RU2245849C1 - Method of treatment of sulfurous-alkaline sewage and the installation for its realization - Google Patents
Method of treatment of sulfurous-alkaline sewage and the installation for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2245849C1 RU2245849C1 RU2003125670/15A RU2003125670A RU2245849C1 RU 2245849 C1 RU2245849 C1 RU 2245849C1 RU 2003125670/15 A RU2003125670/15 A RU 2003125670/15A RU 2003125670 A RU2003125670 A RU 2003125670A RU 2245849 C1 RU2245849 C1 RU 2245849C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extractor
- layer containing
- sulfur
- naphthenates
- sewage
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области химии, в частности к области переработки в целевые продукты сернисто-щелочных сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий, использующих щелочную очистку нефтепродуктов.The present invention relates to the field of chemistry, in particular to the field of processing into target products of sulfur-alkaline wastewater from oil refineries using alkaline refining of petroleum products.
Сернисто-щелочные стоки являются наиболее загрязненными стоками, т.к. содержат в своем составе фенолы, нейтральные углеводороды, нафтенаты и соединения серы в виде сульфидов, сульфатов, сульфитов и меркаптидов. Концентрация фенолов в среднем превышает 6 г/л, сульфидов до 30 г/л, ХПК - более 100 г/л и БПКп=80-90 г/л.Sulfur-alkaline effluents are the most polluted effluents, because contain phenols, neutral hydrocarbons, naphthenates and sulfur compounds in the form of sulfides, sulfates, sulfites and mercaptides. The concentration of phenols on average exceeds 6 g / l, sulfides up to 30 g / l, COD - more than 100 g / l and BODp = 80-90 g / l.
Для обеззараживания сернисто-щелочных сточных вод применяют методы окисления, карбонизации, отпарки и другие. [1]. Однако большое количество сернистых соединений, относящихся к категории наиболее токсичных компонентов промышленных стоков, затрудняет применение традиционных способов очистки, вызывает необходимость сброса на сооружения биохимической очистки для дальнейшего окисления. Использование биологической очистки осложняется чрезвычайной токсичностью сульфидов по отношению к микрофлоре очистных сооружений и, как следствие, необходимостью большого разбавления очищенных сточных вод.To disinfect sulfur-alkaline wastewater, methods of oxidation, carbonization, stripping and others are used. [1]. However, a large number of sulfur compounds, belonging to the category of the most toxic components of industrial effluents, complicates the use of traditional treatment methods, necessitates a discharge to biochemical treatment facilities for further oxidation. The use of biological treatment is complicated by the extreme toxicity of sulfides in relation to the microflora of treatment facilities and, as a consequence, the need for large dilution of treated wastewater.
Известные методы очистки сернисто-щелочных сточных вод [1] не обеспечивают бессточной переработки сточных вод с возможностью выделения и утилизации ценных компонентов сточных вод.Known methods for the treatment of sulfur-alkaline wastewater [1] do not provide waste-free treatment of wastewater with the possibility of separation and disposal of valuable wastewater components.
Известен способ радиационной очистки с возможностью утилизации ценных компонентов сернисто-щелочных стоков [2], образующихся при промывке этиленпропиленовой фракции щелочью на предприятиях, вырабатывающих полиэтилен и волокно нитрон. Способ заключается в упаривании стока на 80% и обработке образующегося конденсата гамма-излучением с одновременной аэрацией. В результате облучения ХПК конденсата снижается на 88%, запах полностью исчезает. По мнению авторов, такой конденсат может быть возвращен в цикл. Кубовый остаток, образующийся при выпаривании, содержит 55 г/л сульфида натрия, 105 г/л карбонатов и 170 г/л щелочи, не имеет запаха, представляет собой тяжелую жидкость, кристаллизующуюся при стоянии. По мнению авторов, этот остаток может быть использован в целлюлозно-бумажной промышленности.A known method of radiation purification with the possibility of disposal of valuable components of sulfur-alkaline effluents [2], formed during the washing of the ethylene-propylene fraction with alkali in enterprises that produce polyethylene and fiber nitron. The method consists in evaporating the drain by 80% and treating the resulting condensate with gamma radiation with simultaneous aeration. As a result of exposure to COD, the condensate is reduced by 88%, the smell disappears completely. According to the authors, such condensate can be returned to the cycle. The bottom residue resulting from evaporation contains 55 g / l of sodium sulfide, 105 g / l of carbonates and 170 g / l of alkali, odorless, and is a heavy liquid that crystallizes upon standing. According to the authors, this residue can be used in the pulp and paper industry.
Способ является энергоемким, требует специального оборудования, а получаемый продукт сложный по составу.The method is energy-intensive, requires special equipment, and the resulting product is complex in composition.
Известен способ бессточной переработки натриевых солей дикарбоновых кислот производства органических продуктов с получением плава соды [3]. Однако применение этого метода в условиях использования сернисто-щелочных сточных вод приведет к получению трудноразделяемой смеси солей и необходимости введения дополнительной стадии пылеулавливания.A known method of continuous processing of sodium salts of dicarboxylic acids for the production of organic products to produce soda melt [3]. However, the application of this method in the conditions of using sulfur-alkaline wastewater will result in a difficult to separate mixture of salts and the need for an additional dust collection stage.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ переработки сернисто-щелочных сточных вод, включающий нейтрализацию сточных вод кислотой с выделением и отгонкой инертным газом легколетучих серусодержащих и других соединений.Closest to the proposed method is a method of processing sulfur-alkaline wastewater, including the neutralization of wastewater with acid with the allocation and distillation of inert gas volatile sulfur-containing and other compounds.
Нейтрализацию сточных вод осуществляют соляной кислотой при рН не более 4,5. Выделение легколетучих серусодержащих и других соединений осуществляют отгонкой сначала в токе воздуха, а затем в токе инертного газа - азота. Одновременно с десорбцией легколетучих серусодержащих соединений протекают окислительно-восстановительные процессы с образованием серы. Из очищенных сточных вод осадок серы выделяют отстаиванием и фильтрованием, а очищенные сточные воды направляют на биохимическую очистку [4].Neutralization of wastewater is carried out with hydrochloric acid at a pH of not more than 4.5. The selection of volatile sulfur-containing and other compounds is carried out by distillation first in a stream of air, and then in a stream of an inert gas - nitrogen. Along with the desorption of volatile sulfur-containing compounds, redox processes occur with the formation of sulfur. Sulfur precipitate is isolated from the treated wastewater by settling and filtering, and the treated wastewater is sent for biochemical treatment [4].
Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает бессточной переработки сернисто-щелочных сточных вод в целевые продукты, пригодные для реализации, а очищенная сточная вода требует дополнительной биологической очистки.The disadvantage of this method is that it does not provide a continuous processing of sulfur-alkaline wastewater into target products suitable for implementation, and the treated wastewater requires additional biological treatment.
Это объясняется сложностью процесса нейтрализации, характеризующегося активным газовыделением и пенообразованием в условиях сильной степени окисления в присутствии кислорода и подкисления до рН не более 4,5, ведущее к интенсивному выделению серы и получению сложной смеси продуктов окисления, что затрудняет выделение из этой смеси целевых продуктов, обуславливает недостаточно полную очистку сточных вод от сульфидов и, как следствие, вызывает необходимость дополнительной биологической очистки сточных вод после отделения осадки серы.This is explained by the complexity of the neutralization process, which is characterized by active gas evolution and foaming under conditions of a strong oxidation state in the presence of oxygen and acidification to a pH of not more than 4.5, which leads to intensive sulfur evolution and the production of a complex mixture of oxidation products, which makes it difficult to isolate the desired products from this mixture, causes insufficiently complete wastewater treatment from sulfides and, as a result, necessitates additional biological wastewater treatment after separation of sulfur sludge.
Известный способ также не обеспечивает очистку сточных вод от нафтенатов натрия. В результате нейтрализации нафтенаты натрия переходят в нерастворимые в воде нафтеновые кислоты, нагревают очищенную воду и придают ей неприятный запах.The known method also does not provide wastewater treatment from sodium naphthenates. As a result of neutralization, sodium naphthenates pass into water-insoluble naphthenic acids, heat purified water and give it an unpleasant odor.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача усовершенствования известного способа переработки сернисто-щелочных сточных вод, в котором путем изменения условий стадии нейтрализации сточных вод и введения дополнительных стадий процесса, самих по себе известных в технике, обеспечивается возможность создания бессточной переработки сернисто-щелочных сточных вод в целевые продукты, пригодные для реализации.The basis of the present invention is the task of improving the known method of processing sulfur-alkaline wastewater, in which by changing the conditions of the stage of neutralization of wastewater and introducing additional process steps, known per se in the technique, it is possible to create a waste-free processing of sulfur-alkaline wastewater into target products suitable for sale.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе переработки сернисто-щелочных сточных вод, включающем нейтрализацию сточных вод кислотой с выделением и отгонкой инертным газом легколетучих серусодержащих и других соединений, согласно предлагаемому изобретению для нейтрализации используют серную кислоту или ее водный раствор и нейтрализацию сточных вод осуществляют в две ступени при температуре не более 70°С, полученные после нейтрализации сточных воды подвергают экстракции органическим растворителем с выделением водного слоя, содержащего сульфат натрия, и органического слоя, содержащего нафтеновые кислоты; водный слой, содержащий сульфат натрия, нейтрализуют щелочью и затем сушат с получением кристаллического сульфата натрия; а органический слой, содержащий нафтеновые кислоты, подвергают реэкстракции щелочью с выделением водного слоя, содержащего нафтенаты натрия, и органического растворителя, который возвращают на стадию экстракции, а водный слой, содержащий нафтенаты натрия, рециркулируют на стадию реэкстракции с выводом нафтенатов натрия из цикла рециркуляции.The problem is solved in that in the known method of processing sulfur-alkaline wastewater, including the neutralization of wastewater with acid with the release and inert gas distillation of volatile sulfur-containing and other compounds, according to the invention, sulfuric acid or its aqueous solution is used to neutralize and neutralize the wastewater in two steps at a temperature of not more than 70 ° C, obtained after neutralization of wastewater is subjected to extraction with an organic solvent with the release of water a layer containing sodium sulfate and an organic layer containing naphthenic acids; the aqueous layer containing sodium sulfate is neutralized with alkali and then dried to obtain crystalline sodium sulfate; and the organic layer containing naphthenic acids is back-extracted with alkali to isolate the aqueous layer containing sodium naphthenates and the organic solvent that is returned to the extraction step, and the aqueous layer containing sodium naphthenates is recycled to the stripping step to remove sodium naphthenates from the recycle cycle.
Поставленная задача решается также тем, что первую ступень нейтрализации осуществляют при рН 4,5-5,5, вторую ступень нейтрализации осуществляют при рН не более 2,5, а в качестве инертного газа используют азот.The problem is also solved by the fact that the first stage of neutralization is carried out at a pH of 4.5-5.5, the second stage of neutralization is carried out at a pH of not more than 2.5, and nitrogen is used as an inert gas.
А также тем, что в качестве органического растворителя используют керосин.And also because kerosene is used as an organic solvent.
А также тем, что нафтенаты натрия выводят из цикла рециркуляции при достижении концентрации свободной щелочи в них, равной не более 0,5 мас.%.And also the fact that sodium naphthenates are removed from the recirculation cycle when the concentration of free alkali in them is not more than 0.5 wt.%.
А также тем, что выделенные в процессе нейтрализации легколетучие серусодержащие и другие соединения направляют на каталитическую очистку от сернистых соединений.And also by the fact that volatile sulfur-containing and other compounds isolated during neutralization are sent for catalytic purification from sulfur compounds.
Предложенные заявителями условия стадии нейтрализации процесса переработки сернисто-щелочных сточных вод обеспечивают возможность осуществления стадии нейтрализации в более “мягких” условиях в токе инертного газа, плавно и последовательно: сначала при более высоком рН, сдерживающем глубокое окисление серусодержащих соединений до элементарной серы, активное разложение, нейтрализацию сульфидов, меркаптидов и нафтенатов натрия с образованием легколетучих кислот, кислых газообразных продуктов, низших меркаптанов и нерастворимых в воде нафтеновых кислот, а затем при более низком рН, обеспечивающем практически полное разложение и переход сульфидов и меркаптидов натрия в легколетучие соединения а нафтенатов натрия в растворимые в воде нафтеновые кислоты, с одновременной отдувкой легколетучих серусодержащих соединений H2S, RSH и других легколетучих соединений (СО2) инертным газом, что обуславливает практически полное выделение сульфидов и меркаптидов из сточных вод и возможность дальнейшего выделения из сточных вод целевых продуктов, пригодных для реализации.The conditions proposed by the applicants for the stage of neutralization of the process of processing sulfur-alkaline wastewater provide the possibility of carrying out the stage of neutralization under milder conditions in an inert gas stream, smoothly and sequentially: first at a higher pH, which inhibits the deep oxidation of sulfur-containing compounds to elemental sulfur, active decomposition, neutralization of sodium sulfides, mercaptides and naphthenates with the formation of volatile acids, acidic gaseous products, lower mercaptans and insoluble in ode of naphthenic acids, and then at a lower pH, which ensures the almost complete decomposition and conversion of sodium sulfides and mercaptides to volatile compounds and sodium naphthenates to water-soluble naphthenic acids, while simultaneously blowing volatile sulfur-containing compounds H 2 S, RSH and other volatile compounds ( СО 2 ) with an inert gas, which leads to the almost complete release of sulfides and mercaptides from wastewater and the possibility of further separation of target products from wastewater suitable for sale.
По сравнению с известным способом - способом-прототипом, предложенный способ переработки сернисто-щелочных сточных вод обеспечивает следующие преимущества:Compared with the known method - the prototype method, the proposed method for processing sulfur-alkaline wastewater provides the following advantages:
- возможность переработки сернисто-щелочных сточных вод, дополнительно содержащих нафтенаты натрия;- the possibility of processing sulfur-alkaline wastewater, additionally containing sodium naphthenates;
- возможность выделения ценных компонентов сернисто-щелочных сточных вод нефтеперерабатывающих производств в виде готовых продуктов - кристаллического сульфата натрия и жидких нафтенатов натрия - мылонафтов, пригодных для использования;- the ability to highlight valuable components of sulfur-alkaline wastewater from oil refineries in the form of finished products - crystalline sodium sulfate and liquid sodium naphthenates - soap-oils, suitable for use;
- исключение сброса сточных вод, загрязненных токсичными сульфидами, на очистные сооружения, что облегчит работу заводских биологических сооружений и предотвратит загрязнение водоемов экологически опасными веществами;- the exclusion of the discharge of wastewater contaminated with toxic sulfides into treatment facilities, which will facilitate the operation of factory biological facilities and prevent pollution of water bodies with environmentally hazardous substances;
- создание бессточной переработки сернисто-щелочных сточных вод;- creation of sewage-free treatment of sulfur-alkaline wastewater;
- возможность утилизации легколетучих серусодержащих соединений на установке каталитической очистки газов от сернистых соединений, которая входит в состав практически всех нефтеперерабатывающих производств.- the ability to dispose of volatile sulfur-containing compounds at the installation of catalytic gas purification from sulfur compounds, which is part of almost all oil refineries.
Предложенный заявителями способ включает следующие стадии:The method proposed by the applicants includes the following steps:
- нейтрализации сернисто-щелочных сточных вод серной кислотой или ее водным раствором в две ступени в токе инертного газа при температуре не более 70°С с одновременной отгонкой инертным газом легколетучих серусодержащих соединений и других легколетучих компонентов;- neutralization of sulfur-alkaline wastewater with sulfuric acid or its aqueous solution in two stages in an inert gas stream at a temperature of not more than 70 ° C with simultaneous inert gas distillation of volatile sulfur-containing compounds and other volatile components;
- экстракции органическим растворителем сточных вод с выделением водного слоя, содержащего сульфат натрия, и органического слоя, содержащего нафтеновые кислоты;- extraction with an organic solvent of wastewater with the release of an aqueous layer containing sodium sulfate, and an organic layer containing naphthenic acids;
- нейтрализации щелочью водного слоя, содержащего сульфат натрия, и его сушку с получением кристаллического сульфата натрия;- neutralization with alkali of the aqueous layer containing sodium sulfate, and drying it to obtain crystalline sodium sulfate;
- реэкстракции нафтеновых кислот щелочью из органического слоя, содержащего нафтеновые кислоты, с выделением водного слоя, содержащего нафтенаты натрия, и органического растворителя, который возвращают на стадию экстракции, а водный слой, содержащий нафтенаты натрия, рециркулируют на стадию реэкстракции с выводом нафтенатов натрия из цикла рециркуляции.- reextraction of naphthenic acids with alkali from the organic layer containing naphthenic acids, with the separation of the aqueous layer containing sodium naphthenates and the organic solvent, which is returned to the extraction stage, and the aqueous layer containing sodium naphthenates is recycled to the stage of reextraction with the withdrawal of sodium naphthenates from the cycle recycling.
Первую ступень нейтрализации осуществляют при рН 4,5-5,5 путем смешения сернисто-щелочных сточных вод с серной кислотой или ее водным раствором при рН 4,5-5,5, затем в частично нейтрализованные сернисто-щелочные сточные воды снова добавляют серную кислоту до достижения рН не более 2,5 и вторую ступень нейтрализации осуществляют при рН не более 2,5, а в качестве инертного газа используют азот.The first stage of neutralization is carried out at pH 4.5-5.5 by mixing sulfur-alkaline wastewater with sulfuric acid or its aqueous solution at pH 4.5-5.5, then sulfuric acid is again added to the partially neutralized sulfur-alkaline wastewater until a pH of not more than 2.5 is reached, and the second stage of neutralization is carried out at a pH of not more than 2.5, and nitrogen is used as an inert gas.
В качестве органического растворителя используют керосин.Kerosene is used as an organic solvent.
Керосин - это смесь углеводородов, выкипающих в области температур 180-230°С, получаемых в процессе прямой перегонки нефти или в процессе крекинга нефтепродуктов. Прозрачная, безцветная или слегка бурая с голубым оттенком жидкость.Kerosene is a mixture of hydrocarbons boiling in the temperature range 180-230 ° C, obtained in the process of direct distillation of oil or in the process of cracking of petroleum products. Transparent, colorless or slightly brown with a blue tint liquid.
Нафтенаты натрия выводят из цикла рециркуляции при достижении концентрации свободной щелочи в них не более 0,5 мас.%.Sodium naphthenates are removed from the recirculation cycle when the concentration of free alkali in them is not more than 0.5 wt.%.
Выделенные в процессе нейтрализации легколетучие серусодержащие соединения и другие легколетучие компоненты направляют на каталитическую очистку от сернистых соединений для переработки в комковую серу на установке каталитической очистки газов от сернистых соединений, которая входит в состав практически всех нефтеперерабатывающих производств.Highly volatile sulfur-containing compounds and other volatile components isolated during neutralization are sent to the catalytic purification of sulfur compounds for processing into lump sulfur at the catalytic gas purification system from sulfur compounds, which is part of almost all oil refineries.
Продукты переработки сернисто-щелочных сточных вод - кристаллический сульфат натрия и жидкие нафтенаты натрия - реализуют на сторону или используют в собственном производстве. Жидкие нафтенаты натрия - мылонафт - технический продукт, состоящий из смеси натриевых солей нафтеновых кислот, представляет собой густую массу коричневого цвета, растворимую в воде. Водные растворы мылонафта обладают моющими способностями, их применяют для изготовления мыла, как заменитель жиров, как эмульгатор.Sulfur-alkaline wastewater processing products — crystalline sodium sulfate and liquid sodium naphthenates — are marketed or used in-house. Liquid sodium naphthenates - soaponaft - a technical product consisting of a mixture of sodium salts of naphthenic acids, is a dense mass of brown, soluble in water. Aqueous solutions of soap-oil have detergents, they are used for the manufacture of soap, as a substitute for fats, as an emulsifier.
Предложенный заявителями способ переработки сернисто-щелочных стоков поясняется примером осуществления способа.Proposed by the applicants a method of processing sulfur-alkaline effluents is illustrated by an example implementation of the method.
Известна также установка для переработки сернисто-щелочных сточных вод, включающая последовательно соединенные между собой два реактора и экстрактор, два сборника и три насоса.Also known installation for the processing of sulfur-alkaline wastewater, which includes two reactors and an extractor, two collectors and three pumps connected in series.
Кроме того, установка дополнительно включает колонну ректификации для выделения фенола и растворителя из экстракта, колонну ректификации растворителя из сточных вод, отпарную колонну, сепаратор и вакуум-насос.In addition, the installation further includes a rectification column for separating phenol and solvent from the extract, a rectification column of the solvent from wastewater, a stripping column, a separator and a vacuum pump.
Установка предназначена для переработки сернисто-щелочных сточных вод, содержащих фенол, методом карбонизации с выделением фенола и очищенных сточных вод.The installation is designed for the processing of sulfur-alkaline wastewater containing phenol by carbonization with the release of phenol and treated wastewater.
Установка работает следующим образом. Карбонизацию сернисто-щелочных сточных вод проводят в двух реакторах. При обработке сернисто-щелочных сточных вод диоксидом углерода происходит карбонизация солей натрия с образованием соды и выделением кислых соединений в свободном состоянии:Installation works as follows. The carbonization of sulfur-alkaline wastewater is carried out in two reactors. When processing sulfur-alkaline wastewater with carbon dioxide, sodium salts are carbonized with the formation of soda and the liberation of acidic compounds in a free state:
Na2S+CO2+H2O=Na2CО3+H2SNa 2 S + CO 2 + H 2 O = Na 2 CO 3 + H 2 S
2NaHS+CO2+H2O=Na2CO3+2H2S.2NaHS + CO 2 + H 2 O = Na 2 CO 3 + 2H 2 S.
Из полученного содового раствора фенолы извлекают экстракцией органическим растворителем - диизопропиловым эфиром или бутилацетатом. Затем в ректификационной колонне отгоняют органический растворитель и возвращают его в цикл, а полученные фенолы направляют на использование. Сероводород из содового раствора отгоняют газами карбонизации и водяным паром. Выделение органического растворителя из сточных вод проводят в колонне регенерации растворителя из сточных вод. Дальнейшее выделение сероводорода из воды проводят в отпарной колонне и вакуумном сепараторе. Нейтрализованную сточную воду подают в систему канализации и далее на биологическую очистку [1].Phenols are extracted from the resulting soda solution by extraction with an organic solvent, diisopropyl ether or butyl acetate. Then the organic solvent is distilled off in a distillation column and returned to the cycle, and the obtained phenols are sent for use. Hydrogen sulfide from a soda solution is distilled off by carbonization gases and water vapor. The separation of the organic solvent from the wastewater is carried out in a solvent regeneration column from the wastewater. Further separation of hydrogen sulfide from water is carried out in a stripping column and a vacuum separator. Neutralized wastewater is supplied to the sewage system and then to biological treatment [1].
Известная установка является сложной из-за наличия в ней узла выделения остаточного сероводорода из воды в отпарной колоне и вакуумном сепараторе, не обеспечивает бессточной системы переработки сернисто-щелочных сточных вод. Очищенная вода требует дальнейшей биологической очистки.The known installation is complicated due to the presence in it of a unit for the separation of residual hydrogen sulfide from water in a stripping column and a vacuum separator, does not provide a drainless system for processing sulfur-alkaline wastewater. Purified water requires further biological treatment.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача усовершенствования известной установки переработки сернисто-щелочных сточных вод, в которой путем ввода дополнительных элементов, самих по себе известных в технике, и новой взаимосвязи этих элементов с известными элементами установки обеспечивается бессточная система переработки сернисто-щелочных сточных вод.The basis of the invention is the task of improving the well-known installation of processing sulfur-alkaline wastewater, in which by introducing additional elements themselves known in the art, and a new relationship of these elements with known elements of the installation provides a drainless system for processing sulfur-alkaline wastewater.
Поставленная задача решается тем, что в известную установку для переработки сернисто-щелочных сточных вод, включающую последовательно соединенные между собой два реактора и экстрактор, два сборника и три насоса, согласно предлагаемому изобретению дополнительно вводят нейтрализатор, сушилку и реэкстрактор, причем вход нейтрализатора соединен с выходом из куба экстрактора, а его выход посредством насоса соединен с сушилкой, вход реэкстрактора соединен с выходом из верхней части экстрактора, выход из верхней части реэкстрактора через сборник и насос соединен со вторым входом экстрактора, а выход из нижней части реэкстрактора через второй сборник и насос соединен с верхней частью реэкстрактора с возможностью отвода готового раствора.The problem is solved in that in a known installation for the processing of sulfur-alkaline wastewater, which includes two reactors and an extractor, two collectors and three pumps connected in series, according to the invention, a converter, a dryer and a reextractor are additionally introduced, and the input of the converter is connected to the outlet from the cube of the extractor, and its outlet through the pump is connected to the dryer, the inlet of the reextractor is connected to the outlet from the top of the extractor, the exit from the top of the reextractor through sat the furnace and the pump are connected to the second input of the extractor, and the output from the lower part of the reextractor through the second collector and pump is connected to the upper part of the reextractor with the possibility of draining the finished solution.
Введение дополнительных элементов в известную установку а также новая взаимосвязь этих элементов с известными элементами установки обеспечивают создание бессточной системы переработки сернисто-щелочных сточных вод с одновременным выделением продуктов переработки: кристаллического сульфата натрия и нафтенатов натрия - нафтомыла.The introduction of additional elements into the known installation and the new relationship of these elements with the known elements of the installation provide the creation of a waste-free system for processing sulfur-alkaline wastewater with the simultaneous isolation of the processing products: crystalline sodium sulfate and sodium naphthenates - naphtha.
По сравнению с известной установкой прототипом предполагаемая установка обеспечивает следующие преимущества:Compared with the known installation of the prototype, the proposed installation provides the following advantages:
- создание бессточной переработки сернисто-щелочных сточных вод;- creation of sewage-free treatment of sulfur-alkaline wastewater;
- исключение сброса сточных вод, загрязненных токсичными сульфидами, на очистные сооружения, что облегчит работу заводских биологических сооружений и предотвратит загрязнение водоемов экологически опасными веществами;- the exclusion of the discharge of wastewater contaminated with toxic sulfides into treatment facilities, which will facilitate the operation of factory biological facilities and prevent pollution of water bodies with environmentally hazardous substances;
- возможность выделения ценных компонентов сернисто-щелочных сточных вод нефтеперерабатывающих производств в виде готовых продуктов - кристаллического сульфата натрия, и жидких нафтенатов натрия - мылонафтов, пригодных для использования.- the ability to isolate valuable components of sulfur-alkaline wastewater from oil refineries in the form of finished products - crystalline sodium sulfate, and liquid sodium naphthenates - soap-oils, suitable for use.
Выделенные в процессе переработки газообразные продукты реакции, содержащие сероводород и меркаптаны, направляют на переработку в комковую серу на установку каталитической очистки газов от сернистых соединений, которая входит в состав практически всех нефтеперерабатывающих производств.Gaseous reaction products containing hydrogen sulfide and mercaptans isolated during processing are sent for processing to lump sulfur for the installation of catalytic gas purification from sulfur compounds, which is part of almost all oil refineries.
Предлагаемая установка включает два реактора, экстрактор, реэкстрактор, нейтрализатор, два сборника и три насоса.The proposed installation includes two reactors, an extractor, a re-extractor, a neutralizer, two collectors and three pumps.
Предлагаемая установка поясняется схемой установки, приведенной на чертеже.The proposed installation is illustrated by the installation diagram shown in the drawing.
На схеме показаны: последовательно соединенные между собой реакторы 1, 2, экстрактор 3, нейтрализатор 4, насос 5 и сушилка 6; реэкстрактор 7, сборник 8, насос 9; сборник 10 и насос 11. Причем выход из верхней части экстрактора 3 соединен с нижней частью реэкстрактора 7, выход из нижней части которого через сборник 8 и насос 9 соединен с верхней частью реэкстрактора 7 с возможностью отвода готового раствора, а выход из верхней части реэкстрактора 7 через сборник 10 и насос 11 соединен с нижней частью экстрактора 3.The diagram shows: reactors 1, 2 connected in series with each other, extractor 3, neutralizer 4, pump 5 and dryer 6; reextractor 7, collector 8, pump 9; collector 10 and pump 11. Moreover, the output from the upper part of the extractor 3 is connected to the lower part of the reextractor 7, the output from the lower part of which through the collector 8 and the pump 9 is connected to the upper part of the reextractor 7 with the possibility of draining the finished solution, and the output from the upper part of the reextractor 7 through the collector 10 and the pump 11 is connected to the lower part of the extractor 3.
Реакторы 1, 2 снабжены трубопроводами подачи в них сернисто-щелочных сточных вод, серной кислоты и азота и трубопроводами вывода газообразных продуктов реакции и азота. Нейтрализатор 4 и реэкстрактор 7 снабжены трубопроводом подачи в них щелочи. А экстрактор 3 соединен с трубопроводом подачи в него органического растворителя - керосина.Reactors 1, 2 are equipped with pipelines for supplying sulfur-alkaline wastewater, sulfuric acid and nitrogen, and pipelines for withdrawing gaseous reaction products and nitrogen. The neutralizer 4 and the stripper 7 are equipped with a pipeline for supplying alkali to them. And the extractor 3 is connected to a pipeline for supplying an organic solvent, kerosene, to it.
Работа предлагаемой установки поясняется конкретным примером осуществления способа переработки сернисто-щелочных сточных вод.The operation of the proposed installation is illustrated by a specific example of the implementation of the method of processing sulfur-alkaline wastewater.
Пример.Example.
Сернисто-щелочные сточные воды в количестве 400 кг/ч, содержащие, мас.%: карбонаты натрия - 14,0; свободная NaOH - 4,0, сульфиды - 17,0, меркаптиды натрия - 0,1, нафтенаты натрия - 1,5 и углеводороды 0,9, с температурой 25-40°С, рН 12, подают в реактор 1, где их нейтрализуют серной кислотой, которую подают в реактор 1 в количестве ~80 кг/ч для получения рН сточной воды 5,0-5,5. В реактор 1 также подают азот. Далее частично нейтрализованный раствор подают в реактор 2, где его подкисляют серной кислотой (10 кг/ч) до рН не более 2,5. Давление в рабочий зоне реакторов 1, 2 определяется давлением в трубопроводе азота (0,3-0,4 МПа) и регулируется его вводом в реакторы. температура среды в реакторах 1, 2 поддерживается не выше 70°С и определяется расходом воды (0,3 м3/ч) в рубашки реакторов. Время пребывания раствора в реакторах 1, 2 составляет 1 час. Вывод газообразных продуктов реакции и других легколетучих компонентов (СО2, Н2S, RSH, N2) производится из верхней части реакторов 1, 2 в трубопровод вывода серуодержащих и других газов и далее на каталитическую очистку от сернистых соединений с выделением готового продукта - комковой серы.Sulfur-alkaline wastewater in an amount of 400 kg / h, containing, wt.%: Sodium carbonates - 14.0; free NaOH - 4.0, sulfides - 17.0, sodium mercaptides - 0.1, sodium naphthenates - 1.5 and hydrocarbons 0.9, with a temperature of 25-40 ° C, pH 12, served in reactor 1, where they neutralize with sulfuric acid, which is fed into the reactor 1 in an amount of ~ 80 kg / h to obtain a wastewater pH of 5.0-5.5. Nitrogen is also supplied to reactor 1. Next, the partially neutralized solution is fed into reactor 2, where it is acidified with sulfuric acid (10 kg / h) to a pH of not more than 2.5. The pressure in the working area of reactors 1, 2 is determined by the pressure in the nitrogen pipeline (0.3-0.4 MPa) and is regulated by its input into the reactors. the temperature of the medium in reactors 1, 2 is maintained no higher than 70 ° C and is determined by the flow rate of water (0.3 m 3 / h) in the jacket of the reactor. The residence time of the solution in the reactors 1, 2 is 1 hour. The withdrawal of gaseous reaction products and other volatile components (СО 2 , Н 2 S, RSH, N 2 ) is carried out from the upper part of the reactors 1, 2 into the pipeline for removing sulfur-containing and other gases and then for catalytic purification of sulfur compounds with the release of the finished product - lumpy sulfur.
Нейтрализованный раствор из реактора 2 в количестве 463,2 кг/ч с температурой 30-50°С самотеком подают в верхнюю зону экстрактора 3 противотоком по отношению к экстрагенту - керосину (керосиновой фракции), которую насосом 4 подают в нижнюю часть экстрактора 3 в количестве 27,83 кг/ч. Температура среды в экстракторе 3 составляет 25-40°С, давление атмосферное. В результате экстракции образуется два слоя: нижний водный слой, содержащий сульфат натрия, и органический слой, содержащий нафтеновые кислоты. Нижний водный слой, содержащий сульфат натрия, из куба экстрактора 3 подают в сборник - нейтрализатор 4, куда также подают 0,5 кг/ч 10-20%-ного раствора щелочи для нейтрализации очищенного раствора до значения величины рН 6,5-7,5. Далее нейтральный очищенный раствор насосом 5 подают на сушку двумя параллельными потоками в сушильно-дробильную сушилку 6. Сушку проводят паром с температурой 130-140°С и давлением 3,5 кг/см2. Отработанный пар сбрасывается через дефлектор в атмосферу. Получают 145,0 кг/ч высушенного кристаллического сульфата натрия белого цвета с содержанием основного вещества 98,0 мас.% (2,0 мас.% - примеси воды, карбоната натрия и др.).A neutralized solution from reactor 2 in an amount of 463.2 kg / h with a temperature of 30-50 ° C is fed by gravity to the upper zone of the extractor 3 in countercurrent to the extractant - kerosene (kerosene fraction), which is pumped to the lower part of the extractor 3 in the amount of 27.83 kg / h. The temperature of the medium in the extractor 3 is 25-40 ° C, atmospheric pressure. As a result of extraction, two layers are formed: the lower aqueous layer containing sodium sulfate, and the organic layer containing naphthenic acids. The lower aqueous layer containing sodium sulfate, from the cube of the extractor 3 is fed into the collector-Converter 4, which also serves 0.5 kg / h of a 10-20% alkali solution to neutralize the purified solution to a pH value of 6.5-7, 5. Next, the neutral purified solution by pump 5 is fed for drying in two parallel streams to the drying and crushing dryer 6. The drying is carried out with steam at a temperature of 130-140 ° C and a pressure of 3.5 kg / cm 2 . Exhaust steam is discharged through the deflector into the atmosphere. Get 145.0 kg / h of dried crystalline white sodium sulfate with a basic substance content of 98.0 wt.% (2.0 wt.% - impurities of water, sodium carbonate, etc.).
Органический слой - отработанный керосин с растворенными в нем нафтеновыми кислотами, с верхней тарелки экстрактора 3 отводят в нижнюю часть реэкстрактора 7, в верхнюю часть которого подают 10-20%-ный раствор щелочи - NaOH. В реэкстракторе 7 получают два слоя: нижний водный слой, содержащий нафтенаты натрия и верхний слой - очищенный керосин.The organic layer is spent kerosene with naphthenic acids dissolved in it, from the upper plate of the extractor 3 it is taken to the lower part of the reextractor 7, to the upper part of which a 10-20% alkali solution - NaOH is fed. In reextractor 7, two layers are obtained: the lower aqueous layer containing sodium naphthenates and the upper layer is purified kerosene.
Нижний водный слой, содержащий нафтенаты натрия, из нижней части реэкстрактора 7 через сборник 8 и насос 9 рециркулирует на стадию реэкстракции. При достижении остаточной концентрации свободной щелочи в растворе нафтенатов натрия не более 0,5 мас.% нафтенаты натрия выводят из цикла рециркуляции. Получают 30 кг/ч 20-процентного раствора нафтенатов натрия - мылонафтов, технического продукта, состоящего из смеси натриевых солей нафтеновых кислот, в виде густой массы коричневого цвета, растворимой в воде. Водные растворы мылонафта обладают моющими способностями, их применяют для изготовления мыла, как заменитель жиров, как эмульгатор или отправляют на нефтепереработку.The lower aqueous layer containing sodium naphthenates from the lower part of the reextractor 7 through the collector 8 and the pump 9 is recycled to the stage of reextraction. Upon reaching a residual concentration of free alkali in a solution of sodium naphthenates of not more than 0.5 wt.% Sodium naphthenates are removed from the recirculation cycle. Get 30 kg / h of a 20 percent solution of sodium naphthenates - soap naphtha, a technical product consisting of a mixture of sodium salts of naphthenic acids, in the form of a thick brown mass, soluble in water. Aqueous solutions of soap-oil have detergents, they are used for the manufacture of soap, as a substitute for fats, as an emulsifier or sent to oil refining.
Очищенный керосин из верхней части реэкстрактора 7 через сборник 10 и насос 11 возвращают на стадию экстракции в экстрактор 3.The purified kerosene from the upper part of the stripping unit 7 through the collector 10 and the pump 11 is returned to the extraction stage in the extractor 3.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003021236 | 2003-02-11 | ||
| UA2003021236 | 2003-02-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003125670A RU2003125670A (en) | 2005-02-10 |
| RU2245849C1 true RU2245849C1 (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=34884717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003125670/15A RU2245849C1 (en) | 2003-02-11 | 2003-08-20 | Method of treatment of sulfurous-alkaline sewage and the installation for its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2245849C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448053C1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-20 | Виталий Владимирович Варцов | Apparatus for purifying alkaline wastes |
| RU2460692C1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Петон" | Method for cleaning sulphide-alkaline wastes |
| RU2472718C1 (en) * | 2011-09-29 | 2013-01-20 | Виталий Владимирович Варцов | Method of cleaning alkaline effluents of oil processing |
| RU2708005C1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-12-03 | Общество с ограниченной ответственностью "ХАММЕЛЬ" | Method of purifying sulphurous alkali waste water |
| RU2708602C1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью "ХАММЕЛЬ" | Method of purifying sulphur alkali waste water |
-
2003
- 2003-08-20 RU RU2003125670/15A patent/RU2245849C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПРОСКУРЯКОВ В.А., ШМИДТ Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности, Химия, Ленинградское отделение, 1977 г., с.391-396. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448053C1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-20 | Виталий Владимирович Варцов | Apparatus for purifying alkaline wastes |
| RU2460692C1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Петон" | Method for cleaning sulphide-alkaline wastes |
| RU2472718C1 (en) * | 2011-09-29 | 2013-01-20 | Виталий Владимирович Варцов | Method of cleaning alkaline effluents of oil processing |
| RU2708005C1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-12-03 | Общество с ограниченной ответственностью "ХАММЕЛЬ" | Method of purifying sulphurous alkali waste water |
| RU2708602C1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью "ХАММЕЛЬ" | Method of purifying sulphur alkali waste water |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003125670A (en) | 2005-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2245847C2 (en) | Method of treating industrial waste waters produced in propylene oxide production process | |
| AU2001256996B2 (en) | Universal method and apparatus for conversion of volatile compounds | |
| CN101600518B (en) | Method for disposal of organic waste material and apparatus for the method | |
| CZ287418B6 (en) | Regeneration process of used oils | |
| CN1986390A (en) | Process of purifying and recovering waste sulfuric acid containing organic impurity | |
| NO301706B1 (en) | Process for treating contaminated water with ozone | |
| CN103769407B (en) | A kind of renovation process of sulfur-bearing alkaline residue | |
| KR20120120106A (en) | Wastewater Sludge Processing System | |
| CN110734164A (en) | ship wastewater treatment system and treatment method thereof | |
| CZ293133B6 (en) | Process for treating oils and solvents contaminated by radioactive substances and apparatus for making the same | |
| KR20110011681A (en) | Revaluation of aqueous waste streams generated in the propylene oxide and styrene co-production process | |
| JPH10245586A (en) | Production of diesel fuel oil from used edible oil | |
| CN103145286A (en) | Pre-treatment method of high-concentration wastewater | |
| RU2245849C1 (en) | Method of treatment of sulfurous-alkaline sewage and the installation for its realization | |
| KR101168691B1 (en) | Method and system for treating supernatant of food waste | |
| CN1111582C (en) | Process for treating waste lye of refining oil products in petroleum refining industry | |
| US4539119A (en) | Process for the treatment of waste and contaminated waters with improved recovery of aluminum and iron flocculating agents | |
| CN1178777A (en) | Process for treating oil containing sludge | |
| RU13797U1 (en) | INSTALLATION OF CLEANING OF SULFUR-ALKALINE DRAINS OF OLEFIN PRODUCTION BY THE PYROLYSIS OF HYDROCARBONS | |
| CN102092905B (en) | Process for treating and recycling industrial wastewater of peroxide-2-ethylhexoic acid tertiary butyl ester | |
| CN109437350B (en) | Chemical three-waste comprehensive treatment system and method | |
| RU2708005C1 (en) | Method of purifying sulphurous alkali waste water | |
| UA60148A (en) | Method for processing sulfur-alkaline sewage waters and installation for its implementation | |
| JPS6022997B2 (en) | How to use wastewater | |
| CN107445329B (en) | Zero-emission treatment process for MTO alkaline washing waste alkali liquor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130821 |