最新一种尾气的处理方法

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本站提供的最新一种尾气的处理方法,下面小编就来为你解答 专利名称:一种尾气的处理方法

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专利名称:一种尾气的处理方法
技术领域
本发明涉及一种尾气的处理方法。
背景技术
烯烃法一步合成乙酸仲丁酯主要是利用液化石油气混合C4中的烯烃与乙酸进行反应制备乙酸仲丁酯。以该方法进行的生产过程中,会产生大量的尾气,尾气的主要来源主要包括塔顶回流罐呼吸阀所排出的大量气体,半成品罐、成品罐、乙酸罐等呼吸阀排出的气体,这些气体大部分为不凝性气体,且含有微量的乙酸,如果将这些气体直接排入大气,对环境造成了严重的污染,同时损失掉了大量的物料,而且,排放的气体为易燃易爆气体,在雷电高发时期极容易引起火灾,存在重大安全隐患。虽然可以将这部分气体通过管线输送到火炬进行燃烧,但是该气体由于含有微量乙酸,会对火炬线造成腐蚀,同时造成物料的浪费。乙酸仲丁酯的生产工艺已经是相当成熟的工艺,但是对于在生产乙酸仲丁酯过程中产生尾气的处理,并没有太多的文献报道。CN101402018A公开了一种脱除制备乙酸仲丁酯反应尾气中酸的方法及装置,该方法包括用碱溶液为溶剂,在脱酸塔内,脱除以液化石油气中的正丁烯为原料在生产醋酸仲丁酯过程中的泄放尾气中的醋酸,脱除醋酸的液化石油气再送入一气液沉降罐,分离出碱水后进入火炬管网系统,整个装置的尾气系统通过气液沉降罐设置的液封与外装置隔离。其虽然提供了一种乙酸仲丁酯反应尾气的处理方法,但是该方法是将乙酸仲丁酯装置尾气通过脱酸塔,用碱液将尾气中的醋酸脱除,然后进入火炬系统进行燃烧,因此需要专门设计的脱酸系统,设备结构复杂,投资成本较高,且该方法中需要使用碱液,促使尾气的处理成本增加,并且处理完的尾气并没有得到回收利用,造成了物料的浪费。

发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种成本低、回收率高且工艺过程简单的尾气处理方法。本发明提供了一种尾气的处理方法,该尾气中含有乙酸仲丁酯和/或C4烃,该方法按照以下(A)和(B)两种方式之一进行:(A)将所述尾气与液态乙酸接触;(B)将所述尾气进行冷凝以使部分气体得到冷凝,将未冷凝的气体与液态乙酸接触。本发明的方法尾气回收率高(高达99%以上),且本发明的方法具有工艺过程简单、投资和运行成本低等优点。
具体实施例方式本发明提供了一种尾气的处理方法,该尾气中含有乙酸仲丁酯和/或C4烃,该方法按照以下㈧和⑶两种方式之一进行:(A)将所述尾气与液态乙酸接触;(B)将所述尾气进行冷凝以使部分气体得到冷凝,将未冷凝的气体与液态乙酸接触。
本发明中,优选所述尾气中C4烃的含量为0.01-99.99重量%,乙酸仲丁酯的含量为 0.01-99.99 重量%。本发明中,所述尾气中还可以含有乙酸,进一步优选尾气中乙酸的含量为0.001-1重量%,C4烃的含量为0.01-99.5重量%,乙酸仲丁酯的含量为0.01-99.5重量%。本发明对所述尾气的来源没有限制,只要满足上述组成的尾气均可按照本发明的方法进行吸收,例如可以为生产乙酸仲丁酯过程中产生的尾气,一般而言生产乙酸仲丁酯的原料可以为含有正丁烯、顺丁烯和反丁烯中的一种或多种的C4烃,所述C4烃例如可以为液化石油气、乙烯裂解料或纯丁烯(纯丁烯一般由液化石油气、乙烯裂解料提纯得到)。此时随着生产乙酸仲丁酯的原料的不同,本发明中所述C4烃的组成不同,例如以液化石油气为原料时,生产乙酸仲丁酯装置尾气成分中所述C4烃的组成为:含有30-59.99重量%的反丁烯、40-69.99重量%的顺丁烯、0.001-1重量%的正丁烷、0.001-0.5重量%的异丁烯、0.001-0.5重量%的异丁烷和0.001-3重量%的正丁烯,而以纯丁烯为反应原料时,乙酸仲丁酯装置尾气中的C4烃则为100重量%的正丁烯。对此,本领域技术人员均能知悉。针对本发明,为了使本发明的方法更加适合于工业化应用,优选情况下,采用本发明的方法处理在以含有正丁烯、顺丁烯和反丁烯中的一种或多种的C4烃为原料生产乙酸仲丁酯工艺中产生的尾气。即针对本发明,优选所述尾气为在以含有正丁烯、顺丁烯和反丁烯中的一种或多种的C4烃为原料生产乙酸仲丁酯工艺中产生的尾气,更优选所述尾气的温度为10-80°C。本发明中,一般以含有正丁烯、顺丁烯和反丁烯中的一种或多种的C4烃为原料在生产乙酸仲丁酯过程中产生的尾气均可按照本发明的方法进行回收,需要说明的是,所述以含有正丁烯、顺丁烯和反丁烯中的一种或多种的C4烃为原料在生产乙酸仲丁酯过程中产生的尾气,本领域技术人员也通常称之为生产乙酸仲丁酯装置产生的尾气,其主要包括生产乙酸仲丁酯的工艺中的塔顶回流罐呼吸阀、产品中间罐、不合格品罐、成品罐、乙酸原料罐、地槽和装车系统排出的气体,其中塔顶回流罐呼吸阀排出的气体包括共沸精馏塔回流罐、水回流罐呼吸阀排出的大量尾气,以及精制塔回流罐呼吸阀排出的尾气。对此,本领域技术人员均能知悉。因此,优选在以含有正丁烯、顺丁烯和反丁烯中的一种或多种的C4烃为原料生产乙酸仲丁酯工艺中,本发明所述的尾气为塔顶回流罐呼吸阀、产品中间罐、不合格品罐、成品罐、乙酸原料罐、地槽和装车系统排出的气体中的一种或多种,优选所述尾气为塔顶回流罐呼吸阀、产品中间罐、不合格品罐、成品罐、乙酸原料罐、地槽和装车系统排出的混合气体。本发明中,塔顶回流罐呼吸阀、产品中间罐、不合格品罐、成品罐、乙酸原料罐、地槽和装车系统排出的气体基本上为溶剂的挥发气,本领域技术人员对此均能知悉,在此不进行详细描述。本发明在具体的实施例中仅对尾气的组成作出说明,而不对其具体来源作出详细的说明,并且,本领域技术人员根据尾气的组成能够预知其具体来源。根据本发明的方法,按照前述技术方案均可实现本发明的发明目的,为了进一步提高尾气的回收率,针对本发明,优选情况下,(A)方式中,乙酸与所述尾气的质量比大于I,优选为1-20:1 ; (B)方式中,乙酸与所述未冷凝的气体的质量比大于I,优选为1-15: I。本发明中,所述接触的条件的可选范围较宽,针对本发明,优选情况下,(A)方式中,所述接触的温度为20-60°C ;(B)方式中,所述接触的温度为20-50°C。
如前所述,针对本发明,优选情况下,㈧方式中,所述接触的压力为0-0.5MPa,
(B)方式中,所述接触的压力为0-0.5MPa。本发明中所述压力指的是表压,以下实施例中的压力也指的是表压。本发明中,乙酸与尾气的接触一般在很短的时间内(1-1Os)即可完成,即乙酸一般很快能够将尾气吸收,因此,在具体的实施方式中不再对接触时间进行重点说明。由此可以看出,本发明的方法吸收效率高。本发明中,(B)方式中,冷凝的温度一般可以通过冷凝介质提供,所述冷凝介质的温度一般为0-32°C。对此,本领域技术人员均能知悉。优选通过冷凝,本发明的所述未冷凝的气体为所述C4烃。根据本发明,(B)方式中,在本发明的冷凝条件下,将所述尾气进行冷凝一般能够将尾气中的乙酸以及乙酸仲丁酯得到冷凝,因此,未冷凝的气体一般为C4烃(本领域技术人员一般也称为混合C4)。由此可见,本发明的(B)方式中,冷凝下来的气体一般为尾气中的乙酸以及乙酸仲丁酯气体。本发明中,所述未冷凝的气体也可简称为不凝气,本发明中所述未冷凝的气体一般指的是在冷凝过程中不易冷凝或者不能冷凝下来的气体。针对本发明,优选(B)方式中,所述未冷凝的气体为所述C4烃。本发明中,所述乙酸可以为新鲜乙酸,也可以为生产乙酸仲丁酯装置共沸精馏塔底循环回收的乙酸,还可以是新鲜乙酸与循环乙酸的混合乙酸,吸收尾气后的新鲜乙酸、循环乙酸或混合乙酸进入生产乙酸仲丁酯的反应系统进行反应。根据本发明的方法,(A)方式中,对所述乙酸与所述尾气接触的方式无特殊要求,例如可以通过气体分布器将本发明所述的尾气直接通入乙酸罐中与乙酸进行接触,以使乙酸吸收尾气,也可以将所述尾气与乙酸同时通入气液混合器中进行混合吸收。采用上述方式接触,对回收效果没有较大的影响。因此,具体实施过程中可以根据已有的设备条件进行选择。同样,如前所述,⑶方式中,对所述乙酸与所述未冷凝的气体接触的方式无特殊要求,例如可以通过气体分布器将本发明所述未冷凝的气体直接通入乙酸罐中与乙酸进行接触,以使乙酸吸收未冷凝的气体,也可以将所述未冷凝的气体与乙酸同时通入气液混合器中进行混合吸收。根据本发明的方法,其中,采取本发明的(B)方式进行所述尾气的回收通过预先将所述尾气中的可凝性气体进行冷凝回收,然后将不能冷凝的未冷凝气与乙酸接触进行未冷凝气的回收,使得采用本发明的方法不仅有效的回收了所述尾气,还有效的减少了乙酸的用量,本领域技术人员可以根据具体实施过程中采用何种方法较为方便进行选择采取本发明中的(A)方式或(B)方式进行所述尾气的回收。例如一般在尾气量较小,特别是在尾气中C4烃含量较高而乙酸仲丁酯等其余气体含量较低的情况下,可以采用本发明的(A)方式进行回收,而在尾气量较大,特别是在C4烃含量较低而乙酸仲丁酯等其余气体含量较高的情况下,为了减少乙酸的用量从而节约成本,一般可以采用本发明的(B)方式进行回收。本发明中,将所述尾气中的可凝性气体进行冷凝回收的方法可以参照现有技术的冷凝回收的方法进行,例如可以将所述尾气通过换热器进行冷凝,然后将冷凝下来的液体送入不合格品罐或者地槽中进行回收利用,从而实现可凝性气体的回收利用。
本发明中,所述换热器可以为板式换热器、管壳式换热器以及其他类型的换热器。所述换热器中使用的换热介质可以参照现有技术进行,例如可以为循环水,也可以为冷冻水,本领域技术人员对此均能知悉,在此不再赘述。采用本发明的㈧方式进行所述尾气的回收,尾气的回收率高达99%以上。同样,采用本发明的(B)方式进行所述未冷凝气的回收,未冷凝气的回收率高达99%以上。由此可见,采用乙酸进行所述尾气或所述未冷凝气的回收具有很好的回收效果。本发明的方法,简单易操作、投资和运行成本低、尾气的回收率高,解决了尾气对空排放造成的环境污染问题,避免了物料的浪费和易燃易爆的气体对空排放存在的安全隐患 。下面通过实施例对本发明进行详细的说明,但本发明不局限于此。本发明中,气体组成测量方法为气相色谱法,吸收率采用如下的公式进行计算得到:气体吸收率=(1-未吸收的气体量/气体进料量)X 100%。实施例1将质量含量为C4烃(组成为:35.26重量%的反丁烯、62.12重量%的顺丁烯、
0.21重量%的正丁烷、0.02重量%的异丁烯、0.05重量%的异丁烷和2.34重量%的正丁烯)95.2 %,乙酸0.8 %,乙酸仲丁酯4.0 %,温度为50°C的生产乙酸仲丁酯装置产生的尾气直接通入液态乙酸中间罐进行吸收,其中,乙酸与尾气进料量的质量比为16: 1,吸收温度为60°C、压力为0.5MPa,乙酸对尾气的吸收率为99.4%。实施例2将质量含量为C4烃(组成为:52.32重量%的反丁烯、46.69重量%的顺丁烯、
0.35重量%的正丁烷、0.01重量%的异丁烯、0.42重量%的异丁烷和0.21重量%的正丁烯)99.3%,乙酸仲丁酯0.7%,温度为20°C的生产乙酸仲丁酯装置产生的尾气与液态乙酸同时通入气液混合器中进行混合吸收,其中,乙酸与尾气进料量的质量比为18: 1,吸收温度为50°C、压力为0.4MPa,乙酸对尾气的吸收率为99.3%。实施例3将质量含量为C4烃(组成为:50.82重量%的反丁烯、47.12重量%的顺丁烯、
0.69重量%的正丁烷、0.08重量%的异丁烯、0.21重量%的异丁烷和1.08重量%的正丁烯)99.5%,乙酸0.5%,温度为10°C的生产乙酸仲丁酯装置产生的尾气与液态乙酸同时通入气液混合器中进行混合吸收,其中,乙酸与尾气进料量的质量比为20: 1,吸收温度为50°C、压力为0.5MPa,乙酸对尾气的吸收率为99.2%。实施例4将质量含量为C4烃(组成为:47.47重量%的反丁烯、50.27重量%的顺丁烯、
0.62重量%的正丁烷、0.21重量%的异丁烯、0.18重量%的异丁烷和1.25重量%的正丁烯)50.3%,乙酸0.5 %,乙酸仲丁酯49.2 %,温度为70°C的生产乙酸仲丁酯装置产生的尾气通过换热器进行冷凝(换热器中冷凝介质的温度为10°C ),冷凝后冷凝下来的液体送入不合格罐中进行回收利用,将未冷凝的气体(简称不凝气,组成为:47.46重量%的反丁烯、50.27重量%的顺丁烯、0.62重量%的正丁烷、0.22重量%的异丁烯、0.18重量%的异丁烷和1.25重量%的正丁烯)与液态乙酸同时通入气液混合器中进行混合吸收,其中,气液混合器中不凝气的进料温度为30°C,乙酸与不凝气进料量的质量比为10: 1,吸收温度为40°C、压力为0.2MPa,乙酸对不凝气的吸收率为99.5%。实施例5将质量含量为C4烃(组成为:30.25重量%的反丁烯、68.36重量%的顺丁烯、
0.82重量%的正丁烷、0.01重量%的异丁烯、0.44重量%的异丁烷和0.12重量%的正丁烯)2.6%,乙酸0.01%,乙酸仲丁酯97.39%,温度为60°C的生产乙酸仲丁酯装置产生的尾气通过换热器进行冷凝(换热器中冷凝介质的温度为25°C ),冷凝后冷凝下来的液体送入不合格罐中进行回收利用,将未冷凝的气体(简称不凝气,组成为:30.25重量%的反丁烯、68.36重量%的顺丁烯、0.81重量%的正丁烷、0.02重量%的异丁烯、0.44重量%的异丁烷和0.12重量%的正丁烯)与液态乙酸同时通入气液混合器中进行混合吸收,其中,气液混合器中不凝气的进料温度为40°C,乙酸与不凝气进料量的质量比为1: 1,吸收温度为30°C、压力为0.3MPa,乙酸对不凝气的吸收率为99.8%。实施例6将质量含量为C4烃(组成为:56.24重量%的反丁烯、40.41重量%的顺丁烯、
0.12重量%的正丁烷、0.4重量%的异丁烯、0.15重量%的异丁烷和2.68重量%的正丁烯)76.38%,乙酸0.02%,乙酸仲丁酯23.6%,温度为30°C的生产乙酸仲丁酯装置产生的尾气统一回收到尾气回收罐中,然后通过换热器进行冷凝(换热器中冷凝介质的温度为(TC ),冷凝后的气液混合物的温度为30°C,冷凝后冷凝下来的液体送入不合格罐中进行回收利用,将未冷凝的气体(简称不凝气,组成为:56.25重量%的反丁烯、40.40重量%的顺丁烯、0.12重量%的正丁烷、0.4重量%的异丁烯、0.15重量%的异丁烷和2.68重量%的正丁烯)通过气体分布器后直接通入液态乙酸中间罐中进行吸收,其中,乙酸与不凝气进料量的质量比为15: 1,吸收温度为20°C、压力为0.4MPa,乙酸对不凝气的吸收率为99.4%。实施例7将质量含量为C4烃(组成为:40.97重量%的反丁烯、56.57重量%的顺丁烯、
0.55重量%的正丁烷、0.16重量%的异丁烯、0.20重量%的异丁烷和1.55重量%的正丁烯)14.6%,乙酸0.05%,乙酸仲丁酯85.35%,温度为40°C的生产乙酸仲丁酯装置产生的尾气统一回收到尾气回收罐中,然后通过换热器进行冷凝(换热器中冷凝介质的温度为20°C ),冷凝后的气液混合物的温度为40°C,冷凝后冷凝下来的液体送入不合格罐中进行回收利用,将未冷凝的气体(简称不凝气,组成为:40.96重量%的反丁烯、56.58重量%的顺丁烯、0.56重量%的正丁烷、0.15重量%的异丁烯、0.20重量%的异丁烷和1.55重量%的正丁烯)通过气体分布器后直接通入液态乙酸中间罐中进行吸收,其中乙酸与不凝气进料量的质量比为5: 1,吸收温度为25°C、压力为0.1MPa、乙酸对不凝气的吸收率为99.7%。
权利要求
1.一种尾气的处理方法,该尾气中含有乙酸仲丁酯和/或C4烃,该方法按照以下(A)和(B)两种方式之一进行: (A)将所述尾气与液态乙酸接触; (B)将所述尾气进行冷凝以使部分气体得到冷凝,将未冷凝的气体与液态乙酸接触。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述尾气中C4烃的含量为0.01-99.99重量%,乙酸仲丁酯的含量为0.01-99.99重量%。
3.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述尾气中还含有乙酸,且尾气中乙酸的含量为0.001-1重量%,C4烃的含量为0.01-99.5重量%,乙酸仲丁酯的含量为0.01-99.5重量%。
4.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述C4烃含有30-59.99重量%的反丁烯、40-69.99重量%的顺丁烯、0.001-1重量%的正丁烷、0.001-0.5重量%的异丁烯、0.001-0.5重量%的异丁烷和0.001-3重量%的正丁烯。
5.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述尾气为在以含有正丁烯、顺丁烯和反丁烯中的一种或多种的C4烃为原料生产乙酸仲丁酯工艺中产生的尾气。
6.根据权利要求5所述的处理方法,其中,在以含有正丁烯、顺丁烯和反丁烯中的一种或多种的C4烃为原料生产乙酸仲丁酯工艺中,所述尾气为塔顶回流罐呼吸阀、产品中间罐、不合格品罐、成品罐、乙酸原料罐、地槽和装车系统排出的气体中的一种或多种;优选所述尾气为塔顶回流罐呼吸阀、产品中间罐、不合格品罐、成品罐、乙酸原料罐、地槽和装车系统排出的混合气体。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的处理方法,其中,(A)方式中,乙酸与所述尾气的质量比大于1,优选为1-20: I ; (B)方式中,乙酸与所述未冷凝的气体的质量比大于1,优选为1-15: I。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的处理方法,其中,(A)方式中,所述接触的温度为20-60°C ;(B)方式中,所述接触的温度为20-50°C。
9.根据权利要求1-6中任意一项所述的处理方法,其中,(A)方式或(B)方式中,所述接触的压力为0-0.5MPa。
10.根据权利要求1-6中任意一项所述的处理方法,其中,所述未冷凝的气体为所述C4烃。
全文摘要
本发明提供了一种尾气的处理方法,该尾气中含有乙酸仲丁酯和/或C4烃,该方法按照以下(A)和(B)两种方式之一进行(A)将所述尾气与液态乙酸接触;(B)将所述尾气进行冷凝以使部分气体得到冷凝,将未冷凝的气体与液态乙酸接触。本发明的方法尾气回收率高(高达99%以上),且本发明的方法具有工艺过程简单、投资和运行成本低等优点。
文档编号B01D53/14GK103170154SQ20111044139
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者胡先念, 李华 申请人:胡先念

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