反應(yīng)循環(huán)氣脫碳尾氣排放達(dá)到環(huán)保指標(biāo)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬大氣環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種從含有大量有機(jī)物的合成循環(huán)氣在脫除C02后，溶液再生尾氣排放達(dá)到環(huán)保指標(biāo)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一些反應(yīng)過(guò)程中會(huì)生成副產(chǎn)物C02，為了防止C02的累積，反應(yīng)出塔尾氣分離產(chǎn)物之后需要將氣體中0)2脫除到指標(biāo)以下再送回反應(yīng)器，這就是反應(yīng)循環(huán)氣脫碳。例如，C0和h2合成烴類(油品)費(fèi)托合成，有副產(chǎn)物C02生成。將油品分離后的尾氣送脫碳單元脫除co2，循環(huán)氣返回費(fèi)托合成。再例如，02和切4 (乙烯)的氧化反應(yīng)，也生成副產(chǎn)物C02。分離了環(huán)氧乙烷的尾氣脫除0)2后，循環(huán)氣返回氧化合成。丙烯氧化生成環(huán)氧丙烷、乙烯法生產(chǎn)醋酸乙烯等，都有循環(huán)氣脫除C02的過(guò)程。
[0003]這一類循環(huán)氣脫碳，由于氣體組成復(fù)雜，只適合采用熱碳酸鉀水溶液的脫碳工藝，脫碳溶液解吸釋放C02后，循環(huán)使用。由于吸收過(guò)程中有少量co2以外其他氣體溶解，因此解吸的再生氣中除水蒸汽外99%以上是C02，也有少量環(huán)保限制排放的氣體，例如非甲烷烴類，盡管排放速率小于環(huán)保指標(biāo)100kg/h (排氣筒高度40米)，但是濃度指標(biāo)120mg/m3難以達(dá)到。
[0004]目前可以使排放氣體達(dá)標(biāo)的辦法有“焚燒法”和“催化氧化法”，前者是補(bǔ)充一定量空氣后，在焚燒爐中溫度為800~ 1100°C將可燃物徹底燒盡；后者是補(bǔ)充一定量空氣后，在鈕一鉬催化劑溫度為350~ 550°C下，將烴類氧化為C02和水。這些方法對(duì)于中、小型裝置比較適用，對(duì)于排放氣量為五萬(wàn)立方米，十萬(wàn)立方米，甚至二十萬(wàn)立方米的大型和特大型裝置，為了每小時(shí)除去幾十公斤非甲烷烴類，不僅需要投入上千萬(wàn)元建設(shè)焚燒爐或者催化氧化爐；而且由于熱值過(guò)低還需要每小時(shí)補(bǔ)充幾百上千立方米天然氣才能燃燒。經(jīng)濟(jì)上極不合理，企業(yè)也難以承受。
[0005]因此，需要開(kāi)發(fā)新的能使溶液再生尾氣排放達(dá)到環(huán)保指標(biāo)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)反應(yīng)循環(huán)氣脫碳尾氣排放能達(dá)到環(huán)保指標(biāo)而提出的工藝技術(shù)。
[0007]本發(fā)明的主要技術(shù)方案:反應(yīng)循環(huán)氣脫碳尾氣排放達(dá)到環(huán)保指標(biāo)的方法，其特征在于在1.0~8.0MPa(絕壓)下循環(huán)氣脫碳后，吸收富液的解吸過(guò)程采用中壓閃蒸、低壓閃蒸和氣提、煮沸再生；中壓閃蒸分為一級(jí)或者兩級(jí)閃蒸分離H2、CO和低碳烴類，低壓閃蒸壓力為0.Γ0.35 MPa(絕壓)，保證閃蒸后的富液經(jīng)過(guò)再生塔氣提、煮沸解吸成為貧液過(guò)程釋放的再生氣符合環(huán)保要求。
[0008]本發(fā)明方法具有以下特點(diǎn):
(1)氣體的吸收:循環(huán)氣脫碳?jí)毫Ω鶕?jù)不同反應(yīng)設(shè)計(jì)可以在1.0~8.0 MPa(絕壓)，該氣體除了 C02與碳酸鹽溶液反應(yīng)吸收之外，在不同的吸收壓力下溶解的各種其它氣體量是不同的，因此，吸收富液有不同的組成。
[0009](2)富液的中壓閃蒸:吸收壓力在4.0 MPa(絕壓)以上的條件下，中壓閃蒸可以分兩級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)閃蒸壓力為2.0~3.5 MPa (絕壓)，分離H2、C0和低碳烴類并回收；第二級(jí)閃蒸壓力根據(jù)解吸塔高度(一般為40~100米)和低壓操作壓力來(lái)確定脫碳富液閃蒸槽壓力，該壓力通常為0.75~1.6 MPa (絕壓)，這個(gè)壓力必須保證閃蒸后的富液能夠自己壓到再生塔頂?shù)蛪洪W蒸槽，不需要用泵增壓。在中壓下富液閃蒸出來(lái)的氣體中C02和水蒸汽濃度比較低，H2、CO、各種烴類、以及其他醛、酮、酸、醇等氣體比較多，閃蒸氣經(jīng)過(guò)閃蒸槽頂部洗滌段降溫分離后，可以直接送燃?xì)夤芫W(wǎng)；也可以根據(jù)氣體組成確定是否值得通過(guò)壓縮機(jī)返回系統(tǒng)。
[0010](3)富液的低壓閃蒸:從中壓閃蒸槽出來(lái)的富液壓送到再生塔頂部的低壓閃蒸段，閃蒸壓力需要模擬計(jì)算確定，該壓力為ο.Γ0.35 MPa(絕壓)，目標(biāo)是保證閃蒸后的富液經(jīng)過(guò)再生塔氣提、煮沸解吸成為貧液過(guò)程釋放的再生氣符合環(huán)保要求。也就是說(shuō)，低壓閃蒸必須足夠充分，閃蒸之后溶液中殘余的有害成分足夠低。為了閃蒸徹底，必要時(shí)可以從閃蒸槽底部通入一定量帶壓的工藝惰性氣體。同時(shí)在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，低壓閃蒸壓力盡可能高一些，以降低C02和水蒸汽的濃度，提高低壓閃蒸氣體利用價(jià)值。
[0011](4)低壓閃蒸氣的處理:低壓閃蒸氣的去向主要根據(jù)它的組成，可以回收利用；也可以根據(jù)熱值高送燃?xì)夤芫W(wǎng)、或者相關(guān)鍋爐；熱值低一些則可以與其他氣體一并送往火炬；熱值再低就要送進(jìn)焚燒爐或者催化氧化爐，閃蒸氣量只占全部再生氣很少一部分。
[0012](5)排放的氣體:再生塔解吸釋放出來(lái)的氣體冷卻、分離后直接排放大氣或者供給下游工序使用。如果排放，再生氣中除C02和水蒸汽之外其他成分必須同時(shí)符合環(huán)保(大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn))速率和濃度指標(biāo)。
[0013](6)溶液再生質(zhì)量:溶液解吸必須徹底，再生后的貧液中殘留的有害物質(zhì)不能過(guò)多，否則長(zhǎng)期積累后，會(huì)使再生氣中有害成分超過(guò)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。具體措施:一是提供再生塔足夠的熱量，使溶液中有害組成達(dá)到一個(gè)低濃度平衡；二是采用活性碳或者樹(shù)脂吸附溶液中的高沸點(diǎn)有機(jī)物，降低它們?cè)诿撎既芤褐械臐舛取?br>[0014](7)溶液再生的工藝流程:為了降低溶液再生的蒸汽消耗，可以采用各種已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功的節(jié)能工藝流程，包括:噴射再生、雙塔變壓再生等等。
[0015](8)中壓富液閃蒸槽的閃蒸段及其洗滌段，和低壓閃蒸槽可以安裝一層或者兩層填料(規(guī)整填料或者散堆填料)增加閃蒸面積、提高閃蒸效果。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例工藝流程簡(jiǎn)圖。
[0017]附圖中，1 一凈化氣分離器；2 —凈化氣冷卻器；3—半貧液泵；4 一 C02吸收塔；5 —中壓閃蒸槽；6—貧液泵；7 —活性碳(樹(shù)脂)過(guò)濾器；8 —低壓閃蒸槽；9 一再生塔；10 —蒸汽煮沸器；11 一再生氣冷卻器；12—再生氣分離器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)描述。
[0019]如附圖，來(lái)自反應(yīng)器出口的循環(huán)氣經(jīng)過(guò)產(chǎn)品分離進(jìn)入脫碳單元吸收塔4，在塔內(nèi)與貧液、半貧液逆流接觸脫除C02，脫碳后達(dá)到C02含量指標(biāo)的凈化氣經(jīng)過(guò)冷卻器2、分離器1返回反應(yīng)器。
[0020]吸收塔底出來(lái)的富液首先進(jìn)入中壓閃蒸槽5，在其中完成中壓閃蒸，其最后一級(jí)閃蒸壓力通常為0.75~1.6 MPa(絕壓)，這個(gè)壓力必須保證閃蒸后的富液能夠自己壓到再生塔頂部，不需要用泵來(lái)增壓。脫碳中壓閃蒸槽最后一級(jí)壓力根據(jù)再生塔高度以及低壓閃蒸壓力、再加上管道閥門阻力來(lái)確定。閃蒸出的氣體經(jīng)過(guò)閃蒸槽頂部洗滌段降溫分離后，可以直接送燃?xì)夤芫W(wǎng)；也可以根據(jù)氣體組成確定是否值得通過(guò)壓縮機(jī)返回進(jìn)氣系統(tǒng)。中壓閃蒸槽5的閃蒸段和洗滌段可以安裝一段或者兩段填料(規(guī)整填料或者散堆填料)增加閃蒸面積、提高閃蒸效果;加強(qiáng)冼滌效果。
[0021]從富液閃蒸槽出來(lái)的富液進(jìn)入再生塔頂?shù)蛪洪W蒸槽8，進(jìn)行富液的低壓閃蒸。低壓閃蒸壓力需要通過(guò)模擬計(jì)算來(lái)確定，該壓力范為0.Γ0.35 MPa(絕壓)，目標(biāo)是保證閃蒸后的富液經(jīng)過(guò)再生塔氣提、煮沸解吸成為貧液過(guò)程中釋放出來(lái)的再生氣中非甲烷烴速率和濃度均符合環(huán)保要求。低壓閃蒸氣的去向主要根據(jù)它的組成