CN105293606B - 一种环己醇生产过程中含油废液回收系统及回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环己醇生产过程中含油废液回收系统及回收方法，包括蒸汽源、第一换热器、第二换热器、汽提塔以及油水分离器；第一换热器与第二换热器均包括热介质腔室和冷介质腔室；第一换热器的冷介质腔室入口通过废水管道与废水源连通，第一换热器的冷介质出口与汽提塔的顶端入口连通，第一换热器的热介质腔室进口与汽提塔的顶端出口连通，第一换热器的热介质腔室出口与第二换热器的热介质腔室入口连通；第二换热器的热介质腔室出口与油水分离器连通，第二换热器的冷介质腔室与冷凝介质源连通；汽提塔的下部气相入口与蒸汽源连通。本发明中对油水混合气进行二级冷凝，油水混合气得到有效冷凝，保证了汽提塔的大负荷稳定运行。

Description

一种环己醇生产过程中含油废液回收系统及回收方法

技术领域

本发明涉及一种环己醇生产过程中含油废液回收系统及回收方法。

背景技术

环己醇的生产方法主要是苯酚加氢法和环己烷氧化法。1906年，Β.Н.伊帕季耶夫通过苯酚加氢制得环己醇，并在德国巴登苯胺纯碱公司首先实现工业化。苯酚加氢一般采用镍催化剂，反应温度150℃、压力2.5MPa，产率接近理论值，产品纯度高，反应平稳。进入60年代，鉴于原料价格的因素，环己烷氧化法逐步取代了苯酚加氢法。环己烷氧化法比较复杂，它首先生成环己基过氧化氢，然后分解为环己醇和环己酮。各反应过程的速度常数比：k1/k2＝3.7；k3/k4＝1.4；k3/k1＝24；k4/k2＝66。这些比值几乎不受温度影响，它表明：①环己醇和环己酮比环己烷更容易氧化；②大部分环己酮是由环己醇氧化生成，环己酮又会生成各种氧化副产物。反应可在催化剂存在下进行，也可不用催化剂。常用的催化剂有：钴盐(环烷酸钴、油酸钴等)和硼酸，用钴盐催化剂时，所得酮醇混合物(俗称酮醇油即KA油)之酮醇比为1:1～2，硼酸催化时则1:9，但需增设硼酸回收系统。不用催化剂的工艺，则设有环己基过氧化氢的催化分解系统。工业上应用最广泛的是钴盐法。

在环己醇生产过程中会产生大量的含油废水，产生的含油废水一般是通过汽提塔回收废水中夹带的油，原理为利用蒸汽从汽提塔下面通入，待处理的含油废水从汽提塔上面通入，让废水与水蒸汽直接接触，使废水中的挥发性的油扩散到蒸汽中，从而达到废水与油的分离。初步处理的工艺废水送至厂综合污水处理系统，从汽提塔塔顶出来的油水混合气体则经过冷凝后进行油水分离。但当每年的6月～8月环境温度较高期间，从汽提塔顶端出来的油水混合气中的油相温度较高，在冷凝器中不能完全冷凝，造成在进行油水分离的回流罐中的气相过多，造成油水分离器的内部压力过大且温度过高，需要被迫减小汽提塔的负荷，恶性循环，进而导致气提塔的负荷不能满足要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种环己醇生产过程中含油废液回收系统及回收方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种环己醇生产过程中含油废液回收系统，包括蒸汽源、第一换热器、第二换热器、汽提塔以及油水分离器；第一换热器与第二换热器均包括热介质腔室和冷介质腔室；

第一换热器的冷介质腔室入口通过废水管道与废水源连通，第一换热器的冷介质出口与汽提塔的顶端入口连通，第一换热器的热介质腔室进口与汽提塔的顶端出口连通，第一换热器的热介质腔室出口与第二换热器的热介质腔室入口连通；

第二换热器的热介质腔室出口与油水分离器连通，第二换热器的冷介质腔室与冷凝介质源连通；

汽提塔的下部气相入口与蒸汽源连通。

利用第一换热器对塔顶油水混合气进行初步冷凝，同时，利用油水混合气的热量对含油废水进行预热，同时节约了对含油废水进行加热和对油水混合气进行冷凝的能源；利用第二换热器对塔顶油水混合气进行二次冷凝，保证了油水混合气的充分液化，提高了油水分离的效果，降低了油水分离器中的温度和压力，为提高汽提塔的负荷提供了保障。

优选的，所述含油废液回收系统还包括第三换热器，第三换热器也包括冷介质腔室和热介质腔室，第三换热器的冷介质腔室入口与第一换热器的冷介质腔室入口连通，第三换热器的冷介质腔室出口与汽提塔的顶端入口连通；第三换热器的热介质腔室与加热介质源连接。

由于只利用塔顶油水混合气的热量可能不足以使含油废水达到设定的温度，第三换热器将塔釜废水的热量用来对含油废水进行二次加热，在提高含油废水的温度的同时，也对塔釜废水进行了降温，合理利用了资源。

进一步优选的，所述第三换热器的热介质腔室入口与汽提塔塔釜的出口连通，第三换热器的热介质腔室出口与用于将废水输送到废水处理系统的废水管道连接。

更进一步优选的，所述第三换热器的热介质腔室的出口与冷却器连通，冷却器与用于将废水输送到废水处理系统的废水管道连接。由于废水需要经过降温后输送到废水处理站进行废水处理，冷却器可以对废水进一步冷却后进行输送。废水温度过高会加快管道设备的腐蚀，并且会存在安全隐患，对废水彻底冷却，不但可以有效延长管道设备的使用设备，还可以使操作更加安全。

优选的，所述含油废液回收系统还包括用于储存废水的废水罐，废水罐与所述第一换热器的热介质腔室连通。废水罐可以对含油废水进行储存，保证了废水处理的连续性。

上述含油废液回收系统的回收方法，包括如下步骤：

1)含油废水经过预热后进入汽提塔进行汽提，预热后的温度为70～90℃，汽提的蒸汽温度为130℃以上；

2)汽提后的油水混合气经过二级冷凝后，进入油水分离器进行油水分离，一级冷凝后的温度为90～110℃；

3)汽提后的塔釜废水经过冷却后，输送至废水处理处进行处理。

优选的，步骤1)中，含油废水的流量为10T/h～27T/h，蒸汽的流量为1.2T/h～2.5T/h。本发明汽提塔对含油废水的处理负荷为10T/h～27T/h，是指含油废水的流量在这个范围内都可以进行较为有效地处理。传统的汽提工艺中汽提塔的负荷在15T/h以下，很难再有所提升，即使在15T/h，汽提效果也不是很好。可见，本发明的汽提塔的负荷相对于现有技术取得了很显著的效果，大大提高了汽提塔的处理效率。

优选的，步骤2)中，油水混合气二级冷凝后的温度为70～80℃。可见本发明的油水混合气经过冷凝后的温度有了大幅度降低，该温度范围可以使油水混合气充分液化，进而提高了油水分离器的处理效率。传统的经过冷凝后的温度为80～110℃，虽然也可以对油水混合气进行二次冷凝，但是在实际生产过程中出于成本和生产效率的方面考虑，一般不会对其进行二次冷凝。

优选的，使用步骤2)中的油水混合气的热量和步骤3)中的塔釜废水的热量对步骤1)中的含油废水进行预热。利用汽提塔塔顶的油水混合气的热量对含油废水进行预热，既提高了油水混合气的冷凝程度，又提高了含油废水的温度，同时节约了对含油废水进行加热和对油水混合气进行冷凝的能源。

本发明中通过利用第一换热器将来自汽提塔塔顶顶端的油水混合气与含油废水进行换热，既实现了对含油废水的预热，提高了含油废水的预热温度，在减小了汽提塔中的蒸汽的流量的同时，还有效提高了含油废水中油水分离效率；又实现了对汽提塔塔顶油水混合气的冷凝，使油水混合物充分液化，在油水分离器中充分分离，进而提高了汽提塔的负荷，提高了含油废水的处理效率。可见，本发明的系统作为整体，既节约了资源、提高了含油废水的油水分离效果又大大提高了废水处理的效率。

本发明的有益效果为：

1、来自废水罐中的废水温度一般不稳定，本发明中利用第一换热器和第三换热器对含油废水进行了两级预热，可以对废水的入塔温度进行调整，优化了汽提塔的运行条件，保证了汽提塔运行的稳定性；另外，在塔釜外排废水指标一致的情况下，还减少了汽提塔的外加蒸汽量，节约了能源。

2、由于汽提塔塔顶的油水混合气需要在冷凝液化后才能进行油水分离，本发明中的第一换热器和第二换热器对油水混合气进行二级冷凝，油水混合气得到有效冷凝，保证了油水分离器的稳定运行，进而保证了汽提塔的大负荷稳定运行。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图。

其中，1、废水罐，2、水泵，3、油水分离器，4、第二换热器，5、第一换热器，6、汽提塔，7、第三换热器，8、冷却器，9、蒸汽源。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种环己醇生产过程中含油废液回收系统，包括蒸汽源9、第一换热器5、第二换热器4、汽提塔6以及油水分离器3；第一换热器5与第二换热器4均包括热介质腔室和冷介质腔室；

第一换热器5的冷介质腔室入口通过废水管道与废水源连通，废水源也可以将废水收集到废水罐1中，第一换热器5的冷介质出口与汽提塔6的顶端入口连通，第一换热器5的热介质腔室进口与汽提塔6的顶端出口连通，第一换热器5的热介质腔室出口与第二换热器4的热介质腔室入口连通；

第二换热器4的热介质腔室出口与油水分离器3连通，第二换热器4的冷介质腔室与冷凝介质源连通；汽提塔6的下部气相入口与蒸汽源9连通。汽提塔6的下端出口与冷却器8连通。

利用废水罐1将含油废水收集起来，水泵2将废水罐1中的废水输送到第一换热器5中进行初步预热，热源为来自汽提塔6顶端的油水混合气，同时将油水混合气进行初级冷凝，冷凝后的温度为100℃；预热后的含油废水进入汽提塔6进行汽提，含油废水的流量为20T/h，蒸汽的流量为2T/h。

初级冷凝后的油水混合气进入第二换热器4进行二级冷凝，冷凝后的温度为75℃，冷凝后的油水混合物进入油水分离器3进行油水分离，分离后的废水可以回收进入废水罐1循环处理，分离后的油进行回收。

经过初级冷却后的塔釜废水进入冷却器8进行二次冷却，冷却后的温度为20℃，冷却后输送到废水处理系统进行处理。

实施例2

如图2所示，含油废液回收系统还包括第三换热器7，第三换热器7也包括冷介质腔室和热介质腔室，第三换热器7的冷介质腔室入口与第一换热器5的冷介质腔室入口连通，第三换热器7的冷介质腔室出口与汽提塔6的顶端入口连通；第三换热器7的热介质腔室与汽提塔6塔釜的出口连通，第三换热器7的热介质腔室出口与冷却器8连通，冷却器8与用于将废水输送到废水处理系统的废水管道连接。

利用废水罐1将含油废水收集起来，水泵2将废水罐1中的废水输送到第一换热器5中进行初步预热，热源为来自汽提塔6顶端的油水混合气，同时将油水混合气进行初级冷凝，冷凝后的温度为90℃；初步预热的含油废水进入第三换热器7中，进行二级预热，预热后的温度为90℃，二级预热的热源为来自汽提塔6塔釜的废水，同时将塔釜废水进行初级冷却；二级预热后的含油废水进入汽提塔6进行汽提，含油废水的流量为27T/h，蒸汽的流量为2.5T/h。

初级冷凝后的油水混合气进入第二换热器4进行二级冷凝，冷凝后的温度为70℃，冷凝后的油水混合物进入油水分离器3进行油水分离，分离后的废水可以回收进入废水罐1循环处理，分离后的油进行回收。

经过初级冷却后的塔釜废水进入冷却器8进行二次冷却，冷却后的温度为20℃，冷却后输送到废水处理系统进行处理。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种环己醇生产过程中含油废液回收系统，其特征在于：包括蒸汽源、第一换热器、第二换热器、汽提塔以及油水分离器；第一换热器与第二换热器均包括热介质腔室和冷介质腔室；

第一换热器的冷介质腔室入口通过废水管道与废水源连通，第一换热器的冷介质出口与汽提塔的顶端入口连通，第一换热器的热介质腔室进口与汽提塔的顶端出口连通，第一换热器的热介质腔室出口与第二换热器的热介质腔室入口连通；

第二换热器的热介质腔室出口与油水分离器连通，第二换热器的冷介质腔室与冷凝介质源连通；

汽提塔的下部气相入口与蒸汽源连通。

2.根据权利要求1所述的含油废液回收系统，其特征在于：还包括第三换热器，第三换热器也包括冷介质腔室和热介质腔室，第三换热器的冷介质腔室入口与第一换热器的冷介质腔室入口连通，第三换热器的冷介质腔室出口与汽提塔的顶端入口连通；第三换热器的热介质腔室与加热介质源连接。

3.根据权利要求2所述的含油废液回收系统，其特征在于：所述第三换热器的热介质腔室入口与汽提塔塔釜的出口连通，第三换热器的热介质腔室出口与用于将废水输送到废水处理系统的废水管道连接。

4.根据权利要求2所述的含油废液回收系统，其特征在于：所述第三换热器的热介质腔室的出口与冷却器连通，冷却器与用于将废水输送到废水处理系统的废水管道连接。

5.根据权利要求1所述的含油废液回收系统，其特征在于：所述含油废液回收系统还包括用于储存废水的废水罐，废水罐与所述第一换热器的热介质腔室连通。

6.权利要求1-5任一所述含油废液回收系统的回收方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)含油废水经过预热后进入汽提塔进行汽提，预热后的温度为70～90℃，汽提的蒸汽温度为130℃以上；

2)汽提后的油水混合气经过二级冷凝后，进入油水分离器进行油水分离，一级冷凝后的温度为90～110℃；

3)汽提后的塔釜废水经过冷却后，输送至废水处理处进行处理。

7.根据权利要求6所述的回收方法，其特征在于：步骤1)中，含油废水的流量为10T/h～27T/h，蒸汽的流量为1.2T/h～2.5T/h。

8.根据权利要求6所述的回收方法，其特征在于：步骤2)中，油水混合气二级冷凝后的温度为70～80℃。

9.根据权利要求6所述的回收方法，其特征在于：使用步骤2)中的油水混合气的热量和步骤3)中的塔釜废水的热量对步骤1)中的含油废水进行预热。