專利名稱：廢蘇打的濕法氧化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢液(所謂的廢蘇打)的濕法氧化方法。當(dāng)含硫組分的輕烴如石腦油、丁烷和乙烷熱裂解時(shí)，在獲得的乙烯和丙烯的烴流體中含有硫化合物。通過(guò)使用堿水溶液除去該烴流體的硫化合物且吸收后的堿水溶液作為廢蘇打排出。
當(dāng)含硫組分的烴進(jìn)行熱裂解、催化裂解或催化重整時(shí)，硫化合物轉(zhuǎn)化成硫化氫。因?yàn)樵诤罄m(xù)純化步驟中硫化氫有不良作用如催化劑中毒，因而需要除去硫化氫。
在工業(yè)除去方法中，與堿水溶液接觸以通過(guò)吸收除去硫化氫。從使用堿水溶液的洗滌操作中排出的廢堿水溶液通常稱為“廢蘇打”，該廢蘇打由于吸收了硫化氫成為有毒的惡臭物且也有高的COD(化學(xué)耗氧量)值?？紤]到防止污染，必須開發(fā)一種消除該惡臭物和降低COD值的新方法。
在建議的消除上述廢堿水溶液的不良影響的各種方法中，在水能以液相存在的條件下與分子氧接觸的氧化方法，即濕法氧化方法被認(rèn)為是工業(yè)上可行的。為此，迄今已建議了各種方法和設(shè)備。
通常，濕法氧化在150℃或更高的溫度(這高于水的沸點(diǎn))下進(jìn)行，且在為維持水在該溫度下為液相的20大氣壓或更高的壓力下進(jìn)行。因此，為使?jié)穹ㄑ趸到y(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行，重要的是從高溫高壓反應(yīng)器中排出的氧化后的堿性廢液能穩(wěn)定冷卻和氣液分離。
然而，在供應(yīng)到濕法氧化系統(tǒng)的堿性廢液中，除了痕量的有機(jī)物外，還含有作為主要被氧化物質(zhì)的吸收在堿水溶液中的碳酸鈉和硫化鈉。因而用濕法氧化處理氧化后的堿性廢液含微量的有機(jī)物及無(wú)機(jī)物如碳酸鈉、硫化鈉和過(guò)量的苛性鈉。
因此在氧化后的堿性廢液的冷卻操作和在氣-液分離操作中容易產(chǎn)生淤渣等。在極端情況下，管線被堵塞。
在這方面，建議了各種方法，但沒(méi)有令人滿意地解決該問(wèn)題的方法。例如在特開平6-277682中公開了在高溫和高壓下氧化的堿性廢液直接與另一種低溫堿性廢液混合以進(jìn)行熱交換，因而前一種氧化后的堿性廢液被冷卻，但由于熱交換器出現(xiàn)的堵塞不可能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。
例如一種促使空氣在堿性廢液中共存而抑制淤渣產(chǎn)生的方法被建議在特開昭49-54269。如果該方法用于如在本發(fā)明中的由石油熱裂解獲得的堿性廢液時(shí)，在熱交換器中淤渣的產(chǎn)生很難充分抑制。
此外，如上所述由于氧化后的堿性廢液含大量無(wú)機(jī)鹽和苛性鈉，如果在濕法氧化后氣-液分離不充分，很可能使強(qiáng)堿性的苛性鈉夾帶在分離后的氣體中。
因而，對(duì)從濕法氧化反應(yīng)器中排出的流體進(jìn)行穩(wěn)定冷卻和充分氣-液分離的改進(jìn)方法是迫切需要的。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種濕法氧化方法以對(duì)從堿性廢液濕法氧化反應(yīng)器排出的流體進(jìn)行穩(wěn)定的冷卻和充分氣-液分離。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明的第一方面涉及廢蘇打的濕法氧化，該方法包括下列步驟(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(2)用減壓閥將從所述濕法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟。
本發(fā)明的第二個(gè)方面涉及廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(2)和(3)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(2)用減壓閥將從所述濕法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟；和
(3)分離步驟，在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分。
本發(fā)明的第三個(gè)方面涉及廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(2)，(3)和(4)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(2)用減壓閥將從所述濕法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟；和(3)分離步驟，在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分；和(4)冷卻步驟，其中至少部分分離后的液相冷卻到10℃-80℃。
本發(fā)明的第四個(gè)方面涉及廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(3)，(4)和(5)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(3)分離步驟，在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分；和(4)冷卻步驟，其中至少部分分離后的液相冷卻到10℃-80℃；和(5)另一個(gè)冷卻步驟，其中至少一部分所述冷卻后的液相與在步驟(3)的氣-液分離槽中分離出的所述氣相進(jìn)行氣-液接觸以冷卻所述氣相。
本發(fā)明的第五個(gè)方面涉及廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(2)，(3)，(4)和(5)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物，和(2)用減壓閥將從所述濕法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟；和(3)分離步驟，在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分；和(4)冷卻步驟，其中至少部分分離后的液相冷卻到10℃-80℃；和(5)另一個(gè)冷卻步驟，其中至少一部分所述冷卻后的液相與在步驟(3)的氣-液分離槽中分離出的所述氣相進(jìn)行氣-液接觸以冷卻所述氣相。
本發(fā)明的第六個(gè)方面涉及廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(2)，(3)，(4)和(5’)(1)溫法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(2)用減壓閥將從所述濕法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟；和(3)分離步驟，在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分；和(4)冷卻步驟，其中至少部分分離后的液相冷卻到10℃-80℃；和(5’)另一個(gè)冷卻步驟，其中至少部分所述的冷卻后的液相循環(huán)供給到所述氣-液分離槽，在該槽中再與在步驟(3)中分離出的氣相接觸以冷卻所述氣相。
本發(fā)明將詳細(xì)描述如下步驟(1)含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體為液相、氣相或混合相流體。其示例為氣體如乙烯，它是從含硫組分的輕質(zhì)烴如石腦油、丁烷和乙烷的熱裂解或催化裂解以制備烯烴如乙烯和丙烯中獲得的。上述輕質(zhì)烴含硫、氧等。當(dāng)熱裂解時(shí)，這些元素生成硫化氫和二氧化碳，它們存在于裂解氣中。在本發(fā)明中優(yōu)選的烴流體含有作為主要酸性物質(zhì)的硫化氫和二氧化碳。
在烯烴氣如乙烯的純化過(guò)程中，為除去高不飽和烴如乙炔必須進(jìn)行加氫處理。在該處理中，在烯烴氣體中的硫化氫對(duì)加氫催化劑起催化劑毒物的作用。為除去作為催化劑毒物的硫化氫，烯烴氣體在滌氣器中用堿水溶液洗滌，硫化氫被吸收到堿水溶液中。在該步驟中，在烯烴氣體中的酸性物質(zhì)如二氧化碳也同時(shí)被吸收到堿水溶液中。
通常，堿如苛性鈉、苛性鉀和氨用作滌氣器的洗滌液。其中，優(yōu)選使用強(qiáng)堿如苛性鈉的水溶液。
關(guān)于下列步驟，本發(fā)明將用一個(gè)用苛性鈉水溶液洗滌氣體產(chǎn)生的堿性廢液的實(shí)施例來(lái)描述。
在如上所述吸收硫化氫的堿性廢液中，硫組分以硫化鈉和硫氫化鈉處于平衡態(tài)存在。通常基本檢測(cè)不到硫代硫酸鈉的存在。被作為酸性物質(zhì)吸收的二氧化碳基本上以碳酸鈉形式存在，而不會(huì)以碳酸氫鈉形式存在。
因?yàn)閬?lái)自滌氣器的堿性廢液有時(shí)含少量油狀烴，在用作濕法氧化方法的堿性廢液之前，通常進(jìn)行萃取分離的預(yù)處理。油狀烴被除去到基本上不影響濕法氧化的程度即可。但很難完全除去微量有機(jī)物。
此外，對(duì)于吸收酸性物質(zhì)后的堿性廢液，優(yōu)選調(diào)節(jié)堿水溶液中苛性鈉的濃度。即，為防止硫化氫的釋出，堿性廢液從滌氣器中排出時(shí)，優(yōu)選保留0.1％或更多的苛性鈉以維持堿性。
在按上述步驟(1)的濕法氧化方法中，在于高溫和高壓條件下能維持液相的條件下含分子氧如氧氣或空氣的氣體與含硫化物的水溶液如上述堿性廢液接觸以氧化硫化物成硫酸鈉。
反應(yīng)溫度在150-350℃范圍內(nèi)，且優(yōu)選150-230℃范圍內(nèi)。當(dāng)反應(yīng)溫度在該范圍內(nèi)，硫化鈉被充分氧化成硫酸鈉。
壓力可為在上述溫度范圍堿性廢液能維持液相的值。壓力可任選在15-100大氣壓范圍內(nèi)。
關(guān)于與堿性廢液原料接觸的分子氧，可使用氧氣，空氣或其混合物，空氣和空氣與氧氣的混合物是優(yōu)選的。關(guān)于氧氣的量，可使用比用于氧化所必須的分子氧的理論量過(guò)量的量。因此，不僅在空氣氧化中而且在使用純氧的氧化中，過(guò)量的氣體被夾帶到從濕法氧化步驟排出的液體中。
氧化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)無(wú)特別限制，可使用任何公知的常規(guī)的濕法氧化用反應(yīng)器。例如描述在特開昭55-41158中的雙層園筒型反應(yīng)器特別適合用于本發(fā)明的方法中，在該反應(yīng)器中，含氧氣體從園筒型反應(yīng)器的下部引入到內(nèi)筒的內(nèi)部，利用在內(nèi)筒內(nèi)部向上流動(dòng)的氣流進(jìn)行從內(nèi)筒內(nèi)部到外部(外筒和內(nèi)筒的間隙)的液體循環(huán)。
當(dāng)用于間換交換堿性廢液和氧化后的堿性廢液間的熱量的熱交換器安裝在氧化反應(yīng)器前或后時(shí)，可回收在氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量。
經(jīng)上述濕法氧化步驟處理的氧化后的堿性廢液與過(guò)量氣體如空氣一起從反應(yīng)器流出。該氧化后堿性廢液含苛性鈉、碳酸鈉、硫酸鈉和微量有機(jī)物。
步驟(2)在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選方法中，從反應(yīng)器以上述的氧化后的堿性廢液和氣體如空氣的混合物狀態(tài)從反應(yīng)器排出的高溫高壓流體的壓力用減壓閥降至0.1-5大氣壓，任何公知的常規(guī)減壓機(jī)制都可使用，只要它能將從反應(yīng)器中排出的高溫高壓流體的壓力降至規(guī)定的壓力。通常，使用有簡(jiǎn)單機(jī)理的減壓閥如孔口閥。在這種情況下，例如可使用常規(guī)方法，其中壓力表安裝在可調(diào)節(jié)孔口閥下游側(cè)以控制該閥。
由于降壓，在混合物液相中的部分水蒸發(fā)，由于蒸發(fā)的潛熱，根據(jù)降壓程度，流體溫度通常降至約100℃到約130℃的范圍。當(dāng)壓力降到0.1-5大氣壓時(shí)，細(xì)分散的無(wú)機(jī)堿性組分不會(huì)夾帶在氣體中，因而堿性組分能從氣體中通過(guò)在氣-液分離槽中的氣-液接觸完全除去。此外，當(dāng)降壓程度在上述范圍時(shí)，由于吸收蒸發(fā)潛熱而達(dá)到的冷卻效果也足夠。
在步驟(2)中，可進(jìn)行穩(wěn)定的恒定冷卻。換句話說(shuō)，通過(guò)使用減壓閥的常規(guī)措施，可進(jìn)行冷卻而不會(huì)形成淤渣等。此外，即使形成淤渣，也有可能進(jìn)行穩(wěn)定冷卻。
應(yīng)該注意到如果在步驟(1)中的壓力等是適宜的或根據(jù)在后續(xù)步驟(3)中氣-液分離槽的機(jī)理可省去降壓的步驟(2)。
步驟(3)在步驟(2)后，將冷卻并降壓的混合流體引到氣-液分離槽以將其分離成氣體和氧化后的堿性廢液。由于混合流體的壓力降低，在該步驟中氣-液分離很容易進(jìn)行，因而可使用任何公知的常規(guī)設(shè)備作為氣-液分離槽。氣-液分離后的氣體和液體可從系統(tǒng)中排出。如果需要，可進(jìn)行后處理如排出前的中和處理。
作為用于步驟(3)中的氣-液分離槽，雖然如上所述可使用任何具有氣-液分離功能的設(shè)備，優(yōu)選具有除氣-液分離功能外還有進(jìn)行充分氣-液接觸的設(shè)備。具體地說(shuō)，例如直立容器，它可使流體流過(guò)并填充臘希環(huán)等以改進(jìn)氣-液接觸效果，或設(shè)置單個(gè)或多個(gè)多孔板或槽盤裝于其內(nèi)。除上述的例子外，利用旋流的水平分離槽也可使用。
當(dāng)使用直立分離槽時(shí)，被冷卻并降壓后的混合流體優(yōu)選引到氣-液分離槽中部。而如使用水平分離槽，混合流體可引到分離槽的任選部位。氧化后的堿性廢液作為分離后的液相從分離槽的下部排出，剩余氣體作為分離后的氣相從上部排出。
但分離后的氣相優(yōu)選在與下述步驟(5)中所述的冷卻的氧化后的堿性廢液氣-液接觸后排出。雖然分離后的廢液適當(dāng)冷卻并從系統(tǒng)中排出，它優(yōu)選再循環(huán)并用于與分離后的氣相氣-液接觸，然后在步驟(5)中排出。
可用任何適宜的設(shè)備從系統(tǒng)中排出在步驟(3)氣-液分離獲得的氣相和液相。
步驟(4)然后冷卻至少部分用上述氣-液分離槽作為液相分離出的氧化后廢液，余下部分的氧化后堿性廢液如果溫度適當(dāng)?shù)脑捒蓮南到y(tǒng)中直接排出。如堿性廢液溫度高，用低溫水適當(dāng)?shù)叵♂尯髲南到y(tǒng)中排出。
為冷卻至少部分氧化后的堿性廢液，可使用適宜的熱交換器。例如可使用用工業(yè)水冷卻的多管式熱交換器。冷卻溫度可為10℃-80℃。當(dāng)堿性廢液冷卻到低于10℃時(shí)，氧化后的堿性廢液中含有的無(wú)機(jī)鹽分離出來(lái)，且在極端情況下，因?yàn)榭赡墚a(chǎn)生管線堵塞所以擔(dān)心影響操作穩(wěn)定性。另外，當(dāng)冷卻到高于80℃時(shí)，當(dāng)冷卻后的堿性廢液用來(lái)冷卻步驟(5)中分離出的氣相時(shí)，可能降低冷卻效果。
此外，因?yàn)檠趸髩A性廢液在上述步驟(2)中用減壓閥將其減壓使溫度降至一定值，在該步驟的冷卻負(fù)荷較低因此可進(jìn)行穩(wěn)定的冷卻操作。
步驟(5)當(dāng)在上述步驟(4)中使冷卻的氧化后的堿性廢液與在氣-液分離槽中分離的氣體接觸，該氣體被冷卻。同時(shí)，如果強(qiáng)堿性苛性鈉夾帶在氣體中，它可從氣體中分離出并除去。
用于本發(fā)明中的氣-液接觸用設(shè)備可另外安裝到上述氣-液分離槽上。可使用任何已知的常規(guī)設(shè)備，只要它能提供氣-液接觸機(jī)制。
但當(dāng)上述氣-液分離槽除具有氣-液分離功能外還對(duì)氣體和液體有氣-液接觸功能時(shí)，優(yōu)選在上述步驟(4)中冷卻的氧化后的堿性廢液再循環(huán)到該氣-液分離槽中。在這種情況下，例如在氣-液分離槽的上部，再循環(huán)氧化后的堿性廢液與由氣-液分離槽分離出的氣體進(jìn)行氣-液接觸。在于氣-液分離槽氣-液接觸后，當(dāng)使用直立槽時(shí)，氧化后的堿性廢液下降到氣-液分離槽下部，且該堿性廢液與在步驟(3)中分離出的氧化后堿性廢液混合，混合物從氣-液分離槽下部排出。此外，氣-液接觸后的氣體從該分離槽排出。
當(dāng)單獨(dú)設(shè)有氣-液接觸槽時(shí)，冷卻氣體后的液體加到上述氣-液分離槽的上部，或與在氣-液分離槽中分離出的另一種液體合并后排出，或前一種液體直接從系統(tǒng)中排出。
用來(lái)冷卻分離后的氣體的冷卻的氧化后的堿性廢液的量根據(jù)分離出的剩余氣體的量和溫度，廢液的冷卻溫度來(lái)適當(dāng)?shù)卮_定。但通常，堿性廢液的量是濕法氧化后加到氣-液分離槽中氧化后的廢液的0.01-50倍(重量)。
如果不與冷卻的氧化后堿性廢液氣-液接觸，而用從外部供應(yīng)的冷卻水如工業(yè)水進(jìn)行氣-液接觸，則在冷水中的微量鈣和鎂與氧化的堿性廢液中的碳酸鈉等反應(yīng)而形成不溶淤渣，且在極端情況下，淤渣堵塞氣-液分離槽和管線，妨礙長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，因而濕法氧化的成本大大上升。因此，為避免淤渣的形成，不希望使用工業(yè)水等，必須使用不含金屬離子的離子交換水或純水。
在步驟(5)中，剩余氣體冷卻到其可從系統(tǒng)排出即可。此外，當(dāng)堿性物質(zhì)等夾帶在剩余氣體中時(shí)，也可除去它們。
從下面的詳細(xì)描述和非限制性附圖可更全面地理解本發(fā)明，其中

圖1是說(shuō)明本發(fā)明濕法氧化步驟的一個(gè)例子的流程圖。圖中符號(hào)說(shuō)明如下1 濕法氧化反應(yīng)器2 堿性廢液3 氧化用氣體4 減壓閥5 氣-液分離槽6、6a熱交換器7 循環(huán)管線8 氧化后堿性廢液9 剩余氣體參見圖1，從洗滌槽(圖中未示出)中排出的堿性廢液2和氧化用氣體3從濕法氧化反應(yīng)器1的下部加入。由氧化后的堿性廢液和剩余氣體組成的混合相流體從濕法氧化器1的上部排出。
氧化的堿性廢液和剩余氣體的混合相流體的壓力用減壓閥4(孔閥)減低。
降壓后的混合相流體然后加到，例如，向下流動(dòng)型直立氣-液分離槽5的中部。在氣-液分離槽5中，引入的混合相流體分成兩相，即氣相和液相。液相從氣-液分離槽5的下部排出和氣相從上部排出。氣-液分離槽5不限于上述結(jié)構(gòu)的槽，只要它能有使分離后的氣相與循環(huán)水(氧化后的堿性廢液)氣-液接觸的功能即可。
從氣-液分離槽5的下部排出的液相用熱交換器6冷卻，然后從系統(tǒng)中排出。
此外，用熱交換器6冷卻的部分液相經(jīng)循環(huán)管線7加到氣-液分離槽5的上部，以與前述加到氣-液分離槽中部的欲進(jìn)行分離和在槽中向上流動(dòng)的氣相接觸。這樣，該氣相被冷卻。冷卻氣相的循環(huán)廢液在分離槽中向下流動(dòng)并與加到該槽中部的液相合并，然后從氣-液分離槽5的下部作為氧化的堿性廢液8排出。另一方面，冷卻的氣相作為剩余氣體9排出。
此外，熱交換器6的位置不限于圖中所示的位置。在循環(huán)的量很大的情況下，數(shù)字6a所示的熱交換器可按裝在循環(huán)管線7上，或熱交換器也可安裝在數(shù)字6和6a所示的兩個(gè)位置。
下面結(jié)合實(shí)施例和對(duì)比例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1使用從用來(lái)除去石腦油裂解器中產(chǎn)生的氣體餾分中的硫組分的蘇打洗滌槽獲得的廢液。在185℃和29大氣壓下使用雙筒型濕法氧化設(shè)備進(jìn)行濕法氧化處理，該設(shè)備由一外筒(直徑60cm，長(zhǎng)4m)和一內(nèi)筒(直徑45cm，長(zhǎng)3.5m)組成。該方法的流程如圖1所示，但未使用熱交換器6a。
上述作為濕法氧化器1的上述雙筒型濕法氧化設(shè)備結(jié)構(gòu)如上述特開昭55-41158中所述。含氧氣體從園筒反應(yīng)器下部引到內(nèi)筒內(nèi)部。利用在內(nèi)筒內(nèi)向上流動(dòng)的氣流可進(jìn)行從內(nèi)筒內(nèi)部到其外部(內(nèi)筒和外筒之間的空隙)的液體循環(huán)。
濕法氧化的結(jié)果，氧化后的堿性廢液中余下的S2-為6ppm且pH為11.9。氧化堿性廢液的組成為3.0％(重量)的碳酸鈉，4.7％(重量)的硫酸鈉和0.8wt％苛性鈉。
上述氧化后的堿性廢液和剩余空氣的混合物的壓力用減壓閥4減到2大氣壓，由減壓冷卻的混合物引到內(nèi)設(shè)三級(jí)塔盤的向下流動(dòng)型直立氣-液分離槽5(直徑1m，長(zhǎng)2m)的第一級(jí)塔盤。
在上述氣-液分離槽分離并從其下部排出的氧化后的堿性廢液用熱交換器6(其中使用工業(yè)水)冷卻到45℃。而在分離槽分離出的空氣從氣-液分離槽5的上部作為剩余氣體9排出。
此外，上述被冷卻到45℃的廢液經(jīng)循環(huán)管線7循環(huán)到分離槽的上部以使該廢液與在氣-液分離槽5中分離出的剩余空氣進(jìn)行氣-液接觸，因而冷卻剩余空氣。循環(huán)的量是從反應(yīng)器引到氣-液分離槽的氧化后的堿性廢液的2.5倍(重量)。循環(huán)廢液與在分離槽下部的另一種廢液合并并排出。
上述系統(tǒng)在開始運(yùn)行6周后還是穩(wěn)定的，且在運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后檢查內(nèi)部，在反應(yīng)器、分離槽和流體流經(jīng)的管線處完全沒(méi)有觀察到垢物形成。
對(duì)比例1與實(shí)施例1類似的方式進(jìn)行濕法氧化，不同之處在于從分離槽下部來(lái)的廢液被冷卻到45℃，且不進(jìn)行再循環(huán)而直接排出。剩余氣體9的冷卻是通過(guò)加45℃的海水到分離槽的上部而代替循環(huán)廢液進(jìn)行的。
在上述系統(tǒng)的運(yùn)行期間，在操作2周后從分離槽下部排出的流體中開始出現(xiàn)白色垢物細(xì)顆粒。當(dāng)運(yùn)行3周后觀察分離槽內(nèi)部時(shí)，白色垢物沉積在每個(gè)槽盤上且槽盤的一些孔被堵塞。
對(duì)比例2以類似與對(duì)比例1的方式進(jìn)行濕法氧化，不同之處在于使用工業(yè)水以代替對(duì)比例1中的海水。
結(jié)果，運(yùn)行10天后，從分離槽下部排出的流體開始出現(xiàn)白色垢物細(xì)顆粒。在運(yùn)行20天后，觀察分離槽內(nèi)部，白色垢物沉積在槽盤上且槽盤的一些孔已被堵塞。
按照本發(fā)明，有可能獲得下列優(yōu)點(diǎn)(1)使用一種方便的方法即經(jīng)在反應(yīng)器中濕法氧化處理的混合物被冷卻并用減壓閥減壓，混合物的冷卻可穩(wěn)定地進(jìn)行，即不產(chǎn)生大量淤渣等，(2)通過(guò)冷卻氧化后的堿性廢液和將其與剩余氣體進(jìn)行氣-液接觸，有可能冷卻剩余氣體并除去氣體中夾帶的堿性物，(3)當(dāng)使用有氣-液接觸機(jī)制的氣-液分離槽時(shí)，通過(guò)冷卻至少部分氧化后的堿性廢液并將其在氣-液分離槽中循環(huán)而簡(jiǎn)化整個(gè)系統(tǒng)。
如上所述，按照本發(fā)明方法，可以在工業(yè)范圍進(jìn)行穩(wěn)定、長(zhǎng)期、經(jīng)濟(jì)地堿廢液的濕法氧化。
權(quán)利要求
1.一種廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)和(2)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(2)用減壓閥將從所述溫法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟。
2.一種廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(2)和(3)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(2)用減壓閥將從所述溫法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟；和(3)分離步驟，在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分。
3.一種廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(2)，(3)和(4)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(2)用減壓閥將從所述濕法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟；和(3)分離步驟，在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分；和(4)冷卻步驟，其中至少部分分離后的液相冷卻到10℃-80℃。
4.一種廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(3)，(4)和(5)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(3)分離步驟以在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分；和(4)冷卻步驟，其中至少部分分離后的液相冷卻到10℃-80℃；和(5)另一個(gè)冷卻步驟，其中至少一部分所述冷卻后的液相與在步驟(3)的氣-液分離槽中分離出的所述氣相進(jìn)行氣-液接觸以冷卻所述氣相。
5.一種廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(2)，(3)，(4)和(5)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(2)用減壓閥將從所述濕法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟；和(3)分離步驟，在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分；和(4)冷卻步驟，其中至少部分分離后的液相冷卻到10℃-80℃；和(5)另一個(gè)冷卻步驟，其中至少一部分所述冷卻后的液相與在步驟(3)的氣-液分離槽中分離出的所述氣相進(jìn)行氣-液接觸以冷卻所述氣相。
6.一種廢蘇打的濕法氧化方法，該方法包括步驟(1)，(2)，(3)，(4)和(5’)(1)濕法氧化步驟，其中在高溫和使所述堿性廢液為液相的高壓下使堿性廢液與過(guò)量分子氧接觸以氧化所述堿性廢液，所述堿性廢液通過(guò)堿水溶液與含主要包括硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)的烴流體接觸以吸收所述酸性物質(zhì)，和(2)用減壓閥將從所述濕法氧化步驟中排出的氧化后堿性廢液和剩余氣的混合物減壓以將壓力降至0.1-5大氣壓的減壓步驟；和(3)分離步驟，在減壓后于氣-液分離槽中將氧化后的堿性廢液和剩余氣的混合物分離成氣相部分和液相部分；和(4)冷卻步驟，其中至少部分分離后的液相冷卻到10℃-80℃；和(5’)另一個(gè)冷卻步驟，其中至少部分所述的冷卻后的液相循環(huán)供給到所述氣-液分離槽，在該槽中再與在步驟(3)中分離出的氣相接觸以冷卻所述氣相。
全文摘要
一種濕法氧化廢蘇打以將從堿性廢液濕法氧化反應(yīng)器排出的廢蘇打穩(wěn)定冷卻并完全氣-液分離的方法，該方法包括以下各步驟(1)濕法氧化步驟，其中堿性廢液2在液相下與過(guò)量分子氧接觸，所述堿性廢液是通過(guò)堿水溶液與含硫化氫和二氧化碳的酸性物質(zhì)接觸獲得的，(2)減壓步驟，降低從所述濕法氧化步驟中流出的氧化后的堿性廢液8和剩余氣體9的混合物的壓力，(3)分離步驟，在氣-液分離槽中分離所述混合物成氣相和液相，(4)冷卻分離后的液相的冷卻步驟和(5)使氣相與冷卻后的液相進(jìn)行氣液接觸從而將氣相冷卻的步驟。
文檔編號(hào)C02F1/74GK1163865SQ97102180
公開日1997年11月5日 申請(qǐng)日期1997年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月31日
發(fā)明者清水五十雄, 孝橋純一 申請(qǐng)人:日本石油化學(xué)株式會(huì)社