来自环氧丙烷生产过程的工业废水的净化方法技术

一种处理从生产环氧丙烷的工业过程中来的废水的方法，该方法包括以下步骤：（ａ）对废水（１）进行多效蒸发（２，３）处理，得到蒸汽状的顶部馏分（６，１８）和含不挥发污染物的液体底部馏分（４，５）；和（ｂ）将至少一部分蒸汽状的顶部馏分（８）冷凝成液体物流（１０），对该液体物流（１０）进行汽提处理（１２），得到含挥发性废有机物的顶部物流（１５）和作为液体底部物流的净化水（１９）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从生产环氧丙烷的过程中产生的工业废水的净化方法。来自生产环氧丙烷的工业过程并且至少含有烃类和盐类(有机和/或无机)的废水的处理或净化一般是一种比较昂贵的过程。目前的环保法规对来自工业过程的废水物流的净化进行了严格的要求，特别是要将净化的废水排放到环境中时更是如此。因此，工业废水净化方法的选择一般受到实用、环境和经济因素的影响。一种产生废水量比较大的生产环氧丙烷的工业方法是苯乙烯单体/环氧丙烷(SM/PO)的联合生产方法。这种SM/PO方法一般包括以下步骤(i)乙苯与氧或空气反应生成乙苯氢过氧化物；(ii)在环氧化作用催化剂存在下，这样得到的乙苯氢过氧化物与丙烯反应产生环氧丙烷和1-苯基乙醇；和(iii)通过使用合适的脱水催化剂脱水使1-苯基乙醇转化成苯乙烯。水在该最后步骤中产生。除了这种反应水以外，诸如脂肪和芳香烃、醛类、酮类、醇类、苯酚类和有机酸的有机副产物也在整个过程中产生。有些副产物可借助于清洁水来从主产物中分离出来，有机酸可使用诸如碳酸(氢)钠和/或氢氧化钠水溶液的碱性水溶液来中和。另外，在步骤(i)中与空气一起并在上述方法的步骤(iii)中作为蒸汽引入了额外的水，而在该方法的其它部分也可以使用一些水。来自SM/PO生产装置的废水一般含有总数为1.0-3.5重量％的非盐有机化合物以及3.0-6.0重量％的有机盐。它还可以含有多达2.0重量％的碳酸钠和碳酸氢钠和/或微量的氢氧化钠，这取决于在有机酸中和作用中使用的碱性溶液。输入SM/PO装置的清洁水的量可以多达几万kg/小时，而废水的输出量通常约比清洗水的输入量高50％。如果没有额外的净化处理就不能将废水排出。然而，如上所述，适合的净化处理的选择由于各种实用、环境和经济因素而受到限制。另一种也产生大量废水的生产环氧丙烷的公知方法是由异丁烷和丙烯作原料的环氧丙烷和甲基叔丁基醚(MTBE)的联合生产。该方法在本
是公知的，并且包括如上所述的SM/PO方法的相似的反应步骤。在环氧化作用步骤中，叔丁基过氧化氢与丙烯反应生成环氧丙烷和叔丁醇。随后用甲醇将叔丁醇醚化成为MTBE，它被用作汽车燃料的添加剂。在US-5,276,235中公开了一个处理SM/PO废水方法的实例。在该方法中，首先对废水进行蒸馏处理，以便将水和轻质有机物与浓缩的含水废底部物流分离，随后将该底部物流与含水的酸混合，合适的为硫酸，然后将得到的混合物相分离成含水的含钠相和有机相，并最终分别将它们回收。在US-5,675,055中公开了这种方法的改进形式，其中从蒸馏步骤回收的底部物流在相分离和相回收发生前与含水的酸和不溶于水的有机溶剂混合。本专利技术的目的在于提供一种处理工业废水从而得到净化的水流的方法，这种净化的水流适合于在该方法中重复使用，或者可以进行随后的生物处理从而得到足够纯净的水，以满足环保法规对排入地面水规定的所有要求。因此，本专利技术涉及一种处理从生产环氧丙烷的工业过程中来的废水的方法，该方法包括以下步骤(a)对废水进行多效蒸发处理，从而得到蒸汽状的顶部馏分和含不挥发污染物的液体底部馏分；和(b)将至少一部分蒸汽状的顶部馏分冷凝成液体物流，对该液体物流进行汽提处理，从而得到含挥发性废有机物质的顶部物流和作为液体底部物流的净化水。得到的净化水对于在工业过程中作为例如冷却水重复使用来说是足够纯的，但是还可以进行生物处理，从而得到纯净的水流，对于向地面水中排放来说，它应该是足够纯的。本方法要处理的废水具有的化学需氧量应至少为500ppm，优选至少为1000ppm，并且通常具有至少10ppm的苯酚含量。化学需氧量(COD)是氧化样品中所有可氧化物质需要的氧气量。它是测量一个水样品污染程度的较好的方法，因为在水样品中存在很多物质种类，每个种类的含量都很低，但它们在总数上带来可观的污染量。COD是通过自动分析仪来测量的，它混合一定量的诸如氧气的氧化剂和可任选的催化剂，以氧化样品中存在的化合物。对这样产生的二氧化碳进行测量，通常通过红外线分析仪来进行，并且以每升水消耗的氧气(O2)mg为单位或以ppmO2来表示。典型的废水排放规格是100ppm COD，因为这被认为是接近于自然存在于水中的腐烂有机物的程度。步骤(a)的多效蒸发处理可以使用普通的多效蒸发装置来进行。多效蒸发是公知的分离技术，它一般包括使要被处理的物流在逐个效中以逐渐降低压力的方式进行一系列的蒸发处理。由于逐个效之间的压力梯度，导致连续效中沸点温度降低。这个梯度使得从一个区来的冷凝蒸汽可被用作下一个效的加热介质。因此，在本文使用的效(effect)是通过蒸汽(一般为水蒸汽)来加热的多效蒸发器的区，并且也将蒸汽释放到随后的区中，在该区用来供应至少部分需要的蒸发热。从一个效来的残留液体(底部)产物是下一个效的(更浓的)液体原料。本专利技术使用的多效蒸发装置可以以所谓顺流送料的方式来操作将原料导入第一效，并以与蒸汽(即水蒸汽)流平行的方式从一效传递到另一效，而液体“产物”从最后一效排出。也可以所谓逆流的方式来操作该蒸发过程，以使盐水相对于流过蒸发效的蒸汽流来说以逆流方式流动。这样操作使得盐水在随后的效中以逐渐增高的温度来被煮沸熬浓。如果盐水因为被浓缩而倾向于沉淀盐的话，这种操作方式尤其有利。另外，多效蒸发可以所谓并联方式进行，它包括在该蒸发组中的不同效中分离废水原料。在本专利技术的方法中，从最后一效得到的液体产物是含较重(即不挥发)杂质的盐水流。将这种盐水流适当地送入焚化炉中，在这里将有机馏分高效地燃烧成二氧化碳。从蒸发器中回收净化的蒸汽流，其作为从最后一效和合适地也从冷凝的中间蒸汽流中来的气态顶部馏分。一般来说，一个效有一个蒸汽出口和一个液体出口，以及提供蒸发热的加热设备。例如，这种加热设备可以再沸器的形式布置在该效的液体(即底部)部分。另外，加热设备可以是类似管子或板的加热表面的形式。所有这些加热设备的共同点是，它们的热量供应是由来自前一效的蒸汽提供的。对于多效蒸发器的第一效来说，它的热量供应一般既可以由新鲜水蒸汽提供，也可以由另一种能够提供适当温度热量的工艺物流来提供。从最后一效作为顶部馏分回收的水蒸汽适当地被冷凝。然后这样得到的冷凝物流可被送到随后的步骤(b)中，而回收的冷凝热可以被应用到该方法中的其它地方，或通过冷却介质移走。多效蒸发器中依次相连的效都具有前面段落中所述的通用部件，但还可以具有相同的或不同的蒸发器类型。蒸发器类型的例子包括强制循环蒸发器、短管垂直蒸发器、长管垂直蒸发器、水平管蒸发器和扫壁膜(wiped film)蒸发器。这些蒸发器类型以及多效蒸发原理在本领域是公知的，并可以在很多工程手册中找到。例如，可以参考Perry’sChemical Engineering Handbook，第7版，McGraw-Hill(1997)，第11-108 to 11-118页。对于本专利技术，已经发现，在包括2至5效的多效蒸发器中进行多效蒸发处理是特别有效的，特别优选为2至3效。如果要处理的工业废水来自SM/PO方法，它一般含有微量的苯酚。苯酚是有毒的化学品，并因而在最终净化的水中只可以非常低的量存在，特别是当这种水被排放入地面水时。典型地，在这种净化的水流中存在的苯酚量应小于1ppm。在本方法中，大部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理从生产环氧丙烷的工业过程中来的废水的方法，该方法包括以下步骤： （ａ）对废水进行多效蒸发处理，从而得到蒸汽状的顶部馏分和含不挥发污染物的液体底部馏分；和 （ｂ）将至少一部分蒸汽状的顶部馏分冷凝成液体物流，对该液体物流进行汽提处理，从而得到含挥发性废有机物质的顶部物流和作为液体底部物流的净化水。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JH德比，RF迪伊，RL琼，M范兹韦南，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]