新技术推荐:碱渣及高浓度废水湿式氧化处理技术!

本期内容由PHASE & PHONIXTECH联合代表处冠名

为了及时全面地反映我国炼油与石化工业最新技术发展,集中展现我国炼油与石化技术成果,进一步加快我国石化工业技术可持续发展步伐,提升工艺技术与设备管理水平,促进我国炼化工业可持续发展。石化缘将继续于2021年7月第一个工作日开始,系列推出一年一度石油化工行业新技术,让行业同仁们第一时间了解我国石油化工领域新技术、新工艺、新材料、新设备,促进合作交流!
今日推荐技术

一、技术名称

碱渣及高浓度废水湿式氧化处理技术
湿式空气氧化(WAO)法是以发明者的名字Zimmerman命名的工艺过程,叫做Zimmerman Process。这种方法作为含有高浓度COD废水的处理技术,一直被广泛应用。湿式氧化(WAO)法是废水热处理技术中的代表。
大连(抚顺)石油化工研究院于上世纪80年代开始,针对于丙烯腈废水、页岩油废水等开展了湿式氧化工艺研究,于90年代针对碱渣废水进一步开展了系统的实验室研究,掌握了湿式氧化工艺处理含硫废碱液的特性和影响因素;并针对湿式氧化反应器、氧化后气液混合物的冷却和分离器、湿式氧化尾气的净化技术等主要环节进行了工艺设备的开发,成功开发了湿式氧化工艺设备的成套专有技术,该技术于2000年通过中石化的技术鉴定并获得重大科技成果三等奖;通过技术升级,“乙烯废碱液湿式氧化处理技术”于2019年获得中国石化科技进步二等奖。
“碱渣及高浓度废水湿式氧化处理技术”在不同的反应条件下,包括缓和(150~210℃、0.9~3.0MPa)和高温(210~270℃、3.5~9.0MPa), 以空气中的氧为氧化介质,处理炼化企业催汽碱渣、液态烃碱渣、乙烯碱渣和烷烃脱氢废碱渣等高浓度废水,将硫化物和有机物氧化分解,达到除硫脱臭的目的,出水S2-小于1.0mg/L,COD去除率60%~99%,废水可生化性得到大幅提高,而且对环境不造成二次污染。
二、先进性阐述
普通的湿式氧化工艺必须在十分高的温度、压力下操作,并且存在如下问题:
(1)因为反应器是活塞流形式,所以反应器需要较高等级的材质,并且流出物温度升高会引起腐蚀。
(2)存在反应器堵塞的问题,并且需要进料预热器以使进料升温达到反应起始温度。
大连(抚顺)石油化工研究院开发的碱渣及高浓度废水湿式氧化处理技术,采用专有的套筒式内循环反应器和直冷式洗涤塔,技术优势明显:
(1)因为反应器是全混式反应器,所以,可以使用较低级材质,且反应器内温度均一。
(2)没有堵塞问题。——由于是全混式反应器,且反应器简单容易维护。
(3)采用特殊喷嘴产生非常小的气泡,反应效率更高,并且反应器内温度均一。
(4)采用直冷式洗涤塔对反应后物料冷凝冷却,利用氧化后废水的剩余碱度对尾气进行洗涤,增设水洗段进一步洗涤尾气,彻底消除了尾气的二次污染问题。
三、案例分享
“碱渣及高浓度废水湿式氧化处理技术”已成功地用于上海、大庆、南京、湛江、海南等三十余家石化企业的炼油、乙烯裂解、丙烷脱氢废碱液的工业处理上,使出水S2-浓度小于1.0mg/L,COD去除率为60~99%,取得了良好的处理效果,获得了显著的环境效益和社会效益。附表为工业应用业绩。
案例一:A公司
装置设计规模:1.0 m3/h
处理对象:液态烃碱渣、催化汽油碱渣
操作条件:温度:190 ℃;压力:2.5 Mpa;空塔液体空速:0.5h-1
A公司湿式氧化处理装置出水结果(2005.7.19~2005.7.20)
案例二:B公司
装置设计规模:3.0 t/h
处理对象:乙烯裂解废碱渣
操作条件:温度:190 ℃;压力:3.0 Mpa;空塔液体空速:0.5h-1
B公司湿式氧化处理装置出水结果(2016.4.9~2016.4.12)
案例三:C化工厂
装置设计规模:1.5 t/h
处理对象:丙烷脱氢废碱渣
操作条件:温度:190 ℃;压力:3.0 Mpa;空塔液体空速:0.5h-1
C化工厂湿式氧化处理装置出水结果(2016.4.18~2016.4.21)
四、关于中国石化大连石油化工研究院
中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(以下简称“大连院”)前身为成立于1953年的中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,有着辉煌的历史和优良的传统。作为国内最早从事石油炼制研究的科研单位,从为解决国家人造石油炼制技术而成立,到培育催化重整、尿素脱蜡和加氢催化剂“五朵金花”,再到研究领域涵盖石油化工产业链主体技术,走出了一条创业、跨越、加速、开拓的创新发展之路,完成了大量科技攻关项目,取得了丰硕自主创新成果,解决了系列关键技术问题,成就了一个又一个“中国第一”,在经济领域为我国石化行业创新发展、改善人民生活质量和提高人民生活水平作出了科技支撑引领的突出历史贡献。
在集团公司党组关怀下,2011年5月11日党组决定设立大连院,2017年9月26日正式入驻启用。大连院现有16个研发部门,拥有石油化工环境污染防治技术国家地方联合工程研究中心、国家石油产品检验实验室、国家石蜡质量监督检验中心、全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油蜡类产品和方法标准化归口单位、中国石化人工智能技术联合研发中心、中国石化环境监测总站、中国石化生物燃料及生物化工重点实验室、中国石化炼油特殊产品应用技术中心、辽宁省精细石油化工重点实验室等20个国家和省部级挂靠机构,并设有博士后工作站及硕士研究生工作站。围绕“建设世界一流能源化工科学研究院”愿景目标和“矢志成为洁净能源解决方案引领者”“十四五”时期奋斗目标,大连院全面实施“绿色低碳、价值引领、客户唯先、变革创新、融合攻坚、人才强院”六大发展战略,重点发展五大技术领域,即以经济、高效生产清洁油品为目标的清洁炼油技术领域,以节能、环保、长周期运行为目标的公用技术领域,以绿色、低碳、高附加值为目标的新兴能源资源技术领域,以高端、特色、延伸产业链为目标的石化新材料技术领域,以泛在、智慧、支撑新业态为目标的新一代信息技术领域。并将全院研究方向重点聚焦在重劣质原料的加工和利用、清洁油品生产和化工转型、环保、新能源、新型化工材料、单体与可降解材料、高端碳材料、碳中和以及人工智能与智能化炼厂技术等9个二级技术领域。
截至2020年底,院累计获国家科技进步奖和发明奖24项,省部级科研成果奖446项。申请中国专利8532件、获得授权5754件,申请国外专利443件、获得授权302件,获中国专利金奖2项、中国专利优秀奖15项。拥有中国石化专有技术364项。科研成果应用于俄日韩中亚等“一带一路”多个国家和地区以及全国30个省市自治区的780余套生产装置,成为国内领先、国际知名的优质炼化技术供应商。其中,系统内近520套装置应用,为增强中国石化综合实力提供了坚强的科技支撑;国内民营企业110余套装置应用,助力民营经济快速发展;为域内企业提供技术支持,合计产能近3000万吨/年,为推动新时代东北全面振兴全方位振兴发挥积极作用。
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