CN101721896B - 羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法，羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体先进入火炬水封罐，然后再排入火炬系统，火炬水封罐中产生的含碘甲烷的污水收集后进行膜浓缩处理，得到浓缩碘甲烷废水，再将浓缩碘甲烷废水与醋酐进行水合反应除去水分，反应物作为羰基化反应原料的一部分，返回羰基化合成系统中。本发明解决了碘甲烷废水普通环保手段不能处理的难题，通过采用此工艺方法，醋酸、醋酐等羰基化合成装置的火炬系统可以设置水封罐，增强火炬系统安全性，并能节省氮气。

Description

羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种处理醋酸、醋酐等羰基化合成装置火炬排放碘甲烷废水的工艺方法。
背景技术
碘甲烷作为助催化剂在醋酸、醋酐等羰基化合成反应普遍使用，很好的增强了催化剂活性，并使反应条件温和，但由于碘甲烷的引入，也带来了碘甲烷废物处理的难题。目前，醋酸、醋酐等羰基化合成装置的火炬系统通常不设置水封罐，这是由于设置水封罐后，排放气中所含碘甲烷会在水封罐中积聚，为保持水封罐液位稳定，需连续补水，这样就有含碘甲烷废水排出火炬系统。因碘甲烷毒性很强(高度危害)、常压沸点低(42.5℃)，常规的生物处理法、化学处理法、物理化学处理法、物理处理法等有机废水处理方法不能很好的处理碘甲烷废水。但火炬系统依靠分子封和氮气充正压来保证其安全性也不甚可靠，同时还要消耗大量氮气，运行成本很高。
发明内容
本发明的目的是为了解决碘甲烷废水处理难题，提供了一种羰基化合成装置火炬系统的含碘甲烷废水的处理方法，使羰基化火炬系统可以设置水封罐，从而增强装置安全性。
本发明的另一目的是提供一种羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理系统。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法，羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体先进入火炬水封罐，然后再排入火炬系统，火炬水封罐中产生的含碘甲烷的污水收集后进行膜浓缩处理，得到浓缩碘甲烷废水，再将浓缩碘甲烷废水与醋酐进行水合反应除去水分，反应物作为羰基化反应原料的一部分，返回羰基化合成系统中。
羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体一般含有碘甲烷、醋酸甲酯、醋酸和一氧化碳，其中以一氧化碳为主。
火炬水封罐(即水封罐)内设置液位计，需连续补充密封水以保持火炬水封罐内的液位稳定。火炬水封罐中的密封水采用脱盐水，其氯离子含量在10ppm以下。羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体通过火炬水封罐后，直接排入火炬系统进行焚烧处理即可。
火炬水封罐产生的含碘甲烷的污水通过溢流管口排出，经过污水收集罐进行收集。收集后的污水通过污水泵送到膜浓缩装置(如陶瓷膜)，对碘甲烷污水进行浓缩。膜浓缩处理得到的浓缩碘甲烷废水中碘甲烷的浓度为0.6～1.4wt％左右。
浓缩碘甲烷废水送入到羰基化反应原料配料釜，再加入与水等摩尔量的醋酐，进行水合反应，除去其中的水分。在配料釜中的水合反应的温度为60～100℃，优选为70～90℃，最优选为80℃。经过除水步骤得到的物料可以作为羰基化反应原料的一部分，返回羰基化合成系统中，这样就达到循环利用的目的，解决含碘甲烷废水处理的难题。
本发明也提供了一种羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理系统，包括水封罐、污水收集罐、膜浓缩装置和配料釜，水封罐与污水收集罐相连，污水收集罐再与膜浓缩装置相连，膜浓缩装置再与配料釜相连，所述水封罐的污水出口与所述污水收集罐的入口相通，污水收集罐的出口与所述膜浓缩装置的入口相通，膜浓缩装置的浓缩液出口与反应釜的入口相通。水封罐还设有处理气体入口和通向火炬系统的气体出口；所述反应釜设有醋酐入口。
羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体从气体入口通入水封罐中，然后再从气体出口通入火炬系统进行焚烧。水封罐中产生含碘甲烷的污水，该污水通过水封罐的溢流口通入污水收集罐中进行收集，收集后的污水再通过污水收集罐的出口通入膜浓缩装置中进行浓缩处理，膜浓缩处理产生的水可以直接回收利用，膜浓缩处理产生的浓缩碘甲烷废水通过膜浓缩装置的浓缩液出口通入反应釜中，与一同加入的醋酐进行水合反应除去水分。
本发明提供了一种循环利用处理羰基化合成装置火炬含碘甲烷废水的工艺方法，解决了碘甲烷废水普通环保手段不能处理的难题，通过采用此工艺方法，醋酸、醋酐等羰基化合成装置的火炬系统可以设置水封罐，增强火炬系统安全性，并能节省约1500～3000Nm3/h的氮气。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图中，101-水封罐，102-污水收集罐，103-膜浓缩装置，104-配料釜。
具体实施方式
实施例1
羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理系统如图1所示，包括水封罐101、污水收集罐102、膜浓缩装置103和配料釜104，水封罐的污水出口与污水收集罐的入口相通，污水收集罐的出口与膜浓缩装置的入口相通，膜浓缩装置的浓缩液出口与反应釜的入口相通。水封罐还设有气体入口和通向火炬系统的气体出口；所述反应釜设有醋酐入口。
羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的排放气量为2500Nm3/h，其中含碘甲烷为0.04～0.2％mol，醋酸甲酯为4.7～7.8％mol，醋酸为0.1～0.6％mol，其余为一氧化碳气。排放气经过水封罐后，通入火炬进行焚烧处理。水封罐内设置液位计，连续补充密封水以保持火炬水封罐内的液位稳定，密封水采用氯离子含量在10ppm以下的脱盐水。
水封罐排出800kg/h含碘甲烷废水，其中碘甲烷含量0.15～0.7wt.％，先存贮于污水收集罐中，再通过膜浓缩装置进行浓缩处理，膜浓缩得到的水回收利用，排出碘甲烷废水量为200kg/h，其中碘甲烷含量0.6～1.4％wt.，把浓缩后的碘甲烷废水送入羰基化配料釜，向配料釜中加入与废水中的水量等摩尔的醋酐，维持配料釜温度在80℃进行水合反应除水，处理后的反应料液中含有碘甲烷、醋酸、醋酸甲酯等，碘甲烷作为羰基化配催化剂，醋酸作为催化剂溶解剂，醋酸甲酯作为羰基化反应原料，整个处理过程未引入任何羰基化反应体系外的物质，可以直接通入羰基化反应器。

Claims (8)

1.一种羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法，其特征在于羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体先进入火炬水封罐，然后再排入火炬系统，火炬水封罐中产生的含碘甲烷的污水收集后进行膜浓缩处理，得到浓缩碘甲烷废水，再将浓缩碘甲烷废水与醋酐进行水合反应除去水分，反应产物作为羰基化反应原料的一部分，返回羰基化合成系统中；所述羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体含有碘甲烷、醋酸甲酯、醋酸和一氧化碳。
2.根据权利要求1所述的羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法，其特征在于所述火炬水封罐中连续补充密封水，以保持火炬水封罐内的液位稳定。
3.根据权利要求1或2所述的羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法，其特征在于所述火炬水封罐中的密封水采用脱盐水，其氯离子含量在10ppm以下。
4.根据权利要求1所述的羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法，其特征在于膜浓缩处理得到的浓缩碘甲烷废水中碘甲烷的浓度为0.6～1.4wt％。
5.根据权利要求1所述的羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法，其特征在于醋酐的用量与浓缩碘甲烷废水中的水等摩尔。
6.根据权利要求1所述的羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法，其特征在于羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体经过火炬水封罐后，排入火炬系统进行焚烧处理。
7.根据权利要求1所述的羰基化合成装置排入火炬系统的含碘甲烷的可燃气体的处理方法，其特征在于水合反应的温度为60～100℃。
8.一种用于权利要求1所述的处理方法的处理系统，其特征在于包括水封罐、污水收集罐、膜浓缩装置和反应釜，所述水封罐的污水出口与所述污水收集罐的入口相通，污水收集罐的出口与所述膜浓缩装置的入口相通，膜浓缩装置的浓缩液出口与反应釜的入口相通；所述水封罐设有处理气体入口和通向火炬系统的气体出口；所述反应釜设有醋酐入口。
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