巴西copesul第二套乙烯装置废碱处理装置在1999年7月投入生产运行。该技术由stone & webster公司研究开发成功,预处理装置安装在废碱湿式空气氧化(wao)装置与臭氧化装置的上游。是第一套工业预处理装置。copesul将处理后的废碱出售给造纸厂,指标完全合格,使废料变成可出售的副产物。这将使乙烯装置实现零排放,避免每年6000t钠盐排放对环境造成的污染。
预处理装置由三部分组成:
(1)液—液抽提塔:采用低剪切karr液—液抽提塔,内设5-10个理论塔盘,在抽提塔内加氢汽油作为抽提溶剂将废碱中可聚羰基与二烯类物质及聚合物抽出,脱除率高达95%以上。
(2)汽提塔:抽提塔底排出的碱液含有轻芳烃。在汽提塔内脱除苯99%以上,甲苯95%以上,废碱中硫醇盐也在汽提塔内水解转化成硫醇从塔顶引出。
(3)汽油再生器:烃抽出液在汽油再生器内净化并将再生汽油循环送返抽提塔。
预处理有两大主要优点:
(1)将废碱转换成可出售产品:废碱预处理后碱液中的烃、聚合物与聚合物母体低于10ppm。这种碱液含盐约9.55%,包括氢氧化钠、碳酸钠与硫化钠,可用于纸浆与造纸业。这类企业全球有5700多家,对碱液消耗量极大,对废碱液利用提供了机遇。另外,废碱液还能用于生产贵金属催化剂。
(2)如果废碱不出售,可改善其氧化过程:预处理下游是wao反应器,用于氧化废碱。废碱中存在的甲苯等物质将影响氧化效果,所以预处理可强化氧化过程。
copesul废碱预处理工业装置设计参数是:
(1)完全除去羰基化物除去95%以上的二烯类;
(2)余液中二烯类含量低于20ppm。预处理装置设计除去甲苯至低于1ppm,作为废碱除烃效率的衡量指标。工业装置处理量为4t/hr废碱,气提塔在135摄氏度下操作,运行18个月无结垢。苯从废碱中全部除去,甲苯降至0.12ppm。wao与臭氧化装置只是作为备用,无结垢问题发生。氧化产物中na2s含量小于1ppm,低于保证值(5ppm),97% 的na2s转化至na2so4,大于保证值。