精馏残液的处理及回用方案

精馏残液处理及回用方案
一、前言：
公司原10万t/a设计方案——精馏残液进造气炉夹套，由于在实际运行中，残液对造气炉夹套有一定的腐蚀，所以拒绝回用，排入污水处理装置。

因为残液成份比较复杂，尤其是COD特高，给污水处理带来了较大的困难。

通过观察周边先进厂家的的四塔精馏以及久泰能源简易的残液处理办法；考察了徐州水处理做的两套残液回收装置；分析了山东大学李博士关于“甲醇精馏废水处理工艺技术和设计方案”；请教了陕西石油大学分离系专家诸雅志教授，加之本人数年来对现有生产工艺和精馏残液的认知，特申请提出“精馏残液处理及回用的适用方案”。

二、精馏残液的组成与特性
本人通过数年实践和（08、9、09日）实验观察，对照山东大学实验结果以及徐州水处理研究所分析数据，精馏残液的组成与特性大致认定如下：
残液：水∽97%
甲醇+乙醇+杂醇油∽2%
不融固体悬浮物∽0.05%
蜡油∽0.08%
其它杂质：少许有刺鼻性异味
分析：PH值：6.4—6.8（显酸性）
COD ∽15000mg/L（有机物含量高）
三、需处理水数量
精馏残液3—4m3/h
四、处理原理
1、利用水、甲醇、乙醇、杂醇油和高碳链蜡油等组分的沸点不同，在同等温度下的挥发度不同的原理，用蒸馏的方法把甲醇、乙醇、
杂醇油分离开来。

2、利用水与石蜡油不能互融，密度也差异较大的物理性质，把石蜡油浮选出局。

3、利用砂过滤的方法把不容性固体悬浮物过滤掉。

五、工艺流程：
精馏残液先送入废水储罐，然后，经泵加压进入预热器的管程，与壳程的蒸馏塔塔底排出液进行换热（常压塔塔底残液不经废水储罐直接进入预热器）；预热后的液体从蒸馏塔的中部进入，在第一层填料间与塔底蒸发上来的气体进行热量和质量的交换，气体上升，液体下降；塔釜溶液经再沸器加热使轻组分（甲醇、乙醇、杂醇油）气化上升；从塔顶导出的轻组分气体进入冷凝器，冷凝下来的液体流至回流槽，回流槽液体部分作为回流液，经回流泵打入塔顶部，在第二层填料间与下部升上来的气体进行热、质交换，轻组分上升从塔顶导出，重组分下降，回流量的大小根据塔底温度、回流液的杂醇油含量进行调整；部分送入成品罐区杂醇油储槽，杂醇油含量约占15--30％。

蒸馏塔塔底液与入塔液换热后排入油水分离器，经分离蜡油后用泵加压打入砂过滤器（砂过滤器进出口压差小于0.1MPa，超过0.1MPa进行反洗）；过滤之后放入稀醇槽，供弛放气洗涤塔和精馏使用。

六、控制要点
1、温度
蒸馏塔塔底温度110--114℃（调试后确定）
蒸馏塔塔顶温度90--95℃
蒸馏塔入口温度90--95℃
2、液位
废水储罐液位控制在1/3---3/4
蒸馏塔液位1/2---2/3
回流槽液位控制在1/3---2/3
3、压力
蒸馏塔塔底压力0.05---0.07MPa
蒸馏塔塔顶压力0.---0.02MPa
砂过滤器进出口压差＜0.1MPa
七、可行性：
本系统热源靠回收再沸器出口（蒸汽+水）获得，蒸馏塔可用旧管道或者三段水冷器退役后连接起来使用；再沸器使用以前预塔退下来的闲置再沸器；冷凝器使用退下来的原压缩一段冷却器；废水储罐可用￠8--10的旧钢板自做；回流槽用￠10的旧管道自做；油水分离器用￠10的旧钢板自做；1.2m3波纹板填料、预热器、砂过滤器、化工泵需外购；调节阀用成品罐区1-4号罐的进口闲置调节阀；远程液位计、温度计、压力表需仪表解决，整个控制过程在精馏岗位DCS 加一个画面主控操作，现场巡检。

八、可靠性：
1.原来精馏残液不能作为萃取水使用的原因，是因为残液中有杂醇油等相对于水的轻组分存在，进入系统后，其含量超过一定限度，加压塔就出现液泛，塔底液位不稳，塔底与塔顶的压差增大；常压塔就会出现塔上部温度高，精馏工艺条件恶化。

采出的产品干点高、沸程宽、水分超标，产品不合格。

因此，欲把残液作为精馏的萃取液，就必须分离掉杂醇油。

现在我们把杂醇油去除后，其回收液（水）用作合成系统吸收剂、精馏萃取水，应该没有问题。

2.从操作上分析，清洁能源已有四塔精馏的先例，精馏主控配合现场操作可以搞定。

3.加压塔再沸器出口蒸汽量一般在10t/h以上，其温度在125℃左右，供给蒸馏塔再沸器，热量完全可以满足。

九、经济效益分析
1.多方检测杂醇油在残液中的比例约2%，残液的排放量为
2.8m3/h，每月排放量为2.8m3/h×24h/d×30d/M＝2016m3，其中含杂醇油量为2016m3×2%≈40m3,其重量为40m3×0.8＝32吨，若甲醇价格每吨为1700元，杂醇油按甲醇价格60%计算，则每月收入
3.2万元。

2. 残液每月的排放量为2016m3，其中净杂醇油为40m3；蒸馏液中杂醇油浓度按30%计算：则可回收可用做精馏萃取液的水2016 m3-40 m3÷30%= 1880m3,每吨脱盐水按4元/m3计算，每月可节约7500元。

3.石蜡每月可提取10-20kg,一年可收入数百元。

4.采用本工艺并入精馏DCS一并操作，不需要再增加操作人员，也不需要添加其他药品。

综上所述，此装置应该是一套比较适合我公司应用的环保装置，投产后，既消除了公司原来的主要污染物质，又变废为宝，给公司可创造一定的经济效益。

九、投资费用
所需设备除化工泵、预热器、波纹板填料，砂过滤器需外购外，其他均为常压设备，可自做或对废旧设备进行改造使用，预计总投资
20万左右。

十、设备一览表、平面图、流程图附后。

设备一览表
序号设备名称规格型号数量
(台)
重量（KG）备注
C08101 预热器F=14M2,￠=425，H=3207
换热管￠25×2，介质：
管程/壳程杂醇油和水/水，
工作温度：管程/壳程100℃
/105℃，最高工作压力：
管程/壳程0.1MPA /0.1MPA
1
净重：885
总重：1500
外购
C08102 再沸器F=38.5M2,￠=600，H=2000
换热管￠19×2介质：管程
/壳程杂醇油和水/水蒸汽，
工作温度：管程/壳程110℃
/125℃，最高工作压力：
管程/壳程0.1MPA/0.1MPA，
折流板间距286
1
净重1084.5
总重2000
库房有
C08103 冷凝器换热面积：90M2，介质：管
程水、壳程杂醇油和水，
工作温度：管程50℃壳程
90℃，最高工作压力：管
程0.5MPA 壳程0.06MPA，
折流板间距250
1
净重：3041
总重6000
修旧一
台
（原压
缩一段
冷却
器）
F08101 残液储槽￠：2600，H:4000,
V=21M3
1 总重：23000 自做
F08102 回流槽￠：1000，H:2000,
V=1.5M3
1 总重：2000 自做
F08103 油水分离器￠：1500，H:2500,
V=4M3
1 总重：5000 自做
F08104 油水分离器￠：1600，H:2500,
V=5M3
1 总重：6000 自做
F08105 过滤器￠：1000，H:2000,
V=1.5M3，P=0.3MPA
1 总重：3000 外购
E08101 蒸馏塔
￠上：500，￠下：700，
塔H:11300,裙座H=2800,
1 总重：7000
J08101(A.
B) 入料泵
Q=3.6M3/H,H=30M,
介质：杂醇油和水，
介质温度：100℃
2 外购
J08102(A.
B) 回流泵
Q=3M3/H,H=35M,
介质：杂醇油，
介质温度：40℃
2 外购
J08103(A.
B) 输液泵
Q=5M3/H,H=30M,
介质：水，介质温度：40℃
2 外购。