从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备和方法

从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备和方法
【专利摘要】本发明公开了一种从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备和方法。该设备包括溶剂气浮塔和疏水性聚并板组件，溶剂气浮塔的塔壁上设有废水入口、废水出口、气体入口、气体出口、溶剂入口和溶剂出口，废水入口的位置高于废水出口的位置，气体入口的位置低于废水出口的位置，气体出口的位置高于气体入口的位置，溶剂入口和溶剂出口均高于废水入口；疏水性聚并板组件设在溶剂气浮塔的内部，位于废水入口与废水出口之间。该设备通过在溶剂气浮塔的内部设置疏水性聚并板组件，增加了携带有长链烃类有机溶剂的液滴的聚并机会，减少了水相与溶剂的返混，改善了溶剂气浮塔内的流体力学特性，简化了废水处理工艺，降低了能耗，提高了分离效率。
【专利说明】从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备和方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及化学工程【技术领域】，具体而言，涉及一种从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备和方法。

【背景技术】
[0002]我国拥有煤炭保有资源量约1.3万亿吨，一次能源结构的特点是富煤、贫油、少气，在化石能源总量中，95.6%为煤炭，3.2%为石油，1.2%为天然气。煤炭占能源消费70 %，其中煤炭产量的70 %用于发电和燃料，炼焦占18 %~20 %，化工利用仅占5 %~7 %。当前，我国煤化工产业正逐步从焦炭、电石、煤制化肥为主的传统煤化工产业向石油替代产品为主的现代煤化工产业转变。预计未来20年内，中国能源消费将保持2.6%年均增长速度，能源消费结构以煤炭为主的格局不会有大的改变。随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，我国一次能源中石油的供需矛盾日益突出，2000年石油进口量已超过7000万吨，2008年中国原油净进口量1.7888亿吨，对境外石油的依存度达到49.0 %。
[0003]聚乙烯(简称PE)树脂是由乙烯单体聚合而成的一种热塑性塑料，是当今世界上产量和消费量最大的通用塑料产品之一。聚乙烯因其优良的力学性能、电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐低温性和优良的加工性能在国民经济的各个方面都有十分广泛的应用。目前在聚乙烯产品中，已形成高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、分子量和支链可控的茂金属聚乙烯，产品性能也进一步拓宽。聚乙烯已成为世界上最大的合成树脂品种。该产品被广泛地应用于包装、农业、建筑、纤维、电线电缆、汽车油箱、日用品和医疗器械等行业。近年来，中国消费市场总体上保持高速发展态势，国内聚乙烯产量从2006年的600万吨增长到2010年的986万吨，年均增长率达到了惊人的13.2%，相比较“十五”期间增长了近三个百分点。
[0004]聚丙烯是世界第二大合成树脂品种。聚丙烯具有优良的机械性能，耐热性能，电气绝缘性能，化学稳定性也好，与多数化学药品不发生化学作用；另一方面，聚丙烯具有易于成型加工的优点。其缺点是耐低温冲击性差，较易老化，染色性差，是一种通用塑料。它不溶于水，也不吸水，可在水中沸煮，可在130°C下消毒。其产品的优良性能使其在包装、纤维、电子电器、汽车零部件、日用品和医疗器械等行业得到广泛应用。在“十一五”期间，国内炼油、乙烯工业保持的快速发展势头，带动聚丙烯工业始终处于上升态势。2006年，中国的聚丙烯产能为578万吨/年，而到2010年底中国的聚乙烯产能已经达到了 1112万吨/年，产能相t匕“十一五”初期增长了 568万吨/年，产能增长速度明显高于聚乙烯。相比较“十一五”期间聚乙烯产能增长90%集中在2009年、2010年两年的情况，聚丙烯产能增长则较为稳定，主要因为聚丙烯上游丙烯的来源相比较乙烯更为多元化，近年来包括炼厂聚丙烯、MTP、MTO以及丙烷脱氢制丙烯等项目纷纷建成投放市场。
[0005]随着煤制烯烃装置的大量上马，虽然一定程度上解决了我国对烯烃的需求，但同时在生产过程中不可避免地带来了大量的工业废水，那么对工业废水中的长链烃类进行回收的无害化处理也成了一项巨大工程。传统的回收处理方法采用污水生化、过滤、蒸馏等处理方法，存在以下几个缺点:(1)整个处理过程工艺流程长。由于烃类液滴在此废水中的质量百分含量低于1%，原有设备的处理能力有限，只能加大设备的尺寸，造成设备投资的浪费，污水中烃类的分离成本相应较高。(2)由于甲醇制烯烃化工废水中含有多种有机物，如:烷烃、烯烃、酮等，这些有机物质成分复杂容易造成污水中烃类的分离回收困难。(3)高温下废水中的部分有机物水解，形成高酸度的废水，并在高温下对设备造成腐蚀，特别是汽提塔的塔内件和换热器，增加了设备的维护难度和维修费用。
[0006]由于传统的回收处理对甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类(长链烃主要包括正己烷、正庚烷、2-甲基戊烷、2，3 二甲戊烷、3-甲基己烷等)存在上述缺点，因此，需要开发一种高效、低成本的新型分离回收方法，既能有效回收长链烃类，又有利于后续的环保处理。


【发明内容】

[0007]本发明旨在提供一种甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备和方法，以克服传统的回收处理方法在回收甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类存在的能耗高、分离效率低的问题。
[0008]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备，该设备包括:溶剂气浮塔和疏水性聚并板组件；溶剂气浮塔，溶剂气浮塔的塔壁上设置有废水入口、废水出口、气体入口、气体出口、溶剂入口和溶剂出口，废水入口的位置高于废水出口的位置，气体入口的位置低于废水出口的位置，气体出口的位置高于气体入口的位置，溶剂入口和溶剂出口均高于废水入口 ；疏水性聚并板组件，设置在溶剂气浮塔的内部，位于废水入口与废水出口之间。
[0009]进一步地，上述疏水性聚并板组件包括由废水入口向废水出口方向连续设置的一组或多组疏水性聚并板组，每组疏水性聚并板组中包括多个平行设置的疏水性聚并板，优选疏水性聚并板组的数量为I组~5组。
[0010]进一步地，每组疏水性聚并板组中各疏水性聚并板相对于废水流动方向具有30°~60°的倾角，优选相邻疏水性聚并板的间距为10~30cm。
[0011 ] 进一步地，疏水性聚并板组件为多组时，相邻两组疏水性聚并板组中疏水性聚并板的倾斜方向或倾斜角度不同。
[0012]进一步地，疏水性聚并板材料选自聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酯中的一种。
[0013]进一步地，上述设备中还包括设置在溶剂气浮塔内部，位于疏水性聚并板组件下方，且与气体入口气相连通的气体分布器。
[0014]进一步地，气体分布器为多孔砂芯分布板，且气体分布器位于疏水性聚并板组件与气体入口之间，优选多孔砂芯分布板中气孔的孔径为I~5mm，更优选1mm，优选多孔砂芯分布板中气孔的数量按照截面积每平方米10~15个气孔计算。
[0015]根据本发明的另一方面，提供了一种从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的方法，该方法包括:利用上述任一种设备对所述甲醇制烯烃化工废水进行气浮处理，得到含有长链烃类有机物的有机溶剂层；从溶剂出口收集含有长链烃类有机物的有机溶剂层，并回收其中的有机物，得到长链烃类。
[0016]进一步地，上述方法采用间歇处理方式，将甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂分别间歇性地通入和排出溶剂气浮塔。
[0017]进一步地，所通入的甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂的体积比为10:1~400:1，优选通入气浮气体的气体表观流速为0.01~0.5cm/s,气浮处理时间为30min~600min。
[0018]进一步地，上述方法采用连续处理方式，甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂分别连续通入和排出溶剂气浮塔。
[0019]进一步地,上述甲醇制烯烃化工废水以0.01~0.2cm/s,的平均流速进料和出料，有机溶剂以0.01~0.2cm/min的平均流速连续地进料和出料。
[0020]进一步地,上述甲醇制烯烃化工废水中包含0.01wt%~10wt%的电解质。
[0021]进一步地，上述有机溶剂选自C7至ClO直链或支链烷烃中的一种或几种的混合物；或者C6至ClO —元醇或多元醇中的一种或几种的混合物；或者C7至ClO直链或支链烷烃与C6至ClO —元醇或多元醇的混合溶剂，且C6至ClO —元醇或多元醇在混合溶剂中所占的体积小于50%。
[0022]进一步地，上述有机溶剂为甲醇制烯烃废水处理过程中所获得的不溶于水的有机溶剂，优选为所获得的不溶于水的有机溶剂中的C7至ClO直链或支链烷烃中的一种或几种的混合物。
[0023]应用本发明的技术方案，通过对现有的溶剂气浮塔进行改进，在溶剂气浮塔的内部设置有利于气浮过程中液滴聚并的疏水性聚并板组件，增加了携带有长链烃类有机溶剂的液滴的聚并机会，减少了水相与溶剂的返混，改善了溶剂气浮塔内的流体力学特性，简化了废水处理工艺，降低了能耗，提高了分离效率。

【专利附图】

【附图说明】
[0024]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0025]附图1示出了本发明的一种典型的实施方式中从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备。

【具体实施方式】
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0027]正如【背景技术】部分所提到的，现有技术中从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类存在流程复杂、分离成本高、效率低等问题，在本发明的一种典型的实施方式中，提供了一种从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备。如附图1所示，所述设备包括溶剂气浮塔和疏水性聚并板组件7，溶剂气浮塔的塔壁上设置有废水入口 1、废水出口 2、气体入口 3、气体出口 4、溶剂入口 5和溶剂出口 6，废水入口 I的位置高于废水出口 2的位置，气体入口3的位置低于废水出口 2的位置，气体出口 4的位置高于气体入口 3的位置，溶剂入口 5和溶剂出口 6均高于废水入口 I和废水出口 2 ;疏水性聚并板组件7设置在溶剂气浮塔的内部，位于废水入口 I与废水出口 2之间。
[0028]本发明的上述设备，通过对现有的溶剂气浮塔进行改进，在溶剂气浮塔的内部设置有利于气浮过程中液滴聚并的疏水性聚并板组件7，增加了携带有长链烃类有机溶剂的液滴的聚并机会，减少了水相与溶剂的返混，改善了溶剂气浮塔内的流体力学特性，简化了废水处理工艺，降低了能耗，提高了长链烃类的分离效率。
[0029]上述设备中疏水性聚并板组件7包括由废水入口 I向废水出口 2方向连续设置的一组或多组疏水性聚并板组，根据不同甲醇制烯烃装置所产生的化工废水的量的不同，疏水性聚并板组的数目也不同，优选疏水性聚并板组的数量为I组~5组。为了增加液滴聚并机会，每组疏水性聚并板组中包括多个平行设置的疏水性聚并板。上述疏水性聚并板的形式不局限于波纹网或波纹板。
[0030]为了进一步优化液滴聚并的效果，将每组疏水性聚并板组中各疏水性聚并板设置为相对于废水流动方向具有30°~60°的倾角，在该倾角范围内，增加气体与疏水性聚并板的接触时间和接触面积，有利于液滴聚并。在本发明一种优选的实施例中，相邻疏水性聚并板的间距为10~30cm，将间距控制在该范围内，聚并板的设置密度较为合理，大大提高整个溶剂气浮塔内液滴聚效率，从而提高溶剂气浮的分离效率。
[0031 ] 当上述疏水性聚并板组为多组时，相邻两组疏水性聚并板组中疏水性聚并板的倾斜方向相同或不同。当倾斜方向不同时，疏水性聚并板对液滴的聚并效果更好，在本发明中，优选倾斜方向不同。
[0032]本发明的上述疏水性聚并板材料只要具有疏水性、耐腐蚀且不与甲醇制烯烃废水中的组分发生反应即可。在本发明中，上述疏水性聚并板选自聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酯中的一种，由这些材料制成的疏水性聚并板聚并效果好，能有效减少水相与有机相的返混。 溶剂气浮塔内甲醇制烯烃化工废水的接触面积，提高气浮分离效率，上述设备中还包括设置在溶剂气浮塔内部，位于疏水性聚并板组件7下方，且与气体入口 3方向相同的气体分布器8。通过气体分布器8对进入溶剂气浮塔内的气体进行分布,使得气体的分散面积较大，便于气体与甲醇制烯烃化工废水充分接触。
[0034]为了进一步优化气体在溶剂气浮塔中的分布效果，在本发明一种优选的实施例中，上述为气体分布器8为多孔砂芯分布板,优选多孔砂芯分布板中气孔的孔径为I~5mm,更优选1_，优选多孔砂芯分布板中气孔的数量按照截面积每平方米10~15个气孔计算。采用多孔砂芯分布板能使通过甲醇制烯烃化工废水的气体以气泡的形式分散得更加均匀。当使用孔径为2~5mm的多孔砂芯分布板时，气体分布密度相对增大，产生的气泡数目增多。当使用孔径为1mm的多孔砂芯分布板时，气体密度相对更大，产生的气泡数目更多。进一步地，当多孔砂芯分布板中气孔的数量达到截面积每平方米10~15个气孔时，产生的气泡数量能够更高效、更彻底地分离甲醇制烯烃化工废水中的有机长链烃类。
[0035]在本发明另一种典型的实施方式中，提供了一种从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的方法，该方法包括:利用上述任一种设备对所述甲醇制烯烃化工废水进行气浮处理，得到含有长链烃类有机物的有机溶剂层；收集含有长链烃类有机物的有机溶剂层，并回收其中的有机物，得到长链烃类。
[0036]相比传统的气浮分离方法，本发明的上述方法，通过利用本发明的上述在溶剂气浮塔内设置的疏水性聚并板，当气体通过甲醇制烯烃化工废水时，携带废水中的有机长链烃类的液滴在经过上述疏水性聚并板时更容易聚集，大大减少了有机溶剂与水相的返混机会，使更多的液滴附着在气液相交界的气泡表面或扩散进入气泡内，然后被气泡带入上层的有机溶剂层中。本发明的上述方法能够从气浮后的有机溶剂层中分离得到更多的有机长链烃类。
[0037]本发明的上述方法根据实际处理要求的不同，既可以采用间歇处理方式也可以采用连续处理方式。间歇处理方式是将甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂分别间断地通入和排出溶剂气浮塔；而连续处理方式是甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂分别连续通入和排出溶剂气浮塔。
[0038]本发明的上述方法中，所通入的甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂的体积比，根据所用设备废水处理能力的不同进行适当调整，即可达到较好的分离效果。在本发明一种优选的实施例中，所通入的甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂的体积比为10:1~400:1，优选通入气浮气体的气体表观流速为0.01~0.5cm/s,气浮处理时间为30min~60min。当所通入的甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂的体积比在上述范围内时，能够利用相对较少的有机溶剂处理大量的甲醇制烯烃化工废水，使后续长链烃类的分离操作相对比较容易。
[0039]在上述优选的实施例中，将通入气浮气体的气体表观流速控制在0.01~0.5cm/s范围内，能够使溶剂气浮塔内的气体量与甲醇制烯烃废水的比例相对合理，气浮分离效果较好。将气浮处理时间控制在30min~60min内，既能有效分离甲醇制烯烃化工废水中的长链烃类，又相对节约时间。
[0040]当本发明的上述方法采用连续处理方式时，根据设备的处理能力大小，适当调整甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂连续进出溶剂气浮塔的平均速率。在本发明一种优选的实施例中，甲醇制烯烃化工废水以0.01~0.2cm/s的平均流速进料和出料，有机溶剂以0.01~0.2cm/s的平均流速连续地进料和出料。
[0041]在本发明的上述方法中，根据需要在上述甲醇制烯烃化工废水中加入适量的电解质，有利于降低的稳定性，从而促进液滴的聚并。在本发明中，优选加入0.01wt%~10wt%的电解质，适用于本发明的电解质为溶于水中能够电离出阴离子和阳离子的化合物。优选上述化合物选自钠离子、钾离子、铵离子、镁离子、钙离子、钡离子、铝离子、亚铁离子、铁离子、锌离子或铜离子中任一种或多种阳离子与氢氧根、硝酸根、氯酸根、高锰酸根、硫酸根、碳酸根、亚硫酸根、锰酸根、磷酸根中一种或多种阴离子所形成的化合物中属于沉淀的混合溶液。
[0042]在本发明的上述方法中，所使用的有机溶剂为与水相不混溶的有机溶剂。例如，C7至ClO直链或支链烷烃中的一种或几种的混合物；或者C6至ClO —元醇或多元醇中的一种或几种的混合物；或者C7至ClO直链或支链烷烃与C6至ClO —元醇或多元醇的混合溶剂，且C6至ClO —元醇或多元醇在混合溶剂中所占的体积小于50%。
[0043]上述有机溶剂在水中的溶解度较小，没有挥发性，且与待分离的长链烃类的互溶度较高，且沸点适中，便于后续从中分离长链烃类。为了进一步降低处理成本，节约能耗，在本发明一种优选的实施例中，上述有机溶剂为甲醇制烯烃废水处理过程中所获得的不溶于水的有机溶剂，尤其是利用回收所获得的C7至ClO直链或支链烷烃中的一种或几种的混合物。
[0044]下面将结合具体实施例来进一步说明本发明的有益效果。
[0045]需要说明的是，下列实施例中从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类所利用的设备，如如图1所示，内径为20cm高为3m的不锈钢塔为溶剂气浮塔的主体，在溶剂气浮塔主体的上下两端分别设置:废水入口 1、废水出口 2、气体入口 3、气体出口 4、溶剂入口 5、溶剂出口 6、疏水性聚并板组7以及气体分布器8。气体由氮气或空气钢瓶提供压力，通过气体分布器8进行分散。
[0046]下列实施例中，对溶剂气浮的效率按以下方式计算:
[0047]t时刻有效组分的溶剂气浮效率=(甲醇制烯烃废水长链烃的初始浓度一 t时刻废水中长链烃的浓度)/甲醇制烯烃废水长链烃的初始浓度X100% ;其中，甲醇制烯烃废水长链烃的初始浓度和t时刻废水中长链烃的浓度采用惠普型号为6890的气相色谱仪测得。
[0048]实施例1
[0049]实施例1的溶剂气浮塔中，气体分布器为平均孔径为1_、直径为6cm的砂芯为气体分布板；包括I组疏水性聚并板组件，疏水性聚并板为聚乙烯聚并板，以30°倾角安装，板间距为1cm0
[0050]从溶剂气浮塔的废水进口加入甲醇制烯烃化工废水20L，其中，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.0450Wt%，废水和有机溶剂的体积比为400:1。从溶剂进口在废水相的上方加入50ml混合烃(甲醇制烯烃过程所生成的混合烃)，调节气体流速到0.0I cm/s,从空气钢瓶提供气体，通过气体分布器压入塔内，开始溶剂气浮操作，废水进口、废水出口、溶剂进口、溶剂出口均不进出料，气浮过程持续30分钟，甲醇制烯烃化工废水中的长链烃与水相分离并富集到混合烃中，此时，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.0180wt%。经计算，溶剂气浮效率达40%。
[0051]实施例2
[0052]实施例2的溶剂气浮塔中，气体分布器为平均孔径为5mm、直径为6cm的砂芯为气体分布板；包括5组疏水性聚并板组件，疏水性聚并板为聚丙烯聚并板，以60°倾角安装，板间距为30cm。
[0053]从溶剂气浮塔的废水进口加入甲醇制烯烃化工废水20L，其中，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.0750wt%，废水和有机溶剂的体积比为10:1。从溶剂进口在废水相的上方加入正辛烷和正己烷的混合物2L，调节气体流速到0.5cm/s，从氮气钢瓶提供的压力通过气体分布器压入塔内，开始溶剂气浮操作，废水进口、废水出口、溶剂进口、溶剂出口均不进出料，该间歇溶剂气浮过程600分钟，甲醇制烯烃化工废水中的长链烃与水相分离并富集到混合烃中，此时，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.00600Wt%。经计算，溶剂气浮效率达80%。
[0054]实施例3
[0055]实施例3的溶剂气浮塔中，气体分布器为平均孔径为2.5mm、直径为6cm的砂芯为气体分布板；包括3组疏水性聚并板组件，疏水性聚并板为聚苯乙烯聚并板，以45°倾角安装，板间距为20cm。
[0056] 从溶剂气浮塔的废水进口加入甲醇制烯烃化工废水20L，其中，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.00444wt%，废水和有机溶剂的体积比为100:1。并在废水中加入1ml KOH电解质溶液用于降低水中液滴的稳定性，从溶剂进口在废水相的上方加入400ml正庚醇作为溶剂相，调节气体流速到0.lcm/s，空气钢瓶提供的压力通过气体分布器压入塔内，开始溶剂气浮操作，废水进口、废水出口、溶剂进口、溶剂出口均不进出料，该间歇溶剂气浮过程400分钟，甲醇制烯烃化工废水中的长链烃与水相分离并富集到混合烃中，此时，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.00400wt%。经计算，在400分钟时的溶剂气浮效率达90%。
[0057]实施例4
[0058]实施例4的溶剂气浮塔中，气体分布器为平均孔径为2mm、直径为6cm的砂芯为气体分布板；包括3组疏水性聚并板组件，疏水性聚并板为聚氯乙烯聚并板，以35°倾角安装，板间距为15cm。
[0059]从溶剂气浮塔的废水进口加入甲醇制烯烃化工废水20L，其中，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.00105被％，废水和有机溶剂的体积比为100:1。并在废水中加Λ 20ml NaCl.电解质溶液用于降低水中液滴的稳定性，从溶剂进口在废水相的上方加入200ml正庚醇和癸烷的混合物作为溶剂相，调节气体流速到0.01cm/s，出空气钢瓶提供的压力通过气体分布器压入塔内，开始溶剂气浮操作，废水进口、废水出口、溶剂进口、溶剂出口均不进出料，间歇溶剂气浮持续300分钟，然后用泵从塔顶的废水进口以0.01cm/s的流速进甲醇制烯烃化工废水，从塔底的废水出口同样的流量采出废水，同时，配制的混合溶剂进出料流速为0.01cm/min，连续气浮10min后甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为
0.0OlOOwt %。此时，经计算，溶剂气浮效率达95 %。
[0060]实施例5
[0061]实施例5的溶剂气浮塔中，气体分布器为平均孔径为3.5mm、直径为6cm的砂芯为气体分布板；包括3组疏水性聚并板组件，疏水性聚并板为聚四氟乙烯聚并板，以50°倾角安装，板间距为25cm。
[0062]从溶剂气浮塔的废水进口加入甲醇制烯烃化工废水20L，其中，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.00526wt%，废水和有机溶剂的体积比为100:1。并在废水中加入5ml Ca(NO3)2电解质溶液用于降低水中液滴的稳定性，从溶剂进口在废水相的上方加入10ml正庚醇和癸烷的混合物作为溶剂相，调节气体流速到0.2cm/s，出空气钢瓶提供的压力通过气体分布器压入塔内，开始溶剂气浮操作，废水进口、废水出口、溶剂进口、溶剂出口均不进出料，并在废水中加入电解质溶液用于降低水中液滴的稳定性，该间歇溶剂气浮过程100分钟；然后用泵从塔顶的废水进口以0.2cm/s的流速进甲醇制烯烃化工废水，从塔底的废水出口同样的流量采出废水，同时，配制的混合溶剂进出料流速为0.2cm/min，连续气浮200min后甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.00500wt%。此时，经计算，溶剂气浮效率达95%。
[0063]实施例6
[0064]实施例6的溶剂气浮塔中，气体分布器为平均孔径为10mm、直径为6cm的砂芯为气体分布板；包括3组疏水性聚并板组件，疏水性聚并板为聚四氟乙烯聚并板，以70°倾角安装，板间距为45cm。
[0065]从溶剂气浮塔的废水进口加入甲醇制烯烃化工废水20L，其中，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.废水和有机溶剂的体积比为600:1。从溶剂进口在废水相的上方加入4L正庚醇和癸烷的混合物作为溶剂相，调节气体流速到1.0cm/s，出空气钢瓶提供的压力通过气体分布器压入塔内，开始溶剂气浮操作，废水进口、废水出口、溶剂进口、溶剂出口均不进出料，该间歇溶剂气浮过程lOmin，然后用泵从塔顶的废水进口以
0.3cm/s的流量进甲醇制烯烃化工废水，从塔底的废水出口同样的流量采出废水，配制的混合溶剂进出料流量为0.3cm/min,连续操作lOmin。此时，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.1OOwt%。经计算，溶剂气浮效率10%。
[0066]实施例7
[0067]实施例7的溶剂气浮塔中，气体分布器为平均孔径为3mm、直径为6cm的砂芯为气体分布板；包括3组疏水性聚并板组件，疏水性聚并板为聚四氟乙烯聚并板，以30°倾角安装，板间距为15cm。
[0068]从溶剂气浮塔的废水进口加入甲醇制烯烃化工废水20L，其中，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.0103wt%，废水和有机溶剂的体积比为150:1。从溶剂进口在废水相的上方加入200ml正庚醇和癸烷(质量比为1:7)的混合物作为溶剂，调节气体流速到
0.03cm/s,由空气钢瓶提供的压力通过气体分布器压入塔内，间歇溶剂气浮过程持续240分钟；然后用泵从塔顶的废水进口以0.lcm/s的流量进甲醇制烯烃化工废水，从塔底的废水出口同样的流量采出废水，配制的混合溶剂进出料流量为0.lcm/min，连续操作260min。此时，甲醇制烯烃化工废水中长链烃类的浓度为0.01OOwt %。经计算，溶剂气浮效率达稳定在 97%。
[0069]从上述实施例可以看出，本发明提供的从甲醇制烯烃废水中分离回收有效组分的方法，是在溶剂气浮塔内，用气体经塔底的气体分布器分散形成微小的气泡，通过废水层时，由于溶剂气浮塔内的疏水性聚并板，增加了携带长链烃微小液滴聚并的机会，减少了水相与溶剂的返混。该方法不同于传统的气浮工艺，降低了甲醇制烯烃废水的处理成本及分离的能耗，简化了工艺过程。
[0070]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的设备，其特征在于，所述设备包括: 溶剂气浮塔，所述溶剂气浮塔的塔壁上设置有废水入口(I)、废水出口(2)、气体入口(3)、气体出口(4)、溶剂入口(5)和溶剂出口(6)，所述废水入口(I)的位置高于所述废水出口(2)的位置，所述气体入口(3)的位置低于所述废水出口(2)的位置，所述气体出口(4)的位置高于所述气体入口(3)的位置，所述溶剂入口(5)和所述溶剂出口(6)均高于所述废水入口⑴； 疏水性聚并板组件(7)，设置在所述溶剂气浮塔的内部，位于所述废水入口(I)与所述废水出口(2)之间。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述疏水性聚并板组件(7)包括由所述废水入口(I)向所述废水出口(2)方向连续设置的一组或多组疏水性聚并板组，每组所述疏水性聚并板组中包括多个平行设置的疏水性聚并板，优选所述疏水性聚并板组的数量为I组~5组。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，每组所述疏水性聚并板组中各所述疏水性聚并板相对于废水流动方向具有30°~60°的倾角，优选相邻所述疏水性聚并板的间距为10~30cm。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述疏水性聚并板组件(J)为多组时，相邻两组所述疏水性聚并板组中所述疏水性聚并板的倾斜方向或倾斜角度不同。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述疏水性聚并板材料选自聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酯中的一种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备中还包括设置在所述溶剂气浮塔内部，位于所述疏水性聚并板组件(7)下方，且与所述气体入口(3)气相连通的气体分布器(8)。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述气体分布器(8)为多孔砂芯分布板，且所述气体分布器(8)位于所述疏水性聚并板组件(7)与所述气体入口(3)之间，优选所述多孔砂芯分布板中气孔的孔径为I~5_，更优选1_，优选所述多孔砂芯分布板中气孔的数量按照截面积每平方米10~15个气孔计算。
8.一种从甲醇制烯烃化工废水中分离长链烃类的方法，其特征在于，所述方法 利用权利要求1至7中任一项所述的设备对所述甲醇制烯烃化工废水进行气浮处理，得到含有长链烃类有机物的有机溶剂层； 从溶剂出口收集所述含有长链烃类有机物的有机溶剂层，并回收所述有机溶剂层中的有机物，得到所述长链烃类。
9.根据权利要求8中所述的方法，其特征在于，所述方法采用间歇处理方式，将所述甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂分别间歇性地通入和排出所述溶剂气浮塔。
10.根据权利要求8中所述的方法，其特征在于，所通入的甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂的体积比为10:1~400:1，优选通入所述气浮气的气体表观流速为0.01~0.5cm/s,所述气浮处理时间为30min~600min。
11.根据权利要求8中所述的方法，其特征在于，所述方法采用连续处理方式，所述甲醇制烯烃化工废水和有机溶剂分别连续通入和排出所述溶剂气浮塔。
12.根据权利要求11中所述的方法，其特征在于，所述甲醇制烯烃化工废水以0.01~.0.2cm/s,的平均流速进料和出料，所述有机溶剂以0.01~0.2cm/min的平均流速连续地进料和出料。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在向所述设备中通入所述甲醇制烯烃化工废水之前，优选向所述甲醇制烯烃化工废水中通入0.01wt%~ 10wt%的电解质。
14.根据权利要求9至12中任一项中所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂选自 C7至ClO直链或支链烷烃中的一种或几种的混合物；或者 C6至ClO —元醇或多元醇中的一种或几种的混合物；或者 C7至ClO直链或支链烷烃与C6至ClO —元醇或多元醇 的混合溶剂，且C6至ClO —元醇或多元醇在混合溶剂中所占的体积小于50%。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇制烯烃废水处理过程中所获得的不溶于水的有机溶剂，优选为所获得的不溶于水的有机溶剂中的C7至ClO直链或支链烷烃中的一种或几种的混合物。
【文档编号】C07C7/00GK104129825SQ201410367810
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】吴勇, 宋文杰, 吴月芳, 夏婷婷, 尹甜 申请人:神华集团有限责任公司, 中国神华煤制油化工有限公司, 中国神华煤制油化工有限公司北京工程分公司