[发明专利]一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置

说明书

本发明涉及于高温煤焦油、中低温煤焦油深加工技术领域，更具体而言，涉及一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置，采用流化床煅烧窑煅烧苛化工序中碳酸钙废渣生产生石灰，生石灰循环作为碳酸钠废液苛化原料，并利用碳酸钙煅烧窑的烟气作为酚钠盐分解的二氧化碳源；碳酸钙废渣进入碳酸钙煅烧窑至高温陶瓷收集器之间高温烟道内，在高温烟道内与高温烟气直接接触换热，减少系统能耗；采用高温陶瓷收集器与布袋收集器将苛化工序中碳酸钙废渣处理后送入碳酸钙煅烧窑；通过向高温陶瓷收集器和布袋收集器入口管道注循环烟气控制高温陶瓷收集器和布袋收集器入口温度；通过液位调节器调节脱酚碱洗塔内油与酚钠盐的界面高度；制备过程没有三废排放。

技术领域

本发明涉及于高温煤焦油、中低温煤焦油深加工技术领域，更具体而言，涉及一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置。

背景技术

焦化粗酚的生产，是对高温煤焦油、中低温煤焦油进行蒸馏，从而获取酚含量相对比较高的酚油馏分。再用氢氧化钠水溶液对其馏分进行洗涤将酚类物质分离出来，原理是NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液，该过程也叫洗涤过程。

洗涤脱酚的化学反应是： C₆H₅OH + NaOH = C₆H₅ONa + H₂O

然后通过用酸性物质分解酚钠盐制得粗酚。目前我国酚钠盐分解生产粗酚主要采用二氧化碳分解和硫酸分解两种方法。山东德州金能科技有限责任公司专利CN102206140A公布采用二氧化硫气体进行分解。用二氧化硫气体分解时，由于水的存在会有亚硫酸生成，严重腐蚀设备，同时未反应的二氧化硫排放到大气中对环境有影响。硫酸法分解酚钠盐时有连续分解和间歇分解两种工艺，无论采用那种工艺都需要将硫酸与酚钠盐混合并控制80℃-90℃的分解温度，酚钠盐含酚在20%-40%之间，加入硫酸分解时，没来得及反应的硫酸会在设备局部以稀硫酸形式存在，在这种条件下对设备腐蚀非常严重。硫酸法分解酚钠盐产生的硫酸钠废液目前我国的污水处理技术很难处理，生物法处理污水时，如果硫酸钠含量超标会造成活性污泥大量死亡，严重时导致系统不能正常运行。间歇工艺硫酸分解酚钠盐时，由于分解过程为放热反应，在硫酸分解操作时还会产生大量的“酸雾”，严重影响操作环境。虽然有技术文献公开记载过硫酸分解存在上述问题的解决方案，如用酚钠盐洗涤分解时产生的“酸雾”；对Na₂SO₄废液进行结晶处理等；都没能从根本上解决设备腐蚀和“三废”污染环境的问题。目前普遍采用二氧化碳分解工艺，且二氧化碳浓度达到20%就能满足酚钠盐分解的要求。大部分工厂用烟道气（有效成分CO₂）分解酚钠盐。二氧化碳分解酚钠的反应如下：

C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O → C₆H₅OH + NaHCO₃

烟道气分解酚钠盐是利用烟道气中的CO₂与酚钠盐反应生成粗酚和碳酸钠废液。为了减少碳酸钠废液对环境的污染，有的工厂把生石灰加入Na₂CO₃废液，CaO与Na₂CO₃废液中的水反应生成氢氧化钙， Ca(OH)₂再与Na₂CO₃反应生成NaOH和Ca₂CO₃， NaOH循环用于含酚馏分油洗涤脱酚，Ca₂CO₃沉淀被分离除去，该过程称为苛化，苛化的化学反应式。

Na₂CO₃ + CaO + H₂O →CaCO₃↓ + 2NaOH