论述四川石化丁辛醇装置生产废水排放

论述四川石化 丁辛醇装置生产废水排放

张鹏飞，李东旭，何积慧

中国石油四川石化有限责任公司 生产六部 四川省成都市 611930

摘要：丁辛醇装置水汽提塔系统在实现装置生产废水达标排放过程中起着关键性的作用，本文结合生产实际情况，从含油废水来源、影响达标排放因素和如何实现达标排放三个方面结进行了详细分析，为实现系统精心操作，废水达标排放提供了可靠依据。

关键词：四川石化;丁辛醇 ; 生产废水

前言

中国石油四川石化公司丁辛醇装置设计年产量为正丁醇21万吨，异丁醇3万吨，辛醇8万吨。装置外排的生产废水主要来自于经过水汽提塔系统脱油处理后的生产废水，在V1705生产废水池内收集后经过P1705A/B泵送出本装置。进入水汽提塔系统的含油废水来自于醛异构物塔顶受槽靴筒、丁醇预精馏塔顶受槽靴筒、辛醇预精馏塔顶受槽靴筒以及缩合闪蒸罐和真空系统，工艺流程见图1，具体排放量及有机物含量见表1。满负荷生产时设计最大排放量为1956kg/h。生产废水经水汽提塔脱油处理后应满足：100%的水，无浮油，COD≤1000ppm，pH值6～9之间。

图1 水汽提塔系统流程

表1 生产废水设计排放量及组份表

水汽提塔进料中含油废水（溶解油）的来源：

1、丁辛醇装置在在开车运行状态下，由于正/异丁醛在丁醇加氢系统的不完全加氢，所以积累到丁醇预精馏塔的丁醛含量足以使粗丁醇中的溶解水分离出来。但是丁辛醇装置自2013年底开车以来，由于上下游产销问题和市场效益及公司利润等各方因素，长期处于低负荷运行工况，负荷区间在40～62%。在低负荷工况下，丁醇预精馏塔内由于粗丁醇中丁醛含量极少而无法有效的脱除其中的溶解水，所以需要根据塔盘温度以及回流组份分析数据，采取适时补加丁醛以达到脱除溶解水的目的。

2、丁醛缩合系统受碱浓度的影响，未反应完的丁醛在缩合循环塔顶冷凝层析后返回缩合反应器，同时塔顶层析水采出经闪蒸罐通过中压蒸汽气提闪蒸回收有机物之后，经过闪蒸罐底部冷却器冷却后进入水汽提系统。在开车初期，如果未及时对流程进行切换，则很容易造成丁醛串入水汽提系统。

3、辛醇预精馏塔受槽靴筒排放水有机物主要成分是正丁醇，主要是未经过缩合反应的正丁醛直接经加氢生成正丁醇，因其与水具有互溶性，所以只能通过辛醇预精馏塔顶部析出后排向水汽提系统，丁醇与水互溶的数据如下：

表2 不同温度下丁醇在水中的溶解度如下

4、真空单元采用水作为工作液时，在膜回收系统正常投用下，真空系统分离器会不断的积累油相，当油相液位达到一定高度时，打开自留排放阀排至喷射器凝液槽，进而进入水汽提系统，其气相中可凝组分见表3。

表3 辛醇精馏系统气相组份表

影响达标排放的因素

1 喷射器凝液槽的氮封状况 喷射器凝液槽作为收集含油废水的受槽，为水汽提塔提供稳定的进料，如果未投用氮封，或者氮气量不足，在液位大幅波动时极易造成空气进入而与受槽中的丁醛发生反应生成丁酸，丁酸易溶于水，且又能与设备内壁发生反应继而生成难分离的红褐色有机盐类。

2 水汽提塔低低压蒸汽量 当蒸汽量不足时，塔内温度难以使有机物汽化；当蒸汽量过大时，造成循环水相量增大，继而出现低排放，高进料的死循环，严重时出现填料积液严重，蒸汽无法穿透，油相难以汽化，循环水相降为零的紊乱状态。

3 水汽提塔层析器水相界面的控制 水汽提塔层析器作为油水分离设备，根据设备图纸计算，水相有效容积≤0.51m³，油相有效容积≥0.76m³。而喷射器凝液槽的全容积为0.838m³，为了防止喷射器凝液槽长期积累的油相进入水汽提塔，继而出现层析器油相快速上涨而使系统出现波动，应该保持层析器水相界面的高液位生产，以便有足够的空间应付油相的陡增。

4 含油废水中有机物的沸点 只有含油废水中有机物的沸点低于蒸汽温度，才能有效的汽化脱除，含油废水组份沸点见表4，高沸点物质因无法汽化只能通过水汽提塔底部排入生产废水系统，从而造成排放不达标。

表4 含油废水各组份在不同压力下的沸点表

实现达标排放的工艺操作

1 将真空系统层析器油相排放改至辛醇预精馏塔受槽，以回收残余部分正丁醇和辛醇；

2 在低负荷工况下，丁醇预精馏塔补醛应定量，且尽量少补，严禁过量补醛；

3 喷射器凝液槽严禁停用氮封；

4 水汽提塔层析器水相界面维持高液位，以留足够缓冲空间；

5 精细调整水汽提塔蒸汽量，控制塔底温度在118～120℃之间；

6 当水汽提系统出现波动时，应及时加样分析，并更改系统内循环流程；

7 在水汽提塔底排放线上增加COD在线监测仪，仪表对生产废水进行实时连续监测；

8为了保证生产废水排放管线无工艺物料串入，要求真空单元及膜回收系统排尽线应连接至地下废液槽V1701中。

结语

通过工程设计得到施工图,最终提供了综合回收利用丁辛醇残液的整套工艺包。本残液回收装置在减少环境污染的同时,回收丁醛、丁醇、辛醇产品,具有一定的经济效益。

参考文献

【1】方明明. 丁辛醇残液回收工艺研究与设计[D].北京化工大学,2017.