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摘要:随着我国当前社会经济的不断发展,对于新能源的开发和环境保护在不断的加强,合成气制乙二醇技术得到了广泛的应用,虽然可以减少相关能源的消耗,但是在生产时也会出现较为严重的环境污染问题和废水,所以在实际工作中需要加强对废水特点深入分析,掌握主要的处理思路,从而使得工艺技术能够获得不断的进步,满足行业的发展要求以及标准,
关键词:合成气制乙二醇;废水特点;处理研究
在进行合成气制乙二醇废水处理工作中,要优化整体的技术实施模式,同时还需要掌握先进的技术方案,投入先进的仪器设备,符合当前废水处理的要求,鼻子还需要掌握基本的技术路线了解废水的来源,从而使得最终的处理效率能够符合相关的标准,推动行业的进步以及发展。
一、煤制乙二醇项目的概述
乙二醇屬于重要的有机化工原料,具备无色和无臭的特征,吸水性较强,有甜味,相比于其他国家来说,我国煤炭资源的储备量较大,在煤制乙二醇应用是逐渐成为我国化工行业发展的重要基础,也是生产乙二醇的主要途径。随着我国当前科技水平的不断提高,煤制乙二醇的工艺路线在不断的更新,其中包含了不同的合成路线,有效提高了实际的处理效果[1]。目前,国内以煤为原料制备乙二醇主要有 3 条工艺路线: 直接法、烯烃法及草酸酯法等。草酸酯法合成乙二醇工艺是以煤为原料,通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到 CO 和 H2,其中 CO 通过催化偶联合成及精制生产草酸酯,再经与 H2进行加氢反应并通过精制后制得乙二醇。该工艺流程短,成本低,相比于甲醇甲醛路线的初始变化来说,要先进行分离和提纯,并且还要考虑气化和变换方面的因素,分离提纯的目的主要获得一氧化碳,可以通过催化偶联合成草酸酯。草酸酯加氢合成乙二醇交于其他的技术路线来说,这一工艺非常的便捷,并且成本投入非常的低廉,已经成为我国广泛应用的乙二醇生产技术。其工艺流程主要为: NO、O2及 CH3OH 发生酯化反应合成中间产物亚硝酸甲酯 , CO 与酯化反应生成的亚硝酸甲酯发生羰化偶联反应合成中间产物草酸二甲酯( DMO) ; 草酸二甲酯与氢气反应生成乙二醇(EG) 及多醇、醛类、酯类副产物。主要酯化产生废水有硝酸、甲醇 3NO2+H2O→HNO3+NO。
二、煤制乙二醇项目废水的来源和特点
在酯化反应过程中,产生硝酸、甲醇。草酸酯工艺中形成的废水,其他的路线均可产生一定的废水,破坏水环境本身的平衡性,并且也会使水的质量在不断的降低,对人们日常生活带来诸多的困扰。所以在实际工作中需要加强对废水处理的重视程度,明确主要的技术方案,防止对周边环境产生一定的影响[2]。
三、合成气制乙二醇项目废水的处理思路
(二)酯化工序含盐废水的预处理
草酸酯法合成乙二醇的工艺中,酯化塔釜液的废液中因副反应产生的硝酸未得到有效利用,而且需利用 48%的片碱进行中和处理后才能进入甲醇回收装置,造成了系统中总氮损失大,同时还会引起设备、管道的严重腐蚀,造成泄漏,生产装置随时需要停车检修,影响装置的运行稳定性。
塔釜液的重复循环,使反应物在硝酸还原塔内充分发生反应,并使塔釜液中硝酸的质量分数小于 0. 1%,同时生成亚硝酸甲酯,使废液中质量分数约 92%的硝酸得到回收利用,降低了系统中总氮损失,从而减少 N2O4的消耗量,同时解决了资源浪费、腐蚀及后处理等问题,大幅延长了设备、管道的使用寿命,有效提升了装置的运行效率,具有较好的环保及经济效益。来自酯化循环气压缩机含 NO 的工艺合成气体( 80-90 ℃ ) ,经增压机增压后,自稀硝酸还原塔下部进入,逆流向上与来自酯化塔含硝酸的溶液液相接触进行反应,一氧化氮与硝酸、甲醇反应生成亚硝酸甲酯。自反应器顶部返回酯化单元。反应后的混合液甲醇回收系统。从而低了废水中的硝酸根。
在实际处理的过程中,要根据不同的煤炭质量和不同的气化工艺选择合适的预处理工艺。固定床气化过程的气温是比较低的有机污染物cod的污染水平较高,在实际工作中可以利用德士古气化的工艺技术使用水煤浆气化技术,根据高悬浮物和高氨氮废水的特征,选择高温气化技术,整体的污染率是比较低的,在技术实施的过程中,需要采取水分离渣分离系统,根据不同物质的特点来选择正确的方案。在化工行业,含盐废水预处理可以将预处理和膜分离,将系统录入到处理系统中,满足清污分流的原则,在现场中要配置生化处理系统,做好污水的化验,另一套系统为水回收系统,要实现整个工厂排出污水和水循环系统的分析以及过滤。在后续工作中需要采取的是厌氧水解酸化和深度处理技术,构建一体化的处理模式,通过综合进水水质可以得出cod是等于0.5的,能够满足生化的要求。
在进行这一部分处理时要加强对废水含量的深入性分析,并且明确主要的成分组成为后续费用处理提供重要的方向,值得注意的是在实际工作中,如果直接采取蒸发结晶的话,那么整个蒸发的能耗量非常的大,采用膜分离技术成分复杂很容易会出现膜堵塞的问题,所以在实际工作中可以采取预处理和膜分离等组合式的处理工艺来提高处理效果。主要处理技术包含的是混凝沉淀法和机械过滤法等等,在具体实施时要采取机械介质过滤和二级反渗透的方法,提高实际的处理效果。在分废水处理时要加强对整个过程的全面监督以及管理,避免对后续的处理造成一定影响,通过技术路线的不断改进和优化,全面提高废水处理的效果,从而为后续的管理工作奠定坚实的基础。
(四)反渗透处理
为了使反渗透技术能够在煤制乙二醇废水处理工作中发挥其应有的价值和效果,在实际基础实施之前需要了解反渗透技术的原理,为后续工作提供重要的方向。在当前煤制乙二醇废水工作中有不同的方式,例如可以采取化学的话或是离子交换的方法,由于煤制乙二醇废水中的大量游离离子是非常多的,成分非常的复杂,所以在实际处理时要充分的发挥反渗透技术本身的优势,提高后续的处理效果。在反渗透技术实施时,需要通过外界的作用力,使废水中的溶剂能够通过半透膜,通过过滤把金属离子隔离在另一侧,在技术实施时,需要保证外界作用力是大于溶液中的渗透压。其次还需要使透水性的选择质量能够符合相关的标准,选择质量较高的设备。在反渗透技术中,处理设备的表面尺寸要低于一纳米,这种尺寸能够保证最终渗透的效果,将大部分离子都全面的去除。反渗透技术要根据渗透的机理来进行金属离子的有效筛选。
(五)反应工艺流程的优化
在进行反应工艺流程优化时,在系统中要保证有一定量的氮气存在,以此来使气体能够满足分压的要求,这样一来可以减少对后续加工所造成的损失。。在实际反应时,惰性气体来稀释有效期的反应能够起到良好的保护作用,但是随着负荷的不断增高,有效气体组分会在不断的提升,惰性气体含量会被迫减少对于负荷起到一定的制约作用,在实际工作中需要根据循环气压压缩机的循环量大小来进行科学的调整,如果反应单程转化率一定情况下,那么可以增加循环气量来加大产品的产量。但是值得注意的是压缩机的循环压力大幅度提高时,如果在选型时确定了参数之后无法改变一些参数,所以在实施工作中需要通过后期调制负荷来进行日常的操作。在反应器中要达到合适的比例才可以保证使整个工作安全稳定的进行。
结束语
在当前煤质乙二醇项目废水处理工作中,需要掌握主体的预处理工艺,同时还需要融入到生化系统中,全面的提高整体的处理效果,另外还要做好深度性的处理,加强全过程的监督以及管理,避免在废水处理工作中存在一定的影响因素,逐渐的完善整体的技术模式。
参考文献
[1]柏杨进.某煤制乙二醇项目中可燃气体和有毒气体检测报警设计[J].中国仪器仪表,2019(11):65-68.
[2]黄格省,李振宇,王建明.我国现代煤化工产业发展现状及对石油化工产业的影响[J].化工进展,2019,34(2):295-302.
关键词:合成气制乙二醇;废水特点;处理研究
在进行合成气制乙二醇废水处理工作中,要优化整体的技术实施模式,同时还需要掌握先进的技术方案,投入先进的仪器设备,符合当前废水处理的要求,鼻子还需要掌握基本的技术路线了解废水的来源,从而使得最终的处理效率能够符合相关的标准,推动行业的进步以及发展。
一、煤制乙二醇项目的概述
乙二醇屬于重要的有机化工原料,具备无色和无臭的特征,吸水性较强,有甜味,相比于其他国家来说,我国煤炭资源的储备量较大,在煤制乙二醇应用是逐渐成为我国化工行业发展的重要基础,也是生产乙二醇的主要途径。随着我国当前科技水平的不断提高,煤制乙二醇的工艺路线在不断的更新,其中包含了不同的合成路线,有效提高了实际的处理效果[1]。目前,国内以煤为原料制备乙二醇主要有 3 条工艺路线: 直接法、烯烃法及草酸酯法等。草酸酯法合成乙二醇工艺是以煤为原料,通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到 CO 和 H2,其中 CO 通过催化偶联合成及精制生产草酸酯,再经与 H2进行加氢反应并通过精制后制得乙二醇。该工艺流程短,成本低,相比于甲醇甲醛路线的初始变化来说,要先进行分离和提纯,并且还要考虑气化和变换方面的因素,分离提纯的目的主要获得一氧化碳,可以通过催化偶联合成草酸酯。草酸酯加氢合成乙二醇交于其他的技术路线来说,这一工艺非常的便捷,并且成本投入非常的低廉,已经成为我国广泛应用的乙二醇生产技术。其工艺流程主要为: NO、O2及 CH3OH 发生酯化反应合成中间产物亚硝酸甲酯 , CO 与酯化反应生成的亚硝酸甲酯发生羰化偶联反应合成中间产物草酸二甲酯( DMO) ; 草酸二甲酯与氢气反应生成乙二醇(EG) 及多醇、醛类、酯类副产物。主要酯化产生废水有硝酸、甲醇 3NO2+H2O→HNO3+NO。
二、煤制乙二醇项目废水的来源和特点
在酯化反应过程中,产生硝酸、甲醇。草酸酯工艺中形成的废水,其他的路线均可产生一定的废水,破坏水环境本身的平衡性,并且也会使水的质量在不断的降低,对人们日常生活带来诸多的困扰。所以在实际工作中需要加强对废水处理的重视程度,明确主要的技术方案,防止对周边环境产生一定的影响[2]。
三、合成气制乙二醇项目废水的处理思路
(二)酯化工序含盐废水的预处理
草酸酯法合成乙二醇的工艺中,酯化塔釜液的废液中因副反应产生的硝酸未得到有效利用,而且需利用 48%的片碱进行中和处理后才能进入甲醇回收装置,造成了系统中总氮损失大,同时还会引起设备、管道的严重腐蚀,造成泄漏,生产装置随时需要停车检修,影响装置的运行稳定性。
塔釜液的重复循环,使反应物在硝酸还原塔内充分发生反应,并使塔釜液中硝酸的质量分数小于 0. 1%,同时生成亚硝酸甲酯,使废液中质量分数约 92%的硝酸得到回收利用,降低了系统中总氮损失,从而减少 N2O4的消耗量,同时解决了资源浪费、腐蚀及后处理等问题,大幅延长了设备、管道的使用寿命,有效提升了装置的运行效率,具有较好的环保及经济效益。来自酯化循环气压缩机含 NO 的工艺合成气体( 80-90 ℃ ) ,经增压机增压后,自稀硝酸还原塔下部进入,逆流向上与来自酯化塔含硝酸的溶液液相接触进行反应,一氧化氮与硝酸、甲醇反应生成亚硝酸甲酯。自反应器顶部返回酯化单元。反应后的混合液甲醇回收系统。从而低了废水中的硝酸根。
在实际处理的过程中,要根据不同的煤炭质量和不同的气化工艺选择合适的预处理工艺。固定床气化过程的气温是比较低的有机污染物cod的污染水平较高,在实际工作中可以利用德士古气化的工艺技术使用水煤浆气化技术,根据高悬浮物和高氨氮废水的特征,选择高温气化技术,整体的污染率是比较低的,在技术实施的过程中,需要采取水分离渣分离系统,根据不同物质的特点来选择正确的方案。在化工行业,含盐废水预处理可以将预处理和膜分离,将系统录入到处理系统中,满足清污分流的原则,在现场中要配置生化处理系统,做好污水的化验,另一套系统为水回收系统,要实现整个工厂排出污水和水循环系统的分析以及过滤。在后续工作中需要采取的是厌氧水解酸化和深度处理技术,构建一体化的处理模式,通过综合进水水质可以得出cod是等于0.5的,能够满足生化的要求。
在进行这一部分处理时要加强对废水含量的深入性分析,并且明确主要的成分组成为后续费用处理提供重要的方向,值得注意的是在实际工作中,如果直接采取蒸发结晶的话,那么整个蒸发的能耗量非常的大,采用膜分离技术成分复杂很容易会出现膜堵塞的问题,所以在实际工作中可以采取预处理和膜分离等组合式的处理工艺来提高处理效果。主要处理技术包含的是混凝沉淀法和机械过滤法等等,在具体实施时要采取机械介质过滤和二级反渗透的方法,提高实际的处理效果。在分废水处理时要加强对整个过程的全面监督以及管理,避免对后续的处理造成一定影响,通过技术路线的不断改进和优化,全面提高废水处理的效果,从而为后续的管理工作奠定坚实的基础。
(四)反渗透处理
为了使反渗透技术能够在煤制乙二醇废水处理工作中发挥其应有的价值和效果,在实际基础实施之前需要了解反渗透技术的原理,为后续工作提供重要的方向。在当前煤制乙二醇废水工作中有不同的方式,例如可以采取化学的话或是离子交换的方法,由于煤制乙二醇废水中的大量游离离子是非常多的,成分非常的复杂,所以在实际处理时要充分的发挥反渗透技术本身的优势,提高后续的处理效果。在反渗透技术实施时,需要通过外界的作用力,使废水中的溶剂能够通过半透膜,通过过滤把金属离子隔离在另一侧,在技术实施时,需要保证外界作用力是大于溶液中的渗透压。其次还需要使透水性的选择质量能够符合相关的标准,选择质量较高的设备。在反渗透技术中,处理设备的表面尺寸要低于一纳米,这种尺寸能够保证最终渗透的效果,将大部分离子都全面的去除。反渗透技术要根据渗透的机理来进行金属离子的有效筛选。
(五)反应工艺流程的优化
在进行反应工艺流程优化时,在系统中要保证有一定量的氮气存在,以此来使气体能够满足分压的要求,这样一来可以减少对后续加工所造成的损失。。在实际反应时,惰性气体来稀释有效期的反应能够起到良好的保护作用,但是随着负荷的不断增高,有效气体组分会在不断的提升,惰性气体含量会被迫减少对于负荷起到一定的制约作用,在实际工作中需要根据循环气压压缩机的循环量大小来进行科学的调整,如果反应单程转化率一定情况下,那么可以增加循环气量来加大产品的产量。但是值得注意的是压缩机的循环压力大幅度提高时,如果在选型时确定了参数之后无法改变一些参数,所以在实施工作中需要通过后期调制负荷来进行日常的操作。在反应器中要达到合适的比例才可以保证使整个工作安全稳定的进行。
结束语
在当前煤质乙二醇项目废水处理工作中,需要掌握主体的预处理工艺,同时还需要融入到生化系统中,全面的提高整体的处理效果,另外还要做好深度性的处理,加强全过程的监督以及管理,避免在废水处理工作中存在一定的影响因素,逐渐的完善整体的技术模式。
参考文献
[1]柏杨进.某煤制乙二醇项目中可燃气体和有毒气体检测报警设计[J].中国仪器仪表,2019(11):65-68.
[2]黄格省,李振宇,王建明.我国现代煤化工产业发展现状及对石油化工产业的影响[J].化工进展,2019,34(2):295-302.