氨酚廢水回收技術
    發布時間: 2023-07-07 17:34    
氨酚廢水回收技術

高濃度酚氨廢水特點
含油高,高達5000-10000mg/L
總酚高,高達10000~20000mg/L
COD值高,高達38000~65000mg/L
加堿脫氨,萃取加酸,導致水中鹽含量較高,運行成本增加。
油較大部分為乳化油、溶解油,物理方法很難處理掉。
油和膠質含量高,塔內件易堵塞、塔板結焦、液泛頻繁。
出水水質容易波動,導致進生化水不合格,生化系統無法持續穩定運行。
工藝路線長、投資強度大、運行費用高。





氣質聯用色譜分析

現行處理工藝的主要問題

1、流程較長,各鏈條相互影響(除油-脫酚,酸堿度-萃取,多元酚-生化)。
2、投資大、運行費用高(約300萬元/t水.h)。
3、萃取劑屬于甲類溶劑,整個裝置屬于甲類裝置,投資較大。
4、酸堿使用量較大,運行費用高,后續需要加分鹽結晶。
5、由于溶解“油”極性較高,在水中的大量存在,排放到生化工段的廢水,酚含量仍然較高,“油”含量也較高,生化降解難度增加。
6、神木某公司運行成本80元。
上述的成本數據是按照蒸汽價格50-80元/噸,而當前蒸汽價格已經漲至200元/噸。



08-12 哈氣化、中煤圖克、義馬氣化等酚氨設計
12-13廣匯、天元、富油廢水試驗、工藝包研發
14-16新工藝、低酚量
2017熱耦合工藝
18-19煤氣凈化試驗
20-21樹脂吸附實驗、改進促進劑(保密配方)


酚氨廢水處理新技術突破點

采用節能熱耦合專利工藝,可開可停,靈活使用,技術風險低—— 熱量利用好。

(上述專利號:ZL 2020 2 1636460.0)

采用復配萃取劑,對抗水中溶解油,降低萃取劑循環量、減少加酸量,提高酚的收率——萃取劑促進劑利用好。
采用我公司專利DVST、AZKD兩種優勢內件,高效抗堵穩操作——塔內件利用好。

AZKD(ZL 2014 2 0462797.2)  DVST (ZL 2021 2 2008168.5)
采用高效可循環吸附樹脂,破解溶解油,降低水塔多元酚的含量,回水甚至可以直接當循環水補水回用,生化處理難度降低,適應性提高;用于氨水凈化,氨水質量得到提升和保證——吸附樹脂利用好。
優化換熱器選型,采用特殊布管方式,方便檢修清理——換熱器利用好。

熱量利用好——酚氨節能工藝   與傳統工藝相比,新工藝節約能耗30%

脫氨塔、酚塔、水塔進行熱耦合,脫氨塔上部某一層位置側線采出部分蒸汽;酚塔減壓操作,分為串聯的兩個塔,第一臺酚塔塔頂采出部分萃取劑,由于塔底仍有部分溶劑,溫度較低,脫氨塔側線蒸汽可為第一臺酚塔塔釜再沸器供熱;水塔減壓操作,水塔再沸器由蒸氨塔側線剩余蒸汽供熱。蒸氨塔側線蒸汽換熱后冷凝液由泵打回到采出層或者采出層下一層。



熱量利用好——酚氨節能工藝

技術指標 以45m3/h氨酚廢水處理項目為例:
蒸氨塔頂采出920kg/h的氨水,氨水濃度:15-20%;
酚塔塔釜回收606kg/h的酚,其水分、灰分滿足《中溫煤焦油》(DB61/T385-2006)一級指標要求。
水塔塔釜采出約42550kg/h,廢水:氨≤200mg/L,其余水:99.998%。

公用工程消耗

以45m3/h氨酚廢水處理項目為例:

電耗(kw·h)

蒸汽(t/h)

循環水(t/h)

萃取劑消耗(kg/h)

98%硫酸消耗(kg/h)

32%堿液消耗(kg/h

100

11

680

13

23

18

運行成本分析

電按照0.8元/kwh,蒸汽按照150元/噸,循環水按照0.15元/h核算,萃取劑的成本按照15000元/噸核算,98%硫酸消耗按照1200元/噸,32%的堿液按照1000元/噸核算,得到:處理每噸廢水運行成本約41.3元。(回收氨水和酚的收益該處不做核算)
與傳統工藝相比,新工藝節約能耗30%

萃取劑促進劑利用好——復配萃取劑

河北某企業脫酚試驗  脫酸脫氨水酚含量11400


PH值調節到5.5(原來需要降低PH到5.0,甚至4.0),常溫20度。
第一個水樣,用MIBK+一號促進劑萃取,1:3,分出水相,化驗總酚。
第二個水樣,用MIBK+二號促進劑萃取,1:3,分出水相,化驗總酚。

1#樣品總酚585.6
2#樣品總酚595.2

萃取劑促進劑利用好——復配萃取劑

混合

靜置

萃余相

塔內件用好——專利高效抗堵內件

由于酚氨廢水中粉塵、煤渣等顆粒含量高,易與油等粘稠物結合形成易堵塞塔板物質,對于垂直篩板類型的塔內件極易堵塞液相通道(如CJST及CTST的帽罩底隙);對于浮閥類型塔板極易導致閥件卡澀,不能正常開啟,因此對于酚氨廢水預處理系統各塔器需選擇較為合適的塔內件。



浮閥塔板使用1個月后


CJST塔板使用3個月后


斜孔塔板使用1個月后



CTST塔板使用3個月后

塔內件用好——專利高效抗堵內件

AZKD抗堵塔盤特點
氣體從升氣管進入塔盤,在升氣管出口處與液相接觸。液體被高速氣體吹開上升向遮擋板撞擊,經折流改變方向。沿水平方向形成對撞,液滴落回塔板,氣體上升進入上一層塔板。
抗堵性強,塔盤的升氣管高度可隨介質性質進行調整,塔板上容納固體沉降物的空間較大,可以延長塔盤有效運行的周期。
成本低廉,結構相對立體塔盤更為簡單,材料消耗少,檢修容易。

塔內件用好——專利高效抗堵內件

改進型AZKD解決氨水帶色問題
解決霧沫夾帶:在頂蓋兩側增加折板,使部分噴射出的液滴被阻擋彈回,減少帶液量。
二次解決夾帶問題:在相鄰固閥間增加蓋板,阻擋固閥間噴射出的液體碰撞后的液滴飛濺,同時又不影響氣體上升。
合理調整氣孔:條形代替圓形,除沫效果更佳。



吸附樹脂利用好——高效循環吸附劑

得到的中水品質較高,可以省掉生化處理的成本(10元/t 水),或者極大降低廢水生化處理的難度。
省掉了酚氨萃取工藝,大幅度降低投資(3-4塔及附屬設施)和運行成本(酚塔和水塔蒸汽消耗)。
增加了吸收除油及再生系統,但是設備較小,因而投資較低。
增加了吸附除油、脫酚系統及再生系統,投資和運行成本可控;
廢水中的鹽含量大幅降低。
樹脂的工作強度增加,需要保護好樹脂,延長其使用壽命。

 


案例1——山東濰焦集團酚氨廢水預處理

濰焦集團酚氨污水預處理項目,采用我公司工藝包技術、核心塔內件、塔體等,并由我公司承建的總包工程,目前該項目已竣工驗收完成。
該項目污水主要是含酚、油較高,其中酚含量高達50000mg/l,為確保最終的出水結果,工程開始前期采用我公司的萃取劑進行實驗,污水出水CODs降低至:3500mg/l,酚含量為450mg/l。

 


案例2——新疆廣匯酚塔內件改造

該裝置的設計處理水量為150m3/h,實際開車負荷提高到190m3/h,二異丙基醚的循環量也提高到最大負荷,導致酚塔的處理能力達到極限,原有塔盤存在瓶頸,再加之腐蝕的日益明顯,車間決定更換新的內件,解決酚夾帶的問題,同時降低能耗。
經過團隊研究分析,該塔運行負荷較大,氣相流速較快,霧沫夾帶量很大,導致塔頂也帶了很多萃取物到了頂部的氣相管線;該塔在提餾段2-5層塔板,表面張力發生了劇烈轉變,Foaming index 指數較高,有可能產生了大量細小的泡沫。

酚塔直徑DN1600,30層塔盤,進料量達30m3/h,優化改造,需要增加折流擋板輔助去除消泡;同時需要在精餾段塔板上增加消除霧沫夾帶的蓋板進行削減夾帶量;酚塔操作溫度和壓力波動較之前大有好轉,塔頂二異丙基醚的回收質量超出原有的指標,接近無色透明,萃取塔的萃取效果較之前也得到明顯改善。


案例3——新疆宣泰工藝包及脫酸塔增補

600萬噸/年低階煤分質綜合利用項目(一期)酚氨廢水處理系統,原設計采用脫氨工藝+堿中和+三效蒸發,廢水處理量為50m3/h。受制于原料煤質,廢水中的酸性氣體含量及油含量較高,酸性氣體含量比例將近占60%。原裝置運行蒸氨工段堿耗量大,氨水品質差,顏色深,酚鈉鹽雜質多,品質差。

我公司對該工藝進行了技術改造,內件采用高效抗堵塔盤,并在其原有絡合萃取工藝路線前段新增脫酸除油處理系統,最大限度降低廢水中的酸含量,降低堿液的無用損耗,并在該系統中首次引入乳化油及輕油回收精制工藝理念;改造后,堿液耗量降低了80%,氨水從紫紅色提高到淡黃色,無惡臭味道,提高了酚鈉鹽的品質,且整體工段蒸汽消耗量降低了將近30%左右。

 相關業績

序號

使用單位

生產能力

項目內容

1

河北新啟元能源技術有限公司

3000m3/h

煤焦油尾氣治理項目總包

2

河北新啟元能源技術有限公司

DN800

含酚水氣提塔及塔內件

3

山東富宇化工有限公司

DN1000

酸性水AZKD抗堵塔盤

4

山西潞安煤基油項目氣提塔

DN2000mm

酸性水AZKD抗堵塔盤

5

新疆廣匯新能源有限公司

DN1600

酚氨廢水-酚塔內件改造(180m3/h廢水)

6

新疆鄯善萬順發新能源有限公司

DN1400mm

塔設備及AZKD抗堵塔盤

7

新疆新疆圣雄能源股份有限公司

DN600~DN1200

蘭炭廢水處理項目塔內件合同

8

棗莊振興新材料有限公司

4m3/h

酚鈉鹽工藝包

9

棗莊振興新材料有限公司

DN1200/DN800

酚氨回收塔內件(AZKD塔盤)

10

赤峰博元科技有限公司

DN2000

混酚精制粗蒸塔

11

山東科宇化工有限公司

DN1400/1800

酸性水氣提

12

新疆宣泰環保能源有限公司

DN1600

50m3/h脫酸塔工藝包,工程設計,AZKD

13

新疆天業化工有限公司

DN2000

蒸氨塔改造(AZKD)

14

河北龍成煤炭清潔利用有限公司

小試

酚氨廢水復合萃取研發實驗

15

新疆廣匯新能源有限公司

小試

酚氨廢水PH值優化改進萃取試驗

16

新疆宣力環保能源有限公司

中試

圣湖煤氣脫酚、除油試驗

17

新疆宣泰環保能源有限公司

小試

酚氨原水、三效蒸發水樹脂脫酚試驗

18

北京萬邦達環保技術股份有限公司

小試、中試

共沸水塔出水萃取多元酚試驗

19

陜煤東鑫垣化工有限責任公司

小試

酚氨原水脫氨吸附脫酚試驗