石油化工行業(yè)廢堿液處理方案優(yōu)化

石油化工行業(yè)廢堿液處理方案優(yōu)化

1廢堿液的產生和排放廢水石油、化工和化學工業(yè)是經濟的支柱，直接關系到整個經濟的發(fā)展。該行業(yè)對中國的經濟發(fā)展和社會進步做出了巨大貢獻，但也給環(huán)境帶來了巨大的污染。其中，生產過程中產生的廢堿溶液是典型的高濃度和難分解的有機廢水。cod高達數十萬g/升。與此同時，它還含有少量高濃度石油、酚類、硝基化合物和總堿度。此外，隨著中國油耗的增加，殘余堿溶液的數量也增加。如果處理不足，二次污染環(huán)境。依據循環(huán)經濟的要求,石油化工行業(yè)產生的廢堿液處理方案應該按照“減量化、再利用、再循環(huán)”的“3R”原則進行優(yōu)化。2廢堿液組成情況煉化企業(yè)產生的廢堿液主要包括汽油堿渣、柴油堿渣、液態(tài)烴堿渣和乙烯廢堿液,其中汽油堿渣、柴油堿渣、液化氣堿渣主要產生于煉油廠,分別來源于汽油脫硫醇裝置,柴油電精制裝置和液態(tài)烴脫硫醇裝置;乙烯廢堿液主要產生于乙烯蒸汽裂解裝置。煉化企業(yè)產生的廢堿液組成取決于加工原料種類、原料含硫量、操作用堿循環(huán)情況,同時乙烯廢堿液還受裂解深度影響,典型的廢堿液組成情況見表1。可以看出,如果該類廢水直接排至污水處理廠處理,會對污水處理廠生物氧化裝置的微生物起抑制和破壞作用,造成相當大的沖擊,而且高濃度硫化物散發(fā)出的惡臭會對大氣環(huán)境造成惡劣影響。3達標處理工藝廢堿液的處理方法很多,效果不一,基本上分為兩大類:一類是綜合利用處理工藝,另一類是達標處理工藝。綜合利用處理工藝包括酸化法、電解法、化學沉淀法等;達標處理工藝包括焚燒法、生物處理法、濕式空氣氧化法等處理工藝,以上廢堿液處理工藝的特點及優(yōu)缺點的對比情況見表2。由表2可見,目前石油化工行業(yè)廢堿液處理方法較多,但煉化廢堿液處理工藝的選擇受煉廠原料油性質、煉制工藝、堿洗工藝等因素的影響,廢堿液水質有很大的變化,企業(yè)在處理工藝的選擇上不應盲目跟風,而要充分考慮到本廠實際特點,選取自身適合的處理工藝。4廢堿液處理方案的優(yōu)化4.1堿洗和堿洗結合工藝煉油廢堿液水質復雜,處理難度大。目前,多數企業(yè)已選擇從源頭上減少廢堿液排放量,主要措施有:(1)采用全加氫煉油工藝代替堿洗,極大地降低了堿渣廢水排放量。此措施雖然綜合成本較高,但隨著我國對成品油性質的要求提高,該工藝將成為煉油行業(yè)產品精制工藝的必然發(fā)展方向。(2)煉油廢堿液是汽柴油、液化氣精制過程堿洗產生的,為減少廢堿液的產生量,降低后續(xù)處理成本,現(xiàn)有企業(yè)一般采取改進堿洗工藝,提高新鮮堿液利用率,從源頭上降低廢堿液的排放量和殘堿含量。(3)改進工藝技術和設備,例如采用美國Merichem的纖維膜技術取代傳統(tǒng)的堿洗設備,提高產品脫硫效率,同時減少廢堿液排放量。根據循環(huán)經濟“減量化、再利用、再循環(huán)”的“3R”原則,通過以上方案分析,煉油廢堿液處理優(yōu)化方案為:采用油品全加氫工藝徹底削減汽油廢堿液和柴油廢堿液,液化氣廢堿液可通過采用纖維膜等先進堿洗技術減少廢堿液的產生量,產生的少量廢堿液再經綜合法和達標法工藝進行處理。4.2中壓濕式空氣氧化法近年來,由于乙烯原料向輕質化、多元化發(fā)展以及操作水平的不斷提高,硫化物、碳酸鹽、堿含量不斷下降,因此廢堿液的綜合利用受到了一定程度的限制;加之乙烯工程均設有相應的污水處理配套設施,因此廢堿液經濕式氧化直接進生化污水處理系統(tǒng),成為各國乙烯裝置尤其是大型乙烯裝置的一個發(fā)展方向。濕式空氣氧化過程發(fā)生的主要化學反應如下:濕式空氣氧化法又分為低、中、高壓法:(1)低壓濕式空氣氧化法操作溫度60~110℃,操作壓力0.3~0.55Mpa。(2)中壓濕式空氣氧化法操作溫度185~195℃,操作壓力2.0~2.1Mpa。(3)高壓濕式空氣氧化法操作溫度200~230℃,操作壓力2.0~2.1Mpa。由于以上氧化反應為放熱反應,試驗表明,乙烯廢堿液濕式氧化反應放出的熱量正好可達到中壓濕式空氣氧化反應所需的溫度,因此,與高壓濕式空氣氧化法(需用蒸汽加熱)相比,處理成本相對較小,且COD和硫化物的去除效果與其基本相同,但遠高于低壓濕式空氣氧化效率。中壓濕式空氣氧化法適于處理高濃度廢堿液,為了達到較高的氧化效果,要求兩個氧化塔進行串聯(lián),典型的中壓濕式空氣氧化法工藝流程見圖1。該工藝已經在國內幾家煉化企業(yè)及專門處理堿渣公司得到應用,根據某企業(yè)廢堿液經中壓濕式空氣氧化工藝處理的進出水指標及處理效果見表3。由表3可以看出,廢堿液經中壓濕式空氣氧化法處理后COD消減率不小于99.86%,硫化物消減率不小于99.99%,石油類消減率不小于90%,效果顯著。廢堿液經處理后COD濃度不高于2500mg/L,與煉化企業(yè)其他廢水合并后經煉化企業(yè)末端污水處理廠生化進一步處理后可達標排放。采用中壓濕式空氣氧化工藝處理廢堿液具有操作安全、成本低、污染物穩(wěn)定達標排放,且蒸汽用量非常小,綜合能耗較低等特點;該方案雖然未達到廢棄物再循環(huán)利用的要求,但其具有綜合能耗低,污染物處理效果穩(wěn)定,處理成本低且無二次污染等突出特點,對比其他處理方法,該處理工藝為乙烯廢堿液(包括液化氣堿液)最優(yōu)化的預處理方案。5廢堿液的處理石油化工生產過程產生的廢堿液,由于其污染物濃度高、危害大,需進行預處理,以保證下游污水處理廠的正常運行和最終出水達到相應規(guī)定的排放標準要求,達到治理污染、保護環(huán)境的目的。對于煉油廢堿液的處理,應根據實