JP2004167486A - Method for reducing emission of waste oxide gas in industrial process - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To economically reduce the emissions of nitrogen oxides (NOx) generated from a waste destruction process without significant loss of overall waste destruction efficiency. <P>SOLUTION: The emissions of waste oxide gas generated in a thermal oxidizer can be reduced by the use of a multizone waste thermal oxidizer comprising at least one primary combustion zone and at least one downstream waste destruction zone, and by performing the primary combustion of fuel prior to the destruction of at least a portion of the waste. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明は、工業プロセスにおける望ましくない排出を低減させる方法に関する。より詳細には、本発明は、熱酸化の過程で酸化物廃ガスの産生を低減させる方法に関する。   The present invention relates to a method for reducing unwanted emissions in industrial processes. More particularly, the present invention relates to a method for reducing the production of oxide waste gas during the course of thermal oxidation.

熱オキシダイザーは、しばしば工業プロセスからの廃棄物流れを処分するのに使用される。典型的な熱オキシダイザーにおいて、廃棄物流れおよび酸化剤は、廃棄物を分解するために高温で配合される。廃棄物流れが酸化剤とよく混合され、廃棄物が十分な時間、熱オキシダイザー中で高温に維持される場合、廃棄物分解が酸化反応の組み合わせを通じて起きる。また、熱オキシダイザーに燃料流れを提供することが必要である場合もある。燃料流れは、熱オキシダイザー中で同時に燃焼され、望ましい廃棄物分解温度を維持する。幾つかの場合において、廃熱回収装置、例えば熱回収蒸気ボイラー(HRSB)も熱オキシダイザーに組み込まれ得るが、これは主たる目的ではない。熱オキシダイザーについては、廃棄物分解効率を最大化することがまず第一に必要であり、HRSBの利用は全く任意的である。   Thermal oxidizers are often used to dispose of waste streams from industrial processes. In a typical thermal oxidizer, a waste stream and an oxidizer are compounded at an elevated temperature to decompose the waste. If the waste stream is well mixed with the oxidant and the waste is maintained at a high temperature in the thermal oxidizer for a sufficient time, waste decomposition occurs through a combination of oxidation reactions. It may also be necessary to provide a fuel flow to the thermal oxidizer. The fuel streams are simultaneously burned in a thermal oxidizer to maintain a desired waste decomposition temperature. In some cases, a waste heat recovery device such as a heat recovery steam boiler (HRSB) may also be incorporated into the thermal oxidizer, but this is not the primary purpose. For thermal oxidizers, it is necessary to maximize waste decomposition efficiency, and the use of HRSB is entirely optional.

分解効率を維持するために必要な高い温度(典型的には600℃以上)のために、酸化物廃ガス「WOG」は、しばしば熱オキシダイザー操作の副生成物として産生される。酸化物廃ガスは、窒素ベース酸化物(NOx)、硫黄ベース酸化物(SOx)、炭素ベース酸化物(COx)またはこれらの組み合わせを含有するガスである。前記の酸化物廃ガスは、化学、燃焼または熱プロセスを含む多様なプロセスにより産生される。   Oxide waste gas "WOG" is often produced as a by-product of the thermal oxidizer operation because of the high temperatures required to maintain cracking efficiency (typically 600 ° C. or higher). The oxide waste gas is a gas containing a nitrogen-based oxide (NOx), a sulfur-based oxide (SOx), a carbon-based oxide (COx), or a combination thereof. The oxide waste gases are produced by a variety of processes, including chemical, combustion or thermal processes.

環境に導入された場合、酸化物廃ガスは望ましくない影響を発生し得る。例えば、窒素ベース酸化物はオゾンの形成に主要な役割を演じ、酸性雨の硝酸成分の原因となるものと考えられる。硫黄ベース酸化物は、湖および河川の酸性化、建造物および記念碑等の腐食の促進、視程の減少および健康への悪影響と関係がある。炭素ベース酸化物、最も著名には一酸化炭素、は公衆への深刻な健康問題を与える場合があり、地球温暖化と関連付けられてきた。これらの深刻な環境上および健康上の悪影響のために、酸化物廃ガスの環境への導入は、国および地方政府機関両者により厳しく規制されている。前記の規制は、来るべき時代によりいっそう制限的になるものと予測される。   When introduced into the environment, oxide waste gases can produce undesirable effects. For example, nitrogen-based oxides play a major role in ozone formation and are thought to be responsible for the nitric acid component of acid rain. Sulfur-based oxides are associated with acidification of lakes and rivers, increased corrosion of buildings and monuments, reduced visibility and adverse health effects. Carbon-based oxides, most notably carbon monoxide, can pose a serious public health problem and have been associated with global warming. Because of these serious environmental and health hazards, the introduction of oxide waste gases into the environment is tightly regulated by both national and local government agencies. These regulations are expected to be more restrictive in the coming era.

熱オキシダイザーの一目的は、廃棄化合物を分解し、優先的にそれらを無害な二酸化炭素と水に転化することである。従って、上述のWOGの発生は、工業が敢えて最小限化しようとする望ましくない影響である。熱オキシダイザーのために多くの異なる設計および構造が提案されてきたが、全てのものが少なくとも一つの高温廃棄物分解帯を含み、それ故、少なくとも幾分かのWOGを産生する。   One purpose of thermal oxidizers is to break down waste compounds and convert them preferentially to harmless carbon dioxide and water. Thus, the occurrence of WOG described above is an undesirable effect that industry dares to minimize. Many different designs and structures have been proposed for thermal oxidizers, but all include at least one hot waste decomposition zone and therefore produce at least some WOG.

熱オキシダイザーと対照的に、工業用ボイラーは燃料燃焼からの熱を蒸気に変換する。工業用ボイラー(ユーティリティーボイラー、商業用ボイラー、施設用ボイラーまたは直接点火式ボイラーとも称される)は、少なくとも一つの燃焼帯(一般に「炉」部分と称される)および少なくとも一つの蒸気ボイラー部分を含む。工業用ボイラーから生じた蒸気は、加熱用途−例えば精製所における蒸留カラムの運転−に使用され得るが、より典型的には、蒸気は、発電機と連結された蒸気タービン運転の動力を提供するために使用される。この目的の相違にも拘らず、工業用ボイラーは、また、この運転の結果としてWOGを産生する。   In contrast to thermal oxidizers, industrial boilers convert heat from fuel combustion into steam. Industrial boilers (also referred to as utility boilers, commercial boilers, utility boilers or direct-fired boilers) have at least one combustion zone (commonly referred to as a "furnace" section) and at least one steam boiler section. Including. Steam generated from industrial boilers can be used for heating applications-for example, operating distillation columns in refineries-but more typically, the steam provides power for operating a steam turbine coupled to a generator. Used for Despite this objective difference, industrial boilers also produce WOG as a result of this operation.

熱オキシダイザーよりも、より多くの使用中の工業用ボイラーが存在するので、今日までのWOG排出削減努力の大部分は熱オキシダイザー操作よりむしろ工業用ボイラーを改善することに焦点が向けられてきた。特に、米国政府ならびに多くの工業用ボイラー製造業者は、工業用ボイラーにより産生されるNOx排出の低減に対しかなりの研究努力を向けてきた。この働きの結果として開発された排出低減法は、工業用ボイラーが限られた数の燃料−主として石炭および高純度天然ガス−を利用し、且つこれらの燃料は比較的一定の組成を有し、本質的に一定の燃焼速度で使用されるという事実を利用している。   Because there are more industrial boilers in use than thermal oxidizers, most of the WOG emission reduction efforts to date have focused on improving industrial boilers rather than thermal oxidizer operations. Was. In particular, the United States government and many industrial boiler manufacturers have devoted considerable research effort to reducing NOx emissions produced by industrial boilers. The emission reduction method developed as a result of this work is that industrial boilers utilize a limited number of fuels-mainly coal and high-purity natural gas-and these fuels have a relatively constant composition, It takes advantage of the fact that it is used at an essentially constant burning rate.

公知の工業用ボイラー排出低減法のいくつかは、また、工業プロセス熱オキシダイザーに適用可能であり得ると提案されている。不幸にしてこれらの方法は、限られた使用についてのものだけである。全ての工業用ボイラー排出低減法は、実質的な資本、運転または維持費用を伴う。それらが、廃棄物分解系に適用された場合にこれらの方法を経済的に魅力のないものとしている。更に、ボイラー関連方法の工業的熱オキシダイザーへの盲目的適用は、その結果として廃棄物分解効率の減少の原因となる場合があり、しばしば、それ自身酸化物廃ガスとして環境に有害なものである副生成物を発生させている。   It is proposed that some of the known industrial boiler emission reduction methods may also be applicable to industrial process thermal oxidizers. Unfortunately, these methods are only for limited use. All industrial boiler emission reduction methods involve substantial capital, operating or maintenance costs. They make these methods economically unattractive when applied to waste decomposition systems. In addition, blind applications of boiler-related methods to industrial thermal oxidizers can result in reduced waste decomposition efficiency, and often are themselves harmful to the environment as oxide waste gas. It produces certain by-products.

工業用ボイラー用の伝統的な酸化物廃ガス低減法は、二つの広い範疇にグループ化されることができ、これは燃焼改良および燃焼後プロセスである。NOxの形成を阻止する低減法は、「燃焼改良」と称され、低NOxバーナー、オーバーファイヤーエアー(overfire air)、再燃焼、煙道ガス再循環、および運転改良を含む。一度形成されたNOxを分解する低減法は、「燃焼後プロセス」と呼ばれる。燃焼後プロセスには、選択的触媒還元、選択的非触媒還元、およびハイブリッドプロセスが含まれる。   Traditional oxide waste gas reduction methods for industrial boilers can be grouped into two broad categories: combustion improvement and post-combustion processes. Reduction methods that prevent NOx formation are termed "combustion improvement" and include low NOx burners, overfire air, reburning, flue gas recirculation, and operational improvements. Reduction methods that break down once formed NOx are referred to as "post-combustion processes." Post-combustion processes include selective catalytic reduction, selective non-catalytic reduction, and hybrid processes.

低NOxバーナー(LNBs)は、一つの燃焼改良法であり、燃料および空気の混合を調節し、幾分かの量を段階燃焼(staged combusion)に到達させるよう設計されている。段階燃焼は、一次段階におけるある程度の燃焼および廃棄物分解装置の再燃焼段階部分における追加燃焼を伴う。結果的に、段階減少は幾つかの燃焼相の過程で、火炎温度および酸素濃度双方を減少させ、これは次に熱NOxおよび燃料NOx産生の双方を減少させる。段階燃焼を達成するために、一次燃焼段階へ送達される燃料ガスに加えて、燃料ガスが再燃焼段階に提供されることが要求される。この実施の潜在的利点は、装置の再燃焼部分における過剰な燃料ガスの消費により相殺される。   Low NOx burners (LNBs) are one method of improving combustion and are designed to regulate the mixing of fuel and air to reach some of the staged combustion. Staged combustion involves some combustion in the primary stage and additional combustion in the reburn stage portion of the waste cracker. Consequently, step reduction reduces both flame temperature and oxygen concentration in the course of some combustion phases, which in turn reduces both thermal NOx and fuel NOx production. To achieve staged combustion, it is required that fuel gas be provided to the reburn stage in addition to the fuel gas delivered to the primary stage. The potential benefits of this implementation are offset by excessive fuel gas consumption in the reburn portion of the device.

ある種のボイラー運転パラメーターを変化させることは、NOx産生を低減させるであろう炉内の条件を創出することができる−前記の変化は、一般に運転改良法と呼ばれる。例としては、バーナーアウトオブサービス(burners−out−of−service(BOOS)、低過剰空気(low excess air)(LEA)およびバイアスファイヤリング(biased firing)(BF)が挙げられる。   Changing certain boiler operating parameters can create conditions in the furnace that will reduce NOx production-these changes are commonly referred to as operational improvements. Examples include burners-out-of-service (BOOS), low excess air (LEA), and biased firing (BF).

上記したような慣用の燃焼改良法は、非常に資本集約的であるか、または運転改良の場合は要求される廃棄物分解効率を達成することにとって有害であるかのいずれかである。前述したように、一度形成されたNOxを分解する方法は、「燃焼後プロセス」と呼ばれており、選択的触媒還元(SCR)、選択的非触媒還元(SNCR)およびハイブリッドプロセスが含まれる。   Conventional combustion improvement methods as described above are either very capital intensive or, in the case of operational improvements, detrimental to achieving the required waste decomposition efficiency. As mentioned above, the method of decomposing NOx once formed is called "post-combustion process" and includes selective catalytic reduction (SCR), selective non-catalytic reduction (SNCR) and hybrid processes.

慣用の燃焼後法がWOG排出の一定レベルの低減を達成することができる一方で、望ましくない環境上の欠陥を伴わなくはないことは留意すべきことである。例えば、SNCRの使用は環境中にアンモニアおよび亜酸化窒素の放出をもたらす。放出されたアンモニアは、SNCR系の下流での有害な影響をもたらすことができ、例えばエアヒーター汚染、プルーム形成およびその他の顕著な飛灰による汚染が挙げられる。SCRもまた、望ましくない影響を有する場合があり、例えばアンモニアの放出、望ましくない硫黄酸化物の促進された産生、および高ガス−サイド圧力低下をはじめとする。更に、SNCRおよびSCR法により必要とされるアンモニア取り扱いおよび貯蔵は、深刻な安全の問題を提起する。更にまた、SCR低減法は、ゼオライトまたは貴金属触媒を使用する。前記の触媒は、購入するのに高価であるばかりでなく、それらの有効期限が終了したとき処分するのに費用が嵩む。触媒は、また、硫黄含有化合物のような汚染物質に鋭敏であり、系は容易に汚染し得る(例えば、硫酸アンモニウムの現場(in−situ)での形成)。また、酸化物分解法については、維持費用が増大し、特殊な連続排出モニタリング装置がしばしば系の性能をモニターするのに必要とされる。   It should be noted that while conventional post-combustion methods can achieve a certain level of reduction in WOG emissions, they are not without undesirable environmental deficiencies. For example, the use of SNCR results in the release of ammonia and nitrous oxide into the environment. The released ammonia can have deleterious effects downstream of the SNCR system, including air heater contamination, plume formation and other significant fly ash contamination. SCRs may also have undesirable effects, including, for example, the release of ammonia, the accelerated production of undesirable sulfur oxides, and high gas-side pressure drops. Further, the ammonia handling and storage required by SNCR and SCR methods poses serious safety issues. Furthermore, SCR reduction methods use zeolites or noble metal catalysts. Such catalysts are not only expensive to purchase, but also expensive to dispose of when their expiration date has expired. The catalyst is also sensitive to contaminants, such as sulfur-containing compounds, and the system can be easily contaminated (eg, in-situ formation of ammonium sulfate). Also, for oxide decomposition methods, maintenance costs are increased and specialized continuous emission monitoring equipment is often required to monitor system performance.

従って、熱オキシダイザーに関連する酸化物廃ガスを低減させる現行の工業的方法について、多くの欠陥が存在する。工業プロセス内で熱オキシダイザーが最小の酸化物廃ガス排出で運転されることができ、一方で廃棄物分解の過程で最適の分解効率を維持する、単純で、低資本の、高効率プロセスについての必要性が存在する。更に、一次燃焼帯の下流で燃料ガスについての必要性を要求することなく、低減した量の酸化物廃ガスを産生することができる熱オキシダイザーについての必要性が存在する。   Accordingly, there are many deficiencies with current industrial methods for reducing oxide waste gas associated with thermal oxidizers. For simple, low-capacity, high-efficiency processes in which thermal oxidizers can be operated with minimal oxide waste gas emissions in industrial processes, while maintaining optimal cracking efficiency during the waste cracking process There is a need for. Further, there is a need for a thermal oxidizer that can produce reduced amounts of oxide waste gas without requiring the need for fuel gas downstream of the primary combustion zone.

それ故、本発明の一態様は、工業プロセスにおける酸化物廃ガス排出を低減させる新規な方法を提供する。本発明の他の態様は、より低度の酸化物廃ガス排出を生じる新規な廃棄物分解法を提供する。これらのおよび他の新規な特徴は、本明細書および特許請求の範囲を読んだ後には当業者にとって明らかであろう。   Therefore, one aspect of the present invention provides a novel method for reducing oxide waste gas emissions in industrial processes. Another aspect of the present invention provides a novel waste decomposition method that results in lower oxide waste gas emissions. These and other novel features will be apparent to those of ordinary skill in the art after reading this specification and the claims.

従って、本発明の一態様は、NOx排出の発生を低減させる新規なプロセスを提供する。これらのプロセスは、廃棄物流れを熱オキシダイザーに向かわせ;少なくとも一部の廃棄物流れを熱オキシダイザーの一次燃焼帯中で燃焼させ;そして熱オキシダイザーの下流の廃棄物分解帯中に廃棄物流れの少なくとも一部を注入する工程を含む。廃棄物流れは、少なくとも約0.5モル%の反応性廃棄物成分および約99.5モル%以下の不活性成分を含む。廃棄物流れは、少なくとも約2.0モル%の反応性廃棄物成分および約98モル%以下の不活性成分を含むことが好ましい。   Accordingly, one aspect of the present invention provides a novel process for reducing the occurrence of NOx emissions. These processes direct the waste stream to a thermal oxidizer; burn at least a portion of the waste stream in a primary combustion zone of the thermal oxidizer; and dispose of the waste stream in a waste decomposition zone downstream of the thermal oxidizer. And injecting at least a portion of the material stream. The waste stream contains at least about 0.5 mole% of reactive waste components and no more than about 99.5 mole% of inert components. Preferably, the waste stream contains at least about 2.0 mole% of reactive waste components and no more than about 98 mole% of inert components.

本発明の方法は、更に一次燃焼帯に水性廃棄物流れを供給することを含む。また、付随する廃棄物を下流の廃棄物分解帯に供給する工程が本発明に含まれ、ここで付随廃棄物は水性廃棄物および代替の廃棄物からなる群から選択される。   The method of the present invention further includes providing an aqueous waste stream to the primary combustion zone. Also included in the present invention is the step of providing associated waste to a downstream waste decomposition zone, wherein the associated waste is selected from the group consisting of aqueous waste and alternative waste.

本発明の方法は、工業プロセスにより製造される生成物がアクリル酸、メタクリル酸、アクロレイン、メタアクロレイン、シアン化水素、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水フタル酸、無水マレイン酸およびこれらの混合物からなる群から選択される、工業プロセスと組み合わせられ得る。   The process of the present invention is characterized in that the product produced by the industrial process is selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, acrolein, methacrolein, hydrogen cyanide, acrylonitrile, methacrylonitrile, phthalic anhydride, maleic anhydride and mixtures thereof. Can be combined with industrial processes.

本発明の代替の態様においては、工業化学的プロセスがメタクリル酸、アクロレイン、メタアクロレイン、シアン化水素、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水フタル酸、無水マレイン酸およびこれらの混合物からなる群から選択される生成物を製造する、工業化学的プロセスの酸化物廃ガスの排出を低減させる方法を包含する。本発明の代替の態様は、廃棄物流れを水平熱オキシダイザーに向かわせ;少なくとも一部の廃棄物流れを熱オキシダイザーの一次燃焼帯中で燃焼させ;さらに熱オキシダイザーの下流の廃棄物分解帯に廃棄物流れの少なくとも一部を注入する工程を含む。代替の態様における廃棄物流れは、少なくとも約0.5モル%の反応性廃棄物成分および約99.5モル%以下の不活性成分を含む。本発明の代替の態様は、また、水性廃棄物流れを一次燃焼帯に提供することを含む。本発明の代替の態様には、また、付随する廃棄物を下流の廃棄物分解帯に提供する工程が含まれ、ここで付随廃棄物は水性廃棄物および代替の廃棄物からなる群から選択される。   In an alternative embodiment of the present invention, the industrial chemical process is a product selected from the group consisting of methacrylic acid, acrolein, methacrolein, hydrogen cyanide, acrylonitrile, methacrylonitrile, phthalic anhydride, maleic anhydride and mixtures thereof. And a method for reducing the emission of waste oxide gases of industrial chemical processes. Alternative aspects of the invention include directing the waste stream to a horizontal thermal oxidizer; burning at least a portion of the waste stream in a primary combustion zone of the thermal oxidizer; and further decomposing the waste downstream of the thermal oxidizer. Injecting at least a portion of the waste stream into the zone. In an alternative embodiment, the waste stream comprises at least about 0.5 mole% reactive waste components and no more than about 99.5 mole% inert components. An alternative aspect of the invention also includes providing an aqueous waste stream to the primary combustion zone. An alternative embodiment of the present invention also includes providing associated waste to a downstream waste decomposition zone, wherein the associated waste is selected from the group consisting of aqueous waste and alternative waste. You.

本発明は、酸化物廃ガス排出を低減する方法に関する。具体的には、熱オキシダイザー内で産生された酸化物廃ガス排出は、少なくとも一つの一次燃焼帯および少なくとも一つの下流の廃棄物分解帯を含む多帯域廃棄物熱オキシダイザーの使用により低減され得る。廃棄物の少なくとも一部の分解前に燃料の一次燃焼を遂行することにより、廃棄物分解プロセスからの酸化物廃ガス排出が経済的に、および全体の廃棄物分解効率の深刻な損失なしに低減され得ることが見出された。更に、水性廃棄物流れの一次燃焼帯への添加が、また酸化物廃ガス排出を低減するよう働くことができることが見出された。   The present invention relates to a method for reducing oxide waste gas emissions. Specifically, oxide waste gas emissions produced in the thermal oxidizer are reduced by use of a multi-band waste thermal oxidizer that includes at least one primary combustion zone and at least one downstream waste decomposition zone. obtain. Performing primary combustion of the fuel prior to at least partial decomposition of the waste reduces oxide waste gas emissions from the waste decomposition process economically and without significant loss of overall waste decomposition efficiency It has been found that this can be done. Further, it has been found that the addition of an aqueous waste stream to the primary combustion zone can also serve to reduce oxide waste gas emissions.

本明細書における図面を参照すると、本発明の一態様に従い排出物中における酸化物廃ガス含量を低減させる方法は、図1において示されている。同様の番号は、同様の流れ、工程および要素を表す。図1の熱オキシダイザー20は、多段水平熱オキシダイザーとしての概略図中で示される。図1の態様において、酸化剤流れ10は熱オキシダイザー20の一次燃焼帯22内で燃焼燃料流れ12と共に燃焼される。酸化剤流れ10は、1以上のガスを含有し、1から100%の酸素を含む。好適な酸化剤の例としては、これらに限定されないが、大気、純度100%酸素、酸素富化空気、オゾンまたは酸素含有プロセスベントガスが挙げられる。幾つかの態様において、混合酸化剤流れを提供するよりもむしろ、二つの独立した酸化剤流れを利用することが有益となり得て、これは熱オキシダイザーに別々に、しかし熱オキシダイザー内部ですぐに良好な混合を促進するために十分極めて接近して導入される。例えば、安全性および操業性の理由のために、大気流れは、純酸素添加ランスとは別に、しかし極めて接近してノズルから注入され得る。   Referring to the drawings herein, a method for reducing oxide waste gas content in an effluent according to one aspect of the present invention is illustrated in FIG. Like numbers represent like flows, steps and elements. The thermal oxidizer 20 of FIG. 1 is shown in a schematic diagram as a multi-stage horizontal thermal oxidizer. In the embodiment of FIG. 1, oxidant stream 10 is combusted with combustion fuel stream 12 in primary combustion zone 22 of thermal oxidizer 20. Oxidant stream 10 contains one or more gases and contains 1 to 100% oxygen. Examples of suitable oxidants include, but are not limited to, air, 100% pure oxygen, oxygen-enriched air, ozone, or an oxygen-containing process vent gas. In some embodiments, rather than providing a mixed oxidant stream, it may be beneficial to utilize two separate oxidant streams, which can be separated into the thermal oxidizer but immediately inside the thermal oxidizer. Is introduced very close enough to promote good mixing. For example, for safety and operability reasons, the atmospheric flow can be injected from the nozzle separately, but in close proximity to the pure oxygenation lance.

図1で示されるように、酸化剤流れ10の一部は、また、補充の酸化剤流れ13を提供するためにティー11において任意に迂回され得る。補充酸化剤流れ13の1以上の下流の廃棄物分解帯への注入は、廃棄物分解効率を向上させることができる。図1の態様において、補充酸化剤13は添加点23を経由して二次廃棄物分解帯26に提供される。   As shown in FIG. 1, a portion of the oxidant stream 10 may also be optionally diverted at the tee 11 to provide a supplemental oxidant stream 13. Injecting make-up oxidant stream 13 into one or more downstream waste decomposition zones can increase waste decomposition efficiency. In the embodiment of FIG. 1, supplemental oxidant 13 is provided to secondary waste decomposition zone 26 via addition point 23.

燃焼燃料12は天然ガスであることが好ましいが、燃焼燃料は酸化剤と反応した場合に熱を放出することができる1以上の成分の任意の混合物を含むことができる。好適な燃焼燃料成分の例としては、これらに限定されないが、燃料油、炭化水素ガス、水素、可燃性有機物および石炭が挙げられる。図1は、単一点において一次燃焼帯22に注入される燃焼燃料流れ12を図示する。しかしながら、燃焼燃料流れ12は複数点を通して添加され得るか、あるいはバーナー、風箱、ミキサー、ディストリビューター、インジェクター、ノズルまたは燃焼帯22に燃焼燃料を送達する他の装置を経由して一次燃焼帯22に導入され得る。   Preferably, the combustion fuel 12 is natural gas, but the combustion fuel may include any mixture of one or more components that can release heat when reacted with an oxidant. Examples of suitable combustion fuel components include, but are not limited to, fuel oils, hydrocarbon gases, hydrogen, flammable organics, and coal. FIG. 1 illustrates a combustion fuel stream 12 injected into a primary combustion zone 22 at a single point. However, the combustion fuel stream 12 may be added through multiple points or the primary combustion zone 22 via a burner, wind box, mixer, distributor, injector, nozzle or other device that delivers combustion fuel to the combustion zone 22. Can be introduced.

同様にまた、多くの任意のものが燃焼帯22および廃棄物分解帯26への酸化剤添加のために使用され得る。一次燃焼帯22内で酸化剤流れ10および燃焼燃料流れ12は混合され、燃焼されて熱を発生させる。幾つかの態様において、燃焼帯への添加前にまたは同時に燃焼燃料および酸化剤を配合することが有益であることがあり、ミキサー、低NOxバーナー(LNB)またはアトマイザー等の一般的な装置が前記の目的に使用されることができる。適当な燃料および酸化剤添加装置の選択は、当業者の能力の範囲内であり、燃料の種類および使用される酸化剤、熱オキシダイザーの構造ならびに経済的要因を含む多くの変数に依存する。   Similarly, many options can be used for oxidant addition to the combustion zone 22 and the waste decomposition zone 26. In the primary combustion zone 22, the oxidant stream 10 and the combustion fuel stream 12 are mixed and burned to generate heat. In some embodiments, it may be beneficial to compound the combustion fuel and oxidizer prior to or simultaneously with the addition to the combustion zone, and common equipment such as mixers, low NOx burners (LNB) or atomizers may be used. Can be used for the purpose. The selection of the appropriate fuel and oxidizer addition equipment is within the capabilities of those skilled in the art and depends on a number of variables including the type of fuel and oxidizer used, the structure of the thermal oxidizer and economic factors.

NOxは、燃焼の間に、一次燃焼帯22に存在する高温、および酸化剤流れ10および/または燃焼燃料流れ12中の窒素の存在の結果として、発生する。燃焼プロセスは、典型的には、幾分かの量の二酸化炭素、一酸化炭素および水をも生成する。
一次燃焼帯22からの熱および燃焼生成物は、隣接した一次廃棄物分解帯24の中に、そして二次廃棄物分解帯26の中に流入する。従って、一次廃棄物分解帯24は、一次燃焼帯22の「下流」にあるものとして名づけられ、二次廃棄物分解帯26は一次廃棄物分解帯24の下流にある。
NOx is generated during combustion as a result of the high temperatures present in primary combustion zone 22 and the presence of nitrogen in oxidant stream 10 and / or combustion fuel stream 12. The combustion process typically also produces some amounts of carbon dioxide, carbon monoxide and water.
Heat and combustion products from the primary combustion zone 22 flow into an adjacent primary waste decomposition zone 24 and into a secondary waste decomposition zone 26. Accordingly, primary waste decomposition zone 24 is termed as being “downstream” of primary combustion zone 22 and secondary waste decomposition zone 26 is downstream of primary waste decomposition zone 24.

廃棄物流れ14は、第1廃棄物分解帯廃棄物流れ添加点25を経由して熱オキシダイザー20に導入される。廃棄物流れ14は一般に、工業プロセスからの分解されるべき成分または流れを含む。廃棄物流れ14は、ガス、液体または両者の混合物を含むことができ、不活性成分、例えば水、二原子窒素または二酸化炭素をも含むことができる。廃ガス流れ14の実際の構成成分は、考慮下にある特定の工業プロセスに依存するであろうが、少なくとも最少量の反応性廃棄物成分を含まなければならない。「反応性廃棄物成分」とは、酸化物廃ガス分子の一部である酸素と反応することができる廃棄物成分を意味する。前記の反応性廃棄物成分の例としては、これらに限定されないが、脂肪族炭化水素、アンモニア、アクロレイン、水素、シアン化水素、一酸化炭素、尿素および芳香族類が挙げられる。前記の化合物は一酸化炭素のようにこれらの構造の一部として酸素原子を含むことができるが、酸素を含まない化合物が一般には好ましい。   The waste stream 14 is introduced into the thermal oxidizer 20 via a first waste decomposition zone waste stream addition point 25. The waste stream 14 generally contains components or streams to be decomposed from an industrial process. The waste stream 14 may include a gas, a liquid, or a mixture of both, and may also include inert components such as water, diatomic nitrogen or carbon dioxide. The actual composition of the waste gas stream 14 will depend on the particular industrial process under consideration, but must include at least a minimum amount of reactive waste components. By "reactive waste component" is meant a waste component that can react with oxygen that is part of the oxide waste gas molecules. Examples of such reactive waste components include, but are not limited to, aliphatic hydrocarbons, ammonia, acrolein, hydrogen, hydrogen cyanide, carbon monoxide, urea, and aromatics. The compounds described above can contain oxygen atoms as part of their structure, such as carbon monoxide, but compounds that do not contain oxygen are generally preferred.

WOG排出を効率的に減少させるために、下流の廃棄物分解帯に注入される廃棄物流れは少なくとも0.5モル%の反応性廃棄物成分または99.5モル%以下の不活性成分を含むことが好ましい。廃棄物流れは、少なくとも2モル%の反応性廃棄物成分または98モル%以下の不活性物を含むことが特に好ましい。   To effectively reduce WOG emissions, the waste stream injected into the downstream waste cracking zone contains at least 0.5 mol% of reactive waste components or no more than 99.5 mol% of inert components. Is preferred. It is particularly preferred that the waste stream contains at least 2 mol% of reactive waste components or up to 98 mol% of inerts.

図1の態様において、第1廃棄物分解帯廃棄物流れ添加点25は、熱オキシダイザー20の外表面上の単一接続部であり、これは熱オキシダイザー20の内側上にある一連の放射状に配置されたディストリビューションノズルと連結している。ノズルは、改善された混合および分解効率のために、熱オキシダイザー20の周線に沿って分配された流れを提供する。熱オキシダイザー内の高温および酸素が廃棄物成分を分解する。   In the embodiment of FIG. 1, the first waste cracking zone waste stream addition point 25 is a single connection on the outer surface of the thermal oxidizer 20, which is a series of radials on the inside of the thermal oxidizer 20. Connected to the distribution nozzle located at The nozzles provide a flow that is distributed around the circumference of the thermal oxidizer 20 for improved mixing and decomposition efficiency. The high temperature and oxygen in the thermal oxidizer decompose waste components.

熱オキシダイザー内での高温への暴露の結果として、幾分かの反応性廃棄物成分はNOx等のWOG化合物から酸素を取り去ることができるラジカルを形成し、それによりそれらを二原子窒素等のような不活性化合物に転化させる。前記の熱的に開始されたラジカルは、本明細書において「還元性ラジカル」と呼ばれている。還元性ラジカルの形成は理論的に任意の高温環境において起きるべきであるが、それらの存在は、一般に一次燃焼帯においては短命である。その結果WOG排出の有意義な削減は得られない。   As a result of exposure to high temperatures in a thermal oxidizer, some reactive waste components form radicals that can scavenge oxygen from WOG compounds such as NOx, thereby converting them to diatomic nitrogen and other substances. To such an inert compound. Said thermally initiated radicals are referred to herein as "reducing radicals". Although the formation of reducing radicals should theoretically occur in any high temperature environment, their presence is generally short-lived in the primary combustion zone. As a result, no significant reduction in WOG emissions is obtained.

少なくとも反応性廃棄物成分の一部が一次燃焼が起きた後で導入される場合に、減少したWOG排出という望ましい結果を得ることができることが見出されている。上記の一次燃焼後注入は、反応性ラジカルの形成を遅らせ、WOG排出を減少する場合にそれらの効率を改善する。従って、WOG排出は、反応性廃棄物成分が一次燃焼帯の下流の廃棄物分解帯中に存在している場合に、効果的に減少される。   It has been found that the desired result of reduced WOG emissions can be obtained if at least some of the reactive waste components are introduced after primary combustion has occurred. The post-primary injection described above delays the formation of reactive radicals and improves their efficiency in reducing WOG emissions. Thus, WOG emissions are effectively reduced when reactive waste components are present in the waste decomposition zone downstream of the primary combustion zone.

熱オキシダイザーの水平態様と関係する工業化学プロセスは、シアン化水素、アクロレイン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタアクロレイン、メタクリル酸、無水フタル酸、無水マレイン酸およびこれらの混合物を生成するプロセスを含むことができる。   Industrial chemistry processes associated with the horizontal aspects of the thermal oxidizer can include processes that produce hydrogen cyanide, acrolein, acrylonitrile, methacrylonitrile, methacryloline, methacrylic acid, phthalic anhydride, maleic anhydride, and mixtures thereof. .

幾つかの反応性廃棄物成分は、与えられた温度において熱的に開始された還元性ラジカルを形成することにおいて、他のものよりより有効であり、それ故それらのより大きなWOG減少能力のために好ましいと決定された。従って、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサン)は芳香族環化合物(例えば、ベンゼン)に対し好ましい種類の反応性廃棄物成分であり、アルカン(例えば、プロパン、ブタン)は、アルケン(例えば、プロピレン、ブチレン)に対し反応性廃棄物成分として好ましい。   Some reactive waste components are more effective than others in forming thermally initiated reducing radicals at a given temperature, and therefore due to their greater WOG reduction capacity. To be preferred. Thus, aliphatic hydrocarbons (eg, hexane) are a preferred class of reactive waste components for aromatic ring compounds (eg, benzene) and alkanes (eg, propane, butane) are alkenes (eg, propylene, Butylene) is preferred as a reactive waste component.

従って、一次供給原料としてアルケンよりもむしろアルカンを利用する工業化学プロセスは、本発明の方法についての使用に特に好ましい。前記のアルカンベースプロセスの例としては、これらに制限されないが、プロパンの触媒反応を経由したアクロレイン、アクリル酸およびアクリロニトリルの製造、ならびにC4−アルカンの反応からのメタクリル酸およびメタアクロレインの製造が含まれる。   Accordingly, industrial chemical processes that utilize alkanes rather than alkenes as the primary feed are particularly preferred for use with the method of the present invention. Examples of such alkane-based processes include, but are not limited to, the production of acrolein, acrylic acid and acrylonitrile via the catalysis of propane, and the production of methacrylic acid and methacrolein from the reaction of C4-alkanes. .

上記した例示プロセスの具体的な場合において、吸収塔オフガス廃棄物流れが典型的に発生し、少なくとも一部の未反応アルカン原料供給物を含む。前記の廃棄物流れが本発明の方法に従い熱オキシダイザー中に注入される場合、それらは類似のアルケンベースプロセスから誘導された比較し得る廃棄物流れよりもNOxをより有効に減少することが予想され得る。   In the specific case of the exemplary process described above, an absorber offgas waste stream is typically generated and comprises at least some unreacted alkane feed. When said waste streams are injected into a thermal oxidizer according to the method of the present invention, they are expected to reduce NOx more effectively than comparable waste streams derived from similar alkene-based processes. Can be done.

また、CO、HおよびNHのような化合物は有効な還元剤であると知られており、それ故、本発明の方法に従い利用される場合、望ましい反応性廃棄物成分となるであろうと認識される。 Also, compounds such as CO, H 2 and NH 3 are known to be effective reducing agents and therefore would be desirable reactive waste components when utilized in accordance with the method of the present invention. Be recognized.

図1で示されるように、廃棄物流れ14の一部は、また、補充廃棄物流れ17を提供するためティー15において任意に迂回されることができる。補充廃棄物流れ17を1以上の下流の廃棄物分解帯に注入することにより、WOG排出減少効率は、向上され得る。図1の態様において、補充廃棄物流れ17は廃棄物流れ添加点27を経由して二次廃棄物分解帯26に供給される。添加点27は、バーナー、風箱、ミキサー、ディストリビューター、インジェクター、ノズルまたは他の前記の注入ハードウェアから構成されることができる。   As shown in FIG. 1, a portion of the waste stream 14 can also be optionally diverted at a tee 15 to provide a supplemental waste stream 17. By injecting make-up waste stream 17 into one or more downstream waste decomposition zones, WOG emission reduction efficiency can be improved. In the embodiment of FIG. 1, make-up waste stream 17 is supplied to secondary waste decomposition zone 26 via waste stream addition point 27. The addition point 27 can consist of a burner, wind box, mixer, distributor, injector, nozzle or other such injection hardware.

補充廃棄物流れ17の反応性廃棄物成分は、一次廃棄物分解帯24内で除去されないで二次廃棄物分解帯26内に存在する酸化物廃ガスと反応する。理想的には、これらのWOG化合物は二次廃棄物分解帯26内で転化され、汚染物ではない化合物、例えばN、COおよびHOとなり、無害の排出流れ32として大気中に放出され得る。幾つかの態様において、付随廃棄物流れを熱オキシダイザーに、専用の注入点を通してまたは付随廃棄物流れを廃棄物流れ14もしくは代替的に補充廃棄物流れ17に混入させることによるいずれかで注入することが有益となり得ることが想定される。 The reactive waste components of the supplemental waste stream 17 react with the oxide waste gas present in the secondary waste decomposition zone 26 without being removed in the primary waste decomposition zone 24. Ideally, these WOG compounds are converted in the secondary waste destruction zone within 26 release, contamination is not a compound, for example N 2, CO 2 and H 2 O, and the into the atmosphere as exhaust stream 32 innocuous Can be done. In some embodiments, the ancillary waste stream is injected into the thermal oxidizer either through a dedicated injection point or by mixing the ancillary waste stream into the waste stream 14 or alternatively into the make-up waste stream 17. It is envisioned that may be beneficial.

付随廃棄物流れは、本工業プロセスの他の部分または完全に別のプロセスから発出し得る廃棄物流れを含む。前記の付随廃棄物流れは、有意量の反応性廃棄物成分を含んでもよいし、含まなくてもよく、更に固形分、液体、ガスまたはこれらの二以上の混合物を含むことができる。前記の付随廃棄物の例としては、これらに限定されないが、回収された燃料廃棄物、有機汚染廃水、プロセスベントガス、ポリマー固形分または鉱酸残渣が挙げられる。付随廃棄物流れは、また、MMA軽沸点目的物(lihgt end)(アセトン、メタノール、およびメチルメタクリレートを含む)および特定アミンプロセス残渣(t−アルキル第一級アミンおよびC6+炭化水素)を含むことができる。   Ancillary waste streams include waste streams that may originate from other parts of the present industrial process or from completely different processes. The associated waste stream may or may not contain significant amounts of reactive waste components, and may also include solids, liquids, gases or mixtures of two or more thereof. Examples of such incidental wastes include, but are not limited to, recovered fuel waste, organic contaminated wastewater, process vent gas, polymer solids or mineral acid residues. The associated waste stream may also include MMA light boiling ends (including acetone, methanol, and methyl methacrylate) and certain amine process residues (t-alkyl primary amines and C6 + hydrocarbons). it can.

かなりの液体廃棄物成分が与えられた廃棄物流れに存在する場合、例えば廃棄物流れが有機汚染廃水を含む場合の態様において、少なくとも一部の液体廃棄物成分が熱オキシダイザーの上流の帯に注入され、滞留時間を最大化し、それによって廃棄物分解効率を向上させることが好ましい。前記の液体成分は一次燃焼帯に少なくとも一部注入されることが特に好ましい。   If significant liquid waste components are present in a given waste stream, e.g., in embodiments where the waste stream contains organically contaminated wastewater, at least some of the liquid waste components will be in the zone upstream of the thermal oxidizer Preferably, the injection and residence time is maximized, thereby improving waste decomposition efficiency. It is particularly preferred that the liquid component is at least partially injected into the primary combustion zone.

点線29は熱オキシダイザー20内の様々な帯域間の境界を表すことに留意するべきである。線は点線となっておりこれは、熱オキシダイザー内のこれらの帯域間の実際の境界は静止的でなく、その代わり廃棄物分解プロセス過程で場所が変わることを示している。熱オキシダイザーは動的システムであるので、一次燃焼が終了し、廃棄物分解が始まる境界は、完全に静止状態ではなく、その代わり熱オキシダイザー20の限定された長さに沿って前後に動くことができる。実用的観点から、流れ注入点を、上記した燃料または廃棄物注入点の約0.15メートル(0.5フィート)以上下流の距離に配置することは、一般に独立した下流帯を維持するのに十分離れた距離である。   It should be noted that dotted line 29 represents the boundaries between the various zones within thermal oxidizer 20. The lines are dashed, indicating that the actual boundaries between these zones in the thermal oxidizer are not static, but instead change places during the waste decomposition process. Because the thermal oxidizer is a dynamic system, the boundary at which primary combustion ends and waste decomposition begins is not completely stationary, but instead moves back and forth along the limited length of the thermal oxidizer 20 be able to. From a practical point of view, placing the flow injection point at a distance of about 0.15 meters (0.5 feet) or more downstream of the fuel or waste injection point described above generally requires maintaining an independent downstream zone. It is far enough away.

二次廃棄物分解帯26を出る排出流れは、大気に向かう排出流れスタック30に進む。任意に、排出流れ32内に含まれる熱エネルギーの一部を回収するために、排出流れ32は熱回収蒸気ボイラー(HRSG)28または他の熱回収装置に通じている。排出流れ32の熱エネルギーを回収することは、廃棄物分解プロセス全体のエネルギー効率を改善し、これは蒸気としての熱オキシダイザー排出流れから熱エネルギーを回収することによる。   The exit stream exiting the secondary waste decomposition zone 26 proceeds to an exit stream stack 30 to the atmosphere. Optionally, the exhaust stream 32 communicates with a heat recovery steam boiler (HRSG) 28 or other heat recovery device to recover some of the thermal energy contained in the exhaust stream 32. Recovering the thermal energy of the effluent stream 32 improves the energy efficiency of the overall waste decomposition process, by recovering the thermal energy from the thermal oxidizer effluent stream as steam.

図2は、熱オキシダイザー120が二段階垂直熱オキシダイザーである本発明の好ましい態様を概略形式により表す。垂直態様は一般に、水平態様の熱オキシダイザーと比較して、それらの減少した寸法および低い資本コスト故に好ましい。垂直態様において、酸化剤流れ110および燃焼燃料112は熱オキシダイザー120の一次燃焼帯122に送達され、ここで酸化剤流れ110および燃焼燃料流れ112の内容物が燃焼される。熱NOxおよび他の酸化物廃ガスは、一次燃焼帯122内で燃焼の間に産生される。   FIG. 2 illustrates, in schematic form, a preferred embodiment of the present invention in which thermal oxidizer 120 is a two-stage vertical thermal oxidizer. Vertical embodiments are generally preferred due to their reduced size and lower capital cost as compared to thermal oxidizers in the horizontal embodiment. In a vertical aspect, oxidant stream 110 and combustion fuel 112 are delivered to primary combustion zone 122 of thermal oxidizer 120 where the contents of oxidant stream 110 and combustion fuel stream 112 are burned. Hot NOx and other oxide waste gases are produced during combustion in primary combustion zone 122.

酸化剤流れ110は、1以上のガスを含有し、1から100%の酸素を含む。好適な酸化剤の例としては、これらに限定されないが、大気、純度100%酸素、酸素富化空気、オゾンまたは酸素含有プロセスベントガスが挙げられる。幾つかの態様において、混合酸化剤流れを提供するよりはむしろ、二つの独立した酸化剤流れを利用することが有益となり得て、これは熱オキシダイザーに別々に、しかし熱オキシダイザー内部ですぐに良好な混合を促進するために十分極めて接近して導入される。例えば、安全性および操業性の理由のために、大気流れは、純酸素添加ランスとは別に、しかし極めて接近してノズルから注入され得る。   Oxidant stream 110 contains one or more gases and contains 1 to 100% oxygen. Examples of suitable oxidants include, but are not limited to, air, 100% pure oxygen, oxygen-enriched air, ozone, or an oxygen-containing process vent gas. In some embodiments, rather than providing a mixed oxidant stream, it may be beneficial to utilize two separate oxidant streams, which may be separate to the thermal oxidizer but immediately inside the thermal oxidizer. Is introduced very close enough to promote good mixing. For example, for safety and operability reasons, the atmospheric flow can be injected from the nozzle separately, but in close proximity to the pure oxygenation lance.

燃焼燃料112は天然ガスであることが好ましいが、燃焼燃料は酸化剤と反応した場合に熱を放出することができる1以上の成分の任意の混合物を含むことができる。好適な燃焼燃料の例としては、これらに限定されないが、燃料油、炭化水素ガス、水素、可燃性有機物および石炭が挙げられる。図2は、単一点において一次燃焼帯122中に注入される燃焼燃料流れ112を図示する。しかしながら、燃焼燃料流れ112は複数点を通して添加され得るか、あるいはバーナー、風箱、ミキサー、ディストリビューター、インジェクター、ノズルまたは一次燃焼帯122に燃焼燃料を送達する他の装置を通して導入され得る。   Although the combustion fuel 112 is preferably natural gas, the combustion fuel can include any mixture of one or more components that can release heat when reacted with an oxidant. Examples of suitable combustion fuels include, but are not limited to, fuel oils, hydrocarbon gases, hydrogen, flammable organics, and coal. FIG. 2 illustrates the combustion fuel stream 112 injected into the primary combustion zone 122 at a single point. However, the combustion fuel stream 112 may be added through multiple points or may be introduced through a burner, wind box, mixer, distributor, injector, nozzle, or other device that delivers combustion fuel to the primary combustion zone 122.

同様にまた、多くの任意のものが一次燃焼帯122および廃棄物分解帯124への酸化剤添加のために使用され得る。一次燃焼帯122内で酸化剤流れ110および燃焼燃料流れ112は混合され、燃焼されて熱を発生させる。幾つかの態様において、燃焼帯への添加前にまたは同時に燃焼燃料および酸化剤を配合することが有益であることがあり、ミキサー、低NOxバーナー(LNB)またはアトマイザー等の一般的な装置が前記の目的に使用されることができる。適当な燃料および酸化剤添加装置の選択は、当業者の能力の範囲内であり、燃料の種類および使用される酸化剤、熱オキシダイザーの構造および経済的要因を含む多くの変数に依存する。   Also, many options can be used for oxidant addition to primary combustion zone 122 and waste decomposition zone 124. In the primary combustion zone 122, the oxidant stream 110 and the combustion fuel stream 112 are mixed and burned to generate heat. In some embodiments, it may be beneficial to compound the combustion fuel and oxidizer prior to or simultaneously with the addition to the combustion zone, and common equipment such as mixers, low NOx burners (LNB) or atomizers may be used. Can be used for the purpose. The selection of the appropriate fuel and oxidizer addition equipment is within the abilities of those skilled in the art and depends on many variables including the type of fuel and oxidizer used, the structure of the thermal oxidizer and economic factors.

熱オキシダイザー120の垂直形態の別な利点は、任意の非ガス成分、例えば液体燃焼燃料および固体廃棄物、に関し容易化されることである。水平熱オキシダイザーにおいては、液体成分の完全燃焼は、燃焼帯内で迅速に蒸発および混合することのできる均一な小径液滴の形態での熱オキシダイザーに依存する。典型的には、前記の液滴は、圧力アトマイザーのような装置を使用して形成される。これらの注入装置の適当な運転の失敗は、水平熱オキシダイザーの底部における液体蓄積部に被害をもたらし、経費のかかる修理と中断時間が必要となる。垂直熱オキシダイザー形態が使用された場合、噴霧変数への感受性は大きく減少され、液体小滴は、熱オキシダイザー全長を利用可能とし、完全な燃焼を達成する。   Another advantage of the vertical configuration of thermal oxidizer 120 is that it is facilitated with respect to any non-gas components, such as liquid combustion fuels and solid waste. In a horizontal thermal oxidizer, complete combustion of the liquid component relies on the thermal oxidizer in the form of uniform small droplets that can rapidly evaporate and mix within the combustion zone. Typically, the droplets are formed using a device such as a pressure atomizer. Failure to properly operate these injectors can damage the liquid reservoir at the bottom of the horizontal thermal oxidizer, requiring costly repairs and downtime. When a vertical thermal oxidizer configuration is used, sensitivity to spray variables is greatly reduced, and liquid droplets make available the full length of the thermal oxidizer and achieve complete combustion.

水平熱オキシダイザーと比較して垂直熱オキシダイザーの利用は、更なる追加の利点を提供する。垂直熱オキシダイザーは設置するのにより少ない平方フィートで済み、このことはある種の施設にとって重要である。現存の工業的施設内の資本拡張のために利用可能であるスペースはしばしば限られたものであり、利用不可能である場合もある。従って、必要とされるスペースがより少ない装置を導入する方法には明確な利点が存在する。必要とされるスペースを減少させるために、垂直熱オキシダイザーは関連工業プロセスの操業ハードウェアにより近く配置されることができる。プロセスを熱オキシダイザーへ接続する配管は、一般的に大きな口径を有し、しばしばゆうに30インチを超える。熱オキシダイザーをプロセスにより近く位置させることは、多くの直線フィートの高価な大口径パイプの資本コストを削減するばかりでなく、また接続パイプ内で直面する圧力降下を減じることにもなる。これは、次に工業プロセスを低圧力で運転させることになり、それはある場合には生成物収量効率を増加させ、それにより、総生成物産出高を増加させる。   The use of a vertical thermal oxidizer as compared to a horizontal thermal oxidizer provides yet additional benefits. Vertical thermal oxidizers require less square feet to install, which is important for certain facilities. The space available for capital expansion in existing industrial facilities is often limited and may not be available. Thus, there is a distinct advantage to the method of introducing a device that requires less space. To reduce the space required, the vertical thermal oxidizer can be located closer to the operating hardware of the relevant industrial process. The tubing connecting the process to the thermal oxidizer typically has a large bore, often well over 30 inches. Positioning the thermal oxidizer closer to the process not only reduces the capital cost of many straight-foot, expensive, large diameter pipes, but also reduces the pressure drop encountered in the connecting pipe. This, in turn, will cause the industrial process to operate at lower pressure, which in some cases will increase product yield efficiency, thereby increasing total product output.

図2で図示された垂直熱オキシダイザー態様は、また、任意の水性廃棄物流れ102を含む。この態様において、水性廃棄物流れ102は、燃焼帯122に注入されるものであり、且つ水ならびに少なくとも一つの追加の化合物、例えば酢酸、シアン化物、無機塩、ベンゼン、トルエン、MIBK等を含む。代替的に、水性廃棄物流れ102は、本工業プロセスの他の部分からまたは完全に異なるプロセスから発出する1以上の廃棄物流れ(付随廃棄物)を更に含むことができる。水性廃棄物流れ102が液体であることが好ましいが、ガスまたはガスおよび液体の混合物であることができる。   The vertical thermal oxidizer embodiment illustrated in FIG. 2 also includes an optional aqueous waste stream 102. In this embodiment, the aqueous waste stream 102 is injected into the combustion zone 122 and includes water and at least one additional compound, such as acetic acid, cyanide, inorganic salts, benzene, toluene, MIBK, and the like. Alternatively, the aqueous waste stream 102 can further include one or more waste streams (associative waste) emanating from other parts of the present industrial process or from a completely different process. Preferably, the aqueous waste stream 102 is a liquid, but can be a gas or a mixture of a gas and a liquid.

水性廃棄物流れ102は、本工業プロセスの他の部分からまたは完全に異なるプロセスから発出する1以上の廃棄物流れ(付随水性廃棄物)を更に含むことができる。前記の流れの例としては、これらに限定されないが、エチルアクリレートプロセスからの軽沸点目的物の廃棄物(エチルアクリレート、酢酸エチルおよび水を含む)、およびメタクリレートエステルプロセスからの廃棄物エステル蒸留物(メチルメタクリレート、メタノールおよび水)が挙げられる。   The aqueous waste stream 102 may further include one or more waste streams (associative aqueous waste) emanating from other parts of the industrial process or from a completely different process. Examples of such streams include, but are not limited to, the waste of light-boiling targets from the ethyl acrylate process (including ethyl acrylate, ethyl acetate and water), and the waste ester distillate from the methacrylate ester process ( Methyl methacrylate, methanol and water).

幾つかの態様において、燃焼帯122への注入前に水性廃棄物流れと酸化剤110もしくは燃料112とを混合することは有益である場合がある。任意の水性廃棄物流れ102がプラスの真発熱量(net heating value)を有する場合、熱オキシダイザーにおいて要求される燃焼燃料を減少させることが可能であることは、また、当業者にとって明白であろう。   In some embodiments, it may be beneficial to mix the aqueous waste stream with the oxidizer 110 or fuel 112 prior to injection into the combustion zone 122. It will also be apparent to those skilled in the art that if any aqueous waste stream 102 has a positive net heating value, it is possible to reduce the combustion fuel required in a thermal oxidizer. Would.

廃棄物流れ114および補充酸化剤流れ117は、廃棄物分解帯インレットライン118中に統合され、次に1以上の廃棄物分解帯注入点127に連結される。補充酸化剤流れ117は酸化剤110と同一の組成を有してもよく、あるいはより高いまたはより低い酸素含量を有してもよい。幾つかの態様において、酸化剤流れ110は大気を含むことができ、補充オキダント流れ117は酸素含有プロセスベントガスを含むことができる。注入点127を通して、インレットライン118の廃棄物酸化剤流れは熱オキシダイザー120の廃棄物分解帯124に注入される。   The waste stream 114 and the supplemental oxidant stream 117 are integrated into a waste decomposition zone inlet line 118 and then connected to one or more waste decomposition zone injection points 127. The make-up oxidant stream 117 may have the same composition as the oxidant 110, or may have a higher or lower oxygen content. In some embodiments, the oxidant stream 110 can include air and the supplemental oxidant stream 117 can include an oxygen-containing process vent gas. Through injection point 127, the waste oxidant stream in inlet line 118 is injected into waste decomposition zone 124 of thermal oxidizer 120.

注入点127は、熱オキシダイザー120の外部に沿って廃棄物分解帯124付近に放射状に配置されることができ、あるいは廃棄物分解帯内で均一な混合を促進する特定の他の形態で配置されることができる。注入点127の各々は、廃棄物流れ114および補充酸化剤流れ117のプレミックス供給を提供する。廃棄物流れ114および補充酸化剤流れ117をプレミックスすることは、分解効率を向上させ、また、必要とされる注入口の数を減少させる。   The injection point 127 can be radially located along the exterior of the thermal oxidizer 120 and near the waste decomposition zone 124, or in some other form that promotes uniform mixing within the waste decomposition zone. Can be done. Each of the injection points 127 provides a premix feed of the waste stream 114 and the supplemental oxidant stream 117. Premixing the waste stream 114 and the make-up oxidant stream 117 improves decomposition efficiency and reduces the number of inlets required.

より少ない注入口は、廃棄物分解帯124が必要とする寸法ならびに熱オキシダイザー120の全体寸法およびコストを減少させる。特定の環境下では補充酸化剤流れ117および廃棄物流れ114を独立して廃棄物分解帯124に注入し、あるいは可能な場合一緒に用いられる補充酸化剤流れ117の使用を省略することは有益であり得ることが想定される。   Fewer inlets reduce the size required by the waste decomposition zone 124 as well as the overall size and cost of the thermal oxidizer 120. Under certain circumstances, it may be advantageous to inject the supplemental oxidant stream 117 and the waste stream 114 independently into the waste decomposition zone 124 or to omit the use of the supplemental oxidant stream 117 used together when possible. It is assumed that it is possible.

廃棄物流れ114は、一般に工業プロセスからの分解されるべき成分または流れを含む。廃棄物流れ114は、ガス、液体または両者の混合物を含むことができ、且つ、水、二原子窒素または二酸化炭素のような不活性成分をも含むことができる。廃棄物ガス流れ14の実際の構成要素は、考慮下にある特定の工業プロセスに依存するであろうが、少なくとも最小量の反応性廃棄物成分を含まなければならない。前記の反応性廃棄物成分の例としては、これらに限定されないが、脂肪族炭化水素、アンモニア、アクロレイン、水素、シアン化水素、一酸化炭素、尿素および芳香族類が挙げられる。前記の化合物は一酸化炭素のようにこれらの構造の一部として酸素原子を含むことができるが、酸素を含まない化合物が一般には好ましい。WOG排出を効率的に減少させるために、下流の廃棄物分解帯に注入される廃棄物流れは少なくとも0.5モル%の反応性廃棄物成分または99.5モル%以下の不活性成分を含むことが好ましい。廃棄物流れは、少なくとも2モル%の反応性廃棄物成分または98モル%以下の不活性成分を含むことが特に好ましい。熱オキシダイザーの垂直態様と関係する工業化学プロセスは、シアン化水素、アクロレイン、アクリル酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタアクロレイン、メタクリル酸、無水フタル酸、無水マレイン酸およびこれらの混合物を生成するこれらのプロセスを含むことができる。   Waste stream 114 generally contains components or streams to be decomposed from an industrial process. The waste stream 114 may include a gas, a liquid, or a mixture of both, and may also include inert components such as water, diatomic nitrogen or carbon dioxide. The actual components of the waste gas stream 14 will depend on the particular industrial process under consideration, but must include at least a minimum amount of reactive waste components. Examples of such reactive waste components include, but are not limited to, aliphatic hydrocarbons, ammonia, acrolein, hydrogen, hydrogen cyanide, carbon monoxide, urea, and aromatics. The compounds described above can contain oxygen atoms as part of their structure, such as carbon monoxide, but compounds that do not contain oxygen are generally preferred. To effectively reduce WOG emissions, the waste stream injected into the downstream waste cracking zone contains at least 0.5 mol% of reactive waste components or no more than 99.5 mol% of inert components. Is preferred. It is particularly preferred that the waste stream contains at least 2 mol% of reactive waste components or no more than 98 mol% of inert components. The industrial chemical processes associated with the vertical aspect of the thermal oxidizer are hydrogen cyanide, acrolein, acrylic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, methacrylonitrile, methacrylic acid, phthalic anhydride, maleic anhydride and mixtures thereof. Can be included.

幾つかの態様において、付随廃棄物流れを熱オキシダイザー120に、専用の注入点を通して、または付随廃棄物を廃棄物流れ114もしくは代替的に補充廃棄物流れ117に混入させることによるいずれかで注入することが有益となり得ることが想定される。付随廃棄物流れは、本工業プロセスの他の部分または完全に別のプロセスから発出し得る廃棄物流れを含む。前記の付随廃棄物流れは、有意量の反応性廃棄物成分を含んでもよいし、含まなくてもよく、更に固形分、液体、ガスまたはこれらの二以上の混合物を含むことができる。前記の付随廃棄物の例としては、これらに限定されないが、回収された燃料廃棄物、有機汚染廃水、プロセスベントガス、ポリマー固形分または鉱物酸残渣が挙げられる。   In some embodiments, the ancillary waste stream is injected into the thermal oxidizer 120, either through a dedicated injection point, or by mixing the ancillary waste into the waste stream 114 or alternatively into the supplemental waste stream 117. It is envisioned that doing so may be beneficial. Ancillary waste streams include waste streams that may originate from other parts of the present industrial process or from completely different processes. The associated waste stream may or may not contain significant amounts of reactive waste components, and may also include solids, liquids, gases or mixtures of two or more thereof. Examples of such incidental wastes include, but are not limited to, recovered fuel waste, organic contaminated wastewater, process vent gas, polymer solids or mineral acid residues.

かなりの液体廃棄物成分が与えられた廃棄物流れに存在する場合、例えば廃棄物流れが有機汚染廃水を含む場合の態様において、少なくとも一部の液体廃棄物成分が熱オキシダイザーの上流の帯域に注入されるのが好ましい。この上流注入は滞留時間を最大化し、それにより分解効率を向上させる。前記の液体成分の一部が一次燃焼帯に注入されることが特に好ましい。   If significant liquid waste components are present in a given waste stream, e.g., where the waste stream contains organically contaminated wastewater, at least some of the liquid waste components are located in a zone upstream of the thermal oxidizer. Preferably, it is injected. This upstream injection maximizes the residence time, thereby improving the decomposition efficiency. It is particularly preferred that a part of the liquid component is injected into the primary combustion zone.

水平熱オキシダイザー20に関して既に記載されたように、垂直熱オキシダイザー120の中に注入される反応性廃棄物成分の少なくとも一部は、廃棄物分解帯124内で還元性ラジカルに転化される。その後還元性ラジカルは、廃棄物分解帯に存在する酸化物廃ガスと反応し、廃棄物分解プロセスからWOG排出物を減少する。廃棄物分解帯124を出る排出流れは、大気に向かう排出流れスタック130に進む。任意に、排出流れスタック130に入る前に、排出流れ132内に含まれる熱エネルギーの一部を回収するために、排出流れ132は熱回収蒸気ボイラー(HRSG)128もしくは他の熱回収装置に向かうことができる。排出流れ132の熱エネルギーを回収することは、廃棄物分解プロセス全体のエネルギー効率を改善し、これは蒸気として熱オキシダイザー排出流れから熱エネルギーを回収することによる。   As previously described for the horizontal thermal oxidizer 20, at least a portion of the reactive waste components injected into the vertical thermal oxidizer 120 are converted to reducing radicals in the waste decomposition zone 124. The reducing radicals then react with the oxide waste gas present in the waste decomposition zone, reducing WOG emissions from the waste decomposition process. The effluent exiting the waste decomposition zone 124 proceeds to an effluent stack 130 towards the atmosphere. Optionally, the exhaust stream 132 is directed to a heat recovery steam boiler (HRSG) 128 or other heat recovery device to recover some of the thermal energy contained in the exhaust stream 132 before entering the exhaust stream stack 130. be able to. Recovering the thermal energy of the effluent stream 132 improves the energy efficiency of the overall waste decomposition process, by recovering the thermal energy from the thermal oxidizer effluent stream as steam.

ここで図1のプロセス形態に関して、改善された、新規な特徴を有する本発明の具体的な態様を例示する実施例が提供される。この具体的な態様はアクリル酸製造プロセスに関する。   An example is now provided illustrating a specific aspect of the invention having improved and novel features with respect to the process configuration of FIG. This particular embodiment relates to an acrylic acid production process.

例示する目的のために、図1で表される熱オキシダイザー20の運転は、プロピレンの触媒酸化によりアクリル酸を製造する工業化学プロセスへのその適用に関して説明される。しかしながら、本発明の方法は、他の工業プロセスについて使用されることができ、以下の実施例はいかなる方法においても本発明の範囲を制限することを意図するものではない。   For purposes of illustration, the operation of the thermal oxidizer 20 depicted in FIG. 1 will be described with respect to its application to an industrial chemical process that produces acrylic acid by catalytic oxidation of propylene. However, the method of the present invention can be used for other industrial processes, and the following examples are not intended to limit the scope of the present invention in any way.

実施例1
アクリル酸をプロピレンフィードから製造する工業化学プロセスにおいて、図1に図示されたタイプの水平3段階熱オキシダイザーが、廃棄物流れを処分するために使用された。熱オキシダイザーの炉部分(添加点21から廃棄物分解帯26の端まで)は、約15.9メートル(52フィート)長であった。一次廃棄物分解帯24の内径は1.8メートル(6フィート)であり、二次廃棄物分解帯26の内径は3.2メートル(10.5フィート)であった。熱オキシダイザーについてのベースロードNOx排出は、次のように決定された。
Example 1
In an industrial chemical process for producing acrylic acid from a propylene feed, a horizontal three-stage thermal oxidizer of the type illustrated in FIG. 1 was used to dispose of a waste stream. The furnace portion of the thermal oxidizer (from point of addition 21 to the end of the waste decomposition zone 26) was approximately 15.9 meters (52 feet) long. The inner diameter of the primary waste decomposition zone 24 was 1.8 meters (6 feet) and the inner diameter of the secondary waste decomposition zone 26 was 3.2 meters (10.5 feet). Base load NOx emissions for the thermal oxidizer were determined as follows.

商業用パイプラインからの天然ガスが燃焼燃料流れ12として使用され、24,525リットル/分(866scfm)の速度で一次燃焼帯に注入された。周囲温度大気は、酸化剤流れ10として使用された。空気流れは、310,387リットル/分(10,960scfm)の速度で一次燃焼帯22に注入され、310,387リットル/分(10,960scfm)の速度で二次廃棄物分解帯26に注入された。火室温度は平均して818℃(1505°F)でありスタック33の酸素レベル(湿式で測定して)は13モル%であった。廃棄物流れは焼却器に供給されず(流れ14の流速は0であった)、ベースロードNOx排出速度は1.51×10−04 mg NOx/cal(0.084 lb NOx/MM BTU)で燃焼されたと決定された。 Natural gas from a commercial pipeline was used as the combustion fuel stream 12 and was injected into the primary combustion zone at a rate of 24,525 liters / minute (866 scfm). Ambient temperature atmosphere was used as oxidant stream 10. The air stream is injected into the primary combustion zone 22 at a rate of 310,387 l / min (10,960 scfm) and into the secondary waste decomposition zone 26 at a rate of 310,387 l / min (10,960 scfm). Was. The firebox temperature averaged 818 ° C. (1505 ° F.) and the oxygen level (measured wet) of the stack 33 was 13 mol%. No waste stream was fed to the incinerator (stream 14 flow rate was 0) and the baseload NOx emission rate was 1.51 × 10 −04 mg NOx / cal (0.084 lb NOx / MM BTU). It has been determined that it has been burned.

比較実施例1
プロピレンフィードからアクリル酸を製造し、実施例1と同一の水平3段階熱オキシダイザーを使用する同一の工業化学プロセスにおいて、熱オキシザイザーの運転が、減少されたNOx排出を達成するために本発明の方法に従い調整された。具体的な運転は次の通りである:
Comparative Example 1
In the same industrial chemistry process of producing acrylic acid from a propylene feed and using the same horizontal three-stage thermal oxidizer as in Example 1, operation of the thermal oxidizer was used to achieve reduced NOx emissions. Adjusted according to the method. The specific operation is as follows:

商業用パイプラインからの天然ガスが燃焼燃料流れ12として使用され、36,306リットル/分(1282scfm)の速度で一次燃焼帯に注入された。周囲温度大気は、酸化剤流れ10として使用され、646,262リットル/分(22,820scfm)の速度で一次燃焼帯22に注入され、431,030リットル/分(15,220scfm)の速度で二次廃棄物分解帯26に注入された。火室温度は平均して862℃(1583°F)でありスタック30の酸素レベル(湿式で測定して)は3モル%であった。60℃(140°F)において、98モル%の不活性物(例えば、窒素、水、二酸化炭素、酸素およびアルゴン)、0.9モル%の脂肪族炭化水素(例えば、プロピレン、プロパン)および1.1モル%の他の反応性廃物成分(例えば、一酸化炭素、酢酸、アクロレイン等)を含むガス状廃棄物流れ14が焼却炉に提供され、2モル%の合計反応性廃棄物成分供給原料濃度を得た。廃棄物流れ14は、ティー15において二つの部分に分離され、第1部分は658,723リットル/分(23,260scfm)の速度で12穴円周ディストリビューターを通して一次廃棄物分解帯(点25において、酸化剤注入点21の約0.76メートル(2.5フィート)下流に配置されている)に注入され、第2部分は329,362リットル/分(11,630scfm)の速度で30穴円周ディストリビューターを通して二次廃棄物分解帯(点31において、廃棄物流れ注入点21の約0.76メートル(2.5フィート)下流に配置されている)に注入された。結果として生じたNOx排出速度は、7.2×10−05 mg NOx/cal(0.040 lb NOx/MM BTU)で燃焼されたと決定され、これは実施例1のベースロードの場合と比較して50%を超えるNOx排出減少を示す。従って、本発明の方法は、廃棄物分解プロセスからWOG排出の有意な減少を提供することを示すものであり得る。 Natural gas from a commercial pipeline was used as the combustion fuel stream 12 and was injected into the primary combustion zone at a rate of 36,306 l / min (1282 scfm). Ambient temperature air is used as the oxidant stream 10 and is injected into the primary combustion zone 22 at a rate of 646,262 liters / minute (22,820 scfm) and is injected at a rate of 431,030 liters / minute (15,220 scfm). It was injected into the next waste decomposition zone 26. The firebox temperature averaged 862 ° C. (1583 ° F.) and the oxygen level (measured wet) of the stack 30 was 3 mol%. At 60 ° C. (140 ° F.), 98 mol% of inerts (eg, nitrogen, water, carbon dioxide, oxygen and argon), 0.9 mol% of aliphatic hydrocarbons (eg, propylene, propane) and 1 mol A gaseous waste stream 14 containing 0.1 mole% of other reactive waste components (eg, carbon monoxide, acetic acid, acrolein, etc.) is provided to the incinerator and 2 mole% of the total reactive waste component feedstock is provided. The concentration was obtained. The waste stream 14 is separated into two parts at a tee 15, the first part at a rate of 658,723 liters / minute (23,260 scfm) through a 12-hole circumferential distributor (at point 25). Located approximately 0.76 meters (2.5 feet) downstream of the oxidant injection point 21), the second portion is a 30-hole circle at a rate of 329,362 liters / minute (11,630 scfm). The secondary waste decomposition zone (at point 31, located approximately 0.76 meters (2.5 feet) downstream of the waste stream injection point 21) was injected through a circumferential distributor. The resulting NOx emission rate was determined to be burned at 7.2 × 10 −5 mg NOx / cal (0.040 lb NOx / MM BTU), which was compared to the base load case of Example 1. NOx emissions by more than 50%. Thus, the method of the present invention may be shown to provide a significant reduction in WOG emissions from waste decomposition processes.

ここで記載された本発明は、それ故、目的を遂行し、既述した目的物および利点、ならびに本明細書での本質的なその他のものを達成するのに十分適合される。本発明の幾つかの目下好ましい態様が開示目的のために与えられたが、詳細な手順の多くの変更が望ましい結果を達成するためになされ得る。例えば、本発明は、任意の工業プロセス廃棄物流れを取り扱うことを伴うことができ、これはプロセスの一部として廃棄物分解を包含する。更に、本発明は、工業化学プロセス廃棄物流れ、例えば(メタ)アクロレイン、シアン化水素、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸、無水フタル酸、無水マレイン酸および他の同様な生成物の製造において生産されるもの、を取り扱うのに特に十分適したものであることが明らかであろう。追加的に、幾つかの態様において、先行技術WOG排出減少技術、例えば低NOxバーナーおよび選択的触媒還元系、を本発明の方法と組み合わせることが有益であると想像される。これらのおよび他の同様な変更は、当業者に容易に示唆されるであろうし、本明細書において開示された本発明の及ぶところおよび添付の特許請求の範囲の範囲内に包含されることが意図されている。   The invention described herein is therefore well suited to accomplish the objects and achieve the objects and advantages set forth above, as well as others substantially as set forth herein. While some presently preferred embodiments of the invention have been given for disclosure purposes, many modifications of the detailed procedure can be made to achieve the desired result. For example, the present invention can involve handling any industrial process waste stream, which includes waste decomposition as part of the process. In addition, the present invention relates to the production of industrial chemical process waste streams such as (meth) acrolein, hydrogen cyanide, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylic acid, phthalic anhydride, maleic anhydride and other similar products. It will be clear that they are particularly well suited to handle what is done. Additionally, in some embodiments, it is envisioned that it would be beneficial to combine prior art WOG emission reduction techniques, such as low NOx burners and selective catalytic reduction systems, with the methods of the present invention. These and other similar changes will be readily suggested to those skilled in the art, and are intended to be included within the scope of the invention disclosed herein and the scope of the appended claims. Is intended.

図1は、水平多段熱オキシダイザーに適用される場合の本発明の一態様の概略を図示する。FIG. 1 schematically illustrates one embodiment of the present invention as applied to a horizontal multi-stage thermal oxidizer. 図2は、垂直多段熱オキシダイザーに適用される場合の本発明の一態様の概略を図示する。FIG. 2 schematically illustrates one embodiment of the present invention as applied to a vertical multi-stage thermal oxidizer.

符号の説明Explanation of reference numerals

10 酸化剤流れ
11 ティー
12 燃焼燃料流れ
13 補充酸化剤流れ
14 廃棄物流れ
15 ティー
17 補充廃棄物流れ
21 添加点
22 一次燃焼帯
23 添加点
24 一次廃棄物分解帯
25 第1廃棄物分解帯廃棄物流れ添加点
26 二次廃棄物分解帯
28 熱回収蒸気ボイラー(HRSG)
30 排出流れスタック
31 点
32 排出流れ
102 水性廃棄物流れ
110 酸化剤流れ
112 燃焼燃料
114 廃棄物流れ
117 補充酸化剤流れ
118 インレットライン
120 熱オキシダイザー
122 一次燃焼帯
124 廃棄物分解帯
127 注入点
128 熱回収蒸気ボイラー(HRSG)
130 排出流れスタック
132 排出流れ
REFERENCE SIGNS LIST 10 Oxidant stream 11 Tee 12 Combustion fuel stream 13 Supplementary oxidant stream 14 Waste stream 15 Tee 17 Supplementary waste stream 21 Addition point 22 Primary combustion zone 23 Addition point 24 Primary waste decomposition zone 25 Primary waste decomposition zone disposal Waste stream addition point 26 Secondary waste decomposition zone 28 Heat recovery steam boiler (HRSG)
Reference Signs List 30 discharge stream stack 31 point 32 discharge stream 102 aqueous waste stream 110 oxidant stream 112 combustion fuel 114 waste stream 117 make-up oxidant stream 118 inlet line 120 thermal oxidizer 122 primary combustion zone 124 waste decomposition zone 127 injection point 128 Heat recovery steam boiler (HRSG)
130 discharge flow stack 132 discharge flow

Claims (9)

a)廃棄物流れを熱オキシダイザーに向かわせ;
b)廃棄物流れの少なくとも一部を熱オキシダイザーの一次燃焼帯において燃焼させ;さらに
c)廃棄物流れの少なくとも一部を熱オキシダイザーの下流の廃棄物分解帯に注入する
工程を含む、工業プロセスの酸化物廃ガスの排出を低減する方法。
a) directing the waste stream to a thermal oxidizer;
b) burning at least a portion of the waste stream in a primary combustion zone of the thermal oxidizer; and c) injecting at least a portion of the waste stream into a waste decomposition zone downstream of the thermal oxidizer. A method to reduce the emission of oxide waste gas in the process.
廃棄物流れが少なくとも約0.5モル%の反応性廃棄物成分および約99.5モル%以下の不活性成分を含む請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the waste stream comprises at least about 0.5 mole percent reactive waste components and no more than about 99.5 mole percent inert components. 更に水性廃棄物流れを一次燃焼帯に供給することを含む請求項1に記載の方法。   The method of claim 1 further comprising providing an aqueous waste stream to the primary combustion zone. 更に、付随廃棄物を下流の廃棄物分解帯に供給することを含む請求項1に記載の方法であって、
ここで付随廃棄物が水性廃棄物および代替廃棄物からなる群から選択される方法。
2. The method of claim 1, further comprising providing associated waste to a downstream waste decomposition zone.
Wherein the associated waste is selected from the group consisting of aqueous waste and alternative waste.
工業プロセスにより製造される生成物がアクリル酸、メタクリル酸、アクロレイン、メタアクロレイン、シアン化水素、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水フタル酸、無水マレイン酸およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項1に記載の方法。   The product according to claim 1, wherein the product produced by the industrial process is selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, acrolein, methacrolein, hydrogen cyanide, acrylonitrile, methacrylonitrile, phthalic anhydride, maleic anhydride and mixtures thereof. The described method. 工業化学プロセスの酸化物廃ガスの排出を低減する方法であって、
該工業化学プロセスが、メタクリル酸、アクロレイン、メタアクロレイン、シアン化水素、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水フタル酸、無水マレイン酸およびこれらの混合物からなる群から選択される生成物を製造するものであり、
a)廃棄物流れを水平熱オキシダイザーに向かわせ;
b)廃棄物流れの少なくとも一部を熱オキシダイザーの一次燃焼帯において燃焼させ;さらに
c)廃棄物流れの少なくとも一部を熱オキシダイザーの下流の廃棄物分解帯に注入する
工程を含む方法。
A method for reducing the emission of oxide waste gas of an industrial chemical process,
The industrial chemistry process produces a product selected from the group consisting of methacrylic acid, acrolein, methacrolein, hydrogen cyanide, acrylonitrile, methacrylonitrile, phthalic anhydride, maleic anhydride and mixtures thereof;
a) directing the waste stream to a horizontal thermal oxidizer;
b) burning at least a portion of the waste stream in a primary combustion zone of the thermal oxidizer; and c) injecting at least a portion of the waste stream into a waste decomposition zone downstream of the thermal oxidizer.
少なくとも一つの廃棄物流れが少なくとも約0.5モル%の反応性廃棄物成分および約99.5モル%以下の不活性成分を含む請求項6に記載の方法。   7. The method of claim 6, wherein the at least one waste stream comprises at least about 0.5 mole% of a reactive waste component and no more than about 99.5 mole% of an inert component. 更に水性廃棄物流れを一次燃焼帯に供給することを含む請求項6に記載の方法。   7. The method of claim 6, further comprising providing an aqueous waste stream to the primary combustion zone. 更に、下流の廃棄物分解帯に付随廃棄物を供給することを含む請求項6に記載の方法であって
ここで付随廃棄物が水性廃棄物および代替廃棄物からなる群から選択される方法。
7. The method of claim 6, further comprising providing ancillary waste to a downstream waste decomposition zone, wherein the ancillary waste is selected from the group consisting of aqueous waste and alternative waste.
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