乙烯废碱液脱硫处理研究进展

doi:10.11894/iwt.2020-0418

工业水处理 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (4): 1-6. doi: 10.11894/iwt.2020-0418

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乙烯废碱液脱硫处理研究进展

黄伟欣^1,²(),李梦闪^1,²,孙伟^1,²,曹学锋^1,²,唐鸿鹄^1,^2,*()

1. 中南大学资源加工与生物工程学院, 湖南长沙 410083
2. 中南大学战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室, 湖南长沙 410083

收稿日期:2021-02-01 出版日期:2021-04-20 发布日期:2021-04-23
通讯作者: 唐鸿鹄 E-mail:1074411261@qq.com;honghu.tang@hotmail.com
作者简介:黄伟欣(1996-), 在读硕士研究生。E-mail: 1074411261@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(52004335);国家自然科学基金重点项目(51634009);湖南省自然科学基金项目(2020JJ5747);湖南省重点实验室(2018TP1002)

Advances in desulfurization treatment of spent caustic liquid from ethylene cracking

Weixin Huang^1,²(),Mengshan Li^1,²,Wei Sun^1,²,Xuefeng Cao^1,²,Honghu Tang^1,^2,*()

1. School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China
2. Hunan Key Laboratory for Clean and Efficient Utilization of Calcium-Containing Mineral Resources, Central South University, Changsha 410083, China

Received:2021-02-01 Online:2021-04-20 Published:2021-04-23
Contact: Honghu Tang E-mail:1074411261@qq.com;honghu.tang@hotmail.com

摘要/Abstract

摘要：

乙烯废碱液产自石油化工的核心工序，主要包括Na₂S、硫醇、硫酚醚等污染物质，具有高碱度、高盐、高硫化物含量等特点，对水体和生态环境造成潜在威胁。总结了乙烯废碱液的产出过程、组成特点和处理重难点，分析了现有乙烯废碱液脱硫处理手段如直接处理法、中和法、氧化法、沉淀法、生物法及综合利用法等的工艺过程和技术特点。基于沉淀法脱硫和沉淀浮选技术，提出了矿物沉淀—浮选脱硫的协同处理技术原型，为乙烯废碱液的经济高效脱硫提供新思路。

关键词: 乙烯废碱液, 脱硫, 矿物沉淀, 沉淀浮选, 无害化处理

Abstract:

Spent caustic liquid from ethylene cracking is produced from the core process of petrochemical industry, mainly including Na₂S, mercaptan, thiophenol ether and other pollutants. It has the characteristics of high alkalinity, high salt concentration, high sulfide content and so on, which is a potential threat to water and ecological environment. The generation process, composition characteristics, key and difficult points of treatment of spent caustic liquid from ethylene cracking was summarized. The processes and technical characteristics of existing main desulfurization methods such as direct processing, neutralization, oxidation, precipitation, biological and comprehensive treatment were reviewed. Based on the precipitation desulfurization and precipitate flotation technology, a novel collaborative processing technology prototype on desulfurization spent caustic liquid from ethylene cracking by mineral precipitation and floatation separation was proposed, which provided a new idea for the cost-effective treatment of that waste liquid.

Key words: spent caustic liquid from ethylene cracking, desulfurization, mineral precipitation, precipitation flotation, harmless treatment

中图分类号:

X703

黄伟欣,李梦闪,孙伟,曹学锋,唐鸿鹄. 乙烯废碱液脱硫处理研究进展[J]. 工业水处理, 2021, 41(4): 1-6.

Weixin Huang,Mengshan Li,Wei Sun,Xuefeng Cao,Honghu Tang. Advances in desulfurization treatment of spent caustic liquid from ethylene cracking[J]. Industrial Water Treatment, 2021, 41(4): 1-6.

https://www.iwt.cn/CN/Y2021/V41/I4/1

图/表 5

参考文献 40

1	于然旺, 董明会. 乙烯装置废碱液处理的现状与展望[J]. 乙烯工业, 2004, (2): 54- 57. doi: 10.3969/j.issn.1671-7120.2004.02.013
2	余和平. 工业含酚废水的处理及利用[J]. 绝缘材料通讯, 1993, (2): 35- 39. URL
3	李国宏. 石油化工毒物防治手册[J]. 化工劳动卫生通讯, 1991, (1): 42. URL
4	黄维秋, 吕爱华, 钟璟. 活性炭吸附回收高含量油气的研究[J]. 环境工程学报, 2007, (2): 73- 77. doi: 10.3969/j.issn.1673-9108.2007.02.017
5	樊栓狮, 王金渠. 无机膜处理含油废水[J]. 大连理工大学学报, 2000, (1): 61- 63. doi: 10.3321/j.issn:1000-8608.2000.01.017
6	刘贵毅, 丁晓倩, 张中杰. 改性淀粉絮凝剂处理含油废水的试验效果[J]. 西安文理学院学报: 自然科学版, 2009, 12 (3): 29- 31. URL
7	岳钦艳, 李春晓, 高宝玉, 等. 疏水缔合阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其对含油废水的除油效果[J]. 石油化工, 2009, 38 (2): 169- 173. doi: 10.3321/j.issn:1000-8144.2009.02.011
8	王承刚, 郝东波. 乙烯碱洗塔黄油生成原因及控制方法[J]. 河南化工, 2003, (9): 28- 29. doi: 10.3969/j.issn.1003-3467.2003.09.012
9	任玉森. 含油废水处理技术综述[J]. 节能与环保, 2003, (7): 22- 25. URL
10	杜龙弟. 乙烯废碱液综合治理技术探讨[J]. 石油化工环境保护, 2001, (3): 28- 31. URL
11	王婷婷. 硫化钠废碱液的催化氧化研究[D]. 北京: 北京化工大学, 2011.
12	阴和平, 查力. 湿式空气氧化法处理有害工业废水[J]. 化工环保, 1987, (2): 78- 84. URL
13	杨少霞, 冯玉杰, 万家峰, 等. 湿式催化氧化技术的研究与发展概况[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2002, (4): 540- 544. doi: 10.3321/j.issn:0367-6234.2002.04.024
14	李贵勤, 刘爱妹. 乙烯装置废碱液除油处理的研究[J]. 金山油化纤, 1997, (1): 15- 18. URL
15	崔积山, 金宝书, 韩忠祥, 等. 缓和湿式氧化工艺处理乙烯裂解废碱液[J]. 黑龙江石油化工, 2001, (1): 32- 34. doi: 10.3969/j.issn.1671-4962.2001.01.013
16	周彤, 邓德刚, 秦丽姣. 湿式空气氧化技术处理乙烯裂解废碱液试验研究[J]. 当代化工, 2014, 43 (7): 1153- 1157. doi: 10.3969/j.issn.1671-0460.2014.07.005
17	蔡红梅. 低温湿式空气氧化法处理废碱液的研究[J]. 化工环保, 2002, 22 (1): 1- 7. doi: 10.3969/j.issn.1006-1878.2002.01.001
18	王晶, 王玉梅, 屈德君, 等. 采用缓和湿式氧化工艺处理乙烯废碱液和炼油废碱渣[J]. 油气田环境保护, 2004, (3): 12- 14. doi: 10.3969/j.issn.1005-3158.2004.03.005
19	Abussaud B A , Berk I D , Kubes G J , et al. Enhanced wet air oxidation of benzene by the addition of phenol[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2019, 58 (23): 10106- 10113. URL
20	邱皖龙. 乙烯装置碱洗和废碱处理单元工业改造[D]. 天津: 天津大学, 2008.
21	何志祥, 宋远清, 戴友芝. 湿式空气氧化法处理废碱液运行调试[J]. 石油化工环境保护, 2004, (2): 48- 51. URL
22	张秀红, 童健, 孙德智, 等. 化学沉淀法处理乙烯裂解废碱液中的硫化物[J]. 化学工程师, 2004, (8): 41- 44. doi: 10.3969/j.issn.1002-1124.2004.08.018
23	彭勃, 李鹏华, 谢水祥. 含油污水中硫化物的处理技术[J]. 油气田环境保护, 2004, (3): 10- 11. doi: 10.3969/j.issn.1005-3158.2004.03.004
24	Li Ning , Descome C , Besson M . Application of Ce_0.33Zr_0.63Pr_0.04O₂-supported noble metal catalysts in the catalytic wet air oxidation of 2-chlorophenol: influence of the reaction conditions[J]. Applied Catalysis B: Environmental, 2008, 80 (3/4): 237- 247. URL
25	Sanchez-Trinidad C , del Angel G , Torres-Torres G , et al. Effect of the CuAl₂O₄ and CuAlO₂ phases in catalytic wet air oxidation of ETBE and TAME using CuO/gamma-Al₂O₃ catalysts[J]. Chemistry, 2019, 8 (8): 1143- 1150. URL
26	沈寒晰, 张金峰, 吴素芳, 等. 废碱液催化氧化脱硫工艺研究[J]. 应用化工, 2017, 46 (9): 1717- 1719. doi: 10.3969/j.issn.1671-3206.2017.09.015
27	余政哲, 孙德智, 彭永臻, 等. 化学氧化及高级氧化工艺处理废碱液的研究[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2004, 36 (8): 1111- 1113. doi: 10.3321/j.issn:0367-6234.2004.08.034
28	李久萌. 湿式催化氧化处理乙烯废碱液的研究[D]. 上海: 华东理工大学, 2012.
29	丁晓倩, 刘贵毅, 赵剑强, 等. 废碱液综合治理技术[J]. 西安文理学院学报: 自然科学版, 2006, (4): 91- 94. URL
30	Liu Ze , Yang Yongyuan , Shao Chenjia , et al. Ozonation of trace organic compounds in different municipal and industrial wastewaters: kinetic-based prediction of removal efficiency and ozone dose requirements[J]. Chemical Engineering Journal, 2020, 387, 123405. doi: 10.1016/j.cej.2019.123405
31	余政哲, 孙德智, 张秀红, 等. 化学沉淀法再生乙烯裂解废碱液的研究[J]. 化学工程, 2005, (2): 51- 54. URL
32	曹泽允, 高俊英, 贾太轩. 氧化铜沉淀法处理乙烯废碱液的研究[J]. 广东化工, 2014, 41 (8): 50- 51. URL
33	刘建龙, 杨红健, 侯凯湖. 乙烯废碱液的ZnO沉淀法脱硫过程优化与动力学研究[J]. 化工环保, 2010, 30 (1): 20- 23. URL
34	张述庸. 废碱的综合利用[J]. 石油化工环境保护, 1992, (1): 40- 44. URL
35	谢文玉, 钟理, 陈建军, 等. 隔离曝气生物滤池预处理炼油废碱水[J]. 高校化学工程学报, 2008, (3): 484- 490. URL
36	胡霞国. 超重力技术应用于乙烯废碱液处理的探索性研究[D]. 北京: 北京化工大学, 2010.
37	牟义慧, 洪运武, 刘振兴. 废碱法烟气脱硫吸收塔和烟囱的腐蚀与防护[J]. 石油化工腐蚀与防护, 2015, 32 (4): 59- 61. URL
38	杜龙弟, 赵智武, 荣国海, 等. 乙烯废碱液的苛化法再生工艺研究[J]. 乙烯工业, 2004, (4): 29- 33. URL
39	赵智武, 荣国海, 尤丽梅. 乙烯废碱液的再生及综合利用研究[J]. 炼油与化工, 2005, (1): 15- 18. URL
40	何侠. 乙烯裂解法废碱液制备的烧碱联产碳酸钡的方法: 中国, 102180482[P]. 2011-09-14.

项目	数值
溶解烃类（质量分数）/%	0.2~0.3
COD/（mg·L^-1）	20 000~50 000
BOD/（mg·L^-1）	5 000~15 000
NaRS（质量分数）/%	0~0.2

项目	数值
溶解烃类（质量分数）/%	0.2~0.3
COD/（mg·L^-1）	20 000~50 000
BOD/（mg·L^-1）	5 000~15 000
NaRS（质量分数）/%	0~0.2

沉淀剂	ⁿ（沉淀剂）∶ⁿ（S^2-）	反应温度/℃	反应时间/min	S^2-去除率/%	COD去除率/%	再生碱液NaOH/%	文献
CuO	1.45∶1	20	30	99.9	—	8	〔31〕
CuO	1.5∶1	20	30	96.78	73.83	—	〔22〕
CuO	1.45∶1	25	40	99.0	99.9	—	〔32〕
ZnO	0.9	80~85	150	88	—	—	〔33〕

沉淀剂	ⁿ（沉淀剂）∶ⁿ（S^2-）	反应温度/℃	反应时间/min	S^2-去除率/%	COD去除率/%	再生碱液NaOH/%	文献
CuO	1.45∶1	20	30	99.9	—	8	〔31〕
CuO	1.5∶1	20	30	96.78	73.83	—	〔22〕
CuO	1.45∶1	25	40	99.0	99.9	—	〔32〕
ZnO	0.9	80~85	150	88	—	—	〔33〕

[1]	涂孝飞, 丁胜利, 孙马小璇, 李伟. 偏铝酸钠混凝同步去除脱硫废水中的Ca²⁺和SO₄[J]. 工业水处理, 2025, 45(3): 84-89.
[2]	李向南, 梁超, 李泽, 缪应虎, 徐奎江, 康慧敏, 陈雪. 真空膜蒸馏处理电厂脱硫废水[J]. 工业水处理, 2025, 45(2): 159-165.
[3]	刘贵栋, 胡阳阳, 王璟, 陈阳, 王志勇, 党雨露, 徐浩. 某燃煤电厂新型脱硫废水处理系统的调试与分析[J]. 工业水处理, 2025, 45(1): 179-185.
[4]	周天然, 狄军贞. 硫酸盐还原菌的生长因子分析及脱硫性能研究[J]. 工业水处理, 2024, 44(3): 120-126.
[5]	李棒, 田腾飞, 吴俊峰, 朱新锋, 韩昌睿, 崔璐雪, 张霞, 贠延滨. 膜蒸馏处理脱硫废水过程中污染物组成、分布及形成机理[J]. 工业水处理, 2024, 44(2): 139-146.
[6]	李福勤, 王世奕, 梁桢, 王瑾. 扩散渗析-纳滤分离工艺资源化钢铁酸性脱硫废水的研究[J]. 工业水处理, 2024, 44(11): 74-81.
[7]	高红龙, 杨文生, 高磊, 刘慧军, 王鑫, 门学旺. 低温三效蒸发工艺中脱硫废水蒸发特性研究[J]. 工业水处理, 2024, 44(1): 132-137.
[8]	童欣, 刘文杰, 龙一飞, 胡将军. 电絮凝处理脱硫废水及其用于反渗透预处理的研究[J]. 工业水处理, 2024, 44(1): 169-176.
[9]	武宇鹏, 房慧, 刘潇冉, 张玉蕾. 电催化氧化处理脱硫废水COD的试验研究[J]. 工业水处理, 2023, 43(5): 122-128.
[10]	尤良洲, 韩倩倩, 袁生明, 杜振. 脱硫废水浓缩液高温烟气直喷蒸发雾化研究及影响分析[J]. 工业水处理, 2023, 43(5): 181-187.
[11]	刘亚鹏, 黄卓君, 于胜利, 尚卫军, 强雪妮, 郭娉, 郭家明, 赵晓丹, 周振. 层状双金属氢氧化物去除废水中重金属的研究[J]. 工业水处理, 2023, 43(3): 96-104.
[12]	胡大龙, 余耀宏, 于胜利, 尚卫军, 李亚娟, 李文东. 燃煤电厂脱硫废水处理技术现状与发展[J]. 工业水处理, 2023, 43(2): 43-52.
[13]	徐敏,杜洪宇,窦微笑,李飞,卢卫,孙超,陈宇,周振. 钙矾石法去除脱硫废水硫酸根沉淀物沉降特性研究[J]. 工业水处理, 2022, 42(3): 123-130.
[14]	李亚娟, 刘勇, 刘贵栋, 余耀宏, 杨阳, 杨永. 某电厂脱硫废水零排放处理系统运行性能分析[J]. 工业水处理, 2022, 42(1): 175-178.
[15]	胡振斌,唐维学,潘湛昌,吴建,麦汝锋. 铝型材加工污泥焙烧脱硫工艺的研究[J]. 工业水处理, 2021, 41(8): 97-100.

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