CN102452756B - 丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法。属于水、废水或污水的处理。其特征在于包括废水浓缩回收塔系统和废热焚烧锅炉，所述废水浓缩回收塔系统主要包括浓缩回收塔(9)、套管冷凝器(6)、废水蒸汽冷凝液储槽(10)、浓缩再沸器(11)、雾沫分离器(17)，具体处理工艺步骤如下：a.分离废水中携带的有机组分，将其送往原丙烯腈生产装置回收利用b.侧线采出高温蒸汽，携带热能回收利用c.焚烧处理。提供了一种废水中携带的有机组分回收利用率较高，废水处理成本较低，节约能源保护环境的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法。废水浓缩回收塔系统，将废水中携带的有机组分与废水分离，并送往原丙烯腈生产装置，全部回收利用。

Description

丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法

技术领域

本发明是一种丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法。属于水、废水或污水的处理。特别涉及丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水的低成本的处理及利用方法。

背景技术

丙烯腈是重要有机合成原料，在合成纤维、合成橡胶、合成树脂等高分子合成工业中占有显著地位，应用前景广阔。但是，在丙烯腈生产过程中，通常会产生大量含有有毒有害物质的工业废水。丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置产生的废水中主要含有丙烯腈、乙腈、氢氰酸、丙烯醛、乙醛、丙腈及大量聚合物等具有有毒有害和难降解的物质，一部分是反应系统急冷塔釜排出的废水，其中含高沸物、聚合物及催化剂等，经沉降处理送往废水焚烧炉焚烧；另一部分是回收系统污水，送四效蒸发处理，回收轻有机物，排出清净废水去污水处理场生化处理，蒸发残液去急冷塔下段从塔釜排出。国内丙烯腈装置引进BP公司技术，配套的废水焚烧炉设计为烟气直排式，燃烧温度900℃以上，废水在高温下分解后随高温烟气直接排入大气，因此废水焚烧炉能耗高。

为了降低能耗，国内吉林、安庆、上海等地的丙烯腈装置实施了废水提浓技术，即利用蒸汽将废水部分蒸发，蒸发气体排入焚烧炉上部，利用高温将有机物分解，其节能的根本是以蒸汽蒸发废水代替燃料油燃烧发热蒸发废水，效益是二者的差价及废水和燃料油雾化蒸汽的减少。普遍存在丙烯腈有机废水化工利用附加值以及综合利用率不高，焚烧处理工艺成本偏高，能源浪费严重的问题。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种废水中携带的有机组分回收利用率较高，废水处理成本较低，节约能源保护环境的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：

本发明的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于包括废水浓缩回收塔系统和废热焚烧锅炉，所述废水浓缩回收塔系统主要包括浓缩回收塔9、套管冷凝器6、废水蒸汽冷凝液储槽10、浓缩再沸器11、雾沫分离器17，具体处理工艺步骤如下：

a.分离废水中携带的有机组分，将其送往原丙烯腈生产装置回收利用

来自丙烯氧化法生产丙烯腈装置的废水1进入废水储槽8，经废水泵14泵入浓缩回收塔9上部，经汽提后，在塔顶采出含有机物较高的废水蒸汽4，经套管冷凝器6冷却后，进入废水蒸汽冷凝液储槽10，待送往原丙烯腈生产装置，全部回收利用；

b.侧线采出高温蒸汽，携带热能回收利用

从浓缩回收塔9的下部靠近塔釜位置，侧线采出高温蒸汽2经雾沫分离器17分离雾沫液滴后，送往丙烯腈装置的轻有机物汽提塔16，作为其直接蒸汽热源加热轻有机物汽提塔16的物料，回收其所携带的热能，微量有机物对本系统有益无害；

c.焚烧处理

浓缩回收塔9塔釜的浓缩废水3经浓缩输送泵13送往焚烧余热炉7焚烧。

采用上述浓缩蒸发工艺，结合废水焚烧余热炉，组成废水处理系统。该方法不但回收了部分有机物，减少了产品损失，而且减少了送往焚烧炉的废水量，节约了燃料油，降低了装置能耗。

本发明废水浓缩回收塔系统，将废水中携带的有机组分与废水分离，并送往原丙烯腈生产装置，全部回收利用，减少了原料、中间体和产品的损失，而且减少了送往焚烧炉的废水量，节约了燃料油，降低了装置能耗。从而完成的本发明的任务。

本发明的目的还可以通过如下措施来达到：

本发明的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于所述套管冷凝器6，包括内管和套管，在塔顶采出含有机物较高的废水蒸汽4，流经套管冷凝器6的内管，冷却水流经套管，冷却水采用本丙烯腈装置硫铵岗位回收的急冷废水代替循环冷却水。节约了宝贵的水资源，降低了生产成本。

本发明的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于步骤b所述从浓缩回收塔9的下部靠近塔釜位置，侧线采出高温蒸汽2经雾沫分离器17分离雾沫液滴后，去废水焚烧余热炉炉膛7，在高温下浓缩蒸汽2中微量的有机物分解成无毒物质，随余热炉烟气排大气。

本发明的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于步骤c中所述焚烧处理，浓缩回收塔9塔釜的浓缩废水3经浓缩输送泵13送往焚烧余热炉7焚烧；浓缩回收塔9塔釜的浓缩废水由浓缩再沸器11的蒸汽加热，经浓缩循环泵12强制循环。废水焚烧余热炉7的燃料采用乙烯焦油或天然气5。

本发明的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于所述浓缩回收塔9的操作条件为：

①.塔顶、塔釜操作条件

塔顶压力  MpaG                0.08～0.15

塔顶温度  ℃                110～120

塔釜温度  ℃                120～155；

②.侧线采出操作条件

侧线采出压力  MPa           0.2～0.4

侧线采出温度  ℃            120～150；

③.浓缩再沸器(11)操作条件

加热蒸汽压力  MPaG          0.3～1.0

温度          ℃            145～180。

本发明的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于有关废水技术指标为：

①所述来自丙烯氧化法生产丙烯腈装置的废水1中：

乙腈含量    wt％            0.01～0.1

丙烯腈含量  wt％            0.01～0.1

重组分含量  wt％            1～8

Na+含量     μg/g           800～1500

pH值                        8～9；

②所述浓缩回收塔9塔顶采出的废水蒸汽4中：塔顶含

丙烯腈含量  wt％            0.5～1

乙腈含量    wt％            1～3

氢氰酸含量  wt％            0.5～2；

③所述浓缩回收塔9塔釜中：

乙腈含量    wt％            0.005～0.05

丙烯腈含量  wt％            0.03～0.15

重组分含量  wt％            2～10

Na+含量     μg/g           1500～3000

pH值                        7～8。

本发明的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法公开的技术方案，相比现有技术有如下积极效果：

1.提供了一种废水中携带的有机组分回收利用率较高，废水处理成本较低，节约能源保护环境的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法。

2.废水浓缩回收塔系统，将废水中携带的有机组分与废水分离，并送往原丙烯腈生产装置，全部回收利用，减少了原料、中间体和产品的损失，而且减少了送往焚烧炉的废水量，节约了燃料油，降低了装置能耗。

3.套管冷凝器6冷却水采用本丙烯腈装置硫铵岗位回收的急冷废水代替循环冷却水。节约了宝贵的水资源，降低了生产成本。

4.从浓缩回收塔9的下部靠近塔釜位置，侧线采出高温蒸汽2经雾沫分离器17分离雾沫液滴后，送往丙烯腈装置的轻有机物汽提塔16，作为其直接蒸汽热源加热轻有机物汽提塔16的物料，回收其所携带的热能，微量有机物对本系统有益无害。

为了检验本发明废水处理系统的节能效果，是否达到环保要求，在浓缩率40％条件下进行连续72小时标定。

标定期间主要操作条件：

浓缩回收塔进料量  t/h；            5.0～5.2

焚烧炉温          ℃               ≥960

余热炉排烟温度    ℃               200～220。

标定期间废水浓缩各进出料量及焚烧炉产汽量见表1。

表1：浓缩装置进出料量及焚烧炉产汽量

废水浓缩投用前后焚烧炉运行指标对比见表2。

表2：废水浓缩投用前后焚烧炉标定指标对比

	废水浓缩投用前	废水浓缩投用后
			焚烧炉平均温度℃	956.6	980.8
排烟平均温度℃	180.8	185.4
			油耗Kg/t废水	233	131.3
产蒸汽t/h	8.96	4.43

废水浓缩投用前后有机废水组分对比见表3。

表3废水浓缩投用前后有机废水组分对比

	废水浓缩前	废水浓缩后
			乙腈(％)	0.068	0.019
丙烯腈(％)	0.022	0.03
			重组分(％)	2.05	2.31
Na+(μg/g)	1247	2077
			PH	8.68	7.38

采用上述浓缩蒸发工艺，结合废水焚烧余热炉，组成丙烯腈装置有机废水处理系统。在浓缩率40％的情况下，全年可节约燃料油3500吨，节油达到43％；实施本发明后吨丙烯腈可降低成本130.22元，同时可以回收部分丙烯腈产品及副产品乙腈。

本发明经过几个月的试运行，实践表明，该技术在丙烯腈装置有机废水处理的应用中是成功的。该方法具有流程简单，占地面积少，建设周期短，运行稳定、运行费用低、操作方便、效果好等特点，是目前处理丙烯腈有机废水较为彻底的方案，这项发明能够有效降低丙烯腈装置的整体能耗，具有显著的社会效益、环保效益和经济效益，在许多化工装置行业尤其是在丙烯腈行业的有机废水处理领域具有良好的推广应用前景，对绿色循环经济的发展具有现实意义。

附图说明

图1是本发明的丙烯氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法的工艺流程示意图

图中

1-来自丙烯氧化法生产丙烯腈装置的废水

2-塔底采出浓缩蒸汽

3-塔釜浓缩废水

4-废水蒸汽

5-燃料(乙烯焦油或天然气)

6-套管冷凝器

7-废水焚烧余热炉

8-废水储槽

9-浓缩回收塔

10-废水蒸汽冷凝液储槽

11-浓缩再沸器

12-浓缩循环泵

13-浓缩输送泵

14-废水泵

15-废热过滤烟筒

16-轻有机物汽提塔

17-雾沫分离器

具体实施方式

本发明下面将结合实施例作进一步详述：

实施例1

来自丙烯氧化法生产丙烯腈装置的废水1引入废水储槽8，再通过一废水泵14，将有机废水1自废水储槽加压输进浓缩回收塔9上部，废水经浓缩回收塔9汽提后，在浓缩回收塔9塔顶采出含有机物较高的废水蒸汽4，经套管冷却器6冷却后去污水槽10(若有未冷凝的由污水槽中的废水吸收)，其中的物料4返回丙烯腈主装置或经四效蒸发返主装置；自浓缩回收塔9下部靠近塔釜位置经雾沫分离器17采出废水浓缩蒸汽2，这部分浓缩蒸汽2送往轻有机物汽提塔16作为其直接蒸汽，或去废水焚烧余热炉炉膛7，在高温下浓缩蒸汽2中微量的有机物分解成无毒物质，随余热炉烟气排大气；浓缩回收塔9塔釜的浓缩废水3经浓缩输送泵13送焚烧余热炉7焚烧。浓缩回收塔9塔釜的浓缩废水由浓缩再沸器11的蒸汽加热，经浓缩循环泵12强制循环。焚烧余热炉7的燃料采用乙烯焦油或天然气5。上述浓缩蒸发工艺由废水浓缩装置与废水焚烧余热炉相结合组成废水处理系统。

浓缩回收塔9的操作条件为：

①.塔顶、塔釜操作条件

塔顶压力  MpaG      0.08～0.15

塔顶温度  ℃        110～120

塔釜温度  ℃        120～155；

②.侧线采出操作条件

侧线采出压力  MPa    0.2～0.4

侧线采出温度  ℃     120～150；

③.浓缩再沸器(11)操作条件

加热蒸汽压力  MPaG    0.3～1.0

温度          ℃      145～180。

有关废水技术指标为：

①所述来自丙烯氧化法生产丙烯腈装置的废水1中：

乙腈含量    wt％        0.01～0.1

丙烯腈含量  wt％        0.01～0.1

重组分含量  wt％        1～8

Na+含量     μg/g       800～1500

pH值                    8～9；

②所述浓缩回收塔9塔顶采出的废水蒸汽4中：塔顶含

丙烯腈含量  wt％        0.5～1

乙腈含量    wt％        1～3

氢氰酸含量  wt％        0.5～2；

③所述浓缩回收塔9塔釜中：

乙腈含量    wt％        0.005～0.05

丙烯腈含量  wt％        0.03～0.15

重组分含量  wt％        2～10

Na+含量     μg/g       1500～3000

pH值                    7～8。

Claims (5)

1.一种丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于包括废水浓缩回收塔系统和废热焚烧锅炉，所述废水浓缩回收塔系统主要包括浓缩回收塔（9）、套管冷凝器（6）、废水蒸汽冷凝液储槽（10）、浓缩再沸器（11）、雾沫分离器（17），具体处理工艺步骤如下：

a.分离废水中携带的有机组分，将其送往原丙烯腈生产装置回收利用

来自丙烯氧化法生产丙烯腈装置的废水（1）进入废水储槽（8），经废水泵（14）泵入浓缩回收塔（9）上部，经汽提后，在塔顶采出含有机物较高的废水蒸汽（4），经套管冷凝器（6）冷却后，进入废水蒸汽冷凝液储槽（10），待送往原丙烯腈生产装置，全部回收利用；

b.侧线采出高温蒸汽，携带热能回收利用

从浓缩回收塔（9）的下部靠近塔釜位置，侧线采出高温蒸汽经雾沫分离器（17）分离雾沫液滴后，送往丙烯腈装置的轻有机物汽提塔（16），作为其直接蒸汽热源加热轻有机物汽提塔（16）的物料，回收其所携带的热能，微量有机物对本系统有益无害；

c.焚烧处理

浓缩回收塔（9）塔釜的浓缩废水（3）经浓缩输送泵（13）送往焚烧余热炉（7）焚烧；

所述浓缩回收塔（9）的操作条件为：

①.塔顶、塔釜操作条件

塔顶压力MPaG      0.08～0.15

塔顶温度℃        110～120

塔釜温度℃        120～155；

②.侧线采出操作条件

侧线采出压力MPa   0.2～0.4

侧线采出温度℃    120～150；

③.浓缩再沸器(11)操作条件

加热蒸汽压力MPaG  0.3～1.0

温度℃            145～180。

2.根据权利要求1的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于所述套管冷凝器（6），包括内管和套管，在塔顶采出含有机物较高的废水蒸汽（4），流经套管冷凝器（6）的内管，冷却水流经套管，冷却水采用本丙烯腈装置硫铵回收的急冷废水代替循环冷却水。

3.根据权利要求1的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于步骤b所述从浓缩回收塔（9）的下部靠近塔釜位置，侧线采出高温蒸汽经雾沫分离器（17）分离雾沫液滴后，去废水焚烧余热炉炉膛（7），在高温下高温蒸汽中微量的有机物分解成无毒物质，随余热炉烟气排大气。

4.根据权利要求1的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于步骤c中所述焚烧处理，浓缩回收塔（9）塔釜的浓缩废水（3）经浓缩输送泵（13）送往焚烧余热炉（7）焚烧；浓缩回收塔（9）塔釜的浓缩废水由浓缩再沸器（11）的蒸汽加热，经浓缩循环泵（12）强制循环，废水焚烧余热炉（7）的燃料采用乙烯焦油或天然气（5）。

5.根据权利要求1的丙烯氨氧化法生产丙烯腈装置废水处理方法，其特征在于有关废水技术指标为：

①所述来自丙烯氧化法生产丙烯腈装置的废水（1）中：

②所述浓缩回收塔（9）塔顶采出的废水蒸汽（4）中：塔顶含

丙烯腈含量wt%      0.5～1

乙腈含量wt%        1～3

氢氰酸含量wt%      0.5～2；

③所述浓缩回收塔（9）塔釜中：