Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 [ 106 ] 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124

где S-коэффициент, равный /20--V,

I d j

P-порозность загрузки, равная 0,35-0,45. Остальные обозначь ния-по предыдущему. Количество доломита в кг/от, расходуемого в процессе нейтрализации, определяется из расчета

M = n-Q-m, где п -процент серной кислоты в сточных водах;

Q-количество нейтрализуемой сточной воды, mjcym; от-расход доломита в килограммах на I сернокислотной сточной воды при 1?4-ной концентрации кислоты . (табл. 293).

В" Таблица 293

Расход химически чистого реагента в килограммах на сточной воды, содержащей 1% кислоты

При отсутствии данных лабораторного анализа количество инертных примесей принимается: для известняка-5-10% и для доломита-55%.

Учитывая невозможность 100%-ного использования для нейтрализации материала загрузки, полученный расход реагента М должен быть принят с поправочным коэффициентом 1,5.

Объемный вес мрамора, известняка и доломита при упро-, щенных расчетах принимается равным 18С0 kzIm в рыхлом теле.

3. Нейтрализация кислых и щелочных сточных вод смешением

Смешение кислых и щелочных сточных вод производится в резегвуарах-.сыесителях, причем рН смеси доводится до 5. Перемешивание сточных вод производится при помощи барботажа воздухом или паром при температуре 70-80°С. После смешения и нейтрализации сточная вода направляется для осажления взвешенных веществ в отстойники или спускается в производственную канализацию.

В тех случаях, когда в щелочной сточной воде присутствуют сульфиды, гидросульфиды и меркаптаны, при смешении с кислой.сточной водой происходит интенсив юе выделение сероводорода. Поэтому в данных условиях нейтрализация должаа осуществляться в закрытых емкостях и сопровождаться отдуа-кой сероводорода с последующим об-звреживанием выделяющегося воздуха приемами, указанными в § 74.

§ 77. ОЧИСТКА И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Сточные воды нефтеперерабатывающих заводов, содержащие фенолы и крезолы, ввиду высокой токсичности этих продуктов должны находиться под особым контролем.

Фенольные сточные воды нефтеперерабатывающих заводов не подлежат сбросу в заводскую канализационную систему и должны быть-собраны и обезврежены отдельно.

Обезвреживание фенольных сточных вод можетосуществ-ляться нижеописываемыми методами.

1. Метод экстрагирования

Сточные воды, содержащие фенолы и крезолы в количестве более 1 г/л (после освобождения от нефтепродуктов), подвергаются обесфеноливанию путем экстрагирования бензолом, трикрезилфосфатом, феносольваном или другими экстраген-тами. -

- Сущность процесса заключается в:

1) перемешивании фэнольной воды с экстрагентом;

2) отстаивании с извлечением насыщенного фенолом siccTpa-гента;

3) регенерации экстрагента путем отмывки кислых примесей;

4) обработке щелочью для. осаждения фенолята натрия.

Эффект обссфенолиьан-1Я сто 1Н0Й воды зависит ох присущего каждому экстрагенту значения коэффициента распределения К, который определяет отношение концентрации фенолов в экстрагенте и в сточных водах после завершения процесса экстракции.

Характеристика различных экстрагентов при температуре 20-22°С прн начальной концентрации фенола до 5 г/л приведена в табл. 294.

Из экстрагентов широкое распространение получили фено-сольван и трикрезилросфат, обладающие высоким коэффициентом распределения Л, высокой температурой кипения прн низкой растворимости в воде. Это приводит к небольшому их расходу на единицу обрабатываемой сточной воды (10-

15%) и к.потерям, не превышающим 50-60 г на 1 и- пп. ыа очищаемой воды. - г на 1 ооъе-

Таблица 294

Экхтрагенты

Бензол

Трнкрезилфосфат Феносольван Этилацетон Диэтиловый эфир Изопропиловый эфир Вутилалкоголь

0,88 1,17 0,86-0,88 0,90 0,72 0,62 0,82

При отстаивании насыщенный фенолом трнкрезилфосфат, обладающий удельным весом большим единицы, собирается в нижней части отстойника.

Очистка сточной воды от фенола может осуществляться:

1) однократной или многократной ее обработкой свежим экстрагентом-периодическая экстракция;

2) многОлратной обработкой по принципу противотока--непрерывная экстракция.

При непрерывной и многократной экстракции процесс обесфеноливания выражается формулой [l}

где Со-начальное содержание фенола в сточной воде, г/л; С -содержание фенолов в сточной воде после экстракции, г/л;

Ь -удельный расход экстрагента в л на 1 л сточной воды на одну экстракцию; л-число экстракций; /С-коэффициент распределения (по табл. 294). По этой формуле, по заданным значениям С, Со и п, может быть опреде.тен удельный расход экстрагента b нли по значениям €„> и содержание фенолов в сточной воде после экстракции.

Очистка сточных водтрикрезилфосфатом осуществляется по следующей схеме.

Сточная вода, освобожденная от нефт»епродуктов, подкисляется серной кислотой для перевода фенолятов в фенолы (С расходом кислоты порядка 3 лгг на 1 и обрабатываемой жид--614

кости). Подкисленная вода направляется на экстракцию в смеситель, оборудованный мешалкой с числом оборотов 320 в мин.

Контакт фенольнон воды с экстрагентом в смесителе продолжается 10 мин. Сточная вода подвергается 2-3-кратной обработке экстрагентом. Из смесителя жидкость направляется в отстойники вертикального типа, где в течение до 1 часа происходит отстаивание насыщенного фенолом трикрезилфосфата при вертикальной скорости 0,5 мм/сек.-

Насыщенный фенолом экстрагент направляется в емкости на защелачивание, где производится его промывка 10-20%-ным раствором едкого натра. Расход чистой щелочи составляет 0,40 - 0,45 кг на 1 кг экстрагированного фенола.

Время обработки экстрагента в щелочных емкостях составляет 6 - 10 мин. Прн обработке щелочью фенолы переходят в феноляты натрия. Промывка экстрагента щелочью производится трехкратно по принципу противотока.

Осаждение фенолятов натрия производится в вертикальных отстойниках с продолжительностью отстоя 1,5-2 часа при скорости осаждения 0,35 мм/сек. Из отстойника феноляты направляются на упаривание и в товарный склад.

Обесфеноленная вода направляется для доочистки на песчаные фильтры со скоростью фильтрования 20-22 м/час с подачей воды снизу вверх. Высота фильтрующего слоя принимается равной 1,5 м. Межпро.мыеоч[Ный период принимается равным 200 часам.

Метод экстракции трикрезилфосфатом и феносольваном рентаблен прн содержании фенолов в сточной воде более 0,8-1 г/л. Этим методом практически достигается эффект очистки 75-80% (в лабораторных условиях -до 90-96%)

2. Обесфеноливание сточных вод методом эвапорации

Извлечение фенолов из сточных вод по этому методу производится отгонкой их водяным паром. Для извлечения фенолов пар, насыщенный фенолами, обрабатывается 13-20%-ным раствором едкого натра, который образует феноляты натрия.

Схема установки для обесфеноливания сточной воды ос фенолов методом эвапорации, предложенным институтом „Гип-рококс", показана на фиг. 263 [42]:

Фекодьная сточная вода, предварительно освобожденная .от нефтепродуктов и подогретая в течение часа в емкости 1, насосом 2 подается для обесфеноливания в верхнюю часть скруббера 3. Здесь происходит разбрызгивание сточной воды и орошение ею трехъярусных деревянных насадок. Навстречу стекающей сточной воде из нижней части скруббера подает9я острый водяной пар, температура которого на выходе должна быть

равна 105°. Пар увлекает фенолы из сточной- воды и обесфе-ноленная вода из верхней половины скруббера отводится в емкость очищенной воды.

Водяной пар, насыщенный фенолом, отсасывается вентилятором 4 из верхней точки скруббера и подается в его ниж-

Лар Г.

-•П--

>: X

(sOffoso -

+ \7

Фенолр/п на пагрузху

Фиг. 263

Обесфенолнванне сточной воды методом эаапорации

i-сборник для сточной воды с подогревом, 2-нас"с, 3-скруббер, 4-вентнлятор, о-наспс для-подачн щелочи, 6-змеевик, /-автоматический включатель, 5-емкость для фенолятов, 9-насос, iO-резервуары для хранения Ленолятов, II-бак для приготовления раствора NaOH, /2-насос для едкого натра. /3-сборник paciBOpa едкого натра,

/4-мерник.

нюю часть. Навстречу поднимающемуся водяному пару с фенолом стекает раствор NaOH, который периодически разбрызгивается в верхней части нижней половины скруббера и свежими порциями смачивает коксовую загрузку колонны. Подача едкого натра производится насосом 5, периодичность подачн регулируется автоматом 7. Для нагрева раствора едкого натра в низ скруббера 6 подается пар, регулируемый прибором 15.

Образующийся растьор фенолятов натрия отводится из,нижней части скруббера в резерьуар 8. Из него этот раствор яасосом 9 перекачивается в емкости хранения /Оили для ногрузки, как товарного продукта.

Раствор едкого натра приготовляется в растворном баке Л, откуда насосом 12 подается в сборную емкость 13. В мернике 14 производится разбавление раствора до требуемой концентрации.

Эффект очистки зависит от начальной концентрации фенола и может достигать 80-85%. Расход чистой щелочи равен 1,3 кг на 1 кг извлекаемого фенола. Концентрация раствора щелочи принимается ривыой 10%.

Расход цир <улирующего пара с температурой 105" равен 2000 на 1 M.j4ac сточной воды. Скорость движения пара в скруббере-1,2.и/сг/с. Объем деревянной насадки в скруббере прини.мается равным 0.0022 .м на 1-«/вдс циркулирующего пара. Объем [;аСыДки в нижней части скруббера (,sOkc, металлические спирали и др.) принимается равным 0,00173на 1 MJKac циркулирующего uai;a. Максимальное давление пара в колонне не превышает 1,25 ати [42J.

3. Обесфеноливание сточных вод на биофильтрах

При очистке фенольных сточных вод на биологических фильтрах в смеси с хозяйственно-бытовыми сточными водами концентрация смеси по фенолу не должна превышать 180 uzjti при содержа.чии хозяйс1 венно-бытовых вод в количестве не. .менее 15%. Для интенсификации биодеятельности бактерий полезно вносить в очищаемые сточные воды соли азота, фосфора и калия (смесь NPK) в вде фосфа i аммония, фосфорнокислого и азотно.кислого калия, дозы которых устанавливаются лабораторными испытаниями.

Нагрузка на биофильтры принимается: по фенолу-80 г/м объема фильтра, по сточным водам -0,5 Mj.. Содержание фенолов в очищекных сточных в. дах снижается до \-3 мг/л.

Конструкция биофильтров аналогична принятой в практике очистки хозяйственно-фекальных сточных вод.

4. Обесфеноливание сточных вод в аэротенКах

Очистка сточных вод от примеси фенола может быть успешно осуществлена методом биоокис.гения в аэротенках в смеси с хозяйственно-бытовыми сточными водами. При необходимости в качестве питательной среды добавляется с.иесь NPK (количество суперфосфата определяется в 0,3 кг на 1 м сточных вод).

Окислительная мощность аэротенка может быть доведена до 700 г/сут, нагрузка по объему сточкой, воды-до 4 MJM объема аэротенка в Сутки. Количество активного ила принимается по-обычной норме равным 40-50? от объему сточной воды или 3,5 г/л-по сухому веществу.