СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБРАБОТКИ ОТРАБОТАННОЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ, ОБРАЗОВАННОЙ ВО ВРЕМЯ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УСТАНОВКИ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ Российский патент 2024 года по МПК C02F9/00 C02F1/22 B01D9/02 

Настоящее изобретение относится к способу обработки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, в котором отработанная текучая среда включает первый поток отработанной воды на водной основе и второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды.

Во время многочисленных нефтехимических процессов, таких как процессы с использованием одного или более этапов дистилляций или ректификаций, образуются отработанные текучие среды, содержащие по меньшей мере один поток отработанной воды на водной основе, а также по меньшей мере один поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Обе текучих среды затем должны быть обработаны или очищены, или утилизированы, например, сжиганием. Примерами таких нефтехимических процессов являются получение фенола и ацетона из сырьевого потока, содержащего бензол и пропилен, способом на основе кумилгидропероксида, и получение пропиленоксида с использованием кумола.

Способ на основе кумилгидропероксида включает реакцию бензола и пропилена с образованием кумола, когда сначала кумол преобразуют в присутствии молекулярного кислорода в кумилгидропероксид, и затем обычно разлагают его с использованием кислотного катализатора на фенол и ацетон. Продукт разложения содержит фенол и ацетон как продукты, а также несколько побочных продуктов и примеси, такие как ацетофенон, кумол, 2-фенил-2-пропанол, и прочие. Обычно полученные как продукты фенол и ацетон отделяют от продукта разложения дистилляцией. Кроме того, как правило, непреобразованный кумол извлекают из продукта разложения, очищают вакуумной перегонкой и возвращают в технологический процесс для повторного использования. Другие побочные продукты и примеси должны быть подвергнуты обработке. Например, в установке, предназначенной для получения 200 килотонн фенола в год, образуются около 1000 кг в час потока тяжелого отработанного масла, содержащего около 20% по весу ацетофенона, и с остальным количеством других примесей и побочных продуктов, и от около 5000 до 10000 кг в час потока отработанной воды, который содержит метанол, ацетон, фенол, кумол и другие вещества.

Еще одним иллюстративным примером нефтехимического процесса, в ходе которого образуются значительные количества отработанных текучих сред, включающих по меньшей мере один поток отработанной воды на водной основе, а также по меньшей мере один поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, является получение пропиленоксида с использованием кумола. Во время этого процесса кумол окисляют воздухом для получения кумилгидропероксида, причем кумилгидропероксид используют для эпоксидирования пропилена в присутствии надлежащего катализатора эпоксидирования, с образованием пропиленоксида. Кумол во время эпоксидирования преобразуют в диметилбензиловый спирт, который гидрируют молекулярным водородом для преобразования в кумол. После очистки извлеченный кумол возвращают для повторного использования на этапе окисления кумола. В ходе этого процесса образуются значительные количества потоков отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, содержащих ацетофенон, фенол, и в остальном другие примеси и побочные продукты, а также отработанная вода, которая содержит фенол и другие примеси и побочные продукты.

Один вариант обработки потока(-ов) отходов состоит в их ликвидации, например, сжиганием. Такой способ раскрыт, например, в патентном документе US 6,164,087. Более конкретно, раскрытый в этом документе способ включает концентрирование потока отработанной воды на водной основе перед подверганием его сжиганию вместе с еще одним потоком отработанной текучей среды. Цель концентрирования потока отработанной воды на водной основе перед подверганием его сжиганию вместе с еще одним потоком отработанной текучей среды состоит в сокращении энергии, необходимой для сжигания, удалением некоторого количества воды, содержащейся в исходном потоке отработанной воды. Однако этот способ все же требует больших энергозатрат для сжигания.

Ввиду этого целью в основе настоящего изобретения является создание способа обработки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, в котором отработанная текучая среда включает по меньшей мере один поток отработанной воды на водной основе и по меньшей мере один поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, посредством сжигания, причем для этого способа используют настолько много, насколько возможно, компонентов отработанной текучей среды, но, тем не менее, он требует минимум энергии для сжигания.

В соответствии с настоящим изобретением, эта цель достигается созданием способа обработки или очистки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, причем отработанная текучая среда включает по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе и по меньшей мере один второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, причем способ включает следующие этапы:

а) подвергания по меньшей мере одного первого потока отработанной воды на водной основе по меньшей мере одной обработке в стадии концентрирования вымораживанием, чтобы получить третий чистый водный поток и четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе,

b) подвергания по меньшей мере одного второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды обработке по меньшей мере в одной стадии разделения, чтобы получить пятый поток очищенного продукта и шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды,

с) направления четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе и шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды в установку для сжигания отходов и сжигания потоков в установке для сжигания отходов,

причем исполнение способа регулируют так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды выделяет по меньшей мере 70% энергии, требуемой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе.

Регулированием исполнения способа так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, требуемой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, по меньшей мере основную часть энергии, требуемой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, используют от шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, образованного в ходе исполнения способа. Другими словами, шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды используют в качестве топлива для сжигания, однако, только после того, как из него были выделены одно или многие ценные соединения, содержащиеся во втором потоке отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Таким образом, ценную часть второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды отделяют от него, и она может быть затем использована в качестве сырьевого материала для процесса синтеза, или может быть повторно использована в пределах процесса, или тому подобным образом, тогда как остальную часть второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды используют как топливо для сжигания. Поэтому может быть значительно сокращено количество энергии, подводимой в процесс извне, или даже вообще она не потребуется. Регулирование того, что по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, выделяют из шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, может быть достигнуто регулированием или корректированием соответствующих технологических параметров, как дополнительно подробно описано ниже.

В соответствии с этапом b) способа согласно настоящему изобретению, по меньшей мере один второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подвергают обработке по меньшей мере в одной стадии разделения для получения пятого потока очищенного продукта и шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Поток очищенного продукта в этой связи означает поток, содержащий одно или многие соединение(-ия) в качестве основного компонента, причем одно или многие соединение(-ия) может(-гут) быть продуктом нефтехимического процесса, может(-гут) быть побочным продуктом нефтехимического процесса, и/или может(-гут) быть даже примесью в нефтехимическом процессе. Решающим является только то, что одно или многие соединение(-ия), отделенное(-ные) по меньшей мере в одной стадии разделения, имеют любую ценность, то есть, могут быть использованы в нефтехимическом процессе или в любом другом процессе в качестве сырьевого материала, в качестве катализатора, или тому подобного. На этапе b) предпочтительно одно соединение выделяют так, что пятый поток очищенного продукта главным образом состоит из этого одного соединения, и, возможно, небольших количеств примесей.

Как отмечено выше, на этапе с) способа согласно настоящему изобретению исполнение способа регулируют так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе. В частности, это может быть достигнуто корректированием во время исполнения способа по меньшей мере одного из степени концентрирования во время по меньшей мере одной стадии концентрирования вымораживанием на этапе а), степени разделения во время по меньшей мере одной стадии разделения на этапе b), и соотношения между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе. Например, если для сжигания потребуется большее количество энергии вследствие того, что объем первого потока отработанной воды на водной основе является сравнительно большим, то i) степень концентрирования во время по меньшей мере одной стадии концентрирования вымораживанием на этапе а) может быть повышена так, чтобы удалить больше воды из этого потока для сокращения количества воды при сжигании, и/или ii) может быть уменьшено соотношение между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, чтобы большее количество потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды в качестве топлива относительно данного объема четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе подавалось на сжигание, и/или iii) снижают степень разделения во время по меньшей мере одной стадии разделения на этапе b), чтобы большее количество отработанной текучей среды на основе органической текучей среды наличествовало как топливо для сжигания.

С учетом того, что начальная концентрация примесей в первом потоке отработанной воды на водной основе может быть более высокой, и/или может быть высокой конечная концентрация примесей в первом потоке отработанной воды на водной основе, предпочтительно, чтобы по меньшей мере две или более, и более предпочтительно все из степени концентрирования во время по меньшей мере одной стадии концентрирования вымораживанием на этапе а), степени разделения во время по меньшей мере одной стадии разделения на этапе b), и соотношения между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, были отрегулированы во время исполнения способа так, чтобы сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создавало по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе.

При дальнейшем развитии идеи настоящего изобретения предложено, что исполнение способа регулируют так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, более предпочтительно по меньшей мере 95%, наиболее предпочтительно по меньшей мере все количество энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе.

Настоящее изобретение не является конкретно ограниченным в отношении состава по меньшей мере одного первого потока отработанной воды на водной основе. Однако предпочтительно, чтобы по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе содержал от 70 до 99,5% по весу воды, и остальное количество до 100% по весу, то есть, от 0,5 до 30% по весу примесей, растворенных и/или диспергированных в воде. Даже более предпочтительно, если по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе включает от 80 до 95% по весу воды, и остальное количество до 100% по весу, то есть, от 5 до 20% по весу примесей, растворенных и/или диспергированных в воде.

Кроме того, в отношении режима концентрирования вымораживанием настоящее изобретение не является конкретно ограниченным. Однако хорошие результаты, в частности, получены, когда по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) для концентрирования вымораживанием подвергают обработке по меньшей мере в одной стадии суспензионной кристаллизации или по меньшей мере в одной стадии послойной кристаллизации. Стадия послойной кристаллизации может представлять собой стадию статической кристаллизации или стадию кристаллизации с падающей пленкой, причем предпочтительна стадия статической кристаллизации. Например, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) подвергают концентрированию вымораживанием в одной стадии суспензионной кристаллизации или в одной стадии статической кристаллизации. В альтернативном варианте, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) подвергают концентрированию вымораживанием в двух или более стадиях суспензионной кристаллизации. Еще более предпочтительно, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) подвергают концентрированию вымораживанием по меньшей мере в одной стадии суспензионной кристаллизации и по меньшей мере в одной стадии статической кристаллизации, причем наиболее предпочтительно одну стадию суспензионной кристаллизации выполняют до стадии статической кристаллизации.

В соответствии с первым конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе на этапе а) подвергают концентрированию вымораживанием по меньшей мере в одной стадии суспензионной кристаллизации. Суспензионная кристаллизация обеспечивает такие преимущества, что требует применения только сравнительно компактного оборудования, приводя к сравнительно высокой чистоте уже на одном этапе или одной стадии, соответственно, причем обеспечивает сравнительно низкое потребление энергии и сравнительно низкие затраты на монтаж. Как правило, суспензионную кристаллизацию подразделяют на два этапа, а именно, во-первых, формирования кристаллов очищаемого соединения, и, во-вторых, отделения кристаллов от остальной маточной жидкости.

Ввиду этого предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна стадия суспензионной кристаллизации включала по меньшей мере один кристаллизационный блок для получения водяных кристаллов, и по меньшей мере один разделительный блок для отделения кристаллов, образованных по меньшей мере в одном кристаллизационном блоке, от маточной жидкости. В одном варианте кристаллизационный блок включает по меньшей мере один кристаллизатор с очищаемой поверхностью для отведения теплоты кристаллизации, и резервуар для выращивания, где образованные кристаллы имеют время для роста до пригодного для разделения размера, причем разделительный блок предпочтительно включает по меньшей мере одну промывную колонну. В альтернативном и фактически предпочтительном варианте, кристаллизационный блок включает кристаллизатор с очищаемой поверхностью, но без резервуара для выращивания. В этом варианте кристаллизатор с очищаемой поверхностью объединяет функцию кристаллизатора и резервуара для выращивания.

В соответствии с конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, промывная колонна включает:

цилиндрический резервуар, причем цилиндрический резервуар включает:

- поршень с головкой поршня и штоком поршня, причем поршень размещен возвратно-поступательно подвижным в цилиндрическом резервуаре, причем поршень над головкой поршня примыкает к промывной камере внутри цилиндрического резервуара, и причем головка поршня включает по меньшей мере одно фильтрационное устройство,

- впуск для подачи смеси суспензии кристаллов, образованной в кристаллизационном блоке, состоящей из кристаллов и маточной жидкости, в цилиндрический резервуар,

- выпуск для выведения маточной жидкости из цилиндрического резервуара, и

- выпуск для выведения кристаллов и/или расплава кристаллов из цилиндрического резервуара.

В дополнительном развитии идеи настоящего изобретения предложено, что разделительный блок включает циркуляционный трубопровод для циркулирующего расплава, размещенный снаружи цилиндрического резервуара, то есть, что цилиндрический резервуар соединен с циркуляционным трубопроводом для циркулирующего расплава снаружи цилиндрического резервуара, который находится в сообщении с промывной камерой и устройством для частичного расплавления и разрушения слоя кристаллов, находящихся в промывной камере, чтобы ограничивать перемещение слоя кристаллов, который был уплотнен в промывной камере поршнем, и направления промывной жидкости, поступающей в цилиндрический резервуар из циркуляционного трубопровода, так, чтобы равномерно распределять ее по всему поперечному сечению промывной колонны.

По меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе предпочтительно подвергают на этапе а) концентрированию вымораживанием по меньшей мере в двух стадиях, таких как две стадии суспензионной кристаллизации, в частности, если нужно получить высокую концентрацию первого потока отработанной воды на водной основе. Такие две стадии суспензионной кристаллизации позволяют обеспечить примерно на 10% более высокую концентрацию, чем в одностадийной суспензионной кристаллизации. Каждая из двух стадий суспензионной кристаллизации включает кристаллизатор, причем оба кристаллизатора могут иметь одинаковую конструкцию или различные конструкции. Первая стадия суспензионной кристаллизации включает, в добавление к ее кристаллизатору, промывную колонну, как описано выше, причем суспензию, полученную в кристаллизаторе первой стадии суспензионной кристаллизации, направляют в промывную колонну, в которой кристаллы, образованные в кристаллизаторе первой стадии суспензионной кристаллизации, отделяют от маточной жидкости. В то время как кристаллы и/или расплав кристаллов, соответственно, отделяют как третий чистый водный поток, маточную жидкость, полученную в виде фильтрата в промывной колонне, переносят в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации, который дополнительно включает концентратор. Суспензию, полученную в кристаллизаторе второй стадии суспензионной кристаллизации, направляют в концентратор. Суспензию уплотняют в концентраторе с образованием уплотненного слоя кристаллов таким же образом, как в промывной колонне, но слой кристаллов не промывают, или по меньшей мере не полностью промывают, как это делается в промывной колонне. В то время как слой кристаллов, полученный в концентраторе, после пропускания через устройство для разрушения слоя кристаллов, переносят в кристаллизатор первой стадии суспензионной кристаллизации, по меньшей мере часть концентрата, полученного в виде фильтрата в концентраторе, удаляют как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, тогда как необязательно еще одну часть концентрата возвращают в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации.

В соответствии со вторым конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе подвергают на этапе а) концентрированию вымораживанием по меньшей мере в одной стадии послойной кристаллизации, которая может быть по меньшей мере одной стадией кристаллизации с падающей пленкой или, предпочтительно, по меньшей мере одной стадией статической кристаллизации.

В соответствии с третьим конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе подвергают на этапе а) концентрированию вымораживанием по меньшей мере в одной стадии суспензионной кристаллизации и по меньшей мере одной стадии послойной кристаллизации, которая может быть по меньшей мере одной стадией кристаллизации с падающей пленкой или, предпочтительно, по меньшей мере одной стадией статической кристаллизации. Более предпочтительно, по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе подвергают на эотапе а) концентрированию вымораживанием в одной стадии суспензионной кристаллизации, и затем в одной стадии послойной кристаллизации, причем стадия послойной кристаллизации более предпочтительно представляет собой стадию статической кристаллизации. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что подаваемый поток может быть сконцентрирован до очень высокой степени, то есть, что первый поток отработанной воды на водной основе может быть обработан так, чтобы получить третий чистый водный поток и четвертый поток высококонцентрированной отработанной воды на водной основе, и это даже в случае, что первый поток отработанной воды на водной основе имеет сравнительно высокую вязкость. Во время суспензионной кристаллизации вязкость суспензии экспоненциально возрастает с повышением концентрации, тем самым определяя верхний предел концентрации в стадии суспензионной кристаллизации. Когда маточную жидкость, полученную в стадии суспензионной кристаллизации, подвергают обработке в стадии статической кристаллизации, концентрация полученного четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе может быть еще более повышена. Таким образом, стадия суспензионной кристаллизации предпочтительно включает кристаллизатор и промывную колонну, как описано выше, причем суспензию, полученную в кристаллизаторе стадии суспензионной кристаллизации, направляют в промывную колонну, в которой кристаллы, образованные в кристаллизаторе стадии суспензионной кристаллизации, отделяют от маточной жидкости. В то время как кристаллы и/или расплав кристаллов, соответственно, удаляют как третий чистый водный поток, маточную жидкость, полученную как фильтрат в промывной колонне, переносят в статический кристаллизатор стадии статической кристаллизации. Полученную маточную жидкость выводят после кристаллизации из статического кристаллизатора как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, тогда как кристаллы и/или расплав кристаллов, полученные в статическом кристаллизаторе стадии статической кристаллизации, переносят в поток, подаваемый в кристаллизатор стадии суспензионной кристаллизации.

В зависимости от варианта применения ниже по потоку для чистой воды, предпочтительно, чтобы третий чистый водный поток, полученный после последней из по меньшей мере одной стадии концентрирования вымораживанием, включал менее 1000 млн^-1, более предпочтительно менее 100 млн^-1, еще более предпочтительно менее 50 млн^-1, и наиболее предпочтительно менее 10 млн^-1, растворенных и/или диспергированных примесей. Такой поток очищенной воды может быть использован во время исполнения того же способа, или в еще одном процессе в качестве чистой воды.

Кроме того, предпочтительно, чтобы четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе включал менее 90% по весу воды, более предпочтительно менее 80% по весу воды, еще более предпочтительно менее 75% по весу, и наиболее предпочтительно не более 70% по весу воды, с остальным количеством до 100% по весу, составляющим примеси, которые растворены и/или диспергированы в воде. Примеси могут иметь органическую и/или неорганическую природу, и также могут включать нерастворимые вещества, такие как соль(-ли) и/или тонко диспергированные капельки органической фазы. Например, примеси могут представлять собой органическую текучую среду, неорганическую текучую среду, и/или неорганическое(-кие) твердое(-ые) вещество(-ва), такие как одна или многие соли. Содержание органической текучей среды в четвертом потоке концентрированной отработанной воды на водной основе предпочтительно составляет не более 30% по весу, поскольку в противном случае вязкость маточной жидкости во время концентрирования вымораживанием была бы слишком высокой для требуемого эффективного массопереноса во время концентрирования вымораживанием, а также нежелательным образом снижалась бы температура замерзания.

В дополнительном развитии идеи настоящего изобретения предложено, что второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды включает от 5 до 99,5% по весу, и предпочтительно от 10 до 30% по весу, одного или многих органических соединений, отделяемых по меньшей мере в одной стадии разделения во время этапа b), с остальным количеством до 100% по весу одного и/или многих растворенных и/или диспергированных примесей. Такое содержание соединения(-ний), отделяемого(-мых) по меньшей мере в одной стадии разделения во время этапа b), является вполне достаточным, чтобы желательное(-ные) соединение(-ния) могло(-ли) быть выделено(-ны) по меньшей мере в одной стадии разделения во время этапа b) при достаточно малых трудозатратах, но рационально достаточно низким, чтобы оставалось достаточное количество топлива для сжигания.

Настоящее изобретение не является конкретно ограниченным химической природой одного или многих органических соединений, отделяемых по меньшей мере в одной стадии разделения во время этапа b). Например, соединение может быть выбрано из группы, состоящей из фенола, кумола, ацетофенона, 1,3-бутиленгликоля, акрилацетата, акрилонитрила, и произвольных комбинаций двух или более из вышеуказанных соединений.

По меньшей мере одна стадия разделения, применяемая в стадии b), зависит от соединения, выделяемого по меньшей мере в одной стадии разделения на этапе b). Например, по меньшей мере одну стадию разделения, обработке в которой подвергают второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, выбирают из группы, состоящей из послойной кристаллизации, дистилляции, экстракции, и произвольных комбинаций двух или более из вышеуказанных способов.

В зависимости от варианта применения ниже по потоку для продукта, полученного на этапе b), или его пригодного к продаже сорта, соответственно, предпочтительно, чтобы пятый поток продукта, полученный по меньшей мере в одной стадии разделения на этапе b), включал менее 2000 млн^-1, более предпочтительно менее 1000 млн^-1, еще более предпочтительно менее 100 млн^-1, дополнительно более предпочтительно менее 50 млн^-1, и наиболее предпочтительно менее 10 млн^-1 растворенных и/или диспергированных примесей.

Температура, при которой четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе и шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подвергают сжиганию во время этапа с) в установке для сжигания отходов, должна быть достаточно высокой, чтобы полностью разлагать любые углеводороды и прочие примеси, но настолько низкой, насколько возможно, чтобы минимизировать энергетические потребности процесса. Ввиду этого предпочтительно, чтобы четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе и шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подвергали сжиганию во время этапа с) в установке для сжигания отходов при температуре по меньшей мере 900ºС, предпочтительно между 900 и 1100ºС, более предпочтительно между 900 и 1000ºС, и наиболее предпочтительно между 900 и 950ºС. Это может быть достигнуто надлежащим регулированием соотношения между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, то есть, регулированием этого соотношения так, что сжигание происходит при температуре по меньшей мере 900ºС, предпочтительно между 900 и 1100ºС, более предпочтительно между 900 и 100ºС, и наиболее предпочтительно между 900 и 950ºС.

На этом основании предпочтительно, чтобы шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды имел сравнительно высокую теплоту сгорания. Хорошие результаты получены, когда шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды имеет теплоту сгорания по меньшей мере 2000 кДж/кг, более предпочтительно по меньшей мере 2500 кДж/кг, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 2800 кДж/кг.

Как отмечено выше, соотношение четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе и шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, которое предпочтительно регулируют во время исполнения способа, может быть изменено в зависимости от вариаций состава по меньшей мере одного первого потока отработанной воды на водной основе и по меньшей мере одного второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Однако хорошие результаты, как правило, получаются, когда четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе и шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды направляют в этап с) в установку для сжигания отходов в соотношении «объем:объем» от 2:1 до 10:1, предпочтительно от 4:1 до 8:1, и более предпочтительно от 5:1 до 7:1, таком как около 6:1.

Еще один аспект настоящего изобретения представляет собой установку для обработки или очистки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, причем отработанная текучая среда включает первый поток отработанной воды на водной основе и второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, причем установка включает:

а) источник первого потока отработанной воды на водной основе,

b) источник второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды

с) по меньшей мере одну стадию концентрирования вымораживанием с впускным трубопроводом для подачи первого потока отработанной воды на водной основе по меньшей мере в одну стадию концентрирования вымораживанием, с выпускным трубопроводом для выведения третьего чистого водного потока, образованного в стадии концентрирования вымораживанием, и выпускным трубопроводом для выведения четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, образованного в стадии концентрирования вымораживанием,

d) по меньшей мере одну разделительную стадию с впускным трубопроводом для подведения второго потока отработанной текучей среды на основе органической текучей среды по меньшей мере в одну разделительную стадию, с выпускным трубопроводом для выведения пятого потока очищенного продукта, образованного по меньшей мере в одной разделительной стадии, и с выпускным трубопроводом для выведения шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, образованного по меньшей мере в одной разделительной стадии,

е) установку для сжигания отходов с впускным трубопроводом для подачи четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе и с впускным трубопроводом для подведения шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды в установку для сжигания отходов, и

f) блок управления, сформированный так, что он может выполнять регулирование так, что сжигание шестого потока концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе.

Блок управления предпочтительно включает по меньшей мере одно из измерительного устройства для определения концентрации потока текучей среды по меньшей мере в одной стадии концентрирования вымораживанием, измерительного устройства для определения степени разделения во время по меньшей мере одной стадии разделения, и устройства для регулирования соотношения между четвертым потоком концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, подаваемых в установку для сжигания отходов.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает по меньшей мере одну стадию суспензионной кристаллизации и/или по меньшей мере одну стадию статической кристаллизации.

По меньшей мере одну разделительную стадию предпочтительно выбирают из группы, состоящей из стадий послойной кристаллизации, стадий дистилляции, стадий экстракции, и произвольных комбинаций двух или более из вышеуказанных стадий.

Согласно конкретному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает по меньшей мере одну стадию суспензионной кристаллизации, включающую по меньшей мере один кристаллизационный блок для получения водяных кристаллов и по меньшей мере один разделительный блок для отделения кристаллов, образованных по меньшей мере в одном кристаллизационном блоке, от маточной жидкости, причем кристаллизационный блок включает по меньшей мере один кристаллизатор, и причем разделительный блок включает по меньшей мере одну промывную колонну. В одном варианте кристаллизационный блок включает по меньшей мере один кристаллизатор с очищаемой поверхностью для отведения теплоты кристаллизации, и резервуар для выращивания, где образованные кристаллы имеют время для роста до пригодного для разделения размера. В альтернативном и фактически предпочтительном варианте, кристаллизационный блок включает кристаллизатор с очищаемой поверхностью, но без резервуара для выращивания. В этом варианте кристаллизатор с очищаемой поверхностью объединяет функцию кристаллизатора и резервуара для выращивания.

Кроме того, предпочтительно, чтобы разделительный блок включал по меньшей мере одну промывную колонну. Кроме того, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна промывная колонна включала:

цилиндрический резервуар, причем цилиндрический резервуар включает:

- поршень с головкой поршня и штоком поршня, причем поршень размещен возвратно-поступательно подвижным в цилиндрическом резервуаре, причем поршень над головкой поршня примыкает к промывной камере внутри цилиндрического резервуара, и причем головка поршня включает по меньшей мере одно фильтрационное устройство,

- впускной канал для подачи смеси суспензии кристаллов, образованной в кристаллизационном блоке, состоящей из кристаллов и маточной жидкости, в цилиндрический резервуар,

- выпускной канал для выведения маточной жидкости из цилиндрического резервуара, и

- выпускной канал для выведения кристаллов и/или расплава кристаллов из цилиндрического резервуара.

В соответствии с дополнительным конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает по меньшей мере две, и более предпочтительно две стадии суспензионной кристаллизации. Каждая из по меньшей мере двух стадий суспензионной кристаллизации предпочтительно включает суспензионный кристаллизатор, причем оба суспензионных кристаллизатора могут иметь одинаковую конструкцию или различные конструкции. Первая стадия суспензионной кристаллизации, в дополнение к ее кристаллизатору, включает промывную колонну, как описано выше, и трубопровод, соединяющий кристаллизатор с промывной колонной так, что суспензия, полученная в кристаллизаторе первой стадии суспензионной кристаллизации, переносится в промывную колонну, в которой кристаллы, полученные в кристаллизаторе первой стадии суспензионной кристаллизации, отделяются от маточной жидкости. Промывная колонна включает выпускной трубопровод для кристаллов и/или расплава кристаллов, соответственно, и трубопровод, соединяющий промывную колонну и вторую стадию суспензионной кристаллизации так, что маточная жидкость, полученная в виде фильтрата промывной колонны, переносится в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации. Вторая стадия суспензионной кристаллизации дополнительно включает концентратор, а также трубопровод, соединяющий кристаллизатор с концентратором так, что суспензия, полученная в кристаллизаторе второй стадии суспензионной кристаллизации, переносится в концентратор. Концентратор включает трубопровод, соединяющий концентратор с кристаллизатором первой суспензионной стадии так, что слой кристаллов, после прохода через устройство для разрушения слоя кристаллов, полученного в концентраторе, переносится в кристаллизатор первой стадии суспензионной кристаллизации. Кроме того, концентратор включает трубопровод для удаления концентрата, полученного в концентраторе как фильтрата, причем этот трубопровод может быть разделен на выпускной трубопровод и рециркуляционный трубопровод так, что по меньшей мере часть концентрата, полученного в виде фильтрата в концентраторе, выводится как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, тогда как необязательно еще одна часть концентрата возвращается в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации.

В соответствии с дополнительным конкретным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает по меньшей мере одну стадию суспензионной кристаллизации и по меньшей мере одну стадию послойной кристаллизации, которая может представлять собой по меньшей мере одну стадию кристаллизации с падающей пленкой, или предпочтительно по меньшей мере одну стадию статической кристаллизации. Более предпочтительно, по меньшей мере одна стадия концентрирования вымораживанием включает одну стадию суспензионной кристаллизации, и ниже по потоку относительно нее одну стадию послойной кристаллизации, причем стадия послойной кристаллизации более предпочтительно представляет собой стадию статической кристаллизации. Стадия суспензионной кристаллизации предпочтительно включает суспензионный кристаллизатор и промывную колонну, как описано выше. Промывная колонна включает выпускной трубопровод для кристаллов и/или расплава кристаллов, соответственно, и трубопровод, соединяющий промывную колонну и вторую стадию статической кристаллизации так, что маточная жидкость, полученная в виде фильтрата промывной колонны, переносится в кристаллизатор второй стадии суспензионной кристаллизации. Стадия концентрирования вымораживанием дополнительно включает трубопровод, соединяющий статический кристаллизатор второй стадии статической кристаллизации с кристаллизатором первой стадии суспензионной кристаллизации так, что кристаллы и/или расплав кристаллов, соответственно, полученные в кристаллизаторе второй стадии статической кристаллизации, переносятся в кристаллизатор первой стадии суспензионной кристаллизации, или в сырьевой поток к кристаллизатору первой стадии суспензионной кристаллизации. Кроме того, кристаллизатор второй стадии статической кристаллизации включает выпускной трубопровод для выведения маточной жидкости, полученной в кристаллизаторе второй стадии статической кристаллизации, как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе.

Конкретные варианты осуществления в соответствии с настоящим изобретением далее описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Фиг. 1 представляет схематический вид способа и установки для обработки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса, причем отработанная текучая среда включает по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе и по меньшей мере один второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет схематический вид стадии концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет схематический вид стадии концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 представляет схематический вид стадии концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 представляет схематический вид стадии концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

В способе согласно настоящему изобретению, показанном в Фиг. 1, сырьевые материалы 2 подают в основной нефтехимический процесс 4, в котором они могут быть обработаны с образованием основного продукта 6. Во время процесса также образуются первый поток 8 отработанной воды на водной основе, второй поток 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, и, необязательно, дополнительные отходы 12. Например, основной процесс 4 представляет собой способ получения кумилгидропероксида, и сырьевыми материалами являются бензол и пропилен, приводя к кумилгидропероксиду как основному продукту 6. В этом случае первый поток 8 отработанной воды на водной основе содержит метанол, ацетон, фенол, кумол и другие соединения, тогда как второй поток 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды содержит ацетофенон, и дополнительные отходы 12 содержат другие побочные продукты. Дополнительные отходы 12 ликвидируют и/или подвергают первичной обработке в устройстве 14. Первый поток 8 отработанной воды на водной основе подают в стадию 24 концентрирования вымораживанием, в которой первый поток 8 отработанной воды на водной основе разделяют на третий чистый водный поток 26 и четвертый поток 28 концентрированной отработанной воды на водной основе. В то время как третий чистый водный поток подают на утилизацию и/или в устройство 14 для первичной обработки, четвертый поток 28 концентрированной отработанной воды на водной основе подают в установку 16 для сжигания отходов. Кроме того, второй поток 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подают в разделительную стадию 30, в которой второй поток 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды разделяют на пятый поток 32 очищенного продукта и шестой поток 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. В то время как пятый поток 32 очищенного продукта, после удаления из него некоторого побочного продукта 36, объединяют с основным продуктом 6, шестой поток 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подают в установку 16 для сжигания отходов. В соответствии с настоящим изобретением, исполнение способа регулируют с помощью блока управления (не показан) так, что сжигание шестого потока 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды образует по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока 28 концентрированной отработанной воды на водной основе, так, что по меньшей мере основная часть энергии, необходимой для сжигания четвертого потока 28 концентрированной отработанной воды на водной основе, используется от шестого потока 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, образованного в время основного процесса 4. Другими словами, шестой поток 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды используют как топливо для сжигания, однако, только после того, как из него были отделены одно или многие ценные соединения, входящие в состав второго потока 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Таким образом, от него отделяют ценную часть второго потока 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, и затем она может быть использована в качестве сырьевого материала для процесса синтеза, или может быть повторно использована в пределах процесса, или тому подобным образом, тогда как остальную часть второго потока 10 отработанной текучей среды на основе органической текучей среды используют как топливо для сжигания. Поэтому может быть значительно сокращено количество энергии, подводимой в процесс извне, или даже вообще она не потребуется. Регулирование того, что по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока 28 концентрированной отработанной воды на водной основе, получают от шестого потока 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, может быть достигнуто регулированием во время исполнения способа по меньшей мере одного из степени концентрирования во время стадии 24 концентрирования вымораживанием, степени разделения во время стадии 30 разделения, и соотношения между четвертым потоком 28 концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, так, что сжигание шестого потока 34 концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды создает по меньшей мере 70% энергии, требуемой для сжигания четвертого потока 28 концентрированной отработанной воды на водной основе.

Фигура 2 представляет схематический вид стадии 24 концентрирования вымораживанием в способе и установке в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, такими как способ и установка, показанные в фигуре 1, и как описано выше. Стадия 24 концентрирования вымораживанием включает суспензионный кристаллизатор 38 для образования водяных кристаллов, промывную колонну 40 для отделения кристаллов, образованных по меньшей мере в одном блоке кристаллизации, от маточной жидкости, впускной трубопровод 42 для подачи первого потока отработанной воды на водной основе в стадию 24 концентрирования вымораживанием, выпускной трубопровод 44 для выведения третьего чистого водного потока, образованного в стадии 24 концентрирования вымораживанием, и выпускной трубопровод 46 для выведения четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, образованного в стадии 24 концентрирования вымораживанием. Кроме того, стадия 24 концентрирования вымораживанием включает питающий бак 48, который соединен с впускным каналом 42 и с питающим трубопроводом 50, ведущим в суспензионный кристаллизатор 38. Кроме того, суспензионный кристаллизатор 38 оснащен циркуляционным трубопроводом 52, включающим насос 54. Суспензионный трубопровод 56 проложен от циркуляционного трубопровода 52 к промывной колонне 40. В дополнение, промывная колонна 40 соединена с трубопроводом 58 для концентрата, который разделен на выпускной трубопровод 46 и на возвратный трубопровод 60. Во время работы установки первый поток отработанной воды на водной основе переносится через впускной трубопровод 42 в питающий бак 48, и из питающего бака 48 через питающий трубопровод 50 в суспензионный кристаллизатор 38, в котором образуются водяные кристаллы так, что образуется суспензия, включающая водяные кристаллы и маточную жидкость. Суспензию вовлекают в рециркуляцию через циркуляционный трубопровод 52, из которого часть суспензии направляют через суспензионный трубопровод 56 в промывную колонну 40. Водяные кристаллы отделяют от маточной жидкости в промывной колонне 40, в которой водяные кристаллы выводят из стадии 24 концентрирования вымораживанием в виде расплава через выпускной трубопровод 44 как третий чистый водный поток. Маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, направляют из промывной колонны 40 через трубопровод 58 для концентрата, из которого часть выводят как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе через выпускной трубопровод 46, и другую часть переводят в питающий бак 48 через возвратный трубопровод 60.

Фигура 3 представляет схематический вид стадии 24 концентрирования вымораживанием в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает две стадии суспензионной кристаллизации. Каждая из двух стадий суспензионной кристаллизации включает суспензионный кристаллизатор 38, 38’, причем первая стадия суспензионной кристаллизации действует, как описано выше со ссылкой на фигуру 2, с тем отличием, что трубопровод 58 для концентрата не разделен на выпускной трубопровод 46 и возвратный трубопровод 60. Вместо этого трубопровод 58 для концентрата ведет в питающий бак 48’ второй стадии суспензионной кристаллизации, которая дополнительно включает концентратор 62. Питающий бак 48’ второй стадии суспензионной кристаллизации соединен с питающим трубопроводом 50’, ведущим в суспензионный кристаллизатор 38’. Кроме того, суспензионный кристаллизатор 38’ оснащен циркуляционным трубопроводом 52’, включающим насос 54’. Суспензионный трубопровод 56’ ведет из циркуляционного трубопровода 52’ в концентратор 62. В дополнение, концентратор 62 соединен с трубопроводом 58’ для концентрата, который разделен на выпускной трубопровод 46’ и на возратный трубопровод 60’. Кроме того, концентратор 62 соединен с трубопроводом 64, ведущим в циркуляционный трубопровод 52 первой стадии суспензионной кристаллизации. Во время работы установки первый поток отработанной воды на водной основе направляют через впускной трубопровод 42 в питающий бак 48 первой стадии суспензионной кристаллизации, и проводят его обработку, как описано выше со ссылкой на фигуру 2, за исключением того, что маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, частично не выводят, и частично не подают в питающий бак 48. Вместо этого маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, направляют из промывной колонны 40 через трубопровод 58 для концентрата в питающий бак 48’ второй стадии суспензионной кристаллизации. Из него маточную жидкость или сырьевой поток, соответственно, подают через питающий трубопровод 50’ в суспензионный кристаллизатор 38’, в котором образуются водяные кристаллы так, что получается суспензия, включающая водяные кристаллы и маточную жидкость. Суспензию вовлекают в рециркуляцию через циркуляционный трубопровод 52’, из которого часть суспензии направляют через трубопровод 56’ в концентратор 62. Слой кристаллов, полученный в концентраторе, после пропускания через устройство для разрушения слоя кристаллов, переносят через трубопровод 64 в циркуляционный трубопровод 52 первой стадии суспензионной кристаллизации. Концентрат, полученный в концентраторе 62 в виде фильтрата, передают из концентратора 62 через трубопровод 58’ для концентрата, из которого часть выводят как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе через выпускной трубопровод 46’, и другую часть направляют в питающий бак 48’ через возвратный трубопровод 60’.

Фигура 4 представляет схематический вид стадии 24 концентрирования вымораживанием в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает одну стадию статической кристаллизации. Стадия статической кристаллизации включает статический кристаллизатор 66, питающий бак 48, впускной трубопровод 42, питающий трубопровод 50, выпускной трубопровод 44 для третьего чистого водного потока, а также выпускной трубопровод 46 для выведения четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе. Во время работы установки первый поток отработанной воды на водной основе направляют через впускной трубопровод 42 в питающий бак 48, и из питающего бака 48 через питающий трубопровод 50 в статический кристаллизатор 66, в котором водяные кристаллы образуются на охлаждаемых пластинах, содержащихся в статическом кристаллизаторе 66 так, что получаются слои кристаллов и маточная жидкость. После завершения кристаллизации маточную жидкость выводят из статического кристаллизатора 66 через выпускной трубопровод 46 как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, и затем слои кристаллов расплавляют, и расплав выводят через выпускной трубопровод 44 как третий чистый водный поток.

Фигура 5 представляет схематический вид стадии 24 концентрирования вымораживанием в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает одну стадию суспензионной кристаллизации и одну стадию статической кристаллизации. Стадию суспензионной кристаллизации действует так, как описано выше со ссылкой на фигуру 2, с тем отличием, что трубопровод 58 для концентрата не разделяют на выпускной трубопровод 46 и возвратный трубопровод 60. Вместо этого трубопровод 58 для концентрата ведет к питающему баку 48’ стадии статической кристаллизации. Стадия статической кристаллизации дополнительно включает статический кристаллизатор 66, выпускной трубопровод 46 для четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе, и трубопровод 68 для переноса расплава кристаллов промежуточной чистоты, полученного после расплавления слоев кристаллов, образованных на охлаждаемых поверхностях статического кристаллизатора, в питающий бак стадии суспензионной кристаллизации. Во время работы установки первый поток отработанной воды на водной основе направляют через впускной трубопровод 42 в питающий бак 48 первой стадии суспензионной кристаллизации, и подвергают там обработке, как описано выше со ссылкой на фигуру 2, за тем исключением, что маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, не выводят частично и не подают частично в питающий бак 48. Вместо этого маточную жидкость, полученную в промывной колонне 40, переводят из промывной колонны 40 через трубопровод 58 для концентрата в питающий бак 48’ стадии статической кристаллизации. Из него маточную жидкость или сырьевой поток, соответственно, подают через питающий трубопровод 50’ в статический кристаллизатор 66, в котором водяные кристаллы образуются на охлаждаемых пластинах, содержащихся в статическом кристаллизаторе 66 так, что получаются слои кристаллов и маточная жидкость. Маточную жидкость выводят через выпускной трубопровод 46 как четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе, причем образованные в статическом кристаллизаторе 66 слои кристаллов после расплавления выводят из статического кристаллизатора 66 и направляют через трубопровод 68 в питающий бак 48 стадии суспензионной кристаллизации.

Список ссылочных позиций

2 сырьевые материалы

4 основной/нефтехимический процесс

6 основной продукт

8 первый поток отработанной воды на водной основе

10 второй поток отработанной текучей среды на основе органической текучей среды

12 дополнительные отходы

14 устройство для утилизации и/или первичной обработки

16 установка для сжигания отходов

18 топливо

20 газ

22 зола

24 стадия концентрирования вымораживанием

26 третий чистый водный поток

28 четвертый поток концентрированной отработанной воды на водной основе

30 разделительная стадия

32 пятый поток очищенного продукта

34 шестой поток концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды

36 побочный продукт

38, 38’ суспензионный кристаллизатор

40 промывная колонна

42 впускной трубопровод

44 выпускной трубопровод для третьего чистого водного потока

46, 46’ выпускной трубопровод для четвертого потока концентрированной отработанной воды на водной основе

48, 48’ питающий бак

50, 50’ питающий трубопровод 50

52, 52’ циркуляционный трубопровод

54, 54’ насос

56, 56’ суспензионный трубопровод

58, 58’ трубопровод для концентрата

60, 60’ возвратный трубопровод

62 концентратор

64 трубопровод

66 статический кристаллизатор

68 трубопровод

Группа изобретений относится к обработке отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса. Способ обработки включает подвергание по меньшей мере одного первого потока (8) отработанной воды на водной основе обработке в по меньшей мере одной стадии (24) концентрирования вымораживанием, чтобы получить третий чистый водный поток (26) и четвертый поток (28) концентрированной отработанной воды на водной основе. По меньшей мере один второй поток (10) отработанной текучей среды на основе органической текучей среды подвергают по меньшей мере одной стадии (30) разделения, чтобы получить пятый поток (32) очищенного продукта и шестой поток (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды. Четвертый поток (28) концентрированной отработанной воды на водной основе и шестой поток (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды направляют в установку (16) для сжигания отходов и сжигания потоков (28, 34) в установке (16) для сжигания отходов. Способ регулируют с помощью блока управления так, что сжигание шестого потока (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды генерирует по меньшей мере 70% энергии, требуемой для сжигания четвертого потока (28) концентрированной отработанной воды на водной основе. Технический результат: сокращение количества энергии, подводимой в процесс извне. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ обработки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса (4), причем отработанная текучая среда содержит по меньшей мере один первый поток (8) отработанной воды на водной основе и по меньшей мере один второй поток (10) отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, причем способ включает следующие этапы:

а) подвергания по меньшей мере одного первого потока (8) отработанной воды на водной основе обработке в по меньшей мере одной стадии (24) концентрирования вымораживанием, чтобы получить третий чистый водный поток (26) и четвертый поток (28) концентрированной отработанной воды на водной основе,

b) подвергания по меньшей мере одного второго потока (10) отработанной текучей среды на основе органической текучей среды по меньшей мере одной стадии (30) разделения, чтобы получить пятый поток (32) очищенного продукта и шестой поток (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды,

с) направления четвертого потока (28) концентрированной отработанной воды на водной основе и шестого потока (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды в установку (16) для сжигания отходов и сжигания потоков (28, 34) в установке (16) для сжигания отходов,

причем способ регулируют так, что сжигание шестого потока (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды генерирует по меньшей мере 70% энергии, требуемой для сжигания четвертого потока (28) концентрированной отработанной воды на водной основе.

2. Способ по п. 1, в котором, во время исполнения способа, по меньшей мере одно из степени концентрирования во время по меньшей мере одной стадии (24) концентрирования вымораживанием на этапе а), степени разделения во время по меньшей мере одной стадии (30) разделения на этапе b), и соотношения между четвертым потоком (28) концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды регулируют так, что сжигание шестого потока (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды генерирует по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока (28) концентрированной отработанной воды на водной основе.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором способ регулируют так, что сжигание шестого потока (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды генерирует по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, более предпочтительно по меньшей мере 95% и наиболее предпочтительно по меньшей мере все количество энергии, необходимой для сжигания четвертого потока (28) концентрированной отработанной воды на водной основе.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один первый поток (8) отработанной воды на водной основе включает от 70 до 99,5% по весу, и предпочтительно от 80 до 95% по весу воды, и от 0,5 до 30% по весу, и предпочтительно от 5 до 20% по весу растворенных и/или диспергированных примесей.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один первый поток отработанной воды на водной основе подвергают на этапе а) концентрированию (24) вымораживанием в по меньшей мере одной стадии суспензионной кристаллизации, причем по меньшей мере одна стадия суспензионной кристаллизации содержит по меньшей мере один кристаллизационный блок для получения водяных кристаллов и по меньшей мере один разделительный блок для отделения кристаллов, образованных в по меньшей мере одном кристаллизационном блоке, от маточной жидкости, причем кристаллизационный блок содержит по меньшей мере один кристаллизатор (38, 38’) с очищаемой поверхностью и причем разделительный блок содержит по меньшей мере одну промывную колонну (40), причем промывная колонна (40) предпочтительно содержит:

цилиндрический резервуар, причем цилиндрический резервуар содержит:

- поршень с головкой поршня и штоком поршня, причем поршень размещен возвратно-поступательно подвижным в цилиндрическом резервуаре, причем поршень над головкой поршня примыкает к промывной камере внутри цилиндрического резервуара и причем головка поршня содержит по меньшей мере одно фильтрационное устройство,

- впуск для подачи смеси суспензии кристаллов, образованной в кристаллизационном блоке, состоящей из кристаллов и маточной жидкости, в цилиндрический резервуар,

- выпуск для выведения маточной жидкости из цилиндрического резервуара, и

- выпуск для выведения кристаллов и/или расплава кристаллов из цилиндрического резервуара.

6. Способ по п. 5, в котором цилиндрический резервуар соединен с циркуляционным трубопроводом для циркулирующего расплава, расположенным снаружи цилиндрического резервуара, который находится в сообщении с промывной камерой и устройством для частичного расплавления и разрушения слоя кристаллов, находящихся в промывной камере, чтобы ограничивать перемещение слоя кристаллов, который был уплотнен в промывной камере поршнем, и для направления промывной жидкости, поступающей в цилиндрический резервуар из циркуляционного трубопровода, так, чтобы равномерно распределять ее по всему поперечному сечению промывной колонны.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один первый поток (8) отработанной воды на водной основе подвергают на этапе а) концентрированию (24) вымораживанием в по меньшей мере одной стадии статической кристаллизации.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один первый поток (8) отработанной воды на водной основе подвергают на этапе а) концентрированию (24) вымораживанием i) в по меньшей мере двух стадиях суспензионной кристаллизации, или ii) в по меньшей мере одной стадии суспензионной кристаллизации и по меньшей мере одной стадии статической кристаллизации, причем по меньшей мере одна стадия статической кристаллизации находится ниже по потоку от по меньшей мере одной стадии суспензионной кристаллизации.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором второй поток (10) отработанной текучей среды на основе органической текучей среды включает от 5 до 99,5% по весу и предпочтительно от 10 до 30% по весу одного или более органических соединений, подлежащих отделению на по меньшей мере одной стадии (30) разделения во время этапа b), и остальное количеством до 100% по весу одной или более растворенных и/или диспергированных примесей.

10. Способ по п. 9, в котором органические соединения, подлежащие отделению на по меньшей мере одной стадии (30) разделения во время этапа b), выбраны из группы, состоящей из фенола, кумола, ацетофенона, 1,3-бутиленгликоля, акрилацетата, акрилонитрила и произвольных комбинаций двух или более из вышеуказанных соединений.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере одну стадию (30) разделения, обработке в которой подвергают второй поток (10) отработанной текучей среды на основе органической текучей среды на этапе b), выбирают из группы, состоящей из послойной кристаллизации, дистилляции, экстракции и произвольных комбинаций двух или более из вышеуказанных методов.

12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором пятый поток (32) очищенного продукта, полученный на этапе b), содержит менее 2000 млн^-1, предпочтительно менее 1000 млн^-1, более предпочтительно менее 100 млн^-1, более предпочтительно менее 50 млн^-1 и наиболее предпочтительно менее 10 млн^-1 растворенных и/или диспергированных примесей.

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором соотношение между четвертым потоком (28) концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды регулируют так, что сжигание четвертого потока (28) концентрированной отработанной воды на водной основе и шестого потока (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды происходит при температуре по меньшей мере 900°С, предпочтительно между 900 и 1100°С, более предпочтительно между 900 и 1000°С и наиболее предпочтительно между 900 и 950°С.

14. Установка для обработки отработанной текучей среды, образованной во время нефтехимического процесса (4), в частности, для исполнения способа по любому из предшествующих пунктов, причем отработанная текучая среда содержит первый поток (8) отработанной воды на водной основе и второй поток (10) отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, причем установка содержит:

а) источник (4) первого потока (8) отработанной воды на водной основе,

b) источник (4) второго потока (10) отработанной текучей среды на основе органической текучей среды,

с) по меньшей мере одну стадию (24) концентрирования вымораживанием с впускным трубопроводом (42) для подачи первого потока (8) отработанной воды на водной основе в по меньшей мере одну стадию (24) концентрирования вымораживанием, с выпускным трубопроводом (44) для выведения третьего чистого водного потока (26), образованного в стадии (24) концентрирования вымораживанием, и выпускным трубопроводом (46, 46’) для выведения четвертого потока (28) концентрированной отработанной воды на водной основе, образованного в по меньше мере одной стадии (24) концентрирования вымораживанием,

d) по меньшей мере одну разделительную стадию (30) с впускным трубопроводом для подачи второго потока (10) отработанной текучей среды на основе органической текучей среды в по меньшей мере одну разделительную стадию (30), с выпускным трубопроводом для выведения пятого потока (32) очищенного продукта, образованного в по меньшей мере одной разделительной стадии (30), и с выпускным трубопроводом для выведения шестого потока (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, образованного в по меньшей мере одной разделительной стадии (30),

е) установку (16) для сжигания отходов с впускным трубопроводом для подачи четвертого потока (28) концентрированной отработанной воды на водной основе и с впускным трубопроводом для подачи шестого потока (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды в установку (16) для сжигания отходов, и

f) блок управления, сформированный так, что он может контролировать, что сжигание шестого потока (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды генерирует по меньшей мере 70% энергии, необходимой для сжигания четвертого потока (28) концентрированной отработанной воды на водной основе.

15. Установка по п. 14, в которой блок управления содержит по меньшей мере одно из измерительного устройства для определения концентрации потока текучей среды, обработанного в по меньшей мере одной стадии (24) концентрирования вымораживанием, измерительного устройства для определения степени разделения во время по меньшей мере одной стадии (30) разделения, и устройства для регулирования соотношения между четвертым потоком (28) концентрированной отработанной воды на водной основе и шестым потоком (34) концентрированной отработанной текучей среды на основе органической текучей среды, подаваемых в установку (16) для сжигания отходов.

16. Установка по п. 14 или 15, в которой по меньшей мере одна стадия (24) концентрирования вымораживанием содержит по меньшей мере одну стадию суспензионной кристаллизации и/или по меньшей мере одну стадию статической кристаллизации и в которой предпочтительно по меньшей мере одну разделительную стадию (30) выбирают из группы, состоящей из стадий послойной кристаллизации, стадий дистилляции, стадий экстракции и произвольных комбинаций двух или более из вышеуказанных стадий.

17. Установка по любому из пп. 14-16, в которой по меньшей мере одна стадия (24) концентрирования вымораживанием содержит по меньшей мере одну стадию суспензионной кристаллизации, содержащую по меньшей мере один кристаллизационный блок для получения водяных кристаллов, и по меньшей мере один разделительный блок для отделения кристаллов, образованных в по меньшей мере одном кристаллизационном блоке, от маточной жидкости, причем кристаллизационный блок содержит по меньшей мере один кристаллизатор (38, 38’) и причем разделительный блок содержит по меньшей мере одну промывную колонну (40), причем промывная колонна (40) предпочтительно содержит:

цилиндрический резервуар, причем цилиндрический резервуар содержит:

- поршень с головкой поршня и штоком поршня, причем поршень размещен возвратно-поступательно подвижным в цилиндрическом резервуаре, причем поршень над головкой поршня примыкает к промывной камере внутри цилиндрического резервуара и причем головка поршня содержит по меньшей мере одно фильтрационное устройство,

- впускной канал для подачи смеси суспензии кристаллов, образованной в кристаллизационном блоке, состоящей из кристаллов и маточной жидкости, в цилиндрический резервуар,

- выпускной канал для выведения маточной жидкости из цилиндрического резервуара, и

- выпускной канал для выведения кристаллов и/или расплава кристаллов из цилиндрического резервуара.

18. Способ по любому из пп. 1-13, в котором по меньшей мере одна стадия (24) концентрирования вымораживанием содержит i) по меньшей мере две стадии суспензионной кристаллизации или ii) по меньшей мере одну стадию суспензионной кристаллизации и по меньшей мере одну стадию статической кристаллизации.