CN111135603A - 一种废碱处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废碱处理方法，属于石油化工环保技术领域。废碱液先利用萃取原理，用有机溶剂把废碱液中有机物油萃取到油相，除去废碱液中的有机物油；再在低温低压的条件下，在催化剂作用下发生氧化反应，除去硫化钠和硫醇钠；最后再生后的碱液进入烟气脱硫塔，废碱液的碱性被烟气中的二氧化硫消化，废碱液最后作为主要含硫酸钠的含盐水排入污水处理厂。本发明应用于液化气废碱渣和乙烯废碱渣处理工艺，与现有技术相比，明显降低投资，降低运行成本，降低运行风险，降低酸碱用量，降低总的含盐量排放，实现废碱渣处理技术的安全性、稳定性，兼顾经济性，适合推广应用。

Description

一种废碱处理方法
技术领域
本发明涉及一种废碱处理方法，属于石油化工环保处理技术领域。
背景技术
石油化工厂产生的废碱渣主要分为两类，第一种是液化气废碱渣，第二种是乙烯废碱渣。这两种废碱渣的主要成分为硫化钠、碳酸钠、氢氧化钠、有机物和悬浮物，因为含有非常高的化学需氧量(COD)，并且臭味很大，不能直接排往污水处理场。按照目前普遍的处理方法，普遍采用高温高压的湿式氧化技术进行处理，然后再加注入硫酸进行中和，最后排入污水处理场。这种高温高压的湿式氧化技术虽然能解决COD的问题，但是仍然存在一些问题，主要有如下几点：1、高温高压的湿式氧化技术的流程复杂，对设备材质要求非常高，在高温部分，必须使用高抗腐蚀性的材质，譬如哈氏合金或者钛，造成处理设备投资高。2、高温高压运行造成安全风险大。3、后续加注硫酸，增大了运行成本。4、高温高压的湿式氧化技术，因为要求的温度、压力高，造成电耗和蒸汽消耗高。因此本技术领域需要一种新的废碱处理方法，以解决目前现有技术投资成本高，安全风险大、运行费用高的问题。
发明内容
本发明的目的是为解决目前高温高压的湿式氧化技术进行废碱渣处理存在的缺陷的技术问题。
为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种废碱处理方法，包括以下步骤：
步骤1：有机溶剂萃取废碱渣中有机物油处理工艺；废碱液进入萃取单元，与有机溶剂进行逆向接触，废碱液中溶解的有机物油进入有机相，萃取后，从萃取单元油相分离出来的为萃取后有机溶剂，水相分离出来的为除油后的废碱液；
步骤2：低温低压的湿式氧化处理工艺；除油后的废碱液进入低温低压湿式氧化单元，利用压缩空气作为氧化剂，完成氧化反应，从湿式氧化单元出来的为废气和再生碱液；废碱液通过以上两个步骤，已经成为合格的再生碱液；
步骤3：再生碱液进入烟气脱硫塔作为新鲜碱液的工艺处理；再生碱液继续进入废碱回收利用单元，作为新鲜补碱，维持烟气脱硫塔循环液的碱性，烟气中的SO2被循环液碱性吸收成为硫酸盐，成为含盐水排往污水处理厂，净化烟气排入大气。
优选地，所述的步骤1中有机溶剂萃取废碱渣中有机物油的工艺采用石脑油或者汽油作为有机溶剂。
优选地，所述的步骤1中有机溶剂萃取废碱渣中有机物油的工艺采用纤维膜萃取工艺，以最大减少水中带油和油中带水的含量。
优选地，所述的步骤2中低温低压的湿式氧化处理工艺采用工厂非净化风作为湿式氧化的氧化剂。
优选地，所述的步骤2中低温低压的湿式氧化处理工艺采用文丘里喷射技术，以提高空气与废碱液的混合效果。
优选地，所述的步骤3中废碱进入烟气脱硫塔作为新鲜碱液的工艺中，把再生碱液补充至烟气脱硫设施，新鲜碱液补充于调节阀后，利用原碱液流量控制阀控制脱硫塔底PH值，以实现自动控制。。
炼油厂在烟气进行脱硫时，不论是催化裂化装置的烟气脱硫设施，还是锅炉烟气脱硫设施中，都需要消耗大量的碱液来吸收烟气中的二氧化硫。把湿式氧化工艺中再生后合格的碱液补入烟气脱硫设施中的脱硫塔，一方面可以减少湿式氧化工艺后续中和处理补入的硫酸，同时减少烟气脱硫设施补入的新鲜碱液，在减少药剂成本的同时，也将大量减少排入污水处理场污水总的含盐量。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明的发明目的在于：针对目前高温高压的湿式氧化技术进行废碱渣处理存在的问题，提供一种新型的废碱处理组合工艺，应用于液化气废碱渣和乙烯废碱渣处理工艺，与现有技术相比，本发明明显降低投资，降低运行成本，降低运行风险，降低酸碱用量，降低总的含盐量排放，实现废碱渣处理技术的安全性、稳定性，兼顾经济性，适合推广应用。
附图说明
图1是本发明一种废碱处理方法组合工艺示意框图。
附图标记：1.废碱液 2.有机溶剂 3.萃取后有机溶剂 4.除油后废碱液 5.压缩空气 6.废气 7.再生碱液 8.烟气 9.净化烟气 10.含盐水
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：
如图1所示，本发明提供了一种废碱处理方法，包括以下步骤：
步骤1：有机溶剂萃取废碱渣中有机物油处理工艺；废碱液1进入萃取单元，与有机溶剂2进行逆向接触，废碱液1中溶解的有机物油进入有机相，萃取后，从萃取单元油相分离出来的为萃取后有机溶剂3，水相分离出来的为除油后的废碱液4；
有机溶剂萃取废碱渣中有机物油的工艺原理如下：
萃取，亦称抽提，是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。即，是利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。
步骤2：低温低压的湿式氧化处理工艺；除油后的废碱液4进入低温低压湿式氧化单元，利用压缩空气5作为氧化剂，完成氧化反应，从湿式氧化单元出来的为废气6和再生碱液7；废碱液通过以上两个步骤，已经成为合格的再生碱液7；
低温低压的湿式氧化处理工艺原理如下：
Figure BDA0002349816380000031
Figure BDA0002349816380000032
步骤3：再生碱液7进入烟气脱硫塔作为新鲜碱液的工艺处理；再生碱液继续进入废碱回收利用单元，作为新鲜补碱，维持烟气脱硫塔循环液的碱性，烟气8中的SO2被循环液碱性吸收成为硫酸盐，成为含盐水10排往污水处理厂，净化烟气9排入大气。
再生碱液进入烟气脱硫塔作为新鲜碱液的工艺原理如下：
Na2CO3+SO2＝CO2↑+Na2SO3 (3)
2NaOH+SO2＝H2O+Na2SO3 (4)
上述步骤中，步骤1中有机溶剂萃取废碱渣中有机物油的工艺采用石脑油或者汽油作为有机溶剂；有机溶剂萃取废碱渣中有机物油的工艺采用纤维膜萃取工艺，以最大减少水中带油和油中带水的含量。步骤2中低温低压的湿式氧化处理工艺采用工厂非净化风作为湿式氧化的氧化剂；低温低压的湿式氧化处理工艺采用文丘里喷射技术，以提高空气与废碱液的混合效果。步骤3中废碱进入烟气脱硫塔作为新鲜碱液的工艺中，把再生碱液补充至烟气脱硫设施，新鲜碱液补充于调节阀后，利用原碱液流量控制阀控制脱硫塔底PH值，以实现自动控制。
如图1所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包括工艺步骤A为有机溶剂萃取废碱渣中有机物工艺单元；工艺步骤B为低温低压湿式氧化处理工艺单元；工艺步骤C为废碱回收利用单元。废碱处理采用工艺步骤A+工艺步骤B+工艺步骤C的方式进行组合处理。
废碱液1进入萃取单元，与有机溶剂2进行逆向接触，废碱液1中溶解的有机物油进入有机相，萃取后，从萃取单元油相分离出来的为萃取后有机溶剂3，水相分离出来的为除油后的废碱液4；废碱液4进入低温低压湿式氧化单元，利用工厂压缩空气5作为氧化剂，完成氧化反应，从湿式氧化单元出来的为废气6和再生碱液7。废碱液通过以上两个单元，已经成为合格的再生碱液7，继续进入废碱回收利用单元，作为新鲜补碱，维持烟气脱硫塔循环液的碱性，烟气8中的SO2被循环液碱性吸收成为硫酸盐，成为含盐水10排往污水处理厂，净化烟气9排大气。
本具体实施方式的工作原理为：废碱液先经过工艺步骤A，利用萃取原理，用有机溶剂把废碱液中有机物油萃取到油相，除去废碱液中的有机物油。再经过工艺步骤B，废碱液在低温低压的条件下，在催化剂作用下发生氧化反应，除去硫化钠和硫醇钠。最后再生后的碱液进入工艺步骤C，废碱液的碱性被烟气中的二氧化硫消化，废碱液最后作为主要含硫酸钠的含盐水排入污水处理厂。
以某厂每年处理20000吨废碱液(再生后碱液浓度按10％计算)为例，本发明和常规高温高压湿式氧化的运行成本对比如表1所示。
表1：
Figure BDA0002349816380000041
Figure BDA0002349816380000051
由上表可见，采用本发明的工艺，将极大的减少98％硫酸和32％NaOH的消耗，每年减少运行费用达到1000万元以上。并且常规处理工艺在高温部分，必须使用高抗腐蚀性的材质，总投资在本发明投资的3倍以上。还减少约6200吨硫酸钠进入污水。因此本发明不管是在投资上，还是在运行费用上，都具有极大的优势，具有极大的推广价值。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种废碱处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：有机溶剂萃取废碱渣中有机物油处理工艺；废碱液进入萃取单元，与有机溶剂进行逆向接触，废碱液中溶解的有机物油进入有机相，萃取后，从萃取单元油相分离出来的为萃取后有机溶剂，水相分离出来的为除油后的废碱液；
步骤2：低温低压的湿式氧化处理工艺；除油后的废碱液进入低温低压湿式氧化单元，利用压缩空气作为氧化剂，完成氧化反应，从湿式氧化单元出来的为废气和再生碱液；废碱液通过以上两个步骤，已经成为合格的再生碱液；
步骤3：再生碱液进入烟气脱硫塔作为新鲜碱液的工艺处理；再生碱液继续进入废碱回收利用单元，作为新鲜补碱，维持烟气脱硫塔循环液的碱性，烟气中的SO2被循环液碱性吸收成为硫酸盐，成为含盐水排往污水处理厂，净化烟气排入大气。
2.如权利要求1所述的一种废碱处理方法，其特征在于：所述的步骤1中有机溶剂萃取废碱渣中有机物油的工艺采用石脑油或者汽油作为有机溶剂。
3.如权利要求1所述的一种废碱处理方法，其特征在于：所述的步骤1中有机溶剂萃取废碱渣中有机物油的工艺采用纤维膜萃取工艺，以最大减少水中带油和油中带水的含量。
4.如权利要求1所述的一种废碱处理方法，其特征在于：所述的步骤2中低温低压的湿式氧化处理工艺采用工厂非净化风作为湿式氧化的氧化剂。
5.如权利要求1所述的一种废碱处理方法，其特征在于：所述的步骤2中低温低压的湿式氧化处理工艺采用文丘里喷射技术，以提高空气与废碱液的混合效果。
6.如权利要求1所述的一种废碱处理方法，其特征在于：所述的步骤3中废碱进入烟气脱硫塔作为新鲜碱液的工艺中，把再生碱液补充至烟气脱硫设施，新鲜碱液补充于调节阀后，利用原碱液流量控制阀控制脱硫塔底PH值，以实现自动控制。
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