申請(qǐng)日2016.05.12
公開(公告)日2016.09.21
IPC分類號(hào)C02F1/04; B01D53/78; B01D53/72; C02F101/34; C02F103/36
摘要
本發(fā)明提供了一種費(fèi)托合成廢水處理系統(tǒng)和費(fèi)托合成廢水的處理方法。該系統(tǒng)包括：脫酸塔，設(shè)置有費(fèi)托合成廢水入口，且脫酸塔的塔頂設(shè)置有脫酸氣出口，塔底設(shè)置有蒸余液出口;第一堿洗裝置，設(shè)置有脫酸氣入口，脫酸氣入口與脫酸塔上的脫酸氣出口相連通;且第一堿洗裝置的頂部設(shè)置有第一氣體出口，底部設(shè)置有第一乙酸鈉溶液出口;第二堿洗裝置，設(shè)置有第一氣體入口，第一氣體入口與第一氣體出口相連通;且第二堿洗裝置的頂部設(shè)置有第二氣體出口，底部設(shè)置有第二乙酸鈉溶液出口。采用本發(fā)明提供的廢水處理系統(tǒng)處理費(fèi)托合成廢水能夠有效降低其含酸量，從而有利于將脫酸后的蒸余液和醇類進(jìn)行后續(xù)回收處理，從而有利于工業(yè)化的推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求書
1.一種費(fèi)托合成廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
脫酸塔(10)，設(shè)置有費(fèi)托合成廢水入口(101)，且所述脫酸塔(10)的塔頂設(shè)置有脫酸氣出口(102)，塔底設(shè)置有蒸余液出口(103);
第一堿洗裝置(11)，設(shè)置有脫酸氣入口(111)，所述脫酸氣入口(111)與所述脫酸塔(10)上的所述脫酸氣出口(102)相連通;且所述第一堿洗裝置(11)的頂部設(shè)置有第一氣體出口(112)，底部設(shè)置有第一乙酸鈉溶液出口(113);
第二堿洗裝置(12)，設(shè)置有第一氣體入口(121)，所述第一氣體入口(121)與所述第一氣體出口(112)相連通;且所述第二堿洗裝置(12)的頂部設(shè)置有第二氣體出口(122)，底部設(shè)置有第二乙酸鈉溶液出口(123)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一堿洗裝置(11)上設(shè)置有第一循環(huán)堿液出口和第一循環(huán)堿液入口，且所述第一循環(huán)堿液出口和所述第一循環(huán)堿液入口由第一堿液循環(huán)管路(114)相連通：以及
所述第二堿洗裝置(12)上設(shè)置有第二循環(huán)堿液出口和第二循環(huán)堿液入口，且所述第二循環(huán)堿液出口和所述第二循環(huán)堿液入口由第二堿液循環(huán)管路(124)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括堿液供應(yīng)裝置(13)，設(shè)置有堿液出口(131)和加堿口(132)，且所述堿液出口(131)分別與所述第一堿液循環(huán)管路(114)和所述第二堿液循環(huán)管路(124)相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一堿液循環(huán)管路(114)上設(shè)置有第一冷卻裝置(115);優(yōu)選地，所述第一冷卻裝置(115)為空氣冷卻裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二堿液循環(huán)管路(124)上設(shè)置有第二冷卻裝置(125);優(yōu)選地，所述第二冷卻裝置(125)為空氣冷卻裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括乙酸鈉制備裝置(14)，且所述第一乙酸鈉溶液出口(113)和所述第二乙酸鈉溶液出口(123)分別與所述乙酸鈉制備裝置(14)相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述乙酸鈉制備裝置(14)包括依次連接的蒸發(fā)結(jié)晶單元(141)和過(guò)濾單元(142);其中，所述過(guò)濾單元(142)包括濾液出料口(1421)和乙酸鈉產(chǎn)品出料口(1422)，且所述濾液出料口(1421)與所述加堿口(132)相連通;
優(yōu)選地，所述蒸發(fā)結(jié)晶單元(141)與帶有抽真空系統(tǒng)的凝液罐(143)相連通，且所述凝液罐(143)的出水口與所述堿液出口(131)所在的流路相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括醇脫水裝置(15)，設(shè)置有待脫水氣體入口(151)、脫出水出口(152)和醇出口(153)，且所述待脫水氣體入口(151)與所述第二氣體出口(122)相連通。
9.一種費(fèi)托合成廢水的處理方法，其特征在于，包括：
醇酸脫除過(guò)程：將所述費(fèi)托合成廢水進(jìn)行精餾，得到脫酸氣和蒸余液，所述脫酸氣包括乙酸與醇;
第一堿洗過(guò)程：將所述脫酸氣在第一堿液中進(jìn)行堿洗處理，得到第一乙酸鈉溶液和第一氣體;
第二堿洗過(guò)程：將所述第一氣體在第二堿液中進(jìn)行堿洗處理，得到第二乙酸鈉溶液和第二氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一堿液和所述第二堿液分別獨(dú)立地選自氫氧化鈉和/或碳酸鈉的水溶液。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述醇酸脫除過(guò)程在脫酸塔中進(jìn)行，所述脫酸塔的塔頂溫度為120～130℃，塔底溫度為130～135℃，壓力為0.3～0.5MPa。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一堿液的pH為8.5～9.5，所述第二堿液的pH大于10。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述處理方法還包括由所述第一乙酸鈉溶液和所述第二乙酸鈉溶液得到乙酸鈉產(chǎn)品的過(guò)程。
說(shuō)明書
費(fèi)托合成廢水處理系統(tǒng)和費(fèi)托合成廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種費(fèi)托合成廢水處理系統(tǒng)和費(fèi)托合成廢水的處理方法。
背景技術(shù)
隨著世界有限的石油資源日漸枯竭和對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，研究與尋找環(huán)境友好的石油能源替代品成為世界技術(shù)開發(fā)的方向之一�，F(xiàn)如今礦物質(zhì)、煤炭和天然氣轉(zhuǎn)化技術(shù)的應(yīng)用已成為多元化解決石油資源短缺問(wèn)題的重要途徑。如以煤炭和天然氣為原料，通過(guò)費(fèi)托合成反應(yīng)轉(zhuǎn)化為油或其它化工產(chǎn)品。上述應(yīng)用一方面可解決石油資源短缺，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)對(duì)能源的需求;另一方面可以生產(chǎn)出更多的有用化工產(chǎn)品，帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)還可減少直接燃燒造成的環(huán)境污染，意義重大。
煤間接液化技術(shù)是以煤為原料，通過(guò)煤氣化、費(fèi)托合成、油品提質(zhì)加工等技術(shù)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)液體燃料油品和化工品的低碳清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)，也是我國(guó)煤炭清潔轉(zhuǎn)化利用的方向之一。
在費(fèi)托合成反應(yīng)中，每生產(chǎn)1噸油品能夠產(chǎn)生1.2噸的合成廢水，其中合成水中含乙酸0.5～2%左右。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的費(fèi)托合成廢水的處理工藝主要為回收合成廢水中的醇類和醛酮等，然后將合成廢水中的乙酸等酸類與回收過(guò)程的廢水一并送至污水處理裝置進(jìn)行處理。由于費(fèi)托合成廢水中含酸高，其經(jīng)過(guò)現(xiàn)有的廢水處理工藝處理后，后續(xù)排出的廢水不符合環(huán)保要求，因而至今仍沒有一種處理方法能夠很好地應(yīng)用于費(fèi)托合成廢水的工業(yè)化處理上。鑒于上述問(wèn)題的存在，有必要設(shè)計(jì)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的、環(huán)保的費(fèi)托合成廢水的處理方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種費(fèi)托合成廢水處理系統(tǒng)和費(fèi)托合成廢水的處理方法，以解決因費(fèi)托合成廢水含酸量過(guò)高而導(dǎo)致現(xiàn)有的上述廢水處理方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一個(gè)方面提供了一種費(fèi)托合成廢水處理系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：脫酸塔，設(shè)置有費(fèi)托合成廢水入口，且脫酸塔的塔頂設(shè)置有脫酸氣出口，塔底設(shè)置有蒸余液出口;第一堿洗裝置，設(shè)置有脫酸氣入口，脫酸氣入口與脫酸塔上的脫酸氣出口相連通;且第一堿洗裝置的頂部設(shè)置有第一氣體出口，底部設(shè)置有第一乙酸鈉溶液出口;第二堿洗裝置，設(shè)置有第一氣體入口，第一氣體入口與第一氣體出口相連通;且第二堿洗裝置的頂部設(shè)置有第二氣體出口，底部設(shè)置有第二乙酸鈉溶液出口。
進(jìn)一步地，第一堿洗裝置上設(shè)置有第一循環(huán)堿液出口和第一循環(huán)堿液入口，且第一循環(huán)堿液出口和第一循環(huán)堿液入口由第一堿液循環(huán)管路相連通：以及第二堿洗裝置上設(shè)置有第二循環(huán)堿液出口和第二循環(huán)堿液入口，且第二循環(huán)堿液出口和第二循環(huán)堿液入口由第二堿液循環(huán)管路相連通。
進(jìn)一步地，還包括堿液供應(yīng)裝置，設(shè)置有堿液出口和加堿口，且堿液出口分別與第一堿液循環(huán)管路和第二堿液循環(huán)管路相連通。
進(jìn)一步地，第一堿液循環(huán)管路上設(shè)置有第一冷卻裝置;優(yōu)選地，第一冷卻裝置為空氣冷卻裝置。
進(jìn)一步地，第二堿液循環(huán)管路上設(shè)置有第二冷卻裝置;優(yōu)選地，第二冷卻裝置為空氣冷卻裝置。
進(jìn)一步地，還包括乙酸鈉制備裝置，且第一乙酸鈉溶液出口和第二乙酸鈉溶液出口分別與乙酸鈉制備裝置相連通。
進(jìn)一步地，乙酸鈉制備裝置包括依次連接的蒸發(fā)結(jié)晶單元和過(guò)濾單元;其中，過(guò)濾單元包括濾液出料口和乙酸鈉產(chǎn)品出料口，且濾液出料口與加堿口相連通;
優(yōu)選地，蒸發(fā)結(jié)晶單元與帶有抽真空系統(tǒng)的凝液罐相連通，且凝液罐的出水口與堿液出口所在的流路相連通。
進(jìn)一步地，還包括醇脫水裝置，設(shè)置有待脫水氣體入口、脫出水出口和醇出口，且待脫水氣體入口與第二氣體出口相連通。
本發(fā)明另一方面提供了一種費(fèi)托合成廢水的處理方法，包括：醇酸脫除過(guò)程：將費(fèi)托合成廢水進(jìn)行精餾，得到脫酸氣和蒸余液，脫酸氣包括乙酸與醇;第一堿洗過(guò)程：將脫酸氣在第一堿液中進(jìn)行堿洗處理，得到第一乙酸鈉溶液和第一氣體;第二堿洗過(guò)程：將第一氣體在第二堿液中進(jìn)行堿洗處理，得到第二乙酸鈉溶液和第二氣體。
進(jìn)一步地，第一堿液和第二堿液分別獨(dú)立地選自氫氧化鈉和/或碳酸鈉的水溶液。
進(jìn)一步地，醇酸脫除過(guò)程在脫酸塔中進(jìn)行，脫酸塔的塔頂溫度為120～130℃，塔底溫度為130～135℃，壓力為0.3～0.5MPa。
進(jìn)一步地，第一堿液的pH為8.5～9.5，第二堿液的pH大于10。
進(jìn)一步地，處理方法還包括由第一乙酸鈉溶液和第二乙酸鈉溶液得到乙酸鈉產(chǎn)品的過(guò)程。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，將費(fèi)托合成廢水通過(guò)脫酸塔能夠?qū)宜岷痛碱惖拿撍釟夥蛛x出來(lái)，然后經(jīng)過(guò)堿洗裝置能夠?qū)⒚撍釟庵械乃嵝詺怏w吸收，從而將醇類分離，這有利于提高醇類的純度。由于第一堿洗裝置和第二堿洗裝置中發(fā)生的堿洗過(guò)程為放熱反應(yīng)，且反應(yīng)過(guò)程總需要一定的反應(yīng)時(shí)間，設(shè)置兩個(gè)堿洗裝置能夠?qū)⒚撍釟庵形磥?lái)得及被第一堿洗裝置吸收的酸性氣體全部吸收;同時(shí)設(shè)置兩個(gè)堿洗塔，還有利于抑制堿洗過(guò)程產(chǎn)生大量的熱，進(jìn)而影響堿洗過(guò)程的效果。此外，上述廢水處理裝置具有簡(jiǎn)便易操作、成本較低等特點(diǎn)。綜上所述，采用本發(fā)明提供的廢水處理系統(tǒng)處理費(fèi)托合成廢水能夠有效降低其含酸量，從而有利于將脫酸后的蒸余液和醇類進(jìn)行后續(xù)回收處理，從而有利于工業(yè)化的推廣應(yīng)用。
