申请日2010.09.25
公开(公告)日2011.11.16
IPC分类号C02F1/26; C02F9/10
摘要
一种含酚、氨煤气化废水的处理方法，所述方法包括如下步骤：1.通入CO2调节废水pH值;2.萃取脱酚;3.加压汽提脱酸性气体和氨;4.氨浓缩;5.溶剂回收。本发明通过先冷却原料废水至30℃～60℃，再吸收CO2调节废水pH值至7～8，实现了将萃取脱酚工序提前，从而克服了汽提后再萃取工艺中汽提酚流失以及酚容易污染氨产品、萃取温度较高等缺点，同时工艺具有容易调节系统至较佳的萃取环境，只需一次加温、二氧化碳能回收或循环利用等优点。经本发明净化的煤气化废水完全符合后续生化处理要求。
权利要求书
1.一种含酚、氨煤气化废水的处理方法，包括如下步骤：
(1)通入二氧化碳调节废水pH值：将二氧化碳和冷却到30～60℃后的含 酚、氨煤气化废水分别通入二氧化碳吸收塔塔下部和上部，让废水中的氨吸收 二氧化碳，从而调节废水pH值为7～8;
(2)萃取脱酚：步骤(1)处理后的废水经送入萃取塔上部进行逆流萃取， 萃取温度为30～60℃，萃取剂是二异丙醚或者甲基异丁基甲酮，萃取剂与废水 的体积比为1∶5.5～9.5;
(3)加压汽提脱除酸性气体和氨：采用加压单塔工艺，包括，萃取后的萃 余相废水分成两股进料进入污水汽提塔，其中冷进料温度为30～50℃，热进料温 度为130～155℃，塔顶操作压力为0.4～0.6MPa，温度为40～60℃，塔底压力为 0.35～0.65MPa，温度120～170℃，从单塔塔顶排出混合气经冷却分相后，排出 的含二氧化碳和硫化氢的酸性气进行二氧化碳精制或回用，冷凝液进入溶剂汽 提塔;从单塔侧线采出混合气经三级分凝得高浓度氨气，凝液回原料罐或回汽 提塔;
(4)三级氨浓缩和分离：从加压单塔侧线采出的富氨汽，通过三级变温变 压产生浓缩氨气，凝液回原料罐或汽提塔，一级分凝器的操作压力为 0.4～0.65MPa，操作温度为110～150℃，二级分凝器的操作压力为0.35～0.45MPa， 操作温度为70～115℃，三级分凝器的操作压力为0.1～0.35MPa，操作温度为30～50 ℃。
(5)溶剂汽提回收：将步骤(3)加压单塔塔底废水送至溶剂汽提塔，使 塔顶压力为0.1～0.2MPa，温度为60～110℃，塔底为0.1～0.2MPa，温度为100～ 120℃，从塔顶采出汽经冷却分相后上层溶剂回送至溶剂罐以循环使用，从塔底 采出釜液送生化处理;
(6)酚/溶剂分离回收：从步骤(2)采出萃取相送至溶剂回收塔回收酚。
2.如权利要求(1)所述的方法，其中，步骤(6)的具体包括：从步骤(2) 采出萃取相送至溶剂回收塔，使塔顶压力为0.1～0.2MPa，温度为60～120℃， 塔底为0.1～0.2MPa，温度为180～220℃，回流比0.2～0.8，从塔顶采出溶剂回 送至溶剂罐以循环使用，从塔底采出产品粗酚。
说明书
一种含酚、氨煤气化废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种处理含酚、氨煤气化废水的方法，特别涉及一种先脱除酚， 再脱除酸和氨的处理煤气化废水的方法。
背景技术
在煤焦化、煤气化过程中，会产生大量煤气化废水。这些废水水质成份复 杂，污染物质包括有氨、二氧化碳、单元酚、多元酚、脂肪酸，少量硫化氢等。 水质中所含氨、酚等物质生物毒性大，因此，这些废水在回用或排放之前，需 要先进行脱除回收酚、氨、酸性气体等物质，再生化处理等操作。
现有煤气化废水处理工艺存在突出缺点：1.部分装置萃取时pH值过高，导 致萃取效率很低。当pH>8.5时，常用萃取剂如二异丙醚、甲基异丁基甲酮等对 酚类物质的分配系数将急剧下降，导致萃取效率急剧降低;2.部分装置萃取时 温度较高。太高的萃取温度会导致萃取效率低，而要调节萃取系统到合适的萃 取温度，必将导致操作费用增加;3.采用脱酸性气体和氨在萃取脱酚之前，导致 废水中挥发酚容易流失且污染后续产品，其中挥发酚一是随酸性气体流失，另 外是随氨汽进入回收氨中，影响氨的质量;4.部分装置采用高温汽提酸性气体和 氨，然后冷却萃取、再加热汽提脱除萃取剂工艺，工艺存在废水反复加热和冷 却，汽提脱氨酸后需采用大冷剂量冷却且不容易冷却至合适萃取温度，能耗较 高;5.部分装置脱酸脱氨工艺不合理，导致CO2、H2S等酸性气体不能有效脱除， 对后续处理过程带来干扰;6.常压操作容易导致操作体系发生液泛，影响操作的 平稳运行。
中国专利200610036072.7、200910036541.9、200910192442.X中公开了一种 单塔加压汽提处理煤气化污水的方法与装置，提高了二氧化碳和氨的脱除率， 降低萃取的pH值从而改善脱酚效果。中国专利200810106916.X公开了一种加压 双塔脱除煤气化废水氨、酸的方法。上述方法都是先考虑脱除酸性气体和氨， 然后萃取脱除酚、再进行萃取溶剂回收，存在着上述的萃取前需要大的冷剂量 进行冷却、萃取温度高、汽提氨酸过程酚容易流失、氨容易被酚污染等缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种先脱除酚、再脱除氨、 酸的处理煤气化废水的方法。
一种含酚、氨煤气化废水的处理方法，包括如下步骤：
(1)通入二氧化碳调节废水pH值：将二氧化碳和冷却到30～60℃后的含 酚、氨煤气化废水分别通入二氧化碳吸收塔塔下部和上部，让废水中的氨吸收 二氧化碳，从而调节废水pH值为7～8;
(2)萃取脱酚：步骤(1)处理后的废水经送入萃取塔上部进行逆流萃取， 萃取温度为30～60℃，萃取剂是二异丙醚或者甲基异丁基甲酮，萃取剂与废水 的体积比为1∶5.5～9.5;
(3)加压汽提脱除酸性气体和氨：采用加压单塔工艺，包括，萃取后的萃余 相废水分成两股进料进入污水汽提塔，其中冷进料温度为30～50℃，热进料温度 为130～155℃，塔顶操作压力为0.4～0.6MPa，温度为40～60℃，塔底压力为 0.35～0.65MPa，温度120～170℃，从单塔塔顶排出混合气经冷却分相后，排出 的含二氧化碳和硫化氢的酸性气进行二氧化碳精制或回用，冷凝液进入溶剂汽 提塔;从单塔侧线采出混合气经三级分凝得高浓度氨气，凝液回原料罐或回汽 提塔;
(4)三级氨浓缩和分离：从加压单塔侧线采出的富氨汽，通过三级变温变 压产生浓缩氨气，凝液回原料罐或汽提塔，一级分凝器的操作压力为 0.4～0.65MPa，操作温度为110～150℃，二级分凝器的操作压力为0.35～0.45MPa， 操作温度为70～115℃，三级分凝器的操作压力为0.1～0.35MPa，操作温度为30～50 ℃。
(5)溶剂汽提回收：将步骤(3)加压单塔塔底废水送至溶剂汽提塔，使塔 顶压力为0.1～0.2MPa，温度为60～110℃，塔底为0.1～0.2MPa，温度为100～ 120℃，从塔顶采出汽经冷却分相后上层溶剂回送至溶剂罐以循环使用，从塔底 采出釜液送生化处理。
(6)酚/溶剂分离回收：从步骤(2)采出萃取相送至溶剂回收塔回收酚。
其中，步骤(6)具体包括：从步骤(2)采出萃取相送至溶剂回收塔，使 塔顶压力为0.1～0.2MPa，温度为60～120℃，塔底为0.1～0.2MPa，温度为180～ 220℃，回流比0.2～0.8，从塔顶采出溶剂回送至溶剂罐以循环使用，从塔底采 出产品粗酚。
其中，步骤(3)汽提脱除酸性气体和氨中，加压单塔工艺可以采用 200610036072.7专利所述的加压单复杂塔工艺，也可以采用200810106916.X专 利所述的加压双塔工艺，加压双塔工艺的具体艺参数包括：脱酸塔塔顶操作压 力为0.2～0.7MPa，塔顶温度为40～80℃，塔底操作压力为0.25～0.75MPa，温度 为120～170℃，脱氨塔塔顶操作压力为0.2～0.7MPa，塔顶温度为40～80℃，塔 底操作压力为0.25～0.75MPa，温度为120～170℃。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明方法通过把萃取工艺提前，因此在汽提分离酸性气体和氨之前， 酚被有效脱除，从而能有效克服汽提分离酸性气体和氨过程中单元酚流失或污 染产品氨问题。
(2)本发明方法只需一次加热汽提酸性气体和氨，再利用酸性气体和氨脱 除后的废水体系热量，进行后续溶剂汽提回收，无需反复对废水进行加热、冷 却操作，有效降低了能源消耗。
(3)本发明能方便地调节萃取系统到最佳萃取环境，采用二氧化碳能经济 地调节系统pH值，二氧化碳不同于用简单的其他废酸调节pH值，参与调节的 二氧化碳在后续汽提中可以有效回收并可循环利用;另外原料水不需要冷却或 经过稍微冷却就能调节到合适的萃取温度。合适的萃取环境能大大提高萃取效 率，减小萃取操作费用，减少后续处理污染负荷。
(4)本发明能制取较高品质的氨气，有效解决单元酚污染氨的问题，浓缩 分离的氨纯度可达98%以上。
(5)本发明能有效脱除CO2和氨，处理后废水游离氨含量降低至30mg·L-1以下，总氨能降低至300mg·L-1以下。酸性气体基本全部脱除。