一种乙烯废碱液预处理方法和装置与流程

本发明涉及一种废碱液处理方法，具体涉及一种乙烯废碱液预处理方法和装置。

背景技术：

1、乙烯工业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工的发展水平。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、处理难度大等特点。目前，湿式空气氧化(wao)因具有运行稳定、硫化物去除效率高等优点，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，对氧化后废碱液进行硫酸盐结晶分盐处理，不仅有效降低了废碱液对下游污水处理系统的冲击，而且回收了资源，因而具有良好的应用前景。

2、氧化后废碱液无论是排入下游污水处理场生化处理，还是通过蒸发结晶法等分盐处理(目前仅在丙烷脱氢至丙烯废碱液的处理中有应用报道)，都需要经过一定的预处理工艺改善水质。目前国内外主流的预处理工艺都是酸碱中和，即通过简单的浓硫酸投加将废碱液ph值调至中性。乙烯废碱液的硫酸盐分盐结晶技术是一种通过冷却结晶法将水中溶解性硫酸盐析出分离的技术。由于水中碳酸盐与硫酸盐的溶解度曲线相近，因此要保证进水中的碳酸盐尽可能地全部转化为硫酸盐，且水中气泡态和溶解态的二氧化碳都尽可能地脱除出去；另一方面，由于冷却结晶分离出的十水硫酸钠晶体还需要经过加热法脱水重结晶成为无水硫酸钠产品，而氧化后废碱液中残留的硫化物、有机物等在加热过程中都有析出的风险，因此要保证进水中尽可能地去除这些物质，减少对硫酸盐结晶的影响。综上，废碱液的硫酸盐回收技术对进水水质要求较高，传统的酸碱中和法显然无法满足上述要求，开发一种高效经济的预处理组合工艺，达到酸碱中和、二氧化碳脱除、减少水中化学需氧量(cod)、胶体、硫化物等杂质的目的，是本领域的发展方向。

3、基于这一背景，本发明研究了一种乙烯废碱液预处理方法和装置。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供一种紧凑高效、短流程、低成本、低能耗的乙烯废碱液预处理方法和装置，该预处理方法和装置特别适用于乙烯装置湿式氧化后废碱液的资源化处理的前处理。

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预处理方法，所述的方法包括以下步骤：

3、中和脱碳：将湿式氧化后的乙烯废碱液与注入酸进行一级中和反应得到一级中和器出水，所述一级中和器出水依次进行脱碳、升压后与注入碱进行二级中和反应得到二级中和器出水；

4、高密度沉淀：所述二级中和器出水依次经过储存脱气、升压、换热后送入高密度沉淀池沉淀得到沉淀池出水；

5、浸没式超滤：所述沉淀池出水经过储存脱气、升压后直接送入，和/或，依次经过活性炭吸附、砂滤后送入浸没式超滤池超滤得到超滤池出水。

6、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中和脱碳装置、高密度沉淀装置和浸没式超滤装置；

7、中和脱碳装置包括依次连接的碱液输入管线、一级中和器、脱碳器、脱碳废水提升泵和二级中和器；

8、一级中和器设置有注入酸入口；二级中和器设置有注入碱入口和二级中和器出水口；

9、注入酸入口、注入碱入口分别连接注入酸进料管线和注入碱进料管线；

10、高密度沉淀装置包括依次连接的脱碳产水罐、脱碳产水提升泵、换热器和高密度沉淀池；

11、脱碳产水罐的入口通过管线连接二级中和器出水口；

12、高密度沉淀池设置有沉淀池出水口和污泥出口；

13、浸没式超滤装置包括依次连接的高密产水罐、高密产水提升泵和浸没式超滤池，或者，依次连接的高密产水罐、高密产水提升泵、活性炭吸附池、砂滤池和浸没式超滤池；

14、高密产水罐的入口通过管线连接沉淀池出水口；

15、浸没式超滤池设置有超滤池出水口；

16、超滤池出水口与超滤池出水管线连接。

17、本发明的效果是：

18、(1)本发明提出的一种乙烯废碱液预处理方法，该方法将湿式氧化后的乙烯废碱液中的碳酸盐、碳酸氢盐全部转化为硫酸盐，并除去胶体、颗粒物和残余硫化物等杂质，使乙烯废碱液水质符合硫酸盐结晶工艺的进水水质要求，对于乙烯废碱液的分盐回收、资源化和零排放处理具有重要意义。

19、(2)本发明提出的一种乙烯废碱液预处理方法和装置采用的两级中和与两级脱碳技术，具有控制精准、无动力设备的特点，因而具有高效、节约药剂量和能耗的优点。

20、(3)本发明提出的一种乙烯废碱液预处理方法采用采用多级注酸处理调节ph，提高了酸碱中和反应的效果，使得湿式氧化后的乙烯废碱液中的碳酸盐、碳酸氢盐转化更加完全。

21、(4)本发明提出的一种乙烯废碱液预处理方法通过二级脱气工艺将水中气泡态和溶解态的二氧化碳尽可能多的脱除；再通过高密度沉淀池、浸没式超滤工艺去除废碱液中的胶体、硫化物、部分有机物等，并以活性炭吸附作为进水cod或总油超标时的安保措施。

22、(5)本发明提出的一种乙烯废碱液预处理方法可以灵活的根据废碱液的化学需氧量(cod)和油类含量确定是否将高密度沉淀池出水引入活性炭吸附+砂滤工艺去除部分化学需氧量(cod)和油类，再进入浸没式超滤池，一方面避免超标化学需氧量和油类堵塞超滤池，另一方面避免过量有机杂质影响后续分盐产品品质。

23、(6)本发明提出的一种乙烯废碱液预处理方法具有流程短、技术成熟、操作简便的优点，进一步提升了本发明的经济性能和广泛适用性。

24、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：

1.一种乙烯废碱液预处理方法，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，所述二级中和器出水经过储存产生的废气、所述沉淀池出水经过储存产生的废气、沉淀产生的废气、以及活性炭吸附、砂滤和超滤产生的废气一起送入废气引风机得到混合废气，所述混合废气、一级中和反应产生的废气、二级中和反应产生的废气、以及脱碳产生的废气一起收集并处理；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述乙烯废碱液经过至少一个管道混合器送入一级中和器，所述注入酸通过每个管道混合器的酸注入口、一级中和器的酸注入口分别注入到每个管道混合器和一级中和器中，且与其中的碱液发生中和反应。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一级中和器内设置有静态搅拌内件和脱气内件；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述一级中和反应、脱碳、二级中和反应、沉淀、活性炭吸附、砂滤和超滤的操作条件为：操作温度为25～100℃，优选为35～75℃；操作压力为0.002～0.55mpa，优选为0.1～0.2mpa；

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述脱气内件分离气泡态二氧化碳的分离效率不小于99％；

7.一种乙烯废碱液预处理装置，其特征在于，所述的装置包括依次连接的中和脱碳装置、高密度沉淀装置和浸没式超滤装置；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，脱碳产水罐、高密度沉淀池、高密产水罐、活性炭吸附池、砂滤池和浸没式超滤池各自的废气出口通过管线共同连接废气引风机的废气入口；

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括至少一个管道混合器；所述至少一个管道混合器设置在乙烯废碱液进料管线上；

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述一级中和器内设置有静态搅拌内件和脱气内件；所述脱碳器内设置有汽提脱碳内件；

技术总结本发明提供一种乙烯废碱液预处理方法和装置，该方法包括以下步骤：中和脱碳：将湿式氧化后的乙烯废碱液与注入酸进行一级中和反应得到一级中和器出水，一级中和器出水依次进行脱碳、升压后与注入碱进行二级中和反应得到二级中和器出水；高密度沉淀：二级中和器出水依次经过储存脱气、升压、换热后送入高密度沉淀池沉淀得到沉淀池出水；浸没式超滤：沉淀池出水经过储存脱气、升压后直接送入，和/或，依次经过活性炭吸附、砂滤后送入浸没式超滤池超滤得到超滤池出水。本发明的方法将湿式氧化后的乙烯废碱液中的碳酸盐、碳酸氢盐全部转化为硫酸盐，并除去胶体、颗粒物和残余硫化物，使乙烯废碱液水质符合硫酸盐结晶工艺的进水水质要求。技术研发人员：宋健健,王科朴,张旭,宋智博,杨学军,安景辉,于鸿培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