СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕГО СУЛЬФИДНО-ЩЕЛОЧНОГО СМЕШАННОГО СТОКА Российский патент 2015 года по МПК C02F1/62 C02F1/58 C01G3/12 C02F101/20 C02F103/36 

Изобретение касается обезвреживания сульфидно-щелочных сточных вод, содержащих остаточное количество ионов меди в количестве менее 50 мг/дм³, и может быть использовано на нефтехимических предприятиях.

На нефтехимических предприятиях, содержащих основные процессы по переработки нефти и нефтепродуктов, а также производство акриловой кислоты, где используются медьсодержащие ингибиторы полимеризации (дибутилдитиокарбамат меди), возможно образование смешанных сульфидно-щелочных стоков, включающих также ионы меди. Указанный сток требует очистки от ионов меди.

Известен способ очистки сульфидно-щелочных стоков (RU 2460692, МПК C02F 1/24, опубликовано: 10.09.2012), включающий стадию реакционной обработки стока углекислым газом. Недостатком способа является то, что он не предусматривает очистку от ионов меди.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение арсенала технических средств, очистка медьсодержащих сульфидно-щелочных смешанных стоков, в том числе стока производства акриловой кислоты от ионов меди.

Очистку осуществляют реакционной обработкой углекислым газом медьсодержащих сульфидно-щелочных смешанных стоков.

Известно, что связывание ионов меди с сульфид ионами с образованием нерастворимого соединения - сульфида меди протекает по реакции:

Несмотря на низкое произведение растворимости 6,3·10^-36у сульфида меди (II) [Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. Издательство «Химия», М.: 1971, стр.98] фактически медьсодержащий сульфиднощелочной смешанный сток может содержать ионы меди в концентрации 0,4-50 мг/дм³. Было обнаружено, что реакционная обработка углекислым газом медьсодержащих сульфидно-щелочных смешанных стоков, содержащих в том числе сток производства акриловой кислоты, позволяет снизить содержание ионов меди до 0,075-0,130 мг/дм³. Данный результат является неожиданным, учитывая, что произведение растворимости гидроксокарбоната меди (II) -1,7·10^-34 [Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. Издательство «Химия», М.: 1971, стр. 98] больше, чем у сульфида меди (II). Также неожиданный эффект сохранялся, когда осуществляли реакционную обработку углекислым газом медьсодержащего стока производства акриловой кислоты, в который предварительно добавили 0,25% масс. Na₂S и отделили образовавшийся осадок.

Оптимально обработку углекислым газом проводить с получением рН в диапазоне от 7,0 до 10 единиц, при абсолютном давлении не менее 0,2 МПА и температуре не более 98°С (наиболее оптимально 30-85°С).

Оптимально углекислый газ подавать в количестве не менее 1 кг на 1 т смешанного стока.

Реакционная обработка может осуществляться, например, следующими известными способами: противоточная абсорбция в колонне, перемешивание потоков смешанного стока и углекислого газа в смесителе, введение углекислого газа в трубопровод подачи смешанного стока, пропускание через сток потока газа.

Способ иллюстрируется Примерами.

Пример 1. Сток, образовавшийся в результате смешения сернисто-щелочного стока (поступившего с установок АВТ, висбрекинг, каталитический крекинг, ГФУ) и медьсодержащего стока производства акриловой кислоты, подвергли реакционной обработке углекислым газом методом пропускания через сток потока газа. Исходная концентрация ионов меди 0,440 мг/дм³ после обработки углекислым газом снизилась до 0,075 мг/дм³.

Пример 2. Осуществлялся аналогично примеру 1, но исходный сток содержал 0,930 мг/дм³ ионов меди.

Пример 3. К медьсодержащему сульфидно-щелочному смешанному стоку, содержащему ионов меди 300 мг/дм³, добавляли 0,25% масс.сульфида натрия. После отделения осадка сток, содержащий ионов меди 12,7 мг/дм³, обрабатывали углекислым газом. В результате концентрация ионов меди также снижалась.

В таблице представлены результаты проведенных опытов, подтверждающие достижение заявленного технического результата.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет осуществлять эффективную очистку медьсодержащих сульфидно-щелочных смешанных стоков от ионов меди.

Изобретение может быть использовано для обезвреживания сульфидно-щелочных смешанных сточных вод на нефтехимических предприятиях, содержащих основные процессы по переработки нефти и нефтепродуктов, а также производство акриловой кислоты, на котором используют медьсодержащие ингибиторы полимеризации, например, дибутилдитиокарбамат меди. Очистку осуществляют обработкой медьсодержащих сульфидно-щелочных смешанных стоков углекислым газом. В предпочтительном варианте обработку осуществляют при температуре реакционной обработки стока 30-85°С, обработку углекислым газом проводят до рН 7,0-10,0 при расходе углекислого газа не менее 1 кг на 1 т смешанного стока при абсолютном давлении не менее 0,2 МПа и температуре не более 98°С. Способ обеспечивает эффективную очистку медьсодержащего сульфидно-щелочного смешанного стока. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

1. Способ очистки медьсодержащего сульфидно-щелочного смешанного стока, содержащего в том числе сток производства акриловой кислоты, включающий реакционную обработку стока углекислым газом.

2. Способ очистки по п. 1, отличающийся тем, что реакционную обработку углекислым газом ведут с получением стока, имеющего рН в диапазоне от 7,0 до 10 единиц.

3. Способ очистки по п. 1, отличающийся тем, что углекислый газ подают в количестве не менее 1 кг на 1 т смешанного стока.

4. Способ очистки по п. 1, отличающийся тем, что реакционную обработку стока осуществляют при абсолютном давлении не менее 0,2 МПа и температуре не более 98°С.

5. Способ очистки по п. 4, отличающийся тем, что реакционную обработку стока осуществляют при температуре 30-85°С.

6. Способ очистки по п. 1, отличающийся тем, что реакционную обработку осуществляют либо противоточной абсорбцией в колонне, либо перемешиванием потоков смешанного стока и углекислого газа в смесителе, либо введением углекислого газа в трубопровод подачи смешанного стока, либо пропусканием через сток потока газа.