本發(fā)明涉及一種含環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法。
背景技術:
伴隨國家社會經(jīng)濟高速發(fā)展,國家對環(huán)保要求進一步提高。伴隨著各項環(huán)保法規(guī)的出臺,“以人為本,綠色環(huán)?!笔钱敶髽I(yè)和社會發(fā)展的必經(jīng)之路。
如何經(jīng)濟合理的對尾氣進行處理是環(huán)保的一個重要方向,符合我國的能源結構與發(fā)展戰(zhàn)略。本發(fā)明涉及一種對含環(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《GB 31571-2015石油化學工業(yè)污染物排放標準》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)有的技術很難達到此要求,或者會形成二次污染。例如,華東理工大學“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反應條件下反應生成乙二醇,反應產(chǎn)物需用堿液中和。該反應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致碳鋼設備腐蝕,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,設備體積一般比較大,投資較高,且環(huán)氧乙烷性質活潑,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,且這些反應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作為活潑化學劑,其水溶液進入排污系統(tǒng),可能會與排污系統(tǒng)中的其他物質進行反應(酸類,某些胺類,堿金屬氫氧化物,處于極細狀態(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,可達到95%以上的凈化率,設備簡單,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,導致運行成本增加,經(jīng)濟性欠佳。
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,在列管式反應器中,以操作條件150~200℃,1.5~2.5MPa的條件下發(fā)生水合反應生成EG,副產(chǎn)物DEG,TEG等。該方法反應條件相對復雜,能耗大。不符合經(jīng)濟合理,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。反應產(chǎn)物及副產(chǎn)物安全可靠,無毒副作用,無火災爆炸危險性。由于廢液中反應產(chǎn)物及副產(chǎn)物對EO/PO具有良好的吸收效果,反應后廢液可循環(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,是一種非常重要的脂肪族二元醇。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中洗滌水耗量大、洗滌后廢水難處理的問題,提供一種新的含環(huán)氧乙烷和環(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,本發(fā)明采用的技術方案如下:一種含環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法,含環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的廢氣進入第一廢氣吸收塔與第一洗滌液接觸進行洗滌,第一廢氣吸收塔的廢氣從塔頂排出進入第二廢氣吸收塔,繼續(xù)與第二洗滌液接觸,經(jīng)過洗滌后,脫除了環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的廢氣從第二廢氣吸收塔頂部排出;第一廢氣吸收塔底部洗滌富液送入第一水合反應器進行催化水合反應,第一水合反應器中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的轉化反應后的廢水經(jīng)溴化鋰冷凍機后作為洗滌水進入第一廢氣吸收塔;第二廢氣吸收塔底部洗滌富液送入第二水合反應器進行催化水合反應,第二水合反應器中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的轉化反應后的廢水至少一部分經(jīng)溴化鋰冷凍機后作為第二洗滌水進入第二廢氣吸收塔。
上述技術方案中,優(yōu)選地,第一洗滌水、第二洗滌水中補入新鮮水;第二水合反應器中催化反應后的廢水以重量計0.01~100%經(jīng)溴化鋰冷凍機后作為第二洗滌水進入第二廢氣吸收塔,其余部分進入廢水處理系統(tǒng)。
上述技術方案中,優(yōu)選地,第一廢氣吸收塔設有保護氮氣進料管線,第一廢氣吸收塔頂部廢氣排出管線設有保護氮氣進料管線;第二廢氣吸收塔設有保護氮氣進料管線,第二廢氣吸收塔頂部廢氣排出管線設有保護氮氣和低壓蒸汽進料管線。
上述技術方案中,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)氧丙烷的質量含量為0.001~72%。
上述技術方案中,優(yōu)選地,第一水合反應器和第二水合反應器均為懸浮床催化反應器,催化劑選自離子交換樹脂類催化劑,反應溫度為10~125℃,反應壓力為0.05~0.15MPa,洗滌富液在水合反應器內的停留時間為2~15min,進入水合反應器內的環(huán)氧乙烷與水合反應器內催化劑的質量比為0.01~1:1。
上述技術方案中,優(yōu)選地,第一廢氣吸收塔操作條件為:第一洗滌水與進入第一廢氣吸收塔內的環(huán)氧乙烷的摩爾比為2~400:1,第一洗滌水溫度為-15~70℃,常壓,理論塔板數(shù)為3~30,進入第一廢氣吸收塔內的保護氮氣與廢氣的體積比為0.1~1:1;第二廢氣吸收塔操作條件為:第二洗滌水與進入第二廢氣吸收塔內的環(huán)氧乙烷的摩爾比為2~400:1,第二洗滌水溫度為-15~50℃,常壓,理論塔板數(shù)為3~30,進入第二廢氣吸收塔內的保護氮氣與廢氣的體積比為0.1~1:1。
上述技術方案中,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合金屬催化劑,反應溫度為25~120℃。
上述技術方案中,優(yōu)選地,第一廢氣吸收塔操作條件為:第一洗滌水與進入第一廢氣吸收塔內的環(huán)氧乙烷的摩爾比為4~200:1,第一洗滌水溫度為-15~15℃,理論塔板數(shù)為8~15;第二廢氣吸收塔操作條件為:第二洗滌水與進入第二廢氣吸收塔內的環(huán)氧乙烷的質量比為4~200:1,第二洗滌水溫度為-15~15℃,理論塔板數(shù)為8~15。
上述技術方案中,優(yōu)選地,所述環(huán)保排放標準為《GB 31571-2015石油化學工業(yè)污染物排放標準》;第一水合反應器或第二水合反應器中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的轉化率均大于98%。
本發(fā)明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)濟效益的特點。本發(fā)明的特征在于將洗滌后的含EO/PO廢水通過催化水合反應生成二元醇類,由于二元醇溶液對EO/PO同樣具有良好的吸收效果,可將水合反應后的廢水作為洗滌液進行循環(huán)吸收及再反應。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二元醇濃度升高,會對廢氣中EO/PO的吸收有良好的促進效果,為保證吸收效果和反應質量,以及從EO水溶液安全角度考慮(高濃度EO水溶液具有易燃性),需保證洗滌廢水中的水含量須高于EO含量百倍。當洗滌循環(huán)廢水中二元醇濃度過高時,可在第一廢氣吸收塔塔頂回流線和第二水合反應器后路將部分高含醇廢水排入污水處理系統(tǒng)。并在塔頂冷卻線內補充等量新鮮水。以滿足洗滌水量要求。由于二元醇對環(huán)境無害,安全無毒,一般生化處理即可滿足環(huán)保要求。本發(fā)明與現(xiàn)有技術的主要區(qū)別在于本發(fā)明通過催化水合反應降低了洗滌水中EO/PO的含量,并利用反應后洗滌水進行循環(huán)洗滌。不僅減少了安全隱患,廢水處理困難等問題,提高了廢水中含醇比例,便于回收利用,更是大大減少了洗滌水用量,提高了經(jīng)濟效益,并用催化水合反應(放熱反應)后貧液作為熱源為進料富液供熱,回收了體系的能量,達到了良好的節(jié)能降耗的效果。
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述,但不僅限于本實施例。
具體實施方式
【實施例1】
一種含環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法,廢氣溫度120℃,廢氣質量流量為尾氣817.5kg/h(含保護氮氣N2=55.3wt%,EO=8.1wt%,PO=36.6wt%)通過第一廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)12塊)進行洗滌,洗滌水為50℃的含醇廢水15t/h(H2O=70wt%,EG=10wt%,PG=20wt%),洗滌后廢氣進入第二廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)10塊)進行二次洗滌,二次洗滌水為10℃的含醇廢水3t/h(H2O=55wt%,EG=15wt%,PG=30wt%)。洗滌后氣相中EO,PO含量為痕跡量,。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液15340kg/h(其中EO含量65.9kg/h,PO含量299.21kg/h)。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液出料經(jīng)第一塔廢水泵泵送入第一水合反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇),反應后貧液做為冷凍機動力熱源進入溴化鋰冷凍機后回流至第一廢氣吸收塔頂,作為洗滌水循環(huán)使用。第一水合反應器溫度52℃、壓力0.05MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.99%。第一水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑1200mm,催化劑裝填有效高度2700mm,裝填催化劑體積3m3。催化劑采用離子交換樹脂類催化劑。
第二廢氣洗滌塔塔釜富液經(jīng)第二塔廢水泵泵送至第二水和反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇)后,反應貧液經(jīng)溴化鋰冷凍機冷卻后回流至第二廢氣洗滌塔塔頂作為洗滌水循環(huán)使用。第二水合反應器溫度21℃、壓力0.05MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第二水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑800mm,催化劑裝填有效高度2500mm,裝填催化劑體積1.26m3。催化水合反應產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要包括乙二醇(EG),二乙二醇(DEG),丙二醇(PG),二丙二醇(DPG)及未反應的氮氣等,可進行后續(xù)回收利用。
【實施例2】
一種含環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法,廢氣溫度120℃,廢氣質量流量為尾氣817.5kg/h(含保護氮氣N2=55.3wt%,EO=8.1wt%,PO=36.6wt%)通過第一廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)12塊)進行洗滌,洗滌水為60℃的含醇廢水15t/h(H2O=70wt%,EG=10wt%,PG=20wt%),洗滌后廢氣進入第二廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)10塊)進行二次洗滌,二次洗滌水為10℃的含醇廢水3t/h(H2O=55wt%,EG=15wt%,PG=30wt%)。洗滌后氣相中EO,PO含量為痕跡量。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液15268.27kg/h(其中EO含量57.935kg/h,PO含量269.496kg/h)。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液出料經(jīng)第一塔廢水泵泵送入第一水合反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇),反應后貧液做為冷凍機動力熱源進入溴化鋰冷凍機后回流至第一廢氣吸收塔頂,作為洗滌水循環(huán)使用。第一水合反應器溫度60.4℃、壓力0.05MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第一水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑1200mm,催化劑裝填有效高度2500mm,裝填催化劑體積2.8m3。催化劑采用離子交換樹脂類催化劑。
第二廢氣洗滌塔塔釜富液經(jīng)第二塔廢水泵泵送至第二水和反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇)后,反應貧液經(jīng)溴化鋰冷凍機冷卻后回流至第二廢氣洗滌塔塔頂作為洗滌水循環(huán)使用。第二水合反應器溫度31.6℃、壓力0.05MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第二水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑800mm,催化劑裝填有效高度2200mm,裝填催化劑體積1.1m3。催化水合反應產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要包括乙二醇(EG),二乙二醇(DEG),丙二醇(PG),二丙二醇(DPG)及未反應的氮氣等,可進行后續(xù)回收利用。
【實施例3】
一種含環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法,廢氣溫度120℃,廢氣質量流量為尾氣817.5kg/h(含保護氮氣N2=55.3wt%,EO=8.1wt%,PO=36.6wt%)通過第一廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)12塊)進行洗滌,洗滌水為75℃的含醇廢水15t/h(H2O=70wt%,EG=10wt%,PG=20wt%),洗滌后廢氣進入第二廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)10塊)進行二次洗滌,二次洗滌水為10℃的含醇廢水3t/h(H2O=55wt%,EG=15wt%,PG=30wt%)。洗滌后氣相中EO含量為78PPB,PO含量為89PPB。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液15036.122kg/h(其中EO含量39.681kg/h,PO含量187.511kg/h)。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液出料經(jīng)第一塔廢水泵泵送入第一水合反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇),反應后貧液做為冷凍機動力熱源進入溴化鋰冷凍機后回流至第一廢氣吸收塔頂,作為洗滌水循環(huán)使用。第一水合反應器溫度69℃、壓力0.05MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第一水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑1200mm,催化劑裝填有效高度2500mm,裝填催化劑體積2.8m3。催化劑采用離子交換樹脂類催化劑。
第二廢氣洗滌塔塔釜富液經(jīng)第二塔廢水泵泵送至第二水和反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇)后,反應貧液經(jīng)溴化鋰冷凍機冷卻后回流至第二廢氣洗滌塔塔頂作為洗滌水循環(huán)使用。第二水合反應器溫度63.6℃、壓力0.05MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第二水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑800mm,催化劑裝填有效高度2000mm,裝填催化劑體積1.0m3。催化水合反應產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要包括乙二醇(EG),二乙二醇(DEG),丙二醇(PG),二丙二醇(DPG)及未反應的氮氣等,可進行后續(xù)回收利用。
【實施例4】
一種含環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法,廢氣溫度120℃,廢氣質量流量為尾氣817.5kg/h(含保護氮氣N2=55.3wt%,EO=8.1wt%,PO=36.6wt%)通過第一廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)12塊)進行洗滌,洗滌水為100℃的含醇廢水15t/h(H2O=70wt%,EG=10wt%,PG=20wt%),洗滌后廢氣進入第二廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)10塊)進行二次洗滌,二次洗滌水為10℃的含醇廢水3t/h(H2O=55wt%,EG=15wt%,PG=30wt%)。洗滌后氣相中EO含量為0.037%wt,PO含量為0.141%wt。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液14885.545kg/h(其中EO含量42.765kg/h,PO含量205.735kg/h)。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液出料經(jīng)第一塔廢水泵泵送入第一水合反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇),反應后貧液做為冷凍機動力熱源進入溴化鋰冷凍機后回流至第一廢氣吸收塔頂,作為洗滌水循環(huán)使用。第一水合反應器溫度87℃、壓力0.18MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第一水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑1200mm,催化劑裝填有效高度2300mm,裝填催化劑體積2.6m3。催化劑采用離子交換樹脂類催化劑。
第二廢氣洗滌塔塔釜富液經(jīng)第二塔廢水泵泵送至第二水和反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇)后,反應貧液經(jīng)溴化鋰冷凍機冷卻后回流至第二廢氣洗滌塔塔頂作為洗滌水循環(huán)使用。第二水合反應器溫度99.4℃、壓力0.05MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第二水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑800mm,催化劑裝填有效高度1600mm,裝填催化劑體積0.8m3。催化水合反應產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要包括乙二醇(EG),二乙二醇(DEG),丙二醇(PG),二丙二醇(DPG)及未反應的氮氣等,可進行后續(xù)回收利用。
【實施例5】
一種含環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法,廢氣溫度120℃,廢氣質量流量為尾氣924.954kg/h(含保護氮氣N2=88.18wt%,EO=0wt%,PO=11.82wt%)通過第一廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)19塊)進行洗滌,洗滌水為70℃的含醇廢水28t/h(H2O=70wt%,EG=30wt%,PG=0wt%),洗滌后廢氣進入第二廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)19塊)進行二次洗滌,二次洗滌水為10℃的含醇廢水4.63t/h(H2O=70wt%,EG=30wt%,PO=wt%)。洗滌后氣相中EO含量分別為0PPB,PO含量為1PPM。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液溫度62.5℃,流量27981kg/h(其中EO含量0kg/h,PO含量108.814kg/h)。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液出料經(jīng)第一塔廢水泵泵送入第一水合反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇),反應后貧液做為冷凍機動力熱源進入溴化鋰冷凍機后回流至第一廢氣吸收塔頂,作為洗滌水循環(huán)使用。第一水合反應器溫度62.5℃、壓力1MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第一水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑1200mm,催化劑裝填有效高度5000mm,裝填催化劑體積5.6m3。催化劑采用離子交換樹脂類催化劑。
第二廢氣洗滌塔塔釜富液經(jīng)第二塔廢水泵泵送至第二水和反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇)后,反應貧液經(jīng)溴化鋰冷凍機冷卻后100%回流至第二廢氣洗滌塔塔頂作為洗滌水循環(huán)使用,其余進入廢水處理系統(tǒng)。第二水合反應器溫度35.4℃、壓力1MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第二水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑800mm,催化劑裝填有效高度2500mm,裝填催化劑體積1.26m3。催化水合反應產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要包括丙二醇(PG),二丙二醇(DPG)及未反應的氮氣等,可進行后續(xù)回收利用。
【實施例6】
一種含環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法,廢氣溫度120℃,廢氣質量流量為尾氣924.954kg/h(含保護氮氣N2=88.18wt%,EO=0wt%,PO=11.82wt%)通過第一廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)19塊)進行洗滌,洗滌水為40℃的含醇廢水28t/h(H2O=70wt%,EG=30wt%,PO=0wt%),洗滌后廢氣進入第二廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)19塊)進行二次洗滌,二次洗滌水為10℃的含醇廢水4.6t/h(H2O=70wt%,EG=30wt%,PG=0wt%)。洗滌后氣相中EO含量分別為0PPB,PO含量為痕跡量。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液溫度40.4℃,流量28101.71kg/h(其中EO含量0kg/h,PO含量109.33kg/h)。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液出料經(jīng)第一塔廢水泵泵送入第一水合反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇),反應后貧液做為冷凍機動力熱源進入溴化鋰冷凍機后回流至第一廢氣吸收塔頂,作為洗滌水循環(huán)使用。第一水合反應器溫度40.4℃、壓力1MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第一水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑1200mm,催化劑裝填有效高度5500mm,裝填催化劑體積6.2m3。催化劑采用離子交換樹脂類催化劑。
第二廢氣洗滌塔塔釜富液經(jīng)第二塔廢水泵泵送至第二水和反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇)后,反應貧液經(jīng)溴化鋰冷凍機冷卻后100%回流至第二廢氣洗滌塔塔頂作為洗滌水循環(huán)使用,其余進入廢水處理系統(tǒng)。第二水合反應器溫度16.5℃、壓力1MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第二水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑800mm,催化劑裝填有效高度2800mm,裝填催化劑體積1.4m3。催化水合反應產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要包括丙二醇(PG),二丙二醇(DPG)及未反應的氮氣等,可進行后續(xù)回收利用。
【實施例7】
一種含環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的廢氣處理方法,廢氣溫度250℃,廢氣質量流量為尾氣924.954kg/h(含保護氮氣N2=88.18wt%,EO=0wt%,PO=11.82wt%)通過第一廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)19塊)進行洗滌,洗滌水為80℃的含醇廢水28t/h(H2O=70wt%,EG=30wt%,PG=0wt%),洗滌后廢氣進入第二廢氣吸收塔(理論塔板數(shù)19塊)進行二次洗滌,二次洗滌水為10℃的含醇廢水4.6t/h(H2O=70wt%,EG=30wt%,PG=0wt%)。洗滌后氣相中EO含量分別為0PPB,PO含量為162PPM。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液溫度78.5℃,流量27993.446kg/h(其中EO含量0kg/h,PO含量162.148kg/h)。第一廢氣洗滌塔底部洗滌富液出料經(jīng)第一塔廢水泵泵送入第一水合反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇),反應后貧液做為冷凍機動力熱源進入溴化鋰冷凍機后回流至第一廢氣吸收塔頂,作為洗滌水循環(huán)使用。第一水合反應器溫度78.5℃、壓力1MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第一水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑1200mm,催化劑裝填有效高度4000mm,裝填催化劑體積4.5m3。催化劑采用離子交換樹脂類催化劑。
第二廢氣洗滌塔塔釜富液經(jīng)第二塔廢水泵泵送至第二水和反應器進行反應(放熱反應),經(jīng)催化水合除去廢水中的EO/PO(EO/PO水合生成對應二元醇)后,反應貧液經(jīng)溴化鋰冷凍機冷卻后100%回流至第二廢氣洗滌塔塔頂作為洗滌水循環(huán)使用,其余進入廢水處理系統(tǒng)。第二水合反應器溫度46.3℃、壓力1MPa。反應后環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷轉化率為99.999%。第二水合反應器為懸浮床催化反應器,內徑800mm,催化劑裝填有效高度2300mm,裝填催化劑體積1.15m3。催化水合反應產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要包括丙二醇(PG),二丙二醇(DPG)及未反應的氮氣等,可進行后續(xù)回收利用。