[发明专利]含丙烯腈稀硫铵废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含丙烯腈稀硫铵废水的处理方法。

背景技术

世界上大多数丙烯腈生产装置采用的是BP公司的Schoio工艺，其市场占有率达95％以上。该工艺以化学级丙烯和化肥级氨气及空气为原料(进料中丙烯∶氨∶空气＝1∶1.2∶10)，采用磷-钼-铋系催化剂生产丙烯腈，同时副产乙腈和氢氰酸。反应器为流化床，反应温度为400～500℃，压力为0.05～0.1MPa。

丙烯腈的精制回收工艺对丙烯腈装置的产品收率有着重要的影响。通常丙烯腈装置中的回收精制过程是这样的：由反应器出来的反应混合物经反应器后冷却器冷却到200℃左右，进入急冷塔进行急冷中和除去反应中过量的氨及夹带的催化剂粉尘等固体杂质，急冷塔顶出来的80℃左右的反应混合物经急冷后冷却器进一步冷却后进入吸收塔回收丙烯腈等有机产物，吸收塔釜得到的吸收了反应产物的富液进入回收塔回收产品，回收得到的有机物流经脱氰塔脱除氢氰酸等轻组份再经过产品塔精制得到丙烯腈最终产品。

丙烯腈急冷塔系统是丙烯腈精制过程的关键设备，对丙烯腈装置的丙烯腈回收率影响显著。目前世界上有两种不同的急冷工艺，中国大多数丙烯腈生产装置大多采用的是两段式急冷工艺，上段是中和段，下段是急冷段。从反应器来的反应器中含有一定量过量的氨，使急冷液呈碱性。丙烯腈的聚合反应速率与环境的pH值呈指数关系，pH值越高聚合反应速率越快。而两段急冷工艺中的急冷段原始设计中无加酸调pH的措施，因此导致丙烯腈在急冷段损失严重。而国外的丙烯腈生产装置中急冷塔均采用一段式设计，这样的设计使中和过程和急冷过程同时完成，急冷塔中各处的pH值均处在较低的水平，有效地抑制了丙烯腈的聚合。采用不同设计的原因在于急冷液处理方式不同。两段式设计可以从中和段抽出中和液经汽提后去回收硫铵，但回收的硫铵质量不高，色泽不好，没有生产效益。国外一段式急冷工艺不回收硫铵，而是将急冷液深注入地下。采用一段式急冷工艺一般可使丙烯腈装置的精制回收率达到96％以上，而两段式工艺经过一系列的技术改造仍难达到此指标。不采用一段式急冷工艺的原因是因不同地区的地质结构不同而引起的。目前一段式急冷液的处理方式是一种潜在的环境不安全因素，随着环保法规的日益严格和水资源的日益溃乏，这种处理方式将逐渐被禁止。因此稀硫铵急冷液的处理问题的解决迫在眉睫。

急冷塔底出来的含稀硫铵的急冷液中含有高浓度的有机腈类化合物，如果不经处理排放将严重危害环境，并对人类及动植物的生存环境带来严重的危害。目前对有机腈废水的处理方法主要有三种：一是加压水解-生化处理法，其缺点是不能处理含聚合物大于1％的含腈废水，酸碱消耗量大，处理水中氨氮含量高，生化处理占地面积大；二是湿式氧化法，缺点是设备投资大，反应温度和压力高；三是焚烧法处理高浓度有机腈废水，此法也是目前丙烯腈行业中处理高有机腈含量急冷液的通用方法，这种方法需要消耗大量的燃油，而丙烯腈装置中的焚烧废水的废热普遍未被有效回收利用，因此技术经济性不好。近年有人提出采用精馏的方法处理一段急冷废水的方法，从废水处理的角度来看有一定的经济效益，但达不到降低丙烯腈聚合损失的目的。