CN111072086A - 一种顺酐生产废液的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种顺酐生产废液的处理方法，包括：将废液打入预热器进行预热，预热后的废液依次进入一效加热室，二效加热室以及三效加热室蒸发浓缩后，浓缩液进入焚烧炉处理，气相进入冷凝器冷凝，其中，一效加热室使用生蒸汽进行蒸发，一效加热室产生的蒸汽作为二效加热室的热源，二效加热室产生的蒸汽作为三效加热室的热源，同时，使用真空泵，维持三效加热室负压操作。本发明的处理方法采用多效蒸发浓缩废液，使用的蒸汽量较少，有利于减少生产运行成本，符合节能降耗原则。

Description

一种顺酐生产废液的处理方法
技术领域
本发明涉及化合物生产技术领域，尤其涉及一种顺酐生产废液的处理方法。
背景技术
顺酐是顺丁烯二酸酐的简称，又名马来酸酐、2,5-呋喃二酮，是目前世界上仅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐。顺酐有强烈刺激气味，难溶于石油醚和四氯化碳，溶于乙醇、乙醚和丙酮，为斜方晶系，无色针状或片状晶体。主要用于生产1,4-丁二醇、γ-丁内酯、四氢呋喃、琥珀酸、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等的原料，也用于医药和农药。
以前多用苯催化氧化法制备顺酐，现在苯法逐渐被正丁烷氧化法所取代。目前绝大部分正丁烷氧化法顺酐后处理采用溶剂吸收-解吸工艺，典型的有Hunstman工艺、Conser工艺以及ALMA工艺，除ALMA采用六氢邻苯二甲酸二异丁酯(DIBE)外，Hunstman与Conser均采用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作溶剂。不论哪种工艺，溶剂在使用后含有乙酸、丙烯酸、正丁醇、顺酐等杂质，需要再生。溶剂的再生基本都采用水洗方式，再通过离心机分离水相和溶剂相。分离后的水相中含有乙酸、丙烯酸、顺酸、溶剂(DBP或DIBE)等。其中溶剂DBP带有苯环，DIBE带饱和六元环，该污水COD值约20000～30000mg/L，pH值1～2，B/C比低、可生化性差。
目前工业上大多采用生化法处理，但由于该污水可生化性差，因而需要预处理、厌氧处理、好氧处理、后处理等，工艺流程长，占地面积大、投资大，运行维保复杂；也有工业装置采用传统焚烧法，将废液喷入直燃式焚烧炉，但该方法需要消耗大量的燃料气，经济上不合理；湿式氧化法虽然可以处理含苯环、难生化的废液，但由于需要高温高压条件，同样存在能耗大，不经济的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用成本更低的顺酐生产废液的处理方法。
为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：
一种顺酐生产废液的处理方法，包括以下步骤：
将废液打入预热器进行预热，预热后的废液依次进入一效加热室，二效加热室以及三效加热室蒸发浓缩后，浓缩液进入焚烧炉处理，气相进入冷凝器冷凝，其中，一效加热室使用生蒸汽进行蒸发，一效加热室产生的蒸汽作为二效加热室的热源，二效加热室产生的蒸汽作为三效加热室的热源，同时，使用真空泵，维持三效加热室负压操作。
优选的，所述预热器使用蒸汽预热或者使用各级加热室的蒸汽凝液预热。
优选的，所述一效加热室所使用的生蒸汽的压力为0.2-0.7MPa；更优选的，所述一效加热室所使用的生蒸汽的压力为0.3-0.5MPa。
优选的，所述焚烧炉为直燃式焚烧炉，焚烧温度为850-1000℃；更优选的，所述焚烧炉焚烧温度为850-900℃。
进一步的，所述浓缩液进入焚烧炉处理中包括向焚烧炉内通入燃料气。
优选的，所述三效加热室负压操作压力包括其顶部气相压力为10-40kPaA；便优选的，所述三效加热室负压操作压力包括其顶部气相压力为12-25kPaA。
优选的，所述直燃式焚烧炉停留时间1-3秒；更优选的，停留时间1.5-2.5秒。
综上所述，运用本发明的技术方案，具有如下有益效果：
1、采用多效蒸发浓缩废液，使用的蒸汽量较少，有利于减少生产运行成本，符合节能降耗原则。
2、采用真空泵负压操作，降低操作温度，有利于维持浓缩液中物料的稳定，不易结焦。
3、使用直燃式焚烧炉处理浓缩液，有机物去除效率≥99.95％，相比于其他处理方式，更符合环保要求。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不构成对本发明保护范围的限制。
本发明提出一种顺酐生产废液的处理方法，先通过多效蒸发浓缩顺酐废液，再通入直燃式焚烧炉焚烧，工艺流程简图如图1所示；
顺酐废液通过进料泵打入预热器，预热后进入一效加热室；一效加热室使用生蒸汽进行蒸发，同时，一效加热室产生的蒸汽作为二效加热室的热源，浓缩液进入二效加热室；二效加热室产生的蒸汽作为三效加热室的热源，液相进入三效加热室进行蒸发。三效加热室蒸发后浓缩液进入焚烧炉，气相进入冷凝器冷凝。由于废液中部分杂质高温时易结焦，因此，三效加热室采用负压操作降低操作温度，负压来源于真空泵。三效加热室出来的浓缩液进入焚烧炉后，加入燃料气进行辅助燃烧，再达标排放。
实施例1
顺酐装置废液指标见下表：
表1顺酐装置废液指标
Figure BDA0002323820310000031
废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用4500kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.3MPa，控制三效蒸发器气相出口压力12KPaA，此时一效蒸发器气相温度96℃、底部液相温度108℃，二效蒸发器气相温度65℃、底部液相温度86℃，三效蒸发器气相温度50℃、底部液相温度68℃，三效蒸发器底部浓缩液出料1000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.95％，不需要额外消耗燃料气，说明浓缩后的废液热值可提供自身燃烧所需热能。
实施例2
废液指标同实施例1，废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用4500kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.5MPa，控制三效蒸发器气相出口压力20KPaA，此时一效蒸发器气相温度106℃、底部液相温度118℃，二效蒸发器气相温度75℃、底部液相温度96℃，三效蒸发器气相温度60℃、底部液相温度77℃，三效蒸发器底部浓缩液出料1000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.96％，不需要额外消耗燃料气，说明浓缩后的废液热值可提供自身燃烧所需热能。
实施例3
废液指标同实施例1，废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用3000kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.3MPa，控制三效蒸发器气相出口压力12KPaA，此时一效蒸发器气相温度94℃、底部液相温度103℃，二效蒸发器气相温度66℃、底部液相温度81℃，三效蒸发器气相温度51℃、底部液相温度63℃，三效蒸发器底部浓缩液出料4000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.95％，需要额外消耗燃料气168kg/h，说明浓缩后的废液热值不足以提供自身燃烧所需热能，因此需要额外补充燃料，这在一定程度上增加了能耗成本。
实施例4
废液指标同实施例1，废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用3000kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.4MPa，控制三效蒸发器气相出口压力16KPaA，此时一效蒸发器气相温度99℃、底部液相温度108℃，二效蒸发器气相温度71℃、底部液相温度86℃，三效蒸发器气相温度56℃、底部液相温度72℃，三效蒸发器底部浓缩液出料4000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.97％，需要额外消耗燃料气172kg/h，说明浓缩后的废液热值不足以提供自身燃烧所需热能，因此需要额外补充燃料，这在一定程度上增加了能耗成本。
实施例5
废液指标同实施例1，废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用2000kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.3MPa，控制三效蒸发器气相出口压力12KPaA，此时一效蒸发器气相温度93℃、底部液相温度100℃，二效蒸发器气相温度64℃、底部液相温度78℃，三效蒸发器气相温度50℃、底部液相温度60℃，三效蒸发器底部浓缩液出料6000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.95％，需要额外消耗燃料气310kg/h，说明浓缩后的废液热值不足以提供自身燃烧所需热能，因此需要额外补充燃料，这在一定程度上增加了能耗成本。
实施例6
废液指标同实施例1，废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用1000kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.3MPa，控制三效蒸发器气相出口压力12KPaA，此时一效蒸发器气相温度92℃、底部液相温度98℃，二效蒸发器气相温度63℃、底部液相温度74℃，三效蒸发器气相温度49℃、底部液相温度58℃，三效蒸发器底部浓缩液出料8000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.98％，需要额外消耗燃料气450kg/h，说明浓缩后的废液热值不足以提供自身燃烧所需热能，因此需要额外补充燃料，这在一定程度上增加了能耗成本。
实施例7
废液指标同实施例1，废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用1500kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.4MPa，控制三效蒸发器气相出口压力16KPaA，此时一效蒸发器气相温度97℃、底部液相温度103℃，二效蒸发器气相温度68℃、底部液相温度79℃，三效蒸发器气相温度55℃、底部液相温度72℃，三效蒸发器底部浓缩液出料7000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.95％，需要额外消耗燃料气368kg/h，说明浓缩后的废液热值不足以提供自身燃烧所需热能，因此需要额外补充燃料，这在一定程度上增加了能耗成本。
实施例8
废液指标同实施例1，废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用2500kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.5MPa，控制三效蒸发器气相出口压力20KPaA，此时一效蒸发器气相温度102℃、底部液相温度108℃，二效蒸发器气相温度73℃、底部液相温度84℃，三效蒸发器气相温度60℃、底部液相温度77℃，三效蒸发器底部浓缩液出料5000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.96％，需要额外消耗燃料气236kg/h，说明浓缩后的废液热值不足以提供自身燃烧所需热能，因此需要额外补充燃料，这在一定程度上增加了能耗成本。
实施例9
废液指标同实施例1，废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用3500kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.6MPa，控制三效蒸发器气相出口压力25KPaA，此时一效蒸发器气相温度111℃、底部液相温度122℃，二效蒸发器气相温度80℃、底部液相温度101℃，三效蒸发器气相温度65℃、底部液相温度82℃，三效蒸发器底部浓缩液出料3000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.98％，需要额外消耗燃料气102kg/h，说明浓缩后的废液热值不足以提供自身燃烧所需热能，因此需要额外补充燃料，这在一定程度上增加了能耗成本。
实施例10
废液指标同实施例1，废液通过进料泵进入预热器，进料速率10000kg/h，一效蒸发器使用4000kg/h蒸汽加热，蒸汽压力0.7MPa，控制三效蒸发器气相出口压力31KPaA，此时一效蒸发器气相温度116℃、底部液相温度126℃，二效蒸发器气相温度85℃、底部液相温度106℃，三效蒸发器气相温度70℃、底部液相温度86℃，三效蒸发器底部浓缩液出料2000kg/h。顺酐装置配套有直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.96％，需要额外消耗燃料气33kg/h，说明浓缩后的废液热值不足以提供自身燃烧所需热能，因此需要额外补充燃料，这在一定程度上增加了能耗成本。
对比例
废液指标同实施例1，废液进料速率10000kg/h，不经多效蒸发，直接进顺酐装置配套的直燃式焚烧炉，将该浓缩液送入直燃式焚烧炉处理。使用丁烷气作为燃料，控制直燃式焚烧炉炉膛温度880℃，停留时间2秒，测得焚烧炉出口有机物去除率99.97％，需要额外消耗燃料气580kg/h，说明废液热值不足以提供自身燃烧所需热能，因此需要额外补充燃料，而这额外补充的燃料气成本远高于多效蒸发所需的蒸汽成本，增加了运行成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于，包括：
将废液打入预热器进行预热，预热后的废液依次进入一效加热室，二效加热室以及三效加热室蒸发浓缩后，浓缩液进入焚烧炉处理，气相进入冷凝器冷凝，其中，一效加热室使用生蒸汽进行蒸发，一效加热室产生的蒸汽作为二效加热室的热源，二效加热室产生的蒸汽作为三效加热室的热源，同时，使用真空泵，维持三效加热室负压操作。
2.如权利要求1所述的一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于：所述预热器使用蒸汽预热或者使用各级加热室的蒸汽凝液预热。
3.如权利要求1所述的一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于：所述一效加热室所使用的生蒸汽的压力为0.2-0.7MPa。
4.如权利要求3所述的一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于：所述一效加热室所使用的生蒸汽的压力为0.3-0.5MPa。
5.如权利要求1所述的一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于：所述焚烧炉为直燃式焚烧炉，焚烧温度为850-1000℃。
6.如权利要求5所述的一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于：所述焚烧炉焚烧温度为850-900℃。
7.如权利要求6所述的一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于：所述浓缩液进入焚烧炉处理中包括向焚烧炉内通入燃料气。
8.如权利要求1所述的一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于：所述三效加热室负压操作压力包括其顶部气相压力为10-40kPaA。
9.如权利要求8所述的一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于：所述三效加热室负压操作压力包括其顶部气相压力为12-25kPaA。
10.如权利要求7所述的一种顺酐生产废液的处理方法，其特征在于：所述直燃式焚烧炉停留时间1-3秒。
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