一種硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)，包括對硝酸尾氣進(jìn)行吸收貯存的吸收塔，所述吸收塔的出氣端通過冷卻器與酯化塔的底部連接，所述酯化塔頂端的出氣端通過冷凝器與氣液分離器連接；所述氣液分離器頂端的出氣端與所述的冷卻器的殼程連接、氣液分離器底端的出液端與酯化塔連接。本系統(tǒng)提高了硝酸工藝尾氣的利用率，減少其對大氣的污染，并利用系統(tǒng)本身的熱量進(jìn)行循環(huán)利用，節(jié)能降耗且環(huán)保。
【專利說明】一種硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及尾氣回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]乙二醇是一種重要的有機(jī)化工原料，現(xiàn)多采用以煤制合成氣與草酸二甲酯(DMO)加氫反應(yīng)制備乙二醇這一工藝。其中亞硝酸甲酯(CH3ONO)是由甲醇與NO、O2反應(yīng)而成，其反應(yīng)方程式為 2N0+2CH30H+1/2O2=2CH3ONCHH2O。
[0003]另外，雙加壓法制備硝酸工藝中產(chǎn)生大量的尾氣中含有NO、NO2, H2O等，少量進(jìn)行回收利用，大多數(shù)都直接排放到空中，不僅造成資源的浪費(fèi)，還對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)，利用硝酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的尾氣中氮氧化物與甲醇進(jìn)行反應(yīng)來制備亞硝酸甲酯，合理地利用資源、降低能源消耗，并減少對環(huán)境的污染。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:一種硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)，包括對硝酸尾氣進(jìn)行吸收貯存的吸收塔，所述吸收塔的出氣端通過冷卻器與酯化塔的底部連接，所述酯化塔頂端的出氣端通過冷凝器與氣液分離器連接；所述氣液分離器頂端的出氣端與所述的冷卻器的殼程連接、氣液分離器底端的出液端與酯化塔連接。
[0006]進(jìn)一步，所述冷卻器的殼程出口端通過預(yù)熱器與加熱器連接，所述加熱器的輸出端連接尾氣透平膨脹機(jī)，所述尾氣透平膨脹機(jī)的輸出端與所述吸收塔連接。
[0007]進(jìn)一步，所述酯化塔的頂部連接有輸送甲醇的甲醇管，其底端設(shè)有輸出反應(yīng)物的排放管。
[0008]進(jìn)一步，所述冷凝器為鹽水冷凝器，可將酯化塔排出的尾氣降溫至0°C左右，使甲醇?xì)饫淠秊橐后w，經(jīng)氣液分離器分離后再返回酯化塔中。
[0009]將經(jīng)鹽水冷凝器冷凝為0°C冷凝氣作為冷卻器的冷卻介質(zhì)，進(jìn)入冷卻器的殼程與從其管程通過的硝酸尾氣進(jìn)行換熱。而預(yù)熱器是利用低壓蒸汽作為熱源對尾氣進(jìn)行預(yù)熱，加熱器是利用高溫硝酸工藝氣進(jìn)行復(fù)熱。
[0010]本系統(tǒng)充分利用了硝酸工藝中的尾氣的氮氧化物(NO、NO2),將其作為原料與酯化塔中的甲醇進(jìn)行反應(yīng)制備亞硝酸甲酯，其反應(yīng)原理:
[0011]NO + NO2 = N2O3,
[0012]2CH30H + N2O3 = 2CH30N0 + H20。
[0013]所以本實(shí)用新型的有益效果有:
[0014]1、本系統(tǒng)對硝酸工藝尾氣進(jìn)行充分利用，并變廢為寶生成乙二醇工藝中重要的原料亞硝酸甲酯。
[0015]2、酯化塔中未被甲醇吸收的尾氣經(jīng)冷凝器冷卻至0°C左右，將使甲醇?xì)饫淠秊橐后w，經(jīng)氣液分離器分離后再返回酯化塔中作為原料使用，避免了原料浪費(fèi)；同時(shí)冷卻氣體進(jìn)入冷卻器中作為冷卻介質(zhì)與硝酸尾氣進(jìn)行熱交換，降低硝酸尾氣的溫度并提高冷卻氣體的溫度，減少冷卻介質(zhì)的使用，節(jié)能降耗。
[0016]3、酯化塔尾氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱與加熱器的加熱后進(jìn)入尾氣透平膨脹機(jī)回收能量后再排放大氣，同時(shí)尾氣透平膨脹機(jī)將回收的能量傳遞給吸收塔，形成了一個(gè)能量循環(huán)，節(jié)能環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1_吸收塔，2-冷卻器，3-酯化塔，3-1甲醇管，3-2排放管，4-鹽水冷凝器，
5-氣液分離器，6-預(yù)熱器，7-加熱器，8-尾氣透平膨脹機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，一種硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)，包括對硝酸尾氣進(jìn)行吸收貯存的吸收塔1，所述吸收塔I的出氣端通過冷卻器2與酯化塔3的底部連接，所述酯化塔3頂端的出氣端通過鹽水冷凝器4與氣液分離器5連接；所述氣液分離器5頂端的出氣端與冷卻器2的殼程連接，冷卻氣體與吸收塔I進(jìn)來的硝酸尾氣進(jìn)行熱交換；氣液分離器5底端的出液端與酯化塔3連接，將冷凝下來的甲醇重新輸入酯化塔3中作為反應(yīng)原料。冷卻器2的殼程出口端通過預(yù)熱器6與加熱器7連接，所述加熱器7的輸出端連接尾氣透平膨脹機(jī)8，所述尾氣透平膨脹機(jī)的輸出端與所述吸收塔I連接。
[0020]進(jìn)一步，所述酯化塔3的頂部連接有輸送甲醇的甲醇管3-1，其底端設(shè)有輸出反應(yīng)物的排放管3-2。由于在酯化塔3中生成的亞硝酸甲酯是溶解在過量的甲醇中，排放管3-2將含有亞硝酸甲酯的甲酯液進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)作為草酸二甲酯或碳酸二甲酯的原料。
[0021]吸收塔I中的硝酸尾氣進(jìn)入冷卻器2中經(jīng)熱交換后通入酯化塔3的底部，其中的Ν0、Ν0 2與甲醇管3-1輸送進(jìn)來的甲醇發(fā)生反應(yīng)生成亞硝酸甲酯，生成的亞硝酸甲酯是溶解在過量的甲醇中，通過排放管3-2將含有亞硝酸甲酯的甲酯液進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)作為草酸二甲酯或碳酸二甲酯的原料。而未參與反應(yīng)的尾氣經(jīng)酯化塔3頂端的出氣端進(jìn)入鹽水冷凝器4中進(jìn)行冷凝后再進(jìn)入氣液分離器5進(jìn)行分離；分離后的低溫氣體進(jìn)入冷卻器2的殼程與吸收塔I進(jìn)來的硝酸尾氣進(jìn)行熱交換；低溫氣體升溫，并經(jīng)預(yù)熱器6與加熱器7的加熱后，其能量經(jīng)尾氣透平膨脹機(jī)8吸收。氣液分離器5分離后液體甲醇通入酯化塔3中作為反應(yīng)原料。
[0022]以上實(shí)施例并非僅限于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有基于本實(shí)用新型的基本思想而進(jìn)行修改或變動(dòng)的都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)，包括對硝酸尾氣進(jìn)行吸收貯存的吸收塔，其特征在于:所述吸收塔的出氣端通過冷卻器與酯化塔的底部連接，所述酯化塔頂端的出氣端通過冷凝器與氣液分離器連接；所述氣液分離器頂端的出氣端與所述的冷卻器的殼程連接、氣液分離器底端的出液端與酯化塔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻器的殼程出口端通過預(yù)熱器與加熱器連接，所述加熱器的輸出端連接尾氣透平膨脹機(jī)，所述尾氣透平膨脹機(jī)的輸出端與所述吸收塔連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述酯化塔的頂部連接有輸送甲醇的甲醇管，其底端設(shè)有輸出反應(yīng)物的排放管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝酸尾氣循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器為鹽水冷凝器。
【文檔編號】C07C203/00GK203683426SQ201320872585
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】方鳳銀, 方艷 申請人:安徽淮化股份有限公司