一种BDO焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法

    技术2025-02-02  51


    本发明属于资源化处理bdo焦油残液,具体涉及一种bdo焦油残液制取碳酸钠盐的方法。


    背景技术:

    1、碳酸钠是一种重要的无机化工原料,主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产。还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。

    2、利用bdo焦油废液提取四氢呋喃等有机化工原料后,还会剩余部分焦油残渣和残液。这种残渣、残液中含有大量的有机钠盐。

    3、bdo焦油残渣和废液处置技术目前主要有焚烧法。焚烧装置相对复杂,包括了预处理及上料、焚烧、余热锅炉、烟气或合成气净化以及灰渣等单元。焚烧主要产品是蒸汽。但是由于残液中含大量钠,在焚烧过程中会进入气相,在随后冷却过程中又会在锅炉受热面凝结,因此无法回收利用且严重影响设备运行的可靠性,因此,焚烧法处理bdo焦油残液经济性和环保性能均相对较差。

    4、目前国内尚无资源化回收bdo焦油残渣和废液中钠的成熟技术,要实现bdo焦油残渣和废液的高价值资源化处置,必须开发运行稳定,处置成本低,节能减排的绿色技术。


    技术实现思路

    1、为解决现有技术存在的缺陷和不足,本发明的目的在于提供一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,该方法能够将bdo残液中钠制备成碳酸铵产品,bdo残液中有机组分转化为合成气产品,实现了bdo残液的高价值资源化利用,因而具有处置成本低、能耗低、经济性好、绿色环保、运行稳定可靠等特点,具有很好的工业应用前景。

    2、为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:

    3、一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,包括以下步骤:

    4、(1)将收集的bdo焦油残液过滤净化并制成能够满足浆液输送要求的浆料;

    5、(2)将步骤(1)所得的浆料与来自空分的氧气共同通过烧嘴送入气化炉内发生高温燃烧气化反应,将浆料中的有机组分转化为co、h2和ch4小分子气体为主的合成气,将浆料中的无机元素钠转化为碳酸钠;

    6、(3)步骤(2)所得携带碳酸钠的合成气自气化炉向下流动进入激冷罐内水洗,经水洗冷却后合成气送往合成气压缩机,经压缩、分离后送往用户作为化工原料或燃料使用;合成气携带的碳酸钠经水洗后进入水中,碳酸钠溶于水中形成碳酸钠盐水;

    7、(4)将步骤(3)所得的碳酸钠盐水进行闪蒸脱水得到碳酸钠浓盐水,脱出的水经冷凝后进入循环水系统;

    8、(5)将步骤(4)所得碳酸钠浓盐水加入吸附剂进行吸附除杂;

    9、(6)将混入吸附剂的碳酸钠浓盐水用过滤器进行过滤;

    10、(7)将步骤(6)过滤后的碳酸钠浓盐水经冷冻结晶,然后蒸发干燥制得精制碳酸钠盐;

    11、(8)将步骤(6)得到带有杂质的吸附剂分离,将带有杂质的吸附剂返回气化炉的料浆槽与bdo焦油残液再次入炉燃烧气化。

    12、优选地,步骤(1)所述能够满足浆液输送要求的浆料,需通过预处理脱水,优选为其热值不低于3000kcal/kg,并通过添加分散剂、对bdo焦油残液加热的方法,使其流动性满足浆液输送要求。

    13、优选地,步骤(2)所述烧嘴,优选为预混式烧嘴,氧气和浆液从烧嘴不同通道进入烧嘴内部,在烧嘴内部,氧气将浆液雾化成细小颗粒,共同进入气化炉内发生高温燃烧气化反应,氧气压力为0.5~1.6mpa,能够将浆液雾化。

    14、优选地,步骤(2)所述气化燃烧的氧化工艺为气流床气化工艺,气化温度≥900℃,氧气为浓度90%以上的工业氧气,能够将残液中的有机组分全部转化为气体。

    15、优选地,步骤(3)所述合成气自气化炉向下流动进入激冷罐内水洗方式,优选为激冷水洗方式,可采用喷水激冷、合成气穿过水域或其他激冷形式,能够将合成气携带的碳酸钠洗至水中,与合成气分离。

    16、优选地,步骤(5)所述的吸附剂为粉末活性炭,吸附性能好且易于回收。

    17、优选地,步骤(6)所述的过滤器使用陶瓷或金属滤芯精密过滤器,过滤器需达到5微米级过滤精度,能够将水中悬浮物和粉末活性炭过滤。

    18、优选地,步骤(7)所述的冷冻结晶工艺,冷冻温度小于10℃,能够在相对较低能耗下满足回收要求。

    19、和现有技术相比较,本发明具备如下优点:

    20、1)实现了bdo焦油残液的高价值资源化利用。本发明处理含有机钠盐的bdo焦油残液,残液中有机组分在高温、富氧、还原性气氛下可以彻底分解,转化为以co、h2和ch4小分子气体为主的合成气,可作为化工原料气或燃烧气使用,残液中有机钠盐转化为碳酸钠,并且在下游经过除杂和精制后,最终将残液中钠转化为高价值的碳酸钠产品。2)环境友好。本发明将残液中有机组分全部转化为合成气,将残液中钠全部转化为碳酸钠产品,生产过程不产生二次污染,避免了高温焚烧导致的熔盐腐蚀和生成二噁英类污染物的问题。



    技术特征:

    1.一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,其特征在于:包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,其特征在于:步骤(1)所述能够满足浆液输送要求的浆料,需通过预处理脱水,使其热值不低于3000kcal/kg,并通过添加分散剂、对bdo焦油残液加热的方法,使其流动性满足浆液输送要求。

    3.根据权利要求1所述的一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,其特征在于:步骤(2)所述烧嘴是预混式烧嘴,氧气和浆液从烧嘴不同通道进入烧嘴内部,在烧嘴内部,氧气将浆液雾化成细小颗粒,共同进入气化炉内发生高温燃烧气化反应,氧气压力为0.5~1.6mpa,能够将浆液雾化。

    4.根据权利要求1所述的一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,其特征在于:步骤(2)所述高温燃烧气化反应的氧化工艺为气流床气化工艺,气化温度≥900℃,氧气为浓度90%以上的工业氧气,能够将残液中的有机组分全部转化为气体。

    5.根据权利要求1所述的一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,其特征在于:步骤(3)所述合成气自气化炉向下流动进入激冷罐内水洗采用激冷方式,采用喷水激冷或合成气穿过水域,能够将合成气携带的碳酸钠洗至水中,与合成气分离。

    6.根据权利要求1所述的一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,其特征在于:步骤(5)所述的吸附剂为粉末活性炭。

    7.根据权利要求1所述的一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,其特征在于:步骤(6)所述的过滤器使用陶瓷滤芯或金属滤芯精密过滤器,过滤器需达到5微米级过滤精度。

    8.根据权利要求1所述的一种bdo焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,其特征在于:步骤(7)所述的冷冻结晶,冷冻温度小于10℃。


    技术总结
    本发明公开了一种BDO焦油残渣和废液制取碳酸钠盐的方法,1、制备浆料;2、将浆料与氧气共同送入气化炉内发生高温燃烧气化反应;3、携带碳酸钠的合成气进入激冷罐内水洗并冷却后,再经压缩、分离后送往用户;合成气携带的碳酸钠溶于水中形成碳酸钠盐水;4、将碳酸钠盐水闪蒸脱水得到碳酸钠浓盐水,脱出的水经冷凝后进入循环水系统;5、将碳酸钠浓盐水吸附除杂;6、将混入吸附剂的碳酸钠浓盐水进行过滤;7、将过滤后的浓盐水经冷冻结晶后蒸发干燥制得精制碳酸钠盐;8、将带有杂质的吸附剂分离并再次入炉燃烧气化。该方法实现了BDO焦油残液的资源化利用,具有处置成本低、能耗低、经济性好、绿色环保等特点,具有很好的工业应用前景。

    技术研发人员:李广宇,曹松,王治远
    受保护的技术使用者:宁夏大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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