一种氧化废碱液的处理方法和装置与流程

本发明涉及一种废碱液的处理方法和装置，具体涉及一种氧化废碱液的处理方法和装置。

背景技术：

1、乙烯是生产各种重要有机化工产品的基础。乙烯的生产技术、规模和产量标志着一个国家石油化学工业的发展水平。在乙烯生产过程中产生的废碱液具有水量大，污染物浓度高的特点，处理难度大。目前，湿式空气氧化(wao)因具有高效、去除效率高等优点，是最普遍的乙烯裂解废碱液处理方法。但乙烯废碱液经湿式氧化处理后出水的化学需氧量(cod)仍然较高，且盐含量可达到几万或几十万mg/l，直接外排不仅会给下游生化系统造成较大的水质波动，而且对于中和废碱液中大量的硫酸盐等资源也是一种浪费。因此对废碱液进行资源化处理，高效地回收其中的硫酸盐就显得尤为重要。

2、国内外对高含盐废水的分盐处理技术主要包括膜法和热法。膜法是利用半透膜的选择透过性将废水中的某些物质截留分离的技术，最常用的膜技术有反渗透和电渗析，膜法具有能耗低、操作简便、适应性较强等优势，也能够对废水中的资源物质进行回收。但是在处理废碱液等高盐废水时，膜技术最大的难点在于膜污染问题，进水中大量的化学需氧量(cod)在膜表面的堆积会直接导致膜的产水量降低、产水水质恶化等，从而造成膜的寿命变短。因此，膜技术对进水的化学需氧量(cod)预处理提出了较高要求，不适用于含有大量难降解化学需氧量(cod)的乙烯废碱液。热法是通过改变体系压力和温度使废水中的水分或盐分发生相变从而分离开来的技术，最常见的热技术包括蒸发浓缩技术和冷冻结晶技术，热法因为其操作简便，处理效果好，同时能回收利用盐而具有较为广阔的应用前景。

3、乙烯废碱液经过湿式氧化和中和处理后，水中含有的无机盐主要以硫酸钠和氯化钠为主，水-氯化钠-硫酸钠(h2o-nacl-na2so4)体系的相变规律决定了硫酸钠和氯化钠在较低的温度区间内更易于分离。现有技术中，采用的各种方法处理乙烯废碱液均存在处理效果不理想、运行费用高、回用水质量差、副产盐/硝产品质量不高等诸多问题。

4、基于这一背景，本发明研究了一种氧化废碱液的处理方法和装置。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供一种高效、低成本、低能耗的氧化废碱液预处理方法和装置，该处理方法和装置特别适用于炼化企业氧化、中和后废碱液的资源化处理。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种氧化废碱液的处理方法，所述的方法包括以下步骤：

3、均质调节：将氧化废碱液进行均质调节得到均质调节废碱液；

4、脱碳中和：将均质调节废碱液进行至少一级脱碳中和得到脱碳中和废碱液；

5、沉淀、过滤分离：将脱碳中和废碱液依次经至少一级换热升温、预热、沉淀和过滤得到不含固废碱液；

6、预浓缩：将不含固废碱液预热后进行超滤得到浓缩废碱液和超滤回用水；

7、结晶分离：将浓缩废碱液经结晶分离得到高温蒸汽凝液、硫酸钠和结晶回用水；

8、热量利用：高温蒸汽凝液与脱碳中和废碱液进行至少一级换热降温得到换热回用水，结晶回用水用于预热经至少一级换热升温后的脱碳中和废碱液。

9、本发明第二方面提供一种上述的方法所用的装置，所述的装置包括依次连接的氧化废碱液进料管线、均质调节系统、至少一级脱碳中和系统、至少一级换热系统、预热器、高密沉淀池、过滤系统、超滤系统、结晶系统；

10、每级脱碳中和系统上设置有酸注入口和碱注入口；

11、结晶系统设置有高温蒸汽凝液出口、硫酸钠出口和结晶回用水出口；

12、超滤系统设置有超滤回用水出口；

13、各级换热系统的热媒入口共同连接高温蒸汽凝液出口；

14、预热器的热媒入口连接结晶回用水出口。

15、本发明的效果是：

16、(1)本发明提出的氧化废碱液的处理方法，对湿式氧化后的乙烯废碱液进一步处理，减少了废碱液排放量，避免了对后续生化单元的冲击，同时高效利用结晶分离产生的高温蒸汽凝液和回用水对脱碳废碱液依次加热、预热，避免使用外部热媒，节省了能量。

17、(2)本发明提出的氧化废碱液的处理方法，脱碳中和过程中通过多种方法调节脱碳后废碱液的ph值，不仅保证了脱碳效果，还可以灵活处理上游氧化废碱液中未反应的硫化物。

18、(3)本发明提出的氧化废碱液的处理方法，将超滤回用水、降温后的结晶回用水和换热回用水共同采出，提高了回用水的热量的利用效率，拓展了回用水的用途。

19、(4)采用本发明提出的氧化废碱液的处理方法，乙烯废碱液经过处理后得到的硫酸钠产品质量高，产品质量满足《gb/t 6009-2003工业无水硫酸钠》ii类合格品及以上质量指标。

20、(5)本发明提出的氧化废碱液的处理方法和装置，广泛适用于不同硫化物含量的氧化废碱液，甚至是炼油废碱液，具有高效、低成本、低能耗、原料适应范围广等优点。

21、(6)本发明提出的氧化废碱液的处理方法和装置，除获得硫酸钠副产品外，还可以获得大量的回用水，可以用作循环水补水，提高了资源利用效率，进一步提升了本发明的技术经济性能。

22、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种氧化废碱液的处理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一级脱碳中和采用如下步骤：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一级脱碳中和采用如下步骤：

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述注入酸为浓硫酸；所述注入碱为氢氧化钠；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，沉淀、过滤分离步骤中沉淀在高密沉淀池系统中进行，过滤在过滤系统中进行；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多效真空蒸发结晶系统效数为1-8效，优选为2-6效；

7.一种氧化废碱液的处理装置，其特征在于，所述的装置包括依次连接的氧化废碱液进料管线、均质调节系统、至少一级脱碳中和系统、至少一级换热系统、预热器、高密沉淀池系统、过滤系统、超滤系统、结晶系统；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，均质调节系统与至少一级脱碳系统之间的管线上设置有至少一个管道混合器，每个管道混合器设置有酸注入口；

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述结晶系统选自多效真空蒸发结晶系统、冷冻结晶系统、蒸汽机械再压缩蒸发系统、电渗析系统中的至少一种，优选为多效真空蒸发结晶系统、或依次连接的多效真空蒸发结晶系统和冷冻结晶系统。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述多效真空蒸发结晶系统效数为1-8效，优选为2-6效；

技术总结本发明提供一种氧化废碱液预处理方法和装置，该方法包括以下步骤：将氧化废碱液进行均质调节得到均质调节废碱液；将均质调节废碱液进行至少一级脱碳中和得到脱碳中和废碱液；将脱碳中和废碱液依次经至少一级换热升温、预热、沉淀和过滤得到不含固废碱液；将不含固废碱液预热后进行超滤得到浓缩废碱液和超滤回用水；将浓缩废碱液经结晶分离得到高温蒸汽凝液、硫酸钠和结晶回用水；高温蒸汽凝液与脱碳中和废碱液进行至少一级换热降温得到换热回用水，结晶回用水用于预热经至少一级换热升温后的脱碳中和废碱液。本发明的方法对氧化废碱液进一步处理，避免了对后续生化单元的冲击，高效利用了结晶分离产生的高温蒸汽凝液和回用水的热量，节省了能量。技术研发人员：宋健健,张旭,宋智博,蹇江海,安景辉,于鸿培,王科朴受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18