佘林源 劉繼前 高傳平 李華 吳小平

摘 要：公司15萬噸/年蒽醌法雙氧水裝置運行半年以來，發(fā)現(xiàn)隔油池內(nèi)工作液量較多，導(dǎo)致后續(xù)污水處理壓力大等環(huán)保難題。在檢修期間對生產(chǎn)裝置內(nèi)部氧化殘液分離器、工作液分離器、排污退料系統(tǒng)及隔油池等多處涉及環(huán)保的源頭部位進行了改造。經(jīng)過改造之后隔油池內(nèi)工作液量明顯減少，環(huán)境得以改善。

關(guān)鍵詞：蒽醌法；雙氧水；環(huán)保；改造

現(xiàn)今科技發(fā)展和社會進步的同時，也造成了環(huán)境污染、水資源破壞等一系列嚴重后果，改善環(huán)境、采用綠色環(huán)保的工藝和原料是今后發(fā)展的方向[1]。雙氧水（過氧化氫H2O2）作為一種重要的綠色化工原料，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于造紙、紡織、化學(xué)合成、廢水處理、電子等領(lǐng)域[2]。近年來部分科研機構(gòu)對高濃度過氧化氫作為綠色液體推進劑也進行了大量研究，有望在航天工程中應(yīng)用以替代部分傳統(tǒng)的有毒推進劑[3]。如果雙氧水生產(chǎn)裝置本身在設(shè)計、操作及控制等存在不足就可能產(chǎn)生有機相的工作液泄漏、污水中工作液含量高等環(huán)境污染問題，因而如何使這種綠色化工原料的生產(chǎn)裝置更加環(huán)保和清潔生產(chǎn)，進行必要的環(huán)保改造就顯得尤為重要。

1 蒽醌法雙氧水生產(chǎn)工藝簡介

目前國內(nèi)的雙氧水裝置大多采用蒽醌法工藝。該工藝以蒽醌為工作液載體、重芳烴及三辛酯為溶劑，工作液經(jīng)氫化、氧化、萃取、凈化及后處理等工序連續(xù)生產(chǎn)雙氧水，工作液在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)。部分蒽醌和氫氣在氫化塔內(nèi)反應(yīng)生成氫蒽醌；氫蒽醌和空氣在氧化塔內(nèi)反應(yīng)生成含有過氧化氫的氧化液而氫蒽醌轉(zhuǎn)化為蒽醌；氧化液在萃取塔內(nèi)和純水進行逆流萃取塔底出料即得雙氧水，經(jīng)凈化塔處理后進入雙氧水儲罐；萃取塔頂出來的工作液經(jīng)萃余分離器分離水分后進入堿塔進行干燥、分解雙氧水等處理，再經(jīng)堿分離器除堿除水、白土床再生后進入氫化塔進行工作液循環(huán)。

2 裝置環(huán)保部位挖掘

公司15萬噸/年雙氧水裝置于2013年8月投料生產(chǎn)，運行近半年后發(fā)現(xiàn)隔油池內(nèi)始終有較多的工作液，使得每個運行班均要從隔油池抽取工作液到配制釜進行清洗，浪費人力物力；隔油池最后的混合池內(nèi)COD維持在3000～4000mg/L且表面漂浮有工作液，導(dǎo)致周邊氣味大，后續(xù)污水站內(nèi)的污水處理難度大。經(jīng)分析隔油池污水的工藝來源及相關(guān)的設(shè)備，在檢修期間對如下部位進行了改造：（1）氧化殘液分離器和工作液分離器；（2）排污及退料系統(tǒng)；（3）隔油池的混合池。

3 環(huán)保改造措施

環(huán)保不僅關(guān)系到員工的身體健康，同時與安全生產(chǎn)、產(chǎn)品成本等相關(guān)。技術(shù)人員在細化分析了隔油池內(nèi)工作液來源及產(chǎn)生原因等后對部分位置進行了改進，改造之后隔油池內(nèi)的工作液量明顯減少。

3.1 工作液油水分離系統(tǒng)改造

工作液分離系統(tǒng)改造主要涉及的設(shè)備有氧化殘液分離器和工作液分離器。兩個分離器均采用中間帶分離隔板的柱形筒體結(jié)構(gòu)。氧化殘液分離器用于分離氧化塔底部含工作液、雜質(zhì)、雙氧水的殘液（粗雙氧水），工作液分離器用于分離堿分離器底部排污產(chǎn)生的含工作液的堿液（碳酸鉀溶液）。

改造前兩個分離器的重組分排液側(cè)出口管道是水平直管段，安裝的液位計是磁翻板式，操作人員在排污時稍不注意就可能將輕組分（工作液）夾帶出去，導(dǎo)致部分工作液進入隔油池。改造時將重組分排液側(cè)出口管道改為倒U型結(jié)構(gòu)，將液位計由磁翻板改為玻璃管，這樣操作人員在排污時能清楚的分辨輕重組分的界面，不會將工作液排出。改造前后的具體結(jié)構(gòu)見圖1。

3.2 排污及退料系統(tǒng)系統(tǒng)改造

雙氧水裝置的退料及排污系統(tǒng)分為酸性和堿性兩種，各設(shè)立支管直接進入隔油池。由于排污中含有部分工作液，特別是退料全部為工作液，如果直接進入隔油池將會使隔油池內(nèi)的工作液含量大，需要用真空泵從隔油池表層將工作液抽到配制釜進行清洗，操作極不方便。改造后將酸性和堿性退料及排污分別設(shè)置分離回收罐，使物料先在罐內(nèi)油水分離，然后將水相排至隔油池，而油相經(jīng)管道過濾后送至配制釜進行清洗。改造后不僅減少了隔油池的工作液量，而且回收工作液更加方便，減輕了勞動強度，改善了周邊環(huán)境。改造后的流程見圖2。

圖2 排污及退料系統(tǒng)改造后流程圖

3.3 隔油池混合池改造

隔油池兩級混合池之間和污水去污水站之間相連的短管都是水平直管段，導(dǎo)致混合池I表層漂浮的工作液可直接進入混合池II，最終夾帶工作液的污水流入污水站導(dǎo)致處理難度加大。改造時將直管段加裝了彎頭，使混合池I底層的水相進入混合池II，表層的工作液可用真空泵抽取清洗后再次使用，混合池II底層水相進入污水站，減少去污水站的工作液量。改造前后的具體結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 隔油池混合池改造前后結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)束語

通過對裝置油水分離系統(tǒng)、排污退料系統(tǒng)及隔油池的混合池等處進行改造后，進入污水站前的污水COD從原先的3000～4000mg/L下降至500～1000mg/L，大大降低了后續(xù)污水處理的難度，且使車間增加了工作液的回收量，降低了勞動強度和隔油池周邊的異味，具有良好的環(huán)保效益，降低了產(chǎn)品的原料消耗及成本，提升了裝置的清潔生產(chǎn)水平和整體競爭力。

參考文獻

[1]丁彤，等.環(huán)境友好材料-雙氧水[J].天津化工，2002，（4）：14-16.

[2]張國臣.過氧化氫生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012，51.

[3]胡長誠.過氧化氫在環(huán)境保護方面的應(yīng)用[J].無機鹽工業(yè)，2005，37（4）：50-52.