含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中洗滌水耗量大、洗滌后廢水難處理的問題。本發(fā)明專利技術(shù)通過采用一種含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法，廢氣進(jìn)入廢氣吸收塔與洗滌水接觸進(jìn)行洗滌，經(jīng)過洗滌后的廢氣從廢氣吸收塔頂部排入大氣，廢氣吸收塔底部洗滌富液經(jīng)廢水泵后依次進(jìn)入廢水預(yù)熱器、二級預(yù)熱器，然后進(jìn)入水合反應(yīng)器進(jìn)行催化水合反應(yīng)，水合反應(yīng)器中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)后將廢水送入廢水預(yù)熱器作為熱源預(yù)熱洗滌富液，然后至少一部分經(jīng)溴化鋰?yán)鋬鰴C后作為洗滌水進(jìn)入廢氣吸收塔的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于含環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理中。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法。
技術(shù)介紹
伴隨國家社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，國家對環(huán)保要求進(jìn)一步提高。伴隨著各項環(huán)保法規(guī)的出臺，“以人為本，綠色環(huán)?！笔钱?dāng)代企業(yè)和社會發(fā)展的必經(jīng)之路。如何經(jīng)濟(jì)合理的對尾氣進(jìn)行處理是環(huán)保的一個重要方向，符合我國的能源結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略。本專利技術(shù)涉及一種對含環(huán)氧乙烷(EO)/環(huán)氧丙烷(PO)廢氣的處理方法，主要解決以往技術(shù)中存在環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷洗滌不充分，洗滌消耗大，以及含環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷洗滌廢水處理困難等問題。按照《GB31571-2015石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，廢氣中環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的限值分別為0.5、1mg/m3，現(xiàn)有的技術(shù)很難達(dá)到此要求，或者會形成二次污染。例如，華東理工大學(xué)“http://www.docin.com/p-869252916.html”公開的采用硫酸催化水合的方法，以環(huán)氧乙烷水溶液加入0.5～1.0％稀硫酸作為催化劑，在50～70℃，9.8～19.6KPa反應(yīng)條件下反應(yīng)生成乙二醇，反應(yīng)產(chǎn)物需用堿液中和。該反應(yīng)需要使用硫酸和氫氧化鈉、雖然酸堿對EO水合由明顯催化作用，但無機酸催化劑會導(dǎo)致碳鋼設(shè)備腐蝕，而無機堿催化劑會產(chǎn)生一些副產(chǎn)物。同時在洗滌水中引入無機鹽，生成含鹽廢水，對后續(xù)廢水處理操作的難度高、耗能大，不符合經(jīng)濟(jì)合理的環(huán)保要求。物理吸收法：即將環(huán)氧乙烷廢氣引入吸收液中進(jìn)行凈化，將吸收液飽和后經(jīng)加熱，解析，冷凝，回收；本法適用于其量較大，廢氣組分單一，濃度低，溫度低的氣體，但需要配置加熱解析回收裝置，設(shè)備體積一般比較大，投資較高，且環(huán)氧乙烷性質(zhì)活潑，吸收液后續(xù)處理困難。由于環(huán)氧乙烷是一種危險化學(xué)組分，除具有高毒性以外，還具有高度易燃性，可自動分解并與多種化合物(包括自身)反應(yīng)，且這些反應(yīng)通常具有強烈的放熱性。由于具有這些特性，在EO/EG和EO衍生產(chǎn)品制造工業(yè)中已出現(xiàn)過多次嚴(yán)重事故。EO可遇水充分混溶，來自環(huán)氧乙烷/水混合物的中期在空氣中(和大氣壓力下)具有易燃性，除非對EO進(jìn)行22倍以上稀釋(按照體積)。在封閉系統(tǒng)中，如排水溝，可能需要稀釋的倍數(shù)為100倍，這樣才會形成不支持燃燒的混合物。如采用水洗吸收法處理尾氣中的EO/PO，為滿足安全要求，對洗滌水的用量需求極大，造成能耗損失。同時，EO作為活潑化學(xué)劑，其水溶液進(jìn)入排污系統(tǒng)，可能會與排污系統(tǒng)中的其他物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)(酸類，某些胺類，堿金屬氫氧化物，處于極細(xì)狀態(tài)的固體如漂白粘土和銹等)。造成危險。同時，EO及其水溶液作為良好的殺菌劑，可能對生化水池及菌種造成影響。吸附法：由于活性炭是非極性吸附劑，而環(huán)氧乙烷是非極性有機化合物，所以環(huán)氧乙烷容易被活性炭吸附。環(huán)氧乙烷竟有活性炭吸附，可達(dá)到95％以上的凈化率，設(shè)備簡單，投資小，但活性炭相對更換頻繁，增加了裝卸，運輸，更換等工作程序，且含環(huán)氧乙烷的活性碳后續(xù)處理困難，導(dǎo)致運行成本增加，經(jīng)濟(jì)性欠佳。直接水合法：直接水合法也稱環(huán)氧乙烷加壓水合法。將水和環(huán)氧乙烷以摩爾比為22：1的溶液，在列管式反應(yīng)器中，以操作條件150～200℃，1.5～2.5MPa的條件下發(fā)生水合反應(yīng)生成EG，副產(chǎn)物DEG，TEG等。該方法反應(yīng)條件相對復(fù)雜，能耗大。不符合經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)能環(huán)保的要求。催化水合法：針對使用單純的酸堿催化劑會腐蝕，污染設(shè)備，還會生成其他一些副產(chǎn)物。而直接水合法的能耗太高，本文采用催化水合法處理含環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷廢液，如專利CN201010147789中提出的一種環(huán)氧乙烷水合生產(chǎn)乙二醇的方法?？稍诘蜏兀蛪簵l件下，環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷在催化劑作用下生成乙二醇/丙二醇。副產(chǎn)物為DEG/DPG等。反應(yīng)產(chǎn)物及副產(chǎn)物安全可靠，無毒副作用，無火災(zāi)爆炸危險性。由于廢液中反應(yīng)產(chǎn)物及副產(chǎn)物對EO/PO具有良好的吸收效果，反應(yīng)后廢液可循環(huán)換利用。該方法具有洗滌水利用率高，能耗低，洗滌后廢液易處理，裝置運行安全穩(wěn)定的特點。反應(yīng)產(chǎn)物乙二醇可回收利用，乙二醇可用于聚酯樹脂，包括纖維、薄膜及工程塑料的生產(chǎn)，可直接用作冷卻劑和防凍劑，同時也是生產(chǎn)醇酸樹脂、增塑劑、油漆、膠粘劑、表面活性劑、炸藥及電容器電解液等產(chǎn)品必不可少的物質(zhì)，是一種非常重要的脂肪族二元醇。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中洗滌水耗量大、洗滌后廢水難處理的問題，提供一種新的含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法。該方法具有洗滌水耗量小、洗滌后廢水易處理的優(yōu)點。為解決上述問題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法，含環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣進(jìn)入廢氣吸收塔與洗滌水接觸進(jìn)行洗滌，經(jīng)過洗滌后，脫除了環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的廢氣從廢氣吸收塔頂部排出，廢氣吸收塔底部洗滌富液經(jīng)廢水泵后依次進(jìn)入廢水預(yù)熱器、二級預(yù)熱器，然后進(jìn)入水合反應(yīng)器進(jìn)行催化水合反應(yīng)，水合反應(yīng)器中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的轉(zhuǎn)化反應(yīng)后的廢水進(jìn)入廢水預(yù)熱器作為熱源預(yù)熱洗滌富液，然后至少一部分經(jīng)溴化鋰?yán)鋬鰴C后作為洗滌水進(jìn)入廢氣吸收塔，其余部分進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，洗滌水中補入新鮮水；從廢水預(yù)熱器出來的催化反應(yīng)后的廢水以重量計0.001～100％進(jìn)入溴化鋰?yán)鋬鰴C。上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，廢氣吸收塔設(shè)有保護(hù)氮氣進(jìn)料管線，廢氣吸收塔頂部廢氣排出管線設(shè)有保護(hù)氮氣和低壓蒸汽進(jìn)料管線。上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，含環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的質(zhì)量含量為0.001～72％。上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，水合反應(yīng)器為懸浮床催化反應(yīng)器，催化劑選自離子交換樹脂類催化劑，反應(yīng)溫度為10～125℃，反應(yīng)壓力為0.05MPa～0.15MPa，洗滌富液在水合反應(yīng)器內(nèi)的停留時間為3.5～5min，進(jìn)入水合反應(yīng)器內(nèi)的環(huán)氧乙烷與水合反應(yīng)器內(nèi)催化劑的質(zhì)量比為0.1～1：1。上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，廢氣吸收塔操作條件為：洗滌水與進(jìn)入廢氣吸收塔內(nèi)的環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比為2～15:1，洗滌水溫度為-15～50℃，常壓，理論塔板數(shù)為3～30，進(jìn)入廢氣吸收塔內(nèi)的保護(hù)氮氣與廢氣的體積比為0.3～0.7：1。上述技術(shù)方案中，更優(yōu)選地，催化劑選自上海石油化工研究院提供的樹脂類復(fù)合金屬催化劑，反應(yīng)溫度為25～120℃。上述技術(shù)方案中，更優(yōu)選地，廢氣吸收塔操作條件為：洗滌水與進(jìn)入廢氣吸收塔內(nèi)的環(huán)氧乙烷的摩爾比為4～200:1，洗滌水溫度為-15～15℃，理論塔板數(shù)為8～15。上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)為《GB31571-2015石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》；水合反應(yīng)器中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的轉(zhuǎn)化率大于98％。上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，洗滌富液經(jīng)廢水預(yù)熱器預(yù)熱后的溫度為20～100℃，經(jīng)二級預(yù)熱器預(yù)熱后的溫度為25～100℃。本專利技術(shù)的目的是提供一種含環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷廢氣處理方法，具有洗滌水利用率高，能量綜合利用，降低能耗，洗滌后廢液易處理，裝置運行安全穩(wěn)定，副產(chǎn)物可回收利用，增加經(jīng)濟(jì)效益的特點。本專利技術(shù)的特征在于將洗滌后的含EO/PO廢水通過催化水合反應(yīng)生成二元醇類，由于二元醇溶液對EO/PO同樣具有良好的吸收效果，可將水合反應(yīng)后的廢水作為洗滌液進(jìn)行循環(huán)吸收及再反應(yīng)。解決了現(xiàn)有的含EO/PO廢氣普遍存在的洗滌水耗量大，洗滌后廢水難處理等問題。隨著循環(huán)洗滌廢水中催化水合生成的醇類濃度升高，對廢氣中EO本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法，含環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣進(jìn)入廢氣吸收塔與洗滌水接觸進(jìn)行洗滌，經(jīng)過洗滌后，脫除了環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的廢氣從廢氣吸收塔頂部排出，廢氣吸收塔底部洗滌富液經(jīng)廢水泵后依次進(jìn)入廢水預(yù)熱器、二級預(yù)熱器，然后進(jìn)入水合反應(yīng)器進(jìn)行催化水合反應(yīng)，水合反應(yīng)器中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的轉(zhuǎn)化反應(yīng)后的廢水進(jìn)入廢水預(yù)熱器作為熱源預(yù)熱洗滌富液，然后至少一部分經(jīng)溴化鋰?yán)鋬鰴C后作為洗滌水進(jìn)入廢氣吸收塔，其余部分進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法，含環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣進(jìn)入廢氣吸收塔與洗滌水接觸進(jìn)行洗滌，經(jīng)過洗滌后，脫除了環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的廢氣從廢氣吸收塔頂部排出，廢氣吸收塔底部洗滌富液經(jīng)廢水泵后依次進(jìn)入廢水預(yù)熱器、二級預(yù)熱器，然后進(jìn)入水合反應(yīng)器進(jìn)行催化水合反應(yīng)，水合反應(yīng)器中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的轉(zhuǎn)化反應(yīng)后的廢水進(jìn)入廢水預(yù)熱器作為熱源預(yù)熱洗滌富液，然后至少一部分經(jīng)溴化鋰?yán)鋬鰴C后作為洗滌水進(jìn)入廢氣吸收塔，其余部分進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法，其特征在于洗滌水中補入新鮮水；從廢水預(yù)熱器出來的催化反應(yīng)后的廢水以重量計0.001～100％進(jìn)入溴化鋰?yán)鋬鰴C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法，其特征在于廢氣吸收塔設(shè)有保護(hù)氮氣進(jìn)料管線，廢氣吸收塔頂部廢氣排出管線設(shè)有保護(hù)氮氣和低壓蒸汽進(jìn)料管線。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法，其特征在于含環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的質(zhì)量含量為0.001～72％。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法，其特征在于水合反應(yīng)器為懸浮床催化反應(yīng)器，催化劑選自離子交換樹脂類催化劑，反應(yīng)溫度為10～125℃，反應(yīng)壓力為0.05MPa～0.15M...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張翼，陳迎，賈微，張藝，徐曼，
申請(專利權(quán))人：中石化上海工程有限公司，中石化煉化工程集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31