摘要：辛醇装置缩合循环塔底物料在液位控制器控制下用缩合塔底泵打到缩合换热器，热量由缩合循环塔塔底传递到进入辛烯醛气相加氢蒸发器的有机物流中，然后经过缩合塔冷却器进入辛烯醛层析器，在此水相和有机相分离。层析器内的水相循环回缩合反应器，如果开工或补加时反应混合物需要加热，一定比例物料可通过缩合换热器返回，这部分物料的比例是由缩合反应器温度控制器来控制的，控制一部分水相物料作为废水去往碱中和单元。这部分废水的处理不但造成装置能耗的上升，而且经常出现环保指标超标的现象，本文讨论探讨辛醇装置废碱液处理方法的应用效果，找到最佳操作数据。
关键词：废碱液 缩合 酸化 萃取 环保
1 引言
丁辛醇装置以合成气、丙烯为原料，采用低压羰基合成（LPO）法生产2-乙基己醇（辛醇）和正丁醇。设计年运行时间8000小时，生产特点是辛醇和丁醇切换生产。辛醇生产阶段缩合反应系统有一股连续排放的废碱液，同时需要向系统补加新鲜碱液以保证缩合反应效果。
2 辛醇装置废碱液处理的必要性
辛醇装置缩合系统排放的废碱液流量约2000kg/h，含有有机物和氢氧化钠等成份，这股废水外送前首先经过水汽提系统，用0.5MPa蒸汽进行汽提处理，回收部分的有机物料，剩余部分经冷却器送至11#污水池，经污水提升泵送至污水处理场，由于排放的废水PH值和COD偏高，对污水处理场造成隐患，环保指标很难完成，因此探讨有效的废碱液处理方法和技术非常必要，攻克这个难题就解决了装置废水的环保隐患。
3 辛醇装置废碱液处理的技术方法实践
通过现场的对接、论证，引用一套酸化萃取法治理辛醇废碱液技术，经过一年的中试后，10月辛醇废碱液处理装置建成投产。
3.1工艺机理
通过对辛醇废碱液的组成进行分析发现，其中含有大量的有机酸盐，主要是丁酸钠。这些有机酸盐是进入缩合反应系统的正丁醛物料中所携带的有机酸（主要是丁酸）与循环碱液中的NaOH反应而生成的。这说明该反应系统要想实现催化剂（NaOH）的完全闭路循环是行不通的，因为催化剂在循环使用中将不断地被有机酸消耗。
3.2实施措施
通过试验发现，辛醇废碱液被酸化到偏酸性以后将形成白色的乳状液。经过分析，该乳状液的形成是由于辛醇废碱液中的某些有机物与水溶液形成的氢键在酸化后被迫坏，从而使其电离度明显降低，导致这些有机物的溶解度显著降低，最终使一部分有机物的浓度超过饱和溶解度，以微小的液滴形式离析出来并散布在溶液中，从而形成白色乳状液。同时还发现酸化后从废碱液中离析出来的有机物都是C8及C8以上的组分，而全部的C4及少部分C8则继续留在水溶液中。通过对该溶液做生物降解试验得到重要信息：辛醇废碱液中有机物的生化降解率只有50%左右（以化学耗氧量计），而将辛醇废碱液彻底酸化破乳后，其生化降解率可提高到90%左右。因此，除去辛醇废碱液中的C8及其以上组分就可以消除该股废水对化工污水处理场的冲击问题。
辛醇废碱液经酸化后形成的乳状液是一种很不稳定的粗分散体系，在其静止过程中，其中的有机物小液滴将不断地相互聚结并上浮，最终使酸化的废碱液主体变清。通过试验发现这种乳状液从形成到彻底澄清需要20个小时，如果简单地通过隔油池来完成乳状液的破乳过程，设备体积需要60m3以上。
通过试验发现采用气浮、加热蒸馏、萃取等方法都能很快实现该乳状液的破乳过程，最快只需几分钟。经过对比采用萃取法最符合装置实际情况，因为：⑴.采用从辛醇废碱液中分离出来的有机相做萃取剂能很好地完成上述萃取破乳过程，而且破乳效果非常理想。⑵.该萃取过程被萃取物与萃取剂的组分组成完全相同，萃取剂不存在再生问题。
3.3 操作参数确定
通过丁辛醇装置进行的混合澄清槽中试，经过中试确定了混合澄清槽进一步放大设计所需的各项主要参数。
3.3.1 PH值的确定
辛醇废碱液酸化后的PH值大小将直接影响各种有机物在废水中的存在状态（溶解度、电离度的大小等），从而影响萃取效率。在相同条件下考察了不同PH值对辛醇废碱液萃取效率的影响，结果如表1：
表1 PH值对辛醇废碱液萃取效率的影响
由上表中可以看出酸化后的PH值3.5时油去除率达到了80%，PH值4.0时油去除率也接近80%，但COD去除率较低，只有35%。因此萃取破乳的PH值工业化时可选在2.5～3.5之间，保证萃取效果良好。
3.3.2相比的确定
在调节碱液PH值2.5～3.5之间，其他条件不变，考察了相比对萃取效率的影响，结果如表2：由上表中可以看出相比对萃取效率影响较小，从中试情况来看，相比1∶1时，PH值较难测定，为此工业化时可选在相比1∶3或1∶2，保证萃取效果良好。
表2 相比对萃取效率的影响
3.3.3搅拌器电机转数的确定
萃取过程是萃取剂与萃取物的混合传质过程，为了保证两相间传质的充分进行，即萃取平衡，首先必须保证两相间具有一定的湍动程度和传质时间。调节碱液PH值2.5～3.5之间，相比1∶2，其他条件不变，考察了搅拌强度即搅拌器电机转数对萃取平衡的影响，结果如下表3：
当搅拌转速在230～240 rpm/min之间时，搅拌传质效率最高，超过280 rpm/min时，就产生了二次乳化现象,严重影响萃取效果。为此工业化时可选电机转速230～240 rpm/min，保证废水处理效果。
3.3.4第三相的处理
在中试过程中发现这样一个问题：当萃取剂循环使用一段时间后，在水相及有机相的交界处存在着一层絮状有机物，而且萃取时间的延长而增高。中试运行30天时，第三相的高度在0.5cm左右，由于第三相的存在必将影响萃取分离效果，所以必须定期排除第三相，才能保证萃取过程的顺利进行，解决办法是在第三相产生层微下方的水相槽壁上开一个排除口，定期外排收集第三相。
4 小结
酸化萃取法治理辛醇废碱液技术成功地解决了辛醇废碱液对化工污水处理场所造成的冲击问题，保证环保排放指标达标；同时去除废碱液中的重组分（以油含量计）80%以上，年回收有机物100吨以上，取得了良好的经济效益和社会效益。