高浓煤化工含酚废水酮萃取流程技术研究现状及实施XXXX0717

高浓煤化工含酚废水酮萃取流程技术研究现状及实施陈赟博士13632384249华南理工大学2016年7月17日11主要内容一、学校介绍及个人简介二、技术应用背景三、MIBK萃取理论研究四、与MIBK相关专利现状五、工程化应用2一、学校介绍及陈赟简介•教育部直属的全国重点大学•是“211工程”和“985工程”院校•被誉为中国“南方工科大学的一面旗帜”•学校分为两个校区，北校区位于广州市天河区五山高校区，南校区位于广州市番禺区大学城内。34SouthChinaUniversityofTechnology化学与化工学院科研平台强化传热与过程节能教育部重点实验室广东省绿色化学产品技术重点实验室广东省绿色精细化学产品工程技术研究开发中心广东省燃料电池技术重点实验室广东高校工业废弃物资源化利用工程技术研究中心“985工程”低碳技术与循环经济研究院化学与化工学院实验中心化学工程与技术为全国重点学科4一、学校介绍及陈赟简介精密分析仪器室化工装备研究室5556陈赟，博士，副教授，硕士生导师广州珠江新星项目获得者，广东省“千百十人才工程”培养对象，省部科技特派员，环保部规划环评审查入库专家。本硕博均为化学工程与技术专业。1998年-2003年，华南理工大学获博士学位。2003年-2006年，浙江大学工作。2007年至今，华南理工大学化工学院工作。主持国家基金1项，企业开发项目多项。与北京新源国能（广汇二期）、中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司、中煤鄂尔多斯能源化工有限公司、中海油新能源投资有限责任公司、内蒙古满世能源化工有限公司等保持项目合作关系。已发表论文60余篇，授权国家发明专利10项，申请专利12项。主要研究方向：煤气化污水酚氨回收工业化、氨精制生产液氨或氨水，萃取脱酚过程研究、化工过程开发。6一、学校介绍及陈赟简介1.2015.10~2019.12，1000万吨/年煤炭分级提质综合利用酚氨回收工艺包(广汇二期)，北京新源国能科技有限公司2.2013.11~2017.12，劣质煤综合利用项目(一期)酚氨回收装置，内蒙古满世能源化工有限责任公司，201314693.2014.01~2015.12，煤化工废水复杂体系液液相平衡测定及分子结构与萃取性能关系的研究，华南理工大学中央高校基本科研重点项目，2014ZZ00574.2012.12~2014.09，高含酚废水的酚氨回收技术研究项目，中海油新能源投资有限责任公司，20134400020100045.2011.11~2014.10，含酚氨和酸性气污水处理的节能环保过程模拟、优化与开发，广州市珠江科技新星项目，2011J22000566.2011.07~2013.12，85t/hr中煤图克酚氨回收工艺包，中煤鄂尔多斯能源化工有限公司7.2007.07~2009.12，综合废水处理改造项目煤气化废水预处理改造和工业实施，中煤龙化哈尔滨煤化工公司8.2013.12~2104.06，兰炭废水双塔汽提脱酸脱氨过程研究，上海乐金电子(LG化学)有限公司∙∙∙∙∙∙主持项目7一、学校介绍及陈赟简介署名第一或通讯作者的论文1.JournalofChemicalandEngineeringData,2016,61(7):2493–24982.JournalofChemicalandEngineeringData,2016,61(7):2221-22253.JournalofSolutionChemistry,2016,45(6),875–884.4.JournalofChemicalandEngineeringData,2016,61(4):1540-15465.ChineseJournalofChemicalEngineering,2016,24:360-364.6.JournalofChemicalandEngineeringData,2016,61(2),760–765.7.JournalofChemicalandEngineeringData,2015,60(9),2612–2617.8.JournalofSolutionChemistry,2015,44:2393–24049.JournalofChemicalandEngineeringData,2015,60(11),3187–3192.10.FluidPhaseEquilibria,2015,403,30-35.11.FluidPhaseEquilibria,2015,404,89-95.12.JournalofChemicalandEngineeringData,2015,60(5),1396–1400.13.JournalofSolutionChemistry,2015,44(9),1891–1899.14.JournalofChemicalandEngineeringData,2014,59(9),2750–2755.15.JournalofChemicalandEngineeringData,2013,58(10):2793-2798.16.JournalofChemicalandEngineeringData,2013,58(6):1874-1878.17.煤化工高浓含酚废水萃取脱酚实验研究，化学工程，2016，02，7-1118.甲基正丁基甲酮萃取煤化工高浓含酚废水的萃取过程模拟研究，煤化工，2016.44(1):23-2619.煤气化废水处理中双侧线汽提塔的应用，化学工程，2013，03：63-6620.煤气化污水酚氨回收化工处理流程新进展，煤化工，2013，167(4):57-6121.煤气化废水处理中双侧线汽提塔加碱脱氨，现代化工，2012，32（11）,88-9022.煤气化污水化工处理新流程,化工进展，2009，28（12）：1895-189923.煤气化污水化工处理的加碱汽提过程研究,现代化工,2009，29（8）：67-708一、学校介绍及陈赟简介授权或申请署名第一的专利1.一种高浓含酚废水的的处理方法，CN104129827B，授权公告日：2016.04.132.一种碎煤加压气化高浓废水酚氨回收的清洁生产处理系统，CN204981455，授权公告日：2016.01.203.甲基异丁基甲酮高温萃取高浓含酚煤化工废水的方法，CN103420442B.授权公告日：2015.04.224.一种褐煤提质加工过程中产生的高浓含酚废水萃取脱酚的方法，201510312929.2，申请日：2015.06.085.回收蒸汽凝液的单塔汽提处理酚氨废水的方法及装置，ZL201510481817.X，申请日：2015.08.076.一种氨精制过程中同时脱酸性气和脱酚的方法，201510444486.2，申请日：2015.07.247.一种高浓含酚废水的处理方法，201310698073.8.公告日：2015年6月24日，公告号：CN104724783A.8.一种含酚废水混合澄清萃取脱酚的方法，201410798594.5，申请日：2014年12月18日9.一种含酚废水多级静态混合澄清萃取脱酚的方法，201410367672.6，申请日：2014年07月29日10.一种脱酚萃取剂及其应用，201410367610.5，申请日：2014年07月29日11.一种煤焦油加工废水的分离处理方法，201210145140.9，申请日：2012年05月11日12.一种高浓度酚氨废水的回收处理方法，201210145137.7，申请日：2012年05月11日13.一种处理含高浓度酚氨煤气化污水的方法.国家发明专利，ZL200910192442.X.授权日：2011.05.1114.一种处理含酚氨煤气化废水的方法.国家发明专利，ZL200910036541.9.授权日：2011.05.119一、学校介绍及陈赟简介酸性气体：硫化氢、二氧化碳等H2S,CO2氨（游离氨、固定氨）NH3,NH4+脱酸脱氨汽提苯酚、多元酚（邻、间、对等）C6H5OH其他有机污染物，如油类、脂肪酸等溶剂萃取脱酚鲁奇炉、BGL、褐煤提质、煤低温干馏、页岩油干馏、煤焦油加氢等过程产生的废水10高浓酚氨废水特点及来源二、技术应用背景11煤气化过程洗气废水。水质成份主要有酚、氨、二氧化碳、脂肪酸等污染物质。哈尔滨气化厂原水指标如下：主要污染物含量范围,mg/L实测值,mg/L单元酚3000-40003340多元酚1500-25001800总氨6700-102008500二氧化碳3000-80004500硫化氢50-20080脂肪酸2000-40003200油类500-100055011二、技术应用背景12NaOHToBiologicalTreatmentPhenolsSettlerTankSourGasCooler1Cooler2Cooler3Cooler4Cooler5WastewaterStripperExtractorSolventTankSolventWastewaterSolventDistillationColumnRaffinateAmmoniaToSettlerTankFlashTanksSolventStripperⅠWastewaterStrippingⅡExtractionandSolventRecoveryExtract华南理工大学高浓酚氨回收处理流程二、技术应用背景甲基异丁基甲酮溶剂循环槽酚塔水塔粗酚处理后废水酸水汽提塔煤气化废水碱液酸性气分凝罐酸性气体一级分凝罐二级分凝罐三级分凝罐富氨气冷凝液萃取塔脱酸脱氨-高温酮萃取脱酚13陈赟，张鹏羽.甲基异丁基酮高温萃取酚氨煤气化废水的方法，CN103420442B，授权日：2015.04.22.改进的华南理工大学高浓酚氨回收处理流程二、技术应用背景萃取塔甲基异丁基甲酮溶剂循环槽酚塔水塔粗酚处理后废水酸水汽提塔煤气化废水碱液酸性气分凝罐酸性气体一级分凝罐二级分凝罐三级分凝罐富氨气冷凝液萃取塔脱酸脱氨-高温酮多塔萃取脱酚陈赟.一种褐煤提质加工过程中产生的高浓含酚废水萃取脱酚的方法，201510312929.2，申请日：2015.06.08针对高浓多元酚的华南理工大学高浓酚氨回收处理流程14二、技术应用背景15DIPE与MIBK对酚的分配系数酚类物质分配系数二异丙醚甲基异丁基甲酮沸点68.3116(87.9℃)水中溶解度，g/100g0.871.9苯酚36.5100(3)邻苯二酚4.918.7(4)间苯二酚2.117.9(8)对苯二酚1.039.9(9)连苯三酚—3.0偏苯三酚0.185.0(27)对苯三酚—3.915三、MIBK萃取理论研究MIBK萃取技术要点：MIBK对单元酚和多元酚的分配系数都远大于DIPE。MIBK沸点高，具有宽广的萃取操作温度，如60~80度；而DIPE通常设计萃取温度为45度。萃取温度升高后，萃取塔前面换热器C03堵塞周期一般三个月左右。而醚萃取45度左右，换热器堵塞周期在1个月以内甚至一两周。萃取操作温度高，意味着脱酸脱氨降低到萃取温度所需的冷能少(循环水用量少)，同时萃取后萃余相和萃取相进入水塔和酚塔所需的蒸汽耗量少(蒸汽用量少)。MIBK与水在87.9度共沸，因此在水塔中易于回收。单塔加压脱酸脱氨三、MIBK萃取理论研究40-60℃MIBK萃取研究1.煤气化废水萃取脱酚流程及其液液相平衡关系的研究.华南理工大学博士学位论文,2007.42.甲基异丁基酮-水-苯酚三元物系液液相平衡数据的测定与关联[J].化工学报.2007,58(4).3.Liquid–LiquidEquilibriafortheTernarySystemMethylIsobutylKetone+1,2-Benzenediol+Water[J].JournalofChemical&EngineeringData.2014,59(11):3663-7.4.Liquid–LiquidEquilibriafortheTernarySystemMethylIsobutylKetone+m-Benzenedio