[发明专利]处理含高浓度酚类的煤气化废水的方法、装置及萃取剂用途

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域。具体地，本发明涉及一种处理含高浓度酚类 的煤气化废水的方法及其装置，以及乙酸异丙酯作为废水中脱酚的萃取剂用 途。

背景技术

迄今为止，全国煤制天然气项目建设方兴未艾，在建项目达10多个， 规划的项目更多。其气化工艺基本都是碎煤加压气化工艺，该工艺产生大量 含高浓度酚类的煤气化废水，如大唐克什克腾项目超过700m³/h。该废水水 质十分复杂，酚类化合物浓度高，种类较多，包括各种单元酚和多元酚。且 酚类化合物毒性较大，难以通过生化处理分解掉，高浓度的酚类化合物使废 水的化学需氧量极高，处理难度大，故一直是煤制天然气行业内的重大的课 题。

对于该类含高浓度酚的煤气化废水，国内外多采用萃取分离和生化处理 相结合的方式进行处理。以大唐国际克什克腾煤制气项目为例，酚回收进口 酚类含量约为3000mg/L，其中挥发酚类约为2000mg/L，多元酚含量约为 1000mg/L，化学需氧量约为16000mg/L。该厂酚氨回收工序采用脱酸，脱 氨，萃取，溶剂汽提，溶剂回收相结合的工艺路线。萃取剂为异丙醚，废水 经过萃取和溶剂回收后进入后续的生化工段进行处理。该工艺对废水中的酚 类回收并不理想，酚回收工段出口的总酚达到900～1000mg/L，化学需氧量 4000～5000mg/L，大大增加了后续生化处理的压力。

这种情况的主要原因是萃取剂选择不理想，萃取效率低下。异丙醚对单 元酚萃取效率可以满足要求，但对于多元酚的分配系数十分低。如异丙醚对 邻苯二酚的分配系数只有1.8～2，对间苯三酚的分配系数则小于0.1，不能满 足对多元酚的萃取需求。对多元酚的萃取效率较低，导致废水中中多元酚含 量较高，增加了后续生化处理工段的难度，使废水难以达到排放或回收的标 准。

中煤龙化公司酚回收装置处理量为130吨/小时，采用甲基异丁基酮作为 萃取剂，萃取塔为四级填料萃取塔，对于该装置，进过脱酸脱氨、甲基异丁 基酮萃取后，煤气化废水中单元酚含量一般为50～100mg/L，总酚含量 300～400mg/L，基本满足要求。但甲基异丁基酮沸点115.8℃，沸点较高， 这导致溶剂回收单元需要较高的温度，由于处理量较大，这需要消耗大量热 能，实际上增加了生产成本。

综上所述，对于处理煤气化工艺产生含高浓度酚类的煤气化废水，良好 的萃取剂应该有总体萃取效果好，易于溶剂回收，不易挥发，不易乳化，油 水易分离，价格便宜、运行成本低等特点。因此，能开发出一种对各类酚类 都有较好的萃取作用，并且易于回收的萃取剂和萃取工艺是十分有意义的。

发明内容

针对目前含高浓度酚类煤气化废水的处理过程中，酚类脱除和回收比较 困难，萃取剂难以满足处理要求的问题，本发明的一个目的在于，提供乙酸 异丙酯作为废水中脱酚的萃取剂的用途；本发明的另一个目的在于，提供一 种处理含高浓度酚类煤气化废水的方法；本发明的还一个目的在于，提供一 种处理含高浓度酚类煤气化废水的装置。

为了解决上述技术问题并实现上述发明目的，本发明进行了大量的研究 和探索，创造性地提出使用乙酸异丙酯作为萃取剂，并探索出适合乙酸异丙 酯萃取剂的废水处理工艺。本发明以乙酸异丙酯为萃取剂，对废水进行萃取。 萃取相进入酚类精馏塔，得到粗酚并回收溶剂乙酸异丙酯。萃取余相为水相， 萃取余相进入溶剂回收共沸精馏塔，对萃取余相精馏，将水相中溶解和夹带 的乙酸异丙酯回收，回收的萃取剂循环使用。

具体地，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供乙酸异丙酯在制备用于处理含高浓度酚类煤气化废 水的萃取剂中的应用。

另一方面，本发明提供一种处理含高浓度酚类的煤气化废水的方法，所 述方法包括以下步骤：

a.以乙酸异丙酯为萃取剂，对经过脱酸和脱氨处理后的废水在填料式 萃取塔中进行萃取；

b.将步骤a得到的含酚类萃取相输入酚类精馏塔进行处理，回收溶剂 乙酸异丙酯以及得到粗酚；和

c.将萃取余相即水相输入溶剂回收共沸精馏塔进行处理，对萃取余相 精馏，同时，回收所述水相中溶解和夹带的乙酸异丙酯萃取剂，并将回收的 萃取剂循环至步骤a继续使用。

优选地，根据如前所述的处理废水的方法，所述步骤a中的萃取方式为 逆流萃取。