申请日2013.09.29
公开(公告)日2014.01.08
IPC分类号C02F101/34; C02F1/26
摘要
本发明公开了一种高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法，在萃取塔中高浓度含酚氨煤化工废水与乙酸丁酯逆流接触，塔顶得到萃取相，塔底得萃余相;萃取相通过精馏回收萃取剂和产品粗酚，萃取剂循环利用，粗酚销售或精制，与传统技术中涉及的萃取技术相比，乙酸丁酯的回收能耗更低，本发明工艺流程简单，酚的萃取率高。使用本发明中的萃取剂可更有效地减轻后续生化处理废水的负担，节约成本，保证废水的回收利用和达标排放。
权利要求书
1.一种高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法，其特征在于：它包括以下工艺步骤：
a、以乙酸丁酯为萃取剂，高浓度含酚氨煤化工废水与乙酸丁酯在萃取塔中逆流接触，获得萃取相和萃余相，萃取温度为25-75℃，萃取pH=3.0-8.0，乙酸丁酯与高浓度含酚氨煤化工废水进料体积比为1：10-30，萃取的级数为1-12级;
b、将萃取相进行精馏，回收乙酸丁酯和产品粗酚;精馏工艺条件为：精馏塔级数8-25级，回流比0.3-0.5，操作压力0.01-0.09MPa，塔顶操作温度为35-110℃，塔底操作温度为90-150;
c、将萃余相蒸馏，回收残留乙酸丁酯;蒸馏回收工艺条件为：蒸馏塔顶操作温度为35-98℃，蒸馏塔底操作温度为105-140℃;
d、将步骤2和3回收的乙酸丁酯循环使用。
2.如权利要求1所述的高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法，其特征在于：所述步骤a中，萃取温度为35℃，萃取pH=4.0，乙酸丁酯与高浓度含酚氨煤化工废水进料体积比为1:15，萃取的级数为5级;
所述步骤b中，精馏塔级数15级，回流比0.4，操作压力0.04MPa，精馏塔顶操作温度为60℃，精馏塔底操作温度为120℃;
所述步骤c中，蒸馏塔顶操作温度为40℃，蒸馏塔底操作温度为120℃。
3.如权利要求1所述的高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法，其特征在于：所述步骤a中，萃取温度为65℃，萃取pH=6.0，乙酸丁酯与高浓度含酚氨煤化工废水进料体积比为1: 25，萃取的级数为8级;
所述步骤b中，精馏塔级数20级，回流比0.4，操作压力0.07MPa，精馏塔顶操作温度为90℃，精馏塔底操作温度为140℃;
所述步骤c中，蒸馏塔顶操作温度为60℃，蒸馏塔底操作温度为130℃。
4.如权利要求1所述的高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法，其特征在于：所述步骤a中，萃取温度为55℃，萃取pH=5.0，乙酸丁酯与高浓度含酚氨煤化工废水进料体积比为1:20，萃取的级数为10级;
所述步骤b中，精馏塔级数18级，回流比0.4，操作压力0.05MPa，精馏塔顶操作温度为75℃，精馏塔底操作温度为100℃;
所述步骤c中，蒸馏塔顶操作温度为50℃，蒸馏塔底操作温度为125℃。
5.如权利要求1-4中任意一项权利要求所述的高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法，其特征在于：所述萃取塔为填料塔或板式塔或填料塔与板式塔的混合结构塔。
说明书
一种高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法
技术领域
本发明涉及煤化工废水的萃取脱酚技术领域，尤其涉及一种高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法。
背景技术
煤化工生产中会产生大量含酚氨废水，成分复杂，直接排放会严重污染环境。同时，酚类也是重要的化工原料，可资源化回收利用。因而，高效地脱除并回收煤化工废水中的酚类物质，不但具有环保意义，也具有一定的经济意义。
目前，对于煤化工废水，常用的萃取剂有异丙醚、甲基异丁基甲酮、甲基叔戊基醚、重苯、N503等。但这些萃取剂都有其明显缺陷，比如 申请号为2012103555982.7的发明专利所述萃取剂异丙醚对多元酚的萃取能力较弱，申请号为200910192442.X的发明专利中所述萃取剂甲基异丁基甲酮在萃取过程中对高浓度酚的萃取效果不佳，异丙醚和甲基异丁基甲酮的市场价格较高(异丙醚价位在20000元/吨，甲基异丁基甲酮价位在12000-17000元/吨)，且甲基异丁基甲酮毒性较大。重苯和N503萃取时，溶剂分配系数低，流程长，消耗高。
如2012年9月19日公开的申请号为20121014513.7的发明专利公开了一种高浓度酚氨废水的回收处理方法，首先采用酸性气体对废水进行饱和吸收，降低PH后再采用异丙醚、甲基异丁基甲酮、甲基叔戊基醚作为萃取剂脱酚，然后再采用单塔加压汽提进行脱酸脱氨及溶液汽提，其不中之处在于：一方面萃取剂萃取能力弱、能耗太高、价格高，另一方面先要加酸饱和调整PH，而后还要脱酸，工艺复杂，两方面因素直接导致废水的处理效率低下且成本过高。
再如2011年5月11日授权的申请号为200910036541.9的发明专利提供的处理含酚氨煤气化废水的方法。包括单塔注碱加压汽提脱除酸性气体和氨、侧线抽出气三级分凝、二异丙醚萃取酚及溶剂回收过程。其方案中变化采用异丙醚进行酚萃取，萃取率低，使打出的废水中酚含量超标。
发明内容
本发明的目的在于克服现在有技术中存在的不足，提供一种萃取效率高且成本低的高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种高浓度含酚氨煤化工废水的萃取脱酚方法，包括以下工艺步骤：
a、以乙酸丁酯为萃取剂，高浓度含酚氨煤化工废水与乙酸丁酯在萃取塔中逆流接触，获得萃取相和萃余相，萃取温度为25-75℃，萃取pH=3.0-8.0，乙酸丁酯与高浓度含酚氨煤化工废水进料体积比为1：10-30，萃取的级数为1-12级;
b、将萃取相进行精馏，回收乙酸丁酯和产品粗酚;精馏工艺条件为：精馏塔级数8-25级，回流比0.3-0.5，操作压力0.01-0.09MPa，塔顶操作温度为35-110℃，塔底操作温度为90-150;
c、将萃余相蒸馏，回收残留乙酸丁酯;蒸馏回收工艺条件为：蒸馏塔顶操作温度为35-98℃，蒸馏塔底操作温度为105-140℃;
d、将步骤2和3回收的乙酸丁酯循环使用。
进一步的，作为本发明的优选方案，所述步骤a中，萃取温度为35℃，萃取pH=4.0，乙酸丁酯与高浓度含酚氨煤化工废水进料体积比为1:15，萃取的级数为5级;
所述步骤b中，精馏塔级数15级，回流比0.4，操作压力0.04MPa，精馏塔顶操作温度为60℃，精馏塔底操作温度为120℃;
所述步骤c中，蒸馏塔顶操作温度为40℃，蒸馏塔底操作温度为120℃。
进一步的，作为本发明的另一种优选方案，所述步骤a中，萃取温度为65℃，萃取pH=6.0，乙酸丁酯与高浓度含酚氨煤化工废水进料体积比为1: 25，萃取的级数为8级;
所述步骤b中，精馏塔级数20级，回流比0.4，操作压力0.07MPa，精馏塔顶操作温度为90℃，精馏塔底操作温度为140℃;
所述步骤c中，蒸馏塔顶操作温度为60℃，蒸馏塔底操作温度为130℃。
进一步的，作为本发明的再一种优选方案，所述步骤a中，萃取温度为55℃，萃取pH=5.0，乙酸丁酯与高浓度含酚氨煤化工废水进料体积比为1:20，萃取的级数为10级;
所述步骤b中，精馏塔级数18级，回流比0.4，操作压力0.05MPa，精馏塔顶操作温度为75℃，精馏塔底操作温度为100℃;
所述步骤c中，蒸馏塔顶操作温度为50℃，蒸馏塔底操作温度为125℃。
所述萃取塔为填料塔或板式塔或填料塔与板式塔的混合结构塔。
本发明中采用乙酸丁酯作为萃取剂，相同体积的乙酸丁酯和传统萃取剂，乙酸丁脂可以萃取更多高浓度含酚氨煤化工废水和更多的酚，比传统萃取剂高出数倍，本发明的萃取方法，在环境温度达到25℃以上时，可以不用加热，常温下萃取，有效地节约了能耗，降低了生产成本，极大地提高了萃取效率;回流比采用0.3-0.5的范围，既保障了产品分离效果、分离质量，降低了能耗和设备等成本投入，使分离效果、能耗、设备投入达到一个理想的平衡状态，有效地提高了经济效益;通过蒸馏一方面有效地回收残留在萃余相中的乙酸丁酯，避免乙酸丁酯的浪费，另一方面，为后续的脱氨、等处理提供便利。
本发明在萃取塔中高浓度含酚氨煤化工废水与乙酸丁酯逆流接触，塔顶得到萃取相，塔底得萃余相;萃取相通过精馏回收萃取剂和产品粗酚，萃取剂循环利用，粗酚销售或精制，与传统技术中涉及的萃取技术相比，乙酸丁酯的回收能耗更低，本发明工艺流程简单，酚的萃取率高。使用本发明中的萃取剂可更有效地减轻后续生化处理废水的负担，节约成本，保证废水的回收利用和达标排放。
