丙烷脱氢装置含硫废碱液处理技术的开发及工业应用

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石 油 炼 制 与 化 工 ２０１９年 第５０卷
图 １ 湿 式 氧 化 试 验 工 艺 流 程 示 意
１４ 试 验 用 废 碱 液 的 水 质 试验用水的水质如表１所示。由于废碱液中含
有高浓度的硫氢化钠，需要向废碱液中加入氢氧化钠 等碱性物质，使 硫 氢 化 钠 转 化 为 硫 化 钠，并 控 制 溶 液 中氢氧化钠质量分数为１％，使湿式氧化反应在碱性 条件下进行，从而保证氧化效果并防止设备腐蚀。
中 国 石 化 大 连 （抚 顺 ）石 油 化 工 研 究 院 从２０ 世 纪８０ 年 代 开 始 从 事 含 硫 废 碱 液 的 湿 式 氧 化 处 理 技 术研究，先 后 对 多 种 类 型 的 废 碱 液 进 行 了 湿 式 氧 化实验室研究、建 成 并 投 用 了 多 套 工 业 化 装 置 。 ［７］ ２０１３年开展了丙烷脱氢含硫废 碱 液的处理 技 术 研 究，针对废碱液的水 质 特 点，通 过 小 型 试 验 确 定 最 佳反应条 件，开 发 了 以 湿 式 氧 化 为 核 心 的 废 碱 液 处理技术。以下主要介绍该技术的开发及其工业 应用情况。
关 键 词 ：丙 烷 脱 氢 装 置 废 碱 液 湿 式 氧 化
丙烯是 石油 化工 和有机化 工的 重要 基 础 原 料 ［１２］，主 要 用 于 聚 丙 烯 、丙 烯 腈 、环 氧 丙 烷 、丙 酮 等 化工产品的生 产 。 ［３］ 近 年 来 全 球 丙 烯 需 求 量 迅 猛 增 长，在 少 数 几 种 丙 烯 生 产 技 术 中，丙 烷 脱 氢 （ＰＤＨ）工艺已被证 明 是 最 有 效 的 生 产 工 艺 。 ［４］ 当 前，全球丙烷脱氢装置的丙烯产能已超过１２ Ｍｔ?ａ， 其中我国的产 能 占 全 球 一 半 以 上。 截 至 ２０１８ 年， 我国已经建成１２套 丙 烷 脱 氢 装 置，已 公 布 在 建 和 规划 的 丙 烷 脱 氢 项 目 ４５ 个，其 中 ＵＯＰ 公 司 的 Ｏｌｅｆｌｅｘ技术以其丙烯收率高（８５％以上）和 催化剂 寿命长 等 ［５］ 特点占据了７０％的市场份额。
表 １ 废 碱 液 的 水 质 项 目 ＣＯＤ?（ｍｇ·Ｌ－１） Ｎａ２Ｓ 质 量 浓 度?（ｍｇ·Ｌ－１） ＮａＨＳ 质 量 浓 度?（ｍｇ·Ｌ－１） 总 溶 解 固 体 质 量 浓 度?（ｍｇ·Ｌ－１） ｐＨ
１３ 试 验 流 程 试验流程 示 意 见 图 １。 废 碱 液 经 进 料 泵 加 压
与压缩空 气 混 合 后，经 预 热 器 预 热 后 进 入 反 应 器 进行氧化 反 应。 反 应 后 物 料 经 换 热、减 压 后 进 入 气液分离罐，液相经 分 离 罐 底 部 排 放，气 相 从 分 离 罐顶部放空。
Ｏｌｅｆｌｅｘ工艺中，丙 烷 脱 氢 反 应 器 及 催 化 剂 再 生装置会 产 生 含 有 Ｈ２Ｓ 和 ＣＯ２ 的 酸 性 气 体，为 保 证下游反 应 进 程 的 顺 利 进 行，需 要 对 这 些 酸 性 气 体进 行 碱 洗［６］，碱 洗 过 程 中 产 生 了 含 高 浓 度 ＣＯＤ 和硫化物的废碱液，腐 蚀 性 强，处 理 不 善 会 严 重 影 响企业污水排放的达标率。
１２ 试 验 条 件 湿式空气 氧 化 工 艺 的 主 要 技 术 参 数 包 括 反
应 温 度 、反 应 压 力 、停 留 时 间 和 氧 浓 度 等 。 ［９］ 反 应 压 力 对 氧 化 反 应 的 影 响 不 显 著 ，压 力 的 作 用 主 要是保持 液 相 存 在。氧 化 用 空 气 量 控 制 在 理 论 需 要 量 的 １２０％ 以 上 即 可 保 证 氧 化 效 果 。 ［１０］ 试 验 以 空 气 中 的 氧 为 氧 化 剂 ，空 气 量 为 理 论 需 要 量 的 １２０％ ，考 察 不 同 反 应 温 度 、压 力 及 停 留 时 间 下 ，湿 式 氧 化 处 理 对 硫 化 物 和 ＣＯＤ 等 污 染 物 的 去除效果。
１ 丙 烷 脱 氢 废 碱 液 湿 式 氧 化 小 型 试 验 研 究
以国内某石化企业丙烷脱氢废碱液为研究对
象，对其水质进行了 分 析，并 开 展 废 碱 液 处 理 小 型 试验研究。
１１ 实 验 原 理 湿式空气氧化工艺是在一定的温度和使溶液
保持在液 相 的 压 力 条 件 下，以 空 气 或 氧 气 为 氧 化 剂，将液相 中 溶 解 态 或 悬 浮 态 的 有 机 物 氧 化 分 解 成无机物或小分子有机物的方法 。 ［８］
收 稿 日 期 ：２０１９０２２７；修 改 稿 收 到 日 期 ：２０１９０４２９。 作者简介：周彤，硕士，工程师，从事炼 油 和 化 工 行 业 产 品 精 制
废 碱 液 的 处 理 技 术 研 究 工 作 ，获 专 利 授 权 ２０ 余 件 。 通 讯 联 系 人 ：周 彤 ，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｏｕｔｏｎｇ．ｆｓｈｙ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ。 基 金 项 目 ：中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 合 同 项 目 （ＨＢ１３１０）。
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源自文库
２０１９年 ８月 第５０卷 第８期
¹Ldc@Aeº±»¼½gh/¾ZFUp.q
周 彤，邓德刚，秦丽姣
（中国石化大连 （抚顺） 石油化工研究院，辽宁 大连 １１６０４５）
摘 要：介 绍 了 丙 烷 脱 氢 装 置 含 硫 废 碱 液 处 理 技 术 的 开 发 及 工 业 应 用 情 况 。 开 发 了 以 湿 式 氧 化 技 术 为 核 心 的“加 碱 中 和湿 式 氧 化酸 化 中 和”处 理 技 术 ，工 业 化 装 置 运 行 稳 定 ，出 水 Ｓ２－ 质 量 浓 度 小 于 １ ｍｇ?Ｌ、ＣＯＤ 小 于 ２００ ｍｇ?Ｌ，达 到 设 计 要 求 。 截 至 目 前 ，已 建 成 多 套 此 类 废 碱 液 湿 式 氧 化 处 理 装 置 ，社 会 效 益 和 经 济 效 益 显著。