CN101543684B - 氧化尾气处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种苯酚生产中氧化尾气回收、处理的新方法，通过采用深度冷却，降低尾气温度至5℃以下，使有机物实现液化分离，物料回收率达95％以上；通过采用Pt催化剂，在220～450℃的温度下，使尾气中残余的总烃、异丙苯分解，实现达标排放。这种方法可在原水冷却、活性炭吸附的基础上提高尾气排放质量、回收尾气中的有效组分，降低装置损失率，降低装置物耗。

Description

氧化尾气处理工艺
技术领域
本发明涉及苯酚丙酮生产过程中氧化反应尾气中有机物的回收、排放处理的方法。
背景技术
异丙苯法生产苯酚丙酮的工艺中，异丙苯与空气中的氧气发生氧化反应，生成过氧化氢异丙苯，未反应的空气从氧化反应器脱出。这部分空气我们称为氧化尾气。氧化尾气中夹带有异丙苯、过氧化氢异丙苯、及反应中生成的有机酸等有机组分。
目前氧化尾气处理的工艺有吸附法，主要是将氧化尾气进行活性碳进行吸附，但目强的吸附系统吸附能力不足，放空损失大；吸附系统频繁需要再生，造成吸附活性迅速下降，最终导致吸附后排放的尾气不能完全达到环保要求的排放标准，最终排放的氧化尾气非甲烷总烃含量可达到7000ppm以上。目前有机废气处理除吸附工艺外还有蓄热式焚烧法工艺和再生蓄热式焚烧法工艺。其中蓄热式焚烧法工艺，需要补充燃料来维持焚烧所需的温度，增加能耗；对再生蓄热式焚烧法工艺，不但能耗增加，而且一次性投资最高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种氧化尾气处理工艺，该工艺能回收氧化尾气中的有机组分，降低装置物耗，减少尾气排放中的有机物，实现达标排放。
本发明用于处理苯酚丙酮装置氧化尾气的工艺包括以下步骤：从生产苯酚丙酮的装置出来的氧化尾气先通过一个热回收换热器1进行热量回收，被回收热量后的尾气在冷却器2采用冷却水冷却，随后进入第一气液分离罐进行气液分离，从顶部排出的未凝结气体，经第一换热器5冷却后，进一步的被深冷器6冷却，之后，进入第二气液分离罐4进行气液分离，从第二气液分离罐顶部排出的未凝结气体，先通过第一换热器5进行冷量回收，再通过第二换热器7进行预热，并进一步的在加热器8中采用蒸汽进行加热，最后进入燃烧器9进行催化燃烧，以除去有害的有机物，燃烧后的气体进入换热器7回收热量后排入大气；从第一和第二气液分离罐分离出来的有机物液体进行回收再利用。
优选的，上述深冷剂为低温盐水，也可使用液态丙烯，经深冷器6深冷处理后的尾气温度为0～15℃。
优选的，上述冷却器2采用冷却水为循环冷却水。
优选的，上述工艺中，气体经加热器8加热后的温度为220-270℃。
优选的，上述工艺中，燃烧器的出口温度为310-380℃。
优选的，经上述工艺处理后，最终排放尾气中总烃的含量小于100mg/m3。
优选的，本发明还提供一种前述工艺所采用的氧化尾气处理装置，该装置顺序包括热回收换热器1、冷却器2、第一气液分离罐3、第二气液分离罐4、第一换热器5、深冷器6、第二换热器7、加热器8和燃烧器9，各部件之间通过管道相连接。
优选的，所述第一和第二气液分离罐为立式容器，气体入口在罐侧方的切线方向，气体进入气液分离罐后，能够形成气旋。同时罐内装有除沫设备。
优选的，所述燃烧器所采用的催化剂为Pt催化剂。
本发明采用冷却氧化尾气进行气液分离，实现回收废气中中的有机物，并在尾气流程中增加深冷换热器，大幅降低氧化尾气温度，使尾气中的有机物尽量凝结。
本发明增加了尾气催化燃烧反应器，在催化剂作用下，使尾气中的有机物充分转化为二氧化碳和水。
本发明使用燃烧后的高温尾气对进燃烧器前的尾气加热，实现能量的重复利用，达到节能效果。
通过冷却分离系统，氧化尾气中非甲烷总烃含量降低80％以上，降至2000mg/m3以下，回收物料尤其是异丙苯量提高，使装置物耗大幅降低。同时经催化燃烧后，最终排放的尾气中总烃含量＜100mg/m3，环境质量大幅提高。
同时本发明装置工艺简单、有效，运行费用低，一次投产可运行5～10年。
附图说明
图1是本技术工艺流程图。
其中附图标记：1-热回收换热器；2-冷却器；3-第一气液分离罐；4-第二气液分离罐；5-第一换热器；6-深冷器；7-第二换热器；8-加热器；9-燃烧器。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
某企业生产的苯酚丙酮尾气，含异丙苯10000mg/m3(此外夹带液相)、过氧化氢异丙苯0.01wt％，苯300mg/Nm3、甲苯30mg/Nm3、非甲烷总烃45×104mg/Nm3，尾气温度为80～100℃，流量为19000Nm3/h经热回收换热器(1)换热后温度为60～70℃，在冷却器(2)采用冷却水冷却后温度为25～40℃，随后进入第一气液分离罐进行气液分离，从顶部排出的未凝结气体，经换热器(5)冷却后温度为15～25℃，进一步的被深冷器(6)冷却是温度为1.4℃，之后，进入第二气液分离罐(4)进行气液分离，从第二气液分离罐顶部排出的未凝结气体，先通过第一换热器(5)进行冷量回收，再通过第二换热器(7)进行预热到100～150℃，并进一步的在加热器(8)中采用蒸汽进行加热到250℃左右，最后进入燃烧器(9)进行催化燃烧，除去有害的有机物，燃烧后的气体进入换热器(7)回收热量后排入大气；从第一和第二气液分离罐分离出来的有机物液体进行回收再利用。最终尾气的烃含量可降至88mg/m3。

Claims (10)

1.一种用于处理苯酚丙酮生产过程中产生的氧化尾气的工艺，包括以下步骤：苯酚丙酮生产过程中产生的氧化尾气先通过一个热回收换热器(1)进行热量回收，被回收热量后的尾气在冷却器(2)采用冷却水冷却，随后进入第一气液分离罐进行气液分离，从顶部排出的未凝结气体，经第一换热器(5)冷却后，进一步被深冷器(6)冷却，之后，进入第二气液分离罐(4)进行气液分离，从第二气液分离罐顶部排出的未凝结气体，先通过第一换热器(5)进行冷量回收，再通过第二换热器(7)进行预热，并进一步的在加热器(8)中采用蒸汽进行加热，最后进入燃烧器(9)进行催化燃烧，以除去有害的有机物，燃烧后的气体进入第二换热器(7)回收热量后排入大气；从第一和第二气液分离罐分离出来的有机物液体进行回收再利用。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，深冷剂为低温盐水，经深冷器(6)深冷处理后的尾气温度为0～15℃。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的工艺，其特征在于，冷却器(2)采用冷却水为循环冷却水。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的工艺，其特征在于，气体经加热器(8)加热后的温度为220-270℃。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的工艺，其特征在于，燃烧器的出口温度为310-380℃。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的工艺，其特征在于，经处理后，最终排放尾气中总烃的含量小于100mg/m3。
7.一种根据权利要求1所述的工艺所采用的氧化尾气处理装置，该装置顺序包括热回收换热器(1)、冷却器(2)、第一气液分离罐(3)、第二气液分离罐(4)、第一换热器(5)、深冷器(6)、第二换热器(7)、加热器(8)和燃烧器(9)，各部件之间通过管道相连接。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一和第二气液分离罐为立式容器，气体入口在罐侧方的切线方向，气体进入气液分离罐后，能够形成气旋，同时罐内装有除沫设备。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述燃烧器所采用的催化剂为Pt催化剂。
10.一种根据权利要求1-6中任一项所述的工艺在处理苯酚丙酮生产中的氧化尾气的用途。
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