本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術(shù),特別涉及一種環(huán)己酮氨肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺廢液的處理方法。
背景技術(shù):
己內(nèi)酰胺是重要的有機化工原料之一,是尼龍-6的生產(chǎn)原料,尼龍-6切片可進一步加工成錦綸纖維、工程塑料、塑料薄膜,被廣泛應(yīng)用于紡織、電子、汽車及食品包裝薄膜等行業(yè)。
我國的己內(nèi)酰胺產(chǎn)品,主要是以環(huán)己酮為原料,采用氨肟化、多段重排和多段精制工藝技術(shù)生產(chǎn)。工藝過程中,會產(chǎn)生難以處理的高濃度含氮有機廢液;在多段重排工段,產(chǎn)生離子交換器再生水,稱之為離交廢液,主要含己內(nèi)酰胺、硫酸銨等污染物;在多段精制工段,產(chǎn)生冷凝液汽提塔廢液,稱之為苯萃廢液,主要含水92%、己內(nèi)酰胺1%、硫銨2.5%、無機物3.3%。這兩股廢液的成分復(fù)雜、毒性高且屬高濃度含氮有機廢水,是目前石油化學(xué)工業(yè)中難以處理的生產(chǎn)廢液。常規(guī)水處理工藝暫不能解決這兩股廢液對環(huán)境的污染。
我國目前對這兩股廢液的處理方法是,把廢液濃縮,濃縮后濃液送焚燒爐焚燒。焚燒爐設(shè)置的煙囪高度一般在90~150米以上,是典型的高架源,高架源是指煙囪高度超過45米的排放源,是國家環(huán)保部門重點監(jiān)控的對象。廢液焚燒過程不僅產(chǎn)生氮氧化物和粉塵,而且由于這兩股廢液中都含有硫酸銨,在焚燒過程中,硫酸銨加熱到513℃以上時,完全分解成氨氣、氮氣、二氧化硫及水,上述污染因子會給大氣帶來嚴重的污染。我國霧霾防治、節(jié)能減排形勢嚴峻,采用先進可行的工藝方法處理己內(nèi)酰胺廢液是十分必要的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出了一種環(huán)己酮氨肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺廢液的處理方法,其目的在于,取締焚燒法,徹底解決己內(nèi)酰胺生產(chǎn)中離交廢液和苯萃廢液對環(huán)境產(chǎn)生的污染,回收利用廢液中的水資源,并資源化得到工業(yè)硫化鈉產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案:
首先,將離交廢液和苯萃廢液混合后,加入片堿或純堿,調(diào)整廢液的ph值;其次,將廢液在蒸氨塔內(nèi)除氨,回收氨氣,得到氨水;然后,將除氨后的廢液進行濃縮、干燥,得到固形物和冷凝水,冷凝水回用于己內(nèi)酰胺生產(chǎn),將固形物粉碎后備用下一工序;最后利用粉碎后的固形物制取工業(yè)硫化鈉。
本發(fā)明方法的具體工藝步驟為:
步驟一、調(diào)整廢液的ph值。將離交廢液和苯萃廢液同時進入反應(yīng)釜內(nèi),加入片堿(或液堿)或純堿(或液體純堿),調(diào)整廢液的ph為7~8。
步驟二、廢液除氨。將ph為7~8的廢液在蒸氨塔內(nèi)除氨,回收氨氣,得到氨水和除氨后廢液。
步驟三、將除氨后廢液進入帶有冷凝裝置的蒸發(fā)器進行脫水,收集蒸發(fā)冷凝水,回用于己內(nèi)酰胺生產(chǎn);當廢液的固含量達到50~80%wt時,停止蒸發(fā),將蒸發(fā)完成液進入帶有冷凝裝置的轉(zhuǎn)鼓切片干燥機進行干燥,得到固形物和干燥冷凝水,冷凝水回用于己內(nèi)酰胺生產(chǎn);固形物的主要成分為硫酸鈉和有機物,是一種混合物,將固形物粉碎,備用下一工序。
步驟四、制取工業(yè)硫化鈉。將粉碎后的固形物與增碳劑按一定比例混合,在碳還原爐內(nèi)進行碳還原反應(yīng),得到粗品硫化鈉,將粗品硫化鈉精制,得到工業(yè)硫化鈉。
本發(fā)明的進一步技術(shù)解決方案的具體工藝為:
所述的制取工業(yè)硫化鈉,是根據(jù)步驟四,將粉碎后的固形物與增碳劑按質(zhì)量比1∶(0.17~0.19)比例混合,均勻攪拌后,進入碳還原反應(yīng)爐,在900~980℃下,反應(yīng)40~60分鐘,得到粗品硫化鈉。
所述的將粗品硫化鈉精制,得到工業(yè)硫化鈉。是根據(jù)步驟四,將粗品硫化鈉經(jīng)溶解、過濾、濃縮、切片,得到固含量為60%wt的片狀工業(yè)硫化鈉。
本發(fā)明的有益效果:
(一)本發(fā)明以化學(xué)處理法取締焚燒法處理環(huán)己酮氨肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺廢液,徹底根治高架源對大氣的污染;徹底解決了離交廢液和苯萃廢液難于處理的技術(shù)難題。
(二)本發(fā)明以簡單的工藝流程解決了環(huán)己酮氨肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺廢液對環(huán)境的污染,同時得到工業(yè)硫化鈉,具有較好的經(jīng)濟效益。
(三)本發(fā)明處理過程零排放,工藝清潔,易于實施,具有顯著的社會效益和環(huán)境效益。
附圖說明
圖1為本發(fā)明主要工藝流程框圖。
具體實施方式
以下列舉實例,對本發(fā)明的技術(shù)解決方案作進一步說明:
實施例一:
(一)、分別稱取離交、苯萃廢液各500克,進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,均勻混合后,測得混合液的固含量為15%wt;加入片堿調(diào)整混合液的ph=8,把混合液升溫至85℃,利用水循環(huán)抽氣管吸收蒸發(fā)儀內(nèi)產(chǎn)生的氨氣,得到氨水;當混合液的ph值為7時,把混合液蒸發(fā)脫水,并收集冷凝水;測得混合液的固含量為60%wt時,停止蒸發(fā),得到蒸發(fā)完成液250克,冷凝水750克;經(jīng)檢測,冷凝水符合己內(nèi)酰胺生產(chǎn)用水標準。
將得到的250克蒸發(fā)完成液進入帶有冷凝接收的干燥器內(nèi),干燥后得到固形物150克,得到冷凝水100克,可回用于己內(nèi)酰胺生產(chǎn)。
(二)、將150克固形物粉碎,與27克增碳劑均勻混合,進入馬弗爐,保持爐內(nèi)溫度950℃,反應(yīng)50分鐘,得到黃色粗品硫化鈉82克;把82克粗品硫化鈉用300克90℃的熱水溶解,經(jīng)砂芯漏斗抽濾,得到淡黃色液體硫化鈉,把液體硫化鈉進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮,當濃縮液的固含量達到60%wt時,停止?jié)饪s,趁熱倒出濃縮液,經(jīng)冷卻得到136克工業(yè)硫化鈉產(chǎn)品。
實施例二:
(一)、分別稱取離交、苯萃廢液各500千克,進入反應(yīng)釜,均勻混合后,測得混合液的固含量為35%wt;加入30%wt液堿調(diào)整混合液的ph=8;把混合液進入蒸氨塔除氨,回收氨氣,得到氨水;把除氨后的廢液泵入帶有冷凝裝置的單效蒸發(fā)器內(nèi),蒸發(fā)冷凝水進入收集罐,廢液的固含量達到80%wt時,停止蒸發(fā),得到蒸發(fā)完成液440千克,冷凝水560千克;經(jīng)檢測,冷凝水可回用于己內(nèi)酰胺生產(chǎn)。
將得到的440千克蒸發(fā)完成液進入帶有冷凝裝置的轉(zhuǎn)鼓切片干燥機進行干燥,得到混合液固形物350千克,冷凝水90千克,干燥冷凝水符合己內(nèi)酰胺生產(chǎn)用水標準。
(二)、將350千克固形物粉碎,與66千克增碳劑均勻混合,進入碳還原反應(yīng)爐,保持爐內(nèi)溫度980℃,反應(yīng)40分鐘,得到黃色粗品硫化鈉190千克;將190千克粗品硫化鈉用750千克90℃的熱水溶解,經(jīng)壓濾機過濾,得到淡黃色液體硫化鈉,把液體硫化鈉進入單效蒸發(fā)器濃縮,當濃縮液的固含量達到60%wt時,停止?jié)饪s,經(jīng)冷卻切片得到315千克工業(yè)硫化鈉產(chǎn)品。
綜上,本發(fā)明達到了預(yù)期的發(fā)明目的。