环己酮生产废水处理新工艺

2013-12-02孟令兵

河南化工 2013年7期

王力，申静，孟令兵

(1.中化泉州石化有限公司，福建泉州 362103 ;2.山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司，山西运城 044000)

目前，世界上环己酮生产主要有苯酚加氢法、环己烷液相氧化法、环己烯水合法三种工艺，90%以上的环己酮生产采用环己烷氧化法。环己酮生产过程中产生大量的废水，该废水COD 含量高，对微生物毒性较大，难以生化降解，国内环己酮生产企业大多采用通用的的焚烧工艺，该工艺技术只解决了环己酮生产过程中的三废治理问题，并未从根本上解决治理过程中的污染问题，其副产物为低价值的蒸汽和含杂质的纯碱，经济效益较低。

国内某环保公司经过多年技术攻关，研发出一种新型的化学处理方法，该工艺采用中和、分离、脱水、浓缩、精制、干燥等多种工艺对废水进行处理，回收废水中的碳酸钠、硫酸钠和有机酸等有用物质。该化学处理法既解决了环己酮生产过程中废水难处理问题，又实现了资源的再生循环利用，并且有较好的经济效益。

1 公司情况

山东某大型化工企业于2008 年新建了一套6万t/a 环己酮装置，该装置采用环己烷液相氧化法工艺，以苯、氢气为主要原料，经苯加氢、环己烷氧化、环己醇脱氢，最后蒸馏精制而得环己酮。在环己烷氧化制备环己酮生产过程中产生大量废水，该废水主要成分为氧化液中的有机酸和皂化氧化液中的有机酸酯，该废水呈黄色成分较复杂，排放量为220 m3/d，COD 值20 000～30 000 mg/L，pH 值2～4。废水中主要成分为二元酸、戊酸、聚丙烯酸、聚丁烯酸、聚戊烯酸及其酯类，废水主要成分见表1。

表1 废水成分组成表

该公司废水处理工艺采用通用的焚烧工艺，虽然能解决环己酮生产过程中的三废处理问题，但经济效益较低。在得知国内某环保公司已研发出一种新型的化学处理方法，不仅能有效地解决废水处理难问题，而且有较好的经济效益时，公司决定采用该化学处理工艺替代原焚烧工艺。

2 工艺流程

该化学处理法主要利用了废水中各种物质的物理特性不同来对各种物质进行分离。工艺流程如图1 所示。

其工艺原理:NaOH 水溶液中和氧化液中的有机酸和皂化氧化液中的有机酸酯的过程中，有机酸以有机酸盐存留于废水中，为了保证中和彻底，一般都过量中和。在处理这股废液时，先将附近有机酸生产企业产生的pH 值2～3，有机酸COD 100 000 mg/L 左右的废水加入到废液中，利用这股废水对废液进行中和反应，处理过量的NaOH，然后利用稀酸将废水pH 值调至8.0～9.0 范围。

图1 工艺流程图

将pH 值调整好的废水进行蒸发，一般采用三效蒸发，水去生化处理，一定浓度的皂化废水加硫酸进行中和反应，收取皂化油以及硫酸钠母液，硫酸钠母液加入适量的NaOH 将pH 值调至6.5～7.0 范围，送入浓缩罐浓缩，浓缩后的硫酸钠送入离心机离心脱水，盐进入干燥系统干燥包装，浓缩水及离心机出来的水送入废碱预处理装置。皂化油经过粗蒸将里面的有机酸分离出来，分离出的有机酸通过精馏、反应、精制得到成品。粗蒸粗酸后的尾渣经化工合成生产燃料油。

3 工艺装置

该项目工艺流程较复杂，所需设备较多，共需各种设备200 余台。其中:离心机3 台、盘式干燥器2台，蒸发冷却器24 台，塔7 台，罐64 台，泵79 台，反应釜20 台。主要设备明细如表2 所示。

4 技术效益分析

该项目总投资3 000 余万元，其中:设计费600万元、土建费245 万元、设备材料费1 710 万元、安装费225 万元、防腐保温费160 万元、项目手续费60 万元。

表2 主要设备一览表

综合利用法处理废水年效益为2 499 万元，焚烧法处理废水年效益为890 万元，综合利用法高出焚烧法1 609 万元，具有明显的经济效益。并且综合利用法装置开车后，其闲置废碱焚烧炉可利用其他工段弛放气燃烧，每小时可产12 t 蒸汽，现有装置资产仍可以得到充分利用。由此可见，综合利用法具有较好的经济效益。