ES2968740T3 - Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales de producción a partir de la preparación de óxido de propileno por procedimiento de cooxidación - Google Patents

Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales de producción a partir de la preparación de óxido de propileno por procedimiento de cooxidación Download PDF

Info

Publication number
ES2968740T3
ES2968740T3 ES19948206T ES19948206T ES2968740T3 ES 2968740 T3 ES2968740 T3 ES 2968740T3 ES 19948206 T ES19948206 T ES 19948206T ES 19948206 T ES19948206 T ES 19948206T ES 2968740 T3 ES2968740 T3 ES 2968740T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
wastewater
column
treatment
rectifying column
catalytic oxidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19948206T
Other languages
English (en)
Inventor
Zhenlong Fan
Yanfeng Dong
Fanxue Zeng
Jianchu Ye
Bingwen Leng
Genhai Yu
Xinchun He
Hongke Zhang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wanhua Chemical Group Co Ltd
Original Assignee
Wanhua Chemical Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wanhua Chemical Group Co Ltd filed Critical Wanhua Chemical Group Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2968740T3 publication Critical patent/ES2968740T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/26—Multiple-effect evaporating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208—Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/043—Details
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00—Preparation of oxiranes
    • C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/19—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with organic hydroperoxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/048—Purification of waste water by evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40—Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722—Oxidation by peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
    • C02F2103/38—Polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/04—Flow arrangements
    • C02F2301/043—Treatment of partial or bypass streams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/04—Flow arrangements
    • C02F2301/046—Recirculation with an external loop
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)

Abstract

Se proporciona un método para tratar aguas residuales de producción procedentes de la preparación de óxido de propileno con un método de cooxidación, en el que las aguas residuales de producción incluyen una primera porción de aguas residuales con un contenido de peróxido de 2000 mg/l o más y una segunda porción de aguas residuales con un contenido de peróxido inferior a 50 mg/L. El método de tratamiento comprende: (1) realizar oxidación catalítica en la primera porción de aguas residuales para obtener aguas residuales descargadas; (2) mezclar las aguas residuales descargadas con la segunda porción de aguas residuales, luego rectificarlas a través de una primera torre de rectificación para obtener un primer material de cabeza y aguas residuales primarias concentradas como un primer líquido del fondo de la torre; rectificar el líquido del fondo de la primera torre a través de una segunda torre de rectificación para obtener un segundo material de cabeza y agua residual concentrada secundaria como un segundo líquido del fondo de la torre; y someter el primer material de cabeza y el segundo material de cabeza a separación de petróleo y agua a través de una tercera torre de rectificación; (3) someter el líquido del fondo de la segunda torre a un tratamiento de incineración; y (4) someter el líquido del fondo de la tercera torre a un tratamiento bioquímico. El método de tratamiento es aplicable a aguas residuales con un alto contenido de sal y sustancias orgánicas y un alto contenido de peróxido, y puede eliminar los peróxidos de las mismas, mejorar la biodegradabilidad de las aguas residuales y reducir la dificultad y el costo del tratamiento de las aguas residuales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales de producción a partir de la preparación de óxido de propileno por procedimiento de cooxidación
Campo técnico
La presente invención pertenece al campo del tratamiento de aguas residuales y, en particular, se refiere a un procedimiento para tratar aguas residuales de producción a partir de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación.
Antecedentes
El óxido de propileno (PO, por sus siglas en inglés) es un líquido incoloro, transparente e inflamable con un bajo punto de ebullición. El PO, como tercer tipo de derivados del propileno después del acrilonitrilo y el polipropileno, desempeña un papel importante en la producción de productos químicos orgánicos. En la actualidad, los principales procedimientos para producir óxido de propileno en China incluyen clorohidrinación, cooxidación (incluido el procedimiento de cooxidación con ácido tiobarbitúrico para la coproducción de metil terc-butil éter, es decir, el procedimiento POMTBE, la cooxidación de etilbenceno procedimiento para la coproducción de estireno, es decir, el procedimiento POSM, y el procedimiento de peróxido de cumeno, es decir, el procedimiento POCHP), y oxidación directa (incluido el procedimiento HPPO con peróxido de hidrógeno como agente oxidante).
Con los requisitos cada vez más estrictos de conservación de energía, protección ambiental y producción con bajas emisiones de carbono en China, el procedimiento convencional de clorohidrinación, se ha visto cada vez más restringido en el espacio de producción y desarrollo empresarial porque este procedimiento puede causar una contaminación grave. Aunque el procedimiento HPPO tiene las ventajas de condiciones de reacción suaves y sin contaminación, su costo es alto debido a la utilización de catalizador y peróxido de hidrógeno. Algunos de los procesos del procedimiento de cooxidación implican la coproducción de isobutano o etilbenceno y, por lo tanto, son adecuados para la producción de grandes plantas. En conclusión, los procesos POSM y POCHP del procedimiento de cooxidación tienen mayor valor de desarrollo.
Las aguas residuales producidas por los procesos de producción de PO mediante cooxidación, representados por POSM y POCHP, se caracterizan por un gran consumo de agua, altos contenidos de sales y compuestos orgánicos, etc. Al mismo tiempo, parte de las aguas residuales de la corriente contienen peróxidos que son muy fáciles de autodescomponer, lo que resulta en un alto riesgo para la seguridad. Los procedimientos utilizados en la industria para tratar las aguas residuales mencionadas anteriormente son generalmente el proceso de reducción con tiosulfato de sodio, el proceso de descomposición por adición de álcali, el proceso de descomposición catalítica en lecho fluidizado y el proceso de descomposición enzimática en lecho fluidizado. Una vez eliminado el peróxido, las aguas residuales se mezclan con otras aguas residuales en el dispositivo y luego se someten a un tratamiento de incineración. Sin embargo, los procedimientos anteriores tienen desventajas tales como baja eficiencia de eliminación de peróxido, largo tiempo de reacción, alto costo de operación y gran cantidad de generación de oxígeno, y es difícil mejorar esencialmente la seguridad y estabilidad del proceso. Mientras tanto, el costo del tratamiento por incineración directa de las aguas residuales es alto y los componentes valiosos de las aguas residuales no se pueden recuperar, lo que aumenta el consumo unitario de producción.
El documento US 5,993,673 A describe un proceso para purificar una corriente de purga acuosa procedente de la producción de monómero de óxido de propileno/estireno que contiene ácidos orgánicos, materiales peroxídicos y etilbenceno, que comprende poner en contacto la corriente de purga con un catalizador sólido en partículas compuesto de alúmina promovida por hierro. Además, las aguas residuales tratadas se extraen para eliminar el etilbenceno y se pasan a un bioestanque para su tratamiento final.
El documento EP1096982 B1 describe un proceso para el tratamiento de corrientes de aguas residuales derivadas de la fabricación de monómero de estireno/óxido de propileno (SM/PO) en un proceso con producción de peróxido de etilbenceno. Las corrientes de aguas residuales contienen al menos hidrocarburos y sales y se tratan en dos columnas de fraccionamiento para producir un producto de agua limpia, un producto de salmuera concentrada y un producto rico en hidrocarburos.
En la actualidad, hay pocas investigaciones sobre los procesos de tratamiento de aguas residuales POSM y POCHP, y no existe un flujo de proceso sistemático relativamente maduro. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar un proceso de tratamiento adecuado para tratar aguas residuales con alto contenido de salinidad y materia orgánica y que contienen peróxidos.
Sumario
Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para tratar aguas residuales de producción procedentes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación. El procedimiento de tratamiento es adecuado para tratar aguas residuales con alto contenido de salinidad y materia orgánica y que contienen peróxidos, y puede eliminar los peróxidos en las aguas residuales de producción provenientes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación, mejorar la biodegradabilidad de las aguas residuales y reducir la dificultad y costo del tratamiento de aguas residuales.
Para lograr el objeto anterior, la presente invención adopta las siguientes soluciones:
Un procedimiento para tratar aguas residuales de producción provenientes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación, donde las aguas residuales de producción incluyen una primera porción de aguas residuales que tienen un contenido de peróxido de 2000 mg/L o más y una segunda porción de aguas residuales que tienen un contenido de peróxido de 50 mg/L o menos. El procedimiento incluye las siguientes etapas:
(1) someter previamente la primera porción de aguas residuales a un tratamiento de oxidación catalítica para eliminar los peróxidos de la misma para obtener aguas residuales efluentes;
(2) alimentar aguas residuales mixtas obtenidas mezclando al menos una porción de las aguas residuales efluentes con la segunda porción de aguas residuales en un conjunto de evaporación multiefecto para su tratamiento, donde el conjunto de evaporación multiefecto incluye:
una primera columna rectificadora, configurada para rectificar las aguas residuales mixtas para concentrar las aguas residuales mixtas para obtener un primer material primario de la parte superior de la primera columna rectificadora y a la primera agua residual concentrada de la parte inferior de la primera columna rectificadora como un líquido de caldera de la primera columna;
una segunda columna rectificadora, configurada para rectificar el líquido de caldera de la primera columna de la primera columna rectificadora para concentrar aún más el líquido de caldera de la primera columna para obtener un segundo material primario de la parte superior de la segunda columna rectificadora y agua residual concentrada secundaria de la parte inferior de la segunda columna rectificadora como líquido de caldera de segunda columna (es decir, agua residual concentrada); y
una tercera columna rectificadora, configurada para rectificar el primer material primario de la primera columna rectificadora y el segundo material primario de la segunda columna rectificadora para la separación de aceite y agua para obtener una fase de aceite de la parte superior de la tercera columna rectificadora como un tercer material primario (es decir, fase oleosa de eliminación de fracciones ligeras) y una fase acuosa de la parte inferior de la tercera columna rectificadora como líquido de caldera de la tercera columna (es decir, agua residual de caldera de columna de eliminación de fracciones ligeras);
(3) someter el líquido de caldera de la segunda columna a un tratamiento de incineración para obtener un residuo de sal; y
(4) someter el líquido de caldera de la tercera columna a un tratamiento bioquímico para eliminar las materias orgánicas del mismo.
El proceso de cooxidación para la preparación de óxido de propileno en la presente invención incluye el procedimiento de cooxidación de etilbenceno para la coproducción de estireno (es decir, el procedimiento POSM) y el procedimiento de peróxido de cumeno (es decir, el procedimiento POCHP), que, como apreciarán los expertos en la técnica, incluye principalmente un conjunto de peroxidación, un conjunto de epoxidación, un conjunto de refinado y similares. Las aguas residuales de producción provenientes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación en la presente descripción se refieren a las aguas residuales de producción de la preparación de óxido de propileno mediante el procedimiento de cooxidación predominante (incluido el procedimiento POSM y el procedimiento POCHP). Por ejemplo, la fase acuosa condensada por el gas residual de peróxido de la torre de absorción de gas residual de peróxido/tanque de condensado y el agua residual de lavado alcalino de peróxido del tanque de sedimentación de lavado alcalino de peróxido se toman como la primera porción de agua residual, y las aguas residuales de lavado alcalino de etilbenceno, las aguas residuales de lavado alcalino de estireno, el condensado del sistema de vacío, el agua separada del sistema de recuperación de propileno y la fase de agua de lavado con agua del sistema de refinación de PO se toman como segunda porción de aguas residuales. Para el proceso específico de preparación de óxido de propileno mediante POSM, se puede hacer referencia a "Technical Progress and Market Analysis of Propylene Oxide Production", cuya clasificación No. F426.7, TQ223.26 y que está editado por Chen Lu del Instituto de Investigación de Tecnología Petroquímica de Shanghai de China Petroleum and Chemical Corporation.
En la presente descripción, cuando se lleva a cabo el tratamiento de oxidación catalítica de la etapa (1), el contenido de peróxido se calcula en base al contenido de peróxido de hidrógeno. Preferiblemente, en la primera porción de aguas residuales, el contenido de peróxido es de 2000 mg/l a 28000 mg/l, más preferiblemente de 3000 mg/l a 25000 mg/l. La DQO es preferiblemente inferior o igual a 100.000 mg/l, y más preferiblemente la DQO es inferior o igual a 80.000 mg/l. Preferiblemente, el tratamiento de oxidación catalítica se lleva a cabo en un reactor de oxidación catalítica, y el reactor de oxidación catalítica útil puede ser un reactor de lecho fijo.
Cuando el sistema de material en el reactor de oxidación catalítica tiene un pH bajo y es ácido, no es propicio llevar a cabo la reacción de oxidación catalítica en el reactor de oxidación catalítica. Por lo tanto, en una realización, una porción del agua residual efluente se cicla a una entrada del reactor de oxidación catalítica en una relación de ciclado de 1 a 5. La relación de ciclado se refiere a la relación de la cantidad de agua residual efluente ciclada al reactor de oxidación catalítica a la cantidad total de aguas residuales efluentes. Preferiblemente, se añade una solución alcalina (por ejemplo, una solución de NaOH) a la porción ciclada del agua residual efluente para aumentar el valor de pH de esta porción del agua residual efluente de modo que la solución alcalina se transporte al reactor de oxidación catalítica junto con esta porción del agua residual efluente para mejorar el pH del sistema de material en el reactor de oxidación catalítica, promover el progreso de la reacción de oxidación catalítica y mejorar la eficiencia de la reacción de oxidación catalítica. Más preferiblemente, la cantidad de adición de la solución alcalina (por ejemplo, una solución de NaOH) a la porción ciclada del agua residual efluente es la cantidad que puede hacer que el pH del sistema de material en el reactor de oxidación catalítica aumente de 6 a 13, preferiblemente, 9 a 10, para mejorar aún más la eficiencia de la reacción de oxidación catalítica. Más preferiblemente, la concentración de la solución de NaOH es del 20 % en peso al 40 % en peso, tal como 24 % en peso, 28 % en peso, 32 % en peso y 36 % en peso. La operación de ciclar una porción del agua residual efluente, en un aspecto, puede diluir la concentración de peróxido de hidrógeno en el agua residual de alimentación y mejorar la estabilidad operativa en el reactor de oxidación catalítica, y en otro aspecto, la adición de álcali a esta corriente ciclada tiene una pequeña influencia sobre las fluctuaciones del pH en el reactor de descomposición catalítica.
En una realización, el catalizador utilizado para el tratamiento de oxidación catalítica es un catalizador complejo de MnO2 y NiO, donde la relación de masa de MnO2 a NiO es (0,5 a 2):1, por ejemplo, 1:1, 1,2:1 y 1,5:1. El complejo catalizador del MnO2 y NiO se puede obtener mezclando en la proporción y calcinando nitrato de manganeso y nitrato de níquel, donde la temperatura de calcinación es de 500 °C a 600 °C y la duración de la calcinación es de 1,5 h a 2,5 h. Preferiblemente, el tratamiento de oxidación catalítica se lleva a cabo bajo las siguientes condiciones de oxidación catalítica: una temperatura de 20 °C a 80 °C, preferiblemente de 50 °C a 70 °C, y una velocidad espacial de alimentación de 0,5 h-1 a 4h-1, preferiblemente, 1 h-1 a 2h-1.
En la presente invención, la primera porción de aguas residuales se somete por separado al tratamiento de oxidación catalítica de modo que el peróxido en la primera porción de aguas residuales genera rápidamente una gran cantidad de radicales de oxígeno activos [O]. De esta forma, la materia orgánica que es difícil de descomponer bioquímicamente en la primera porción de aguas residuales se descompone catalíticamente en CO2, H2O, metanol, ácido carboxílico de molécula pequeña y similares, y el peróxido de la primera porción de agua residual se convierte en una materia prima de reacción (por ejemplo, el peróxido de hidroperóxido de etilbenceno (EBHP)/peróxido de hidrógeno de cumeno (CHP) se convierte direccionalmente en feniletanol/alcohol dimetilbencílico). Por lo tanto, se mejora la biodegradabilidad de las aguas residuales mientras se reduce la concentración del peróxido y se reducen la dificultad y el coste del tratamiento de las aguas residuales. Al mismo tiempo, evita la desventaja de que la cantidad de aguas residuales a tratar mediante el reactor de oxidación catalítica sea grande cuando la primera porción de aguas residuales y la segunda porción de aguas residuales se mezclan y tratan juntas, y la capacidad de procesamiento del material del reactor de oxidación catalítica se reduce. El contenido de peróxido en las aguas residuales efluentes obtenidas después del tratamiento de oxidación catalítica en la etapa (1) se reduce preferiblemente de 50 mg/l a 1000 mg/l.
El peróxido hidroperóxido de etilbenceno (EBHP) está presente en las aguas residuales de producción proveniente de la preparación de óxido de propileno mediante el proceso POSM. El etilbenceno es la materia prima del conjunto de peroxidación en el proceso POSM. El feniletanol convertido del peróxido EBHP se devuelve al conjunto de refinación en el proceso POSM para su refinación y purificación para obtener feniletanol purificado. El feniletanol refinado se alimenta al reactor de deshidratación de feniletanol en el proceso POSM para el tratamiento de deshidratación para obtener estireno que se produce como subproducto para almacenamiento, uso o venta. Mediante el procedimiento de tratamiento de aguas residuales de producción de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación de la presente descripción, se puede recuperar estireno adicional a una velocidad de 200 kg/h. Si el sistema funciona durante 8.000 h al año y el precio unitario de mercado del estireno es de 7.400 RMB/tonelada, el beneficio económico durante un año puede ser de 12,8 millones de RMB. Por lo tanto, la conversión direccional del peróxido hidroperóxido de etilbenceno (EBHP) en feniletanol ayuda a reducir el consumo de capital de la preparación de óxido de propileno mediante el proceso POSM, lo que equivale a una reducción indirecta del consumo unitario de etilbenceno. La tasa de recuperación del peróxido EBHP puede alcanzar el 80 % (porcentaje molar) o más e incluso el 90 % o más con una pequeña pérdida.
El peróxido de cumeno y peróxido de hidrógeno (CHP) está presente en las aguas residuales de producción de la preparación de óxido de propileno mediante el proceso POCHP. El cumeno es la materia prima del conjunto de peroxidación en el proceso POCHP. El alcohol dimetilbencílico convertido del peróxido CHP se devuelve al conjunto de refinación en el proceso POCHP para su refinación, purificación e hidrogenólisis para obtener cumeno. El cumeno se alimenta al conjunto de peroxidación en el proceso POCHP como materia prima para su reutilización o como subproducto para almacenamiento, uso o venta. Mediante el procedimiento de tratamiento de aguas residuales de producción de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación de la presente descripción, se puede recuperar cumeno adicional a una velocidad de 130 kg/h. Si el sistema funciona durante 8.000 h al año y el precio unitario de mercado del cumeno es de 8.000 RMB/tonelada, el beneficio económico durante un año puede ser de 8,32 millones de RMB. Por lo tanto, la conversión direccional del peróxido de hidrógeno de cumeno (CHP) en alcohol dimetilbencílico ayuda a reducir el consumo de capital de la preparación de óxido de propileno mediante el proceso POCHP, lo que equivale a una reducción indirecta del consumo unitario de cumeno. La tasa de recuperación del peróxido CHP puede alcanzar el 80 % (porcentaje molar) o más e incluso el 90 % o más con una pequeña pérdida.
Por lo tanto, la conversión del peróxido en la primera porción de agua residual en la materia prima de la reacción (por ejemplo, la conversión direccional del peróxido de hidroperóxido de etilbenceno (EBHP)/peróxido de hidrógeno de cumeno (CHP) en feniletanol/alcohol dimetilbencílico) ayuda a reducir el consumo unitario de etilbenceno/cumeno en la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación.
En la presente invención, cuando se lleva a cabo el tratamiento de la etapa (2), el efluente de aguas residuales se mezcla con la segunda porción de aguas residuales para obtener aguas residuales mixtas. Para las aguas residuales mixtas, la DQO es preferiblemente inferior o igual a 50.000 mg/l, más preferiblemente de 10.000 mg/l a 30.000 mg/l, el valor del pH es preferiblemente de 5 a 12, más preferiblemente de 8 a 10, y el contenido de sales es preferiblemente de 1 % en peso a 20 % en peso, más preferiblemente de 5 % en peso a 10 % en peso (las sales aquí incluyen formiato de sodio, acetato de sodio y benzoato de sodio, etc.).
En el conjunto de evaporación multiefecto, el agua residual mixta es rectificada por la primera columna rectificadora, en donde la mayor parte del agua y una pequeña parte de materia orgánica ascienden a la parte superior de la primera columna rectificadora para formar un primer material primario, y el agua y las sales restantes descienden a la parte inferior de la primera columna rectificadora para formar un líquido de caldera de primera columna; el líquido de caldera de la primera columna es rectificado por la segunda columna rectificadora, en donde la mayor parte del agua y una pequeña parte de las materias orgánicas suben a la parte superior de la segunda columna rectificadora para formar un segundo material primario, y el agua y las sales restantes descienden a la parte inferior de la segunda columna rectificadora para formar un líquido de caldera de segunda columna; y el primer material primario de la primera columna rectificadora y el segundo material primario de la segunda columna rectificadora son rectificados por la tercera columna rectificadora, en donde la mayoría de las materias orgánicas suben a la parte superior de la tercera columna rectificadora para formar un tercer material primario (es decir, fase oleosa de eliminación de fracciones ligeras), y la mayor parte del agua y una pequeña parte de las materias orgánicas descienden a la parte inferior de la tercera columna rectificadora para formar un líquido de caldera de tercera columna (es decir, aguas residuales de caldera de columna de eliminación de fracciones ligeras con un contenido de humedad superior al 99,9% en peso). En el proceso POSM, las materias orgánicas antes mencionadas incluyen principalmente feniletanol, acetofenona, etilbenceno, estireno, aldehídos de molécula pequeña y alcoholes de molécula pequeña. En el proceso POCHP, las materias orgánicas antes mencionadas incluyen principalmente alcohol dimetilbencílico, isopropilbenceno, metilestireno, aldehídos de molécula pequeña y alcoholes de molécula pequeña.
Preferiblemente, el hervidor de caldera de columna de la primera columna rectificadora calienta y vuelve a hervir el material en la primera columna rectificadora usando el tercer material primario de la tercera columna rectificadora como fuente de calor, y enfría el tercer material primario preferiblemente de 125 °C a 130 °C. Preferiblemente, la temperatura operativa de la primera columna rectificadora es de 100 °C a 150 °C, por ejemplo, de 110 °C a 130 °C, la presión operativa es de 0,1 MPa a 0,5 MPa, preferiblemente de 0,1 MPa a 0,2 MPa, y la relación de concentración es de 1,2 a 2, preferiblemente de 1,4 a 1,6. Preferiblemente, la relación de reflujo de la primera columna rectificadora es de 0,2 a 5, por ejemplo, de 1 a 2.
En la presente descripción, las temperaturas de funcionamiento de cada torre rectificadora se refieren a temperaturas de caldera de columna. La operación de limitar aún más las temperaturas de funcionamiento ayuda a lograr la regulación del proceso en la operación de la presente descripción. El cambio de la composición de las aguas residuales provocado por las fluctuaciones del proceso puede conducir a cambios en la temperatura de la parte superior de la columna, por lo que la temperatura de la parte superior de la columna no tiene ningún significado guía, lo cual no está limitado en la presente descripción.
Preferiblemente, el hervidor de caldera de columna de la segunda columna rectificadora calienta y vuelve a hervir el material en la segunda columna rectificadora usando el primer material primario de la primera columna rectificadora como fuente de calor, y enfría el primer material primario preferiblemente de 100 °C a 105 °C. °C. Preferiblemente, la temperatura operativa de la segunda columna rectificadora es de 60 °C a 90 °C, por ejemplo, de 70 °C a 80 °C, la presión operativa es de 20 kPa a 80 MPa, preferiblemente de 30 kPa a 50 kPa, y la relación de concentración es de 1,5 a 5, preferiblemente de 2 a 4. Preferiblemente, la relación de reflujo de la segunda columna rectificadora es de 0,2 a 5, por ejemplo de 1 a 2. En el líquido de caldera de la segunda columna obtenido, la DQO es superior a 105 mg/L, y el contenido de sales es del 5% en peso al 40% en peso.
En la presente descripción, la relación de concentración se refiere a la relación de flujo de la alimentación al líquido del recipiente de la columna rectificadora correspondiente. Por ejemplo, la relación de concentración de la primera columna rectificadora se refiere a la relación de flujo de la alimentación al material de la caldera de la primera columna rectificadora, es decir, la relación de flujo del agua residual mezclada al líquido de caldera de la primera columna; y la relación de concentración de la segunda columna rectificadora se refiere a la relación de flujo de la alimentación al líquido de caldera de la segunda columna rectificadora, es decir, la relación de flujo del líquido de caldera de la primera columna al material de la caldera de la segunda columna.
En la primera columna rectificadora y en la segunda columna rectificadora, dado que el ácido que puede estar presente en el agua residual es principalmente ácido fórmico y ácido acético, y los puntos de ebullición del ácido fórmico y del ácido acético están entre los puntos de ebullición del agua y la principales materias orgánicas en las aguas residuales (como alcohol feniletílico, etilbenceno, acetofenona y similares), puede haber un enriquecimiento del ácido en la porción media-superior de la columna, provocando así corrosión en el equipo. En una realización, la solución alcalina (por ejemplo, una solución de NaOH) se complementa en la primera columna rectificadora y la segunda columna rectificadora desde las porciones superiores de las mismas, respectivamente, para neutralizar el ácido que puede enriquecerse en las porciones medias-superiores de las columnas, evitando así que el ácido corroa los equipos. Preferiblemente, la concentración de la solución de NaOH suplementada en la primera columna rectificadora y la segunda columna rectificadora es del 20 % en peso al 40 % en peso, respectivamente, tal como 24 % en peso, 28 % en peso, 32 % en peso y 36 % en peso. La relación en masa de la solución al agua residual es de 0,001 a 0,01, preferiblemente de 0,002 a 0,004, tal como 0,003. Las aguas residuales son las aguas residuales de producción a tratar procedentes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación. La suplementación de la solución alcalina puede neutralizar el ácido que pueda enriquecerse en las porciones media-superiores de la primera columna rectificadora y de la segunda columna rectificadora, evitando así que el ácido corroa los equipos.
El hervidor de caldera de columna de la tercera columna rectificadora calienta y vuelve a hervir el material en la tercera columna rectificadora utilizando vapor como fuente de calor. Preferiblemente, la temperatura operativa de la tercera columna rectificadora es de 120 °C a 170 °C, tal como 130 °C, 140 °C, 150 °C y 160 °C, la presión operativa es preferiblemente de 0,1 MPa a 1 MPa, más preferiblemente de 0,3 MPa a 0,5 MPa, y la relación de reflujo es preferiblemente de 10 a 50, más preferiblemente de 20 a 30. En el líquido de caldera de tercera columna obtenido, la DQO es preferiblemente inferior a 2000 mg/l, y la B/C es preferiblemente mayor que 0,3. El B/C es DBO/DQO y se refiere a la biodegradabilidad. La DBO se refiere a la demanda bioquímica de oxígeno, se utiliza para medir la cantidad de oxígeno necesaria para la biodegradación de materias orgánicas en el agua y es el índice de biodegradabilidad del agua. La DQO se refiere a la demanda química de oxígeno, se utiliza para medir la cantidad de oxígeno consumido por las materias orgánicas en el agua mediante el uso de dicromato de potasio y refleja directamente el contenido de materias orgánicas en el agua. Cuanto mayor sea el valor de B/C, mejor será la biodegradabilidad del agua. Preferiblemente, la alimentación de la tercera columna rectificadora se precalienta mediante un intercambiador de calor usando el líquido del hervidor de caldera de la tercera columna como fuente de calor (preferiblemente de 128 °C a 133 °C) para lograr una temperatura de alimentación adecuada, lo que ayuda a lograr la separación de la fase oleosa de la fase acuosa en un tiempo relativamente corto. Los expertos en la técnica apreciarán que el intercambiador de calor está dispuesto en la línea de alimentación de la tercera columna rectificadora.
En la presente descripción, los intercambios de calor entre cada corriente de la primera columna rectificadora, la segunda columna rectificadora y la tercera columna rectificadora del conjunto de evaporación multiefecto reducen el consumo de energía para la concentración de aguas residuales y la cantidad de líquido del hervidor de caldera de la segunda columna, reduciendo así la cantidad de tratamiento de material en el tratamiento de incineración posterior y ahorrando el costo de construcción y el costo de operación del conjunto de incineración posterior.
En una realización, el procedimiento de tratamiento incluye, además:
alimentar el tercer material primario a un dispositivo de separación de aceite y agua para la separación de aceite y agua para obtener una fase oleosa de la parte superior del mismo y una fase acuosa de la parte inferior del mismo; y
alimentar la fase de aceite desde el dispositivo de separación de aceite y agua a una columna de recuperación para refinar para eliminar una fracción ligera (por ejemplo, la fracción ligera que tiene un punto de ebullición inferior a 120 °C) de la parte superior de la columna de recuperación, realizando una tratamiento de incineración, obtener un líquido de caldera de columna de recuperación a partir de la caldera de columna de recuperación, y alimentar el líquido de caldera de columna de recuperación como retroalimentación a un conjunto de refinación en un sistema para preparar óxido de propileno mediante cooxidación para refinación.
De esta manera, la materia prima de reacción convertida a partir del peróxido en la primera porción de agua residual se puede extraer de modo que la materia prima de reacción esté presente en el líquido del recipiente de la columna de recuperación y luego se devuelva como alimentación al conjunto de refinación en el sistema para preparar óxido de propileno mediante cooxidación para su refinación. El material convertido del peróxido en la primera porción de aguas residuales se refina mediante el conjunto de refinación en el sistema para preparar óxido de propileno mediante cooxidación y se convierte en subproductos para su venta o reutilización como materia prima. Por tanto, se reduce el consumo de capital del sistema para preparar óxido de propileno mediante cooxidación y se reduce el costo de producción.
En una realización, la fase acuosa del dispositivo de separación de aceite y agua también se puede someter a reflujo de modo que la fase acuosa del dispositivo de separación de aceite y agua se someta nuevamente a separación de aceite y agua para separar las materias orgánicas residuales en la fase acuosa, con lo que se reduce el contenido de materias orgánicas en la fase acuosa, y se mejora la calidad de la fase oleosa obtenida por la separación aceite-agua.
La temperatura operativa de la columna de recuperación puede ser de 80 °C a 150 °C, preferiblemente de 90 °C a 110 °C, la presión operativa es de 20 kPa a 80 kPa, preferiblemente de 30 kPa a 50 kPa, y la relación de reflujo es de 0,2 a 5, preferiblemente, 1 a 2.
La separación de aceite y agua se refiere principalmente a la eliminación de impurezas o la separación de la fase de aceite de la fase de agua en función de la diferencia en densidades o propiedades químicas del agua y el aceite utilizando el principio de sedimentación por gravedad u otras reacciones fisicoquímicas. La columna de recuperación también es una columna rectificadora, que separa diferentes sustancias en función de diferentes puntos de ebullición de diferentes sustancias en la mezcla.
En la presente invención, el tratamiento de incineración en la etapa (3) se puede llevar a cabo en un incinerador. El residuo de sal obtenido tras el tratamiento de incineración está compuesto principalmente por carbonato de sodio, y también contiene elementos metálicos. Los elementos metálicos generalmente son causados por el desprendimiento de ladrillos de horno en el equipo utilizado, y el tipo de elementos metálicos varía según el equipo utilizado. En la presente descripción, el residuo de sal está compuesto principalmente de carbonato de sodio y también contiene los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca. El contenido total de elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca es de 10 mg/L a 500 mg/L.
En una realización, el procedimiento de tratamiento incluye, además: alimentar el residuo de sal a un conjunto de tratamiento de residuos de sal para su tratamiento. El conjunto de tratamiento de residuos de sal incluye un dispositivo de disolución y un dispositivo de filtración.
El dispositivo de disolución está configurado para disolver el residuo de sal para obtener una solución de residuo de sal alcalina con un pH de aproximadamente 11, en donde la mayoría de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca precipitan en condiciones alcalinas. Preferiblemente, en el proceso de disolución, la masa de agua para disolver es de 2 a 10 veces, preferiblemente de 2 a 5 veces, la masa del residuo de sal, y la temperatura de disolución es preferiblemente de 40 °C a 60 °C. El contenido de sólidos suspendidos es menor o igual a 50 mg/L en la solución del residuo salino obtenida. Los expertos en la técnica apreciarán que el dispositivo de disolución puede ser un dispositivo de disolución comúnmente utilizado en la técnica, tal como una celda de disolución de sal, un cubo de disolución de sal y un tanque de disolución de sal.
El dispositivo de filtrado está configurado para filtrar la solución de residuos de sal para filtrar el precipitado de la misma y obtener un filtrado. El dispositivo de filtrado puede ser un dispositivo de filtrado comúnmente utilizado en la técnica, tal como un filtro sinterizado, un filtro de membrana cerámica y un filtro de fibra de vidrio. Preferiblemente, el tamaño de poro del dispositivo de filtrado es de 0,1 gm a 10 gm, preferiblemente de 0,5 gm a 2 gm. El contenido total de Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el filtrado obtenido después de filtrar la precipitación mediante el dispositivo de filtración es inferior a 0,1 mg/L, lo que cumple con el estándar de descarga de aguas residuales hacia el mar para que el filtrado pueda descargarse en el mar.
En la presente invención, la DQO de la fase acuosa obtenida de la separación de aceite y agua en la tercera columna rectificadora como líquido de caldera de la tercera columna es preferiblemente inferior a 2000 mg/L, lo que cumple con los requisitos del índice de descarga de aguas residuales bioquímicas para que la fase acuosa pueda someterse a un tratamiento bioquímico. Por ejemplo, las materias orgánicas solubles y parte de las materias orgánicas insolubles en las aguas residuales se pueden eliminar mediante descomposición de microorganismos mediante aireación artificial y suministro de oxígeno, que es un procedimiento comúnmente utilizado para el tratamiento de aguas residuales en la técnica y no se describirá en detalle en la presente invención. En la presente descripción, después del tratamiento bioquímico en la etapa (4), el líquido de caldera de la tercera columna se somete al tratamiento bioquímico para eliminar las materias orgánicas en el líquido de caldera de la tercera columna que, por lo tanto, cumple con el estándar de descarga.
La presente invención tiene los siguientes efectos beneficiosos.
(1) En la presente invención, el peróxido de la primera agua residual genera rápidamente una gran cantidad de radicales de oxígeno activos [O] mediante el proceso de oxidación catalítica y el reactor de oxidación catalítica. De esta forma, las materias orgánicas que son difíciles de descomponer bioquímicamente en las primeras aguas residuales se descomponen catalíticamente en CO2, H2O, metanol, ácido carboxílico de molécula pequeña y similares, y el peróxido en la primera agua residual se convierte completamente en materias que pueden producirse como subproductos o reutilizarse como materias primas después de someterse al tratamiento en el conjunto de refinación del sistema para preparar óxido de propileno mediante cooxidación (por ejemplo, el peróxido de hidroperóxido de etilbenceno (EBHP)/peróxido de hidrógeno de cumeno (CHP) se convierte direccionalmente en feniletanol/alcohol dimetilbencílico). Por lo tanto, se reduce la concentración del peróxido, se mejora la biodegradabilidad de las aguas residuales y se reducen la dificultad y el costo del tratamiento de las aguas residuales. Además, el proceso de oxidación catalítica puede reducir en gran medida la cantidad de oxígeno generado en el proceso de tratamiento de aguas residuales, mejorando así la seguridad del proceso.
(2) A través del procedimiento de tratamiento de la presente invención, en el tratamiento en el conjunto de evaporación de multiefecto, los intercambios de calor entre corrientes entre la primera columna rectificadora, la segunda columna rectificadora y la tercera columna rectificadora se pueden lograr mediante la igualación de la presión de la columna de modo que se reduce el consumo de energía de la concentración de aguas residuales y se reduce la cantidad del líquido de caldera de la segunda columna, reduciendo así la cantidad de tratamiento de material en el tratamiento de incineración posterior y ahorrando el costo de construcción y el costo de operación del conjunto de incineración posterior. Mientras tanto, la DQO y el contenido de sales en las aguas residuales obtenidas después de la concentración secundaria como líquido de caldera de la segunda columna son preferiblemente superiores a 105 mg/L y de 5% en peso a 40% en peso, respectivamente, y cuando las aguas residuales se alimentan al conjunto de incineración para su incineración, no se requiere combustible adicional, reduciendo así el costo del combustible.
(3) En el líquido de caldera de la tercera columna obtenido después de la concentración y separación de las aguas residuales, la DQO es preferiblemente menor que 2000 mg/L, el B/C es preferiblemente mayor que 0,3 de manera que el líquido puede transportarse directamente al conjunto bioquímico para el tratamiento bioquímico, con lo que se puede transportar el líquido directamente al conjunto bioquímico para el tratamiento bioquímico, reduciendo así el costo del tratamiento bioquímico.
(4) El tercer material primario obtenido después de la concentración y separación de aguas residuales se somete preferiblemente a separación de aceite y agua para obtener una fase de aceite, y la fase de aceite obtenida se refina mediante la columna de recuperación y se eliminan las fracciones ligeras, de modo que la sustancia convertida del peróxido (por ejemplo, alcohol feniletílico/alcohol dimetilbencílico convertido a partir del peróxido EBHP/CHP) se puede extraer y está presente en la solución de caldera de la columna de recuperación. La solución de caldera de la columna de recuperación se devuelve al conjunto de refinación en el sistema para preparar óxido de propileno mediante cooxidación para el tratamiento para producir el subproducto de estireno/subproducto de cumeno que se puede producir para almacenamiento, uso o venta. Por lo tanto, la tasa de utilización de la recuperación es alta. El subproducto de cumeno también se puede utilizar como materia prima para el conjunto de peroxidación del sistema para preparar óxido de propileno mediante el proceso POCHP. Por lo tanto, la conversión direccional del peróxido puede reducir el consumo unitario de etilbenceno/cumeno y, por tanto, el sistema para preparar óxido de propileno mediante cooxidación puede ahorrar de 8 a 13 millones de RMB al año.
(5) El residuo de sal obtenido por la incineración del agua residual después de la concentración secundaria como líquido de caldera de la segunda columna mediante el conjunto de incineración se disuelve y filtra preferiblemente secuencialmente para eliminar los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca. El contenido total de Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el filtrado obtenido es inferior a 0,1 mg/L y cumple con el estándar de descarga de aguas residuales hacia el mar para que el filtrado pueda descargarse al mar. Por lo tanto, se puede evitar que los residuos de sal obtenidos mediante incineración sean tratados como desechos peligrosos, reduciendo así el gasto de tratamiento de los desechos sólidos y reduciendo el costo del tratamiento de los desechos sólidos.
Tal como se utiliza en el presente documento, la palabra "opcional" significa "que contiene" o "no contiene".
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de flujo de proceso de un procedimiento para tratar aguas residuales de producción procedentes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación según el ejemplo 1 de la presente descripción.
Descripción detallada
Las soluciones técnicas y los efectos de las mismas de la presente invención se describirán más adelante a través de ejemplos específicos. Los ejemplos descritos a continuación pretenden ilustrar la presente invención.
En los siguientes Ejemplos y Ejemplos Comparativos, las fuentes de las principales materias primas son las siguientes.
En el catalizador del complejo MnO2/NiO,
MnO2, analíticamente puro, disponible en Xiangtan Maien Industry and Trade Co., Ltd.;
NiO, analítico puro, disponible en Henan Sanwei Chemical Products Co., Ltd.; y
NaOH, grado industrial, disponible en Cangzhou Zhiming Chemical Products Production and Sales Co., Ltd.
Condiciones de análisis de la fase gaseosa:
La determinación cromatográfica Agilent se realizó en línea utilizando la columna cromatográfica Agilent HP-5ms a una temperatura de la cámara de vaporización de 300 °C y una temperatura del detector de 300 °C, y también se adoptó la programación de la temperatura: la temperatura se mantuvo en 50 ° C durante 2 min, 100 °C durante 1 min, y luego se elevó a 300 °C a una velocidad de 10 °C/min y se mantuvo durante 10 min.
Condiciones de análisis de elementos metálicos:
La muestra fue pretratada mediante digestión con microondas. La temperatura de la muestra se elevó a 800 W durante 10 min y se mantuvo durante 5 min, se elevó a 1200 W durante 5 min y se mantuvo durante 20 min, y luego se enfrió durante 5 min. El contenido del elemento metálico se analizó mediante espectrometría de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente a una potencia de 1,2 kW, un caudal del atomizador de 15 L/min, una altura de observación de 8 mm, una duración del enjuague de inyección de 30 s, una longitud de onda de detección de 204 nm y una velocidad de bomba de 7 rad/min.
Ejemplo 1
Como se muestra en la FIG. 1, un procedimiento para tratar aguas residuales de producción procedentes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación es el siguiente:
(1) Una primera porción de agua residual se alimentó previamente a un reactor de oxidación catalítica 1 para una reacción de oxidación catalítica para eliminar los peróxidos en el mismo y obtener aguas residuales efluentes de la salida del reactor de oxidación catalítica 1. Una porción de las aguas residuales efluentes del reactor de oxidación catalítica 1 se cicló desde la entrada del reactor de oxidación catalítica 1 al reactor de oxidación catalítica 1. Se añadió una solución alcalina a la porción ciclada del agua residual efluente de modo que la solución alcalina se transportó al reactor de oxidación catalítica 1 junto con la porción ciclada del agua residual efluente para aumentar el pH del sistema de material en el reactor de oxidación catalítica 1.
(2) Las aguas residuales mixtas obtenidas mezclando las aguas residuales efluentes y una segunda porción de aguas residuales se alimentaron a una primera torre rectificadora 21 en un conjunto de evaporación multiefecto 2 para ser sometidas a un tratamiento rectificador de concentración para obtener un primer material primario a partir de la parte superior de la columna y una primera agua residual concentrada de la parte inferior de la columna como líquido de caldera de la primera columna. Se alimentó una solución alcalina desde una porción superior de la primera columna rectificadora 21 a la primera columna rectificadora 21.
El líquido de caldera de la primera columna luego se alimentó a una segunda columna rectificadora 22 para que la rectificación se concentrara aún más para obtener un segundo material primario de la parte superior de la columna y agua residual concentrada secundaria de la caldera como un líquido de caldera de la segunda columna. Se alimentó una solución alcalina desde una porción superior de la segunda columna rectificadora 22 a la segunda columna rectificadora 22.
El primer material primario y el segundo material primario se alimentaron luego a una tercera columna rectificadora 23 para su rectificación para separar aceite y agua, para obtener una fase oleosa como un tercer material primario desde la parte superior de la columna y una fase acuosa como líquido de caldera de una tercera columna desde la parte inferior de la columna.
El hervidor de caldera de la primera columna calentó y volvió a hervir el material en la primera columna rectificadora con el tercer material primario como fuente de calor y enfrió el tercer material primario. El hervidor de caldera de la segunda columna calentó y volvió a hervir el material en la segunda columna rectificadora con el primer material primario como fuente de calor y enfrió el primer material primario. El hervidor de caldera de la tercera columna calentó y volvió a hervir el material en la tercera columna rectificadora con vapor como fuente de calor.
Un intercambiador de calor 26 precalentó la alimentación a la tercera columna rectificadora 23 con el líquido de caldera de la tercera columna como fuente de calor.
El tercer material primario se alimentó a un dispositivo de separación de aceite y agua 24 para la separación de aceite y agua para obtener una fase oleosa y una fase acuosa de la parte superior y de la parte inferior del dispositivo de separación de aceite y agua, respectivamente. La fase acuosa del dispositivo de separación de aceite y agua 24 se sometió a reflujo.
La fase oleosa del dispositivo de separación de aceite y agua 24 se alimentó a una columna de recuperación 25 para refinar para eliminar los componentes ligeros que tenían un punto de ebullición inferior a 150 °C desde la parte superior de la columna de recuperación y se obtuvo un líquido de caldera de columna de recuperación a partir de la columna.
El líquido de caldera de la columna de recuperación procedente de la columna de recuperación 25 se devolvió al conjunto de refinado en un sistema 7 para preparar óxido de propileno mediante cooxidación.
(3) El líquido de caldera de la segunda columna se alimentó a un conjunto de incineración 4 para su incineración para obtener un residuo de sal. El residuo de sal se sometió sucesivamente al tratamiento de disolución y al tratamiento de filtración para eliminar los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca para obtener un filtrado. El tratamiento de disolución consistió en alimentar el residuo de sal desde el conjunto de incineración 4 a un dispositivo de disolución 51 para disolverlo y obtener una solución alcalina de residuo de sal en donde los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca precipitaron en un ambiente alcalino. El tratamiento de filtración consistió en alimentar la solución de residuo salino desde el dispositivo de disolución 51 a un dispositivo de filtración 52 para filtrar el precipitado allí y obtener un filtrado.
(4) El líquido de caldera de la tercera columna se alimentó a un conjunto bioquímico 3 para tratamiento bioquímico para eliminar las materias orgánicas en su interior.
La primera porción de aguas residuales se refería a las aguas residuales con un contenido de peróxido de más de 2000 mg/L en las aguas residuales de producción provenientes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación, y la segunda porción de aguas residuales se refería a las aguas residuales con un contenido de peróxido de menos de 50 mg/L en las aguas residuales de producción procedentes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación.
Las condiciones del tratamiento son las siguientes:
El sistema 7 para preparar óxido de propileno mediante cooxidación era un sistema POSM del Parque Industrial Yantai Wanhua. En las aguas residuales de producción, el contenido de peróxido fue de 25000 mg/L y la DQO fue de 80000 mg/L en la primera porción de aguas residuales, y el contenido de peróxido fue de 40 mg/L en la segunda porción de aguas residuales.
El catalizador utilizado para la reacción de oxidación catalítica fue un catalizador del complejo MnO2/NiO, donde la relación de masa de MnOz a NiO fue 0,5:1. La temperatura de la reacción de oxidación catalítica fue de 70 °C y la velocidad espacial de alimentación fue de 2 h-1. La relación de ciclado del agua residual efluente obtenida después de la descomposición de la reacción de oxidación catalítica fue 2. La solución alcalina alimentada en la porción ciclada del agua residual efluente fue una solución de NaOH con una concentración del 32 % en peso, y la cantidad añadida de la solución alcalina era una cantidad que puede hacer que el pH del sistema de material en el reactor de oxidación catalítica 1 aumente a 9.
En las aguas residuales mixtas obtenidas mezclando las aguas residuales efluentes con la segunda porción de aguas residuales, la DQO fue de 30000 mg/l, el pH fue de 10 y el contenido de sales fue del 5 % en peso.
La temperatura operativa de la primera columna rectificadora 21 fue 110 °C, la presión operativa fue 0,1 MPa, la relación de concentración fue 1,4 y la relación de reflujo fue 2. La solución alcalina añadida desde la parte superior de la primera columna rectificadora 21 fue una solución de NaOH con una concentración del 32 % en peso y la relación en masa de la solución de NaOH con respecto al agua residual fue de 0,002.
La temperatura operativa de la segunda columna rectificadora 22 fue 80 °C, la presión operativa fue 30 kPa, la relación de reflujo fue 2 y la relación de concentración fue 2. La solución alcalina añadida desde la parte superior de la segunda columna rectificadora 22 fue una solución de NaOH con una concentración del 32% en peso y la relación en masa de la solución de NaOH con respecto al agua residual fue de 0,002. La masa del agua para disolver fue 4 veces la masa del residuo de sal y la temperatura de disolución fue de 50 °C. Cuando se filtró el residuo de sal, el dispositivo de filtrado utilizado fue un filtro sinterizado que tenía un tamaño de poro de 2 pm.
La temperatura operativa de la tercera columna rectificadora 23 fue 150 °C, la presión operativa fue 0,5 MPa y la relación de reflujo fue 20. La temperatura operativa de la columna de recuperación 25 fue 90 °C, la presión operativa fue 50 kPa y la relación de reflujo fue 2.
Los resultados del tratamiento son los siguientes:
El pH del agua residual efluente obtenida después de la descomposición de la reacción de oxidación catalítica fue 10 y el contenido de peróxido fue 100 mg/l. La tasa de recuperación de EBHP convertido direccionalmente en alcohol feniletílico fue del 83 %.
En el líquido de caldera de la segunda columna como agua residual concentrada secundaria, la DQO fue 1,2 x 105 mg/L, y el contenido de sales fue del 20 % en peso.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el residuo de sal obtenido mediante la incineración del líquido de caldera de la segunda columna a través del sistema de incineración 4 fue de 50 mg/l.
En la solución del residuo salino obtenida, el contenido de sólidos suspendidos fue de 20 mg/l.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el filtrado obtenido después del tratamiento de filtración fue de 0,09 mg/L.
En el líquido de caldera de la tercera columna, la DQO fue de 1900 mg/L y el B/C fue de 0,33, lo que cumple con el requisito del índice de descarga de aguas residuales bioquímicas, y después del tratamiento bioquímico, la DQO fue inferior a 50 mg/L.
Ejemplo 2
El procedimiento de tratamiento en el Ejemplo 2 es el mismo que en el Ejemplo 1.
Las condiciones del tratamiento son las siguientes:
El sistema 7 para preparar óxido de propileno mediante cooxidación era un sistema POSM del Parque Industrial Yantai Wanhua. En las aguas residuales de producción, el contenido de peróxido fue de 28.000 mg/L y la DQO fue de 100.000 mg/L en la primera porción de aguas residuales, y el contenido de peróxido fue de 45 mg/L en la segunda porción de aguas residuales.
El catalizador utilizado para la reacción de oxidación catalítica fue un catalizador del complejo MnO2/NiO, donde la relación de masa de MnO2 a NiO fue 2:1. La temperatura de la reacción de oxidación catalítica fue de 70 °C y la velocidad espacial de alimentación fue de 2 h-1. La relación de ciclado del agua residual efluente obtenida después de la descomposición de la reacción de oxidación catalítica fue de 1,5. La solución alcalina alimentada a la porción ciclada del agua residual efluente era una solución de NaOH con una concentración del 25 % en peso, y la cantidad añadida de la solución alcalina fue una cantidad que puede hacer que el pH del sistema de material en el reactor de oxidación catalítica 1 suba a 10.
En las aguas residuales mixtas obtenidas mezclando las aguas residuales efluentes con la segunda porción de aguas residuales, la DQO fue de 50.000 mg/l, el pH fue de 8 y el contenido de sales fue del 8 % en peso.
La temperatura operativa de la primera columna rectificadora 21 fue 130 °C, la presión operativa fue 0,2 MPa, la relación de concentración fue 1,5 y la relación de reflujo fue 5. La solución alcalina añadida desde la porción superior de la primera columna rectificadora 21 fue una solución de NaOH con una concentración del 25 % en peso y la relación en masa de la solución de NaOH con respecto al agua residual fue de 0,004.
La temperatura operativa de la segunda columna rectificadora 22 fue 90 °C, la presión operativa fue 20 kPa, la relación de concentración fue 5 y la relación de reflujo fue 1. La solución alcalina añadida desde la porción superior de la segunda columna rectificadora 22 fue una solución de NaOH con una concentración del 25 % en peso y la relación en masa de la solución de NaOH con respecto al agua residual fue de 0,004. La masa del agua para disolver fue 10 veces la masa del residuo de sal y la temperatura de disolución fue de 50 °C. Cuando se filtró el residuo de sal, el dispositivo de filtrado utilizado fue un filtro de membrana cerámica que tenía un tamaño de poro de 0,5 pm.
La temperatura operativa de la tercera columna rectificadora 23 fue 170 °C, la presión operativa fue 1 MPa y la relación de reflujo fue 20. La temperatura operativa de la columna de recuperación 25 fue 150 °C, la presión operativa fue 80 kPa y la relación de reflujo fue 1.
Los resultados del tratamiento son los siguientes:
El pH del agua residual efluente obtenida después de la descomposición de la reacción de oxidación catalítica fue 9 y el contenido de peróxido fue 1000 mg/L. La tasa de recuperación de EBHP convertido direccionalmente en alcohol feniletílico fue del 81 %.
En el líquido de caldera de la segunda columna como agua residual concentrada secundaria, la DQO fue 106 mg/L, y el contenido de sales fue del 40% en peso.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el residuo de sal obtenido mediante la incineración del líquido de caldera de la segunda columna a través del sistema de incineración 4 fue de 500 mg/l.
En la solución del residuo salino obtenida, el contenido de sólidos suspendidos fue de 50 mg/l.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el filtrado obtenido después del tratamiento de filtración fue de 0,09 mg/L.
En el líquido de caldera de la tercera columna, la DQO fue de 500 mg/L y el B/C fue de 0,4, lo que cumple con el requisito del índice de descarga de aguas residuales bioquímicas, y después del tratamiento bioquímico, la DQO fue inferior a 50 mg/L.
Ejemplo 3
El procedimiento de tratamiento en el Ejemplo 3 es el mismo que en el Ejemplo 1.
Las condiciones del tratamiento son las siguientes:
El sistema 7 para preparar óxido de propileno mediante cooxidación era un sistema POSM del Parque Industrial Yantai Wanhua. En las aguas residuales de producción, el contenido de peróxido fue de 20.000 mg/L y la DQO fue de 10.000 mg/L en la primera porción de aguas residuales, y el contenido de peróxido fue de 30 mg/L en la segunda porción de aguas residuales.
El catalizador utilizado para la reacción de oxidación catalítica fue un catalizador del complejo MnO2/NiO, donde la relación de masa de MnO2 a NiO fue 1:1. La temperatura de la reacción de oxidación catalítica fue de 20 °C y la velocidad espacial de alimentación fue de 4 h-1. La relación de ciclado del efluente residual obtenido después de la descomposición mediante la reacción de oxidación catalítica fue de 1,5. La solución alcalina alimentada a la porción ciclada del agua residual efluente era una solución de NaOH con una concentración del 20 % en peso, y la cantidad añadida de la solución alcalina fue una cantidad que puede hacer que el pH del sistema de material en el reactor de oxidación catalítica 1 suba a 8.
En las aguas residuales mixtas obtenidas mezclando las aguas residuales efluentes con la segunda porción de aguas residuales, la DQO fue de 10000 mg/l, el pH fue de 12 y el contenido de sales fue de 1 % en peso.
La temperatura operativa de la primera columna rectificadora 21 fue 150 °C, la presión operativa fue 0,5 MPa, la relación de concentración fue 1,6 y la relación de reflujo fue 1,5. La solución alcalina añadida desde la parte superior de la primera columna rectificadora 21 era una solución de NaOH con una concentración del 20 % en peso, y la relación en masa de la solución de NaOH al agua residual era de 0,001.
La temperatura operativa de la segunda columna rectificadora 22 fue 75 °C, la presión operativa fue 40 kPa, la relación de concentración fue 3 y la relación de reflujo fue 5. La solución alcalina añadida desde la porción superior de la segunda columna rectificadora 22 fue una solución de NaOH con una concentración del 20 % en peso y la relación en masa de la solución de NaOH con respecto al agua residual fue de 0,001. La masa del agua para la disolución fue 4,5 veces la masa del residuo de sal y la temperatura de disolución fue 50 °C. Cuando se filtró el residuo de sal, el dispositivo de filtrado utilizado fue un filtro de fibra de vidrio que tenía un tamaño de poro de 1 pm.
La temperatura operativa de la tercera columna rectificadora 23 fue 140 °C, la presión operativa fue 0,4 MPa y la relación de reflujo fue 10. La temperatura operativa de la columna de recuperación 25 fue 110 °C, la presión operativa fue 40 kPa y la relación de reflujo fue de 1,5.
Los resultados del tratamiento son los siguientes:
El pH del agua residual efluente obtenida después de la descomposición mediante la reacción de oxidación catalítica fue 13 y el contenido de peróxido fue 200 mg/L. La tasa de recuperación de EBHP convertido direccionalmente en alcohol feniletílico fue del 85 %.
En el líquido de caldera de la segunda columna como agua residual concentrada secundaria, la DQO fue de 300.000 mg/l y el contenido de sales fue del 5 % en peso.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el residuo de sal obtenido mediante la incineración del líquido de caldera de la segunda columna a través del sistema de incineración 4 fue de 100 mg/l.
En la solución del residuo salino obtenida, el contenido de sólidos suspendidos fue de 10 mg/l.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el filtrado obtenido después del tratamiento de filtración fue de 0,05 mg/L.
En el líquido de caldera de la tercera columna, la DQO fue de 1.500 mg/L y el B/C fue de 0,4, lo que cumple con el requisito del índice de descarga de aguas residuales bioquímicas, y después del tratamiento bioquímico, la DQO fue inferior a 50 mg/L.
Ejemplo 4
El procedimiento de tratamiento en el Ejemplo 4 es el mismo que en el Ejemplo 1.
Las condiciones del tratamiento son las siguientes:
El sistema 7 para preparar óxido de propileno mediante cooxidación era un sistema POSM del Parque Industrial Yantai Wanhua. En las aguas residuales de producción, el contenido de peróxido fue de 10.000 mg/L y la DQO fue de 40.000 mg/L en la primera porción de aguas residuales, y el contenido de peróxido fue de 30 mg/L en la segunda porción de aguas residuales.
El catalizador utilizado para la reacción de oxidación catalítica fue un catalizador del complejo MnO2/NiO, donde la relación de masa de MnOz a NiO fue 1,5:1. La temperatura de la reacción de oxidación catalítica fue de 50 °C y la velocidad espacial de alimentación fue de 0,5 h-1. La relación de ciclado del agua residual efluente obtenida después de la descomposición mediante la reacción de oxidación catalítica fue 1. La solución alcalina alimentada en la porción ciclada del agua residual efluente fue una solución de NaOH con una concentración del 15 % en peso, y la cantidad añadida de la solución alcalina era una cantidad que puede hacer que el pH del sistema de material en el reactor de oxidación catalítica 1 suba a 8.
En las aguas residuales mixtas obtenidas mezclando las aguas residuales efluentes con la segunda porción de aguas residuales, la DQO fue de 20.000 mg/l, el pH fue de 5 y el contenido de sales fue del 20 % en peso.
La temperatura operativa de la primera columna rectificadora 21 fue 120 °C, la presión operativa fue 0,15 MPa, la relación de concentración fue 1,5 y la relación de reflujo fue 0,2. La solución alcalina añadida desde la parte superior de la primera columna rectificadora 21 era una solución de NaOH con una concentración del 15 % en peso, y la relación en masa de la solución de NaOH al agua residual era de 0,01.
La temperatura operativa de la segunda columna rectificadora 22 fue 60 °C, la presión operativa fue 80 kPa, la relación de concentración fue 2 y la relación de reflujo fue 0,2. La solución alcalina añadida desde la parte superior de la segunda columna rectificadora 22 era una solución de NaOH con una concentración del 15 % en peso, y la relación en masa de la solución de NaOH al agua residual era de 0,01. La masa del agua para disolver fue 5 veces la masa del residuo de sal y la temperatura de disolución fue de 50 °C. Cuando se filtró el residuo de sal, el dispositivo de filtrado utilizado fue un filtro sinterizado que tenía un tamaño de poro de 0,1 pm.
La temperatura operativa de la tercera columna rectificadora 23 fue 120 °C, la presión operativa fue 0,1 MPa y la relación de reflujo fue 50. La temperatura operativa de la columna de recuperación 25 fue 80 °C, la presión operativa fue 20 kPa y la relación de reflujo fue 0,2.
Los resultados del tratamiento son los siguientes:
El pH del agua residual efluente obtenida después de la descomposición mediante la reacción de oxidación catalítica fue 6 y el contenido de peróxido fue 300 mg/L. La tasa de recuperación de EBHP convertido direccionalmente en alcohol feniletílico fue del 92 %.
En el líquido del hervidor de caldera de la segunda columna como agua residual concentrada secundaria, la DQO fue de 200.000 mg/l y el contenido de sales fue del 30 % en peso.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el residuo de sal obtenido mediante la incineración del líquido de caldera de la segunda columna a través del sistema de incineración 4 fue de 200 mg/l.
En la solución del residuo salino obtenida, el contenido de sólidos suspendidos fue de 10 mg/l.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el filtrado obtenido después del tratamiento de filtración fue de 0,06 mg/L.
En el líquido de caldera de la tercera columna, la DQO fue de 1500 mg/L y el B/C fue de 0,5, lo que cumple con el requisito del índice de descarga de aguas residuales bioquímicas, y después del tratamiento bioquímico, la DQO fue inferior a 50 mg/L.
Ejemplo 5
El procedimiento de tratamiento en el Ejemplo 5 es el mismo que en el Ejemplo 1.
Las condiciones del tratamiento son las siguientes:
El sistema 7 para preparar óxido de propileno mediante cooxidación era un sistema POCHP del Parque Industrial Yantai Wanhua. En las aguas residuales de producción, el contenido de peróxido fue de 3000 mg/L y la DQO fue de 20.000 mg/L en la primera porción de aguas residuales, y el contenido de peróxido fue de 30 mg/L en la segunda porción de aguas residuales.
El catalizador utilizado para la reacción de oxidación catalítica fue un catalizador del complejo MnO2/NiO, donde la relación de masa de MnO2 a NiO fue 1,2:1. La temperatura de la reacción de oxidación catalítica fue de 60 °C y la velocidad espacial de alimentación fue de 1,5 h-1. La relación de ciclado del agua residual efluente obtenida después de la descomposición mediante la reacción de oxidación catalítica fue 5. La solución alcalina alimentada en la porción ciclada del agua residual efluente fue una solución de NaOH con una concentración del 10 % en peso, y la cantidad añadida de la solución alcalina era una cantidad que puede hacer que el pH del sistema de material en el reactor de oxidación catalítica 1 aumente a 9,5.
En las aguas residuales mixtas obtenidas mezclando las aguas residuales efluentes con la segunda porción de aguas residuales, la DQO fue de 50.000 mg/l, el pH fue de 9 y el contenido de sales fue del 10 % en peso.
La temperatura operativa de la primera columna rectificadora 21 fue 100 °C, la presión operativa fue 0,12 MPa, la relación de concentración fue 1,2 y la relación de reflujo fue 2. La solución alcalina añadida desde la parte superior de la primera columna rectificadora 21 fue una solución de NaOH con una concentración del 10 % en peso y la relación en masa de la solución de NaOH con respecto al agua residual fue de 0,003.
La temperatura operativa de la segunda columna rectificadora 22 fue 70 °C, la presión operativa fue 50 kPa, la relación de reflujo fue 1,5 y la relación de concentración fue 4. La solución alcalina añadida desde la parte superior de la segunda columna rectificadora 22 fue una solución de NaOH con una concentración del 10 % en peso y la relación en masa de la solución de NaOH con respecto al agua residual fue de 0,03. La masa del agua para disolver fue 4 veces la masa del residuo de sal y la temperatura de disolución fue de 50 °C. Cuando se filtró el residuo de sal, el dispositivo de filtrado utilizado fue un filtro de membrana cerámica que tenía un tamaño de poro de 10 pm.
La temperatura operativa de la tercera columna rectificadora 23 fue 130 °C, la presión operativa fue 0,3 MPa y la relación de reflujo fue 30. La temperatura operativa de la columna de recuperación 25 fue 100 °C, la presión operativa fue 30 kPa y la relación de reflujo fue 5.
Los resultados del tratamiento son los siguientes:
El pH del agua residual efluente obtenida después de la descomposición mediante la reacción de oxidación catalítica fue de 9,5 y el contenido de peróxido fue de 50 mg/L. La tasa de recuperación de EBHP convertido direccionalmente en alcohol feniletílico fue del 94 %.
En el líquido de caldera de la segunda columna como agua residual concentrada secundaria, la DQO fue de 300.000 mg/l y el contenido de sales fue del 25 % en peso.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el residuo de sal obtenido mediante la incineración del líquido de caldera de la segunda columna a través del sistema de incineración 4 fue de 10 mg/l.
En la solución del residuo salino obtenida, el contenido de sólidos suspendidos fue de 8 mg/l.
El contenido total de los elementos metálicos Al, Fe, Ni, Ti y Ca en el filtrado obtenido después del tratamiento de filtración fue de 0,08 mg/L.
En el líquido de caldera de la tercera columna, la DQO fue de 1800 mg/L y el B/C fue de 0,35, lo que cumple con el requisito del índice de descarga de aguas residuales bioquímicas, y después del tratamiento bioquímico, la DQO fue inferior a 50 mg/L.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para tratar aguas residuales de producción procedentes de la preparación de óxido de propileno mediante cooxidación, donde las aguas residuales de producción comprenden una primera porción de aguas residuales que tienen un contenido de peróxido de 2000 mg/l o más y una segunda porción de aguas residuales que tienen un contenido de peróxido de 50 mg/L o menos, y el procedimiento comprende las siguientes etapas:
(1) someter previamente la primera porción de aguas residuales a un tratamiento de oxidación catalítica para eliminar los peróxidos de la misma para obtener aguas residuales efluentes;
(2) alimentar aguas residuales mixtas obtenidas mezclando las aguas residuales efluentes con la segunda porción de aguas residuales en un conjunto de evaporación multiefecto (2) para su tratamiento, donde el conjunto de evaporación multiefecto (2) comprende:
una primera columna rectificadora (21), configurada para rectificar las aguas residuales mixtas para concentrar las aguas residuales mixtas para obtener un primer material primario de la parte superior de la primera columna rectificadora (21) y la primera agua residual concentrada de la parte inferior de la primera columna rectificadora (21) como líquido de caldera de primera columna;
una segunda columna rectificadora (22), configurada para rectificar el líquido de caldera de la primera columna de la primera columna rectificadora (21) para concentrar aún más el líquido de caldera de la primera columna para obtener un segundo material primario de la parte superior de la segunda columna rectificadora (22) y segunda agua residual concentrada de la parte inferior de la segunda columna rectificadora (22) como líquido de caldera de la segunda columna; y
una tercera columna rectificadora (23), configurada para rectificar el primer material primario de la primera columna rectificadora (21) y el segundo material primario de la segunda columna rectificadora (22) para la separación de aceite-agua para obtener una fase de aceite de la parte superior de la tercera columna rectificadora (23) como tercer material primario y una fase acuosa de la parte inferior de la tercera columna rectificadora (23) como líquido de caldera de la tercera columna;
(3) someter el líquido de caldera de la segunda columna a un tratamiento de incineración para obtener un residuo de sal; y
(4) someter el líquido de caldera de la tercera columna a un tratamiento bioquímico para eliminar las materias orgánicas del mismo.
2. El procedimiento de tratamiento según la reivindicación 1, que comprende además las siguientes etapas:
alimentar el tercer material primario a un dispositivo de separación de aceite y agua (24) para la separación de aceite y agua para obtener una fase oleosa de la parte superior del mismo y una fase acuosa de la parte inferior del mismo; y
alimentar la fase de aceite desde el dispositivo de separación de aceite y agua (24) a una columna de recuperación (25) para refinar para eliminar una fracción ligera que tiene un punto de ebullición inferior a 150 °C de la parte superior de la columna de recuperación (25) y obtener un líquido de caldera de la columna de recuperación (25) desde la caldera de la columna de recuperación (25), y alimentar el líquido de caldera de la columna de recuperación (25) como retroalimentación a un conjunto de refinado en un sistema (7) para preparar óxido de propileno mediante cooxidación para refinamiento.
3. El procedimiento de tratamiento según la reivindicación 1 o 2, que comprende además: alimentar el residuo de sal a un conjunto de tratamiento de residuos de sal para disolverlo y filtrarlo secuencialmente, donde el conjunto de tratamiento de residuos de sal comprende:
un dispositivo de disolución (51), configurado para disolver el residuo de sal para obtener una solución alcalina de residuo de sal; y
un dispositivo de filtrado (52), configurado para filtrar la solución de residuos de sal para filtrar el precipitado de la misma para obtener un filtrado.
4. El procedimiento de tratamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el tratamiento de oxidación catalítica se lleva a cabo en un reactor de oxidación catalítica (1), y donde el procedimiento de tratamiento comprende además ciclar una porción del agua residual efluente a una entrada del reactor de oxidación catalítico (1) en una relación de ciclos de 1 a 5; preferiblemente, el procedimiento de tratamiento comprende además: agregar una solución alcalina a la porción ciclada del agua residual efluente para aumentar el pH de un sistema de material en el reactor de oxidación catalítica (1).
5. El procedimiento de tratamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además: complementar una solución alcalina en la primera columna rectificadora (21) y la segunda columna rectificadora (22) desde las partes superiores de las mismas, respectivamente, para neutralizar el ácido enriquecido en porciones mediasuperiores de las columnas.
6. El procedimiento de tratamiento según la reivindicación 4 o 5, donde la solución alcalina es una solución de NaOH con una concentración del 20 % en peso al 40 % en peso.
7. El procedimiento de tratamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde un catalizador usado para el tratamiento de oxidación catalítica es un catalizador complejo de MnO2 y NiO, donde la relación de masa de MnO2 a NiO es (0,5 a 2): 1.
8. El procedimiento de tratamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el tratamiento de oxidación catalítica se lleva a cabo bajo las siguientes condiciones de oxidación catalítica: una temperatura de 20 °C a 80 °C y una velocidad espacial de alimentación de 0,5 h-1 a 4h-1.
9. El procedimiento de tratamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde
una temperatura de funcionamiento de la primera columna rectificadora (21) es de 100 °C a 150 °C, una presión de funcionamiento es de 0,1 MPa a 0,5 MPa y una relación de concentración es de 1,2 a 2;
una temperatura de funcionamiento de la segunda columna rectificadora (22) es de 60 °C a 90 °C, una presión de funcionamiento es de 20 kPa a 80 kPa y una relación de concentración es de 1,5 a 5; y
una temperatura de funcionamiento de la tercera columna rectificadora (23) es de 120 °C a 170 °C, una presión de funcionamiento es de 0,1 MPa a 1 MPa y una relación de reflujo es de 10 a 50.
10. El procedimiento de tratamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde en la etapa (2), un hervidor de caldera de columna de la primera columna rectificadora calienta (21) y vuelve a hervir el material dentro de la primera columna rectificadora (21) utilizando el tercer material primario de la tercera columna rectificadora (23) como fuente de calor, y enfría el tercer material primario; y
un hervidor de caldera de columna de la segunda columna rectificadora (22) calienta y vuelve a hervir el material en la segunda columna rectificadora (22) utilizando el primer material primario de la primera columna rectificadora (21) como fuente de calor, y enfría el primer material primario.
ES19948206T 2019-12-19 2019-12-19 Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales de producción a partir de la preparación de óxido de propileno por procedimiento de cooxidación Active ES2968740T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/126780 WO2021120133A1 (zh) 2019-12-19 2019-12-19 共氧化法制备环氧丙烷生产废水的处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2968740T3 true ES2968740T3 (es) 2024-05-13

Family

ID=76477019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19948206T Active ES2968740T3 (es) 2019-12-19 2019-12-19 Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales de producción a partir de la preparación de óxido de propileno por procedimiento de cooxidación

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11746033B2 (es)
EP (1) EP3865461B1 (es)
JP (1) JP7208375B2 (es)
KR (1) KR102481854B1 (es)
ES (1) ES2968740T3 (es)
SA (1) SA521422383B1 (es)
SG (1) SG11202108662WA (es)
WO (1) WO2021120133A1 (es)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220169832A (ko) 2021-06-21 2022-12-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
CN113461246A (zh) * 2021-08-13 2021-10-01 江苏扬农化工集团有限公司 一种环氧氯丙烷废水中回收甘油单甲醚和甘油的方法
CN114225453A (zh) * 2021-11-26 2022-03-25 安徽金禾实业股份有限公司 一种麦芽酚生产中精馏提取糠基醇的装置及方法
CN115520984B (zh) * 2022-06-24 2025-02-18 上海淮融科技有限公司 一种生活废水处理装置及其废水处理方法
CN115006865B (zh) * 2022-07-22 2023-11-21 湖南东为化工新材料有限公司 一种己内酯制备产生的废水处理方法
CN116282621A (zh) * 2022-12-19 2023-06-23 南京延长反应技术研究院有限公司 一种高盐低cod废水处理系统及方法
WO2024138432A1 (zh) * 2022-12-28 2024-07-04 清华大学 含有机污染物废水的处理方法和设备
CN115771977B (zh) * 2022-12-28 2024-12-31 清华大学 含有机污染物废水的处理方法和设备
KR20240162847A (ko) 2023-05-09 2024-11-18 주식회사 한독이엔지 석유화학 소각폐수 생물학적 처리장치 및 이를 이용한 처리 방법
CN117509875B (zh) * 2023-12-11 2024-07-30 西安德兴环保科技有限公司 一种高硫废碱液和po/sm装置废碱液协同处理的方法
CN118164648A (zh) * 2024-04-28 2024-06-11 江苏瑞祥化工有限公司 一种环氧氯丙烷生产高盐废水的处理方法及装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3881996A (en) * 1973-11-21 1975-05-06 Oxirane Corp Recovery of propylene oxide by plural stage distillation
ES2235495T3 (es) 1998-06-23 2005-07-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Procesopara el tratamiento de agua residual.
US5993673A (en) * 1998-09-24 1999-11-30 Arco Chemical Technology, L.P. Purification process
AU762776B2 (en) * 1999-11-02 2003-07-03 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the purification of industrial waste water from a propylene oxide production process
JP4626360B2 (ja) * 2005-03-29 2011-02-09 住友化学株式会社 フェノール類含有排水の処理方法
CN102093316B (zh) 2010-12-17 2013-06-12 中国海洋石油总公司 一种分离提纯环氧丙烷与甲醇的方法
CN104230684B (zh) * 2013-06-17 2016-09-07 中国石油化工股份有限公司 由甲醇合成聚甲醛二甲醚的工艺方法
CN105272941B (zh) 2014-07-24 2018-05-11 中国石油化工股份有限公司 环氧丙烷的生产方法
CN106064864B (zh) 2016-07-28 2020-03-24 沈阳惠宇化工环保科技有限公司 一种从环氧丙烷废水中回收丙二醇的工艺方法
CN107987038B (zh) 2016-10-26 2020-02-28 中国石油化工股份有限公司 环氧化工艺物料分离系统和环氧化工艺物料分离方法
CN207016649U (zh) 2017-07-24 2018-02-16 中石化炼化工程（集团）股份有限公司 过氧化二异丙苯生产废水处理系统

Also Published As

Publication number Publication date
SA521422383B1 (ar) 2023-12-27
WO2021120133A1 (zh) 2021-06-24
EP3865461A1 (en) 2021-08-18
SG11202108662WA (en) 2021-09-29
US20220306506A1 (en) 2022-09-29
JP7208375B2 (ja) 2023-01-18
EP3865461A4 (en) 2022-04-13
JP2022517166A (ja) 2022-03-07
US11746033B2 (en) 2023-09-05
KR102481854B1 (ko) 2022-12-27
EP3865461B1 (en) 2023-10-25
KR20210080409A (ko) 2021-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2968740T3 (es) Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales de producción a partir de la preparación de óxido de propileno por procedimiento de cooxidación
KR101753080B1 (ko) 알킬렌 옥사이드 및 알킬렌 글리콜을 제조하기 위한 방법 및 장치
CN101693703A (zh) 双氧水环氧化丙烯生产环氧丙烷的节能减排工艺
CN113003847B (zh) 共氧化法制备环氧丙烷生产废水的处理方法
US10974981B2 (en) Method for reducing pollutant discharge in phenol and acetone production
CN102092902A (zh) 过氧化特戊酸特戊酯生产废水处理和资源化工艺
CN103739136A (zh) 一种高盐有机废水的处理方法
JPH02157102A (ja) 二酸化塩素の製造方法
CN101376551A (zh) 一种乙醇脱水制取乙烯工艺废水的处理方法
CN112010728A (zh) 碱洗水洗方法
CN110922292B (zh) 一种氯甲烷的制备方法
CN101376550B (zh) 一种甲醇脱水制取二甲醚工艺废水的处理方法
CN109019521A (zh) 一种双氧水浓缩提纯装置及其在双氧水浓缩提纯中的应用
CN105461532A (zh) 一种丙烯氧化制备丙烯醛和丙烯酸的清洁生产的方法
CN209098188U (zh) 一种双氧水浓缩提纯装置
CN114249704B (zh) 一种环氧烷烃的制备方法
CN1306450A (zh) 废水处理方法
CN102092905B (zh) 过氧化-2-乙基己酸叔丁酯生产废水处理和资源化工艺
CN115197059B (zh) 一种调控甲醇羰基化制备乙酸的方法
CN117142703A (zh) 一种含对羧基三联苯污水的减碳零排放方法及系统
CN119638094B (zh) 一种戊醛缩合废碱液的处理方法及处理系统
CN105776707A (zh) 一种甲硝唑废水的处理方法
CN222348817U (zh) 一种增塑剂废水处理装置
CN216614476U (zh) 一种降低危废产生量的二甲基甲酰胺生产装置
CN213924582U (zh) 一种苯酚提纯工艺装置