CN110013758B - 氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，主要解决现有技术中氢化尾气直接排放而导致的安全性较差的问题。本发明通过采用一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，芳烃氢化系统驰放气经气液分离器分离后，气相一部分经排放管线进入低温催化氧化反应器，反应器出口气体经阻火器后排放，另一部分气相进入氢气回用管线；在气液分离器顶部气相出口设置气体组分分析仪，在线分析尾气中的组成变化，当选择氢气回用时，为尾气中的有机物含量设定上限指标，当超过本指标时，自动关闭回用管线阀门，同时打开排放管线阀门；所述低温催化氧化反应器内装有催化剂和吸附剂的技术方案较好地解决了上述问题，可用于处理含氢驰放气中。
Description
技术领域
本发明涉及一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法。
背景技术
氢化工艺是化工生产中常用的工艺类型，多数使用氢气参加反应，本身具有较高危险性，同时，反应后的尾气处理往往含有氢气，也具有一定危险性。加氢裂化等炼化工艺的尾氢采取循化利用的模式，而规模较小的化工装置往往直接排放，随着安全环保要求的提高，亟需提出一种安全的氢化尾气处理技术。如蒽醌法双氧水生产工艺中，使用大量芳烃及蒽醌类有机物作为过氧化氢的生产媒介，其生产的第一步就是氢化反应，在传统生产工艺中，氢化尾气中一般直接排放，既存在安全隐患也存在环保问题。近年也有专利提到了氢气回用的方法，如CN201520803287.1-一种氢化反应装置以及一种生产过氧化氢的系统和CN106629622A-一种含氢蒽醌工作液的氢化方法及氢化装置，但这些专利仅提及了氢气回用，对必须排放时驰放气的安全处理未涉及。本专利提出了一种用于芳烃体系氢化驰放气安全回用与处理的系统，可在充分利用尾气的同时保障操作的安全性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中氢化尾气直接排放而导致的安全性较差的问题，提供一种新的氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，具有安全性较好的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，芳烃氢化系统驰放气经气液分离器分离后，气相一部分经排放管线进入低温催化氧化反应器，反应器出口气体经阻火器后排放，另一部分气相进入氢气回用管线；在气液分离器顶部气相出口设置气体组分分析仪，在线分析尾气中的组成变化，当选择氢气回用时，为尾气中的有机物含量设定上限指标，当超过本指标时，自动关闭回用管线阀门，同时打开排放管线阀门；所述低温催化氧化反应器内装有催化剂和吸附剂。
上述技术方案中，优选地，低温催化氧化反应器采用U型弯管布置，使水靠重力自流至处理器底部，从处理器底部导淋口排出。
上述技术方案中，优选地，排放管线和回用管线上设有切换阀，各切换阀与气体组分分析仪相连。
上述技术方案中，优选地，低温催化氧化反应器内的吸附剂为镁、镍、钛合金或填充多孔材料。
上述技术方案中，优选地，低温催化氧化反应器内的催化剂为钯。
上述技术方案中，优选地，芳烃氢化系统驰放气中的氢气体积分数为5～30％。
上述技术方案中，优选地，低温催化氧化反应器的操作条件为温度0～40℃，压力0.1～0.5MPa，空速300～1000h-1。
上述技术方案中，优选地，低温催化氧化反应器出口中的氢气体积分数为0.1～2％。
上述技术方案中，优选地，低温催化氧化反应器中吸附剂与催化剂的填充方式为固定床填充，吸附剂在上部，催化剂在下部。
本发明为含芳烃体系氢化尾气的处理提供了安全可靠的控制与操作方法，能有效防止氢化尾气的燃爆和夹带芳烃物料带来的环保问题，有效保证氢化工艺过程的整体安全，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，1.气液分离器2.气体组成监测分析指示3.信号变换器4.氢气回用阀门5.氢气排放阀门6.催化氧化处理器7.阻火器8.芳烃氢化系统驰放气。
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】
一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，如图1所示，芳烃氢化系统驰放气经气液分离器分离后，气相一部分经排放管线进入低温催化氧化反应器，反应器出口气体经阻火器后排放，另一部分气相进入氢气回用管线；在气液分离器顶部气相出口设置气体组分分析仪，在线分析尾气中的组成变化，当选择氢气回用时，为尾气中的有机物含量设定上限指标，当超过本指标时，自动关闭回用管线阀门，同时打开排放管线阀门；所述低温催化氧化反应器内装有催化剂和吸附剂。
低温催化氧化反应器采用U型弯管布置，使水靠重力自流至处理器底部，从处理器底部导淋口排出。排放管线和回用管线上设有切换阀，各切换阀与气体组分分析仪相连。
低温催化氧化反应器内的吸附剂为镁合金。低温催化氧化反应器内的催化剂为钯催化剂，钯负载在活性氧化铝载体上，负载率为0.5％。低温催化氧化反应器的操作条件为温度0℃，压力0.1MPa，空速1000h-1。低温催化氧化反应器中吸附剂与催化剂的填充方式为固定床填充，吸附剂在上部，催化剂在下部。
芳烃氢化系统驰放气中的氢气体积分数为5％。氢气处理器出口气体中的氢气体积分数为0.1％。
【实施例2】
一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，如图1所示，芳烃氢化系统驰放气经气液分离器分离后，气相一部分经排放管线进入低温催化氧化反应器，反应器出口气体经阻火器后排放，另一部分气相进入氢气回用管线；在气液分离器顶部气相出口设置气体组分分析仪，在线分析尾气中的组成变化，当选择氢气回用时，为尾气中的有机物含量设定上限指标，当超过本指标时，自动关闭回用管线阀门，同时打开排放管线阀门；所述低温催化氧化反应器内装有催化剂和吸附剂。
低温催化氧化反应器采用U型弯管布置，使水靠重力自流至处理器底部，从处理器底部导淋口排出。排放管线和回用管线上设有切换阀，各切换阀与气体组分分析仪相连。
低温催化氧化反应器内的吸附剂为镍合金。低温催化氧化反应器内的催化剂为钯催化剂，钯负载在活性氧化铝载体上，负载率为0.5％。低温催化氧化反应器的操作条件为温度40℃，压力0.2MPa，空速300h-1。低温催化氧化反应器中吸附剂与催化剂的填充方式为固定床填充，吸附剂在上部，催化剂在下部。
芳烃氢化系统驰放气中的氢气体积分数为12％。氢气处理器出口气体中的氢气体积分数为0.3％。
【实施例3】
一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，如图1所示，芳烃氢化系统驰放气经气液分离器分离后，气相一部分经排放管线进入低温催化氧化反应器，反应器出口气体经阻火器后排放，另一部分气相进入氢气回用管线；在气液分离器顶部气相出口设置气体组分分析仪，在线分析尾气中的组成变化，当选择氢气回用时，为尾气中的有机物含量设定上限指标，当超过本指标时，自动关闭回用管线阀门，同时打开排放管线阀门；所述低温催化氧化反应器内装有催化剂和吸附剂。
低温催化氧化反应器采用U型弯管布置，使水靠重力自流至处理器底部，从处理器底部导淋口排出。排放管线和回用管线上设有切换阀，各切换阀与气体组分分析仪相连。
低温催化氧化反应器内的吸附剂为镁合金。低温催化氧化反应器内的催化剂为钯催化剂，钯负载在活性氧化铝载体上，负载率为0.5％。低温催化氧化反应器的操作条件为温度40℃，压力0.5MPa，空速300。低温催化氧化反应器中吸附剂与催化剂的填充方式为固定床填充，吸附剂在上部，催化剂在下部。
芳烃氢化系统驰放气中的氢气体积分数为25％。氢气处理器出口气体中的氢气体积分数为1.1％。
【实施例4】
一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，如图1所示，芳烃氢化系统驰放气经气液分离器分离后，气相一部分经排放管线进入低温催化氧化反应器，反应器出口气体经阻火器后排放，另一部分气相进入氢气回用管线；在气液分离器顶部气相出口设置气体组分分析仪，在线分析尾气中的组成变化，当选择氢气回用时，为尾气中的有机物含量设定上限指标，当超过本指标时，自动关闭回用管线阀门，同时打开排放管线阀门；所述低温催化氧化反应器内装有催化剂和吸附剂。
低温催化氧化反应器采用U型弯管布置，使水靠重力自流至处理器底部，从处理器底部导淋口排出。排放管线和回用管线上设有切换阀，各切换阀与气体组分分析仪相连。
低温催化氧化反应器内的吸附剂为镁合金。低温催化氧化反应器内的催化剂为钯催化剂，钯负载在活性氧化铝载体上，负载率为0.5％。低温催化氧化反应器的操作条件为温度20℃，压力0.3MPa，空速500h-1。低温催化氧化反应器中吸附剂与催化剂的填充方式为固定床填充，吸附剂在上部，催化剂在下部。
芳烃氢化系统驰放气中的氢气体积分数为28％。氢气处理器出口气体中的氢气体积分数为1.4％。
【实施例5】
一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，如图1所示，芳烃氢化系统驰放气经气液分离器分离后，气相一部分经排放管线进入低温催化氧化反应器，反应器出口气体经阻火器后排放，另一部分气相进入氢气回用管线；在气液分离器顶部气相出口设置气体组分分析仪，在线分析尾气中的组成变化，当选择氢气回用时，为尾气中的有机物含量设定上限指标，当超过本指标时，自动关闭回用管线阀门，同时打开排放管线阀门；所述低温催化氧化反应器内装有催化剂和吸附剂。
低温催化氧化反应器采用U型弯管布置，使水靠重力自流至处理器底部，从处理器底部导淋口排出。排放管线和回用管线上设有切换阀，各切换阀与气体组分分析仪相连。
低温催化氧化反应器内的吸附剂为钛合金。低温催化氧化反应器内的催化剂为钯催化剂，钯负载在活性氧化铝载体上，负载率为0.5％。低温催化氧化反应器的操作条件为温度25℃，压力0.5MPa，空速300h-1。低温催化氧化反应器中吸附剂与催化剂的填充方式为固定床填充，吸附剂在上部，催化剂在下部。
芳烃氢化系统驰放气中的氢气体积分数为30％。氢气处理器出口气体中的氢气体积分数为2％。
显然，采用本发明的方法，可安全有效的回用氢气，并有效的保证了排放安全性，且环保，具有较大的技术优势。
Claims (8)
1.一种氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，氢气体积分数为5～30％的芳烃氢化系统驰放气经气液分离器分离后，气相一部分经排放管线进入低温催化氧化反应器，反应器出口气体经阻火器后排放，另一部分气相进入氢气回用管线；在气液分离器顶部气相出口设置气体组分分析仪，在线分析尾气中的组成变化，当选择氢气回用时，为尾气中的有机物含量设定上限指标，当超过本指标时，自动关闭回用管线阀门，同时打开排放管线阀门；所述低温催化氧化反应器内装有催化剂和吸附剂；所述低温催化氧化反应器的操作温度为0～40℃。
2.根据权利要求1所述氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，其特征在于低温催化氧化反应器采用U型弯管布置，使水靠重力自流至处理器底部，从处理器底部导淋口排出。
3.根据权利要求1所述氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，其特征在于排放管线和回用管线上设有切换阀，各切换阀与气体组分分析仪相连。
4.根据权利要求1所述氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，其特征在于低温催化氧化反应器内的吸附剂为镁、镍、钛合金或填充多孔材料。
5.根据权利要求1所述氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，其特征在于低温催化氧化反应器内的催化剂为钯。
6.根据权利要求1所述氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，其特征在于低温催化氧化反应器的操作条件为压力0.1～0.5MPa，空速300～1000h-1。
7.根据权利要求1所述氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，其特征在于低温催化氧化反应器出口中的氢气体积分数为0.1～2％。
8.根据权利要求1所述氢化反应装置中氢化尾气安全回用与处理方法，其特征在于低温催化氧化反应器中吸附剂与催化剂的填充方式为固定床填充，吸附剂在上部，催化剂在下部。
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