消除BI废液氧化工序喷料的方法

(整期优先)网络出版时间:2021-09-04
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消除 BI废液氧化工序喷料的方法

李明 * 段仰礼 夏志远

新疆天利高新石化股份有限公司

摘要:采用调整BI废液与硝酸配比与添加消泡剂的方法有效地控制了氧化工序反应程度,并结合适当的工艺调整和改造解决了氧化工序因反应过快而发生的喷料。


关键词:BI废液 氧化工序 喷料


当前发达国家广泛采用焚烧的方法处理有机废液。在己二酸生产过程中,会产生两股废液,分别来自醇酮装置生产产生的 BI 废液和来自己二酸装置生产产生的DBA 废液。传统的处理方法是将其焚烧,而焚烧的运行费用约400元/吨废水,同时产生的大量有毒气体会对大气产生一定程度的污染危害。利用醇酮装置生产废液(简称BI废液)和己二酸装置生产废液(简称DBA废液)为原料,以硝酸为催化剂,将BI 废液中的己酸过氧化氢氧化生成己二酸,从而使两股废液中的有效组分得以回收,降低了己二酸装置的运行成本。

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因氧化反应工序为硝酸与BI废液中羟基己酸在硝酸的氧化下生成己二酸及亚硝气,并放出大量的热。由于氧化反应属于快速反应并剧烈,易发生气相夹带大量高COD有机废液留到污水系统,污水中COD及硝酸盐氮高,冲击污水系统导致处理能力降低。找到一个恰当 的方法解决氧化反应喷料成为节能降耗和降低生产排放的重中之重。


1、措施与方法

1.1 优化氧化工序工艺条件

在生产实践中不断摸索,尝试采用控制氧化反应真空度及氧化硝酸配比,可有效降低氧化反应发生喷料的概率,通过控制氧化反应真空度10~20KPa.G,降低硝酸加入量控制氧化反应深度和延长反应时间,根据氧化反应器出料口硝酸浓度来调整各氧化反应器中的硝酸加入量。通过各氧化反应器硝酸浓度来控制氧化反应放热,控制氧化反应时间及温度,即平衡氧化过程中水蒸发量,有可有效提高氧化反应转化率。


1.2 添加消泡剂

通过不断生成中尝试氧化反应过程中添加消泡剂,在氧化反应器液面上会生成大量气泡,由于大量气泡的存在,会导致氧化工序真空度不稳定,BI废液与硝酸发生反应过程中局部反应过于剧烈,造成氧化反应器发生喷料。根据此类情况分析后氧化反应工序添加消泡剂,消除氧化反应时液面上部反应产生的气泡,氧化工序不会因为有气泡而影响真空度,使氧化反应在可控范围内。消泡剂添加需要注意少量多次,防止大量消泡剂最后聚集到精馏塔塔底高温发生物化变化,而干扰产品质量及产量。


1.3 优化氧化气相总线

氧化反应器A/B/C气相管线至真空排放总管高度分别为3、4、5米高,分解反应热分解释放大量氧气、氧化反应释放亚硝气易反生夹带物料喷发至真空管线,通过真空冷凝器排放至废水管,造成外排污水COD超标。二元酸酯装置氧化反应器气相总管与BI反应器气相总管增加液相回流线,氧化反应器喷料夹带物料,在BI废液总管低点流回氧化反应器中,消除BI气相夹带物料冲击污水,使外排污水全部合格。

1.4 外排污水COD

经过几个月长周期生产运行验证,运行期间最佳运行参数。各氧化反应器温度95~98℃,氧化反应器气相真空度:10~15KPa,消泡剂添加量1000g/日;可以较好的保证外排污水COD,有效地消除了因氧化反应器喷料,导致夹带BI废液进入污水系统,降低氧化液中水含量,提高氧化反应率。

表一 氧化反应运行数据

BI进料量

反应器温度

气相真空度

消泡剂量

污水COD

硝酸盐氮

污水处理量

5.5m3/h

80℃

-15kpa

0

5846

167

2m3/h

5.5m3/h

85℃

-15kpa

41g/h

7800

213

2.5m3/h

5.5m3/h

90℃

-15kpa

0

26000

621

3m3/h

5.5m3/h

90℃

-15kpa

41g/h

14862

482

3.3m3/h

5.5m3/h

95℃

-15kpa

0

32180

652

3.9m3/h

5.5m3/h

95℃

-15kpa

41g/h

15238

468

3.8m3/h


表二 全年COD运行数据

月份

1月

2月

3月

4月

5月

6月

COD

42315

38642

39004

18398

16951

14983

硝酸盐氮

683

627

641

489

462

442


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图一 全年外排污水COD运行指标

有图表看出,在经过3月份以调整控制指标和改造后,污水COD下降较大,可以减少下游污水处理装置压力。

2、效益分析

消除氧化反应器喷料导致外排污水超标,每月氧化反应器喷料2~3次,每次喷料夹带高COD物料约3吨,全年可减少外排高COD污水处理量约110吨。

3、结束语

采用优化和改造氧化工序的方法有效地控制了氧化气相夹带高COD污水,消除氧化反应工序喷料导致外排污水超标,达到消除氧化反应器喷料、降低污水处理费用目的。在不同生产负荷下既保证了废液的处理量,又减少了对后续生化处理装置排放的污染质总量,对环境效益和社会效益十分显著 。


*李明,男,1983年1月22日生,工程师。新疆克拉玛依市独山子区,833699。