CN204981455U - 一种碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***。所述清洁生产处理***包括脱酸脱氨单元、三级分凝单元、粗氨气精制单元、氨气吸收单元、精馏制液氨单元、萃取脱酚单元、水塔精馏单元、酚塔精馏单元和粗酚减压连续精馏单元。本实用新型利用化工技术解决环保处理难问题，利用化工精馏、萃取、吸附等单元操作将高浓度煤化工废水处理达到满足后续生化处理需求，一般COD低于3000mg·L^-1，总酚低于300mg·L^-1，氨氮低于300mg·L^-1，而其中脱除的组分都有效得到处理或形成终产品。本实用新型不仅达到环境保护目的，社会、环保效益显著，而且从废水中获得有价值的资源，并且将其精细化处理，大大提高附加值。

Description

一种碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***

技术领域

本实用新型属于废水处理领域，具体涉及一种碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***。

背景技术

劣质煤加工过程中，由于温度处于400-1000摄氏度区域，会产生大量高浓污染物。这些污染物进入煤化工高浓酚氨废水，使其含有氨氮、硫化物、碳酸根物质、粉尘、煤焦油、单元酚、多元酚等多种有机污染物。通常采用重力沉降、离心分离脱除其中大部分的煤焦油、粉尘，然后进入酚氨回收工段。酚氨回收通常是脱除氨氮和酸性气、溶剂萃取脱酚两个环节。鲁奇气化、BGL、煤低温干馏、褐煤提质、煤焦油加氢等煤化工过程产生高浓酚氨废水，如何将其中有价值的资源回收，以达到清洁生产目的，是目前该类废水处理的重要环保问题。在众多企业煤化工酚氨回收处理中，回收氨***不完善，未能与***整体协调，粗酚品质差而难以找到销路，虽然部分解决了废水的处理问题，但同时又诞生新的废气、废固等新问题。因此，提供一种思路简洁、高效环保、综合利用的全方案整体解决高浓煤化工酚氨废水极其重要。

实用新型内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本实用新型的目的在于提供一种碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***。具体为将碎煤加压气化产生的含氨、酸性气和酚的高浓废水经一系列化工单元操作达到后续生化处理要求，而整个过程实现清洁生产，同时处理对象也包含类似废水，如褐煤提质废水。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***，包括脱酸脱氨单元、三级分凝单元、粗氨气精制单元、氨气吸收单元、精馏制液氨单元、萃取脱酚单元、水塔精馏单元、酚塔精馏单元和粗酚减压连续精馏单元；

所述脱酸脱氨单元设有高浓度煤化工废水入口，脱酸脱氨单元的采出气出口与三级分凝单元的采出气入口连接；所述三级分凝单元的凝液出口与脱酸脱氨单元的凝液入口连接，三级分凝单元的粗氨气出口与粗氨气精制单元的粗氨气入口连接；所述粗氨气精制单元设有稀氨水入口和碱液入口，粗氨气精制单元的氨盐出口与脱酸脱氨单元的氨盐入口连接，粗氨气精制单元的废碱液出口与脱酸脱氨单元的废碱液入口连接，粗氨气精制单元的精氨气出口与氨气吸收单元的精氨气入口连接；所述氨气吸收单元设有脱盐水入口，氨气吸收单元的氨水出口与精馏制液氨单元的氨水入口连接；

所述脱酸脱氨单元的脱氨脱氢后的废水出口与萃取脱酚单元的脱氨脱氢后的废水入口连接；所述萃取脱酚单元的萃取相出口与酚塔精馏单元的萃取相入口连接，萃取脱酚单元的萃余相出口与水塔精馏单元的萃余相入口连接；所述酚塔精馏单元的回收的萃取剂出口与萃取脱酚单元的回收的萃取剂入口连接，酚塔精馏单元的粗酚出口与粗酚减压连续精馏单元的粗酚入口连接；所述水塔精馏单元的汽提的萃取剂出口与萃取脱酚单元的汽提的萃取剂入口连接；

所述脱酸脱氨单元还设有酸性气出口；所述精馏制液氨单元还设有液氨出口；所述水塔精馏单元还设有废水出口；所述粗酚减压连续精馏单元还设有精细化工产品出口，例如苯酚、邻甲酚、间对甲酚和二甲酚出口。

所述三级分凝单元的凝液出口也可以与高浓煤化工废水的储罐连接。

上述碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***的具体工艺，具体步骤如下：

高浓煤化工废水经过脱酸脱氨单元得到酸性气、采出气和脱酸脱氨后的废水，采出气进入三级分凝单元，脱酸脱氨后的废水进入萃取脱酚单元，酸性气可通入锅炉焚烧装置或硫回收单元；

采出气经过三级分凝单元处理得到粗氨气和凝液，粗氨气进入粗氨气精制单元，凝液循环进入脱酸脱氨单元；粗氨气进入粗氨气精制单元用稀氨水或水与碱液直接吸收粗氨气中残余的酸性气及挥发酚物质，得到氨盐、废碱液以及精氨气，氨盐直接进入脱酸脱氨单元分解，废碱液进入脱酸脱氨单元用于脱除固定氨，精氨气进入氨气吸收单元；精氨气在氨气吸收单元处理中利用脱盐水制得氨水，氨水经精馏制液氨单元处理得到液氨；

脱酸脱氨后的废水经过萃取脱酚单元萃取后得到萃取相和萃余相，萃取相进入酚塔精馏单元，萃余相进入水塔精馏单元；

萃取相经过酚塔精馏单元处理得到粗酚和回收的萃取剂，粗酚进入粗酚减压连续精馏单元制备成一系列精细化工产品：苯酚、邻甲酚、间对甲酚和二甲酚，回收的萃取剂循环进入萃取脱酚单元；

萃余相主体为废水，萃余相经过水塔精馏单元处理得到废水和汽提的萃取剂，废水进入后续生化处理阶段，汽提的萃取剂循环进入萃取脱酚单元。

高浓煤化工废水经过上述***处理后，得到的废水满足后续生化处理需求，一般COD低于3000mg·L^-1，总酚低于300mg·L^-1，氨氮低于300mg·L^-1。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型利用化工技术解决环保处理难问题，利用化工精馏、萃取、吸附等单元操作将高浓度煤化工废水处理达到满足后续生化处理需求，一般COD低于3000mg·L^-1，总酚低于300mg·L^-1，氨氮低于300mg·L^-1，而其中脱除的组分都有效得到处理或形成终产品。

(2)本实用新型不仅达到环境保护目的，社会、环保效益显著，而且从废水中获得有价值的资源，并且将其精细化处理，大大提高附加值。

(3)通过本实用新型清洁生产处理***，不仅可以保证出水达到后续生化处理需求从而易于实现达标排放，而且整个***不会再产生新的废气废液废固。还具有如下特点：

产生的粗酚或劣质酚产品经过粗酚减压连续精馏可得到高附加值的精细化学品苯酚、邻甲酚、间对甲酚和二甲酚；

含较高浓度氨的采出气经过三级分凝、粗氨气精制可大幅提纯氨气，大大降低杂质含量，利于提高之后的氨水或液氨品质；

氨气提纯过程中产生的杂质分别通过凝液、氨盐和废碱液循环回脱酸脱氨***，得到有效安置处理，实现清洁生产内循环；

碎煤加压气化产生的酸性气通常含少量的硫化氢和大量的二氧化碳，可以进锅炉焚烧或煤化工行业常见的硫回收单元***。

附图说明

图1为本实用新型碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***的***结构示意图，图中：2为脱酸脱氨单元，9为三级分凝单元，12为粗氨气精制单元，18为氨气吸收单元，21为精馏制液氨单元，4为萃取脱酚单元，6为水塔精馏单元，24为酚塔精馏单元，28为粗酚减压连续精馏单元，其余为物流编号：1为高浓煤化工废水、3为脱酸脱氨后的废水、5为萃余相、7为废水、8为采出气、10为凝液、11为粗氨气、13为稀氨水、14为氨盐、15为碱液、16为废碱液、17为精氨气、19为脱盐水、20为氨水、22为液氨、23为萃取相、25为回收的萃取剂、26为汽提的萃取剂、27为粗酚、29为苯酚、30为邻甲酚、31为间对甲酚、32为二甲酚、33为酸性气。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

本实用新型提供了一种碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***，如图1所示：包括脱酸脱氨单元2、三级分凝单元9、粗氨气精制单元12、氨气吸收单元18、精馏制液氨单元21、萃取脱酚单元4、水塔精馏单元6、酚塔精馏单元24和粗酚减压连续精馏单元28；

所述脱酸脱氨单元2设有高浓度煤化工废水入口，脱酸脱氨单元2的采出气出口与三级分凝单元9的采出气入口连接；所述三级分凝单元9的凝液出口与脱酸脱氨单元2的凝液入口连接，三级分凝单元9的粗氨气出口与粗氨气精制单元12的粗氨气入口连接；所述粗氨气精制单元12设有稀氨水入口和碱液入口，粗氨气精制单元12的氨盐出口与脱酸脱氨单元2的氨盐入口连接，粗氨气精制单元12的废碱液出口与脱酸脱氨单元2的废碱液入口连接，粗氨气精制单元12的精氨气出口与氨气吸收单元18的精氨气入口连接；所述氨气吸收单元18设有脱盐水入口，氨气吸收单元18的氨水出口与精馏制液氨单元21的氨水入口连接；

所述脱酸脱氨单元2的脱氨脱氢后的废水出口与萃取脱酚单元4的脱氨脱氢后的废水入口连接；所述萃取脱酚单元4的萃取相出口与酚塔精馏单元24的萃取相入口连接，萃取脱酚单元4的萃余相出口与水塔精馏单元6的萃余相入口连接；所述酚塔精馏单元24的回收的萃取剂出口与萃取脱酚单元4的回收的萃取剂入口连接，酚塔精馏单元24的粗酚出口与粗酚减压连续精馏单元28的粗酚入口连接；所述水塔精馏单元6的汽提的萃取剂出口与萃取脱酚单元4的汽提的萃取剂入口连接；

所述脱酸脱氨单元2还设有酸性气出口；所述精馏制液氨单元21还设有液氨出口；所述水塔精馏单元6还设有废水出口；所述粗酚减压连续精馏单元28还设有苯酚、邻甲酚、间对甲酚和二甲酚出口。

上述碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***的具体工艺，具体步骤如下：

高浓煤化工废水1经过脱酸脱氨单元2得到酸性气33、采出气8和脱酸脱氨后的废水3，采出气8进入三级分凝单元9，脱酸脱氨后的废水3进入萃取脱酚单元4，酸性气33可通入锅炉焚烧装置或硫回收单元；

采出气8经过三级分凝单元9处理得到粗氨气11和凝液10，粗氨气11进入粗氨气精制单元12，凝液10循环进入脱酸脱氨单元2；粗氨气11进入粗氨气精制单元12用稀氨水13与碱液15直接吸收粗氨气11中残余的酸性气及挥发酚物质，得到氨盐14、废碱液16以及精氨气17，氨盐14直接进入脱酸脱氨单元2分解，废碱液16进入脱酸脱氨单元2用于脱除固定氨，精氨气17进入氨气吸收单元18；精氨气17在氨气吸收单元18处理中利用脱盐水19制得氨水20，氨水20经精馏制液氨单元21处理得到液氨22；

脱酸脱氨后的废水3经过萃取脱酚单元4萃取后得到萃取相23和萃余相5，萃取相23进入酚塔精馏单元24，萃余相5进入水塔精馏单元6；

萃取相23经过酚塔精馏单元24处理得到粗酚27和回收的萃取剂25，粗酚27进入粗酚减压连续精馏单元28制备成一系列精细化工产品：苯酚29、邻甲酚30、间对甲酚31和二甲酚32，回收的萃取剂25循环进入萃取脱酚单元4；

萃余相5主体为废水，萃余相5经过水塔精馏单元6处理得到废水7和汽提的萃取剂26，废水7进入后续生化处理阶段，汽提的萃取剂26循环进入萃取脱酚单元4。

上述工艺包括了三条路线：废水处理工序、粗酚回收精制工序和氨气回收精制工序：

所述的废水处理工序：碎煤加压气化产生的高浓废水是高含酚、氨、酸性气和COD的废水，首先经过脱酸脱氨单元，经过高温水解分解出酸性气和氨，利用酸性气和氨在水中溶解度差异将两者分离；脱酸脱氨后的废水进入萃取脱酚单元，通过酚或有机污染物在不同溶剂中的溶解度差异，得到萃取相和萃余相；萃余相主体为废水，但含有溶解性的萃取剂需要经过水塔精馏单元经与水共沸后蒸出，汽提的萃取剂循环进入萃取脱酚单元使用；水塔精馏单元处理得到废水能满足后续常规生化处理需求，一般COD低于3000mg·L^-1，总酚低于300mg·L^-1，氨氮低于300mg·L^-1；

所述的粗酚回收精制工序：碎煤加压气化产生的高浓废水经过脱酸脱氨单元，含酚量基本保持不变，再进入萃取脱酚单元，废水中的酚转移到萃取剂中形成萃取相，而后移出进入酚塔精馏单元，利用粗酚与萃取剂的沸点差异，萃取剂从酚塔精馏单元出去经冷凝降温后循环使用，粗酚进入后续减压连续精馏单元，利用四座精馏塔在减压作用下降低组分沸点，连续获得苯酚、邻甲酚、间对甲酚和二甲酚高价值产品；

所述的氨气回收精制工序：包括碎煤加压气化产生的高浓废水经过脱酸脱氨单元，采出气含有水蒸汽、酸性气、挥发酚等杂质，利用不同气相专为液相的沸点压力不同，经过三级分凝单元可将绝大多数水蒸汽、酸性气、挥发酚等杂质去除，凝液循环回脱酸脱氨单元处理；之后粗氨气进入粗氨气精制单元，利用水吸收氨气形成稀氨水，再利用稀氨水与酸性气反应生成硫铵碳铵盐，利用碱液与酸性气、苯酚反应生产强碱弱酸盐；硫铵碳铵盐可回脱酸脱氨单元经高温分解成酸性气和氨，强碱弱酸盐可回脱酸脱氨单元代替部分碱液用于脱除固定氨；精氨气使用脱盐水进入氨气吸收单元形成合格氨水，再进入氨水精馏制液氨单元通过精馏塔从塔顶冷凝得到液氨产品。

实施例1

除油除污泥后的COD22110mg·L^-1、总酚6820mg·L^-1，总氨5800mg·L^-1，二氧化碳(碳酸根或碳酸氢根离子)4400mg·L^-1的高浓煤化工废水300t/hr经过脱酸脱氨单元2得到酸性气33、采出气8和脱酸脱氨后的废水3，采出气8进入三级分凝单元9，脱酸脱氨后的废水3进入萃取脱酚单元4，酸性气33主要为98％以上纯度的二氧化碳气体进入锅炉焚烧装置；

采出气8经过三级分凝单元9处理得到粗氨气11和凝液10，粗氨气11进入粗氨气精制单元12，凝液10循环进入脱酸脱氨单元2；粗氨气11进入粗氨气精制单元12用稀氨水13与碱液15直接吸收粗氨气11中残余的酸性气及挥发酚物质，得到氨盐14、废碱液16以及精氨气17，氨盐14直接进入脱酸脱氨单元2分解，废碱液16进入脱酸脱氨单元2用于脱除固定氨，精氨气17进入氨气吸收单元18；精氨气17在氨气吸收单元18处理中利用脱盐水19制得氨水20，氨水20经精馏制液氨单元21处理得到液氨22，液氨纯度达到99％以上，其中酚类、酸性气和油类杂质含量分别低于10mg·L^-1。

脱酸脱氨后的废水3经过萃取脱酚单元4萃取后得到萃取相23和萃余相5，萃取相23进入酚塔精馏单元24，萃余相5进入水塔精馏单元6；

萃取相23经过酚塔精馏单元24处理得到粗酚27和回收的萃取剂25，粗酚27进入粗酚减压连续精馏单元28制备成一系列精细化工产品：苯酚29、邻甲酚30、间对甲酚31和二甲酚32，回收的萃取剂25循环进入萃取脱酚单元4；

萃余相5主体为废水，萃余相5经过水塔精馏单元6处理得到废水7和汽提的萃取剂26，汽提的萃取剂26循环进入萃取脱酚单元4。废水7进入后续生化处理阶段，废水7中COD为2200mg·L^-1、总酚245mg·L^-1、氨氮含量145mg·L^-1、酸性气为痕量。

实施例2

除油除污泥后的COD28890mg·L^-1、总酚8640mg·L^-1，总氨6500mg·L^-1，二氧化碳(碳酸根或碳酸氢根离子)4800mg·L^-1的高浓煤化工废水300t/hr经过实施例1同样的装置流程，酸性气33主要为98％以上纯度的二氧化碳气体进入锅炉焚烧装置；液氨纯度达到99％以上，其中酚类、酸性气和油类杂质含量分别低于10mg·L^-1。水塔塔釜出来的废水7COD为3000mg·L^-1，总酚300mg·L^-1，氨氮含量300mg·L^-1，酸性气为痕量。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理***，其特征在于，包括脱酸脱氨单元、三级分凝单元、粗氨气精制单元、氨气吸收单元、精馏制液氨单元、萃取脱酚单元、水塔精馏单元、酚塔精馏单元和粗酚减压连续精馏单元；

所述脱酸脱氨单元设有高浓度煤化工废水入口，脱酸脱氨单元的采出气出口与三级分凝单元的采出气入口连接；所述三级分凝单元的凝液出口与脱酸脱氨单元的凝液入口连接，三级分凝单元的粗氨气出口与粗氨气精制单元的粗氨气入口连接；所述粗氨气精制单元设有稀氨水入口和碱液入口，粗氨气精制单元的氨盐出口与脱酸脱氨单元的氨盐入口连接，粗氨气精制单元的废碱液出口与脱酸脱氨单元的废碱液入口连接，粗氨气精制单元的精氨气出口与氨气吸收单元的精氨气入口连接；所述氨气吸收单元设有脱盐水入口，氨气吸收单元的氨水出口与精馏制液氨单元的氨水入口连接；

所述脱酸脱氨单元的脱氨脱氢后的废水出口与萃取脱酚单元的脱氨脱氢后的废水入口连接；所述萃取脱酚单元的萃取相出口与酚塔精馏单元的萃取相入口连接，萃取脱酚单元的萃余相出口与水塔精馏单元的萃余相入口连接；所述酚塔精馏单元的回收的萃取剂出口与萃取脱酚单元的回收的萃取剂入口连接，酚塔精馏单元的粗酚出口与粗酚减压连续精馏单元的粗酚入口连接；所述水塔精馏单元的汽提的萃取剂出口与萃取脱酚单元的汽提的萃取剂入口连接；

所述脱酸脱氨单元还设有酸性气出口；所述精馏制液氨单元还设有液氨出口；所述水塔精馏单元还设有废水出口；所述粗酚减压连续精馏单元还设有精细化工产品出口。