申请日2016.04.22
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明涉及一种苯加氢废水脱硫脱氨处理方法以及处理装置。本发明在脱酸塔釜液进脱氨塔之前加入碱液,用以固定脱硫后废水中残存的硫离子。从而在蒸氨的过程中,避免废水中残存的硫离子以硫化氢的形式进入到氨气中,以影响产品氨水或液氨的质量。本发明在石化脱硫脱氨工艺的基础上,简化了整个脱硫脱氨工艺流程,降低了操作难度,节约了设备投资。
权利要求书
1.一种苯加氢废水脱硫脱氨处理方法,其包括以下步骤:
a)将来自粗苯加氢工艺的废水经过原料预热器,换热器后进入脱酸塔,在脱酸塔中加热分离,塔底温度为148至168℃,塔顶温度为50至85℃,塔顶得到硫化氢,塔底得到脱酸釜液;
b)将脱酸釜液经过换热器后,与来自碱液槽的碱液混合,然后进入脱氨塔;
c)在脱氨塔中加热分离,塔底温度124.5℃-144.5℃,塔顶分缩器前温度为119至139℃,塔顶产品经放置在脱氨塔塔顶的分缩器分缩将部分富氨汽冷却为液相回流,其余的部分排出至冷凝器,塔底的废水排出;
d)将在步骤c)中通过分缩器的所述的排出至冷凝器的其余的部分经冷凝器冷却为液相产品;
e)将在步骤d)中的所述液相产品导入氨水缓冲槽,然后将产生的氨水导入氨水储槽。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
在步骤a)中,所述脱酸塔的塔底温度为153℃至163℃。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,
在步骤a)中,所述脱酸塔的塔底温度为156℃至160℃。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,
在步骤b)中的所述碱液中的碱为NaOH或者NaHCO3。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,
在步骤b)的碱液的添加量为使得脱硫废水来自脱酸塔的脱酸釜液的pH值调整为10-11。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,
在步骤c)中,所述脱氨塔的塔底温度为129.5℃至139.5℃。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,
在步骤c)中,所述脱氨塔的塔底温度为132.5℃至136.6℃。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,
在步骤c)中,塔顶分缩器前的温度为124℃至134℃。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,
在步骤c)中,塔顶分缩器前的温度为127℃至131℃。
10.一种苯加氢废水脱硫脱氨处理装置,所述装置包括:
原料预热器1,其包括原料预热器入口11和原料预热器出口12;其用于预热来自粗苯加氢工艺的废水;
换热器2,其包括换热器第一入口21、换热器第二入口22、换热器第一出口23和换热器第二出口24;其用于使经预热器1的来自粗苯加氢工艺的废水进一步与经脱酸塔3底部排出的脱酸釜液换热;
脱酸塔3,其包括脱酸塔第一入口31、脱酸塔第二入口32、脱酸塔第一出口33和脱酸塔第二出口34,其中,所述脱酸塔第一入口31位于脱酸塔侧面中部、脱酸塔第二入口32位于脱酸塔顶部、脱酸塔第一出口33位于脱酸塔底部和脱酸塔第二出口34位于脱酸塔顶部;其用于将经过原料预热器1和换热器2的来自粗苯加氢工艺的废水脱酸以得到脱酸釜液和酸性废气;
碱液槽4,其包括碱液槽出口41;其用于使来自脱酸塔3的脱酸釜液和碱液混合;
脱氨塔5,其包括脱氨塔入口51和脱氨塔出口52;其用于使混合后的脱酸釜液和碱液整流脱氨;
脱氨塔分缩器6,其位于脱氨塔顶,包括分缩器出口61;其用于使来自脱氨塔的部分富氨汽冷却为液相回流,并使其余的富氨汽排出;
冷凝器7,其包括冷凝器入口71和冷凝器出口72;其用于将从脱氨塔分缩器6排出的其余的富氨汽经冷凝器7冷却为液相产品;
氨水缓冲罐8和氨水储槽9,其包括氨水缓冲罐入口81、氨水缓冲罐出口82和氨水储槽入口91;其用于将来自冷凝器7的液相产品收集、缓冲和储存;
其中,原料预热器入口11接收来自粗苯加氢工艺的废水,原料预热器出口12与换热器第一入口21连接;
换热器第一出口23与脱酸塔第一入口31连接,换热器第二入口22与脱酸塔第一出口33连接,换热器第二出口24与碱液槽出口41一起与脱氨塔入口51连接;
脱酸塔第二入口32接收未预热的来自粗苯加氢工艺的废水;
脱氨塔出口52排出废水;
分缩器出口61与冷凝器入口71连接;
冷凝器出口72与氨水缓冲罐入口81连接;
氨水缓冲罐出口82与氨水储槽入口91连接。
说明书
一种针对脱氨部分进行改进的苯加氢废水脱硫脱氨处理方法以及应用该方法的处理装置
技术领域
本发明属于废水处理环保领域,具体涉及一种针对脱氨工段进行改进的苯加氢废水脱硫脱氨预处理方法以及应用该方法的处理装置。
背景技术
粗苯加氢工艺的废水具有高氨氮、高COD、高硫化物、流量小的特点。该种废水必须进行预处理,把氨氮和硫化物降到一定浓度(氨氮≤150mg/L,硫化物≤50mg/L),才可以进入污水站生化系统。否则会使生化系统中的微生物中毒,造成整个生化系统的崩溃。
对于苯加氢工艺废水这类型的高氨氮、高COD、高硫化物废水,一般采用双塔脱硫脱氨工艺来进行预处理。该工艺顾名思义,由废水脱硫和废水脱氨两部分组成。废水脱硫包括废水蒸硫和硫化氢回收两个工段;废水脱氨包括废水蒸氨和氨气回收两个工段。
具体而言,废水脱氨部分的工艺为,废水经过脱硫处理后,进入蒸氨塔脱氨,脱出的氨气在氨气回收工段被制成氨水或液氨。由于脱硫后的废水中还是会有的少量硫离子,残留的少量硫离子会在废水脱氨的过程中,以硫化氢的形式进入到氨汽中,因此脱氨塔的氨汽需要采用多级分凝的方式来脱除氨汽中的硫化氢气体和水蒸气。脱除硫化氢气体和水蒸气的氨气,可用水吸收来生产氨水,若要生产液氨,还需要一套吸附脱硫装置,使得氨气中的硫化氢小于5ppm。
双塔脱硫脱氨工艺,特别是脱氨部分工艺,并不适合粗苯加氢这种高氨氮、高硫化物、水量小的工艺废水。由于水量小,可回收的氨气量就少,因此若选择生产液氨,投资大,经济效益差。但是,若选择生产氨水,由于氨汽经过三级分凝器后,氨气中还残存微量的硫化氢气体,因此,氨水中会有微量的硫离子,影响氨水的质量。同时,由于,三级分凝过程操作较为复杂,造成整个脱氨工艺操作不稳定。
发明内容
根据以上现有技术中的问题,本发明的一个目的是改进传统的脱硫脱氨工艺的脱氨部分,使其更适合处理粗苯加氢这种高氨氮、高硫化物、水量小工艺废水。
根据本发明的一个实施方式,其提供了一种苯加氢废水脱硫脱氨处理方法,其包括以下步骤:
a)将来自粗苯加氢工艺的废水经过原料预热器1,换热器2后进入脱酸塔3,在脱酸塔中加热分离,塔底温度为148至168℃,塔顶温度为50至85℃,塔顶得到硫化氢,塔底得到脱酸釜液;
b)将脱酸釜液经过换热器2后,与来自碱液槽4的碱液混合,然后进入脱氨塔;
c)在脱氨塔5中加热分离,塔底温度124.5℃-144.5℃,塔顶分缩器6前温度为119至139℃,塔顶产品经放置在脱氨塔塔顶的分缩器分缩将部分富氨汽冷却为液相回流,其余的部分排出至冷凝器,塔底的废水排出;
d)将在步骤c)中通过分缩器的所述的排出至冷凝器7的其余的部分经冷凝器冷却为液相产品;
e)将在步骤d)中的所述液相产品导入氨水缓冲槽8,然后将产生的氨水导入氨水储槽9;
优选地,在步骤a)中,所述脱酸塔的塔底温度为153℃至163℃,更优选156℃至160℃,最优选为158℃;
在步骤b)中的所述碱液没有特别的限制,只要其可以调节脱酸釜液的pH值且不会引起其他不利的反应即可,优选地,在步骤b)中的所述碱液中的碱为NaOH或者NaHCO3,更优选地,固体片碱NaOH或者NaHCO3;
优选地,在步骤b)的碱液的添加量为使得脱硫废水来自脱酸塔的脱酸釜液的pH值调整为10-11;
优选地,在步骤c)中,所述脱氨塔的塔底温度为129.5℃至139.5℃,更优选132.5℃至136.6℃,最优选为134.5℃;塔顶分缩器6前的温度为124℃至134℃,优选127℃至131℃,最优选129℃;
根据本发明的另一个实施方式,其提供了一种苯加氢废水脱硫脱氨处理装置,所述装置包括:
原料预热器1,其包括原料预热器入口11和原料预热器出口12;其用于预热来自粗苯加氢工艺的废水;
换热器2,其包括换热器第一入口21、换热器第二入口22、换热器第一出口23和换热器第二出口24;其用于使经预热器1的来自粗苯加氢工艺的废水进一步与经脱酸塔3底部的脱酸釜液换热;
脱酸塔3,其包括脱酸塔第一入口31、脱酸塔第二入口32、脱酸塔第一出口33和脱酸塔第二出口34,其中,所述脱酸塔第一入口31位于脱酸塔侧面中部、脱酸塔第二入口32位于脱酸塔顶部、脱酸塔第一出口33位于脱酸塔底部和脱酸塔第二出口34位于脱酸塔顶部;其用于将经过原料预热器1和换热器2的来自粗苯加氢工艺的废水脱酸以得到脱酸釜液和酸性废气;
碱液槽4,其包括碱液槽出口41;其用于使来自脱酸塔3的脱酸釜液和碱液混合;
脱氨塔5,其包括脱氨塔入口51和脱氨塔出口52;其用于使混合后的脱酸釜液和碱液整流脱氨;
脱氨塔分缩器6,其位于脱氨塔顶,包括分缩器出口61;其用于使来自脱氨塔的部分富氨汽冷却为液相回流,并使其余的富氨汽排出;
冷凝器7,其包括冷凝器入口71和冷凝器出口72;其用于将从脱氨塔分缩器6排出的其余的富氨汽经冷凝器7冷却为液相产品;
氨水缓冲罐8和氨水储槽9,其包括氨水缓冲罐入口81、氨水缓冲罐出口82和氨水储槽入口91;其用于将来自冷凝器7的液相产品收集、缓冲和储存;
其中,原料预热器入口11接收来自粗苯加氢工艺的废水,原料预热器出口12与换热器第一入口21连接;
换热器第一出口23与脱酸塔第一入口31连接,换热器第二入口22与脱酸塔第一出口33连接,换热器第二出口24与碱液槽出口41一起与脱氨塔入口51连接;
脱酸塔第二入口32接收未预热的来自粗苯加氢工艺的废水;
脱氨塔出口52排出废水;
分缩器出口61与冷凝器入口71连接;
冷凝器出口72与氨水缓冲罐入口81连接;
氨水缓冲罐出口82与氨水储槽入口91连接。
在本申请的装置中还包括本领域公知的管线、泵、流量计、加热器等,他们的结构和功能与现有技术中的其结构和功能相同,在此不再赘述。
根据本发明的方法,在脱酸塔釜液进入脱氨塔之前,与来自碱液槽的碱液混合,从而固定脱硫后废水中残存的硫离子,避免废水中残存的硫离子以硫化氢的形式进入到氨气中影响产品氨水的质量;同时加入碱液还能提高脱酸塔釜液的pH值,使得脱酸塔釜液在碱性条件下更易把氨气蒸出。
此外,在脱氨塔顶设分缩器,冷却部分富氨汽成为液相,作为回流。分离出的富氨汽再经冷凝冷却器冷却为液相作为产品进入氨水缓冲槽,然后产生的浓氨水进入氨水储槽。
与传统的脱硫脱氨并回收液氨的工艺相比,本申请的脱氨部分由回收液氨改为回收氨水,省掉了三级分凝系统、吸附脱硫系统以及氨气制液氨系统;而且,本申请的脱氨部分不但省掉了三级分凝系统和氨气吸收塔、还通过加入碱液以固定硫离子,改善了氨水的质量。
因此,与传统的脱硫脱氨工艺相比,本申请简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了工艺操作难度和能源消耗,更适合处理粗苯加氢这种高氨氮、高硫化物、水量小工艺废水。