CN102223932A - 用于处理废液流的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于处理诸如废弃苛性碱的废液流的整合单元操作，其提供于具有至少三个单独区的单一立式容器(1)中：混合区(2)、沉降区(3)和质量传递区(4)。

Description

用于处理废液流的设备

技术领域

本发明涉及用于处理废弃的废液流、特别是在石油精制或石油化学过程中所回收的废弃苛性碱流的新的装备设计。与先前处理工艺相反，本发明是使用许多独立容器的深度中和或深度酸化工艺，本发明使用分成至少三个不同的区的单一立式塔：混合区、沉降区和质量传递区。

背景技术

在石油精制和石油化学加工中，烃转化产物通常用苛性碱溶液洗涤。举例来说，在石油化学加工中，所述洗涤将硫化氢和二氧化碳主要作为硫化钠、碳酸钠和碳酸氢钠移除，也移除一些较高分子量的烃组分。苛性碱溶液可用于移除环烷酸和其它有机酸、以及来自裂解石油产物和石油馏出物的其它硫化合物。然而，由于苛性碱溶液对于有机组织相当有害，因此在使用苛性碱溶液和处置废弃苛性碱溶液时必须极为小心以保护水道、河流、地下水形成等。由于诸如高pH和不相容地高水平的生化需氧量(biochemical oxygen demand，BOD)、化学需氧量(chemical oxygen demand，COD)和总有机碳量(total organic carbon，TOC)等因素，所述废弃苛性碱溶液通常不适于在生物污水处理厂中直接处理。

已建议许多方法来处置废弃苛性碱。这些方法是湿式空气氧化、化学氧化和焚化。在这些已知工艺的每一者中，需要许多件装备来完成处理工艺。所述工艺是资本密集型的，因为其涉及许多单独处理容器。同样，所述工艺需要大片空间来容纳许多件装备。本发明已通过在分成至少三个工艺区的单一立式塔中实施处理过程解决了这些问题。此一设备和相关的工艺代表处理废液流、尤其废弃苛性碱的极其经济的方法，且因此使资本和操作成本降至最低。这些和其它优点根据以下本发明的更详细说明将变得显而易见。

发明内容

本发明涉及用于处理废液流的整合处理容器，其组合包含立式塔，所述立式塔的内部分成至少一个混合区、一个沉降区和一个质量传递区。废液流入口连接至用于将废液流(例如废弃苛性碱)引入到混合区的塔，在其中将废液流与中和剂(例如，诸如硫酸的强酸)混合。中和剂可直接在线添加到废液流和入口的上游，或单独地添加到混合区中。容器上有排气出口，其与混合区流体连通以排放N₂、H₂S、RSH、轻质烃。需要与沉降区液体连通的有机流出口以移除分离的酸油(例如环烷酸、DSO、甲酚酸)和所夹带的烃。液体转移管线连接沉降区与质量传递区，且蒸气管线将质量传递区连接至沉降区。惰性气体入口与质量传递区流体连通，以汽提出大部分存在的酸性气体。最后，经处理废液经由与质量传递区的底部液体连通的出口移除。

本发明的特征在于其通过使管道组件、独立容器的数量、仪器和单位输送时间降至最低而减少资本费用。本发明的这些和其它方面从下文所包含的优选实施例的详细说明将更明显。

附图说明

附图示意性地图解说明了本发明废液流设备的一个可能实施例。

具体实施方式

如所阐明，本发明涉及用于处理废液流、优选中和废弃苛性碱的单一设备。附图中图解说明了所述设备的一个实施例。

所述图显示立式塔或容器1，其具有至少三个单独的工艺区。区2是混合区，在其中待处理的废液流与中和剂充分混合。如所提及，供本发明使用的优选工艺是处理或中和来自一个或一个以上精制或石油化学过程的废弃苛性碱。此实施例的以下说明将使用此类处理过程作为实例。废弃苛性碱流通过入口5进入容器1并进入混合区2中。废弃苛性碱一般地含有1wt％至10wt％NaOH、0至4wt％硫化物和二硫化物、0至4wt％硫醇盐(按硫计)、0至4wt％碳酸盐(按CO3计)、0至5wt％甲酚酸。中和剂也优选通过将其在入口5的上游直接添加到废液流来添加到混合区2中。任选地，可使用混合装置(未显示)(例如在线静态混合器)来预混合苛性碱和中和剂。所添加中和剂的量可通过此项技术已知的任一方式来控制，然而，如图中所显示，简便的方法是使用pH监控器12测量混合区2中的溶液的pH，并将所述pH与沉降区3中的溶液的pH相比较。如果所述pH高于所要pH，则将更多的中和剂添加到混合区2中。

在混合区2内部有至少一个用于充分混合废液流和中和剂的构件。当废弃苛性碱是待处理的废液流时，则优选的中和剂是强酸(例如，硫酸)，然而可使用其它酸，例如盐酸。与废液流混合的中和剂的量经选择，以使得显著降低溶液的PH，以促使通过物理方式移除杂质。优选地，当使用硫酸时，其直接在入口5的上游添加到废弃苛性碱流中。如图中所显示，桨叶型混合器是优选混合构件，然而，可使用此项技术已知的其它混合构件，例如气体鼓泡搅拌器。在混合区2中的停留时间经选择以将所指定的酸适当混合，以使PH均匀且所需的反应100％完成。就存在于废液流中的任何挥发性烃或其它气态化合物来说，其将使用吹扫气体经由排气出口21移除，如下文所阐述。

来自区2的混合物的一部分经由降液管连续移除并送入沉降区3中。此区允许使用任何已知机械分离设备(例如图中所显示的挡板)将有机组份与含水组份分离。由于有机相的稠度比水相低，因此可将其倾析出并经由有机物出口9从容器1移除。当废弃苛性碱是正处理的废液流时，有机相主要由酸油(例如，环烷酸、DSO、甲酚酸)或所夹带的烃组成。沉降区3中的水相主要由含钠盐的酸性盐水组成，且经由管线10移除并引入质量传递区4的顶部，在所述顶部利用惰性气体(例如氮)将酸性气体汽提离开盐水。质量传递区4可含有任何数量的已知填料或塔板设计，以帮助对来自含水溶液的酸性盐水进行汽提。惰性气体(例如氮)经由入口18添加到质量传递区4的底部，在其中所述惰性气体与水相逆流流动。使用惰性气体从水相中汽提H₂S、CO₂和其它气体，且接着经由管线19移除，在其在沉降区3的顶部部分中用作吹扫气体的情况下且接着经由管线20移除。将管线20中的吹扫气体引入混合区1的顶部且最后经由排气出口21从容器1移除。

汽提出酸性气体之后，水相经由管线11从容器1移除且最终经由管线14从所述工艺中移除，其中其可使用已知方法处置。或者，如图中所显示，管线11中的水相的一部分借助泵13经由管线15循环返回至质量传递区4。当使水相的一部分循环时，需要通过管线16添加第二中和剂(例如NaOH或KOH)，随后在混合构件(例如在线静态混合器17)中接触，如图中所显示。为了控制第二中和剂的添加，可使用在线pH计来监控经由管线11离开质量传递区4的水相的pH，且接着将所述pH与混合构件17下游的循环流中的pH相比较。

容器1的操作温度在约80℃到约130℃的范围内，更优选从约90℃到约110℃。容器1的内部压力可在约3个大气压到约10个大气压(表压)的范围内。

特定实施例的上述说明将充分揭示本发明的一般性，以使其它人可运用现有知识容易地针对各种应用对这些特定实施例进行修改和/或改变而不背离一般概念，且因此这些改变和修改打算理解为在所揭示实施例的等效物的意义和范围内。应了解，本文的短语或术语是出于描述的目的而非限制。

用于实施各种所揭示功能的构件、材料和步骤可采取各种替代形式，此并不背离本发明。因此，在以上说明书或以上权利要求书中可发现的、后面跟着功能陈述的表述“用以......的构件”和“用于......的构件”或任一方法步骤表达打算界定并涵盖现有的或将来可能出现的实施所列举功能的任何结构、物理、化学或电气元件或结构、或任一方法步骤，无论是否精确地等效于以上说明书中所揭示的实施例，也就是说，可使用实施相同功能的其它构件或步骤；且在以上权利要求书的各项中打算给出这些表述的最广泛解释。

Claims (9)

1.一种用于处理废液流的整合处理容器，其包含以下各项的组合：

a.立式塔，其具有分成至少混合区、沉降区和质量传递区的内部；

b.废液流入口，其与所述混合区液体连通；

c.排气出口，其与所述混合区连通；

d.有机流出口，其与所述沉降区液体连通；

e.液体转移管线，其连接所述沉降区与所述质量传递区；

f.蒸气管线，其连接分馏区与所述沉降区；

g.惰性气体入口，其与所述质量传递区连通；和

h.经处理废液流出口，其与所述质量传递区液体连通。

2.根据权利要求1所述的整合处理容器，其特征进一步在于所述废液流入口与中和管线液体连通。

3.根据权利要求1所述的整合处理容器，其特征进一步在于所述混合区具有用于混合通过所述废液流入口引入所述混合区中的液体的构件。

4.根据权利要求3所述的整合处理容器，其特征进一步在于所述混合构件选自由动力桨叶、气体鼓泡搅拌器(gas sparger)、静态混合器和其组合组成的群组。

5.根据权利要求1所述的整合处理容器，其特征进一步在于所述沉降区具有一个或一个以上挡板，以帮助分离水相和有机相。

6.根据权利要求1所述的整合处理容器，其特征进一步在于至少一个pH传感器与所述混合区和沉降区连通，以帮助控制中和液体通过所述中和管线和进入到所述废液流入口中的添加。

7.根据权利要求1所述的整合处理容器，其特征进一步在于所述质量传递区配置成汽提塔。

8.根据权利要求1所述的整合处理容器，其特征进一步在于所述质量传递区包含填料或一个或一个以上塔板。

9.根据权利要求1所述的整合处理容器，其特征进一步在于所述质量传递区具有循环流入口以帮助自所述经处理废液流出口移除的经处理废液的滑流返回。