一种苯乙烯装置工艺冷凝液的处理系统的制作方法

本实用新型涉及苯乙烯装置技术领域，尤其涉及一种苯乙烯装置工艺冷凝液的处理系统。

背景技术：

目前国内苯乙烯装置大多采用乙苯绝热脱氢技术，其中以过热蒸汽为热载体，不仅提供反应所需的热量，而且降低烃分压，利于脱氢反应的进行。反应物经逐级冷却后进入油水分离罐中分层，轻相为脱氢液，重相即为工艺冷凝液。该工艺冷凝液除含有苯乙烯、乙苯、甲苯等芳烃物质，还含有催化剂带入的铁离子等。目前对该工艺冷凝液的处理方式是：将其进汽提塔气提等处理后，直接去界外排放或进入冷却水系统，由于塔釜出水的温度较高，热能没有充分利用，相应增加冷却水消耗，致使环境效益和经济效益较差。

早期乙苯脱氢制苯乙烯工业中，产生的工艺凝液仅经过简单的隔油处理，其中含有的烃类没有经过处理而直接作为废水排出。后来有专利文献中公开了对该废水的处理方法，如cs258194公开了一种处理废水中芳烃的方法，该专利使用填料塔，在185℃和0.65mpa(g)压力下，用水蒸汽汽提，然后再用活性炭过滤。该方法存在操作压力大和温度高、汽提内烃类效果差、活性炭吸附效果差的缺点。

专利文献su789414中介绍了一种废水中脱除聚酯类树脂与苯乙烯的方法。它是将废水加热至30～50℃，以1.4～1.5公斤ca(oh)2/m3废水配制条件，从而使废水净化率得以提高。该方法明显存在不足之处，其采用ca(oh)2处理废水，会带入另外的离子而污染凝液，难以适应苯乙烯工艺凝液处理的实际情况。

公开号为cn1247837a专利文献中公开了一种乙苯制苯乙烯过程的废水处理工艺。该方法中废水先经过一个装有以强酸性阳离子交换树脂磺化煤作为吸附剂的处理器，当废水流过吸附剂床层时，床层中的催化剂粉尘、金属化合物得以脱除，然后再进一个汽提塔，采用直接蒸汽汽提，将废水中的苯、甲苯、苯乙烯等烃类随水蒸汽汽提出，蒸出部分经冷凝后再循环至油水分离器以回收烃类，塔底经汽提净化后的水作为锅炉给水。在长周期运行过程中，上述吸附与汽提的组合工艺，其处理凝液废水时出现了汽提塔因聚合导致结垢比较严重的问题，影响了汽提塔效果；随着运行时间的延长，凝液中烃类物质残留的量偏大，在吸附器中累积并聚合，使吸附剂结块、难以再生，需频繁更换吸附剂，并导致工艺凝液处理后不能达标而直接排放。

又如公开号为cn104341069a的专利文献中公开了一种净化乙苯催化脱氢制苯乙烯过程中所产生的工艺凝液的方法，在酸性脱氢液进入空冷器前向酸性脱氢液中加入胺类物质中和，从而最大程度地避免金属腐蚀而产生铁离子；在进汽提塔前向工艺凝液中加入阻聚剂，有效控制工艺凝液中苯乙烯等组分在汽提塔内的聚合结垢，提高烃类在该塔内的汽提去除率；且通过将汽提塔底来水不经过降温直接引入空气吹脱塔中，进一步除去其中的烃类，同时提高吹脱气的温度，从而提高蒸汽过热炉的热效率；最后将吹脱后的工艺凝液送入砂滤塔中，从而除去氧化形成的聚苯乙烯、胶体状的烃类和金属氧化物等。该工艺方法相对复杂，生产成本较高。

上述所述苯乙烯装置工艺冷凝液的处理方式，存在工艺凝液处理净化不彻底而不能有效利用问题，亦或是存在处理工序复杂，设备运行不稳定问题，因此，现有的苯乙烯装置工艺冷凝液的处理系统还需要进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种苯乙烯装置工艺冷凝液的处理系统，该处理系统能对工艺冷凝液有效净化后再利用，避免了大量工艺冷凝液的浪费和不合理利用问题，从而降低了运行成本，实现节约能耗、环保的目的。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种苯乙烯装置工艺冷凝液的处理系统，包括：

油水分离单元，包括用于对来自上游的工艺冷凝液进行油水分离的聚结器，聚结器的入口连接有冷凝液输送管线；

汽提单元，位于油水分离单元的下游，包括用于对来自油水分离单元的工艺冷凝液进行汽提分离的汽提塔，该汽提塔的液相入口与所述聚结器的出口连通，汽提塔的塔底连接有汽提蒸汽输入管线，汽提塔的塔顶还连接有气相输出管线；

吸附单元，位于汽提单元的下游，包括用于对来自汽提单元的工艺冷凝液进行吸附处理的活性炭吸附器，该活性炭吸附器的入口与所述汽提塔塔底的液相出口连通；

反渗透分离单元，位于所述吸附单元的下游，包括用于对来自吸附单元的工艺冷凝液进行过滤处理的反渗透膜，反渗透分离单元的入口与所述的活性炭吸附器的出口连通，反渗透分离单元在反渗透膜的低压侧具有透过液出口以及在反渗透膜的高压侧具有浓缩液出口，反渗透分离单元的透过液出口与锅炉给水系统连通，反渗透分离单元的浓缩液出口与冷却水系统连通。

为了能对苯乙烯装置工艺冷凝液中的无机盐、有机物、重金属离子等进行有效脱除，提高透过液的品质，所述反渗透膜为陶瓷膜。

为了方便在线切换，所述的活性炭吸附器有两个，且并联设置。

作为改进，所述汽提塔塔底的液相出口与所述活性炭吸附器的入口之间通过第一管线连接，该第一管线上设有用于控制所述反渗透分离单元的操作压力的增压泵。增压泵的出口压力取决于反渗透单元的渗透压大小。

为了保证浓缩液符合冷却水系统的温度要求，所述反渗透分离单元的浓缩液出口与冷却水系统之间通过第二管线连通，该第二管线上设有对浓缩液进行进一步冷却的冷却器。

与现有技术相比，本实用新型的优点：苯乙烯装置工艺冷凝液依次经油水分离单元、汽提单元、吸附单元及反渗透分离单元处理后，可去除绝大多数有机相以及金属离子，使冷凝液中能够得到有效净化，避免了大量工艺冷凝液的浪费和不合理利用问题，其中，反渗透单元中的透过液的水质可达到工业锅炉水质(gb-1576)中低压锅炉补给水要求，可作为锅炉给水，从而产生蒸汽供苯乙烯装置本身循环使用，而反渗透系统的浓缩液可进入冷却水系统，作为冷却水使用，本实用新型有效解决当前苯乙烯装置存在的大量工艺冷凝液浪费问题；另一方面，经由汽提单元输出的工艺冷凝液不需要进行降温处理，而可直接进入后续的反渗透分离单元，其中，汽提单元输出的温度相对较高的工艺冷凝液有利于提高反渗透膜分子扩散速率，提高了透水率，且保证了冷凝液的热能不受损失，即本实用新型在通过汽提单元对冷凝液进行汽提分离实现水质净化的同时还充分利用了汽提单元的热能，并提高了介质的用能品位，减少了冷却水消耗，节约资源和能耗，增加了经济效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

参见图1，一种苯乙烯装置工艺冷凝液的处理系统包括油水分离单元、汽提单元、吸附单元以及反渗透分离单元40，其中，工艺冷凝液在依次经上述单元净化后分为两股，其中，一股可输送至锅炉给水系统50作为锅炉给水，另一股输送至冷却水系统60作为冷却水使用。

油水分离单元，包括聚结器10，聚结器10的入口连接有冷凝液输送管线11。聚结器10用于对来自上游的工艺冷凝液进行油水分离，从而将冷凝液中的大多数有机物进行去除分离，其中，油水分离后的水相送至下游的汽提单元。

汽提单元，位于油水分离单元的下游，包括汽提塔20，汽提塔20用于对来自油水分离单元的工艺冷凝液进行汽提分离。汽提塔20的上部具有液相入口，液相入口与聚结器10的出口连通，汽提塔20的塔底还连接有汽提蒸汽输入管线21，汽提蒸汽输入管线21连接汽提蒸汽源，汽提塔20的塔顶还连接有气相输出管线22，冷凝液中的有机物(轻油组分)随汽提蒸汽从上述气相输出管线22输出。汽提塔20的塔底具有液相出口，用于排放汽提分离后的水相，具体地，汽提塔20塔底的液相出口与活性炭吸附器30的入口之间通过第一管线23连接，该第一管线23上设有增压泵71。增压泵71的出口压力取决于下述反渗透单元的渗透压大小，从而控制反渗透分离单元40的操作压力。

吸附单元，位于汽提单元的下游，包括活性炭吸附器30。活性炭吸附器30用于对来自汽提单元的工艺冷凝液进行吸附处理，实现进一步净化，其中，该活性炭吸附器30的入口与汽提塔20塔底的液相出口连通，吸附过滤后的冷凝液经活性炭吸附器30的出口输出送至下游反渗透单元。

为了方便在线切换，活性炭吸附器30有两个，且并联设置。

反渗透分离单元40，位于吸附单元的下游，包括用于对来自吸附单元的工艺冷凝液进行过滤处理的反渗透膜。本实施例的反渗透膜为耐高温的陶瓷膜，从而实现对苯乙烯装置工艺冷凝液中的无机盐、有机物、重金属离子等进行有效脱除，提高透过液的品质。反渗透膜分离技术利用渗透压原理，对膜一侧的进口处料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透，从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即透过液，在高压侧形成浓缩液。

反渗透分离单元40的入口与活性炭吸附器30的出口连通。反渗透分离单元40还在反渗透膜的低压侧具有透过液出口以及在反渗透膜的高压侧具有浓缩液出口，透过液经由反渗透分离单元40的透过液出口输出到锅炉给水系统50作为锅炉水循环使用，浓缩液经由反渗透分离单元40的浓缩液出口输出到冷却水系统60作为冷却水使用。为了保证浓缩液符合冷却水系统的温度要求，反渗透分离单元40的浓缩液出口与冷却水系统之间通过第二管线41连通，该第二管线41上设有对浓缩液进行进一步冷却的冷却器72。

应用上述苯乙烯装置工艺冷凝液的处理系统的工艺冷凝液的处理方法包括以下步骤：

s1、油水分离步骤，待处理的工艺冷凝液经冷凝液输送管线11进入油水分离单元的聚结器10中进行油水初步分离，得到分离后的水相。

s2、汽提分离步骤，油水初步分离后的水相进入汽提单元，其中，汽提蒸汽从汽提单元的汽提塔20的底部进入，油水分离后的水相从汽提塔20的上部的液相入口进入，在汽提塔20内进一步除去水相中溶解的芳烃类物质后，经由汽提塔20塔底的液相出口排出，得到汽提分离后的水相，其中，汽提塔20塔底的温度为80～90℃，操作压力为47～70kpaa，汽提分离后得到的水相，经由增压泵71增压至0.6～1mpaa后再输送至吸附单元。聚结器10的出口与汽提塔的液相入口之间管线上设有换热器70，塔顶气体经该换热器70冷却后送至油水分离罐中进行油水分离。

s3、吸附处理步骤，汽提分离后的水相进入吸附单元，经由吸附单元的活性炭吸附器30对水相中的有机物进行进一步吸附处理后，得到吸附处理后的水相。

s4、反渗透处理步骤，吸附处理后的水相进入反渗透分离单元40，经反渗透分离单元40的反渗透膜进行对该水相中的盐及有机物进行截留处理，反渗透分离单元40的工作压力为0.5～0.9mpa，工作温度为80～90℃，其中，在反渗透膜的低压侧得到透过液，在反渗透膜的高压侧得到浓缩液，透过液经由反渗透分离单元40的透过液出口输出到锅炉给水系统作为锅炉水循环使用，浓缩液经由反渗透分离单元40的浓缩液出口输出到冷却水系统作为冷却水使用。具体地，从所述反渗透分离单元40的浓缩液出口输出的浓缩液经冷却器72冷却至35～40℃度后再输送至冷却水系统。

对比例1

该对比例1与实施例1的区别在于，苯乙烯装置工艺冷凝液的处理系统不包括反渗透分离单元40，对应地，苯乙烯装置工艺冷凝液处理方法中不包括反渗透处理步骤。

工艺冷凝液经实施例1的处理系统处理后，透过液的含油量≤0.8mg/l，全铁含量≤0.3mg/l，电导率≤5μs/cm。而工艺冷凝液经在经对比例1处理系统处理后，其含油量1.4～3.3mg/l，全铁含量0.8～1.5mg/l，电导率6～28μs/cm。经实施例1与对比例1的效果对比，发现对比例1中只采用油水分离单元、汽提单元、吸附单元依次对工艺冷凝液进行净化处理后的水质难以达到工业锅炉水质(gb-1576)中低压锅炉补给水要求，不可作为锅炉给水。而在实施例1中，在汽提单元后增设反渗透分离单元40能对工艺冷凝液的有机物进行有效去除，并具有较高的去除铁离子效果，有效降低了电导率，达到了上述工业锅炉水质要求，可作为锅炉给水循环使用。