CN103055660B - 一种环己烷氧化尾气处理方法和处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明的环己烷氧化尾气处理方法，采用变压吸附和解吸气压缩工艺结合，首先通过变压吸附、解吸、抽真空步骤富集氧化尾气中的气相有机物，然后通过加压、降温把有机物从气相中分离出来，即分液过程。本发明的环己烷氧化尾气处理系统，包括依次连接的吸附塔、解吸气缓冲罐、解吸气混合罐、分液罐、压缩机、冷干机和后分液罐，吸附塔还连接进气管和出口管，吸附塔还依次经真空泵、冷却器连接解吸气混合罐，分液罐、压缩机、冷干机和后分液罐的底部共同连接回收液罐。本发明的效果是：使环己酮生产氧化尾气中的有机物成份得到充分回收再利用，提高环己酮的收率，带来巨大经济效益。

Description

一种环己烷氧化尾气处理方法和处理系统

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种环己烷氧化尾气处理方法和处理系统。

背景技术

环己酮生产采用环己烷与空气氧化生产的工艺路线，在生产过程中产生的尾气经过醇酮低温吸收，其中绝大部分环己烷被吸收液吸收，尾气就地排空。氧化尾气直接排放既造成环境污染，同时又是一种产品的损失，回收尾气中的有机物不但会减少环境污染，而且会降低产品单耗。因此，回收环己酮生产氧化尾气中的有机物，减少环境污染和降低单耗就成了同行业竞争的技术关键。

发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种有机物回收效果好、经济效益高的环己烷氧化尾气处理方法和处理系统。

本发明是通过如下技术方案实现的： 

本发明的环己烷氧化尾气处理方法，其特征在于：采用变压吸附和解吸气压缩工艺结合，首先通过变压吸附、解吸、抽真空步骤富集氧化尾气中的气相有机物，然后通过加压、降温把有机物从气相中分离出来，即分液过程。

详细步骤为：尾气经吸附塔变压吸附后的净化气送走，逆放解吸气进入解吸气缓冲罐进行缓冲，然后由真空泵将吸附塔抽真空，抽出的真空解吸气进入冷却器冷却后，与逆放解吸气进入解吸气混合罐混合，然后进分液罐进行分液，收集液态有机物，分出的气体由压缩机加压冷却、分液回收气体中的液态有机物，从压缩机出去的气体依次经过冷干机和后分液罐进行分液，进一步回收气体中的液态有机物，将每次得到的有机物回收液汇集即可。

优选方案为，从后分液罐出去的剩余回收气返回至变压吸附工序入口，形成闭路循环。

本发明的环己烷氧化尾气处理系统，其特征在于：包括依次连接的吸附塔、解吸气缓冲罐、解吸气混合罐、分液罐、压缩机、冷干机和后分液罐，吸附塔还连接进气管和出口管，吸附塔还依次经真空泵、冷却器连接解吸气混合罐，分液罐、压缩机、冷干机和后分液罐的底部共同连接回收液罐。

后分液罐顶部出气口连接进气管。

分液罐和后分液罐的顶部出气口还连接放空管。

吸附塔顶部出气口经压力调节系统连接出口管。

吸附塔顶部还连接放空管。

本发明的效果是：该发明在原系统的基础上，采用变压吸附工艺，使环己酮生产氧化尾气中的有机物成份得到充分回收再利用，提高环己酮的收率。以60kt/a环己酮生产装置为例，尾气总量为10000m3/h，每年按运行8000h计算，可回收环己烷900t，环己酮107.08t，环己醇29.83t，年可带来1000多万元的经济效益。

附图说明

图1是本发明环己烷氧化尾气有机物回收工艺简易流程示意图。

图2是8台吸附塔简易流程示意图。

图中，1.吸附塔，2.真空泵，3.真空泵后冷却器，4.解吸气混合罐，5.解吸气缓冲罐，6回收液罐，7.分液罐，8.压缩机，9.冷干机，10.后分液罐，11.进气管，12.放空管，13出口管，14压力调节系统。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

本发明的环己烷氧化尾气处理方法，采用变压吸附和解吸气压缩工艺结合，首先通过变压吸附、解吸、抽真空步骤富集氧化尾气中的气相有机物，然后通过加压、降温把有机物从气相中分离出来，即分液过程。

具体步骤为：尾气经吸附塔1变压吸附后的净化气送走，逆放解吸气进入解吸气缓冲罐5进行缓冲，然后由真空泵2将吸附塔抽真空，抽出的真空解吸气进入冷却器3冷却后，与逆放解吸气进入解吸气混合罐4混合，然后进分液罐7进行分液，收集液态有机物，分出的气体由压缩机8加压冷却、分液回收气体中的液态有机物，从压缩机出去的气体依次经过冷干机9和后分液罐10进行分液，进一步回收气体中的液态有机物，将每次得到的有机物回收液汇集即可。从后分液罐10出去的剩余回收气返回至变压吸附工序入口，形成闭路循环。

本发明的环己烷氧化尾气处理方法，即环己酮生产氧化尾气有机物回收工艺，由变压吸附工序VPSA和解吸气压缩工序两部分组成。

一、变压吸附部分

环己酮生产氧化尾气，经进气管11进入8台吸附塔1，尾气经过8台吸附塔1内完成吸附、连续四次均压降压、逆放、抽真空、连续 4 次均压升压和产品气升压后，在多种吸附剂的依次选择吸附作用下，氧化尾气中的有机物杂质被各种吸附剂吸附下来，未被吸附的氮气等组分作为产品从吸附塔1塔顶流出，经压力调节系统14稳压后通过出口管13送出界区去后工段，净化气去下一步提氮装置。解吸气作为回收气去压缩工序。

八个吸附塔交替进行吸附、再生操作即可实现气体的连续分离与提纯。

变压吸附部分采用8-1-4VPSA工艺流程，即：装置的八个吸附塔中有一个吸附塔始终处于进料吸附的状态。其吸附和再生工艺过程由吸附、连续四次均压降压、逆放、抽真空、连续四次均压升压和产品最终升压等步骤组成。

吸附塔的工作过程依次如下：

1) 吸附过程

压力为0.9MPa(G)，温度为30℃的氧化尾气自塔底进入正处于吸附状态的吸附塔

（始终有1 个吸附塔处于吸附状态）内。在多种吸附剂的依次选择吸附下，其中CmHn

等杂质气体被吸附下来，未被吸附的气体从塔顶流出，经压力调节系统稳压后送出界

区。

当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段某一位置时，

关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀，停止吸附。吸附床开始转入再生过

程。

2) 均压降压过程

在吸附过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氮气放入其它已完成再

生的较低压力吸附塔的过程，该过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间氮气的过

程，本流程共包括了4 次连续的均压降压过程，因而可保证氮气的充分回收。

3) 逆放过程

在均压降压过程结束后，吸附前沿已达到床层出口。这时，逆着吸附方向将吸

附塔压力降至0.02Mpa 左右，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来，逆

放解吸气进解吸气缓冲罐。

4) 抽真空过程

在逆放过程结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用真空泵逆着吸附方向对吸

附床层进行抽真空，使吸附剂得以彻底再生，真空解吸气进入解吸气混合罐。

5) 均压升压过程

在抽真空过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力氮气依次对该吸附塔进行

升压，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且更是回收其它塔的

床层死空间氮气的过程，本流程共包括了连续四次均压升压过程。

6) 产品气升压过程

在四次均压升压过程完成后，为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保

证产品纯度在这一过程中不发生波动，需要通过升压调节阀缓慢而平稳地用产品氮

气将吸附塔压力升至吸附压力。

经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，又为下一次吸附

做好了准备。

二、解吸气压缩工序

变压吸附来的回收解吸气经过分液罐7分液后进压缩机8，加压至 1.25MPa, 通过压缩机8的三级冷却、分液回收环己酮生产氧化尾气中的液相有机物（环己烷、环己酮、环己醇等），从压缩机8出去的气体经过冷干机9进入后分液罐10，进一步回收气体中的有机物（环己烷）。得到的有机物回收液与经分液罐7回收的有机物一起进入回收液罐6（图1），汇集再利用。

从后分液罐10顶部出去的气体返回至本装置（图1）的进气管11入口，再次进行变压吸附工序，形成闭路循环。从后分液罐10顶部出去的气体不但可以进一步净化，而且能够作为动力吹动吸附塔内死空间气体。

本发明的环己烷氧化尾气处理系统，包括依次连接的吸附塔1、解吸气缓冲罐5、解吸气混合罐4、分液罐7、压缩机8、冷干机9和后分液罐10，吸附塔还连接进气管11和出口管13，吸附塔还依次经真空泵2、冷却器3连接解吸气混合罐4，分液罐、压缩机、冷干机和后分液罐的底部共同连接回收液罐6。

后分液罐10顶部出气口连接进气管11。

分液罐和后分液罐的顶部出气口还连接放空管12。

吸附塔顶部出气口经压力调节系统14连接出口管13。

吸附塔顶部还连接放空管12。

Claims (8)

1.一种环己烷氧化尾气处理方法，其特征在于：采用变压吸附和解吸气压缩工艺结合，首先通过变压吸附、解吸、抽真空步骤富集氧化尾气中的气相有机物，然后通过加压、降温把有机物从气相中分离出来，即分液过程；

该方法采用的环己烷氧化尾气处理系统，包括依次连接的吸附塔、解吸气缓冲罐、解吸气混合罐、分液罐、压缩机、冷干机和后分液罐，吸附塔还连接进气管和出口管，吸附塔还依次经真空泵、冷却器连接解吸气混合罐，分液罐、压缩机、冷干机和后分液罐的底部共同连接回收液罐。

2.根据权利要求1所述的环己烷氧化尾气处理方法，其特征在于：尾气经吸附塔变压吸附后的净化气去界区下一工段，逆放解析气进入解吸气缓冲罐进行缓冲，然后由真空泵将吸附塔抽真空，抽出的真空解析气气体进入冷却器冷却后，与逆放解析气分别进入解析气混合罐混合后，一起进分液罐进行分液，收集液态有机物，分出的气体由压缩机加压冷却、分液回收气体中的液态有机物，从压缩机出去的气体依次经过冷干机和后分液罐进行分液，进一步回收气体中的液态有机物，将每次得到的有机物回收液汇集即可。

3.根据权利要求2所述的环己烷氧化尾气处理方法，其特征在于：从后分液罐出去的剩余回收气返回至变压吸附工序入口，形成闭路循环。

4.一种环己烷氧化尾气处理系统，其特征在于：包括依次连接的吸附塔、解吸气缓冲罐、解吸气混合罐、分液罐、压缩机、冷干机和后分液罐，吸附塔还连接进气管和出口管，吸附塔还依次经真空泵、冷却器连接解吸气混合罐，分液罐、压缩机、冷干机和后分液罐的底部共同连接回收液罐；该系统采用的环己烷氧化尾气处理方法，采用变压吸附和解吸气压缩工艺结合，首先通过变压吸附、解吸、抽真空步骤富集氧化尾气中的气相有机物，然后通过加压、降温把有机物从气相中分离出来，即分液过程。

5.根据权利要求4所述的环己烷氧化尾气处理系统，其特征在于：后分液罐顶部出气口连接进气管。

6.根据权利要求4或5所述的环己烷氧化尾气处理系统，其特征在于：分液罐和后分液罐的顶部出气口还连接放空管。

7.根据权利要求4或5所述的环己烷氧化尾气处理系统，其特征在于：吸附塔顶部出气口经压力调节系统连接出口管。

8.根据权利要求7所述的环己烷氧化尾气处理系统，其特征在于：吸附塔顶部还连接放空管。