申請(qǐng)日2016.07.20
公開(公告)日2016.10.26
IPC分類號(hào)C02F1/26; C02F1/20
摘要
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種具有輔助再沸和精餾塔熱耦合的煤氣化廢水處理系統(tǒng)及工藝。所述系統(tǒng)包括加壓汽提塔、萃取塔、溶劑汽提塔和溶劑回收塔;所述加壓汽提中間設(shè)置中間再沸器，采用低壓蒸汽加熱代替部分塔底再沸器的中壓蒸汽加熱;所述溶劑汽提塔與溶劑回收塔塔頂溶劑蒸汽進(jìn)行熱集成，可減少整個(gè)廢水處理工藝蒸汽用量12～21%，并降低了溶劑回收塔塔頂循環(huán)水的用量，具有良好的節(jié)能效益。
權(quán)利要求書
1.一種具有輔助再沸和精餾塔熱耦合的煤氣化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括加壓汽提塔、萃取塔、溶劑汽提塔和溶劑回收塔;所述加壓汽提塔具有52塊塔板，加壓汽提塔頂部設(shè)置酸性氣體出口，底部設(shè)置塔底再沸器，第11塊塔板處設(shè)置煤氣化廢水入口，第30塊塔板處設(shè)置堿液入口，第16到第28塊塔板之間設(shè)置中間再沸器，第26塊塔板處設(shè)置富氨液出口，富氨液出口連接至分凝器，分凝器底部設(shè)置冷凝液出口連接至冷凝液回收罐，頂部設(shè)置富氨氣出口;所述加壓汽提塔底部設(shè)置脫酸脫氨后廢水出口連接至萃取塔，萃取塔塔頂萃取相出口連接至溶劑回收塔，塔底萃余相出口連接至溶劑汽提塔，溶劑汽提塔塔頂設(shè)置塔頂冷凝器連接至層析器，層析器連接至萃取劑循環(huán)槽，萃取劑循環(huán)槽連接至萃取塔，溶劑汽提塔塔底設(shè)置塔底再沸器和處理后廢水出口;所述溶劑回收塔塔頂設(shè)置溶劑蒸汽出口，溶劑蒸汽出口分兩路，一路連接至溶劑汽提塔的塔底再沸器然后進(jìn)入萃取劑回收罐，另一路連接至塔頂冷凝器后進(jìn)入萃取劑回收罐，萃取劑回收罐分別連接至萃取劑循環(huán)槽和溶劑回收塔，溶劑回收塔塔底設(shè)置塔底再沸器和產(chǎn)品粗酚出口。
2.一種采用上述系統(tǒng)對(duì)煤氣化廢水進(jìn)行處理的工藝，其特征在于包括如下步驟：
(1)煤氣化廢水進(jìn)入加壓汽提塔第11塊塔板，加壓汽提塔第30塊塔板處注加堿液，塔底再沸器采用中壓蒸汽加熱，塔底壓力為0.25-0.6Mpa，溫度130～165℃，在第26塊塔板的位置側(cè)線采出富氨液，富氨液通過分凝器分凝后冷凝液進(jìn)入冷凝液回收罐，富氨氣回收，中間再沸器的進(jìn)料采出液在汽提塔第16到第28塊塔板之間采出，采出率為6～12%，采出的液相溫度范圍為115～145℃，在中間再沸器中通過低壓蒸汽加熱汽化后，汽化后的物流返回加壓汽提塔;
(2)加壓汽提塔內(nèi)脫酸脫氨后的廢水進(jìn)入萃取塔，與萃取劑甲基異丁基甲酮進(jìn)行逆流萃取脫酚;萃取塔塔頂采出的萃取相進(jìn)入溶劑回收塔，溶劑回收塔塔底再沸器采用高壓蒸汽加熱，使塔頂壓力為0.1～0.2MPa，溫度為105～125℃;萃取塔塔底采出的萃余相中既有溶解的萃取劑也有夾帶的萃取劑，送至溶劑汽提塔，溶劑汽提塔塔底再沸器使用溶劑回收塔塔頂甲基異丁基甲酮蒸汽作為熱源，并對(duì)溶劑汽提塔進(jìn)行抽真空操作，使溶劑汽提塔塔底壓力變?yōu)?0～90kPa，溫度為80～95℃，精餾分離水中溶解和夾帶的MIBK，塔頂混合蒸汽通過循環(huán)水冷凝后進(jìn)入層析器進(jìn)行油水分離，萃取劑進(jìn)入萃取劑循環(huán)槽循環(huán)使用，水回流進(jìn)溶劑汽提塔，溶劑汽提塔塔底采出處理后達(dá)標(biāo)的廢水去到生化處理環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步處理;作為熱源的甲基異丁基甲酮蒸汽冷凝后進(jìn)入萃取劑回收罐回收，剩余的甲基異丁基甲酮蒸汽通過冷凝器冷凝后進(jìn)入萃取劑回收罐回收，回收的萃取劑進(jìn)入萃取劑循環(huán)槽并最終進(jìn)入萃取塔循環(huán)使用。
說明書
具有輔助再沸和精餾塔熱耦合的煤氣化廢水處理系統(tǒng)及工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有輔助再沸和精餾塔熱耦合的煤氣化廢水處理系統(tǒng)及工藝。
背景技術(shù)
煤氣化是一種清潔高效的煤炭利用方式，廣泛應(yīng)用于新型煤化工項(xiàng)目。其中固定床加壓氣化是目前應(yīng)用最多的氣化工藝之一。但是對(duì)于固定床加壓氣化，合成氣在洗滌、冷卻、凈化過程中，會(huì)產(chǎn)生一股富含酸性氣體，高酚含量，高COD，高氨氮的水質(zhì)非常復(fù)雜的廢水;此類廢水的處理是水處理領(lǐng)域的一個(gè)難題，廢水處理也成為制約煤化工發(fā)展的重要因素之一。此廢水中含有大量的酚類物質(zhì)，且酚種類繁多，既有單元酚，又有多元酚，另外酚類物質(zhì)具有生物毒性，抑制生化細(xì)菌的活性，無法直接進(jìn)行生化處理。因此，首先要利用化工分離手段脫除廢水中的酸性氣、氨氮及酚類物質(zhì)后再與生化處理相結(jié)合的方式達(dá)到處理該股廢水的目標(biāo)�；し蛛x包括精餾脫酸、汽提脫氨、萃取脫酚等單元過程，開發(fā)該類廢水的脫酚、脫氨技術(shù)一方面可大幅度降低廢水的酚、氨含量，減少對(duì)環(huán)境的污染;另一方面，回收利用廢水中的酚、氨，變廢為寶，降低了廢水處理成本，是實(shí)現(xiàn)廢水無害化和資源化的有效途徑。
自有專利200610036072.7中提到一種高效煤氣化廢水處理辦法，采用汽提脫酸脫氨、萃取脫酚，精餾回收溶劑的方法，提高酸性氣和氨的脫除率，降低萃取pH從而改善脫酚效果，工業(yè)應(yīng)用效果明顯。但是此工藝的能耗較高，需要消耗大量的中低壓蒸汽，并消耗大量的循環(huán)水。廢水首先進(jìn)入脫酸脫氨塔，該塔是加壓條件下運(yùn)行，塔底壓力為0.3-0.5Mpa，溫度為115～155℃，加壓條件有利于廢水中的酸性氣體和氨脫除，但是加壓的同時(shí)提高了塔底溫度，因此該塔只能使用中壓蒸汽進(jìn)行加熱。甲基異丁基甲酮作為萃取劑，萃取脫酸脫氨后的廢水，萃取塔塔頂采出萃取相送至溶劑回收塔中，溶劑回收塔塔底壓力0.1～0.2MPa，溫度200～220℃，為實(shí)現(xiàn)溶劑回收塔的正常運(yùn)行，需要使用大量的高壓蒸汽，塔頂萃取劑通過循環(huán)水冷凝后回用。萃取塔塔底采出的水相中既有溶解的萃取劑也有夾帶的萃取劑，送至溶劑汽提塔回收水相中的萃取劑。溶劑汽提塔塔底壓力0.1～0.2Mpa，溫度100～110℃，使用低壓蒸汽作為熱源，使用循環(huán)水冷凝塔頂蒸汽，分相后萃取劑回用�；诙嘧s塔、汽提塔的化工分離工藝雖然廢水處理效果良好，但是能耗較高，已經(jīng)成為工廠蒸汽消耗大戶和循環(huán)水消耗大戶。
綜上所述，目前高濃度含酚廢水的處理效果較好，但是存在能耗大的問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種具有輔助再沸和精餾塔熱耦合的煤氣化廢水處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用上述系統(tǒng)對(duì)煤氣化廢水進(jìn)行處理的工藝。
本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種具有輔助再沸和精餾塔熱耦合的煤氣化廢水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括加壓汽提塔、萃取塔、溶劑汽提塔和溶劑回收塔;所述加壓汽提塔具有52塊塔板，加壓汽提塔頂部設(shè)置酸性氣體出口，底部設(shè)置塔底再沸器，第11塊塔板處設(shè)置煤氣化廢水入口，第30塊塔板處設(shè)置堿液入口，第16到第28塊塔板之間設(shè)置中間再沸器，第26塊塔板處設(shè)置富氨液出口，富氨液出口連接至分凝器，分凝器底部設(shè)置冷凝液出口連接至冷凝液回收罐，頂部設(shè)置富氨氣出口;所述加壓汽提塔底部設(shè)置脫酸脫氨后廢水出口連接至萃取塔，萃取塔塔頂萃取相出口連接至溶劑回收塔，塔底萃余相出口連接至溶劑汽提塔，溶劑汽提塔塔頂設(shè)置塔頂冷凝器連接至層析器，層析器連接至萃取劑循環(huán)槽，萃取劑循環(huán)槽連接至萃取塔，溶劑汽提塔塔底設(shè)置塔底再沸器和處理后廢水出口;所述溶劑回收塔塔頂設(shè)置溶劑蒸汽出口，溶劑蒸汽出口分兩路，一路連接至溶劑汽提塔的塔底再沸器然后進(jìn)入萃取劑回收罐，另一路連接至塔頂冷凝器后進(jìn)入萃取劑回收罐，萃取劑回收罐分別連接至萃取劑循環(huán)槽和溶劑回收塔，溶劑回收塔塔底設(shè)置塔底再沸器和產(chǎn)品粗酚出口。
一種采用上述系統(tǒng)對(duì)煤氣化廢水進(jìn)行處理的工藝，包括如下步驟：
(1)煤氣化廢水進(jìn)入加壓汽提塔第11塊塔板，加壓汽提塔第30塊塔板處注加堿液，塔底再沸器采用中壓蒸汽加熱，塔底壓力為0.25-0.6Mpa，溫度130～165℃，在第26塊塔板的位置側(cè)線采出富氨液，富氨液通過分凝器分凝后冷凝液進(jìn)入冷凝液回收罐，富氨氣回收，中間再沸器的進(jìn)料采出液在汽提塔第16到第28塊塔板之間采出，采出率為6～12%，采出的液相溫度范圍為115～145℃，在中間再沸器中通過低壓蒸汽加熱汽化后，汽化后的物流返回加壓汽提塔;
(2)加壓汽提塔內(nèi)脫酸脫氨后的廢水進(jìn)入萃取塔，與萃取劑甲基異丁基甲酮(MIBK)進(jìn)行逆流萃取脫酚;萃取塔塔頂采出的萃取相進(jìn)入溶劑回收塔，溶劑回收塔塔底再沸器采用高壓蒸汽加熱，使塔頂壓力為0.1～0.2MPa，溫度為105～125℃;萃取塔塔底采出的萃余相中既有溶解的萃取劑也有夾帶的萃取劑，送至溶劑汽提塔，溶劑汽提塔塔底再沸器使用溶劑回收塔塔頂甲基異丁基甲酮蒸汽作為熱源，并對(duì)溶劑汽提塔進(jìn)行抽真空操作，使溶劑汽提塔塔底壓力變?yōu)?0～90kPa，溫度為80～95℃，精餾分離水中溶解和夾帶的MIBK，塔頂混合蒸汽通過循環(huán)水冷凝后進(jìn)入層析器進(jìn)行油水分離，萃取劑進(jìn)入萃取劑循環(huán)槽循環(huán)使用，水回流進(jìn)溶劑汽提塔，溶劑汽提塔塔底采出處理后達(dá)標(biāo)的廢水去到生化處理環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步處理;作為熱源的甲基異丁基甲酮蒸汽冷凝后進(jìn)入萃取劑回收罐回收，剩余的甲基異丁基甲酮蒸汽通過冷凝器冷凝后進(jìn)入萃取劑回收罐回收，回收的萃取劑進(jìn)入萃取劑循環(huán)槽并最終進(jìn)入萃取塔循環(huán)使用。
本發(fā)明的制備方法及所得到的產(chǎn)物具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
(1)本發(fā)明加壓汽提塔通過利用中間再沸器使用低壓蒸汽部分代替塔底中壓蒸汽;溶劑回收塔塔頂甲基異丁基甲酮蒸汽作為溶劑汽提塔塔底熱源，取代低壓加熱蒸汽;對(duì)溶劑汽提塔進(jìn)行抽真空操作，使溶劑汽提塔塔底壓力由原有0.1～0.15Mpa，溫度105～110℃，變?yōu)?0～90kPa，溫度為80～95℃，相比中國(guó)專利200610036072.7，在不影響廢水處理效果的前提下，減少加壓汽提塔中壓蒸汽用量約3～6%，溶劑汽提塔不再使用蒸汽進(jìn)行加熱，整個(gè)廢水處理工藝蒸汽用量12～21%，明顯減少廢水處理過程的運(yùn)行成本;
(2)本發(fā)明萃取塔采用甲基異丁基甲酮作為萃取劑，溶劑回收塔塔頂甲基異丁基甲酮蒸汽作為溶劑汽提塔塔底熱源后回收，降低了溶劑回收塔塔頂循環(huán)水的用量，對(duì)本就水耗嚴(yán)重的煤化工項(xiàng)目緩解水壓力起到了積極作用。
