專(zhuān)利名稱(chēng)：石油化學(xué)設(shè)備中廢堿液的氧化方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化學(xué)設(shè)備中廢堿液的化學(xué)濕式氧化的方法，其中在 反應(yīng)器中添加含氧氣體或氣體混合物以處理該堿液而形成被氧化的堿液 和廢氣，冷卻從該反應(yīng)器排出的由被氧化的堿液和廢氣組成的混合物， 并在分離器中分離成廢氣和經(jīng)處理的堿液。
背景技術(shù)：
烯烴是在石油化學(xué)設(shè)備中由含烴進(jìn)料得到的。較長(zhǎng)鏈的烴例如通過(guò) 熱裂解(蒸汽裂解)而轉(zhuǎn)化為較短鏈的烴，如乙烯及丙烯。該通過(guò)裂解 產(chǎn)生的裂解氣體通過(guò)洗滌而除去非期望的組成份，如二氧化碳、硫化氫 及硫醇，然后在低溫分離中繼續(xù)加工。在此產(chǎn)生的腐蝕性廢堿液必須在 進(jìn)入生物廢水處理之前除去有毒的組成份，同樣地化學(xué)耗氧量必須下降 至可以承受的范圍。這是通過(guò)硫化物與空氣在溶液中的化學(xué)濕式氧化而 減少?gòu)U堿液中的典型硫化物含量而實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知用于廢堿液濕式氧化的不同方法(例如，C.B. Maugans, C. Ellis 的"Wet Air Oxidation: A Review of Commercial Sub-critical Hydrothermal Treament" IT3，02 Conference, 13-17/05/2002 ， New Orleans, Louisiana或US 5,082,571 )，它們是基于如下的一般方法。 廢堿液通過(guò)高壓泵傳輸。然后，將反應(yīng)所需的氧氣由空氣或者以純氧的 方式導(dǎo)入。與空氣混合的液體通過(guò)輸入/輸出式熱交換器加熱至所需的反 應(yīng)溫度并導(dǎo)入反應(yīng)器中。額外的加熱可以通過(guò)向反應(yīng)器中導(dǎo)入熱蒸汽而 實(shí)施。在大約l小時(shí)的典型停留時(shí)間之后(取決于所選的溫度和壓力)， 使含有所附帶的廢氣的被氧化的廢堿液經(jīng)過(guò)輸入/輸出式熱交換器以加 熱進(jìn)料，以及經(jīng)過(guò)至少一個(gè)額外可選的具有冷液體的熱交換器而進(jìn)行冷 卻。在壓力控制之后于分離器中將廢氣與液體分離。在該過(guò)程中產(chǎn)生的 液氣混合物具有強(qiáng)腐蝕性，因此根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，輸入/輸出式熱交換器、
反應(yīng)器、用于冷卻的熱交換器及分離器由高品質(zhì)的材料制成，因而大幅 增加了廢堿液濕式氧化的投資成本。強(qiáng)腐蝕性區(qū)域內(nèi)的熱交換器對(duì)于設(shè) 備操作額外地具有提高的安全風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樵谡麄€(gè)操作過(guò)程中必須確保液 體氣體均勻混合，以避免局部腐蝕和因此造成的漏洞連同高壓下腐蝕性 的熱廢堿液的泄漏。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)前述類(lèi)型的方法以及用于實(shí)施該方法 的設(shè)備，從而明顯減少投資成本以及進(jìn)行操作時(shí)的危險(xiǎn)。在方法方面，該目的是根據(jù)本發(fā)明以如下方式解決的，通過(guò)直接冷 卻來(lái)冷卻由被氧化的堿液和廢氣組成的混合物，換而言之，在冷卻循環(huán) 中與被氧化的冷的廢堿液混合，該冷卻循環(huán)由分離器、至少一臺(tái)泵和熱 交換器組成，其中沒(méi)有強(qiáng)腐蝕性的液氣混合物通過(guò)熱交換器和泵。本發(fā)明的基本思想在于，最小化受強(qiáng)腐蝕性的液氣混合物影響并且 必須由高品質(zhì)材料制造的部件的量，因而降低投資成本。為此，將被氧化的熱的堿液及所附帶的廢氣與來(lái)自分離器的被氧化 的堿液混合。來(lái)自分離器的被氧化的堿液針對(duì)性地通過(guò)至少一臺(tái)泵進(jìn)行 輸送，并且經(jīng)過(guò)熱交換器與冷卻液相對(duì)地進(jìn)行冷卻。其優(yōu)點(diǎn)在于，省略了通過(guò)由反應(yīng)器排出的混合物與待處理的液氣混 合物于設(shè)置在反應(yīng)器上游的輸入/輸出熱交換器內(nèi)進(jìn)行間接熱交換而冷卻由被氧化的堿液和廢氣組成的混合物。該方法優(yōu)選在5至200巴，特 別是7至100巴的壓力范圍內(nèi)實(shí)施。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，該 方法在25至40巴的壓力范圍內(nèi)實(shí)施。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，由3臺(tái)泵輸送來(lái)自分離器的被氧化 的堿液，其中2臺(tái)泵各承擔(dān)50%的輸送量，而第3臺(tái)泵作為備用。優(yōu)選通過(guò)向反應(yīng)器中導(dǎo)入熱蒸汽來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度。在本 發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，將用于調(diào)節(jié)溫度的更熱的蒸汽混入氧化反應(yīng) 器的進(jìn)料中。按照本發(fā)明構(gòu)想的一個(gè)拓展，將由被氧化的堿液和廢氣組成的液氣 混合物與來(lái)自分離器的被氧化和冷卻的堿液在混合室內(nèi)混合。 此外，本發(fā)明涉及在石油化學(xué)設(shè)備中用于廢堿液的化學(xué)濕式氧化的 設(shè)備，該設(shè)備具有將含氧氣體或氣體混合物送至廢堿液的導(dǎo)入管線、反 應(yīng)器和用于冷卻由被氧化的堿液和廢氣組成的混合物的裝置，其具有將 被氧化的堿液和廢氣送至分離器以進(jìn)行分離的導(dǎo)入管線，其中用于冷卻 由被氧化的堿液和廢氣組成的混合物的裝置具有至少一個(gè)熱交換器。在設(shè)備方面，所提出的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的，用于冷卻由被 氧化的堿液和廢氣組成的混合物的裝置具有被氧化的堿液的循環(huán)線路， 該循環(huán)線路由分離器、至少一臺(tái)泵和熱交換器組成。該設(shè)備優(yōu)選具有將 廢堿液由高壓輸送泵送至反應(yīng)器的導(dǎo)入管線。該設(shè)備的壓力范圍優(yōu)選被設(shè)計(jì)為5至200巴之間，特別優(yōu)選7至100巴之間。在本發(fā)明的一個(gè)特 別優(yōu)選的實(shí)施方案中，該設(shè)備的壓力范圍被設(shè)計(jì)為25至40巴之間。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該設(shè)備具有3臺(tái)位于來(lái)自分離器的 被氧化的堿液的循環(huán)線路中的泵。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該設(shè)備具有將熱蒸汽送入反應(yīng)器中 的導(dǎo)入管線。按照本發(fā)明構(gòu)想的一個(gè)拓展，蒸汽的導(dǎo)入管線集成在通往 反應(yīng)器的進(jìn)料流的引導(dǎo)裝置中。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該設(shè)備 具有用于將由被氧化的堿液和廢氣組成的液氣混合物與來(lái)自分離器的被 氧化的堿液加以混合的混合室。冷卻循環(huán)中的循環(huán)線路、熱交換器、混 合室和/或冷卻循環(huán)中的一 臺(tái)/多臺(tái)泵優(yōu)選由碳鋼制成。本發(fā)明可以通過(guò)不使用2臺(tái)由高品質(zhì)的耐腐蝕性材料制成的熱交換 器而尤其是將投資成本和設(shè)備操作危險(xiǎn)最小化。下面根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)與圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例的比較，更詳細(xì)地闡 述本發(fā)明。


圖1所示為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在石油化學(xué)設(shè)備中廢堿液的濕式氧化的設(shè) 備的流程圖；圖2所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的流程圖。 具體實(shí)施方式
圖1的流程圖所示為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在石油化學(xué)設(shè)備中用于廢堿液的濕式氧化的設(shè)備。廢堿液(1)利用高壓泵(2)傳輸。接著，通過(guò)導(dǎo)入 空氣或氧氣(3)產(chǎn)生由廢堿液和含氧氣體組成的液氣混合物(4)。其經(jīng) 過(guò)輸入/輸出式熱交換器(5)預(yù)加熱，并導(dǎo)入反應(yīng)器(6)中以進(jìn)行氧化。 為了額外升高反應(yīng)器溫度，可以向反應(yīng)器中導(dǎo)入熱蒸汽(7)。在取決于 溫度和壓力的停留時(shí)間之后，將由被氧化的堿液和廢氣組成的液氣混合 物(8)從反應(yīng)器導(dǎo)出，經(jīng)過(guò)輸入/輸出式熱交換器(5)預(yù)冷卻，并在具 有冷卻液(10)的第二熱交換器(9)中最終冷卻。在分離器(11)中將 廢氣(12)與被氧化的堿液(13)分離。圖2的流程圖所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。廢堿液(1)利用高壓 泵(2)傳輸。通過(guò)導(dǎo)入空氣或氧氣(3)而生成液氣混合物(4)，并直 接導(dǎo)入反應(yīng)器(6)中以進(jìn)行氧化。反應(yīng)器中的溫度通過(guò)導(dǎo)入熱蒸汽(7) 而加以調(diào)節(jié)。取決于反應(yīng)器中的溫度和壓力的停留時(shí)間之后，將產(chǎn)生的 由被氧化的堿液和廢氣組成的液氣混合物(8)與來(lái)自分離器(11)的被 氧化的冷的堿液(13c)混合，并進(jìn)一步導(dǎo)入分離器中。在分離器(11) 中分離成廢氣(12)和被氧化的堿液(13)，其中一部分被氧化的堿液(13b) 經(jīng)過(guò)泵(14)及熱交換器(15)作為冷卻循環(huán)被送回。
權(quán)利要求
1、在石油化學(xué)設(shè)備中用于廢堿液的化學(xué)濕式氧化的方法，其中在反應(yīng)器中添加含氧氣體或氣體混合物以處理該堿液而形成被氧化的堿液和廢氣，冷卻從該反應(yīng)器排出的由被氧化的堿液和廢氣組成的混合物，并在分離器中分離成廢氣和經(jīng)處理的堿液，其特征在于，通過(guò)直接冷卻來(lái)冷卻所述由被氧化的堿液和廢氣組成的混合物，其中在冷卻循環(huán)中與被氧化的冷的堿液混合，該冷卻循環(huán)由分離器、至少一臺(tái)泵和熱交換器組成，在此沒(méi)有強(qiáng)腐蝕性的液氣混合物通過(guò)熱交換器和泵。
2、 如權(quán)利要求l的方法，其特征在于，所述由被氧化的堿液和廢氣 組成的混合物不經(jīng)冷卻而是通過(guò)與待處理的堿液在輸入/輸出式熱交換 器中進(jìn)行間接熱交換而直接導(dǎo)入所述分離器中。
3、 如權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，該方法在5至200巴之 間，尤其是在7至100巴之間的壓力范圍內(nèi)實(shí)施。
4、 如權(quán)利要求1至3之一的方法，其特征在于，該方法在25至40 巴的壓力范圍內(nèi)實(shí)施。
5、 如權(quán)利要求1至4之一的方法，其特征在于，由3臺(tái)泵輸送來(lái)自 所述分離器的被氧化的堿液，其中2臺(tái)泵各承擔(dān)50%的輸送量，而第3 臺(tái)泵作為備用。
6、 如權(quán)利要求1至5之一的方法，其特征在于，濕式氧化的反應(yīng)溫 度通過(guò)向所述反應(yīng)器內(nèi)導(dǎo)入熱蒸汽而加以調(diào)節(jié)。
7、 如權(quán)利要求1至6之一的方法，其特征在于，在混合室內(nèi)將被氧 化的熱的堿液和所附帶的廢氣與被氧化的冷的堿液混合。
8、 如權(quán)利要求1至7之一的方法，其特征在于，將蒸汽混入氧化作 用的進(jìn)料流中。
9、 在石油化學(xué)設(shè)備中用于廢堿液的化學(xué)濕式氧化的設(shè)備，該設(shè)備具 有將含氧氣體或氣體混合物送至廢堿液的導(dǎo)入管線、反應(yīng)器和用于冷卻 由被氧化的堿液和廢氣組成的混合物的裝置，其具有通往用于分離被氧 化的堿液和廢氣的分離器的導(dǎo)入管線，其中該用于冷卻所述由被氧化的 堿液和廢氣組成的混合物的裝置具有至少一個(gè)熱交換器，其特征在于， 該用于冷卻所述由被氧化的堿液和廢氣組成的混合物的裝置具有被氧化 的堿液的循環(huán)線路，該循環(huán)線路由分離器、至少一臺(tái)泵和熱交換器組成。
10、 如權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備具有將廢堿液由高 壓輸送泵送至所述反應(yīng)器的直接導(dǎo)入管線。
11、 如權(quán)利要求9或10的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備的壓力范圍被 設(shè)計(jì)為5至200巴，尤其是7至100巴。
12、 如權(quán)利要求9至11之一的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備的壓力范 圍被設(shè)計(jì)為25至40巴。
13、 如權(quán)利要求9至12之一的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備在所述冷 卻循環(huán)中具有3臺(tái)泵。
14、 如權(quán)利要求9至13之一的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備具有將熱. 蒸汽送入所述反應(yīng)器內(nèi)的導(dǎo)入管線。
15、 如權(quán)利要求9至14之一的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備在所述冷 卻循環(huán)中具有混合室。
16、 如權(quán)利要求9至15之一的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備具有用于 噴射蒸汽至將進(jìn)料流送至所述反應(yīng)器的導(dǎo)入管線中的裝置。
17、 如權(quán)利要求9至16之一的設(shè)備，其特征在于，所述冷卻循環(huán)中 的循環(huán)線路、熱交換器、 一臺(tái)/多臺(tái)泵和/或所述冷卻循環(huán)中的所述混合室 由碳鋼制成。
全文摘要
本發(fā)明描述了在石油化學(xué)設(shè)備中用于廢堿液的濕式氧化的方法和設(shè)備。廢堿液(1)經(jīng)過(guò)高壓泵(2)傳輸。通過(guò)導(dǎo)入空氣或氧氣(3)而產(chǎn)生液氣混合物(4)，并直接送入反應(yīng)器(6)內(nèi)以進(jìn)行氧化。反應(yīng)器內(nèi)的溫度通過(guò)導(dǎo)入熱蒸汽(7)而加以調(diào)節(jié)。在取決于反應(yīng)器內(nèi)的溫度和壓力的停留時(shí)間之后，將所產(chǎn)生的由被氧化的堿液和廢氣組成的液氣混合物(8)與來(lái)自分離器(11)的被氧化的冷的堿液(13c)混合，并進(jìn)一步送入分離器內(nèi)。在分離器(11)中分離成廢氣(12)和被氧化的堿液(13)，其中一部分被氧化的堿液(13b)經(jīng)過(guò)泵(14)和熱交換器(15)作為冷卻循環(huán)被送回。
文檔編號(hào)C02F1/72GK101164913SQ20071015266
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月4日
發(fā)明者H·弗里茨 申請(qǐng)人:林德股份公司