甲基正丁基甲酮萃取煤化工高浓含酚废水溶剂回收的过程模拟.pdf

第44卷 第 1期 煤 化 工 Vo1．44 No．1 2016年 2月 CoalChemicalIndustry Feb．2016 甲基正丁基甲酮萃取煤化工高浓含酚废水 溶剂回收的过程模拟 师玉虎 ，王 卓 ，吕 冉2，陈 赞 (1．苏新能源和丰有限公司，新疆 和布克赛尔蒙古 自治县 834406；2．华南理工大学，广东 广州 510640) 摘 要 为评价一种新型高效脱酚萃取剂 甲基正丁基甲酮(MBK)在溶剂回收阶段的能耗 ，借助流程模拟软 件 ，对 MBK萃取废水后萃取相和萃余相两部分溶剂的回收过程进行了模拟研究。结果显示，溶剂回收塔理论塔板 数为 22块 ，进料板为第 14块 ，回流比0．2914，粗酚 中残 留的溶剂质量分数可降低到0．1％，回收的溶剂中酚质 量分数降低到0．005％。溶剂汽提塔理论塔板数为5块，废水中残留溶剂质量分数可降低到0．005％。当废水处理量为 100t／h时 ，用 MBK萃取 比用甲基异丁基甲酮节省循环冷却水93t／h，节省中压蒸汽 682kg／h，节省低压蒸汽 309 kg／h。模拟计算数据可为 MBK溶剂 回收的工业化应用提供参考。 关键词 煤化工 ，含酚废水 ，甲基正丁基甲酮，萃取 ，溶剂回收，过程模拟 文章编号：1005—9598(2016)-01-0023—04 中图分类号：TQ523．59 文献标识码 ：A 目前 ，国内煤制天然气项 目大多采用固定床碎煤 甲基正丁基甲酮 (MBK)是一种优异的脱酚萃取 加压气化方式 。由于气化温度 1000℃左右 ，洗气过 剂 ，不仅对单元酚萃取效果好 ，对多元酚也有很高的 程中会产生大量高浓度酚氨煤气化污水。国内煤化工 分配系数 [。本研究利用AspenPlus模拟软件，建立 污水酚氨 回收流程主要有 3种[1-2]：(1)脱酸 、萃取脱 了萃取脱酚工段的模拟流程 ，采用精馏法 ，回收新萃 酚、而后脱氨及溶剂 回收工艺 ；(2)脱酸脱氨、然后萃 取溶剂MBK[6-7]，为了对 比MBK与工业常用萃取剂甲基 取脱酚及溶剂回收工艺；(3)酸化后萃取脱酚、再脱酸 异丁基甲酮 (MIBK)在能耗上的差别，在模拟MBK溶剂 脱氨及溶剂回收工艺。前两种工艺 已有大量工业实 回收时，对 MIBK溶剂 回收也进行了模拟。 践，第 3种仍停 留在研究阶段口]。3种工艺都涉及到 溶剂 回收，通过溶剂回收，一方面可以重复利用萃取 1 萃取脱酚流程模拟 剂，另一方面可以防止萃取剂对水相造成二次污染。 溶剂回收主要有碱洗反萃法和精馏法I4两种方 利用AspenPlus模拟软件 ，模拟的萃取脱酚工段 法。碱洗反萃法应用较多的是络合萃取剂E5]，而工业 流程示意图见图 1。含酚废水 (s1)与溶剂MBK(s2)在萃 上更常用的是精馏法。与碱洗法相比，精馏法回收得 取塔中完成萃取，萃取塔底部出来的萃余相(s4)经换 到的溶剂纯度高 ，回收的溶剂再次使用基本不影响萃 热器预热到 80℃，进入溶剂汽提塔脱除萃取剂后 ，进 取脱酚效果 ，且塔釜获得的粗酚产品杂质少 ，不需要 入到生化处理工段 ，萃取塔顶部出来的萃取相(s3)，经 额~-1／i~酸。精馏法适用于烃类 、酯类、醚类和酮类等低 换热器预热到95℃后 ，进入溶剂回收塔进行萃取剂和 沸点的萃取剂 ，缺点在于耗能较高。 粗酚的分离。从溶剂汽提塔和溶剂回收塔塔顶分离出 收稿 日期 ：2015—12—10 基金项 目：国家 自然科学基金项 目，广州市珠江科技新星计划项 目(2011j2200056)，中央高校基本科研重点基 金 (2014ZZ00570) 作者简介 ：师玉虎(1976一 )，男 ，黑龙江哈尔滨 ，工程师 ，