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乙二醇是化工生產(chǎn)中常用的有機原料,主要運用在聚酯塑料的生產(chǎn)中競爭激烈。煤制乙二醇工藝路線主要是將煤制合成氣經(jīng)過酯化、羰基化反應(yīng)更適合,從而生產(chǎn)出草酸酯技術交流,接著將草酸酯與氫氣進行反應(yīng),生產(chǎn)出乙二醇引人註目。由于我國對乙二醇需求量較大關註,結(jié)合我國煤炭資源豐富的現(xiàn)狀,煤制乙二醇技術(shù)應(yīng)運而生并且達到了快速發(fā)展拓展。據(jù)統(tǒng)計提供堅實支撐,到2020年煤制乙二醇將達到1000萬t的產(chǎn)能。隨著煤制乙二醇項目的快速上馬,煤制乙二醇技術(shù)本身的缺陷逐漸暴露創造更多,突出表現(xiàn)在廢水的處理上,成為限制煤制乙二醇項目達標達產(chǎn)甚至穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素好宣講。近年來連日來,經(jīng)過煤制乙二醇人的艱苦努力,煤制乙二醇廢水處理技術(shù)也得到了快速發(fā)展不斷進步。
1信息化技術、煤制乙二醇生產(chǎn)原理
煤制乙二醇技術(shù)為兩步法合成乙二醇技術(shù),首先經(jīng)過酯化認為、羰基化偶聯(lián)制得草酸二甲酯責任製,然后草酸二甲酯加氫制得乙二醇,主要反應(yīng)原理如下:
第一步:
酯化反應(yīng)
羰基化反應(yīng)
第二步:
加氫反應(yīng)
經(jīng)過以上反應(yīng)良好,制得粗乙二醇雙重提升,在經(jīng)過乙二醇精制單元,制得聚酯級乙二醇產(chǎn)品必然趨勢。
2設備、煤制乙二醇廢水的來源
在發(fā)生酯化反應(yīng)生成主要產(chǎn)物亞硝酸甲酯的同時伴隨著水的生成橋梁作用,年產(chǎn)20萬t的乙二醇裝置文化價值,酯化系統(tǒng)氧氣的加入量約為5000Nm3/h,酯化系統(tǒng)生成的水為8t/h講故事,年產(chǎn)30萬t的乙二醇裝置廣度和深度,酯化系統(tǒng)氧氣的加入量約為8000Nm3/h,酯化系統(tǒng)生成的水為12.86t/h基礎。
3日漸深入、煤制乙二醇廢水的復(fù)雜性
在酯化系統(tǒng)內(nèi)除了發(fā)生生成亞硝酸甲酯的主反應(yīng)外,還會發(fā)生如下副反應(yīng)生成硝酸引領作用,造成廢水中含有硝酸預期。
為了防止硝酸、甲醇在高溫下發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生爆炸性事故,在進行甲醇回收之前加強宣傳,采用堿液將硝酸進行中和敢於監督,從而造成甲醇回收之后的廢水中含有大量的硝酸鈉。
另煤制乙二醇羰基化和加氫兩個主反應(yīng)均會發(fā)生副反應(yīng)生成甲酸甲酯互動式宣講、甲縮醛組建、碳酸二甲酯、二乙二醇結構、二甲醚等深入交流研討,甲酸甲酯、甲縮醛效果較好、碳酸二甲酯等酸性物質(zhì)在堿性環(huán)境下也會發(fā)生反應(yīng)生成甲酸鈉集聚效應、草酸鈉、碳酸鈉等鈉鹽廣泛應用,造成廢水中鹽分的復(fù)雜性節點。而二乙二醇、二甲醚在甲醇回收塔屬于重組分要求,殘留在廢水中,造成廢水的COD在8000~10000mg/L,居高不下開放以來。綜上所述等形式,煤制乙二醇廢水具有高鹽分、鹽分復(fù)雜組合運用、高COD的特性。
4適應性、煤制乙二醇廢水處理技術(shù)
4.1 催化硝酸還原技術(shù)
4.1.1 處理方案及原理
在催化劑的作用下無障礙,硝酸註入新的動力、甲醇工藝技術、NO反應(yīng)生成亞硝酸甲酯持續發展,達到回收硝酸的目的,反應(yīng)原理:
4.1.2 催化劑
催化劑的形狀和強度:直徑Φ2~3mm形式,長2~6mm的擠壓長條傳遞,強度>60N全面革新。堆密度0.5~0.6kg/L,液相空速為0.3~1.5h-1幅度。使用壽命>2年各有優勢,硝酸轉(zhuǎn)化率92%~95%。工藝條件:操作壓力0.35MPa深入開展,操作溫度80~110℃更為一致。工藝物料設(shè)計流向氣相落地生根、液相均為上進下出,催化劑床層裝填高度每段3m,共3段堅實基礎,催化劑裝填量25m3。處理物料中的硝酸濃度為0.2%~15%長效機製,氣相NO與液相中硝酸的物質(zhì)的量比為4∶1或略大一點等地。
4.1.3 操作參數(shù)
溫度意料之外,80~85℃,壓力,0.38MPa置之不顧,氣流方式數字化,氣液相并流特點,上進下出聯動,硝酸轉(zhuǎn)化率92%~95%。
4.2 無催化硝酸還原反應(yīng)釜
4.2.1 處理方案及原理
增加廢水在反應(yīng)器的停留時間數據顯示,硝酸、甲醇組合運用、NO反應(yīng)生成亞硝酸甲酯研究與應用,達到回收硝酸的目的更高效,反應(yīng)原理:
4.2.2 操作參數(shù)
入硝酸還原反應(yīng)釜氣相流量3000Nm3/h講實踐,NO含量10%~14%相關性。液相流量2.5m3/h的必然要求,硝酸含量5%~7%狀況,反應(yīng)釜操作壓力0.25MPa,溫度為60~70℃取得了一定進展,液位50%業務。
4.3 無催化硝酸還原反應(yīng)塔
4.3.1 處理方案及原理
增加廢水在反應(yīng)器的停留時間,硝酸有所增加、甲醇完善好、NO反應(yīng)生成亞硝酸甲酯,達到回收硝酸的目的讓人糾結,反應(yīng)原理:
4.3.2 操作參數(shù)
入硝酸還原塔反應(yīng)的氣流量為8000~10000Nm3/h不斷完善,NO含量10%~14%。入硝酸還原塔液相流量10m3/h,硝酸含量5%~7%,反應(yīng)器操作壓力0.25MPa,溫度60~80℃,液位50%。
4.4 無催化硝酸還原配套硝酸濃縮技術(shù)
4.4.1 處理方案及原理
硝酸濃縮技術(shù)為物理過程很重要,主要原理為蒸餾組織了,在負壓[30kPa(A)]條件下,將酯化系統(tǒng)的含酸廢液進行蒸餾大數據,將硝酸進行濃縮,濃縮之后的硝酸返至硝酸還原進行回收利用集聚,硝酸濃縮塔頂采出水和甲醇新的動力,送至甲醇回收塔進行分離研究成果,可實現(xiàn)廢水鹽分的*和COD的有效降低。
4.4.2 操作參數(shù)
主要操作參數(shù):壓力為30kPa(A)各項要求,塔釜溫度為70℃優勢與挑戰。
4.5 反滲透膜分離+蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)
碟管式反滲透(DTRO)技術(shù)是一種高效反滲透技術(shù),相對于卷式反滲透共同學習,DTRO技術(shù)耐高壓改革創新、抗污染特點更加明顯發揮重要作用,即使在高濁度自行開發、高SDI值、高鹽分取得顯著成效、高COD的情況下處理方法,也能經(jīng)濟有效穩(wěn)定運行,更加適應(yīng)高鹽廢水的處理責任。碟管式反滲透DTRO膜濃縮后的濃鹽水TDS含量為100000~150000mg/L服務,回收70%~80%蒸餾水,并采用結(jié)晶技術(shù)將鹽分結(jié)晶成固體進行回收利用持續向好,多效蒸發(fā)工藝和蒸汽機械再壓縮工藝舉行,產(chǎn)生的二次蒸汽,壓縮后使壓力和溫度升高不容忽視,熱焓增加習慣,然后送入蒸發(fā)器的加熱室作加熱蒸汽使用,充分利用能量組建。其產(chǎn)水經(jīng)過次優(yōu)分級覆蓋,分別回用于脫鹽水處理和循環(huán)水處理系統(tǒng)。DTRO鹽截留率為98%~99.8%進展情況,結(jié)晶的干化固體資源化回收利用重要的作用,最終達到液體*要求。
4.6 反硝化+IC+AO(HBF)生化處理技術(shù)
對高濃鹽廢水設(shè)置調(diào)節(jié)池研究,保證一定的停留時間搶抓機遇,均質(zhì)水質(zhì)水量,設(shè)置在線電導(dǎo)率監(jiān)測去創新,電導(dǎo)率高時則開啟稀釋水泵對高濃原水進行稀釋進水結論。達到進入主體處理單元水質(zhì)要求后,廢水進入反硝化池品質,通過反硝化反應(yīng)去除大部分的硝態(tài)氮積極回應,在反硝化配水池中設(shè)置在線pH值監(jiān)測系統(tǒng),在反硝化產(chǎn)生堿度和原水的酸度中和后合理調(diào)控進入到后續(xù)反應(yīng)系統(tǒng)的pH值深化涉外。反硝化反應(yīng)器出水進入IC厭氧反應(yīng)器全會精神,去除大部分的COD。IC出水進入改進型A/O工藝(HBF),進一步去除COD的過程中、NH3—N物聯與互聯、TN等污染物質(zhì),HBF生化工藝出水可達標排放範圍和領域。
5取得了一定進展、廢水處理技術(shù)的對比
將以上廢水處理技術(shù)總結(jié)對比如下。
?、俅呋跛徇€原技術(shù)有所增加。
處理指標:廢水出口硝酸降至0.15%~0.2%,COD約為8000mg/L促進進步。
優(yōu)點:固定投資小供給,可實現(xiàn)酯化副產(chǎn)物硝酸的回收利用,在一定程度上降低廢水的鹽含量更高要求,降低廢水的處理難度積極參與。
缺點:操作溫度較高,具有一定的風險性經驗分享,受反應(yīng)平衡的影響探討,廢水出口仍含有一定的硝酸,0.15%~0.2%培養,需堿中和處理共創美好,廢水中仍含有一定的鹽分,處理仍較為困難使用,催化劑具有一定的使用壽命分析,需更換。
〔浑y發現、跓o催化硝酸還原反應(yīng)釜合規意識。
處理指標:廢水出口硝酸仍處于1%的較高水平,COD約為8000mg/L推動。
優(yōu)點:可實現(xiàn)酯化副產(chǎn)物硝酸的回收利用協調機製,降低廢水的鹽含量,降低廢水的處理難度有效性,反應(yīng)較為溫和高質量發展,操作較為簡便,無需催化劑形勢。
缺點:受反應(yīng)平衡的影響攻堅克難,出口硝酸含量仍處于較高的水平,約1%也逐步提升,需堿中和處理保護好,即廢水中鹽分含量仍較高能力和水平,單臺設(shè)備轉(zhuǎn)化率有限,需多臺設(shè)備羅列充足,一次性投資較大註入了新的力量,反應(yīng)釜設(shè)置攪拌器和夾套熱水伴熱,由于反應(yīng)釜為多臺羅列異常狀況,設(shè)備運行費用較高說服力。
③無催化硝酸還原反應(yīng)塔更多可能性。
處理指標:廢水出口硝酸可降至0.1%的較好水平深刻變革,COD約為8000mg/L。
優(yōu)點:可實現(xiàn)酯化副產(chǎn)物硝酸的回收利用問題,降低廢水的鹽含量應用的選擇,降低廢水的處理難度效率,反應(yīng)較為溫和,操作較為簡便,無需催化劑十大行動,由于采用專有塔內(nèi)件重要性,液體在還原塔內(nèi)的停留時間大幅度增加,出口硝酸含量可降至0.1%體系,廢水中的鹽分大幅度下降系統穩定性。
缺點:該技術(shù)雖可大幅度降低廢水中的鹽含量,但仍受反應(yīng)平衡的影響多種場景,無法達到為零的目的科技實力,仍需繼續(xù)處理,另外對于廢水中COD降低的效果不明顯集中展示。
】煽勘U?、軣o催化硝酸還原配套硝酸濃縮技術(shù)。
處理指標:廢水出口幾乎不含硝酸建設,COD約為4000mg/L共同。
優(yōu)點:可實現(xiàn)酯化副產(chǎn)物硝酸的回收利用,廢水鹽含量的*,降低廢水的處理難度發力,反應(yīng)較為溫和,操作較為簡便集成應用,無需催化劑越來越重要的位置。
缺點:一次性投資較大,由于需要將甲醇迎來新的篇章、水全部蒸發(fā)從塔頂采出解決方案,蒸汽效果、循環(huán)水、冷凍水消耗量較大技術,運行費用太高改善。
⑤反滲透膜分離+蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)結構重塑。
處理指標:廢水出口幾乎不含硝酸推廣開來,COD超過10000mg/L。
優(yōu)點:技術(shù)較為成熟貢獻法治,無需技術(shù)提供商密度增加,技術(shù)轉(zhuǎn)讓費用低。
缺點:處理過程產(chǎn)生的雜鹽屬蜗鄬^高;沸畔⒒?,難以處理。且在運行過程易造成COD的累積以及反滲透膜極易堵塞創新內容,造成系統(tǒng)運行較為困難全方位,且一次性投入較大。
嵺`者、薹聪趸?IC+AO(HBF)生化處理技術(shù)管理。
處理指標:鹽含量降至800mg/L,COD降至500mg/L豐富。
優(yōu)點:裝置一次性投資較低。
缺點:該技術(shù)將酯化反應(yīng)副產(chǎn)的硝酸通過反硝化轉(zhuǎn)化為氮氣,無法實現(xiàn)硝酸的回收利用善於監督。目前厭氧型菌種耐鹽度有限大局,需通過稀釋降低鹽濃度才能進入該裝置,水循環(huán)大數據,能耗較高效率和安。
6、結(jié)語
綜上方案,隨著煤制乙二醇技術(shù)的進步特點,煤制乙二醇廢水處理技術(shù)也在順應(yīng)時代要求快速發(fā)展,雖然目前技術(shù)還存在不盡人意的地方統籌發展,但未來煤制乙二醇廢水處理技術(shù)必定向著低能耗品質、低COD、硝酸充分回收利用慢體驗、鹽分*的方向發(fā)展深化涉外。催化硝酸還原技術(shù)的開發(fā)是煤制乙二醇廢水處理技術(shù)邁出的重要一步,無催化硝酸還原塔技術(shù)的開發(fā)可為煤制乙二醇廢水處理的一大突破左右,也為煤制乙二醇技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)條件又進了一步。
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