且第一循环碱液出口和第一循环碱液入口由第一碱液循环管路相连通：以及第二碱洗装置上设置有第二循环碱液出口和第二循环碱液入口，且第二循环碱液出口和第二循环碱液入口由第二碱液循环管路相连通。
进一步地，还包括碱液供应装置，设置有碱液出口和加碱口，且碱液出口分别与第一碱液循环管路和第二碱液循环管路相连通。
进一步地，第一碱液循环管路上设置有第一冷却装置;优选地，第一冷却装置为空气冷却装置。
进一步地，第二碱液循环管路上设置有第二冷却装置;优选地，第二冷却装置为空气冷却装置。
进一步地，还包括乙酸钠制备装置，且第一乙酸钠溶液出口和第二乙酸钠溶液出口分别与乙酸钠制备装置相连通。
进一步地，乙酸钠制备装置包括依次连接的蒸发结晶单元和过滤单元;其中，过滤单元包括滤液出料口和乙酸钠产品出料口，且滤液出料口与加碱口相连通;
优选地，蒸发结晶单元与带有抽真空系统的凝液罐相连通，且凝液罐的出水口与碱液出口所在的流路相连通。
进一步地，还包括醇脱水装置，设置有待脱水气体入口、脱出水出口和醇出口，且待脱水气体入口与第二气体出口相连通。
本发明另一方面提供了一种费托合成废水的处理方法，包括：醇酸脱除过程：将费托合成废水进行精馏，得到脱酸气和蒸余液，脱酸气包括乙酸与醇;第一碱洗过程：将脱酸气在第一碱液中进行碱洗处理，得到第一乙酸钠溶液和第一气体;第二碱洗过程：将第一气体在第二碱液中进行碱洗处理，得到第二乙酸钠溶液和第二气体。
进一步地，第一碱液和第二碱液分别独立地选自氢氧化钠和/或碳酸钠的水溶液。
进一步地，醇酸脱除过程在脱酸塔中进行，脱酸塔的塔顶温度为120～130℃，塔底温度为130～135℃，压力为0.3～0.5MPa。
进一步地，第一碱液的pH为8.5～9.5，第二碱液的pH大于10。
进一步地，处理方法还包括由第一乙酸钠溶液和第二乙酸钠溶液得到乙酸钠产品的过程。
应用本发明的技术方案，将费托合成废水通过脱酸塔能够将包含乙酸和醇类的脱酸气分离出来，然后经过碱洗装置能够将脱酸气中的酸性气体吸收，从而将醇类分离，这有利于提高醇类的纯度。由于第一碱洗装置和第二碱洗装置中发生的碱洗过程为放热反应，且反应过程总需要一定的反应时间，设置两个碱洗装置能够将脱酸气中未来得及被第一碱洗装置吸收的酸性气体全部吸收;同时设置两个碱洗塔，还有利于抑制碱洗过程产生大量的热，进而影响碱洗过程的效果。此外，上述废水处理装置具有简便易操作、成本较低等特点。综上所述，采用本发明提供的废水处理系统处理费托合成废水能够有效降低其含酸量，从而有利于将脱酸后的蒸余液和醇类进行后续回收处理，从而有利于工业化的推广应用。