煤製烯烴項目含堿廢水綜合處理技術的研究應用

作者:Helena    發表日期:2018-01-12 22:29:20

北極星環保網訊:1 背景

在石油化工生產過程中,常采用NaOH溶液吸收H2S堿洗油品和裂解氣,產生了含有大量汙染物的廢堿液。該廢水的特點是生化需氧量(COD)高達30萬mg/L,同時含有高濃度的硫化物、酚類、石油類等有毒有害汙染物,其pH值在12以上。廢堿液具有難聞的惡臭氣味,強堿性,且含有較高濃度的硫化物和有機物,若不經適當的預處理,高濃度的廢堿液進入汙水生化處理係統後,會抑製微生物的生長繁殖,嚴重時可使微生物大量死亡,從而影響汙水處理場的正常運行和總排廢水的達標排放。

因石油資源的有限,近年來,甲醇製烯烴行業迅猛發展。烯烴分離單元主要采用的是32%的NaOH溶液對反應氣體進行洗滌,去除CO2等酸性氣體。在堿洗過程中,會產生較少量的乳化油、浮油以及烴類聚合物等。為避免烴類聚合物在堿液處理循環係統中造成相關的傷害,引發循環係統堵塞等,在處理技術過程中,當堿液達到了堿洗塔底之時,就需要立刻排出,此過程則會產生出大量的廢堿液。在廢堿液當中,含有大量的NaOH、Na2CO3等無機鹽,呈強堿性,同時,在廢堿液當中還含有苯、二甲苯、酚等有機物質。排放之後會對環境造成較大地汙染和損壞。因此,廢堿液的治理一直是困擾我國煉油廠和乙烯廠水汙染治理的一個核心問題。隨著高硫原油加工量的增加和煤製烯烴裝置規模地不斷增大,廢堿液的排放量也隨之增加,對廢堿液的治理問題引起了研究人員的重視。

2 廢堿液處理技術進展

2.1 中和法:中和法是指向廢堿液中投加酸性物質,將廢水的pH值調至要求的範圍。廢堿液主要采用無機酸(常用硫酸)和酸性氣體(CO2、H2S)中和,產生的H2S氣體送入火炬燃燒,經中和處理後的廢堿液限流排入汙水處理廠,經汙水處理後達標排放。用硫酸中和存在嚴重的腐蝕問題。由於廢堿液中的組成波動較大,給硫酸加入量的控製帶來困難。酸不是過量,就是不夠,從而使得設備和管線常處於酸堿交替腐蝕狀態。

2.2 焚燒法:焚燒法是在高溫(≤950℃)和常壓下使硫化物氧化生成硫酸鹽,有機碳氫化合物生成CO2 和H2O,NaOH轉化成Na2CO3,硫酸鹽和碳酸鹽仍溶解在處理過的廢液中。在廢堿液的處理係統當中,焚燒法的裝置主要是由尾氣淨化設備、焚燒設備、前處理設備、應急處理係統等共同組成。焚燒是一種可靠的氧化處理法,操作簡單,可滿足達標排放要求。缺點是能耗大,操作成本高,其投資成本與簡單的濕式氧化裝置相仿。且燒嘴因聚合物生成造成結垢致使廢堿噴射器/霧化器堵塞仍是一個有待解決的問題。另外,燃料價格對選擇現有的焚燒工藝具有很大影響。焚燒法在燃料便宜的地方可以選擇使用。

2.3 濕式空氣氧化法:濕式空氣氧化法(簡稱WAO)是在高溫(150℃~350℃)和高壓(0.5~20.0MPa)條件下,以空氣中的O2為氧化劑,在液相中將有機汙染物氧化為CO2和H2O等無機物或小分子有機物的化學過程。該法的優點是沒有尾氣造成大氣汙染問題,但由於需要在較高壓力和較高溫度條件下運行,對設備要求高,投資較大,能耗高,因此應用較少。

2.4 生物處理法:生物處理法是通過微生物的新陳代謝作用,使廢水中的有機物等汙染物質被微生物降解並轉化為無害物質的過程。石油化工廢堿液是一種含高濃度的硫化物和酚類等汙染物的有機廢水。由於高濃度的硫化物和酚類汙染物對常規生化處理係統微生物有毒害作用,造成常規生化處理難度大。因此,必須采用適宜工藝對其進行預處理,以消除硫化物和酚類汙染物對常規微生物地抑製作用。

與其曬傷後再進行曬傷後處理,不如在曬太陽前就做好防護工作,減少曬傷。特別是長時間呆在這些地方的時候,要及時進行防曬霜的補充,最好是每隔一到兩個小時進行補塗防曬霜。

3 某煤製烯烴項目情況簡要說明

某煤製烯烴項目烯烴分離裝置采用Lummus 前脫丙烷後加氫、丙烷洗工藝技術。烯烴分離裝置在裂解氣壓縮機二段和三段之間設有堿洗塔,產品氣進入堿洗塔的底部,為了使產品氣和堿液充分接觸,將堿洗塔設計為3個堿洗循環段,從下到上依次為弱堿段、中堿段和強堿段,堿洗塔能夠脫除裂解氣中的酸性物質。在強、中、弱堿段各設液體收集室,以保證各堿段循環泵的正常運行。塔釜弱堿段用隔板隔為2個室。

流入大室的液體為弱堿循環泵提供吸入液體;濃縮油通過隔板溢流到小室,這一側含油的堿通過液位控製從堿洗塔塔釜靠自壓排到廢堿罐,從而產生含堿廢水。該股含堿廢水曾使用汽槽車將其運至廢渣廠處理,存在很大的環保隱患。在該試驗項目建成以前,使用焚燒爐焚燒處理。近年來,針對廢堿液的處理技術工藝,一直以來都是工業廢水處理研究領域當中的熱點之一,同時也是一大難點。全麵針對其技術手段進行改良和提高,是當前煤製烯烴企業的迫切需要。

4 含堿廢水水質

某煤製烯烴項目含堿廢水流量3m3/h。進、出水指標見表1。

煤製烯烴項目含堿廢水綜合處理技術的研究應用

5 實驗過程及工藝流程設計分析

現場取樣,實驗室開始小試實驗,水樣表觀:水溫約40℃左右,水樣呈橙黃色,不透明無沉澱物,取樣瓶頂部瓶壁粘有油狀物質。

對水樣進行分析:水中含有油、堿、溶解性有機物,考慮水中油在運行過程中會黏住管道內壁、堵塞布水器、裹覆催化劑等危害,所以第一步就需要將水中的油去除。

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本文來源:http://huanbao.bjx.com.cn/news/20180111/873461.shtml




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