含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中分子篩合成廢水中有機胺回收困難、回收率低、環(huán)境污染的問題。本發(fā)明采用含有磷元素和/或硅元素的有機胺廢水I經(jīng)過脫重塔（1），將廢水中的含磷元素和/或硅元素的重組分濃縮后從塔釜排出，進入廢液噴霧干燥系統(tǒng)，進行固液分離，固液分離后的尾氣通過冷凝器（11）冷凝后回收有機胺；脫重塔（1）塔頂?shù)妮p組分進入脫輕塔（2）脫除輕組分；脫輕塔（2）的塔釜廢水送回分子篩晶化單元循環(huán)使用，脫輕塔（2）塔頂?shù)乃陀袡C胺經(jīng)過液液分離后，水相返回脫輕塔（2），有機胺進入精制塔（3）進行提純，并回收利用的技術(shù)方案，較好的解決了上述技術(shù)問題，可用于分子篩合成廢水的處理工業(yè)中。
【專利說明】含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，特別是涉及甲醇制烯烴(SMTO)催化劑生產(chǎn)中含磷鋁硅的有機胺廢水回收廢水中的有機胺。

【背景技術(shù)】
[0002]甲醇制烯烴分子篩合成單元根據(jù)催化劑制備工藝配好的物料進入晶化釜反應(yīng)后固液分離，該過程會產(chǎn)生大量工藝廢水，這些廢水中主要含有未反應(yīng)掉的有機胺，助劑等。通過含胺廢水回收處理單元的處理，回收可再利用的有機胺原料，而且使得大部分工藝水循環(huán)利用，最大限度減少廢水的排出，避免廢水中含有大量的有機胺，造成了物料的損失，并且污染了環(huán)境。
[0003]廢水中主要存在有機胺、水、鋁源、硅源等組分，大部分的有機胺通過精餾塔回收利用，塔釜重組分則通過噴霧干燥器冷凝后回收有機胺。
[0004]在精餾提純工藝中，有機胺廢水首先經(jīng)過脫重塔將廢水中的重組分濃縮后排出，塔頂?shù)妮p組分直接進入脫輕塔進一步提純，脫輕塔塔釜采出脫了輕組分的水送回晶化單元循環(huán)使用，塔頂?shù)乃洼p組分(有機胺)經(jīng)過液液分離后，水相返回脫氫塔，含有機胺的油相進入精制塔繼續(xù)提純，進一步提高有機胺的含量，使其回收利用。
[0005]從脫重塔塔釜排出的重組分，主要含有鋁源、硅源等重組分，若直接采用普通干燥系統(tǒng)，重組分會形成“果凍狀”，有機胺回收效率很低。本發(fā)明利用噴霧干燥器將濃縮的重組分霧化后與熱空氣接觸，有機胺迅速氣化，通過旋風(fēng)分離器實現(xiàn)固體磷鋁硅與熱空氣分離，氣體通過冷凝器冷凝后回收有機胺，固體磷鋁硅則直接成為顆粒狀固體，省去了蒸發(fā)、粉碎等工序。
[0006]CN101759246A專利中對含有有機溶劑的廢水處理進行了研究，采用分子篩吸附廢水中的有機溶劑，然后向分子篩中通入同種類的有機溶劑蒸汽，使得分子篩中吸附的有機溶劑變成有機溶劑蒸汽，冷凝后回收有機溶劑。該方法與傳統(tǒng)精餾相比，具有能耗小等優(yōu)點，但是其處理能力低，且無法處理含有磷鋁硅固體這樣的體系。
[0007]CN1205987A專利針對催化劑生產(chǎn)廢水中懸浮物的回收處理進行了研究，其采用微孔過濾技術(shù)，不向回收的固體物料中添加任何助劑，包括了廢水的收集、過濾、卸料、反洗等過程，但操作過程復(fù)雜，不易控制，且為間歇操作，不適合連續(xù)化廢水處理裝置。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)均存在有機胺回收率低，污染環(huán)境等問題，且無法處理濃縮后的“果凍狀”重組分，本發(fā)明采用傳統(tǒng)精餾與噴霧干燥兩種形式，最大限度的回收有機胺，有效脫除了磷鋁硅等固體雜質(zhì)，操作簡單，易于控制，綠色環(huán)保，適合于工業(yè)裝置廢水處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中分子篩生產(chǎn)中存在的有機胺回收率低、環(huán)境污染等問題，提供一種新的含硅鋁磷的有機胺廢水處理方法，該方法具有有機胺回收率高、操作簡單、易于控制、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，主要包括以下步驟:
(1)含磷鋁硅的有機胺廢水經(jīng)過脫重塔1，將廢水中的重組分濃縮后從塔釜排出，進入廢液噴霧干燥系統(tǒng)，脫重塔塔頂?shù)玫降妮p組分進入脫輕塔2進一步提純；
(2)脫輕塔2塔釜廢水送回分子篩晶化單元循環(huán)使用，脫輕塔2塔頂?shù)玫降乃陀袡C胺經(jīng)過液液分離后，水相返回脫輕塔2，得到的有機胺進入精制塔3提純后，回收利用。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案為，以分子篩合成廢水重量百分比計，廢水中有機胺含量為0.5?2% ;水含量為80?99% ;磷源含量為0.19Γ1.5% ;硅源含量為0.Γ?.5%。
[0012]優(yōu)選的技術(shù)方案為，脫重塔I塔釜重組分為含磷、鋁、硅元素中至少一種的有機胺殘液。優(yōu)選的技術(shù)方案為，脫重塔I塔頂輕組分為有機胺和水。優(yōu)選的技術(shù)方案為，脫重塔I塔頂溫度控制在1(T40°C，塔釜溫度控制在8(T200°C，塔頂壓力控制在6(Tl20kPa。優(yōu)選的技術(shù)方案為，脫輕塔2塔頂溫度控制在2(T60°C，塔釜溫度控制在6(Tl50°C，塔頂壓力控制在l(T80kPa。優(yōu)選的技術(shù)方案為，精制塔3塔頂溫度控制在4(T80°C，塔釜溫度控制在6(Tl50°C，塔頂壓力控制在l(T80kPa。優(yōu)選的技術(shù)方案為，脫重塔I塔釜濃縮后的重組分，經(jīng)過廢液噴霧干燥系統(tǒng)回收有機胺，噴霧干燥系統(tǒng)的干燥介質(zhì)為空氣或者氮氣。
[0013]噴霧干燥系統(tǒng)的干燥介質(zhì)溫度控制在15(T300°C，壓力控制在12(T300kPa。優(yōu)選的技術(shù)方案為，含磷鋁硅的有機胺廢水來自于合成SAPO型分子篩的有機胺廢水。
[0014]優(yōu)選的技術(shù)方案含磷、鋁、硅廣2%的有機胺廢水泵入脫重塔，脫重塔塔頂溫度優(yōu)選范圍為20-40°C，塔頂壓力優(yōu)選優(yōu)選范圍為70-120kPa，塔釜溫度優(yōu)選為80-180°C，塔頂氣相(即含有機胺的輕組分)直接進入脫輕塔，脫輕塔塔頂溫度優(yōu)選40-60°C，塔頂壓力優(yōu)選20-50kPa，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔塔頂冷凝器冷凝后溫度優(yōu)選25-40°C，在液液分離器中進行油水分離，水相返回脫輕塔，油相進入后續(xù)的精制塔進一步提純，脫輕塔塔釜溫度優(yōu)選70-100°C，塔釜液可返回脫重塔中循環(huán)回收。精制塔塔頂溫度優(yōu)選50-80°C，塔頂壓力優(yōu)選20-50kPa,塔釜溫度優(yōu)選90-120°C。塔頂有機胺可作為分子篩原料循環(huán)利用，塔釜液可返回脫輕塔循環(huán)回收。
[0015]優(yōu)選的技術(shù)方案脫重塔塔釜液(含磷、鋁、硅)進入噴霧干燥器，干燥介質(zhì)優(yōu)選溫度為120-260°C的空氣。噴霧干燥器將濃縮的重組分霧化后與熱空氣接觸，有機胺迅速氣化，通過旋風(fēng)分離器實現(xiàn)固體磷鋁硅與氣體的分離，固體從旋風(fēng)分離器底部排出，氣體經(jīng)過鼓風(fēng)機使壓力增加20-30KPa，通過冷凝器冷凝回收，冷凝后溫度優(yōu)選30-60°C，液體有機胺回收利用。氣體經(jīng)過加熱器，加熱器出口溫度優(yōu)選100-300°C，加熱后的空氣可循環(huán)利用。
[0016]采用此技術(shù)方案，通過液液分離、固液分離兩種方式處理含磷鋁硅的有機胺廢水，分別經(jīng)過脫重塔、脫輕塔、精制塔將有機胺提純至原料配比濃度循環(huán)利用，含磷鋁硅的重組分則經(jīng)過噴霧干燥器，霧化后與熱空氣接觸，通過旋風(fēng)分離器分離出磷鋁硅，氣體經(jīng)過冷凝器回收利用，進一步提高了有機胺回收率，大大減小了對環(huán)境的污染，取得了很好的技術(shù)效果。且處理過程采用傳統(tǒng)精餾和噴霧干燥，操作簡單，易于控制，適合于工業(yè)應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的含磷、鋁、硅的有機胺廢水處理工藝流程示意圖:
圖1中，I為脫重塔、2為脫輕塔、3為脫輕塔塔頂冷凝器、4為液液分離罐、5為精制塔、6為精制塔塔頂冷凝器、7為精制塔塔頂回流罐、8為噴霧干燥器、9為旋風(fēng)分離器、10為鼓風(fēng)機、11為冷凝器、12為加熱器。
[0018]含有磷元素和/或硅元素的有機胺廢水I經(jīng)過脫重塔I，將廢水中的含磷元素和/或硅元素的重組分濃縮后從塔釜排出，與熱空氣一起進入廢液噴霧干燥器8，脫除磷鋁硅，固液分離后的尾氣通過鼓風(fēng)機10增壓后冷凝器11冷凝后回收有機胺，空氣則進入加熱器12后循環(huán)利用；脫重塔I塔頂?shù)妮p組分進入脫輕塔2脫除輕組分；脫輕塔2的塔釜廢水送回分子篩晶化單元循環(huán)使用，脫輕塔2塔頂?shù)乃陀袡C胺經(jīng)過液液分離罐4液液分離后，水相返回脫輕塔2，有機胺進入精制塔3進行提純，并回收利用。
[0019]下面通過實施例對本發(fā)明做進一步的闡述，但是這些實施例無論如何都不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。

【具體實施方式】
[0020]【實施例1】
如圖1所示的工藝流程圖，本發(fā)明通過液液分離，固液分離兩種分離方式回收廢水中的有機胺。
[0021]脫重塔I的操作條件控制:進料為含磷、鋁、硅1%左右的有機胺廢水，操作壓力控制在80kPa，塔頂溫度控制在10°C，塔釜溫度控制在80°C，塔頂可得到含1%左右有機胺的輕組分。
[0022]脫輕塔2的操作條件控制:操作壓力控制在1kPa,塔頂溫度控制在30°C，塔釜溫度控制在65°C，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔塔頂冷凝器冷凝至25°C，在液液分離器中進行油水分離，水相返回脫輕塔，油相進入后續(xù)的精制塔進一步提純，塔頂可得到質(zhì)量分數(shù)為90%左右的有機胺。
[0023]精制塔5的操作條件控制:塔頂壓力控制在1kPa,塔頂控制在40°C，塔釜溫度控制在80°C，精餾得到93%以上的有機胺，可作為原料循環(huán)利用。
[0024]噴霧干燥機8的操作條件控制:干燥介質(zhì)優(yōu)選溫度為150°C的空氣。噴霧干燥器將濃縮的重組分霧化后與熱空氣接觸，有機胺迅速氣化，氣體經(jīng)過壓縮機使壓力增加20KPa，通過冷凝器冷凝回收，冷凝后溫度控制在60°C，液體有機胺回收利用。氣體經(jīng)過加熱器，加熱器出口溫度控制在150°C，加熱后的空氣可循環(huán)利用。通過噴霧干燥機后，能夠?qū)崿F(xiàn)固液分離，有效回收有機胺。
[0025]【實施例2】
如圖1所示的工藝流程圖，本發(fā)明通過液液分離，固液分離兩種分離方式回收廢水中的有機胺。
[0026]脫重塔I的操作條件控制:進料為含磷、鋁、硅2%左右的有機胺廢水，操作壓力控制在10kPa,塔頂溫度控制在30°C，塔釜溫度控制在100°C，塔頂可得到含1%左右有機胺的輕組分。
[0027]脫輕塔2的操作條件控制:操作壓力控制在1kPa,塔頂溫度控制在30°C，塔釜溫度控制在65°C，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔塔頂冷凝器冷凝至25°C，在液液分離器中進行油水分離，水相返回脫輕塔，油相進入后續(xù)的精制塔進一步提純，塔頂可得到質(zhì)量分數(shù)為90%左右的有機胺。
[0028]精制塔5的操作條件控制:塔頂壓力控制在1kPa,塔頂控制在40°C，塔釜溫度控制在80°C，精餾得到93%以上的有機胺，可作為原料循環(huán)利用。
[0029]噴霧干燥機8的操作條件控制:干燥介質(zhì)優(yōu)選溫度為150°C的空氣。噴霧干燥器將濃縮的重組分霧化后與熱空氣接觸，有機胺迅速氣化，氣體經(jīng)過壓縮機使壓力增加20KPa，通過冷凝器冷凝回收，冷凝后溫度控制在60°C，液體有機胺回收利用。氣體經(jīng)過加熱器，加熱器出口溫度控制在150°C，加熱后的空氣可循環(huán)利用。通過噴霧干燥機后，能夠?qū)崿F(xiàn)固液分離，有效回收有機胺。
[0030]【實施例3】
如圖1所示的工藝流程圖，本發(fā)明通過液液分離，固液分離兩種分離方式回收廢水中的有機胺。
[0031]脫重塔I的操作條件控制:進料為含磷、鋁、硅1%左右的有機胺廢水，操作壓力控制在80kPa，塔頂溫度控制在10°C，塔釜溫度控制在80°C，塔頂可得到含1%左右有機胺的輕組分。
[0032]脫輕塔2的操作條件控制:操作壓力控制在20kPa，塔頂溫度控制在40°C，塔釜溫度控制在80°C，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔塔頂冷凝器冷凝至25°C，在液液分離器中進行油水分離，水相返回脫輕塔，油相進入后續(xù)的精制塔進一步提純，塔頂可得到質(zhì)量分數(shù)為90%左右的有機胺。
[0033]精制塔5的操作條件控制:塔頂壓力控制在1kPa,塔頂控制在40°C，塔釜溫度控制在80°C，精餾得到93%以上的有機胺，可作為原料循環(huán)利用。
[0034]噴霧干燥機8的操作條件控制:干燥介質(zhì)優(yōu)選溫度為150°C的空氣。噴霧干燥器將濃縮的重組分霧化后與熱空氣接觸，有機胺迅速氣化，氣體經(jīng)過壓縮機使壓力增加20KPa，通過冷凝器冷凝回收，冷凝后溫度控制在60°C，液體有機胺回收利用。氣體經(jīng)過加熱器，加熱器出口溫度控制在150°C，加熱后的空氣可循環(huán)利用。通過噴霧干燥機后，能夠?qū)崿F(xiàn)固液分離，有效回收有機胺。
[0035]【實施例4】
如圖1所示的工藝流程圖，本發(fā)明通過液液分離，固液分離兩種分離方式回收廢水中的有機胺。
[0036]脫重塔I的操作條件控制:進料為含磷、鋁、硅1%左右的有機胺廢水，操作壓力控制在80kPa，塔頂溫度控制在10°C，塔釜溫度控制在80°C，塔頂可得到含1%左右有機胺的輕組分。
[0037]脫輕塔2的操作條件控制:操作壓力控制在1kPa,塔頂溫度控制在30°C，塔釜溫度控制在65°C，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔塔頂冷凝器冷凝至25°C，在液液分離器中進行油水分離，水相返回脫輕塔，油相進入后續(xù)的精制塔進一步提純，塔頂可得到質(zhì)量分數(shù)為90%左右的有機胺。
[0038]精制塔5的操作條件控制:塔頂壓力控制在50kPa，塔頂控制在80°C，塔釜溫度控制在120°C，精餾得到93%以上的有機胺，可作為原料循環(huán)利用。
[0039]噴霧干燥機8的操作條件控制:干燥介質(zhì)優(yōu)選溫度為300°C的空氣。噴霧干燥器將濃縮的重組分霧化后與熱空氣接觸，有機胺迅速氣化，氣體經(jīng)過壓縮機使壓力增加30KPa，通過冷凝器冷凝回收，冷凝后溫度控制在60°C，液體有機胺回收利用。氣體經(jīng)過加熱器，加熱器出口溫度控制在300°C，加熱后的空氣可循環(huán)利用。通過噴霧干燥機后，能夠?qū)崿F(xiàn)固液分離，有效回收有機胺。
[0040]【實施例5】
有機胺廢水來自合成SAP0-34分子篩，有機胺廢水重量百分比計，廢水中有機胺含量為0.5?2% ;水含量為80?99% ;磷源含量為0.1%?1.5% ;硅源含量為0.Γ?.5%。其他步驟如實施例4所示，精制塔5的操作條件控制:塔頂壓力控制在60kPa，塔頂控制在70°C，塔釜溫度控制在110°C，精餾得到94%以上的有機胺，可作為原料循環(huán)利用。
[0041]【比較例I】
根據(jù)專利CN101759246A的方法，對含有有機溶劑的廢水處理進行了處理，采用分子篩吸附廢水中的有機溶劑，然后向分子篩中通入同種類的有機溶劑蒸汽，使得分子篩中吸附的有機溶劑變成有機溶劑蒸汽，冷凝后回收有機溶劑。有機胺的回收率為40%。
【權(quán)利要求】
1.一種含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，主要包括以下步驟: (1)含磷鋁硅的有機胺廢水經(jīng)過脫重塔(1)，將廢水中的重組分濃縮后從塔釜排出，進入廢液噴霧干燥系統(tǒng)，脫重塔(I)塔頂?shù)玫降妮p組分進入脫輕塔(2)進一步提純； (2)脫輕塔(2)塔釜廢水送回分子篩晶化單元循環(huán)使用，脫輕塔(2)塔頂?shù)玫降乃陀袡C胺經(jīng)過液液分離后，水相返回脫輕塔(2)，得到的有機胺進入精制塔(3)提純后，回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，其特征在于脫重塔(I)塔釜重組分為含磷、鋁、硅元素中至少一種的有機胺殘液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，其特征在于脫重塔(I)塔頂輕組分為有機胺和水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，其特征在于以所述的有機胺廢水重量百分比計，廢水中有機胺含量為0.5^2% ;水含量為8(Γ99% ;磷源含量為0.19Γ1.5% ；硅源含量為0.Γ1.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，其特征在于脫重塔(I)塔頂溫度控制在1(T4(TC，塔釜溫度控制在8(T20(TC，塔頂壓力控制在6(Tl20kPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，其特征在于脫輕塔(2)塔頂溫度控制在2(T60°C，塔釜溫度控制在6(Tl50°C，塔頂壓力控制在l(T80kPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，其特征在于精制塔(3)塔頂溫度控制在4(T80°C，塔釜溫度控制在6(Tl50°C，塔頂壓力控制在l(T80kPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，其特征在于脫重塔(I)塔釜濃縮后的重組分，經(jīng)過廢液噴霧干燥系統(tǒng)回收有機胺，噴霧干燥系統(tǒng)的干燥介質(zhì)為空氣或者氮氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，其特征在于噴霧干燥系統(tǒng)的干燥介質(zhì)溫度控制在15(T30(TC，壓力控制在12(T300kPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的含磷鋁硅的有機胺廢水處理方法，其特征在于含磷鋁硅的有機胺廢水來自于合成SAPO型分子篩的有機胺廢水。
【文檔編號】C02F9/10GK104230077SQ201310236951
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】劉銀川, 孫翟宗 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院