[发明专利]一种乙烯废碱液减量化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙烯废碱液处理技术，具体地涉及一种乙烯碱洗塔废碱液 减量化控制的方法。属于污水处理领域。

背景技术

乙烯是重要的基本有机化工原料。是生产三大合成材料及有机化工产品的 基础原材料工业，目前约有75％的石油化工产品由乙烯生产，其发展水平从总体 上代表了一个国家的石化工业的实力。世界乙烯工业的发展起步于20世纪30 年代对石油烃高温裂解生产乙烯技术的研究，并在40年代初建成了管式炉裂解 生产烯烃的装置。经过近70年的发展，石油烷烃经管式炉热裂解生产乙烯的方 法在乙烯生产中占统治地位，乙烯装置己成为石油化工行业的核心装置。新世 纪以来，世界乙烯工业保持稳步发展的态势，生产能力持续增长。2012年世界 乙烯产能达到1.46亿吨，世界乙烯的工业集中度、上下游一体化程度进一步提 高，规模效应使全球乙烯装置趋向于大型化，从全球来看，已建和在建的年生 产能力在100万吨的乙烯裂解装置多达30多套。

目前管式炉蒸汽裂解技术仍是乙烯生产的主导技术，世界上约98％的乙烯通 过该技术生产。主要掌握在五家开发商手中，其中鲁姆斯公司(Lummus)占有 38％，斯通·韦伯斯特公司(S&W)占30％，林德公司(Linde)占20％。乙烯装 置的分离技术相对成熟，目前占据世界乙烯市场的分离流程主要分为三大类： 分别以Lummus公司为代表的顺序分离流程、以Linde公司为代表的前脱乙烷前 加氢流程、以KBR公司和S&W公司为代表的前脱丙烷前加氢流程。

国外乙烯生产裂解器净化过程中也普遍采用多段碱洗法脱除其中的CO₂、H₂S 等酸性气体，碱洗的目的是脱除硫化氢等酸性气体，有利于裂解气的分离精制、 防止设备腐蚀和防止催化剂中毒。自裂解气碱洗水洗塔碱洗段也会产生乙烯废 碱液。国外对于相关碱洗塔流程控制和乙烯废碱液排放量控制的报道很少，根 据乙烯分离流程主流工艺，碱洗塔主要采用两段或三段碱洗工艺，或者醇胺法 加碱洗精制。但由于原料来源差异，产生的酸性气体含量和控制精度差异，国 外公司的吨乙烯碱(100％NaOH)的消耗量相比国内企业要略低一些。

目前，国内乙烯生产过程中净化裂解气脱除CO₂、H₂S等酸性气体一般采用 两种方法:单独碱洗法和乙醇胺-碱洗联合脱除法。理论上,酸性杂质含量较低的 裂解气用氢氧化钠溶液为吸收剂的碱洗工艺较简单经济；酸性杂质含量较高的 用醇胺为吸收剂除去大部分酸性杂质后再用碱洗,即胺-碱联合洗涤工艺。这两 种工艺，由于胺-碱联合洗涤工艺运行周期短，运行不稳，且醇胺溶液消耗高等 缺点，国内乙烯生产过程中普遍采用多段碱洗法脱除裂解气中的CO₂、H₂S等酸 性气体，由此产生的废碱液的治理一直是石化行业公认的环保难题。乙烯废碱 液中除含有NaOH外，还含有碱洗过程生成的Na₂S、Na₂CO₃等无机盐，同时由于 在碱洗过程中裂解气中烃类的冷凝和缩聚，大量有机物(俗称黄油)进入废碱 液中，而乙烯废碱液的治理需要去除油类物质、硫化物，同时也要考虑剩余碱 的综合利用，环保治理难度很大。

乙烯裂解气碱洗工艺主要采用鲁姆斯碱洗法和长尾曹达法，其中大多企业 以鲁姆斯碱洗法为主。

1、鲁姆斯碱洗法：

乙烯裂解气碱洗工艺采用的鲁姆斯碱洗法，即NaOH与CO₂和H₂S反应至Na₂CO₃和Na₂S，弱碱段排放的废碱中含有1～2％未反应的NaOH，会造成新鲜碱的浪费 和废碱液多余排放。

2、长尾曹达法：

长尾曹达法的基本出发点为鲁姆斯碱洗法再进一步与酸性气体反应，即 1molCO₂和H₂S理论上消耗1molNaOH，

即CO₂+NaOH→Na₂CO₃→NaHCO₃

H₂S+NaOH→Na₂S→NaHS