申请日2015.07.03
公开(公告)日2017.01.11
IPC分类号C02F9/02; C02F1/26; C02F101/34
摘要
本发明提供一种酚精制产生的含酚废水的脱酚方法和装置，该方法由废水萃取脱酚工序和富油反萃取脱酚工序组成。用现有轻油洗净工艺的脱酚轻油作为萃取剂，与含酚废水萃取脱酚，萃取后的富油再返回轻油洗净塔进行反萃取，利用碱性酚钠盐中的游离碱与富油中的酚反应回收酚钠盐，脱酚后的废水送煤气净化废水处理系统。该方法具有紧凑简洁、设备投资费用低、无辅料消耗、废水脱酚萃取剂循环利用率高、废水脱酚除油率高，且有助于提高馏分脱酚装置酚钠盐质量，降低酚盐分解装置硫酸消耗等优点。
权利要求书
1.一种酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)酚精制产生的含酚废水萃取脱酚：
酚精制含酚废水与脱酚轻油混合进入静态混合器，使两种流体充分混合，再进入油水分离器，静置，形成富油和脱酚废水，所述得到的脱酚废水自油水分离器下出口进入煤气净化废水处理系统;
(2)富油反萃取脱酚：
由步骤(1)得到的富油自所述油水分离器的上部抽出，经轻油洗净塔的下部入口进入轻油洗净塔;
由萘油脱酚装置送来的碱性酚钠盐，经轻油洗净塔的上部入口进入轻油洗净塔;
在轻油洗净塔内，自上而下所述碱性酚钠盐与自下而上的所述富油逆流接触，使富油中的酚被碱性酚钠盐反萃取脱除，得到脱酚轻油和中性酚钠盐，所述脱酚轻油进入步骤(1)中所述静态混合器，进行循环利用;所述中性酚钠盐进入下道工序的酚盐分解装置。
2.根据权利要求1所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，其特征在于，在所述步骤(1)中油水分离器内静置分离，油水分离器的温度为50-60℃。
3.根据权利要求1所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，其特征在于，在所述步骤(2)中得到的脱酚轻油经过冷却器后进入静态混合器。
4.根据权利要求1所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，其特征在于，所述酚精制含酚废水来自酚精制工序，所述酚精制含酚废水含酚浓度10000～20000mg/L，含油浓度3000～5000mg/L。
5.根据权利要求1所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，其特征在于，所述酚精制含酚废水进水量3000～5000kg/h。
6.根据权利要求1所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，其特征在于，在所述步骤(1)中所述酚精制含酚废水与脱酚轻油按体积比1:1～3:1进入静态混合器。
7.根据权利要求1所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，其特征在于，在所述步骤(2)中碱性酚钠盐的游离碱2～4%。
8.根据权利要求1所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，其特征在于，在所述步骤(2)的轻油洗净塔中，碱性酚钠盐与富油按体积比1:1～2:1。
9.一种应用权利要求1-8任一项所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法的装置，其特征在于，所述脱酚装置包括静态混合器(1)，所述静态混合器(1)通过管道与油水分离器(2)连接，在所述油水分离器(2)的底部设置脱酚废水出口，在所述油水分离器(2)的上部设置富油出口，所述富油出口通过管道与轻油洗净塔(5)连接，在所述富油出口与轻油洗净塔(5)之间的管道上设置富油泵(3)，所述轻油洗净塔(5)的顶部通过轻油循环泵(7)与冷却器(6)连接，所述冷却器(6)再与所述静态混合器(1)连接，在所述轻油洗净塔(5)的底部设置中性酚钠盐出口。
10.根据权利要求9所述酚精制产生的含酚废水的脱酚装置，其特征在于，所述脱酚废水出口通过管道与废水泵(4)连接。
说明书
一种酚精制产生的含酚废水的脱酚方法和装置
技术领域
本发明属于煤化工含酚废水的工业处理技术领域，具体涉及一种酚精制高浓度含酚废水的脱酚方法及装置
背景技术
在从煤焦油中提取粗酚的酚精制生产工艺中，会产生大量的高浓度含酚废水，酚是该废水中高毒性和难降解的有机物，含酚废水对后续生化污泥生产工序将会产生较大的影响。酚精制废水处理的现有技术很多，与本发明专利申请接近的技术为，中国发明专利“煤焦油废水处理方法及系统”(申请公布号CN 101875523 A),其技术特征为，1)除去废水游离油和乳化油，2)采用N-503萃取剂脱酚，3)采用NaOH对含酚的萃取相进行反萃取，分别回收萃取剂和酚盐，4)脱除硫化物。“煤焦油废水处理方法及系统”在萃取工序采用N-503作为萃取剂，在反萃取工序采用NaOH作为反萃取剂。中国发明专利“一种煤化工含酚废水萃取脱酚的方法”(申请公布号CN 102336451 A)，其技术特征为，1)采用甲基叔戌基醚为主体萃取剂，2)采用精馏的方法回收溶剂和粗酚。
上述文献及现有技术的缺陷在于，萃取与反萃取工序所使用的N-503、NaOH均系非煤焦油生产工序的副产品，需要外购，而且耗量较大，据测算，每回收1000公斤粗酚需要消耗NaOH溶液2000公斤，消耗N-503溶液44公斤。由此可估算，一套4000kg/h的酚精制含酚废水处理,每年需要发生N-503及NaOH溶液购置费162万元，成本较高。
发明内容
为了解决现有的酚精制含酚废水脱酚技术成本高的问题，本发明的目的在于提供一种酚精制产生的含酚废水的脱酚方法和装置，提出了一种无需另行采购化工辅料的酚精制含酚废水处理方法。
本发明的技术方案如下：
一种酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)酚精制产生的含酚废水萃取脱酚：
酚精制含酚废水与脱酚轻油混合进入静态混合器，使两种流体充分混合，再进入油水分离器，静置，形成富油和脱酚废水，所述得到的脱酚废水自油水分离器下出口进入煤气净化废水处理系统;
(2)富油反萃取脱酚：
由步骤(1)得到的富油自所述油水分离器的上部抽出，经轻油洗净塔的下部入口进入轻油洗净塔;
由萘油脱酚装置送来的碱性酚钠盐，经轻油洗净塔的上部入口进入轻油洗净塔;
在轻油洗净塔内，自上而下所述碱性酚钠盐与自下而上的所述富油逆流接触，使富油中的酚被碱性酚钠盐反萃取脱除，得到脱酚轻油和中性酚钠盐，所述脱酚轻油进入步骤(1)中所述静态混合器，进行循环利用;所述中性酚钠盐进入下道工序的酚盐分解装置。
根据本发明所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，优选的是，在所述步骤(1)中油水分离器内静置分离，油水分离器的温度为50-60℃。
根据本发明所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，优选的是，在所述步骤(2)中得到的脱酚轻油经过冷却器后进入静态混合器。
根据本发明所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，优选的是，所述酚精制含酚废水来自酚精制工序，所述酚精制含酚废水含酚浓度10000～20000mg/L，含油浓度3000～5000mg/L。进一步，所述酚精制含酚废水含酚浓度13500mg/L，含油浓度3300mg/L。
根据本发明所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，优选的是，所述酚精制含酚废水进水量3000～5000kg/h。进一步，所述酚精制含酚废水进水量4000kg/h。
根据本发明所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，优选的是，在所述步骤(1)中所述酚精制含酚废水与脱酚轻油按体积比1:1～3:1，更优选1:1进入静态混合器。
根据本发明所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，优选的是，在所述步骤(2)中碱性酚钠盐的流量4000Kg/h，游离碱2～4%，进一步优选游离碱4%。
根据本发明所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法，优选的是，在所述步骤(2)的轻油洗净塔中，碱性酚钠盐与富油按体积比1:1～2:1，进一步优选1:1。
本发明还提供一种应用所述酚精制产生的含酚废水的脱酚方法的装置，其特征在于，所述脱酚装置包括静态混合器1，所述静态混合器1通过管道与油水分离器2连接，在所述油水分离器2的底部设置脱酚废水出口，在所述油水分离器2的上部设置富油出口，所述富油出口通过管道与轻油洗净塔5连接，在所述富油出口与轻油洗净塔5之间的管道上设置富油泵3，所述轻油洗净塔5的顶部通过轻油循环泵7与冷却器6连接，所述冷却器6再与所述静态混合器1连接，在所述轻油洗净塔5的底部设置中性酚钠盐出口。
根据所述酚精制产生的含酚废水的脱酚装置，进一步，所述脱酚废水出口通过管道与废水泵4连接。
本发明申请1)采用脱酚轻油作为萃取剂对含酚废水脱酚，2)采用碱性酚钠盐作为反萃取剂对萃取后的富油进行反萃取，回收脱酚轻油萃取剂，并得到中性酚盐。
本发明的目的在于，克服现有的酚精制含酚废水脱酚技术需要另购化工辅料的缺陷，提出了一种无需另行采购化工辅料的酚精制含酚废水处理方法。
本发明申请的技术方案为：
1)利用煤化工企业常规工序-馏分脱酚装置的轻油洗净塔所产出的脱酚轻油作为萃取剂，对酚精制含酚废水萃取脱酚。废水萃取脱酚后，将会产生脱酚废水及富油两种物质。其中，脱酚废水送至下道工序煤气净化剩余氨水处理系统，富油则送至馏分脱酚装置轻油洗净塔入口，作为馏分脱酚装置的补充油。
2)利用馏分脱酚装置上道工序萘油脱酚装置所产出的碱性酚钠盐作为反萃取剂，对富油反萃取脱酚。富油反萃取脱酚后，将会产生脱酚轻油及中性酚钠盐两种物质。其中，脱酚轻油送至酚精制含酚废水萃取脱酚工序，作为废水脱酚萃取剂，中性酚钠盐则送至下道工序酚盐分解装置。
有益效果
本发明提供一种酚精制产生的含酚废水的脱酚方法和装置：
(1)不需要另购加工原料。
(2)在不发生另购加工原料情况下，由于本发明申请利用了煤化工企业常用装置-馏分脱酚装置产出的脱酚轻油作为废水脱酚的萃取剂，故无需另行设置萃取剂槽及其附属设施。
(3)在不发生另购加工原料情况下，由于本发明申请利用了煤化工企业常用装置-馏分脱酚装置轻油洗净塔作为富油反萃取单元，故无需另行设置反萃取器及其附属设施。
(4)在不发生另购加工原料情况下，由于本发明申请的含酚废水脱酚工序所采用的脱酚轻油具有很强的萃取酚类物质特性，故能使含酚废水的含酚浓度由萃取前13500-17000mg/L降低至1350-2550mg/L，脱酚效率高达83-91%，脱酚后的废水可直接送至下道工序-煤气净化剩余氨水处理系统。
(5)在不发生另购加工原料情况下，由于本发明申请的富油反萃取工序所采用的碱性酚钠盐具有很强的脱除酚类物质的特性，能使富油的含酚量由反萃取前的3.2%下降为1.4%，此含酚量比脱酚轻油的1.8%含酚量还低，从而充分地还原了含酚废水的脱酚萃取剂。
(6)在不发生另购加工原料情况下，由于本发明申请的富油反萃取工序使用了馏分脱酚装置需要处理的碱性酚钠作为反萃取剂，此方法，将有助于馏分脱酚装置的生产效率，可促使馏分脱酚装置的碱性酚钠盐的游离碱含量由2-4%降低至2%以下，碱性酚钠盐游离碱含量降低后，将有利于提高酚钠盐质量，并降低其下道工序-酚盐分解装置的硫酸消耗。
(7)一种酚精制含酚废水脱酚方法和装置具有装置设置紧凑简洁、设备投资费用低、无辅料消耗、废水脱酚萃取剂循环利用率高、废水脱酚除油率高，且有助于提高馏分脱酚装置酚钠盐质量，降低酚盐分解装置硫酸消耗等优点。