[发明专利]一种工业丁烯氧化脱氢制丁二烯过程中的废水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业丁烯氧化脱氢制丁二烯过程中的废水处理方法，属于废水处理领域。

技术背景

丁烯氧化脱氢制丁二烯过程中，以丁烯、空气为主要原料，在催化剂作用下，反应生成丁二烯及其它副产品，之后经过水冷塔、洗醛塔、回收和精制等工艺过程，得到丁二烯产品。丁烯氧化脱氢制丁二烯的反应过程中需注入一定量的水蒸汽，起到提供热量载体、降低系统分压、降低爆炸风险和清除催化剂表面结碳等作用；且在后续处理工艺中，反应产品还需通过洗醛塔注脱盐水洗除各种副产物，以上过程均会产生大量废水。

产生的废水量约为15吨/吨丁二烯产品，废水中含有丁二烯、乙醛、呋喃、丙酮、丙烯醛、甲酸、乙酸、甲基乙烯基酮等多种有机化合物，其总含量在1％w以内。国内在上世纪七十年代曾建设多套丁烯氧化脱氢装置，这些装置产生的污水有的直接外排至污水处理场，有的则将将废水先汽提预处理后再外排。

另外，《丁烯氧化脱氢的富醛水吹脱试验》(齐鲁石油化工总厂橡胶厂，1980，3，10-14)中将原蒸醛塔改造后进行空气吹脱，大幅降低了该塔的操作温度，减轻了塔内的自聚，延长了运行周期，吹脱后排水COD一般在1500-1800mg/L，同时将吹脱尾气送至焚烧炉；并将吹脱尾气送入丁烯氧化脱氢反应器，但发现其会明显降低丁二烯的选择性和收率。

《丁烯氧化脱氢含醛污水吹脱工业试运总结》(齐鲁石油化工总厂橡胶厂，1982，2，23-24)通过含醛污水吹脱流程来消除醛酮，效果显著，但该文献中大型锅炉的长期燃烧对吹脱气会产生一定的影响。

CN102826950中，将反应产物在水冷塔排出的废水经废水蒸馏塔脱除大部分有机物后，大部分送回废热锅炉，替代废热锅炉的脱盐水补水，反应产物经进一步水洗醛后的废水再经吹脱塔吹脱大部分醛类等有机物后，再将部分水返回洗醛塔重复利用，减少洗醛塔脱盐水的需要量。但在该专利中，需要进行两次蒸馏，处理能耗大，且水冷塔回收的废水中酸含量很高，导致对回收再利用设备的材料要求高，装置投资大。

综上，将污水直排污水处理场时，因其醛类含量很高，对污水处理场污染很大，不符合环保要求。而通过汽提吹脱方法对污水进行处理时，虽然能降低外排水COD含量并降低塔的操作温度、延长运行周期，但外排污水的COD含量仍在1000mg/L左右，导致水的回用量少，而且现有技术中是将所有废水直接加入汽提塔，塔的操作能耗很大；另一方面，将汽提尾气送至焚烧炉或锅炉燃烧，需要额外补充燃烧所需的燃料，处理费用高。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于提供一种处理方法简单、净化水质好、废气处理经济且彻底，具有非常好的经济效益和社会效益的工业丁烯氧化脱氢制丁二烯过程中的废水处理方法。

一种工业丁烯氧化脱氢制丁二烯的废水处理方法，将工业丁烯氧化脱氢制丁二烯过程中产生的废水先经过装有微滤膜的水预处理器过滤除去悬浮固体物后，再通过装有反渗透膜的水净化分离器，反渗透膜渗余侧高有机物含量的废水进入负压操作汽提塔，汽提后得到的废气再进入催化氧化反应器处理后达标排放，反渗透膜渗透侧的全部净化水和汽提塔底一部分净化水一起返回洗醛塔作为脱盐水使用，另一部分汽提塔底净化水排污水处理场处理；

其中，微滤膜的操作压力为1～10MPa(G)，温度为0～100℃；

反渗透膜的操作压力为1～10MPa(G)，温度为0～100℃；

汽提塔的塔顶操作压力为10～80KPa(A)温度为70～90℃；

催化氧化过程的操作压力为0～15KPa(G)，温度为100～750℃。

所述微滤膜的温度优选为20～40℃。

所述反渗透膜的温度优选为20～40℃。

所述微滤膜的孔径优选为0.1～10μm，反渗透膜的孔径优选为0.5～10nm。

所述汽提塔顶的负压由液环真空泵抽负压，泵出口压力在15～65KPa(G)，温度70～90℃。

所述催化氧化过程中的催化剂以铂或钯为活性组元；催化氧化过程的操作压力为5～10KPa(G)，温度为120～400℃。

所述反渗透膜渗余侧高有机物含量的废水经汽提塔汽提后进入催化氧化处理系统，将有机物氧化为二氧化碳和水。

催化氧化过程的燃烧热发生蒸汽供汽提塔的塔底重沸器用。