CN101261011A

CN101261011A - 对苯二甲酸或间苯二甲酸残渣处理方法

Info

Publication number: CN101261011A
Application number: CNA200810105380XA
Authority: CN
Inventors: 李志刚
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2028-04-30
Also published as: CN101261011B

Abstract

本发明涉及对苯二甲酸或间苯二甲酸残渣处理方法，该方法包括如下步骤：1)氧化残渣用水打浆后，用泵送，经空气雾化后至焚烧炉，点燃焚烧；2)残渣燃烧后产生的尾气经过旋风除尘、碱液和水喷淋洗涤、旋风除液、活性碳吸附等工序处理，以除去尾气中的有害物质，使其排放指标达到国家环保标准。通过间苯二甲酸残渣处理技术开发的研究，焚烧炉系统的投用后，解决了装置的环境污染问题和工人进行灌包处理工作的危险，使装置外排废水达标成为可能，并且醋酸消耗明显降低，产生了较大的经济效益。

Description

对苯二甲酸或间苯二甲酸残渣处理方法

技术领域

本发明涉及一种对苯二甲酸或间苯二甲酸残渣处理方法。

背景技术

对苯二甲酸或间苯二甲酸是重要的化工原料，但在生产过程中会产生大量的残渣。现有的工艺为将氧化残渣在残渣晾晒池内自然晾晒。在生产时，氧化残渣大量排放进行装包处理，而残渣废水直接排入装置废水系统，给装置废水排放达标造成冲击，另外装残渣的包散发出大量醋酸味道，给周围环境造成严重污染。其固体物质主要为对苯二甲酸或间苯二甲酸。因残渣中含有醋酸，在灌包时大量的酸水进入污水系统，严重影响了污水的处理，给环保带来严重的后果，并且不利于对苯二甲酸或间苯二甲酸装置的长远发展。

为从根本上解决残渣处理问题，首先搭建了一台简易焚烧炉进行对残渣处理，将残渣混合煤油进行燃烧处理，基本上可以解决料场堆放大量催化剂残渣问题，但是，简易炉子存在各种安全隐患，火焰四窜，烟雾缭绕，给现场环境带来很大危害，不是最终解决办法。随后经大量调研论证，采用了回转窑焚烧炉系统，处理氧化残渣。焚烧炉建成试运转后，对苯二甲酸或间苯二甲酸装置的氧化残渣开始进行焚烧，期间经过很多改进，形成了本发明的对苯二甲酸或间苯二甲酸残渣处理方法。经过实验表明，本发明的处理方法能够满足要求，对氧化残渣可全部进行处理，满足装置日常生产需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对苯二甲酸或间苯二甲酸残渣处理方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)氧化残渣用水打浆后，用泵送，经空气雾化后至回转窑式焚烧炉，点燃焚烧；

2)残渣燃烧后产生的尾气经过旋风除尘、碱液和水喷淋洗涤、旋风除液、活性碳吸附等工序处理，以除去尾气中的有害物质，使其排放指标达到国家环保标准。

上述步骤1中，通过在回转窑(HM-801)进料管线上增加一根空气管线对残渣进行雾化，这样物料很容易点燃，且炉内不易熄火，燃烧很稳定。

上述步骤2，具体流程如下：残渣燃烧后产生的尾气经过水冷旋风集尘器(HM-802)，在水冷旋风集尘器内烟气得到冷却并且大部分灰尘聚集在水冷旋风集尘器底部，烟气接着从水冷旋风集尘器顶部进入急冷塔(HT-801)，从喷淋泵(HG-801A/B)来的喷淋液对其进行喷淋，进一步对烟气进行冷却，并吸收烟气中的灰分及有害组分，喷淋后的液体回流到碱液罐(HD-801)，烟气则从底部进入喷淋塔(HT-802)，进一步洗涤其中的酸气和烟灰，液相回流到碱液罐，气相进入除雾器(HM-803)，在除雾器内，烟气中的水分被分离下来回流到碱液罐，气相则进入活性炭吸附器(HM-804)继续除尘，最后合格的烟气经过排风机(HC-803)送入大气，整个过程中，烟气的流动动力完全来自于HC-803，整个系统在负压下操作。

其中，可以对急冷塔(HT-801)与喷淋吸收塔(HT-802)回到碱液罐(HD-801)的回流管线改造，将回流液进罐一端管线高度下移，并将进罐处截止阀换成球阀。

还可以对冷却水管线进行重新配管，将排风机(HC-803)出口冷却水引至碱液罐(HD-801)回水总管上回收利用，并在冷却水入口装设流量表，以控制进水流量。

还可以将喷淋系统的喷头变大，每个喷头流量由0.5t/h提高至1t/h。

还可以用1台高流量的离心泵代替4台喷淋泵，使喷淋水的流量提高，并对泵出口增加一冷却器。

本发明所述的整个处理过程为全密闭进料，炉系统能根据进料的热值自动启动燃气(油)助燃，正常燃烧时助燃系统切断。

附图说明

图1是本发明所述的焚烧炉系统的流程图；

图2是焚烧炉试烧期间的物料燃烧温度分布图；

图3是焚烧炉试烧期间的排气温度分布图；

图4是焚烧炉试烧期间的炉膛内负压值分布情况；

图5是焚烧炉进料管线图；

图6是喷淋系统改造流程图；

图7是使用本发明的残渣焚烧炉前后COD值冲击次数的对比；

图8是使用本发明的残渣焚烧炉后一年内COD平均值分布图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，氧化残渣HD-606经过装包、粉碎处理后(或经污水系统灌包后)，通过斗式提升机(HL-801)加入回转窑(HM-801)入口的料斗内(也可将残渣添加适量水后，通过管线直接输送至料斗内)，螺旋进料机(HP-801)将料斗内的残渣送入HM-801。残渣在HM-801入口被燃烧器点燃进入立式炉(HH-801)。在立式炉燃烧器和二燃室燃烧器的作用下，残渣在HH-801内得到了充分燃烧。燃烧过程所需空气由送风机1(HC-801)提供。送风机2(HC-802)则为冷却回转窑(HM-801)出口端密封而设。

产生的烟气经过G-G换热器(HE-801)后(预热进入炉体的空气)进入水冷旋风集尘器(HM-802)，在HM-802内烟气得到冷却并且大部分灰尘聚集在HM-802底部。烟气接着从HM-802顶部进入急冷塔(HT-801)，从喷淋泵(HG-801A/B)来的喷淋液对其进行喷淋，进一步对烟气进行冷却，并吸收烟气中的灰分及有害组分。喷淋后的液体回流到碱液罐(HD-801)。烟气则从底部进入喷淋塔(HT-802)，进一步洗涤其中的酸气和烟灰，液相回流到HD-801，气相进入除雾器(HM-803)。在HM-803内，烟气中的水分被分离下来回流到HD-801，气相则进入活性炭吸附器(HM-804)继续除尘。最后合格的烟气经过排风机(HC-803)送入大气。整个过程中，烟气的流动动力完全来自于HC-803，整个系统在负压下操作。

实施例

申请人经大量调研论证和技术攻关，经过间断性试烧和连续试烧过程，不断对焚烧炉处理方法进行改进，最终开发了本发明的处理工艺，从根本上解决了残渣处理问题。

1焚烧炉系统试烧

1.1焚烧炉系统间断性试烧过程

1.1.1试烧物品

本次试验以HM-606直接下料装包的块状固体残渣物料为试烧品，其组成见表1。

表1直接下料装包的残渣组成

1.1.2试烧初步结果

(1)固体残渣很容易燃烧，大约在150℃左右残渣就开始熔化，300℃左右残渣就可以自燃。

(2)进料不易太快，否则会因燃烧不充分而形成大量黑烟，甚至熄火。

(3)残渣经过回转窑燃烧后，到达立式炉时已经变成了很小的颗粒状物质(炉内呈火球状)，为此，立式炉燃烧机暂时没有启动。

1.1.3试烧过程出现的问题及解决办法

(1)HD-801回流管线堵塞问题

在试烧过程中发现：急冷塔与喷淋塔回到碱液罐HD-801的回流管线不畅并有堵塞现象。其原因为：回流管线没有一定的倾斜度，不利于回流。通过对该管线改造，将回流液进罐一端管线高度下移，并将进罐处截止阀换成了阻力更小的球阀。此后，堵塞现象大大减少。

(2)排风机HC-803冷却水直接排地沟，浪费水源

HC-803冷却水原设计直接排地沟，此水仍为干净的水，排地沟就白白的浪费。为节约用水，对冷却水管线进行了重新配管，将排风机出口冷却水引至HD-801罐回水总管上回收利用，并在冷却水入口装设了流量表，以控制进水流量。

1.2连续试烧

1.2.1试烧物品

试烧的物品为HM-606直接下料的物料及污水池灌包的残渣。灌包料的组成见表2。

表2污水池灌包残渣组成

1.2.2试烧结果

焚烧炉进行为期3天的连续试烧，试烧期间，物料燃烧温度及排气温度分布见图2、图3，炉膛内负压值分布情况见图4。

从图2、图3可以看出，各个燃室的温度基本保持稳定，排气温度也基本保持稳定。从图4可以看出，在试烧过程中，炉膛基本保持在-40Pa左右。

通过此次试烧可得出如下结果：

(1)焚烧炉可以连续运行。

(2)焚烧炉能处理残渣装包物料。

(3)炉膛可以保持在负压操作。

1.3焚烧炉系统的改造

焚烧炉系统开始投入生产试验阶段，在试验初期，焚烧炉的进料方式为：HD-606的残渣先进行装包处理，然后经过自然降温凝固后再通过料斗进料焚烧。在这种进料方式下，焚烧炉运行稳定，但进料速度慢，无法满足正常生产需要，而且装包过程是一项劳动强度大、危险系数高的工作。特别是在处理固体残渣的过程中发现，固体残渣很容易燃烧，大约在150℃左右残渣就开始熔化，300℃左右残渣就可以自燃。由于进料不易控制，造成了因燃烧不充分而形成大量黑烟，甚至熄火现象，致使系统产生了大量的烟尘。

表3烟尘浓度组成与排放标准

从表3可以看出，与废气排放标准相比，焚烧炉废气中烟尘浓度远远超出排放标准，超出45倍之多。为此，对焚烧炉系统进行了一系列的改造。

1.3.1改变进料方式

为降低焚烧炉废气中的烟尘含量，减轻工人劳动强度，将焚烧炉的进料方式进行了改变。残渣不再装包，而是将HD-606的残渣加水后，用氮气将其缓慢压入回转窑，直接将其点燃。

进料方式改变后，不但环境改善了，而且操作人员劳动强度降低了。但经过一段时间试用后发现以下问题：

这种方式进料，残渣很容易粘在回转窑内壁上，形成垢层；转窑内容易熄火，冒黑烟频率高。

1.3.2进料方式优化

由于残渣直接进入回转窑，没有经过雾化，造成物料进入焚烧炉系统后，燃烧不完全，气相中的粉尘增加，为此在回转窑进料管线上增加了一根空气管线(见图1中的蓝线部分)，其构造图如5所示。空气从套管流入，在管线出口处跟物料混合，将物料喷洒开来，起到雾化的作用。这样，物料很容易点燃，且炉内不易熄火，燃烧很稳定。

1.3.3改造喷淋系统

焚烧炉系统投用后，系统产生的废气虽然经过先后经过水冷旋风集尘器(HM-802)、急冷塔(HT-801)、喷淋塔(HT-802)、除雾器(HM-803)、活性炭吸附器(HM-804)等一系列的设备进行了处理，但是系统排放的烟尘浓度大大超过了环保指标，给环境造成了很大的污染。

(1)喷头的改造

由于目前的喷头较小，其洗涤效果不好，厂家在7月对喷头对其改进，将喷头变大，每个喷头流量由0.5t/h提高至1t/h，从而改善了喷淋效果。

(2)喷淋系统的改造

在停车检修期间，喷淋系统由1台高流量的离心泵代替了以前的4台喷淋泵，使喷淋水的流量提高。并对泵出口增加一台冷却器(HE-802)，目的为冷却喷淋水，增加喷淋效果(具体流程见图6)。

(3)回流管线的改造

回流管线堵塞的原因为：回流管线没有一定的倾斜度，以利于回流。为此对该管线改造，将回流液进罐一端管线高度下移，并将进罐处截止阀换成了阻力更小的球阀。此后，堵塞现象大大减少。

1.4焚烧炉系统改造后的效果

1.4.1焚烧尾气的变化

焚烧炉系统正式投用以来，通过对焚烧炉系统的改造和调整后，焚烧炉系统日趋完善。现在的焚烧炉系统燃烧稳定，操作简单，已很少再有黑烟冒出。通过烟道气检测的数据可以看出(表4)，不但焚烧炉的尾气中烟尘浓度明显下降，而且排烟量、烟尘排量、烟气中的SO2、NO2含量都有明显的下降。

表4焚烧炉烟道气监测数据

从表4可以看出，改造前废气中的粉尘为4517mg/m³，而改造后废气中的粉尘降低至37.6mg/m³，完全达到环保要求。

1.4.2对环境影响的变化

残渣系统不再需要装包或灌包，并且系统本身产出的残渣都可以进入焚烧炉完全焚烧掉，并且可以焚烧系统以前产生的残渣，生产环境大为改善。酸味到处飘、酸水到处流的现象彻底解决。

1.4.3装置污水系统的改善

污水中的COD含量的冲击次数从40余次降低到1次，合格率也从29％上升到98.3％，达到了装置污水控制的要求。

间苯二甲酸装置在2006年的外排污水COD值数据分析见表5及图8。

表5 2006年装置外排污水月平均COD值

该设备10月份检修，造成COD值升高，不是正常生产状态，不作为对比参考。11月份COD平均值为4224mg/l，12月份COD平均值为5298mg/l，没有超标冲击现象，这表明焚烧炉正常运行对装置外排废水COD达标起到了很大作用。

2、改造后的效益分析

通过间苯二甲酸残渣处理技术开发的研究，及焚烧炉系统投用后，解决了装置的环境污染问题和工人进行灌包处理工作的危险，使装置外排废水达标成为可能，并且醋酸消耗明显降低，产生了较大的经济效益。

(1)系统不再灌包，并且系统本身产出的残渣都可以进入焚烧炉完全焚烧掉，并且可以焚烧系统以前产生的残渣，给装置的生存带来了生机。

按年残渣装包量520包，每包1.4吨，每吨残渣处理的费用1200元计，每年定点处理残渣费用为87万元。投用残渣焚烧炉后，每年处理残渣费用可节省资金64万元。

(2)污水中的COD月平均含量从系统投用之前5月份的7254mg/l降至目前12月份的5298mg/l，冲击次数从40余次降低到1次，合格率也从29％上升到98％，基本达到了装置污水控制的要求。

(3)通过采取对焚烧炉系统的改造和调整后，燃烧稳定，操作简单。焚烧炉的尾气中烟尘浓度明显下降，而且排烟量、烟气中的SO2、NO2含量都有明显的下降，均达到排放标准。

(4)酸耗方面

装置的醋酸单耗从系统改造之前98.51kg/t降至目前的63.08kg/t，降低了35.43kg/t，目前每吨醋酸在5550元，按年产PIA25000吨计算，在每年可以新增经济效益491万元。

Claims

1、一种对苯二甲酸或间苯二甲酸残渣处理方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

2)残渣燃烧后产生的尾气经过水冷旋风集尘器(HM-802)，在水冷旋风集尘器内烟气得到冷却并且大部分灰尘聚集在水冷旋风集尘器底部，烟气接着从水冷旋风集尘器顶部进入急冷塔(HT-801)，从喷淋泵(HG-801A/B)来的喷淋液对其进行喷淋，进一步对烟气进行冷却，并吸收烟气中的灰分及有害组分，喷淋后的液体回流到碱液罐(HD-801)，烟气则从底部进入喷淋塔(HT-802)，进一步洗涤其中的酸气和烟灰，液相回流到碱液罐，气相进入除雾器(HM-803)，在除雾器内，烟气中的水分被分离下来回流到碱液罐，气相则进入活性炭吸附器(HM-804)继续除尘，最后合格的烟气经过排风机(HC-803)送入大气，整个过程中，烟气的流动动力完全来自于(HC-803)，整个系统在负压下操作。

2、如权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤1中通过在回转窑(HM-801)进料管线上增加一根空气管线对残渣进行雾化。

3、如权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤2中对急冷塔(HT-801)与喷淋吸收塔(HT-802)回到碱液罐(HD-801)的回流管线改造，将回流液进罐一端管线高度下移，并将进罐处截止阀换成球阀。

4、如权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤2可以对冷却水管线进行重新配管，将排风机(HC-803)出口冷却水引至碱液罐(HD-801)回水总管上回收利用，并在冷却水入口装设流量表，以控制进水流量。

5、如权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤2中将喷淋系统的喷头变大，每个喷头流量由0.5t/h提高至1t/h。

6、如权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤2中用1台高流量的离心泵代替4台喷淋泵，使喷淋水的流量提高，并对泵出口增加一冷却器。

7、如权利要求1-6任一项所述的处理方法，其特征在于整个处理过程为全密闭进料，炉系统能根据进料的热值自动启动燃气(油)助燃，正常燃烧时助燃系统切断。