[發(fā)明專利]一種催化裂化煙氣脫硫廢水的資源化處理方法和裝置

在審

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• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114873814A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔鳳霞;張寶忠;劉嫘;李晨光;劉熙年;陳穎超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/18
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;雷月

本發(fā)明公開了一種催化裂化煙氣脫硫廢水的資源化處理方法和裝置。處理方法包括以下步驟：(1)預處理：將廢水依次經(jīng)過超濾處理、樹脂交換去除懸浮物、硬度和重金屬離子；(2)濃縮：利用工藝余熱對經(jīng)步驟(1)處理后的廢水進行真空低溫蒸餾，得到濃縮液和清潔凝液；(3)雙極膜電滲析：對步驟(2)所得濃縮液進行處理，得到NaOH水溶液、H₂SO₄水溶液和低鹽溶液。本發(fā)明方法處理過程簡單，藥劑使用量小，能耗低，且所得清潔凝液、氫氧化鈉溶液和硫酸溶液均可回用，實現(xiàn)了催化裂化煙氣脫硫廢水的零排放和資源化利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種催化裂化煙氣脫硫廢水的資源化處理方法和裝置。

背景技術(shù)

催化裂化是石油煉廠從重質(zhì)油生產(chǎn)汽油的主要過程之一，是在高溫和催化劑的作用下使重質(zhì)油發(fā)生裂化反應，轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸦瘹狻⑵秃筒裼偷鹊倪^程。催化裂化原料是原油通過蒸餾或其他石油煉制過程所得的重質(zhì)餾分油，或在重質(zhì)餾分油中摻入少量渣油，或全部用常壓渣油或減壓渣油。由于原料中的鎳、釩等重金屬會使催化劑中毒，因此在以減壓渣油作催化裂化原料時，通常要在進入催化裂化裝置前進行原料預處理，除去其中大部分鎳、釩等金屬和瀝青質(zhì)。在催化裂化反應過程中，由于不揮發(fā)的類碳物質(zhì)沉積在催化劑上縮合為焦炭，使催化劑活性下降，因此，需要用空氣燒去沉積在催化劑表面的焦炭，使催化劑得到再生，催化裂化煙氣就是在催化劑燒焦再生過程中產(chǎn)生的。由于催化裂化原料中所含硫化物中的一小部分會進入沉積在催化劑表面的焦炭中，使得催化劑再生煙氣中含有SO₂和SO₃，但由于該煙氣產(chǎn)生于催化劑燒焦過程，與燃煤電廠煙氣相比要潔凈得多。目前大多采用氫氧化鈉堿液吸收法脫除催化裂化煙氣中的SO₂和SO₃，吸收過程產(chǎn)生含硫酸鈉、亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的高含鹽廢水，該廢水通常經(jīng)過裝置內(nèi)配套的混凝過濾、空氣氧化等廢水處理設(shè)施，除去絕大部分懸浮物，并將亞硫酸鹽等還原性鹽類強制氧化，以除去“假性”COD后作為廢水排出裝置。

目前催化裂化煙氣脫硫廢水的處理方法主要有蒸發(fā)結(jié)晶法和雙極膜電滲析法。雖然廢水中所含重金屬離子的量很少，但蒸發(fā)結(jié)晶所得固體鹽中重金屬的含量仍不可忽視，需要作為危廢處理，處理費用很高。雙極膜電滲析技術(shù)是一種利用鹽制取相應酸和堿的新技術(shù)。CN102335553A公開了一種煙氣脫硫廢水的再生方法，利用雙極膜電滲析處理得到氫氧化鈉溶液和硫酸溶液回用，但鹽濃度低時處理能耗高，所得酸、堿溶液濃度低。CN108147593 A公開了一種催化裂化煙氣脫硫廢水的處理方法，廢水經(jīng)過加堿、超濾和樹脂組合的方式軟化后，再用電滲析進行濃縮，電滲析濃縮液進入兩級雙極膜電滲析，得到低鹽水、氫氧化鈉溶液和硫酸溶液。其提供方法的不足一是軟化過程先加堿，再經(jīng)超濾和樹脂，流程較長，需要藥劑量較大；二是采用電滲析對軟化處理后的廢水進行濃縮，需要用電，能耗較高，且除得到濃縮鹽液外，還產(chǎn)生一股低鹽水不能資源化利用，未實現(xiàn)廢水零排放。CN207375876 U提供了一種處理催化裂化脫硫廢水的裝置，其主要過程為首先向廢水中投加碳酸鈉和氫氧化鈉，對廢水進行軟化，再進行超濾過濾，濾液進入陽離子交換樹脂深度軟化，完全軟化后的廢水采用電滲析濃縮，電滲析濃縮液再采用雙極膜電滲析處理，得到氫氧化鈉溶液和硫酸溶液。該方法不足之處在于軟化過程流程較長，需要藥劑量較大，而且由于催化裂化煙氣脫硫廢水中的鈣、鎂離子濃度相對較低，采用碳酸鈉和氫氧化鈉聯(lián)合脫硬度的效果并不理想，另外該法采用電滲析對軟化處理后的廢水進行濃縮，同樣存在電滲析所產(chǎn)低鹽水不能全部資源化、能耗較高和不能實現(xiàn)廢水零排放的問題。

針對現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明結(jié)合催化煙氣脫硫廢水相對較潔凈、硬度較低的特點，采用超濾和樹脂進行預處理；并利用工藝余熱對預處理軟化后的廢水進行低溫真空蒸餾濃縮；濃縮液進入雙極膜電滲析裝置，雙極膜電滲析產(chǎn)出的堿液和硫酸可以回用，淡鹽水返回預處理單元的超濾入口循環(huán)處理。本發(fā)明所提供的方法具有處理過程簡單，藥劑使用量小，能耗低的優(yōu)勢，且所得清潔凝液、堿液和硫酸溶液均可回用，實現(xiàn)了催化煙氣脫硫廢水的零排放和資源化利用。

發(fā)明內(nèi)容