Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Далее из контактного газа методом абсорбции выделяется изопентан-изоамиленовая Фракция, после чего изоамилсны извлекаются путем экстрактивной ректиФикации. Очищенные от примесей изоамилены направляются на установку каталитического дегидрирования в изопрен. Дегидрирование осуществляется при разбавлении сырья большим количеством водяного пара. Контактный газ охлаждается в котлах-утилизаторах и поступает на установку охлаждения и промывки.
Охлаждение и промывка производятся водой и маслом. Изопрен-изоамиленовые углеводороды разделяют методом экстрактивной ректификации с использованием в качестве селективного растворителя водного ацетонитрила или безводного диметилформамида. При регенерации селективного растворителя образуется небольшое количество сточных вод. Отмывку углеводородов после экстрактивной ректификации производят водой, циркулирующей в оборотной системе. Сточные воды образуются также в результате конденсации водяных паров при компримировании газов, при гидроуплотнении сальников насосов, промывке аппаратуры, мытье полов.
,Количество и состав сточных вод г и ова опе~ тана В системе водооборота установки промывки и охлаждения контактного газа циркулирует 20 — '25 м' воды на 1 т изопрена. Из системы водооборота выводится 1 — 1,2 м'/т. Вместе с конденсатом водяного пара, образующимся при сушке изопентановой Фракции и компримировании контактного газа, количество сточных вод составляет 1,2 — 1,5 м'/т. Характеристика сточных вод: содержание катализаторной пыли — б — 8 г/л; хрома — до 10 — 15 мг/л; ХПК вЂ” около 400 мг/л, БПК вЂ” 70 мг/л. еги и рвание из амиленов В системе водооборота установки промывки и охлаждения контактного газа расходуется 430 — 500 м' воды на 1 т изопрена.
Вследствие кондснсации водяного пара, используемого при дегидрировании изоамиленов, образуется избыток воды в количестве 19 — 20 м'/т, выводимой из оборотной системы. Характеристика сточных вод: ХПК вЂ” около 240 мг/л; БПК вЂ” около 170 мг/л; температура — 90 'С; содержат небольшое количество углеводородов (изоамилены, изопреп). При масляной промывке образуются сточные воды, имеющие ХПК до 1000 мг/л, БПК до б50 мг/л. Экст активная ек и ика и зоамилен-из п еновой ак ии При отмывке изопрена от селективного растворителя (экстрагента) образуются сточные воды в количестве 2 — 3 м'/т при расходе воды в системе водооборота около 20 м'/т.
В случае применения диметилФор- 169 Глава 4. Очистка сточных вод в химической лромышлепности Таким образом, в процессе получения изопрена двухступенчатым гидрированием изопентана образуется порядка 30 — 35 м' сточных вод на 1 т изопрена. Очистка и использование сгпочных вод. Очистка сточных вод процесса промывки и охлаждения контактного газа от частиц катализаторной пыли и растворенного хрома проводится аналогично очистке сточных вод стадии дегидрирования бутена производства бутадиена. Сточные воды процесса промывки и охлаждения контактных газов дегидрирования изоамиленов после дегазации используются для питания котлов-утилизаторов, для технологических целей.
Избыточное количество воды направляется на сооружения биологической очистки. Схема использования и очистки сточных вод в процессе отмывки изопрена от диметилформамида представлена на рис. 4.14. Изопрен мамида сточные воды имеют следующую характеристику: ХПК вЂ” около 2900 мг/л; БПК вЂ” около 1100 мг/л; содержание диметилформамида— 130 — 160 мг/л, ег н ия метил о мами а В процессе регенерации диметилформамида образуются сточные воды в количестве около 0,5 м'/т. Характеристика сточных вод: концентрация диметиламина — 20 г/л, диметилформамида — около ! г/л, ХПК вЂ” порядка 10 г/л. П очие и то ники вания сточных вщ, При кониенсвнии водяного пара из газов в процессе их охлаждения и компримирования образуются конденсаты, сбрасываемые в канализацию. Вместе со сточными водами, образующимися при гидроуплотнении сальников насосов, промывке оборудования, мытье полов, в канализацию сбрасывается 6 — 8 м'/т сточных вод, содержащих небольшое количество изопрена, изоамиленов.
о ео и о о.о о Сточная йода от регенераиии ДМФ Сточная йода на доочистку Рис. 4.14. Схема очистки и использования сточных вод в процессе отмывки изопрена от диметилформамида: 1 — промывная колонна; 2, 4, (Р— холодильники; 3- теплообменник; 5, 8 — колонны эттонки диметиламина; б, 9 — конденсаторы; 7 — сборник; ДМА — диметиламин; ДМФ— аиметилформамид 170 Чисть И. 7ехпологические решения очистки сточных еод подается снизу в промывную колонну 1, орошаемую сверху водой и конаенсатом. Сточная вода из промывной колонны охлаждается в теплообменнике 3 и холодильнике 4 и после дозирования в нее раствора щелочи поступает в колонну 5 для отгонки диметиламина.
Диметилформамид взаимодействует со щелочью с образованием диметиламина и натриевой соли муравьиной кислоты: ~СНэ)рНС + Неон ~ (Снэ)2НН+ НСООНе ,Р ~н Пары диметиламина конденсируются в конденсаторе 6, и дистиляят собирается в сборник б. Очищенная вода из отгонной колонны поступает в теплообменник 3, в котором отдает тепло воде, подаваемои* на отгонную колонну, и после дополнительного охлаждения в холодильнике 2 направляется на орошение в промывную колонну.
Избыточное количество воды поступает на доочистку. Режим процесса очистки сточных вод следующий: Температура верхней части колонны, 'С . 70 — 90 Продолжительность реакции омылсния, мин 90 Количество отбираемого аистиллята, % (объемн.) ..................... 10 Количество щелочи, кг иа 1 кг аиметилфорыамида .......................
О,б — 0,7 В результате очистки содержание пиметилформамида снижается от 160 мг/л практически до нуля, диметиламина — от 1100 до 160 мг/л, ХПК вЂ” от 2900 до 615 мг/л, БПК— л 11(и) до 520 мг/л. Очищенная вода содержит до 150 мг/л формиата нагрия. На этой же установке возможна очистка сточной воды, образующейся в процессе регенерации диметилформамида. Эта вода поступает в сборник 7, в который также подается раствор щелочи. Из сборника сточная вода направляется в колонну отгонки димстиламина 8.
Образующийся в результате щелочного гидролиза диметиламин вместе с содержащимся в воде диметиламином отгоняется от воды, конденсируется в конденсаторе 9 и направляется для использования на производство. Очищенная сточная вода после охлаждения в холодильнике 10 поступает на доочистку. Конденсаты водяного пара, сточные воды после гидроуплотнения сальников насосов, промывки оборудования и другие, содержащие углеводороды С, (например, изопрен, изоамилены), перед сбросом в канализацию подвергаются отпарке.
Характеристика общей смеси сточных вод производства изопрена при использовании селективных растворителей — диметилформамида и ацетонитрила — приведена в табл. 4.11. Таблица 4.11 Характеристика общей смеси сточ- ных вод производства изопреиа !71 Глаыа 4. Очистка сточных вод в химической промышленности Продолжение табл. 4.11 Таблица 4.12 172 Сточные воды, прошедшие первичную локальную очистку, доочищают на биологических очистных сооружениях совместно с другими сточными водами завода. Эффективность процесса биологической очистки определяется концентрацией токсичных или биологически трудноокисляемых примесей сточной воды: диметилформамида, диметиламина, ацетонитрила. Диметилформамид — биологически трудноокисляемое вещество, поэтому максимальная концентрация его в нодо, подаваемой на сооружения биологической очистки, не должна превышать 10 мг/л.
Однако длительная адаптация микрофлоры к диметилформамиду обеспечивает получение штаммов, способных разлагать диметилформамид на 85 % при концентрации его в воле до 250 мг/л. Диметиламин и ацетонитрил поддаются достаточно глубокому биологическому разпожению адаптированной микрофлорой при концентрации в воде, поступающей на биологические очистные сооружения, соответственно 600 и 1000 мг/л. Характеристика биологически очищенных сточных вод производства изопрена приведена н табл.
4.12. Характеристика биологически очищенных сточных вод Процесс биологической очистки сточных вод производства изопрена характеризуется следующими параметрами: Окислительпая мощность аэротенков, г/(м'. суг) ............ 900 — 1200 Концентрация активного ила в вэротснкс, г/л ................................, 3 — 4 Продолжительность аэрации, ч,.... 10 — 12 Уменьшение количества и загрязненности сточных вод производства изопрена из изопентана возможно путем дальнейшего совершенствонания систем повторного и оборотного использования сточных вод, утилизации тепла, использования биологически очищенных сточных вод, внедрения новых процессов синтеза изопрепа (например, одностадийным дегидрированием изопентана), новых методов разделения продуктов.
4.5.5; Производство изопреиа из изобутилена и формальдегида Двустадийный процесс получения изопрена основан на конденсации изобутилена с формальдегидом и последующем разложении Часть И. Технологические решения очистки сточных еоо полученного диметилдиоксана в изопрен. Первая стадия — конденсация жидких изобутилеиа и формальдегида с получением 4,4-диметилдиоксана-1,3 — происходит в присутствии катализатора (серной кислоты) при 80 — 100 'С. Помимо основного на этой стадии образуются побочные продукты: триметилкарбинол, метилаль, диоксановые спирты, диолы, эфиры и другие вещества.
Продукты реакции в зависимости от растворимости распределяются между масляным и водным слоями. Масляный слой после охлаждения промывается слабым раствором щелочи и направляется на переработку. Водный слой нейтрализуется щелочью и поступает в колонну отгонки легколетучих органических продуктов (метилаль, метиловый спирт, триметилкарбинол, диметилдиоксан), которые присоединяются к масляному слою. Затем из водного слоя отгоняется непрореагировавший формальдегид, после чего сточная вода направляется на очистку. Вторая стадия — разложение диметилдиоксана с отщеплением воды и формальдегида и образованием изопрена — протекает при 360 — 380 С в присутствии водяного пара в количестве 2: 1-(по массе) по отношению к диметилдиоксану.
Контактный.газ поступает на конденсацию. Конденсат при отстаивании расслаивается на масляный и водный слои, направляемые на переработку. Получаемый в результате переработки изопрен-сырец промывается водным конденсатом, после чего направляется на азеотропную осушку. 65 41 .6 .3 19 .2 173 Водный слой поступает на рек- тификацию для отгонки легколету- чих органических продуктов. Сточ- ная вода, содержащая формальде- гид, направляется на очистку. Вследствие конденсации паро- газовой смеси в пароэжскционных вакуумных установках в процессе ректификации образуется значи- тельное количество сточных вод. Кроме того, сточные воды образу- ются при обезвоживании персраба- тываемых продуктов, после гидро- уплотнения сальников насосов, в результате промывки аппаратов и других вспомогательных операций.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
