申请日2009.01.09
公开(公告)日2009.12.09
IPC分类号C02F9/14; C02F1/20; C02F1/26
摘要
本发明涉及一种处理含酚氨煤气化废水的方法。该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。煤气化废水按比例分冷、热两股进料从污水汽提塔上部和中上部进入加压单塔，塔顶出酸性气，侧线采出混合气经三级分凝得高浓度氨气，侧线以下位置注碱将固定氨转化为游离氨以除去。脱除氨和酸性气的釜液与二异丙醚逆流萃取脱酚，通过溶剂回收塔和溶剂汽提塔回收萃取溶剂，并得到副产物粗酚。本发明实现煤气化废水在污水汽提单塔中同时脱除酸性气、游离氨和固定氨的过程，获得高浓度氨气，塔釜净化水中二氧化碳、硫化氢、游离氨和固定氨含量极低，不易结垢，净化后的煤气化废水符合后续生化处理要求。
权利要求书
1、一种处理含酚氨煤气化废水的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)单塔注碱加压汽提脱酸脱氨：将含二氧化碳、氨和酚的煤气化废水分成两股进料 进入污水汽提塔，其中一股原料水经冷却至30～50℃后作为冷进料进入污水汽提塔塔顶的 填料段上部，塔顶压力为0.2～0.6MPa，温度40～80℃;另一股原料水为热进料，经与侧 线抽出气换热至130～155℃后，作为热进料进入污水汽提塔填料段下第一层塔盘;所述原 料水的冷进料与热进料重量比为0.1～1∶1;冷进料吸收氨气后与热进料会合，在与塔釜上 升的蒸气进行热交换，将氨气、二氧化碳和硫化氢汽提出来，在侧线以下3～15块塔板位置 将质量百分比浓度为20～60%烧碱水溶液加压后注入汽提塔塔内，将固定氨转化为氨气脱 除;烧碱水溶液与含酚氨煤气化废水的重量比为2～4∶1000;从单塔塔顶排出混合气经冷 却分相后从污水汽提塔塔顶排出，从单塔侧线采出混合气经三级分凝得高浓度氨气，凝液 回原料罐;塔底压力为0.35～0.65MPa，温度120～170℃;从塔底采出釜液pH值为5～7;
(2)萃取脱酚：步骤(1)采出的釜液经冷却到40～60℃后送入以二异丙醚为萃取剂 的萃取塔上部进行逆流萃取，二异丙醚与污水的体积比为1∶5～10;将萃取塔下部采出的 萃余相送至溶剂汽提塔，使塔顶压力为0.1～0.2MPa，温度为60～100℃，塔底为0.1～ 0.2MPa，温度为100～120℃，从塔底采出釜液送后续生化处理。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)萃取脱酚还包括溶剂回 收，溶剂回收是将萃取塔塔顶采出的萃取相送至溶剂回收塔，使塔顶压力为0.1～0.2MPa， 温度为55～120℃，塔底为0.1～0.2MPa，温度为200～220℃，回流比0.2～0.6，从塔顶采 出二异丙醚回送溶剂罐以循环使用，从塔底采出产品粗酚;从溶剂汽提塔塔顶采出二异丙 醚回送溶剂罐，以供循环使用。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述侧线采出的混合气重量占冷热原料水 重量的8～15%。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述三级分凝是通过三级变温变压产生气 氨，其中，一级分凝器的操作压力为0.4～0.5MPa，操作温度为110～150℃，二级分凝器的 操作压力为0.35～0.4MPa，操作温度为70～115℃，三级分凝器的操作压力为0.2～0.35MPa， 操作温度为30～50℃。
说明书
一种处理含酚氨煤气化废水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理含酚氨煤气化废水的方法，特别涉及一种注碱加压汽提同时脱酸 脱氨处理煤气化废水的方法。
背景技术
煤气化废水来自于煤气洗涤时产生的高污染废水，水质成份复杂，污染物质主要有氨、 二氧化碳、单元酚、多元酚、脂肪酸等，硫化氢含量较少。这些物质都是极性物质，并且 氨、二氧化碳和硫化氢在水溶液中均为挥发性的弱电介质。废水中的H2S、CO2等酸性气 体会对处理过程造成干扰，造成设备腐蚀、结垢，而氨对微生物亦有抑制作用，影响后续 的生化处理。对于该类废水，国内外普遍采用化工分离流程与生化处理相结合的方式来处 理。煤气化废水现有化工分离处理流程一般包括脱酸、萃取、脱氨、溶剂回收等单元，以 除去酸性气体，回收酚、氨等。废水经闪蒸、沉降等预处理后除去焦油和部分轻油，进入 脱酸塔以脱除CO2、H2S等酸性气体，然后进入萃取塔萃取脱酚。萃取后的废水再经脱氨 和溶剂回收后进入生化处理工段进行生化处理。
现有工艺最突出的缺点有：萃取时水质呈碱性不利于萃取，从而导致脱酚效果不好; 由于二氧化碳含量高，且脱氨在最后进行，所以运行过程中一直有较多的二氧化碳与氨共 存的情况，两者反应产生氨盐结晶，从而致使设备结垢，堵塞严重，影响设备效率;现有 工艺属发泡体系，易发生液泛，影响设备正常运行。
单塔加压汽提是石油炼制、石油化工等工业过程产生酸性污水有效的处理方法之一。 美国专利US3518167和中国发明专利90107237.0、98114341.5都公开了单塔汽提侧线抽出 处理酸性污水的方法，通过汽提塔上部来提纯硫化氢，塔的中部来提纯氨气，塔的下部来 汽提污水中的硫化氢和氨。中国发明专利申请200710053952.X公开一种处理含硫化氢和 氨酸性污水工艺，主要针对含硫化氢和氨总浓度大于50000mg/L场合。中国发明专利申请 200610036072.7公开了一种单塔加压汽提处理煤气化污水的方法与装置，针对煤气化废水 采取汽提脱酸脱氨、萃取脱酚和溶剂回收三个步骤，提高二氧化碳和氨的脱除率，降低萃 取的pH值从而改善脱酚效果，但该方法并未充分考虑固定氨的存在。煤气化废水中含有 硫氰根、硫代硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、硫酸根、氰根、亚硫酸根和其他脂肪酸类物质， 易与氨根形成固定氨。该专利技术不能将固定氨去除，单塔出来的净化水中固定氨含量超 过后续生化处理的水质标准，影响生化处理。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种可去除固定氨并同时脱酚的处理含 酚氨煤气化废水的方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种处理含酚氨煤气化废水的方法，包括如下步骤：
(1)(1)单塔注碱加压汽提脱酸脱氨：将含二氧化碳、氨和酚的煤气化废水分成两股 进料进入污水汽提塔，其中一股原料水经冷却至30～50℃后作为冷进料进入污水汽提塔塔 顶的填料段上部，塔顶压力为0.2～0.6MPa，温度40～80℃;另一股原料水为热进料，经 与侧线抽出气换热至130～155℃后，作为热进料进入污水汽提塔填料段下第一层塔盘;所 述原料水的冷进料与热进料重量比为0.1～1∶1;冷进料吸收氨气后与热进料会合，在与塔 釜上升的蒸气进行热交换，将氨气、二氧化碳和硫化氢汽提出来，在侧线以下3～15块塔板 位置将质量百分比浓度为20～60%烧碱水溶液加压后注入汽提塔塔内，将固定氨转化为氨气 脱除;烧碱水溶液与含酚氨煤气化废水的重量比为2～4∶1000;从单塔塔顶排出混合气经 冷却分相后从污水汽提塔塔顶排出，从单塔侧线采出混合气经三级分凝得高浓度氨气，凝 液回原料罐;塔底压力为0.35～0.65MPa，温度120～170℃;从塔底采出釜液pH值为5～ 7;
(2)萃取脱酚：步骤(1)采出的釜液经冷却到40～60℃后送入以二异丙醚为萃取剂 的萃取塔上部进行逆流萃取，二异丙醚与污水的体积比为1∶5～10;将萃取塔下部采出的 萃余相送至溶剂汽提塔，使塔顶压力为0.1～0.2MPa，温度为60～100℃，塔底为0.1～ 0.2MPa，温度为100～120℃，从塔底采出釜液送后续生化处理。
为进一步实现本发明目的，所述步骤(2)萃取脱酚还包括溶剂回收，是将萃取塔塔顶 采出的萃取相送至溶剂回收塔，使塔顶压力为0.1～0.2MPa，温度为55～120℃，塔底为0.1～ 0.2MPa，温度为200～220℃，回流比0.2～0.6，从塔顶采出二异丙醚回送溶剂罐以循环使 用，从塔底采出产品粗酚;从溶剂汽提塔塔顶采出二异丙醚回送溶剂罐，以供循环使用。
所述侧线采出的混合气重量占冷热原料水重量的8～15%。
三级分凝是通过三级变温变压产生气氨，其中，一级分凝器的操作压力为0.4～0.5MPa， 操作温度为110～150℃，二级分凝器的操作压力为0.35～0.4MPa，操作温度为70～115℃，三 级分凝器的操作压力为0.2～0.35MPa，操作温度为30～50℃。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明方法相比中国专利200610036072.7，通过注碱的方法有效脱除污水中的固 定氨含量，满足后续生化处理要求。
(2)本发明方法相对煤气化行业普遍采用的化工处理方法，将脱酸和脱氨在一个塔里 实现，即将脱酸塔和脱氨塔减为一个单塔，减少了设备投资和运行费用。
(3)本发明方法相对煤气化行业普遍采用的化工处理方法，提高了CO2和氨的脱除率， 总氨含量降低至300mg·L-1以下，从而缓解原有流程中的氨盐结晶和结垢问题。
(4)本发明方法的采用使得塔釜净化水pH值降低到5～7，呈偏酸性，从而大大改善 随后的萃取溶剂脱酚效果，处理后废水的污染负荷大幅度下降，减轻生化段的处理负荷， 解决高浓度含酚废水的治理难题。
(5)汽提塔1采用加压塔，有效地抑制煤气化废水水质体系发泡问题，保证设备的长 期稳定运行。
