一种乙烯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，具体涉及一种乙烯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，本发明研究了一种乙烯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，提供一种短流程、高效、低成本、低能耗的乙烯废碱液的处理方法和装置，该预处理方法和装置特别适用于炼化企业乙烯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乙烯废碱液的处理方法，所述的方法包括以下步骤：

3、(1)湿式氧化处理：将废碱液进行湿式氧化得到氧化废碱液；

4、(2)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；

5、(3)脱碳处理：将均质调节废碱液进行至少一级脱碳得到脱碳废碱液；

6、(4)沉淀、过滤分离：将脱碳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；

7、(5)预浓缩处理：将不含固废碱液预热后进行超滤得到浓缩废碱液；

8、(6)结晶分离：将浓缩废碱液经结晶分离得到硫酸钠、回用水和终母液；

9、(7)终母液处理：将终母液经过干燥处理得到杂盐。

10、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废碱液进料管线、湿式氧化系统、均质调节系统、至少一级脱碳系统、至少一级换热系统、高密沉淀池、过滤系统、超滤系统、结晶系统；

11、湿式氧化系统设置有氧化剂入口和蒸汽注入口；

12、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，每级脱碳系统上设置有酸注入口和碱注入口；

13、结晶系统设置有硫酸钠出口、回用水出口和终母液出口。

14、本发明的效果是：

15、(1)本发明提出的废碱液的处理方法，采用高效湿式氧化处理，cod的去除率可达99.5％以上，出水的cod小于200mg/l。二价硫的去除率可达99.8％以上，出水的二价硫小于1mg/l，二价硫几乎全部转化为硫酸根离子，整个过程不排放污染大气的恶臭气体。

16、(2)本发明提出的废碱液的处理方法，高效利用中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、(3)采用本发明提出的废碱液的处理方法，乙烯废碱液经过湿式氧化、脱碳、过滤、结晶处理后得到的硫酸钠产品质量高，产品质量满足《gb/t6009-2003工业无水硫酸钠》ii类合格品及以上质量指标。

18、(4)本发明提出的废碱液处理方法，广泛适用于不同硫化物含量的乙烯废碱液，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。

19、(5)本发明提出的废碱液处理方法，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。

20、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：

1.一种乙烯废碱液的处理方法，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，步骤(6)中结晶分离产生的高温蒸汽凝液与步骤(4)中的脱碳废碱液进行至少一级换热降温；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述湿式氧化的氧化剂选自氧气和空气中的任意一种，优选为空气；

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述至少一级脱碳中的废碱液采用注入浓硫酸调节ph值，调节范围为3.5-6.5；

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(4)中沉淀在高密沉淀池中进行，过滤依次在过滤系统和超滤系统中进行；

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；

7.一种乙烯废碱液的处理装置，其特征在于，所述的装置包括依次连接的废碱液进料管线、湿式氧化系统、均质调节系统、至少一级脱碳系统、至少一级换热系统、高密沉淀池、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，所述至少一级换热系统和高密沉淀池之间的管线上设置有预热器，预热器的热媒入口与回用水出口连接；

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乙烯废碱液的处理方法和装置，该方法包括以下步骤：湿式氧化处理：将废碱液进行湿式氧化得到氧化废碱液；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；脱碳处理：将均质调节废碱液进行至少一级脱碳得到脱碳废碱液；沉淀、过滤分离：将脱碳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；预浓缩处理：将不含固废碱液预热后进行超滤得到浓缩废碱液；结晶分离：将浓缩废碱液经结晶分离得到硫酸钠、回用水和终母液；终母液处理：将终母液经过干燥处理得到杂盐。采用本发明提供乙烯废碱液的处理方法，出水的COD小于200mg/L，二价硫小于1mg/L，整个过程不排放污染大气的恶臭气体。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