甲基正丁基甲酮的应用以及含酚废水的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及甲基正丁基甲酮作为含酚废水的脱酚萃取剂的应用以及一种含酚废水的处理方法。
【背景技术】
[0002]鲁奇气化、BGL气化过程、煤低温干馏、油页岩低温干馏及煤焦油加氢等过程会产生酚氨废水，其中的酚类物质包括单元酚和多元酚。目前，在对这类含酚废水进行处理时，通常需要先将这类废水脱酸和脱氨，使得后续萃取的酸碱性环境处在PH值9以下，再选用合适的萃取剂进行萃取，大部分的酚类物质进入萃取相中，而留在萃余相中的酚类物质含量非常低而能够直接进行后续的处理，然后再将所述萃取相通过精馏分离得到粗酚产品以及萃取剂。目前，针对这类废水进行酚类物质萃取处理的萃取剂主要有二异丙基醚、甲基异丁基甲酮、中油等，而工业上应用较多的为二异丙基醚和甲基异丁基甲酮。相比二异丙基醚等其他萃取剂，甲基异丁基甲酮对单元酚的萃取分配系数较高，在工业中已有很成熟的应用，但是其对多元酚的萃取分配系数仍有待进一步提高。
[0003]此外，CN102336451A公开了一种煤化工含酚废水的萃取脱酚方法，该方法包括:a、以甲基叔戊基醚为萃取剂，先将含酚煤化工废水与萃取剂在萃取塔或多级混合澄清器中萃取，得到溶剂相和萃余水相；b、将溶剂相精馏，回收萃取剂和粗粉；其精馏工艺条件为:精馏塔理论级数为15-25级，回流比为0.1-1，操作压力为0.01-01 IMPa，塔顶操作温度为25-90°C，塔底温度为105-210°C ;c、将萃余水相蒸馏，回收残留萃取溶剂；其精馏工艺条件为:塔顶温度为72-80°C，塔底温度为95-110°C，塔顶蒸汽物料量约为进料的1.5-5% ;d、步骤b和c回收的萃取剂循环使用。研究表明，采用上述甲基叔戊基醚为萃取剂脱酚效果较好，但是，这种萃取剂在实际工业中较少生产，也鲜有应用。
[0004]CN101913718A公开了一种煤化工废水萃取脱酚的方法，该方法采用串联双塔两级萃取脱酚，先用二异丙基醚萃取单元酚，再用甲基异丁基甲酮萃取多元酚。采用该方法虽然能够对煤化工废水进行较好的脱除，但是其忽视了甲基异丁基甲酮萃取单元酚能力大约为二异丙基醚的三倍，根本就没有必要进行两种萃取剂的交替使用，增加了过程的复杂性和运行成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服采用现有的脱酚萃取剂不能很好地去除多元酚的缺陷，而提供了甲基正丁基甲酮作为含酚废水的脱酚萃取剂的应用以及一种含酚废水的处理方法。所述甲基正丁基甲酮对单元酚和多元酚均具有较高的去除能力，将其作为萃取剂能够非常有效地降低所述含酚废水中酚类物质的含量。
[0006]本发明提供了甲基正丁基甲酮作为含酚废水的脱酚萃取剂的应用。
[0007]本发明还提供了一种含酚废水的处理方法，该方法包括将所述含酚废水用脱酚萃取剂进行萃取，得到萃取相和萃余相，其中，所述脱酚萃取剂含有甲基正丁基甲酮。
[0008]本发明的发明人在试验中发现，甲基正丁基甲酮与甲基异丁基甲酮在酚类物质的萃取上显示出了不同的性能，甲基正丁基甲酮对单元酚和多元酚的分配系数均高于甲基异丁基甲酮，显示出了明显优于甲基异丁基甲酮的萃取效果。从实施例4与对比例I的对比可以看出，在同样的萃取条件下，实施例4采用甲基正丁基甲酮作为脱酚萃取剂对总酚含量为 12700mg.L—1、单元酚含量为 8450mg.L'多元酚 4250mg.L'COD 值为 25145mg.L4 的含酚废水进行处理，结果表明，从水塔塔釜出来的脱酚废水中总酚含量为868mg.L—1，单元酚含量为336mg.ΙΛ多元酚含量为532mg.?Λ COD值为3416mg.L'而对比例I采用甲基异丁基甲酮作为脱酚萃取剂对相同的含酚废水进行处理，结果表明，从水塔塔釜出来的脱酚废水中总酚含量为2505mg.ΙΛ单元酚含量为348mg.L_\多元酚含量为2157mg.?ΛCOD 值为 455 Img.L'
[0009]此外，通常来说，所述含酚废水在采用脱酚萃取剂进行萃取之前，通常需要先在105-165°C的较高的温度下进行脱酸和脱氨处理。而采用二异丙基醚作为脱酚萃取剂时，萃取的温度通常需要降至50°C以下，因此，从脱酸脱氨塔进入萃取塔需要的降温幅度非常大，这样不仅需要大量的循环冷却水，而且还会加剧脱酸脱氨塔与萃取塔之间换热器的堵塞。然而，采用本申请的甲基正丁基甲酮作为脱酚萃取剂，萃取的温度降至85°C就可以获得对单元酚和多元酚较高的分配系数，因此，不仅可以减少循环冷却水的用量，还可以减缓脱酸脱氨塔与萃取塔之间换热器的堵塞，极具工业应用前景。
[0010]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0011]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0012]本发明提供了甲基正丁基甲酮作为含酚废水的脱酚萃取剂的应用。
[0013]本发明还提供了一种含酚废水的处理方法，该方法包括将所述含酚废水用脱酚萃取剂进行萃取，得到萃取相和萃余相，其中，所述脱酚萃取剂含有甲基正丁基甲酮。
[0014]在本发明中，所述“萃取”是指使所述含酚废水中的酚类物质溶于脱酚萃取剂，直到溶解基本达到平衡为止。
[0015]本发明对所述脱酚萃取剂中的甲基正丁基甲酮的含量没有特别地限定，例如，以所述脱酚萃取剂的总体积为基准，所述脱酚萃取剂中甲基正丁基甲酮的含量可以为80-100体积％，特别优选为100体积％。
[0016]本发明提供的含酚废水的处理方法适用于对所有含酚废水的处理，例如，所述含酚废水中总酚的含量可以为2000-15000mg.Γ1，COD值可以为15000_45000mg.L'其中，所述总酚含量是指酚类化合物的总含量。所述酚类化合物是指芳香族化合物中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的化合物，其包括多元酚和单元酚，即，所述含酚废水中含有多元酚和单元酚。其中，所述多元酚是指苯环上键连有两个以上酚羟基的酚类化合物；所述单元酚是指苯环上仅键连有一个酚羟基的酚类化合物。所述多元酚的实例包括但不限于:对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、2-甲基对苯二酚、2-甲基间苯二酚、3-甲基邻苯二酚、2，6-二甲基对苯二酚、2，5-二甲基间苯二酚等中的一种或多种。所述单元酚的实例包括但不限于:苯酚、2，5-二甲基苯酚、2，4-二甲基苯酚、2-丙烯基苯酚、3-乙基-5-甲基苯酚、2-乙基-5-甲基苯酚、3，5-二甲基苯酚、邻甲基苯酚、2-乙基苯酚、3-乙基苯酚、4-乙基苯酚、对甲基苯酚、间甲基苯酚、α -萘酚等中的一种或多种。优选地，在所述含酚废水中，所述多元酚的含量为1000-6000mg.L_\单元酚的含量为1000-9000mg.L'更优选地，所述含酚废水为煤气化废水。
[0017]根据本发明，所述脱酚萃取剂的用量应该根据需要处理的含酚废水的量来进行适当选择，通常来说，所述含酚废水与脱酚萃取剂的体积比可以为1-10:1，优选为3-10:1。此夕卜，所述萃取的温度可以为40-85 °C，优选为60-85 °C。
[0018]根据本发明，与所述脱酚萃取剂接触的含酚废水的pH值优选小于9，更优选为4-8，这样能够更显著地降低脱酚废水中多元酚和多元酚的含量。然而，通常来说，待处理的含酚废水的PH值通常为6-7.5，因此，为了使得将与所述脱酚萃取剂接触的含酚废水的pH值调节至上述目标范围内，可以往待处理的含酚废水中加入酸性物质或者碱性物质，具体为本领域技术人员公知，在此不作赘述。
[0019]本发明的主要改进之处在于将甲基正丁基甲酮作为含酚废水的脱酚萃取剂，而具体的萃取方法可以与现有技术相同或相似。例如，所述萃取在萃取塔中进行，且萃取的级数优选为2-8级。所用的萃取