專利名稱：石油磺酸鹽生產(chǎn)中的脫鹽方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磺酸鹽生產(chǎn)中含鹽廢水析出鹽的方法和裝置。尤其是一種石油磺酸鹽生產(chǎn)中廢水的脫鹽方法和裝置。
背景技術(shù)：
石油磺酸鹽是以石油餾分油為原料經(jīng)過磺化中和得到的陰離子表面活性劑，為了提高原料油磺化轉(zhuǎn)化率，一般需要加入過量的磺化劑，使得中和后的廢水中一般含有大量的無機(jī)鹽成分。由于大量無機(jī)鹽的存在，使廢水無法回收利用，而直接排放不但造成資源浪費也將帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。對于廢水脫鹽方法，國內(nèi)也有所報導(dǎo)，如CN1074886A提供了一種高濃度鹽類廢水回收方法，是經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶和紅外線處理實現(xiàn)廢水的回收利用，
但是，能耗大、處理量小、成本高，難以實現(xiàn)連續(xù)化操作。CN101891269A報導(dǎo)了冷凍脫鹽的方法，需要在O -25°C、冷凍3 10h，得到鹽水和冰相，然后分離出鹽水和冰相，將冰相融化后得到脫鹽廢水，因此，操作工藝極為復(fù)雜且不能將鹽脫出，且耗時長、處理量低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種將氨氣溶于廢水中，降低無機(jī)鹽在水中的溶解度，使無機(jī)鹽結(jié)晶析出，能耗低、工藝簡單、資源充分利用的石油磺酸鹽生產(chǎn)中廢水的高效脫鹽方法和裝置。氨是水中溶解度最大的氣體，在I個大氣壓、20°C時，I體積水中約能溶解700體積氨氣，且氨容易氣化和液化，因此，易于實現(xiàn)循環(huán)利用，降低生產(chǎn)成本。氨在水中存在以下化學(xué)平衡NH3+H20 e (可逆)nh3 · H2ONH3 · H2O ^ (可逆)ΝΗ4++0Γ氨在水中爭奪水分子并占據(jù)水分子間隙空間，極大降低了鹽在水中的溶解度，使鹽結(jié)晶析出。因此，氨在水中的溶解量越大，廢水中的脫鹽率越高。氨在水中的溶解度與溫度和壓力有關(guān)，如圖氨在水中的溶解度曲線所示溫度越低、壓力越大氨在水中的溶解能力越強(qiáng)。技術(shù)方案利用氨氣易溶于水的特性，將氨氣溶于廢水中，降低無機(jī)鹽在水中的溶解度，使無機(jī)鹽結(jié)晶析出。具體實施步驟如下Α、開啟冷卻器，和頂部排氣口，使含鹽廢水從冷卻器頂部打入后，打開氨輸入口開始注入氣。B、液位達(dá)到結(jié)晶器頂部后，打開底部排液閥，開啟輸料泵和旋分器，繼續(xù)觀察結(jié)晶器液位。C、緩沖罐充滿且結(jié)晶器液位達(dá)到頂部后，開啟結(jié)晶器循環(huán)泵、關(guān)閉廢水源閥門及冷卻器頂部排氣口，使系統(tǒng)內(nèi)廢水不斷循環(huán)降溫并不斷注入氨，通過旋分器分離無機(jī)鹽。D、廢水中氨氣溶解量達(dá)到20%以后每半小時測定一次結(jié)晶器內(nèi)廢水含鹽量。
E、含鹽量符合要求后，將閥門切換使廢水進(jìn)入閃蒸罐，分離其中氨氣作回收利用；也可以不進(jìn)行脫氨直接將脫鹽后的含氨廢水作為氨水使用。具體方法是將石油磺酸鹽生產(chǎn)中的含鹽廢水冷卻后，將氨溶于冷卻的含鹽廢水中降低鹽在水中的溶解度，將鹽結(jié)晶析出，通過旋分器將鹽初步分離；鹽分離后的含鹽廢水繼續(xù)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)降溫并溶入氨，鹽不斷析出分離，使廢水達(dá)到脫鹽要求；脫鹽后的廢水經(jīng)過蒸發(fā)和抽真空除去氨回收氨和脫鹽水，或直接作為氨水回收利用。氨為氨氣、液氨中的一種或兩種。含鹽廢水的冷卻是含鹽廢水通過冷卻器頂部廢水入口打入冷卻器，將其在底部廢水流出口收集后，經(jīng)連通器進(jìn)入結(jié)晶器實現(xiàn)鹽的初步分離。裝置開啟時先打開冷卻器上部排氣口，并使制冷液在制冷液入口和制冷液出口形成循環(huán)；打開含鹽廢水源，廢水進(jìn)入冷卻器后，再打開氨輸入口，待結(jié)晶器充滿液體后，打開輸送泵和旋分器，分離出的鹽從固料出口不斷排出；觀察緩沖罐和結(jié)晶器充滿液體后，關(guān)閉廢水源，關(guān)閉排氣口 ；開始開啟循環(huán)泵，脫鹽系統(tǒng)內(nèi)部液體就形成了循環(huán)；氨加入速度根據(jù)結(jié)晶器內(nèi)部溫度和冷卻器的壓力變化進(jìn)行控制，要緩慢加入氨以保持結(jié)晶器內(nèi)部溫度逐步下降；通過不斷循環(huán)降溫并加氨實現(xiàn)脫鹽效果；在輸送泵出口取樣分析，以檢測結(jié)晶器內(nèi)含鹽廢水的脫鹽效果；處理后的廢
水進(jìn)入閃蒸罐脫氨，廢水經(jīng)輸料泵排出，氨經(jīng)真空泵回收。包括冷卻器、結(jié)晶器、旋分器和緩沖罐，所述冷卻器設(shè)有制冷液出口、制冷液入口，頂部設(shè)有排氣口，冷卻器和結(jié)晶器之間通過連通器連接，結(jié)晶器和旋分器之間設(shè)有輸送泵、閃蒸罐，旋分器和緩沖罐連接，旋分器設(shè)有固料出口，緩沖罐連接有輸送泵并與冷卻器連通，在緩沖罐與冷卻器連通的管線上設(shè)有循環(huán)泵、廢水源入口，并且循環(huán)泵與結(jié)晶器連接，閃蒸罐設(shè)有輸料泵，在閃蒸罐和連通器之間設(shè)有真空泵，連通器上設(shè)有氨輸入口冷卻器為一立式列管式熱交換器，冷卻器設(shè)有清洗器，冷卻器和結(jié)晶器之間連接有壓力平衡管。結(jié)晶器的容積為緩沖罐的3 5倍，循環(huán)泵的排液量為輸送泵的2 3倍。連通器中部內(nèi)徑小于兩端的內(nèi)徑，連通器伸入結(jié)晶器內(nèi)部，并且伸入內(nèi)部一端的位置低于結(jié)晶器與循環(huán)泵連接的的位置。采用上述技術(shù)方案后，提高了石油磺酸鹽產(chǎn)品在油田的適應(yīng)性，增強(qiáng)了產(chǎn)品穩(wěn)定能力，簡化了石油磺酸鹽生產(chǎn)工藝。(I)脫鹽速度快、效率高。氨易溶于水中，氨溶入后立即有鹽類析出，鹽的析出速度快。若提高除鹽率，只要增加氨在水中的溶解量即可達(dá)到廢水除鹽處理要求。(2)操作簡單、自動化程度高、裝置維護(hù)方便、勞動強(qiáng)度低。(3)生產(chǎn)后的廢水中的氨可以回收重復(fù)使用，也可以將含氨的脫鹽廢水作為氨水用于工業(yè)生產(chǎn)中，節(jié)約生產(chǎn)成本。(4)連通器為兩頭粗中間細(xì)的裝置，經(jīng)過變徑后的連通器可以使液體充滿管徑，增加氨在水中的吸收，下部內(nèi)徑增大后減小液體對結(jié)晶器底部的沖擊力，避免鹽類無法沉積。(5)結(jié)晶器的容積為緩沖罐容積的3 5倍，循環(huán)泵的排液量為輸送泵排量的2 3倍，使結(jié)晶器內(nèi)液體與冷卻器作為主循環(huán)，緩沖罐中液體與冷卻器形成次循環(huán)。


附圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為本發(fā)明氨在水中的溶解度曲線圖。
具體實施例方式如圖I所示，裝置包括冷卻器2、結(jié)晶器7、旋分器11和緩沖罐14，所述冷卻器2設(shè)有制冷液出口 16、制冷液入口 17，頂部設(shè)有排氣口 1，冷卻器2和結(jié)晶器7之間通過連通器6連接，結(jié)晶器7和旋分器I之間設(shè)有輸送泵13、閃蒸罐9，旋分器11和緩沖罐14連接，旋分器11設(shè)有固料出口 12，緩沖罐14連接有輸送泵并與冷卻器2連通，在緩沖罐14與冷卻器2連通的管線上設(shè)有循環(huán)泵18、廢水源入口 15，并且循環(huán)泵18與結(jié)晶器7連接，閃蒸罐9設(shè)有輸料泵10，在閃蒸罐9和連通器6之間設(shè)有真空泵8，連通器6上設(shè)有氨輸入口 5，冷卻器2為一立式列管式熱交換器，冷卻器2設(shè)有清洗器3，冷卻器2和結(jié)晶器7之間連接有壓力平衡管4。結(jié)晶器7的容積為緩沖罐14的3 5倍，循環(huán)泵18的排液量為輸送泵13的2 3倍。連通器6中部內(nèi)徑小于兩端的內(nèi)徑，連通器6伸入結(jié)晶器7內(nèi)部，并且伸入內(nèi)部一端的位置低于結(jié)晶器7與循環(huán)泵18連接的的位置。冷卻器2結(jié)構(gòu)如圖2，為一立式列管式熱交換器，垂直安裝于結(jié)晶器上部，設(shè)有排氣口 I、液體分布器20和熱交換管21，冷凍液從17進(jìn)入，從16排出返回冷凍機(jī)。石油磺酸 鹽生產(chǎn)中的含鹽廢水從冷卻器頂部廢水入口 19打入冷卻器，在底部廢水流出口 22收集后經(jīng)連通器進(jìn)入結(jié)晶器。連通器為兩頭粗中間細(xì)的裝置，經(jīng)過變徑后的連通器可以使液體充滿管徑，增加氨在水中的吸收，下部內(nèi)徑增大后減小液體對結(jié)晶器底部的沖擊力，避免鹽類無法沉積。裝置開啟時先打開冷卻器上部排氣口 I，并使制冷液在制冷液入口 17和制冷液出口 16形成循環(huán)。打開廢水源15，廢水進(jìn)入冷卻器2后，再打開氨輸入口 5，待結(jié)晶器7充滿液體后，打開輸送泵13和旋分器11，分出的鹽從固料出口 12不斷排除，觀察緩沖罐14和結(jié)晶器7充滿液體后，關(guān)閉廢水源15，關(guān)閉排氣口 I。開始開啟循環(huán)泵18，使脫鹽系統(tǒng)內(nèi)部液體形成循環(huán)。設(shè)計結(jié)晶器7的容積為緩沖罐14容積的3 5倍，循環(huán)泵18的排液量為輸送泵13排量的2 3倍，使結(jié)晶器7內(nèi)液體與冷卻器2作為主循環(huán)，緩沖罐14中液體與冷卻器2形成次循環(huán)。氨加入速度根據(jù)結(jié)晶器7內(nèi)部溫度和冷卻器2頂部壓力變化進(jìn)行控制，保持結(jié)晶器7內(nèi)部溫度緩慢下降，具體操作參數(shù)應(yīng)由實際操作人員根據(jù)具體運行情況確定。通過不斷循環(huán)降溫加氨可以達(dá)到要求的脫鹽效果。在輸送泵13出口取樣分析，可以檢測結(jié)晶器7內(nèi)廢水的脫鹽效果。處理后的廢水進(jìn)入閃蒸罐9脫氨，廢水經(jīng)輸料泵10排出，氨經(jīng)真空泵8回收。20°C時石油磺酸鹽廢水中溶入氨后的脫鹽結(jié)果見下表
權(quán)利要求
1.ー種石油磺酸鹽生產(chǎn)中的脫鹽方法，其特征在于將石油磺酸鹽生產(chǎn)中的含鹽廢水冷卻后，將氨溶于冷卻的含鹽廢水中降低鹽在水中的溶解度，將鹽結(jié)晶析出，通過旋分器將鹽初步分離；鹽分離后的含鹽廢水繼續(xù)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)降溫并溶入氨，鹽不斷析出分離，使廢水達(dá)到脫鹽要求；脫鹽后的廢水經(jīng)過蒸發(fā)和抽真空除去氨回收氨和脫鹽水，或直接作為氨水回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油磺酸鹽生產(chǎn)中的脫鹽方法，其特征在于氨為氨氣、液氨中的ー種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油磺酸鹽生產(chǎn)中的脫鹽方法，其特征在于含鹽廢水的冷卻是含鹽廢水通過冷卻器(2)頂部廢水入口(19)打入冷卻器(2)，將其在底部廢水流出口(22)收集后，經(jīng)連通器(6)進(jìn)入結(jié)晶器(7)實現(xiàn)鹽的初歩分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的石油磺酸鹽生產(chǎn)中的脫鹽方法，其特征在于裝置開啟時先打開冷卻器(2)上部排氣ロ(I)，并使制冷液在制冷液入口(17)和制冷液出口(16)形成循環(huán)；打開含鹽廢水源(15)，廢水進(jìn)入冷卻器(2)后，再打開氨輸入口(5)，待結(jié)晶器(7)充滿液體后，打開輸送泵(13)和旋分器(11)，分離出的鹽從固料出口(12)不斷排出；觀察緩沖罐(14)和結(jié)晶器(7)充滿液體后，關(guān)閉廢水源(15)，關(guān)閉排氣ロ(I);開始開啟循環(huán)泵(18)，脫鹽系統(tǒng)內(nèi)部液體就形成了循環(huán)；氨加入速度根據(jù)結(jié)晶器(7)內(nèi)部溫度和冷卻器(2)的壓カ變化進(jìn)行控制，要緩慢加入氨以保持結(jié)晶器(7)內(nèi)部溫度逐步下降；通過不斷循環(huán)降溫并加氨實現(xiàn)脫鹽效果；在輸送泵(13)出口取樣分析，以檢測結(jié)晶器(7)內(nèi)含鹽廢水的脫鹽效果；處理后的廢水進(jìn)入閃蒸罐(9)脫氨，廢水經(jīng)輸料泵(10)排出，氨經(jīng)真空泵(8)回收。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油磺酸鹽生產(chǎn)中的脫鹽方法的裝置，其特征在于包括冷卻器(2)、結(jié)晶器(7)、旋分器(11)和緩沖罐(14)，所述冷卻器⑵設(shè)有制冷液出ロ(16)、制冷液入口(17)，頂部設(shè)有排氣ロ(I)，冷卻器(2)和結(jié)晶器(7)之間通過連通器(6)連接，結(jié)晶器⑵和旋分器(11)之間設(shè)有輸送泵(13)、閃蒸罐(9)，旋分器(11)和緩沖罐(14)連接，旋分器(11)設(shè)有固料出口(12)，緩沖罐(14)連接有輸送泵并與冷卻器(2)連通，在緩沖罐(14)與冷卻器(2)連通的管線上設(shè)有循環(huán)泵(18)、廢水源入口(15)，并且循環(huán)泵(18)與結(jié)晶器(7)連接，閃蒸罐(9)設(shè)有輸料泵(10)，在閃蒸罐(9)和連通器(6)之間設(shè)有真空泵(8)，連通器(6)上設(shè)有氨輸入口(5)
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石油磺酸鹽生產(chǎn)中的脫鹽方法的裝置，其特征在于冷卻器(2)為ー立式列管式熱交換器，冷卻器(2)設(shè)有清洗器(3)，冷卻器(2)和結(jié)晶器(7)之間連接有壓カ平衡管(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石油磺酸鹽生產(chǎn)中的脫鹽方法的裝置，其特征在于結(jié)晶器(7)的容積為緩沖罐(14)的3 5倍，循環(huán)泵(18)的排液量為輸送泵(13)的2 3倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石油磺酸鹽生產(chǎn)中的脫鹽方法的裝置，其特征在于連通器(6)中部內(nèi)徑小于兩端的內(nèi)徑，連通器(6)伸入結(jié)晶器(7)內(nèi)部，并且伸入內(nèi)部一端的位置低于結(jié)晶器(7)與循環(huán)泵(18)連接的的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磺酸鹽生產(chǎn)中含鹽廢水析出鹽的方法和裝置。提供一種能耗低、工藝簡單的脫鹽方法和裝置。將氨溶于冷卻的含鹽廢水中將鹽結(jié)晶析出，鹽分離后的含鹽廢水繼續(xù)循環(huán)降溫并溶入氨，鹽不斷析出分離，使廢水達(dá)到脫鹽要求。裝置包括冷卻器、結(jié)晶器、旋分器和緩沖罐，所述冷卻器設(shè)有制冷液出口、制冷液入口，頂部設(shè)有排氣口，冷卻器和結(jié)晶器之間通過連通器連接，結(jié)晶器和旋分器之間設(shè)有輸送泵、閃蒸罐，旋分器和緩沖罐連接，旋分器設(shè)有固料出口。采用上述技術(shù)方案后，脫鹽速度快、效率高。操作簡單、自動化程度高、裝置維護(hù)方便、勞動強(qiáng)度低。生產(chǎn)后的廢水中的氨可以回收重復(fù)使用，節(jié)約生產(chǎn)成本。
文檔編號C02F1/22GK102849884SQ20121024550
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者楊明常, 李元新, 崔繼峰, 肖勝志, 付兵, 張小亮 申請人:勝利油田中勝環(huán)保有限公司