CN106984138A - 废气处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废气处理方法，主要解决现有技术中洗涤水耗量大、洗涤后废水难处理的问题。本发明通过采用一种废气处理方法，含EO/PO废气进入一效废气吸收塔T‑101进行吸收，塔顶部废气经吸收后进入一效冷却器E‑101用循环水冷却，冷却后物料进入分液罐V‑101进行分离，分离出的液相与一效废气吸收塔T‑101塔釜液混合后进入一效水合反应器R‑101进行反应，经催化水合除去废水中的EO/PO，反应后的贫液经过预热器H‑101、溴化锂冷冻机U‑101后回流至一效废气吸收塔T‑101塔顶的技术方案较好地解决了上述问题，可用于含环氧乙烷/环氧丙烷废气处理中。

Description

废气处理方法
技术领域
本发明涉及一种废气处理方法。
背景技术
伴随国家社会经济高速发展，国家对环保要求进一步提高。伴随着各项环保法规的出台，“以人为本，绿色环保”是当代企业和社会发展的必经之路。
如何经济合理的对尾气进行处理是环保的一个重要方向，符合我国的能源结构与发展战略。本发明涉及一种对含环氧乙烷/环氧丙烷废气的处理方法，主要解决以往技术中存在环氧乙烷/环氧丙烷洗涤不充分，洗涤消耗大，以及含环氧乙烷/环氧丙烷洗涤废水处理困难等问题。按照《GB 31571-2015石油化学工业污染物排放标准》要求，废气中环氧乙烷和环氧丙烷的限值分别为0.5、1mg/m3，现有的技术或者很难达到此要求，或者会形成二次污染。例如，华东理工大学“http://www.docin.com/p-869252916.html”公开的采用硫酸催化水合的方法，以环氧乙烷水溶液加入0.5～1.0％稀硫酸作为催化剂，在50～70℃，9.8～19.6KPa反应条件下反应生成乙二醇，反应产物需用碱液中和。该反应需要使用硫酸和氢氧化钠、虽然酸碱对EO水合由明显催化作用，但无机酸催化剂会导致碳钢设备腐蚀，而无机碱催化剂会产生一些副产物。同时在洗涤水中引入无机盐，生成含盐废水，对后续废水处理操作的难度高、耗能大，不符合经济合理的环保要求。
物理吸收法：即将环氧乙烷废气引入吸收液中进行净化，将吸收液饱和后经加热，解析，冷凝，回收；本法适用于其量较大，废气组分单一，浓度低，温度低的气体，但需要配置加热解析回收装置，设备体积一般比较大，投资较高，且环氧乙烷性质活泼，吸收液后续处理困难。由于环氧乙烷是一种危险化学组分，除具有高毒性以外，还具有高度易燃性，可自动分解并与多种化合物(包括自身)反应，且这些反应通常具有强烈的放热性。由于具有这些特性，在EO/EG(乙二醇)和EO衍生产品制造工业中已出现过多次严重事故。
EO(环氧乙烷)可遇水充分混溶，来自环氧乙烷/水混合物的中期在空气中(和大气压力下)具有易燃性，除非对EO进行22倍以上稀释(按照体积)。在封闭系统中，如排水沟，可能需要稀释的倍数为100倍，这样才会形成不支持燃烧的混合物。如采用水洗吸收法处理尾气中的EO/PO(环氧丙烷)，为满足安全要求，对洗涤水的用量需求极大，造成能耗损失。同时，EO作为活泼化学剂，其水溶液进入排污系统，可能会与排污系统中的其他物质进行反应(酸类，某些胺类，碱金属氢氧化物，处于极细状态的固体如漂白粘土和锈等)。造成危险。同时，EO及其水溶液作为良好的杀菌剂，可能对生化水池及菌种造成影响。
吸附法：由于活性炭是非极性吸附剂，而环氧乙烷是非极性有机化合物，所以环氧乙烷容易被活性炭吸附。环氧乙烷竟有活性炭吸附，可达到95％以上的净化率，设备简单，投资小，但活性炭相对更换频繁，增加了装卸，运输，更换等工作程序，且含环氧乙烷的活性碳后续处理困难，导致运行成本增加，经济性欠佳。
直接水合法：直接水合法也称环氧乙烷加压水合法。将水和环氧乙烷以摩尔比为22：1的溶液，在列管式反应器中，以操作条件150～200℃，1.5～2.5MPa的条件下发生水合反应生成EG，副产物DEG，TEG等。该方法反应条件相对复杂，能耗大。不符合经济合理，节能环保的要求。
催化水合法：针对使用单纯的酸碱催化剂会腐蚀，污染设备，还会生成其他一些副产物。而直接水合法的能耗太高，本文采用催化水合法处理含环氧乙烷/环氧丙烷废液，如专利CN201010147789中提出的一种环氧乙烷水合生产乙二醇的方法。可在低温，低压条件下，环氧乙烷/环氧丙烷在催化剂作用下生成乙二醇/丙二醇。副产物为DEG/DPG等。反应产物及副产物安全可靠，无毒副作用，无火灾爆炸危险性。由于废液中反应产物及副产物对EO/PO具有良好的吸收效果，反应后废液可循环换利用。该方法具有洗涤水利用率高，能耗低，洗涤后废液易处理，装置运行安全稳定的特点。
反应产物乙二醇可回收利用，乙二醇可用于聚酯树脂，包括纤维、薄膜及工程塑料的生产，可直接用作冷却剂和防冻剂，同时也是生产醇酸树脂、增塑剂、油漆、胶粘剂、表面活性剂、炸药及电容器电解液等产品必不可少的物质，是一种非常重要的脂肪族二元醇。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中洗涤水耗量大、洗涤后废水难处理的问题，提供一种新的废气处理方法。该方法具有洗涤水耗量小、洗涤后废水易处理的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种废气处理方法，含EO/PO废气进入一效废气吸收塔T-101进行吸收，塔顶部废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，分离出的液相与一效废气吸收塔T-101塔釜液混合后进入一效水合反应器R-101进行反应，经催化水合除去废水中的EO/PO，反应后的贫液经过预热器H-101、溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔T-101塔顶；分液罐V-101分离出的气相进入二效冷却器E-102用冷冻水冷却后，进入二效废气吸收塔T-102进行洗涤，洗涤后废气从塔顶达标排空，塔釜液相进入二效水合反应器R-102进行反应，经催化水合除去废水中的EO/PO，反应后的贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后通过冷冻水外送泵P-104回送至二效废气洗涤塔T-102塔顶。
上述技术方案中，优选地，一效废气吸收塔T-101和二效废气吸收塔T-102均为常压操作。
上述技术方案中，优选地，一效废气吸收塔T-101塔釜、一效废气吸收塔T-101塔顶排出管线、二效废气吸收塔T-102塔釜、二效废气吸收塔T-102排空管线上均设有保护氮气管线接口。
上述技术方案中，优选地，回流至一效废气吸收塔T-101塔顶的管线、回流至二效废气吸收塔T-102塔顶的管线上设有新鲜水补充管线接口。
上述技术方案中，优选地，二效水合反应器R-102反应后的贫液，以重量计，0～20％去废水处理系统；回流至一效废气吸收塔T-101塔顶的物料，以重量计，0～20％去废水处理系统。
上述技术方案中，优选地，二效水合反应器R-102反应后的贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后，经冷冻水外送泵P-104后，以重量计，30～80％回送至二效废气洗涤塔T-102塔顶，其余的贫液作为冷冻水进入二效冷却器E-102，然后返回溴化锂冷冻机U-101。
上述技术方案中，优选地，一效废气吸收塔T-101的废气入口管线上、二效废气吸收塔T-102塔顶排空管线上均设有阻火器。
上述技术方案中，优选地，一效水合反应器R-101、二效水合反应器R-102中的水合反应催化剂均采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂(专利号CN201410429127，CN201410097856，CN201310512392，CN201310515574，CN201010261756，CN201010261760，CN201010261756，CN201010261758，CN20101026174，CN200410066632，CN200410052720等且不限于以上专利)；一效水合反应器R-101、二效水合反应器R-102的反应条件均为：反应温度10℃～125℃，反应压力0.05MPa～0.15MPa，停留时间3.5-5min，进入水合反应器内的环氧乙烷与水合反应器内催化剂的质量比为0.1～1：1；一效废气吸收塔T-101的操作条件为：吸收水与进入废气吸收塔内的环氧乙烷的摩尔比为2～400:1，吸收水温度为-15～70℃，常压，理论塔板数为3～30，进入废气吸收塔内的保护氮气与废气的体积比为0.3～0.7：1；二效废气吸收塔T-102的操作条件为：吸收水与进入废气吸收塔内的环氧乙烷的摩尔比为2～400::1，吸收水温度为-15～50℃，常压，理论塔板数为3～30，进入废气吸收塔内的保护氮气与废气的体积比为0.3～0.7：1。
上述技术方案中，更优选地，一效水合反应器R-101、二效水合反应器R-102的反应条件均为：反应温度25℃～120℃；一效废气吸收塔T-101的操作条件为：吸收水与进入废气吸收塔内的环氧乙烷的摩尔比为4～200:1，常压，理论塔板数为8～15；二效废气吸收塔T-101的操作条件为：吸收水与进入废气吸收塔内的环氧乙烷的摩尔比为4～200:1，常压，理论塔板数为8～15。
本发明的目的是提供一种含环氧乙烷/环氧丙烷废气处理方法，具有洗涤水利用率高，能量综合利用，降低能耗，洗涤后废液易处理，装置运行安全稳定，副产物可回收利用，增加经济效益的特点。本发明的特征在于将洗涤后的含EO/PO废水通过催化水合反应生成二元醇类，由于二元醇溶液对EO/PO同样具有良好的吸收效果，可将水合反应后的废水作为洗涤液进行循环吸收及再反应。解决了现有的含EO/PO废气普遍存在的洗涤水耗量大，洗涤后废水难处理等问题，可在较低温度及压力下进行反应，节约装置能耗。本发明与现有技术的主要区别在于本发明通过催化水合反应降低了洗涤水中EO/PO的含量，并利用反应后洗涤水进行循环洗涤。不仅减少了安全隐患，废水处理困难等问题，提高了废水中含醇比例，便于回收利用，更是大大减少了洗涤水用量，提高了经济效益，并用催化水合反应(放热反应)后贫液作为热源为进料富液供热，回收了体系的能量，节能降耗，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图。
图1中，T-101一效废气吸收塔；T-102二效废气吸收塔；R-101一效水合反应器；R-102二效水合反应器；P-101一效废水泵；P-102二效废水泵；U-101溴化锂冷冻机；H-101废水预热器；E-101一效冷却器；E-102二效冷却器；V-101分液罐；P-103残液泵；P-104冷冻水外送泵；1废气；2阻火器；3排空；4阻火器；5废水处理系统；6废水处理系统。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
如图1所示工艺流程，含EO/PO废气温度120℃，流量924.954kg/h(N2＝88.18wt％,EO＝0wt％,PO＝11.82wt％)通过一效废气吸收塔T-101(理论塔板数19块)进行洗涤，洗涤水为70℃的含醇废水30t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝0wt％)，塔顶废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却至45℃，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，罐顶气相进入二效冷却器用冷冻水冷却至15℃后，进入二效废气吸收塔T-102(理论塔板数19块)进行二次洗涤，二次洗涤水为10℃的含醇废水4.560t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝0wt％)，洗涤后气相中EO含量分别为0PPM，PO含量为1PPM，满足环保排放标准，从塔顶排空。一效废气吸收塔底部洗涤富液29930kg/h(其中EO含量0kg/h，PO含量108.171kg/h)与分液罐V-101底部液相出料145.074kg/h(其中EO含量0kg/h，PO含量0.012kg/h)合并后经一效废水泵进入一效水合反应器R-101进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)，反应后贫液温度68℃，经废水预热器H-101加热至73℃后做为冷冻机动力热源进入溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔顶，作为洗涤水循环使用。一效水合反应器R-101进料温度66℃、压力0.05MPaG，停留时间13min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。水合反应器为悬浮床催化反应器，内径1600mm，催化剂装填有效高度3400mm，装填催化剂体积6.8m3，催化剂采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂。反应产生的副产物主要包括丙二醇(PG)，二丙二醇(DPG)及未反应的氮气等。可进行后续回收利用。
二效废气吸收塔T-102对一效废气吸收塔塔顶废气使用低温冷冻水再次吸收，除去塔顶废气中的微量EO/PO，以确保排出废气达到环保排放标准。二效废气吸收吸收塔塔釜富液经二效塔废水泵P-102泵送至二效水和反应器R-102进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)后，反应贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后通过冷冻水外送泵P-104回送至二效废气洗涤塔塔顶作为吸收液循环使用。二效水合反应器R-102的反应温度10.9℃、压力0.05MPaG，停留时间15min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。二效水合反应器R-102为悬浮床催化反应器，内径800mm，催化剂装填有效高度2500mm，装填催化剂体积1.26m3。
【实施例2】
如图1所示工艺流程，含EO/PO废气温度120℃，流量969.646kg/h(N2＝71.3wt％，EO＝28.7wt％，PO＝0wt％)通过一效废气吸收塔T-101(理论塔板数19块)进行洗涤，洗涤水为70℃的含醇废水30t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝wt％)，塔顶废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却至45℃，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，罐顶气相进入二效冷却器用冷冻水冷却至15℃后，进入二效废气吸收塔T-102(理论塔板数19块)进行二次洗涤，二次洗涤水为10℃的含醇废水5t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝0wt％)，洗涤后气相中EO含量分别为痕迹量，PO含量为0PPM，从塔顶排空。一效废气吸收塔底部洗涤富液30117.397kg/h(其中EO含量270.68kg/h，PO含量0kg/h)与分液罐V-101底部液相出料124.698kg/h(其中EO含量0.096kg/h，PO含量0kg/h)合并后经一效废水泵进入一效水合反应器R-101进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)，反应后贫液温度73.4℃，然后做为冷冻机动力热源进入溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔顶，作为洗涤水循环使用。一效水合反应器R-101进料温度68℃、压力0.05MPaG，停留时间12min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。水合反应器为悬浮床催化反应器，内径1600mm，催化剂装填有效高度3000mm，装填催化剂体积6.02m3，催化剂采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂。反应产生的副产物主要包括丙二醇(PG)，二丙二醇(DPG)及未反应的氮气等。可进行后续回收利用。
二效废气吸收塔T-102对一效废气吸收塔塔顶废气使用低温冷冻水再次吸收，除去塔顶废气中的微量EO/PO，以确保排出废气达到环保排放标准。二效废气吸收吸收塔塔釜富液经二效塔废水泵P-102泵送至二效水和反应器R-102进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)后，反应贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后通过冷冻水外送泵P-104回送至二效废气洗涤塔塔顶作为吸收液循环使用。二效水合反应器R-102的反应温度10.9℃、压力0.05MPaG，反应后温度为11.9℃，停留时间15min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。二效水合反应器R-102为悬浮床催化反应器，内径800mm，催化剂装填有效高度2500mm，装填催化剂体积1.26m3。
【实施例3】
如图1所示工艺流程，含EO/PO废气温度120℃，流量969.646kg/h(N2＝71.3wt％，EO＝28.7wt％，PO＝0wt％)通过一效废气吸收塔T-101(理论塔板数19块)进行洗涤，洗涤水为80℃的含醇废水30t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝wt％)，塔顶废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却至45℃，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，罐顶气相进入二效冷却器用冷冻水冷却至15℃后，进入二效废气吸收塔T-102(理论塔板数19块)进行二次洗涤，二次洗涤水为10℃的含醇废水5t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝0wt％)，洗涤后气相中EO含量分别为682PPB，PO含量为0PPM，从塔顶排空。一效废气吸收塔底部洗涤富液29857.356kg/h(其中EO含量206.31kg/h，PO含量0kg/h)与分液罐V-101底部液相出料317.833kg/h(其中EO含量2.164kg/h，PO含量0kg/h)合并后经一效废水泵进入一效水合反应器R-101进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)，反应后贫液温度77.5℃，经废水预热器H-101加热至83℃后做为冷冻机动力热源进入溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔顶，作为洗涤水循环使用。一效水合反应器R-101进料温度73.7℃、压力0.05MPaG，停留时间10min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。水合反应器为悬浮床催化反应器，内径1400mm，催化剂装填有效高度3400mm，装填催化剂体积5.23m3，催化剂采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂。反应产生的副产物主要包括丙二醇(PG)，二丙二醇(DPG)及未反应的氮气等。可进行后续回收利用。
二效废气吸收塔T-102对一效废气吸收塔塔顶废气使用低温冷冻水再次吸收，除去塔顶废气中的微量EO/PO，以确保排出废气达到环保排放标准。二效废气吸收吸收塔塔釜富液经二效塔废水泵P-102泵送至二效水和反应器R-102进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)后，反应贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后通过冷冻水外送泵P-104回送至二效废气洗涤塔塔顶作为吸收液循环使用。二效水合反应器R-102的反应温度13℃、压力0.05MPaG，反应后温度为22℃，停留时间13min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。二效水合反应器R-102为悬浮床催化反应器，内径800mm，催化剂装填有效高度2200mm，装填催化剂体积1.11m3。
【实施例4】
如图1所示工艺流程，含EO/PO废气温度120℃，流量969.646kg/h(N2＝71.3wt％，EO＝28.7wt％，PO＝0wt％)通过一效废气吸收塔T-101(操作压力1barg，理论塔板数19块)进行洗涤，洗涤水为100℃的含醇废水30t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝wt％)，塔顶废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却至45℃，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，罐顶气相进入二效冷却器用冷冻水冷却至15℃后，进入二效废气吸收塔T-102(理论塔板数19块)进行二次洗涤，二次洗涤水为10℃的含醇废水5t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝0wt％)，洗涤后气相中EO含量分别为3.7wt％，PO含量为0PPM，从塔顶排空。一效废气吸收塔底部洗涤富液29512.627kg/h(其中EO含量372.243kg/h，PO含量0kg/h)与分液罐V-101底部液相出料859.021kg/h(其中EO含量16.044kg/h，PO含量0kg/h)合并后经一效废水泵进入一效水合反应器R-101进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)，反应后贫液温度90.9℃，然后做为冷冻机动力热源进入溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔顶，作为洗涤水循环使用。一效水合反应器R-101进料温度84.8℃、压力0.1MPaG，停留时间8min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。水合反应器为悬浮床催化反应器，内径1200mm，催化剂装填有效高度3400mm，装填催化剂体积3.84m3，催化剂采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂。反应产生的副产物主要包括丙二醇(PG)，二丙二醇(DPG)及未反应的氮气等。可进行后续回收利用。
二效废气吸收塔T-102对一效废气吸收塔塔顶废气使用低温冷冻水再次吸收，除去塔顶废气中的微量EO/PO，以确保排出废气达到环保排放标准。二效废气吸收吸收塔塔釜富液经二效塔废水泵P-102泵送至二效水和反应器R-102进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)后，反应贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后通过冷冻水外送泵P-104回送至二效废气洗涤塔塔顶作为吸收液循环使用。二效水合反应器R-102的反应温度15.3℃、压力0.05MPaG，反应后温度为31.6℃，停留时间12min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。二效水合反应器R-102为悬浮床催化反应器，内径800mm，催化剂装填有效高度2000mm，装填催化剂体积1.00m3。
【实施例5】
如图1所示工艺流程，含EO/PO废气温度120℃，流量969.646kg/h(N2＝71.3wt％，EO＝28.7wt％，PO＝0wt％)通过一效废气吸收塔T-101(操作压力1barg，理论塔板数19块)进行洗涤，洗涤水为120℃的含醇废水30t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝wt％)，塔顶废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却至45℃，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，罐顶气相进入二效冷却器用冷冻水冷却至15℃后，进入二效废气吸收塔T-102(理论塔板数19块)进行二次洗涤，二次洗涤水为10℃的含醇废水5t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝0wt％)，洗涤后气相中EO含量分别为3.4wt％，PO含量为0PPM，从塔顶排空。一效废气吸收塔底部洗涤富液28500.403kg/h(其中EO含量349.316kg/h，PO含量0kg/h)与分液罐V-101底部液相出料1868.294kg/h(其中EO含量32.585kg/h，PO含量0kg/h)合并后经一效废水泵进入一效水合反应器R-101进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)，反应后贫液温度89.5℃，然后做为冷冻机动力热源进入溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔顶，作为洗涤水循环使用。一效水合反应器R-101进料温度84.6℃、压力0.1MPaG，停留时间8min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。水合反应器为悬浮床催化反应器，内径1200mm，催化剂装填有效高度3200mm，装填催化剂体积3.61m3，催化剂采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂。反应产生的副产物主要包括丙二醇(PG)，二丙二醇(DPG)及未反应的氮气等。可进行后续回收利用。
二效废气吸收塔T-102对一效废气吸收塔塔顶废气使用低温冷冻水再次吸收，除去塔顶废气中的微量EO/PO，以确保排出废气达到环保排放标准。二效废气吸收吸收塔塔釜富液经二效塔废水泵P-102泵送至二效水和反应器R-102进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)后，反应贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后通过冷冻水外送泵P-104回送至二效废气洗涤塔塔顶作为吸收液循环使用。二效水合反应器R-102的反应温度15.1℃、压力0.05MPaG，反应后温度为30.8℃，停留时间12min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。二效水合反应器R-102为悬浮床催化反应器，内径800mm，催化剂装填有效高度2000mm，装填催化剂体积1.00m3。
【实施例6】
如图1所示工艺流程，含EO/PO废气温度120℃，流量924.954kg/h(N2＝88.18wt％,EO＝0wt％,PO＝11.82wt％)通过一效废气吸收塔T-101(理论塔板数19块)进行洗涤，洗涤水为70℃的含醇废水30t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝0wt％)，塔顶废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却至45℃，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，罐顶气相进入二效冷却器用冷冻水冷却至15℃后，进入二效废气吸收塔T-102(理论塔板数19块)进行二次洗涤，二次洗涤水为20℃的含醇废水5t/h(H2O＝70wt％,EG＝30wt％,PG＝0wt％)，洗涤后气相中EO含量分别为25PPM，PO含量为0PPM，满足环保排放标准，从塔顶排空。一效废气吸收塔底部洗涤富液30117.397kg/h(其中EO含量270.68kg/h，PO含量0kg/h)与分液罐V-101底部液相出料124.698kg/h(其中EO含量0.096kg/h，PO含量0kg/h)合并后经一效废水泵进入一效水合反应器R-101进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)，反应后贫液温度73.4℃，然后做为冷冻机动力热源进入溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔顶，作为洗涤水循环使用。一效水合反应器R-101进料温度68℃、压力0.05MPaG，停留时间12min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。水合反应器为悬浮床催化反应器，内径1600mm，催化剂装填有效高度3000mm，装填催化剂体积6.02m3，催化剂采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂。反应产生的副产物主要包括丙二醇(PG)，二丙二醇(DPG)及未反应的氮气等。可进行后续回收利用。
二效废气吸收塔T-102对一效废气吸收塔塔顶废气使用低温冷冻水再次吸收，除去塔顶废气中的微量EO/PO，以确保排出废气达到环保排放标准。二效废气吸收吸收塔塔釜富液经二效塔废水泵P-102泵送至二效水和反应器R-102进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)后，反应贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后通过冷冻水外送泵P-104回送至二效废气洗涤塔塔顶作为吸收液循环使用。二效水合反应器R-102的反应温度19.8℃、压力0.05MPaG，反应后温度为20.7℃，停留时间10min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。二效水合反应器R-102为悬浮床催化反应器，内径800mm，催化剂装填有效高度1800mm，装填催化剂体积0.9m3。
【实施例6】
如图1所示工艺流程，含EO/PO废气温度120℃，流量969.646kg/h(N2＝71.3wt％，EO＝28.7wt％，PO＝0wt％)通过一效废气吸收塔T-101(理论塔板数19块)进行洗涤，洗涤水为70℃的含醇废水30t/h(H2O＝50wt％,EG＝50wt％,PG＝wt％)，塔顶废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却至45℃，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，罐顶气相进入二效冷却器用冷冻水冷却至15℃后，进入二效废气吸收塔T-102(理论塔板数19块)进行二次洗涤，二次洗涤水为10℃的含醇废水3.55t/h(H2O＝50wt％,EG＝50wt％,PG＝0wt％)，洗涤后气相中EO含量分别为500PPB，PO含量为0PPM，从塔顶排空。一效废气吸收塔底部洗涤富液30151.696kg/h(其中EO含量277.465kg/h，PO含量0kg/h)与分液罐V-101底部液相出料94.827kg/h(其中EO含量0.007kg/h，PO含量0kg/h)合并后经一效废水泵进入一效水合反应器R-101进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)，反应后贫液温度74.6℃，然后做为冷冻机动力热源进入溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔顶，作为洗涤水循环使用。一效水合反应器R-101进料温度68.6℃、压力0.05MPaG，停留时间12min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。水合反应器为悬浮床催化反应器，内径1600mm，催化剂装填有效高度3000mm，装填催化剂体积6.02m3，催化剂采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂。反应产生的副产物主要包括丙二醇(PG)，二丙二醇(DPG)及未反应的氮气等。可进行后续回收利用。
二效废气吸收塔T-102对一效废气吸收塔塔顶废气使用低温冷冻水再次吸收，除去塔顶废气中的微量EO/PO，以确保排出废气达到环保排放标准。二效废气吸收吸收塔塔釜富液经二效塔废水泵P-102泵送至二效水和反应器R-102进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)后，反应贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后通过冷冻水外送泵P-104回送至二效废气洗涤塔塔顶作为吸收液循环使用。二效水合反应器R-102的反应温度11.2℃、压力0.05MPaG，反应后温度为11.4℃，停留时间15min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。二效水合反应器R-102为悬浮床催化反应器，内径800mm，催化剂装填有效高度2500mm，装填催化剂体积1.26m3。
由此可见，含醇吸收水中醇类增加时，有利于环氧乙烷/环氧丙烷的吸收。为维持含醇废水浓度在一定范围内(10wt％--75wt％-，优选30wt％-50wt％)二效水合反应器R-102反应后的贫液，以重量计，10％去废水处理系统；回流至一效废气吸收塔T-101塔顶的物料，以重量计，10％去废水处理系统。二效水合反应器R-102反应后的贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后，经冷冻水外送泵P-104后，以重量计，50％回送至二效废气洗涤塔T-102塔顶，其余的贫液作为冷冻水进入二效冷却器E-102，然后返回溴化锂冷冻机U-101。见实施例7
【实施例7】
按照实施例6所述的条件和步骤，只是：二效水合反应器R-102反应后的贫液，以重量计，10wt％去废水处理系统；回流至一效废气吸收塔T-101塔顶的物料，以重量计，10wt％去废水处理系统。二效水合反应器R-102反应后的贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后，经冷冻水外送泵P-104后，以重量计，50％回送至二效废气洗涤塔T-102塔顶，其余的贫液作为冷冻水进入二效冷却器E-102，然后返回溴化锂冷冻机U-101。实例如下：
如图1所示工艺流程，含EO/PO废气温度120℃，流量969.646kg/h(N2＝71.3wt％，EO＝28.7wt％，PO＝0wt％)通过一效废气吸收塔T-101(理论塔板数19块)进行洗涤，洗涤水为70℃的含醇废水30t/h(H2O＝50wt％,EG＝50wt％,PG＝0wt％)，10wt％去废水处理系统，同时补入等质量水，此时洗涤水为30t/h(H2O＝55wt％,EG＝45wt％,PG＝0wt％)塔顶废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却至45℃，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，效水合反应器R-102反应后的贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后，经冷冻水外送泵P-104后，10％去废水处理系统；同时补入等质量水，以重量计，50％回送至二效废气洗涤塔T-102塔顶，其余的50％贫液作为冷冻水进入二效冷却器E-102，罐顶气相进入二效冷却器用冷冻水4.06t/h(总量的50％，H2O＝59.5wt％,EG＝40.5wt％)冷却至13.1℃后，进入二效废气吸收塔T-102(理论塔板数19块)进行二次洗涤，二次洗涤水为10℃的含醇废水4.06t/h(H2O＝59.5wt％,EG＝40.5wt％)，洗涤后气相中EO含量分别为500PPB，PO含量为0PPM，从塔顶排空。一效废气吸收塔底部洗涤富液30142.034kg/h(其中EO含量276.386kg/h，PO含量0kg/h)与分液罐V-101底部液相出料103.942kg/h(其中EO含量0.019kg/h，PO含量0kg/h)合并后经一效废水泵进入一效水合反应器R-101进行反应(放热反应)，经催化水合除去废水中的EO/PO(EO/PO水合生成对应二元醇)，反应后贫液温度74.4℃，然后做为冷冻机动力热源进入溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔顶，作为洗涤水循环使用。一效水合反应器R-101进料温度68.5℃、压力0.05MPaG，停留时间12min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。水合反应器为悬浮床催化反应器，内径1600mm，催化剂装填有效高度3000mm，装填催化剂体积6.02m3，催化剂采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂。反应产生的副产物主要包括丙二醇(PG)，二丙二醇(DPG)及未反应的氮气等。可进行后续回收利用。
二效水合反应器R-102的反应温度10.8℃、压力0.05MPaG，反应后温度为11.1℃，停留时间15min。反应后环氧乙烷/环氧丙烷转化率为99.999％。二效水合反应器R-102为悬浮床催化反应器，内径800mm，催化剂装填有效高度2500mm，装填催化剂体积1.26m3。
该反应使用70℃洗涤水(H2O＝55wt％,EG＝45wt％)30t/h，10℃冷冻水(H2O＝59.5wt％,EG＝40.5wt％)8.12t/h。
显然，采用本发明的方法，具有洗涤水利用率高，能量综合利用，降低能耗，洗涤后废液易处理，装置运行安全稳定，副产物可回收利用，增加经济效益。解决了现有的含EO/PO废气普遍存在的洗涤水耗量大，洗涤后废水难处理等问题，可在较低温度及压力下进行反应，节约装置能耗，具有较大的技术优势。

Claims (9)

1.一种废气处理方法，含EO/PO废气进入一效废气吸收塔T-101进行吸收，塔顶部废气经吸收后进入一效冷却器E-101用循环水冷却，冷却后物料进入分液罐V-101进行分离，分离出的液相与一效废气吸收塔T-101塔釜液混合后进入一效水合反应器R-101进行反应，经催化水合除去废水中的EO/PO，反应后的贫液经过预热器H-101、溴化锂冷冻机U-101后回流至一效废气吸收塔T-101塔顶；分液罐V-101分离出的气相进入二效冷却器E-102用冷冻水冷却后，进入二效废气吸收塔T-102进行洗涤，洗涤后废气从塔顶达标排空，塔釜液相进入二效水合反应器R-102进行反应，经催化水合除去废水中的EO/PO，反应后的贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后通过冷冻水外送泵P-104回送至二效废气洗涤塔T-102塔顶。
2.根据权利要求1所述废气处理方法，其特征在于一效废气吸收塔T-101和二效废气吸收塔T-102均为常压操作。
3.根据权利要求1所述废气处理方法，其特征在于一效废气吸收塔T-101塔釜、一效废气吸收塔T-101塔顶排出管线、二效废气吸收塔T-102塔釜、二效废气吸收塔T-102排空管线上均设有保护氮气管线接口。
4.根据权利要求1所述废气处理方法，其特征在于回流至一效废气吸收塔T-101塔顶的管线、回流至二效废气吸收塔T-102塔顶的管线上设有新鲜水补充管线接口。
5.根据权利要求1所述废气处理方法，其特征在于二效水合反应器R-102反应后的贫液，以重量计，0～100％去废水处理系统；回流至一效废气吸收塔T-101塔顶的物料，以重量计，0～100％去废水处理系统。
6.根据权利要求1所述废气处理方法，其特征在于二效水合反应器R-102反应后的贫液经溴化锂冷冻机U-101冷却后，经冷冻水外送泵P-104后，以重量计，10～100％回送至二效废气洗涤塔T-102塔顶，其余的贫液作为冷冻水进入二效冷却器E-102，然后返回溴化锂冷冻机U-101。
7.根据权利要求1所述废气处理方法，其特征在于一效废气吸收塔T-101的废气入口管线上、二效废气吸收塔T-102塔顶排空管线上均设有阻火器。
8.根据权利要求1所述废气处理方法，其特征在于一效水合反应器R-101、二效水合反应器R-102中的水合反应催化剂均采用上海石油化工研究院提供的树脂类复合金属催化剂上海石化研究院提供的树脂类复合金属催化剂；一效水合反应器R-101、二效水合反应器R-102的反应条件均为：反应温度10℃～125℃，反应压力0.05MPa～0.15MPa，停留时间2-15min，进入水合反应器内的环氧乙烷与水合反应器内催化剂的质量比为0.01～1：1；一效废气吸收塔T-101的操作条件为：吸收水与进入废气吸收塔内的环氧乙烷的摩尔比为2～400:1，吸收水温度为-15～80℃，常压，理论塔板数为3～30，进入废气吸收塔内的保护氮气与废气的体积比为0.1～1：1；二效废气吸收塔T-102的操作条件为：吸收水与进入废气吸收塔内的环氧乙烷的摩尔比为2～400:1，吸收水温度为-15～50℃，常压，理论塔板数为3～30，进入废气吸收塔内的保护氮气与废气的体积比为0.01～1：1。
9.根据权利要求8所述废气处理方法，其特征在于一效水合反应器R-101、二效水合反应器R-102的反应条件均为：反应温度20℃～120℃；一效废气吸收塔T-101的操作条件为：吸收水与进入废气吸收塔内的环氧乙烷的摩尔比为4～200:1，常压，理论塔板数为8～15；二效废气吸收塔T-101的操作条件为：吸收水与进入废气吸收塔内的环氧乙烷的摩尔比为4～200:1，常压，理论塔板数为8～15。
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