一种乙醇脱水制乙烯水资源循环利用工艺

摘要

本发明属于循环再利用领域，具体为一种乙醇脱水制乙烯水资源循环利用工艺。该工艺为先将乙醇制乙烯反应器出口的物料经换热器换热回收热量后，用一级分离塔进行分离，分离塔塔顶温度控制在105‑110℃之间，分离出有机物含量高的高浓度废水，并对有机物含量高的高浓度废水进行处理，使其达到排放标准；对出口的气相物料用二级分离塔进行分离，二级分离塔塔顶温度控制在90‑95℃，然后从分离塔的塔顶得到气相的乙醇和烯烃的混合物，塔底得到浓液等步骤；本发明可减少乙醇原料中新鲜水的用量，还可以减少有机污染物的排放量，甚至“零”排放，实现环境友好。本发明处理效果明显、稳定可靠、处理成本较低、操作简便，易实现工业化应用。

主权项

一种乙醇脱水制乙烯水资源循环利用工艺：其特征在于包括以下步骤：（1）将乙醇制乙烯反应器出口的物料经换热器换热回收热量后，用一级分离塔进行分离，分离塔塔顶温度控制在105‑110℃之间，分离出有机物含量高的高浓度废水，该高浓度废水中催化剂粉末所占的质量百分含量为10‑20%；并对有机物含量高的高浓度废水进行处理，使其达到排放标准；（2）对出口的气相物料用二级分离塔进行分离，二级分离塔塔顶温度控制在90‑95℃，然后从分离塔的塔顶得到气相的乙醇和烯烃的混合物，塔底得到浓液；（3）将步骤（2）中塔顶得到的乙醇和烯烃的混合物继续经过三级分离塔进行冷却，分离出烯烃和高浓度乙醇溶液，再将烯烃经过压缩和水洗进一步提纯，水洗用的绝大部分水通过本水处理装置所得清液提供，并将水洗塔所得液体与步骤（2）所得浓液混合，进入下一步工艺；高浓度乙醇经水稀释到质量百分含量为60%，作为原料回到乙醇制乙烯装置进料口；（4）将步骤（2）中塔底得到的浓液经过汽提塔进一步除去易挥发组分，汽提塔塔底的温度控制在100‑120℃，汽提时间由塔底出低浓度废水中有机物的含量决定，将有机物含量控制在2000mg/L以下，并降温至20‑30℃作进一步生化处理；（5）对低浓度废水添加Ca(OH)₂和碳酸钠后进行均质调节，将pH值调至6‑8，调节时间12‑36h；（6）经均质调节后的废水通过机械过滤器过滤，过滤速率4‑12m/h，除去滤渣；（7）向过滤后的废水添加芬顿试剂和臭氧进行强制氧化，采用IC厌氧反应器进行厌氧处理后除去废渣，主要控制参数如下：COD容积负荷2‑14kg/(m³·d)，污泥浓度0.2‑1g/L，反应器出水进行外循环，循环比2‑4:1，反应温度控制在20‑30℃，以质量比例计，COD：芬顿试剂：O₃=100‑200:3:1；其中芬顿试剂和臭氧投加比例以COD的值定； （8）厌氧处理后再经过生物滤池好氧曝气处理，待处理后除去废渣，曝气方法采用鼓风曝气，控制参数如下：BOD容积负荷为0.6‑1kg/(m³·d)，污泥浓度0.4‑2g/L；（9）曝气处理后添加PAM絮凝，经溢流式沉淀池除去大颗粒污泥废渣，沉淀时间3‑9h，经过5‑10μm保安过滤器后进入下一工段；（10）除去污泥的清液一部分返回水洗塔洗涤烯烃气体，另一部分清液先通过NF‑RO膜除去无机离子和除去废渣，再采用红外杀菌后作为中水可循环利用。