RU2814369C1 - Method of controlling treatment of waste fluid formed during petrochemical process using waste incinerator - Google Patents
Method of controlling treatment of waste fluid formed during petrochemical process using waste incinerator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814369C1 RU2814369C1 RU2022118108A RU2022118108A RU2814369C1 RU 2814369 C1 RU2814369 C1 RU 2814369C1 RU 2022118108 A RU2022118108 A RU 2022118108A RU 2022118108 A RU2022118108 A RU 2022118108A RU 2814369 C1 RU2814369 C1 RU 2814369C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stream
- water
- concentrated
- fluid
- crystallization
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 219
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 91
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 153
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 102
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000012264 purified product Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 142
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 142
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 85
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 71
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 45
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 34
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 31
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 21
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 14
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229940058015 1,3-butylene glycol Drugs 0.000 claims description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019437 butane-1,3-diol Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 21
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 17
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N cumene hydroperoxide Chemical compound OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000011552 falling film Substances 0.000 description 4
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 4
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- JESIHYIJKKUWIS-UHFFFAOYSA-N 1-(4-Methylphenyl)ethanol Chemical compound CC(O)C1=CC=C(C)C=C1 JESIHYIJKKUWIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDCFWIDZNLCTMF-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpropan-2-ol Chemical compound CC(C)(O)C1=CC=CC=C1 BDCFWIDZNLCTMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу обработки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, в котором отработанная текучая среда включает первый поток отработанной воды на водной основе и второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды.The present invention relates to a method for treating waste fluid generated during a petrochemical process, wherein the waste fluid includes a first water-based waste fluid stream and a second organic fluid-based waste fluid stream.
Во время многочисленных нефтехимических процессов, таких как процессы с использованием одного или более этапов дистилляций или ректификаций, образуются отработанные текучие среды, содержащие по меньшей мере один поток отработанной воды на водной основе, а также по меньшей мере один поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Обе текучих среды затем должны быть обработаны или очищены, или утилизированы, например, сжиганием. Примерами таких нефтехимических процессов являются получение фенола и ацетона из сырьевого потока, содержащего бензол и пропилен, способом на основе кумилгидропероксида, и получение пропиленоксида с использованием кумола.During numerous petrochemical processes, such as processes using one or more distillation or rectification steps, waste fluids are generated comprising at least one water-based waste fluid stream as well as at least one organic fluid-based waste fluid stream. environment. Both fluids must then be treated or purified, or disposed of, for example by incineration. Examples of such petrochemical processes are the production of phenol and acetone from a feed stream containing benzene and propylene using the cumyl hydroperoxide process, and the production of propylene oxide using cumene.
Способ на основе кумилгидропероксида включает реакцию бензола и пропилена с образованием кумола, когда сначала кумол преобразуют в присутствии молекулярного кислорода в кумилгидропероксид, и затем обычно разлагают его с использованием кислотного катализатора на фенол и ацетон. Продукт разложения содержит фенол и ацетон как продукты, а также несколько побочных продуктов и примеси, такие как ацетофенон, кумол, 2-фенил-2-пропанол, и прочие. Обычно полученные как продукты фенол и ацетон отделяют от продукта разложения дистилляцией. Кроме того, как правило, непреобразованный кумол извлекают из продукта разложения, очищают вакуумной перегонкой и возвращают в технологический процесс для повторного использования. Другие побочные продукты и примеси должны быть подвергнуты обработке. Например, в установке, предназначенной для получения 200 килотонн фенола в год, образуются около 1000 кг в час потока тяжелого отработанного масла, содержащего около 20% по весу ацетофенона, и с остальным количеством других примесей и побочных продуктов, и от около 5000 до 10000 кг в час потока отработанной воды, который содержит метанол, ацетон, фенол, кумол и другие вещества.The cumyl hydroperoxide process involves the reaction of benzene and propylene to form cumene by first converting cumene in the presence of molecular oxygen to cumyl hydroperoxide and then typically decomposing it using an acid catalyst into phenol and acetone. The decomposition product contains phenol and acetone as products, as well as several by-products and impurities such as acetophenone, cumene, 2-phenyl-2-propanol, and others. Typically, the resulting phenol and acetone products are separated from the decomposition product by distillation. In addition, typically, unconverted cumene is recovered from the decomposition product, purified by vacuum distillation, and returned to the process for reuse. Other by-products and impurities must be processed. For example, a plant designed to produce 200 kilotons of phenol per year would produce about 1,000 kg per hour of a heavy waste oil stream containing about 20% by weight acetophenone, with the remainder containing other impurities and by-products, and about 5,000 to 10,000 kg per hour of waste water flow, which contains methanol, acetone, phenol, cumene and other substances.
Еще одним иллюстративным примером нефтехимического процесса, в ходе которого образуются значительные количества отработанных текучих сред, включающих по меньшей мере один поток отработанной воды на водной основе, а также по меньшей мере один поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, является получение пропиленоксида с использованием кумола. Во время этого процесса кумол окисляют воздухом для получения кумилгидропероксида, причем кумилгидропероксид используют для эпоксидирования пропилена в присутствии надлежащего катализатора эпоксидирования, с образованием пропиленоксида. Кумол во время эпоксидирования преобразуют в диметилбензиловый спирт, который гидрируют молекулярным водородом для преобразования в кумол. После очистки извлеченный кумол возвращают для повторного использования на этапе окисления кумола. В ходе этого процесса образуются значительные количества потоков отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, содержащих ацетофенон, фенол, и в остальном другие примеси и побочные продукты, а также отработанная вода, которая содержит фенол и другие примеси и побочные продукты.Another illustrative example of a petrochemical process that produces significant quantities of waste fluids, including at least one water-based waste fluid stream as well as at least one organic fluid-based waste fluid stream, is the production of propylene oxide using cumene During this process, cumene is oxidized with air to produce cumyl hydroperoxide, wherein the cumyl hydroperoxide is used to epoxidize propylene in the presence of a suitable epoxidation catalyst to form propylene oxide. Cumene is converted to dimethylbenzyl alcohol during epoxidation, which is hydrogenated with molecular hydrogen to convert to cumene. After purification, the recovered cumene is returned for reuse in the cumene oxidation step. This process produces significant amounts of organic fluid-based waste fluid streams containing acetophenone, phenol, and otherwise other impurities and byproducts, as well as waste water that contains phenol and other impurities and byproducts.
Один вариант обработки потока(-ов) отходов состоит в их ликвидации, например, сжиганием. Такой способ раскрыт, например, в патентном документе US 6,164,087. Более конкретно, раскрытый в этом документе способ включает концентрирование потока отработанной воды на водной основе перед подверганием его сжиганию вместе с еще одним потоком отработанной текучей среды. Цель концентрирования потока отработанной воды на водной основе перед подверганием его сжиганию вместе с еще одним потоком отработанной текучей среды состоит в сокращении энергии, необходимой для сжигания, удалением некоторого количества воды, содержащейся в исходном потоке отработанной воды. Однако этот способ все же требует больших энергозатрат для сжигания.One option for treating the waste stream(s) is to dispose of them, for example by incineration. Such a method is disclosed, for example, in US patent document 6,164,087. More specifically, the method disclosed herein includes concentrating a waste water stream on an aqueous basis before subjecting it to combustion along with another waste fluid stream. The purpose of concentrating a water-based waste water stream before subjecting it to combustion along with another waste fluid stream is to reduce the energy required for combustion by removing some of the water contained in the original waste water stream. However, this method still requires a lot of energy for combustion.
Ввиду этого целью в основе настоящего изобретения является создание способа обработки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, в котором отработанная текучая среда включает по меньшей мере один поток отработанной воды на водной основе и по меньшей мере один поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, посредством сжигания, причем для этого способа используют настолько много, насколько возможно, компонентов отработанной текучей среды, но, тем не менее, он требует минимум энергии для сжигания.It is therefore an object of the present invention to provide a method for treating waste fluid generated during a petrochemical process, wherein the waste fluid comprises at least one water-based waste fluid stream and at least one organic fluid-based waste fluid stream. environment, through combustion, and this method uses as many components of the waste fluid as possible, but, nevertheless, it requires a minimum of energy for combustion.
В соответствии с настоящим изобретением, эта цель достигается созданием способа обработки или очистки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, причем отработанная текучая среда включает по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе и по меньшей мере один второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, причем способ включает следующие этапы:In accordance with the present invention, this object is achieved by providing a method for treating or purifying waste fluid generated during a petrochemical process, wherein the waste fluid includes at least one first water-based waste water stream and at least one second waste fluid stream. based on an organic fluid, the method comprising the following steps:
а) подвергания по меньшей мере одного первого потока отработанной воды на водной основе по меньшей мере одной обработке в стадии концентрирования вымораживанием, чтобы получить третий чистый водный поток и четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе,a) subjecting at least one first water-based waste water stream to at least one freeze concentration treatment to produce a third pure water stream and a fourth concentrated water-based waste water stream,
b) подвергания по меньшей мере одного второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды обработке по меньшей мере в одной стадии разделения, чтобы получить пятый поток очищенного продукта и шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды,b) subjecting at least one second organic fluid waste fluid stream to at least one separation step to produce a fifth purified product stream and a sixth concentrated organic fluid waste fluid stream,
с) направления четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе и шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды в установку для сжигания отходов и сжигания потоков в установке для сжигания отходов,c) directing a fourth stream of concentrated water-based waste water and a sixth stream of concentrated organic fluid-based waste fluid to the waste incinerator and burning the streams in the waste incinerator,
причем исполнение способа регулируют так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды выделяет по меньшей мере 70% энергии, требуемой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе.wherein the method is controlled such that combustion of the sixth organic fluid-based concentrated waste fluid stream produces at least 70% of the energy required to burn the fourth water-based concentrated waste fluid stream.
Регулированием исполнения способа так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, требуемой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, по меньшей мере основную часть энергии, требуемой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, используют от шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, образованного в ходе исполнения способа. Другими словами, шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды используют в качестве топлива для сжигания, однако, только после того, как из него были выделены одно или многие ценные соединения, содержащиеся во втором потоке отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Таким образом, ценную часть второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды отделяют от него, и она может быть затем использована в качестве сырьевого материала для процесса синтеза, или может быть повторно использована в пределах процесса, или тому подобным образом, тогда как остальную часть второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды используют как топливо для сжигания. Поэтому может быть значительно сокращено количество энергии, подводимой в процесс извне, или даже вообще она не потребуется. Регулирование того, что по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, выделяют из шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, может быть достигнуто регулированием или корректированием соответствующих технологических параметров, как дополнительно подробно описано ниже.By adjusting the execution of the method such that combustion of the sixth stream of concentrated organic fluid-based waste fluid produces at least 70% of the energy required to burn the fourth stream of concentrated water-based waste fluid, at least the majority of the energy required to burn the fourth stream concentrated water-based waste water is used from the sixth stream of concentrated organic fluid-based waste fluid generated during the execution of the method. In other words, the sixth concentrated organic fluid waste fluid stream is used as a combustion fuel, however, only after one or more of the valuable compounds contained in the second organic fluid waste fluid stream have been separated therefrom. . Thus, a valuable portion of the second organic fluid-based waste fluid stream is separated from it, and it can then be used as a raw material for the synthesis process, or can be reused within the process, or the like, while the rest a portion of the second organic fluid-based waste fluid stream is used as combustion fuel. Therefore, the amount of energy supplied to the process from outside can be significantly reduced, or even not required at all. Controlling that at least 70% of the energy required to combust the fourth concentrated water-based waste water stream is recovered from the sixth concentrated organic fluid-based waste fluid stream can be achieved by adjusting or adjusting appropriate process parameters, as further detailed. described below.
В соответствии с этапом b) способа согласно настоящему изобретению, по меньшей мере один второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подвергают обработке по меньшей мере в одной стадии разделения для получения пятого потока очищенного продукта и шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Поток очищенного продукта в этой связи означает поток, содержащий одно или многие соединение(-ия) в качестве основного компонента, причем одно или многие соединение(-ия) может(-гут) быть продуктом нефтехимического процесса, может(-гут) быть побочным продуктом нефтехимического процесса, и/или может(-гут) быть даже примесью в нефтехимическом процессе. Решающим является только то, что одно или многие соединение(-ия), отделенное(-ные) по меньшей мере в одной стадии разделения, имеют любую ценность, то есть, могут быть использованы в нефтехимическом процессе или в любом другом процессе в качестве сырьевого материала, в качестве катализатора, или тому подобного. На этапе b) предпочтительно одно соединение выделяют так, что пятый поток очищенного продукта главным образом состоит из этого одного соединения, и, возможно, небольших количеств примесей.In accordance with step b) of the method according to the present invention, at least one second waste fluid stream based on organic fluid is subjected to at least one separation step to obtain a fifth stream of purified product and a sixth stream of concentrated waste fluid based on organic fluid medium. A purified product stream in this regard means a stream containing one or more compound(s) as a major component, wherein one or more compound(s) may be a product of a petrochemical process, may be a by-product petrochemical process, and/or may even be an impurity in the petrochemical process. What is decisive is that the one or more compound(s) separated in at least one separation step have any value, that is, can be used in a petrochemical process or in any other process as a raw material , as a catalyst, or the like. In step b), preferably one compound is isolated such that the fifth purified product stream consists primarily of that one compound, and possibly small amounts of impurities.
Как отмечено выше, на этапе с) способа согласно настоящему изобретению исполнение способа регулируют так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе. В частности, это может быть достигнуто корректированием во время исполнения способа по меньшей мере одного из степени концентрирования во время по меньшей мере одной стадии концентрирования вымораживанием на этапе а), степени разделения во время по меньшей мере одной стадии разделения на этапе b), и соотношения между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе. Например, если для сжигания потребуется большее количество энергии вследствие того, что объем первого потока отработанной воды на водной основе является сравнительно большим, то i) степень концентрирования во время по меньшей мере одной стадии концентрирования вымораживанием на этапе а) может быть повышена так, чтобы удалить больше воды из этого потока для сокращения количества воды при сжигании, и/или ii) может быть уменьшено соотношение между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, чтобы большее количество потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды в качестве топлива относительно данного объема четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе подавалось на сжигание, и/или iii) снижают степень разделения во время по меньшей мере одной стадии разделения на этапе b), чтобы большее количество отработанной текучей среды на основе органической текучей среды наличествовало как топливо для сжигания.As noted above, in step c) of the method of the present invention, the process is adjusted such that combustion of the sixth concentrated organic fluid-based waste fluid stream provides at least 70% of the energy required to burn the fourth concentrated water-based waste fluid stream. In particular, this can be achieved by adjusting during process execution at least one of the degree of concentration during at least one freeze concentration step in step a), the degree of separation during at least one separation step in step b), and the ratio between a fourth concentrated water-based waste water stream and a sixth concentrated organic fluid-based waste fluid stream such that combustion of the sixth concentrated organic fluid-based waste fluid stream generates at least 70% of the energy required for combustion of the fourth stream concentrated water-based waste water. For example, if more energy is required for combustion due to the volume of the first water-based waste water stream being relatively large, then i) the degree of concentration during at least one freeze concentration step in step a) can be increased so as to remove more water from this stream to reduce the amount of combustion water, and/or ii) the ratio between the fourth concentrated water-based waste water stream and the sixth concentrated organic fluid-based waste fluid stream may be reduced so that more of the concentrated waste fluid stream organic fluid-based fuel as a fuel relative to a given volume of the fourth stream of concentrated aqueous-based waste water supplied to combustion, and/or iii) reduce the degree of separation during at least one separation step in step b) so that a larger amount of waste fluid organic fluid-based media were available as fuel for combustion.
С учетом того, что начальная концентрация примесей в первом потоке отработанной воды на водной основе может быть более высокой, и/или может быть высокой конечная концентрация примесей в первом потоке отработанной воды на водной основе, предпочтительно, чтобы по меньшей мере две или более, и более предпочтительно все из степени концентрирования во время по меньшей мере одной стадии концентрирования вымораживанием на этапе а), степени разделения во время по меньшей мере одной стадии разделения на этапе b), и соотношения между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, были отрегулированы во время исполнения способа так, чтобы сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создавало по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе.Given that the initial concentration of impurities in the first water-based waste water stream may be higher, and/or the final concentration of impurities in the first water-based waste water stream may be high, it is preferable that at least two or more, and more preferably, all of the degree of concentration during at least one freeze concentration step in step a), the degree of separation during at least one separation step in step b), and the ratio between the fourth concentrated water-based waste water stream and the sixth concentrated water-based waste water stream organic fluid-based waste fluid were adjusted during execution of the method such that combustion of the sixth concentrated organic fluid-based waste fluid stream provided at least 70% of the energy required to burn the fourth concentrated water-based waste fluid stream.
При дальнейшем развитии идеи настоящего изобретения предложено, что исполнение способа регулируют так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, более предпочтительно по меньшей мере 95%, наиболее предпочтительно по меньшей мере все количество энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе.Taking the present invention further, it is proposed that the process is controlled such that combustion of the sixth stream of concentrated organic fluid-based waste fluid generates at least 80%, preferably at least 90%, more preferably at least 95%, most preferably at least the entire amount of energy required to combust the fourth stream of concentrated water-based waste water.
Настоящее изобретение не является конкретно ограниченным в отношении состава по меньшей мере одного первого потока отработанной воды на водной основе. Однако предпочтительно, чтобы по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе содержал от 70 до 99,5% по весу воды, и остальное количество до 100% по весу, то есть, от 0,5 до 30% по весу примесей, растворенных и/или диспергированных в воде. Даже более предпочтительно, если по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе включает от 80 до 95% по весу воды, и остальное количество до 100% по весу, то есть, от 5 до 20% по весу примесей, растворенных и/или диспергированных в воде.The present invention is not particularly limited with respect to the composition of the at least one first water-based waste water stream. However, it is preferable that the at least one first water-based waste water stream contains from 70 to 99.5% by weight water, and the balance up to 100% by weight, that is, from 0.5 to 30% by weight impurities, dissolved and/or dispersed in water. Even more preferably, the at least one first water-based waste water stream includes from 80 to 95% by weight water, and the balance up to 100% by weight, that is, from 5 to 20% by weight of impurities, dissolved and/or or dispersed in water.
Кроме того, в отношении режима концентрирования вымораживанием настоящее изобретение не является конкретно ограниченным. Однако хорошие результаты, в частности, получены, когда по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) для концентрирования вымораживанием подвергают обработке по меньшей мере в одной стадии суспензионной кристаллизации или по меньшей мере в одной стадии послойной кристаллизации. Стадия послойной кристаллизации может представлять собой стадию статической кристаллизации или стадию кристаллизации с падающей пленкой, причем предпочтительна стадия статической кристаллизации. Например, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) подвергают концентрированию вымораживанием в одной стадии суспензионной кристаллизации или в одной стадии статической кристаллизации. В альтернативном варианте, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) подвергают концентрированию вымораживанием в двух или более стадиях суспензионной кристаллизации. Еще более предпочтительно, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) подвергают концентрированию вымораживанием по меньшей мере в одной стадии суспензионной кристаллизации и по меньшей мере в одной стадии статической кристаллизации, причем наиболее предпочтительно одну стадию суспензионной кристаллизации выполняют до стадии статической кристаллизации.Moreover, with respect to the freeze concentration mode, the present invention is not particularly limited. However, good results are obtained in particular when at least one first water-based waste water stream in step a) for freeze concentration is subjected to at least one suspension crystallization step or at least one layer-by-layer crystallization step. The layer-by-layer crystallization step may be a static crystallization step or a falling film crystallization step, with a static crystallization step being preferred. For example, the at least one first water-based waste water stream in step a) is subjected to freeze concentration in one slurry crystallization step or one static crystallization step. Alternatively, the at least one first water-based waste water stream in step a) is freeze concentrated in two or more slurry crystallization steps. Even more preferably, at least one first water-based waste water stream in step a) is subjected to freeze concentration in at least one suspension crystallization step and at least one static crystallization step, and most preferably one suspension crystallization step is performed before the step static crystallization.
В соответствии с первым конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) подвергают концентрированию вымораживанием по меньшей мере в одной стадии суспензионной кристаллизации. Суспензионная кристаллизация обеспечивает такие преимущества, что требует применения только сравнительно компактного оборудования, приводя к сравнительно высокой чистоте уже на одном этапе или одной стадии, соответственно, причем обеспечивает сравнительно низкое потребление энергии и сравнительно низкие затраты на монтаж. Как правило, суспензионную кристаллизацию подразделяют на два этапа, а именно, во-первых, формирования кристаллов очищаемого соединения, и, во-вторых, отделения кристаллов от остальной маточной жидкости.According to a first specific preferred embodiment of the present invention, at least one first water-based waste water stream in step a) is freeze concentrated in at least one slurry crystallization step. Suspension crystallization offers the advantages of requiring only relatively compact equipment, resulting in relatively high purity in just one step or stage, respectively, while providing relatively low energy consumption and relatively low installation costs. Typically, suspension crystallization is divided into two stages, namely, firstly, the formation of crystals of the compound being purified, and secondly, the separation of the crystals from the rest of the mother liquor.
Ввиду этого предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна стадия суспензионной кристаллизации включала по меньшей мере один кристаллизационный блок для получения водяных кристаллов, и по меньшей мере один разделительный блок для отделения кристаллов, образованных по меньшей мере в одном кристаллизационном блоке, от маточной жидкости. В одном варианте кристаллизационный блок включает по меньшей мере один кристаллизатор с очищаемой поверхностью для отведения теплоты кристаллизации, и резервуар для выращивания, где образованные кристаллы имеют время для роста до пригодного для разделения размера, причем разделительный блок предпочтительно включает по меньшей мере одну промывную колонну. В альтернативном и фактически предпочтительном варианте, кристаллизационный блок включает кристаллизатор с очищаемой поверхностью, но без резервуара для выращивания. В этом варианте кристаллизатор с очищаемой поверхностью объединяет функцию кристаллизатора и резервуара для выращивания.In view of this, it is preferable that the at least one suspension crystallization step includes at least one crystallization unit for producing water crystals, and at least one separating unit for separating the crystals formed in the at least one crystallization unit from the mother liquor. In one embodiment, the crystallization unit includes at least one crystallizer with a cleanable surface to remove the heat of crystallization, and a growth tank where the formed crystals have time to grow to a size suitable for separation, the separation unit preferably including at least one washing column. In an alternative and actually preferred embodiment, the crystallization unit includes a crystallizer with a cleanable surface, but without a growth tank. In this embodiment, a crystallizer with a cleanable surface combines the functions of a crystallizer and a growing tank.
В соответствии с конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, промывная колонна включает:In accordance with a particular preferred embodiment of the present invention, the washing column includes:
цилиндрический резервуар, причем цилиндрический резервуар включает:a cylindrical reservoir, the cylindrical reservoir including:
- поршень с головкой поршня и штоком поршня, причем поршень размещен возвратно-поступательно подвижным в цилиндрическом резервуаре, причем поршень над головкой поршня примыкает к промывной камере внутри цилиндрического резервуара, и причем головка поршня включает по меньшей мере одно фильтрационное устройство,- a piston with a piston head and a piston rod, wherein the piston is placed reciprocatingly movable in a cylindrical reservoir, wherein the piston above the piston head is adjacent to a washing chamber within the cylindrical reservoir, and wherein the piston head includes at least one filtration device,
- впуск для подачи смеси суспензии кристаллов, образованной в кристаллизационном блоке, состоящей из кристаллов и маточной жидкости, в цилиндрический резервуар,- an inlet for supplying a mixture of crystal suspension formed in the crystallization unit, consisting of crystals and mother liquor, into a cylindrical tank,
- выпуск для выведения маточной жидкости из цилиндрического резервуара, и- an outlet for removing the uterine fluid from the cylindrical reservoir, and
- выпуск для выведения кристаллов и/или расплава кристаллов из цилиндрического резервуара.- outlet for removing crystals and/or crystal melt from the cylindrical tank.
В дополнительном развитии идеи настоящего изобретения предложено, что разделительный блок включает циркуляционный трубопровод для циркулирующего расплава, размещенный снаружи цилиндрического резервуара, то есть, что цилиндрический резервуар соединен с циркуляционным трубопроводом для циркулирующего расплава снаружи цилиндрического резервуара, который находится в сообщении с промывной камерой и устройством для частичного расплавления и разрушения слоя кристаллов, находящихся в промывной камере, чтобы ограничивать перемещение слоя кристаллов, который был уплотнен в промывной камере поршнем, и направления промывной жидкости, поступающей в цилиндрический резервуар из циркуляционного трубопровода, так, чтобы равномерно распределять ее по всему поперечному сечению промывной колонны.In a further development of the idea of the present invention, it is proposed that the separating unit includes a circulation line for circulating the melt located outside the cylindrical tank, that is, that the cylindrical tank is connected to the circulation line for circulating the melt outside the cylindrical tank, which is in communication with the washing chamber and the device for partial melting and destruction of the layer of crystals located in the washing chamber, in order to limit the movement of the layer of crystals, which was compacted in the washing chamber by the piston, and the direction of the washing liquid entering the cylindrical tank from the circulation pipeline, so as to evenly distribute it over the entire cross-section of the washing chamber columns.
По меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе предпочтительно подвергают на этапе а) концентрированию вымораживанием по меньшей мере в двух стадиях, таких как две стадии суспензионной кристаллизации, в частности, если нужно получить высокую концентрацию первого потока отработанной воды на водной основе. Такие две стадии суспензионной кристаллизации позволяют обеспечить примерно на 10% более высокую концентрацию, чем в одностадийной суспензионной кристаллизации. Каждая из двух стадий суспензионной кристаллизации включает кристаллизатор, причем оба кристаллизатора могут иметь одинаковую конструкцию или различные конструкции. Первая стадия суспензионной кристаллизации включает, в добавление к ее кристаллизатору, промывную колонну, как описано выше, причем суспензию, полученную в кристаллизаторе первой стадии суспензионной кристаллизации, направляют в промывную колонну, в которой кристаллы, образованные в кристаллизаторе первой стадии суспензионной кристаллизации, отделяют от маточной жидкости. В то время как кристаллы и/или расплав кристаллов, соответственно, отделяют как третий чистый водный поток, маточную жидкость, полученную в виде фильтрата в промывной колонне, переносят в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации, который дополнительно включает концентратор. Суспензию, полученную в кристаллизаторе второй стадии суспензионной кристаллизации, направляют в концентратор. Суспензию уплотняют в концентраторе с образованием уплотненного слоя кристаллов таким же образом, как в промывной колонне, но слой кристаллов не промывают, или по меньшей мере не полностью промывают, как это делается в промывной колонне. В то время как слой кристаллов, полученный в концентраторе, после пропускания через устройство для разрушения слоя кристаллов, переносят в кристаллизатор первой стадии суспензионной кристаллизации, по меньшей мере часть концентрата, полученного в виде фильтрата в концентраторе, удаляют как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, тогда как необязательно еще одну часть концентрата возвращают в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации.The at least one first water-based waste water stream is preferably subjected in step a) to freeze concentration in at least two stages, such as two suspension crystallization stages, in particular if a high concentration of the first water-based waste water stream is desired. These two-stage suspension crystallizations provide approximately 10% higher concentrations than single-stage suspension crystallization. Each of the two suspension crystallization stages includes a crystallizer, and both crystallizers may be of the same design or of different designs. The first stage of suspension crystallization includes, in addition to its crystallizer, a wash column as described above, wherein the suspension obtained in the crystallizer of the first stage of suspension crystallization is sent to a wash column in which the crystals formed in the crystallizer of the first stage of suspension crystallization are separated from the mother liquor. liquids. While the crystals and/or the crystal melt are respectively separated as a third pure aqueous stream, the mother liquor obtained as a filtrate in the wash column is transferred to a second stage slurry crystallization crystallizer, which further includes a concentrator. The suspension obtained in the crystallizer of the second stage of suspension crystallization is sent to the concentrator. The slurry is compacted in the concentrator to form a packed layer of crystals in the same manner as in a wash column, but the crystal layer is not washed, or at least not completely washed, as is done in a wash column. While the crystal layer obtained in the concentrator, after passing through the device for destroying the crystal layer, is transferred to the crystallizer of the first stage of slurry crystallization, at least part of the concentrate obtained as a filtrate in the concentrator is removed as a fourth concentrated waste water stream in the water basis, while optionally another portion of the concentrate is returned to the crystallizer of the second stage of suspension crystallization.
В соответствии со вторым конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе подвергают на этапе а) концентрированию вымораживанием по меньшей мере в одной стадии послойной кристаллизации, которая может быть по меньшей мере одной стадией кристаллизации с падающей пленкой или, предпочтительно, по меньшей мере одной стадией статической кристаллизации.According to a second specific preferred embodiment of the present invention, the at least one first water-based waste water stream is subjected in step a) to freeze concentration in at least one layered crystallization stage, which may be at least one falling film crystallization stage or, preferably, at least one static crystallization step.
В соответствии с третьим конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе подвергают на этапе а) концентрированию вымораживанием по меньшей мере в одной стадии суспензионной кристаллизации и по меньшей мере одной стадии послойной кристаллизации, которая может быть по меньшей мере одной стадией кристаллизации с падающей пленкой или, предпочтительно, по меньшей мере одной стадией статической кристаллизации. Более предпочтительно, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе подвергают на эотапе а) концентрированию вымораживанием в одной стадии суспензионной кристаллизации, и затем в одной стадии послойной кристаллизации, причем стадия послойной кристаллизации более предпочтительно представляет собой стадию статической кристаллизации. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что подаваемый поток может быть сконцентрирован до очень высокой степени, то есть, что первый поток отработанной воды на водной основе может быть обработан так, чтобы получить третий чистый водный поток и четвертый поток высококонцентрированной отработанной воды на водной основе, и это даже в случае, что первый поток отработанной воды на водной основе имеет сравнительно высокую вязкость. Во время суспензионной кристаллизации вязкость суспензии экспоненциально возрастает с повышением концентрации, тем самым определяя верхний предел концентрации в стадии суспензионной кристаллизации. Когда маточную жидкость, полученную в стадии суспензионной кристаллизации, подвергают обработке в стадии статической кристаллизации, концентрация полученного четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе может быть еще более повышена. Таким образом, стадия суспензионной кристаллизации предпочтительно включает кристаллизатор и промывную колонну, как описано выше, причем суспензию, полученную в кристаллизаторе стадии суспензионной кристаллизации, направляют в промывную колонну, в которой кристаллы, образованные в кристаллизаторе стадии суспензионной кристаллизации, отделяют от маточной жидкости. В то время как кристаллы и/или расплав кристаллов, соответственно, удаляют как третий чистый водный поток, маточную жидкость, полученную как фильтрат в промывной колонне, переносят в статический кристаллизатор стадии статической кристаллизации. Полученную маточную жидкость выводят после кристаллизации из статического кристаллизатора как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, тогда как кристаллы и/или расплав кристаллов, полученные в статическом кристаллизаторе стадии статической кристаллизации, переносят в поток, подаваемый в кристаллизатор стадии суспензионной кристаллизации.According to a third specific preferred embodiment of the present invention, the at least one first water-based waste water stream is subjected in step a) to freeze concentration in at least one suspension crystallization step and at least one layer-by-layer crystallization step, which may be at least one falling film crystallization step or, preferably, at least one static crystallization step. More preferably, the at least one first water-based waste water stream is subjected to step a) by freeze concentration in one slurry crystallization step, and then in one layered crystallization step, the layered crystallization step being more preferably a static crystallization step. An advantage of this embodiment is that the feed stream can be concentrated to a very high degree, that is, that the first water-based waste water stream can be processed to produce a third pure water stream and a fourth highly concentrated water-based waste water stream , and this is even in the case that the first water-based waste water stream has a relatively high viscosity. During suspension crystallization, the viscosity of the suspension increases exponentially with increasing concentration, thereby determining the upper concentration limit in the suspension crystallization stage. When the mother liquor obtained in the suspension crystallization step is subjected to treatment in the static crystallization step, the concentration of the resulting fourth water-based concentrated waste water stream can be further increased. Thus, the suspension crystallization step preferably includes a crystallizer and a wash column as described above, wherein the suspension obtained in the crystallizer of the suspension crystallization step is sent to a wash column in which the crystals formed in the crystallizer of the suspension crystallization step are separated from the mother liquor. While the crystals and/or the crystal melt are respectively removed as a third pure aqueous stream, the mother liquor obtained as the filtrate in the wash column is transferred to the static crystallizer of the static crystallization step. The resulting mother liquor is removed after crystallization from the static crystallizer as a fourth stream of concentrated water-based waste water, while the crystals and/or crystal melt produced in the static crystallizer of the static crystallizer stage are transferred to the feed stream to the crystallizer of the suspension crystallization stage.
В зависимости от варианта применения ниже по потоку для чистой воды, предпочтительно, чтобы третий чистый водный поток, полученный после последней из по меньшей мере одной стадии концентрирования вымораживанием, включал менее 1000 млн-1, более предпочтительно менее 100 млн-1, еще более предпочтительно менее 50 млн-1, и наиболее предпочтительно менее 10 млн-1, растворенных и/или диспергированных примесей. Такой поток очищенной воды может быть использован во время исполнения того же способа, или в еще одном процессе в качестве чистой воды.Depending on the downstream pure water application, it is preferred that the third pure aqueous stream obtained after the last of at least one freeze concentration step comprises less than 1000 ppm , more preferably less than 100 ppm , even more preferably less than 50 ppm , and most preferably less than 10 ppm , dissolved and/or dispersed impurities. This purified water stream can be used during the same process, or in yet another process, as clean water.
Кроме того, предпочтительно, чтобы четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе включал менее 90% по весу воды, более предпочтительно менее 80% по весу воды, еще более предпочтительно менее 75% по весу, и наиболее предпочтительно не более 70% по весу воды, с остальным количеством до 100% по весу, составляющим примеси, которые растворены и/или диспергированы в воде. Примеси могут иметь органическую и/или неорганическую природу, и также могут включать нерастворимые вещества, такие как соль(-ли) и/или тонко диспергированные капельки органической фазы. Например, примеси могут представлять собой органическую текучую среду, неорганическую текучую среду, и/или неорганическое(-кие) твердое(-ые) вещество(-ва), такие как одна или многие соли. Содержание органической текучей среды в четвертом потоке концентрированной отработанной воды на водной основе предпочтительно составляет не более 30% по весу, поскольку в противном случае вязкость маточной жидкости во время концентрирования вымораживанием была бы слишком высокой для требуемого эффективного массопереноса во время концентрирования вымораживанием, а также нежелательным образом снижалась бы температура замерзания.It is further preferred that the fourth water-based concentrated waste water stream comprises less than 90% by weight water, more preferably less than 80% by weight water, even more preferably less than 75% by weight water, and most preferably no more than 70% by weight water , with the remaining amount up to 100% by weight constituting impurities that are dissolved and/or dispersed in water. The impurities may be organic and/or inorganic in nature, and may also include insoluble substances such as salt(s) and/or finely dispersed organic phase droplets. For example, the impurities may be an organic fluid, an inorganic fluid, and/or an inorganic solid(s), such as one or more salts. The organic fluid content of the fourth concentrated water-based waste water stream is preferably no more than 30% by weight, since otherwise the viscosity of the mother liquor during freeze concentration would be too high for the required effective mass transfer during freeze concentration, as well as in an undesirable manner the freezing temperature would decrease.
В дополнительном развитии идеи настоящего изобретения предложено, что второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды включает от 5 до 99,5% по весу, и предпочтительно от 10 до 30% по весу, одного или многих органических соединений, отделяемых по меньшей мере в одной стадии разделения во время этапа b), с остальным количеством до 100% по весу одного и/или многих растворенных и/или диспергированных примесей. Такое содержание соединения(-ний), отделяемого(-мых) по меньшей мере в одной стадии разделения во время этапа b), является вполне достаточным, чтобы желательное(-ные) соединение(-ния) могло(-ли) быть выделено(-ны) по меньшей мере в одной стадии разделения во время этапа b) при достаточно малых трудозатратах, но рационально достаточно низким, чтобы оставалось достаточное количество топлива для сжигания.In a further development of the teachings of the present invention, it is proposed that the second organic fluid-based waste fluid stream comprises from 5 to 99.5% by weight, and preferably from 10 to 30% by weight, one or more organic compounds separated from at least in one separation step during step b), with the remaining amount up to 100% by weight of one and/or many dissolved and/or dispersed impurities. This content of the compound(s) separated in at least one separation step during step b) is sufficient so that the desired compound(s) can be isolated us) in at least one separation stage during step b) at a labor cost sufficiently low, but rationally low enough to leave sufficient fuel for combustion.
Настоящее изобретение не является конкретно ограниченным химической природой одного или многих органических соединений, отделяемых по меньшей мере в одной стадии разделения во время этапа b). Например, соединение может быть выбрано из группы, состоящей из фенола, кумола, ацетофенона, 1,3-бутиленгликоля, акрилацетата, акрилонитрила, и произвольных комбинаций двух или более из вышеуказанных соединений.The present invention is not particularly limited to the chemical nature of the one or more organic compounds separated in at least one separation step during step b). For example, the compound may be selected from the group consisting of phenol, cumene, acetophenone, 1,3-butylene glycol, acrylic acetate, acrylonitrile, and arbitrary combinations of two or more of the foregoing.
По меньшей мере одна стадия разделения, применяемая в стадии b), зависит от соединения, выделяемого по меньшей мере в одной стадии разделения на этапе b). Например, по меньшей мере одну стадию разделения, обработке в которой подвергают второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, выбирают из группы, состоящей из послойной кристаллизации, дистилляции, экстракции, и произвольных комбинаций двух или более из вышеуказанных способов.The at least one separation step used in step b) depends on the compound isolated in the at least one separation step in step b). For example, the at least one separation step that treats the second organic fluid-based waste fluid stream is selected from the group consisting of layer-by-layer crystallization, distillation, extraction, and arbitrary combinations of two or more of the above.
В зависимости от варианта применения ниже по потоку для продукта, полученного на этапе b), или его пригодного к продаже сорта, соответственно, предпочтительно, чтобы пятый поток продукта, полученный по меньшей мере в одной стадии разделения на этапе b), включал менее 2000 млн-1, более предпочтительно менее 1000 млн-1, еще более предпочтительно менее 100 млн-1, дополнительно более предпочтительно менее 50 млн-1, и наиболее предпочтительно менее 10 млн-1 растворенных и/или диспергированных примесей.Depending on the downstream application of the product obtained in step b) or the commercial grade thereof, it is accordingly preferred that the fifth product stream obtained from at least one separation step in step b) comprises less than 2000 ppm -1 , more preferably less than 1000 ppm , even more preferably less than 100 ppm , further more preferably less than 50 ppm , and most preferably less than 10 ppm of dissolved and/or dispersed impurities.
Температура, при которой четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе и шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подвергают сжиганию во время этапа с) в установке для сжигания отходов, должна быть достаточно высокой, чтобы полностью разлагать любые углеводороды и прочие примеси, но настолько низкой, насколько возможно, чтобы минимизировать энергетические потребности процесса. Ввиду этого предпочтительно, чтобы четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе и шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подвергали сжиганию во время этапа с) в установке для сжигания отходов при температуре по меньшей мере 900ºС, предпочтительно между 900 и 1100ºС, более предпочтительно между 900 и 1000ºС, и наиболее предпочтительно между 900 и 950ºС. Это может быть достигнуто надлежащим регулированием соотношения между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, то есть, регулированием этого соотношения так, что сжигание происходит при температуре по меньшей мере 900ºС, предпочтительно между 900 и 1100ºС, более предпочтительно между 900 и 100ºС, и наиболее предпочтительно между 900 и 950ºС.The temperature at which the fourth concentrated water-based waste water stream and the sixth concentrated organic fluid-based waste fluid stream are subjected to combustion during step c) in the waste incinerator must be high enough to completely decompose any hydrocarbons and other impurities , but as low as possible to minimize the energy requirements of the process. In view of this, it is preferable that the fourth concentrated water-based waste water stream and the sixth concentrated organic fluid-based waste fluid stream are subjected to combustion during step c) in an incinerator at a temperature of at least 900ºC, preferably between 900 and 1100ºC, more preferably between 900 and 1000ºC, and most preferably between 900 and 950ºC. This can be achieved by appropriately adjusting the ratio between the fourth water-based concentrated waste water stream and the sixth organic fluid-based concentrated waste fluid stream, that is, adjusting this ratio so that combustion occurs at a temperature of at least 900ºC, preferably between 900 and 1100ºC, more preferably between 900 and 100ºC, and most preferably between 900 and 950ºC.
На этом основании предпочтительно, чтобы шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды имел сравнительно высокую теплоту сгорания. Хорошие результаты получены, когда шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды имеет теплоту сгорания по меньшей мере 2000 кДж/кг, более предпочтительно по меньшей мере 2500 кДж/кг, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 2800 кДж/кг.For this reason, it is preferable that the sixth organic fluid-based concentrated waste fluid stream has a relatively high heating value. Good results are obtained when the sixth organic fluid based concentrated waste fluid stream has a calorific value of at least 2000 kJ/kg, more preferably at least 2500 kJ/kg, and most preferably at least 2800 kJ/kg.
Как отмечено выше, соотношение четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе и шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, которое предпочтительно регулируют во время исполнения способа, может быть изменено в зависимости от вариаций состава по меньшей мере одного первого потока отработанной воды на водной основе и по меньшей мере одного второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Однако хорошие результаты, как правило, получаются, когда четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе и шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды направляют в этап с) в установку для сжигания отходов в соотношении «объем:объем» от 2:1 до 10:1, предпочтительно от 4:1 до 8:1, и более предпочтительно от 5:1 до 7:1, таком как около 6:1.As noted above, the ratio of the fourth concentrated water-based waste water stream to the sixth concentrated organic fluid-based waste fluid stream, which is preferably adjusted during execution of the method, may be varied depending on variations in the composition of the at least one first waste water stream. water-based and at least one second organic fluid-based waste fluid stream. However, good results are generally obtained when the fourth water-based concentrated waste water stream and the sixth organic fluid-based concentrated waste fluid stream are sent to step c) to the incinerator in a volume:volume ratio of 2: 1 to 10:1, preferably 4:1 to 8:1, and more preferably 5:1 to 7:1, such as about 6:1.
Еще один аспект настоящего изобретения представляет собой установку для обработки или очистки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, причем отработанная текучая среда включает первый поток отработанной воды на водной основе и второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, причем установка включает:Another aspect of the present invention is an apparatus for treating or treating waste fluid generated during a petrochemical process, the waste fluid comprising a first water-based waste fluid stream and a second organic fluid-based waste fluid stream, the apparatus including:
а) источник первого потока отработанной воды на водной основе,a) the source of the first water-based waste water stream,
b) источник второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей средыb) a source of a second waste fluid stream based on an organic fluid
с) по меньшей мере одну стадию концентрирования вымораживанием с впускным трубопроводом для подачи первого потока отработанной воды на водной основе по меньшей мере в одну стадию концентрирования вымораживанием, с выпускным трубопроводом для выведения третьего чистого водного потока, образованного в стадии концентрирования вымораживанием, и выпускным трубопроводом для выведения четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, образованного в стадии концентрирования вымораживанием,c) at least one freeze concentration stage with an inlet conduit for supplying a first water-based waste water stream to the at least one freeze concentration stage, with an outlet conduit for removing a third clean water stream generated in the freeze concentration stage, and an outlet conduit for removing the fourth stream of concentrated water-based waste water generated in the freeze concentration stage,
d) по меньшей мере одну разделительную стадию с впускным трубопроводом для подведения второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды по меньшей мере в одну разделительную стадию, с выпускным трубопроводом для выведения пятого потока очищенного продукта, образованного по меньшей мере в одной разделительной стадии, и с выпускным трубопроводом для выведения шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, образованного по меньшей мере в одной разделительной стадии,d) at least one separation stage with an inlet conduit for introducing a second waste fluid stream based on the organic fluid into the at least one separation stage, with an outlet conduit for removing a fifth stream of purified product formed in the at least one separation stage, and with an outlet conduit for discharging a sixth stream of concentrated organic fluid-based waste fluid formed in the at least one separation stage,
е) установку для сжигания отходов с впускным трубопроводом для подачи четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе и с впускным трубопроводом для подведения шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды в установку для сжигания отходов, иe) a waste incineration plant with an inlet conduit for supplying a fourth stream of concentrated water-based waste water and an inlet conduit for supplying a sixth stream of concentrated organic fluid-based waste fluid to the waste incinerator, and
f) блок управления, сформированный так, что он может выполнять регулирование так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе.f) a control unit configured to perform control such that combustion of the sixth organic fluid-based concentrated waste fluid stream generates at least 70% of the energy required for combustion of the fourth water-based concentrated waste fluid stream.
Блок управления предпочтительно включает по меньшей мере одно из измерительного устройства для определения концентрации потока текучей среды по меньшей мере в одной стадии концентрирования вымораживанием, измерительного устройства для определения степени разделения во время по меньшей мере одной стадии разделения, и устройства для регулирования соотношения между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, подаваемых в установку для сжигания отходов.The control unit preferably includes at least one of a measuring device for determining the concentration of the fluid stream during at least one freeze concentration step, a measuring device for determining the degree of separation during the at least one separation step, and a device for adjusting the ratio between the fourth concentrated stream water-based waste water and a sixth stream of concentrated organic fluid-based waste fluid supplied to the waste incinerator.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает по меньшей мере одну стадию суспензионной кристаллизации и/или по меньшей мере одну стадию статической кристаллизации.According to a preferred embodiment of the present invention, the at least one freeze concentration step comprises at least one suspension crystallization step and/or at least one static crystallization step.
По меньшей мере одну разделительную стадию предпочтительно выбирают из группы, состоящей из стадий послойной кристаллизации, стадий дистилляции, стадий экстракции, и произвольных комбинаций двух или более из вышеуказанных стадий.The at least one separation step is preferably selected from the group consisting of layer-by-layer crystallization steps, distillation steps, extraction steps, and arbitrary combinations of two or more of the above steps.
Согласно конкретному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает по меньшей мере одну стадию суспензионной кристаллизации, включающую по меньшей мере один кристаллизационный блок для получения водяных кристаллов и по меньшей мере один разделительный блок для отделения кристаллов, образованных по меньшей мере в одном кристаллизационном блоке, от маточной жидкости, причем кристаллизационный блок включает по меньшей мере один кристаллизатор, и причем разделительный блок включает по меньшей мере одну промывную колонну. В одном варианте кристаллизационный блок включает по меньшей мере один кристаллизатор с очищаемой поверхностью для отведения теплоты кристаллизации, и резервуар для выращивания, где образованные кристаллы имеют время для роста до пригодного для разделения размера. В альтернативном и фактически предпочтительном варианте, кристаллизационный блок включает кристаллизатор с очищаемой поверхностью, но без резервуара для выращивания. В этом варианте кристаллизатор с очищаемой поверхностью объединяет функцию кристаллизатора и резервуара для выращивания.According to a particular preferred embodiment of the present invention, the at least one freeze concentration step includes at least one suspension crystallization step, including at least one crystallization unit for producing water crystals and at least one separating unit for separating crystals formed at least in one crystallization unit, from the mother liquor, wherein the crystallization unit includes at least one crystallizer, and wherein the separating unit includes at least one washing column. In one embodiment, the crystallization unit includes at least one crystallizer with a cleanable surface to remove the heat of crystallization, and a growth tank where the formed crystals have time to grow to a size suitable for separation. In an alternative and actually preferred embodiment, the crystallization unit includes a crystallizer with a cleanable surface, but without a growth tank. In this embodiment, a crystallizer with a cleanable surface combines the functions of a crystallizer and a growing tank.
Кроме того, предпочтительно, чтобы разделительный блок включал по меньшей мере одну промывную колонну. Кроме того, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна промывная колонна включала:In addition, it is preferable that the separation unit includes at least one washing column. It is further preferred that the at least one washing column includes:
цилиндрический резервуар, причем цилиндрический резервуар включает:a cylindrical reservoir, the cylindrical reservoir including:
- поршень с головкой поршня и штоком поршня, причем поршень размещен возвратно-поступательно подвижным в цилиндрическом резервуаре, причем поршень над головкой поршня примыкает к промывной камере внутри цилиндрического резервуара, и причем головка поршня включает по меньшей мере одно фильтрационное устройство,- a piston with a piston head and a piston rod, wherein the piston is placed reciprocatingly movable in a cylindrical reservoir, wherein the piston above the piston head is adjacent to a washing chamber within the cylindrical reservoir, and wherein the piston head includes at least one filtration device,
- впускной канал для подачи смеси суспензии кристаллов, образованной в кристаллизационном блоке, состоящей из кристаллов и маточной жидкости, в цилиндрический резервуар,- an inlet channel for supplying a mixture of crystal suspension formed in the crystallization unit, consisting of crystals and mother liquor, into a cylindrical tank,
- выпускной канал для выведения маточной жидкости из цилиндрического резервуара, и- an outlet channel for removing the uterine fluid from the cylindrical reservoir, and
- выпускной канал для выведения кристаллов и/или расплава кристаллов из цилиндрического резервуара.- an outlet channel for removing crystals and/or crystal melt from the cylindrical tank.
В соответствии с дополнительным конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает по меньшей мере две, и более предпочтительно две стадии суспензионной кристаллизации. Каждая из по меньшей мере двух стадий суспензионной кристаллизации предпочтительно включает суспензионный кристаллизатор, причем оба суспензионных кристаллизатора могут иметь одинаковую конструкцию или различные конструкции. Первая стадия суспензионной кристаллизации, в дополнение к ее кристаллизатору, включает промывную колонну, как описано выше, и трубопровод, соединяющий кристаллизатор с промывной колонной так, что суспензия, полученная в кристаллизаторе первой стадии суспензионной кристаллизации, переносится в промывную колонну, в которой кристаллы, полученные в кристаллизаторе первой стадии суспензионной кристаллизации, отделяются от маточной жидкости. Промывная колонна включает выпускной трубопровод для кристаллов и/или расплава кристаллов, соответственно, и трубопровод, соединяющий промывную колонну и вторую стадию суспензионной кристаллизации так, что маточная жидкость, полученная в виде фильтрата промывной колонны, переносится в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации. Вторая стадия суспензионной кристаллизации дополнительно включает концентратор, а также трубопровод, соединяющий кристаллизатор с концентратором так, что суспензия, полученная в кристаллизаторе второй стадии суспензионной кристаллизации, переносится в концентратор. Концентратор включает трубопровод, соединяющий концентратор с кристаллизатором первой суспензионной стадии так, что слой кристаллов, после прохода через устройство для разрушения слоя кристаллов, полученного в концентраторе, переносится в кристаллизатор первой стадии суспензионной кристаллизации. Кроме того, концентратор включает трубопровод для удаления концентрата, полученного в концентраторе как фильтрата, причем этот трубопровод может быть разделен на выпускной трубопровод и рециркуляционный трубопровод так, что по меньшей мере часть концентрата, полученного в виде фильтрата в концентраторе, выводится как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, тогда как необязательно еще одна часть концентрата возвращается в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации.According to a further specific preferred embodiment of the present invention, the at least one freeze concentration step includes at least two, and more preferably two, suspension crystallization steps. Each of the at least two suspension crystallization stages preferably includes a suspension crystallizer, and both suspension crystallizers may be of the same design or of different designs. The first stage of suspension crystallization, in addition to its crystallizer, includes a wash column as described above, and a pipeline connecting the crystallizer to the wash column so that the suspension obtained in the crystallizer of the first stage of suspension crystallization is transferred to the wash column in which the crystals obtained in the crystallizer of the first stage of suspension crystallization, they are separated from the mother liquid. The washing column includes an outlet conduit for crystals and/or crystal melt, respectively, and a conduit connecting the washing column and the second suspension crystallization stage so that the mother liquor obtained as the filtrate of the washing column is transferred to the crystallizer of the second suspension crystallization stage. The second stage of suspension crystallization further includes a concentrator, as well as a pipeline connecting the crystallizer to the concentrator so that the suspension obtained in the crystallizer of the second stage of suspension crystallization is transferred to the concentrator. The concentrator includes a conduit connecting the concentrator to the first suspension stage crystallizer so that the crystal layer, after passing through a device for destroying the crystal layer produced in the concentrator, is transferred to the first suspension crystallization stage crystallizer. In addition, the concentrator includes a conduit for removing the concentrate produced as a leachate in the concentrator, which conduit may be divided into an outlet conduit and a recirculation conduit such that at least a portion of the concentrate produced as a leachate in the concentrator is discharged as a fourth concentrated waste stream. water-based water, while optionally another portion of the concentrate is returned to the crystallizer of the second stage of slurry crystallization.
В соответствии с дополнительным конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает по меньшей мере одну стадию суспензионной кристаллизации и по меньшей мере одну стадию послойной кристаллизации, которая может представлять собой по меньшей мере одну стадию кристаллизации с падающей пленкой, или предпочтительно по меньшей мере одну стадию статической кристаллизации. Более предпочтительно, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает одну стадию суспензионной кристаллизации, и ниже по потоку относительно нее одну стадию послойной кристаллизации, причем стадия послойной кристаллизации более предпочтительно представляет собой стадию статической кристаллизации. Стадия суспензионной кристаллизации предпочтительно включает суспензионный кристаллизатор и промывную колонну, как описано выше. Промывная колонна включает выпускной трубопровод для кристаллов и/или расплава кристаллов, соответственно, и трубопровод, соединяющий промывную колонну и вторую стадию статической кристаллизации так, что маточная жидкость, полученная в виде фильтрата промывной колонны, переносится в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации. Стадия концентрирования вымораживанием дополнительно включает трубопровод, соединяющий статический кристаллизатор второй стадии статической кристаллизации с кристаллизатором первой стадии суспензионной кристаллизации так, что кристаллы и/или расплав кристаллов, соответственно, полученные в кристаллизаторе второй стадии статической кристаллизации, переносятся в кристаллизатор первой стадии суспензионной кристаллизации, или в сырьевой поток к кристаллизатору первой стадии суспензионной кристаллизации. Кроме того, кристаллизатор второй стадии статической кристаллизации включает выпускной трубопровод для выведения маточной жидкости, полученной в кристаллизаторе второй стадии статической кристаллизации, как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе.According to a further specific preferred embodiment of the present invention, the at least one freeze concentration step includes at least one suspension crystallization step and at least one layer crystallization step, which may be at least one falling film crystallization step, or preferably at least one static crystallization step. More preferably, the at least one freeze concentration step includes one slurry crystallization step, and downstream thereof one layer-by-layer crystallization step, wherein the layer-by-layer crystallization step is more preferably a static crystallization step. The suspension crystallization step preferably includes a suspension crystallizer and a washing column as described above. The washing column includes an outlet pipeline for crystals and/or crystal melt, respectively, and a pipeline connecting the washing column and the second stage of static crystallization so that the mother liquor obtained as the filtrate of the washing column is transferred to the crystallizer of the second stage of suspension crystallization. The freeze concentration step further includes a conduit connecting the second static crystallization stage static crystallizer to the first suspension crystallization stage crystallizer so that the crystals and/or crystal melt, respectively, produced in the second static crystallization stage crystallizer are transferred to the first suspension crystallization stage crystallizer, or to raw material flow to the crystallizer of the first stage of suspension crystallization. In addition, the second-stage static crystallization crystallizer includes an outlet conduit for discharging mother liquor produced in the second-stage static crystallization crystallizer as a fourth water-based concentrated waste water stream.
Конкретные варианты осуществления в соответствии с настоящим изобретением далее описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи.Specific embodiments in accordance with the present invention are now described with reference to the accompanying drawings.
Фиг. 1 представляет схематический вид способа и установки для обработки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, причем отработанная текучая среда включает по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе и по меньшей мере один второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 1 is a schematic view of a method and apparatus for treating waste fluid generated during a petrochemical process, wherein the waste fluid includes at least one first water-based waste fluid stream and at least one second organic fluid-based waste fluid stream. , in accordance with one embodiment of the present invention.
Фиг. 2 представляет схематический вид стадии концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 2 is a schematic view of a freeze concentration step in a method and apparatus in accordance with one embodiment of the present invention.
Фиг. 3 представляет схематический вид стадии концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 3 is a schematic view of a freeze concentration step in a method and apparatus in accordance with yet another embodiment of the present invention.
Фиг. 4 представляет схематический вид стадии концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 4 is a schematic view of a freeze concentration step in a method and apparatus in accordance with yet another further embodiment of the present invention.
Фиг. 5 представляет схематический вид стадии концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 5 is a schematic view of a freeze concentration step in a method and apparatus in accordance with yet another further embodiment of the present invention.
В способе согласно настоящему изобретению, показанном в Фиг. 1, сырьевые материалы 2 подают в основной нефтехимический процесс 4, в котором они могут быть обработаны с образованием основного продукта 6. Во время процесса также образуются первый поток 8 отработанной воды на водной основе, второй поток 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, и, необязательно, дополнительные отходы 12. Например, основной процесс 4 представляет собой способ получения кумилгидропероксида, и сырьевыми материалами являются бензол и пропилен, приводя к кумилгидропероксиду как основному продукту 6. В этом случае первый поток 8 отработанной воды на водной основе содержит метанол, ацетон, фенол, кумол и другие соединения, тогда как второй поток 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды содержит ацетофенон, и дополнительные отходы 12 содержат другие побочные продукты. Дополнительные отходы 12 ликвидируют и/или подвергают первичной обработке в устройстве 14. Первый поток 8 отработанной воды на водной основе подают в стадию 24 концентрирования вымораживанием, в которой первый поток 8 отработанной воды на водной основе разделяют на третий чистый водный поток 26 и четвертый поток 28 концентрированной отработанной воды на водной основе. В то время как третий чистый водный поток подают на утилизацию и/или в устройство 14 для первичной обработки, четвертый поток 28 концентрированной отработанной воды на водной основе подают в установку 16 для сжигания отходов. Кроме того, второй поток 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подают в разделительную стадию 30, в которой второй поток 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды разделяют на пятый поток 32 очищенного продукта и шестой поток 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. В то время как пятый поток 32 очищенного продукта, после удаления из него некоторого побочного продукта 36, объединяют с основным продуктом 6, шестой поток 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подают в установку 16 для сжигания отходов. В соответствии с настоящим изобретением, исполнение способа регулируют с помощью блока управления (не показан) так, что сжигание шестого потока 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды образует по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока 28 концентрированной отработанной воды на водной основе, так, что по меньшей мере основная часть энергии, необходимой для сжигания четвертого потока 28 концентрированной отработанной воды на водной основе, используется от шестого потока 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, образованного в время основного процесса 4. Другими словами, шестой поток 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды используют как топливо для сжигания, однако, только после того, как из него были отделены одно или многие ценные соединения, входящие в состав второго потока 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Таким образом, от него отделяют ценную часть второго потока 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, и затем она может быть использована в качестве сырьевого материала для процесса синтеза, или может быть повторно использована в пределах процесса, или тому подобным образом, тогда как остальную часть второго потока 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды используют как топливо для сжигания. Поэтому может быть значительно сокращено количество энергии, подводимой в процесс извне, или даже вообще она не потребуется. Регулирование того, что по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока 28 концентрированной отработанной воды на водной основе, получают от шестого потока 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, может быть достигнуто регулированием во время исполнения способа по меньшей мере одного из степени концентрирования во время стадии 24 концентрирования вымораживанием, степени разделения во время стадии 30 разделения, и соотношения между четвертым потоком 28 концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, так, что сжигание шестого потока 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, требуемой для сжигания четвертого потока 28 концентрированной отработанной воды на водной основе.In the method according to the present invention shown in FIG. 1, the
Фигура 2 представляет схематический вид стадии 24 концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, такими как способ и установка, показанные в фигуре 1, и как описано выше. Стадия 24 концентрирования вымораживанием включает суспензионный кристаллизатор 38 для образования водяных кристаллов, промывную колонну 40 для отделения кристаллов, образованных по меньшей мере в одном блоке кристаллизации, от маточной жидкости, впускной трубопровод 42 для подачи первого потока отработанной воды на водной основе в стадию 24 концентрирования вымораживанием, выпускной трубопровод 44 для выведения третьего чистого водного потока, образованного в стадии 24 концентрирования вымораживанием, и выпускной трубопровод 46 для выведения четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, образованного в стадии 24 концентрирования вымораживанием. Кроме того, стадия 24 концентрирования вымораживанием включает питающий бак 48, который соединен с впускным каналом 42 и с питающим трубопроводом 50, ведущим в суспензионный кристаллизатор 38. Кроме того, суспензионный кристаллизатор 38 оснащен циркуляционным трубопроводом 52, включающим насос 54. Суспензионный трубопровод 56 проложен от циркуляционного трубопровода 52 к промывной колонне 40. В дополнение, промывная колонна 40 соединена с трубопроводом 58 для концентрата, который разделен на выпускной трубопровод 46 и на возвратный трубопровод 60. Во время работы установки первый поток отработанной воды на водной основе переносится через впускной трубопровод 42 в питающий бак 48, и из питающего бака 48 через питающий трубопровод 50 в суспензионный кристаллизатор 38, в котором образуются водяные кристаллы так, что образуется суспензия, включающая водяные кристаллы и маточную жидкость. Суспензию вовлекают в рециркуляцию через циркуляционный трубопровод 52, из которого часть суспензии направляют через суспензионный трубопровод 56 в промывную колонну 40. Водяные кристаллы отделяют от маточной жидкости в промывной колонне 40, в которой водяные кристаллы выводят из стадии 24 концентрирования вымораживанием в виде расплава через выпускной трубопровод 44 как третий чистый водный поток. Маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, направляют из промывной колонны 40 через трубопровод 58 для концентрата, из которого часть выводят как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе через выпускной трубопровод 46, и другую часть переводят в питающий бак 48 через возвратный трубопровод 60.Figure 2 is a schematic view of a
Фигура 3 представляет схематический вид стадии 24 концентрирования вымораживанием в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает две стадии суспензионной кристаллизации. Каждая из двух стадий суспензионной кристаллизации включает суспензионный кристаллизатор 38, 38’, причем первая стадия суспензионной кристаллизации действует, как описано выше со ссылкой на фигуру 2, с тем отличием, что трубопровод 58 для концентрата не разделен на выпускной трубопровод 46 и возвратный трубопровод 60. Вместо этого трубопровод 58 для концентрата ведет в питающий бак 48’ второй стадии суспензионной кристаллизации, которая дополнительно включает концентратор 62. Питающий бак 48’ второй стадии суспензионной кристаллизации соединен с питающим трубопроводом 50’, ведущим в суспензионный кристаллизатор 38’. Кроме того, суспензионный кристаллизатор 38’ оснащен циркуляционным трубопроводом 52’, включающим насос 54’. Суспензионный трубопровод 56’ ведет из циркуляционного трубопровода 52’ в концентратор 62. В дополнение, концентратор 62 соединен с трубопроводом 58’ для концентрата, который разделен на выпускной трубопровод 46’ и на возратный трубопровод 60’. Кроме того, концентратор 62 соединен с трубопроводом 64, ведущим в циркуляционный трубопровод 52 первой стадии суспензионной кристаллизации. Во время работы установки первый поток отработанной воды на водной основе направляют через впускной трубопровод 42 в питающий бак 48 первой стадии суспензионной кристаллизации, и проводят его обработку, как описано выше со ссылкой на фигуру 2, за исключением того, что маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, частично не выводят, и частично не подают в питающий бак 48. Вместо этого маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, направляют из промывной колонны 40 через трубопровод 58 для концентрата в питающий бак 48’ второй стадии суспензионной кристаллизации. Из него маточную жидкость или сырьевой поток, соответственно, подают через питающий трубопровод 50’ в суспензионный кристаллизатор 38’, в котором образуются водяные кристаллы так, что получается суспензия, включающая водяные кристаллы и маточную жидкость. Суспензию вовлекают в рециркуляцию через циркуляционный трубопровод 52’, из которого часть суспензии направляют через трубопровод 56’ в концентратор 62. Слой кристаллов, полученный в концентраторе, после пропускания через устройство для разрушения слоя кристаллов, переносят через трубопровод 64 в циркуляционный трубопровод 52 первой стадии суспензионной кристаллизации. Концентрат, полученный в концентраторе 62 в виде фильтрата, передают из концентратора 62 через трубопровод 58’ для концентрата, из которого часть выводят как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе через выпускной трубопровод 46’, и другую часть направляют в питающий бак 48’ через возвратный трубопровод 60’.Figure 3 is a schematic view of a
Фигура 4 представляет схематический вид стадии 24 концентрирования вымораживанием в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает одну стадию статической кристаллизации. Стадия статической кристаллизации включает статический кристаллизатор 66, питающий бак 48, впускной трубопровод 42, питающий трубопровод 50, выпускной трубопровод 44 для третьего чистого водного потока, а также выпускной трубопровод 46 для выведения четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе. Во время работы установки первый поток отработанной воды на водной основе направляют через впускной трубопровод 42 в питающий бак 48, и из питающего бака 48 через питающий трубопровод 50 в статический кристаллизатор 66, в котором водяные кристаллы образуются на охлаждаемых пластинах, содержащихся в статическом кристаллизаторе 66 так, что получаются слои кристаллов и маточная жидкость. После завершения кристаллизации маточную жидкость выводят из статического кристаллизатора 66 через выпускной трубопровод 46 как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, и затем слои кристаллов расплавляют, и расплав выводят через выпускной трубопровод 44 как третий чистый водный поток.Figure 4 is a schematic view of a
Фигура 5 представляет схематический вид стадии 24 концентрирования вымораживанием в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает одну стадию суспензионной кристаллизации и одну стадию статической кристаллизации. Стадию суспензионной кристаллизации действует так, как описано выше со ссылкой на фигуру 2, с тем отличием, что трубопровод 58 для концентрата не разделяют на выпускной трубопровод 46 и возвратный трубопровод 60. Вместо этого трубопровод 58 для концентрата ведет к питающему баку 48’ стадии статической кристаллизации. Стадия статической кристаллизации дополнительно включает статический кристаллизатор 66, выпускной трубопровод 46 для четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, и трубопровод 68 для переноса расплава кристаллов промежуточной чистоты, полученного после расплавления слоев кристаллов, образованных на охлаждаемых поверхностях статического кристаллизатора, в питающий бак стадии суспензионной кристаллизации. Во время работы установки первый поток отработанной воды на водной основе направляют через впускной трубопровод 42 в питающий бак 48 первой стадии суспензионной кристаллизации, и подвергают там обработке, как описано выше со ссылкой на фигуру 2, за тем исключением, что маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, не выводят частично и не подают частично в питающий бак 48. Вместо этого маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, переводят из промывной колонны 40 через трубопровод 58 для концентрата в питающий бак 48’ стадии статической кристаллизации. Из него маточную жидкость или сырьевой поток, соответственно, подают через питающий трубопровод 50’ в статический кристаллизатор 66, в котором водяные кристаллы образуются на охлаждаемых пластинах, содержащихся в статическом кристаллизаторе 66 так, что получаются слои кристаллов и маточная жидкость. Маточную жидкость выводят через выпускной трубопровод 46 как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, причем образованные в статическом кристаллизаторе 66 слои кристаллов после расплавления выводят из статического кристаллизатора 66 и направляют через трубопровод 68 в питающий бак 48 стадии суспензионной кристаллизации.Figure 5 is a schematic view of a
Список ссылочных позицийList of reference items
2 сырьевые материалы2 raw materials
4 основной/нефтехимический процесс4 main/petrochemical process
6 основной продукт6 main product
8 первый поток отработанной воды на водной основе8 first water-based waste water stream
10 второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды10 second waste fluid stream based on organic fluid
12 дополнительные отходы12 additional waste
14 устройство для утилизации и/или первичной обработки14 device for disposal and/or primary treatment
16 установка для сжигания отходов16 waste incinerator
18 топливо18 fuel
20 газ20 gas
22 зола22 ash
24 стадия концентрирования вымораживанием
26 третий чистый водный поток26 third clean water flow
28 четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе28 fourth stream of concentrated water-based waste water
30 разделительная стадия30 separation stage
32 пятый поток очищенного продукта32 fifth stream of purified product
34 шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды34 sixth stream of concentrated waste fluid based on organic fluid
36 побочный продукт36 by-product
38, 38’ суспензионный кристаллизатор38, 38’ suspension crystallizer
40 промывная колонна40 washing column
42 впускной трубопровод42 intake pipe
44 выпускной трубопровод для третьего чистого водного потока44 outlet pipe for third clean water flow
46, 46’ выпускной трубопровод для четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе46, 46’ outlet pipe for the fourth stream of concentrated water-based waste water
48, 48’ питающий бак48, 48’ feed tank
50, 50’ питающий трубопровод 5050, 50’
52, 52’ циркуляционный трубопровод52, 52’ circulation pipeline
54, 54’ насос54, 54’ pump
56, 56’ суспензионный трубопровод56, 56’ suspension pipe
58, 58’ трубопровод для концентрата58, 58’ concentrate pipeline
60, 60’ возвратный трубопровод60, 60’ return line
62 концентратор62 hub
64 трубопровод64 pipeline
66 статический кристаллизатор66 static crystallizer
68 трубопровод68 pipeline
Claims (38)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19218192.3 | 2019-12-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2814369C1 true RU2814369C1 (en) | 2024-02-28 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6164087A (en) * | 1998-02-12 | 2000-12-26 | Niro Process Technology B.V. | Apparatus for the cleaning of waste streams |
| WO2001000534A1 (en) * | 1999-06-29 | 2001-01-04 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process for the treatment of a waste water |
| US20150203373A1 (en) * | 2012-08-08 | 2015-07-23 | Sulzer Chemtech Ag | Apparatus and Process for Desalination of Water |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6164087A (en) * | 1998-02-12 | 2000-12-26 | Niro Process Technology B.V. | Apparatus for the cleaning of waste streams |
| WO2001000534A1 (en) * | 1999-06-29 | 2001-01-04 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process for the treatment of a waste water |
| US20150203373A1 (en) * | 2012-08-08 | 2015-07-23 | Sulzer Chemtech Ag | Apparatus and Process for Desalination of Water |
| RU2623256C2 (en) * | 2012-08-08 | 2017-06-23 | Зульцер Хемтех Аг | Device and method for desalination of water |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| S. LEMMER et all "Preconcentration of Wastewater through the Niro Freeze Concentration Process", "CHEMICAL ENGINEERING AND TECHNOLOGY",Vol. 24, No. 5, 01 May 2001 (2001-05-01), page 485. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8221634B2 (en) | Process and apparatus for separating and recovering waste alkali from cyclohexane oxidation solution | |
| CN1662458A (en) | Method of purifying fischer-tropsch derived water | |
| CN105001073A (en) | PTA production method with low energy consumption, low material consumption andlow refuse discharge | |
| CN1248238A (en) | Production of terephthalic acid | |
| RU2527035C2 (en) | Methods, processes and systems for processing and purification of raw terephthalic acid and process associated flows | |
| RU2695221C2 (en) | Pressurized crude mixtures containing crude aromatic carboxylic acids | |
| RU2677460C2 (en) | Alkylene oxide separation systems, methods and apparatus | |
| JP2005015478A (en) | Method for production of acrylic acid | |
| CN105461172B (en) | A kind of method for purifying and recycling of F- T synthesis water | |
| CN115536194B (en) | Recovery treatment method for wastewater generated in production of epoxypropane by co-oxidation method | |
| EP3907194A1 (en) | Solid precipitation device and solid precipitation method | |
| GB1593117A (en) | Process for the recovery of catalyst and solvent from the mother lquor of a process for the synthesis of therephthalic acid | |
| RU2671210C2 (en) | Producing aromatic dicarboxylic acid | |
| KR101757372B1 (en) | Method for preparation of high purity acrylic acid | |
| RU2814369C1 (en) | Method of controlling treatment of waste fluid formed during petrochemical process using waste incinerator | |
| CN1233975A (en) | Catalyst recovery | |
| CN100379713C (en) | Process for separating water produced in the catalytic oxidation of aromatic hydrocarbons to aromatic polycarboxylic acids | |
| CN1161311C (en) | Separation of glycols | |
| TWI843921B (en) | A process for controlling of the treatment of waste fluid generated during a petrochemical process using an incinerator | |
| CN1315295A (en) | Process for treating waste water generated in production of refined terephthalic acid | |
| AU759842B2 (en) | Process for the treatment of a waste water | |
| CN207628144U (en) | Containing solid hydrocarbon gas cooling purifying device | |
| JP5802115B2 (en) | Method for purifying crude terephthalic acid | |
| JPS6019756B2 (en) | Method for recovering maleic anhydride from distillation residue | |
| JP2022546460A (en) | Method for producing methacrolein from formaldehyde and propionaldehyde, and apparatus for producing the same |