[发明专利]用于减少废水中的有机杂质的方法

说明书

本发明涉及废水流，尤其是在从枯烯制造苯酚(酚，phenol)期间生产的废水流的处理。尤其是，本发明涉及使用在苯酚生产的第一步骤中在枯烯氧化成氢过氧化枯烯(氢过氧化异丙苯，枯基过氧氢，cumene hydroperoxide)期间产生的废气来汽提(解吸，反萃取，strip)来自废水流的有机杂质。

背景技术

通常从枯烯制造苯酚。在这个过程中，将枯烯氧化成氢过氧化枯烯(CHP)，并且使产生的氧化产物混合物浓缩并且经受断裂反应(分离反应，cleavage reaction)。随后，将断裂产物混合物引导至蒸馏部分，其中，首先分离断裂反应的主要产物，即，苯酚和丙酮，然后通过一系列蒸馏步骤或其它纯化步骤纯化。

经由氢过氧化枯烯的枯烯至苯酚的转变是众所周知的在整个全球用来生产大量苯酚(和丙酮)商业方法。枯烯至苯酚的转变当然不可避免地产生副产物和杂质。这些中的许多是相对重的有机化合物，如(与未反应的枯烯、氢过氧化枯烯或苯酚一起)保留在有机相中的苯乙酮、甲醇以及α-甲基苯乙烯(AMS)，并且在纯化期间引起问题。然而，存在用于处理这些杂质的各种已知的方法。

本发明主要涉及在苯酚生产期间，尤其是在枯烯氧化步骤期间形成的较轻的化学杂质/副产物。最特别地，本发明涉及与甲醇的形成有关的问题。由于其较高的溶解度，通常在苯酚生产期间生产的废水流中发现甲醇。此外，在废水流中通常能够发现以不能接受的高水平的诸如丙酮、枯烯和苯酚的其他化学品。本申请涉及一种从在枯烯至苯酚过程中产生的废水流中去除有机杂质，特别是甲醇的方法。

在众所周知的枯烯至苯酚方法中，在枯烯氧化反应步骤期间，甲醇作为较少的副产物产生。在现在的用于实施这种氧化步骤的工业中存在多种反应器设计，但是典型地在85-130℃和0.1至8巴(标准巴，巴格，barg)下进行反应。在这些过程中，连续地将空气引入到包含在多个氧化柱内的液体枯烯中。空气中的氧气用作原材料以产生期望的中间产物，氢过氧化枯烯。与1-10vol-％残留的氧气一起包含在空气进料流中的氮气作为废气离开每个反应器的顶部。这种“废气”流通常包含水、枯烯和包含甲醇的挥发性有机化合物(VOC)。

在排出之前，明确标准的实践是使这种“废气”流通过一系列热交换器冷却器、冷却的冷凝器和活性炭吸附床以回收在其中包含的枯烯并且防止VOC排放至环境中。

在冷凝阶段可以注入水和苛性碱以中和在废气中的酸性组分。如在专利申请WO02/22236中所描述的，水注入也增加甲醇回收。可以在倾析器中分离冷凝的枯烯和水相，然后将水相送至废水处理。冷凝的甲醇通常溶解在水中，并且因此形成包含甲醇的废水流。可以将枯烯再循环至氧化过程的开始。

在处理时，使废气通常通过热氧化剂，或经受在活性炭上的吸附。

当废气包含少量的甲醇和其它有机杂质时，在废水中发现大部分较轻的副产物如甲醇。废水包含一些枯烯也是不可避免的。来自枯烯至苯酚过程的不同部分的其它废水流可能包含苯酚和丙酮。

虽然几乎关闭了在现有技术工厂中的水循环，但是对于废水处理仍然存在显著的化学需氧量(COD)负荷。还存在可能包含如丙酮的较轻的水溶性杂质的排出废水以及意外泄漏。这些废水流包含诸如苯酚或丙酮以及如果回到蒸馏部分废水再循环可以是腐蚀性的氯化物化合物的杂质。因此如果将这些废水流送至进一步处理，那么在最终的废水处理单元中，峰值化学需氧量负荷可能是显著的。

应当理解的是，卫生和安全监管不允许将水释放至包含高水平的任何轻的或重的有机化合物的环境中。因此，以显著的费用仔细地处理在苯酚生产过程中的废水流以使有机化合物含量最小化。

因此，在水流中发现的有机化合物将显著的化学需氧量(COD)放置在废水处理中。化学需氧量，或简言之，COD，是需要多少氧用来完全将任何量的包含碳、氢或两者的一些化合物氧化的度量。减少在废水流中有机化合物的量将显著减少COD负荷。然而，为了使枯烯回收的效率最大化，必需冷凝废气以再循环其中的枯烯。

由于在废水中更高量的甲醇和其它有机物，所以在枯烯氧化部分中的有价值的枯烯的回收增加了随后废水处理中的COD。因此给本领域技术人员提出一个问题。

因此必须采取步骤从而从废水中去除有机物。热氧化作用是破坏在废气中的有机物的优选的方法。使用热氧化的一个优势是，它减少许多污染物再循环回到枯烯氧化。

因此，在苯酚生产过程中，对于从废水中去除轻的有机杂质的处理方法存在需求。