CN102527186A - 丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺及*** - Google Patents

丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺及*** Download PDF

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Abstract

一种丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺及***，工艺步骤如下：1）采用油气精密过滤器过滤油气中的催化剂，并用油气冷却器将油气降温；2）降温的油气进入吸附/脱附设备吸附油气中溶剂油，吸附饱和后进行脱附，得溶剂油脱附气；3）溶剂油脱附气通过分离罐分离出溶剂油，回收再利用。回收***包括预处理***、吸附/脱附***和回收装置，所述吸附/脱附***可交替进行吸附、脱附或吸附、脱附、干燥。优点是：工艺简单、操作简便、溶剂油回收率高、油气排放浓度低，消除了安全隐患，控制油气的排放量，实现清洁生产，节能环保；整个回收过程连续，提高了吸附效率；从油气中回收溶剂油，使溶剂油循环使用，节约了丁二烯的生产成本。

Description

丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺及***
技术领域
本发明涉及一种丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺及***。
背景技术
丁二烯是用于生产合成橡胶的重要原料，以丁二烯为原料生产合成橡胶占合成橡胶总产量的80%以上，随着橡胶需求量的增加，丁二烯的市场需求量迅速扩大。
丁烯氧化脱氢是生产丁二烯的主要方法之一，但在脱氢单元吸收塔顶会产生大量的油气，油气的主要成分为水、氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、二甲基戊烷、三甲基戊烷和正己烷，含有大量丁二烯脱氢单元吸收塔的溶剂油。现有的油气处理方式有两种：一种是直接排放到大气中，另一种是回收油气中的氮气后排放到大气中，经回收后的氮气作为工业生产中的粗氮。这两种方法不仅污染环境，危害人体健康，同时也会产生安全隐患，并且造成能源浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可降低环境污染、消除安全隐患、减少能源浪费的丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺及***。
本发明的技术解决方案是：
一种丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺，其具体步骤如下：
1）油气预处理
采用油气精密过滤器过滤油气中的催化剂，并用油气冷却器将油气降温；
2）吸附和脱附
降温的油气进入吸附/脱附设备，所述的吸附/脱附设备包括至少两组装有吸附剂的吸附器，吸附剂吸附油气中溶剂油，吸附饱和后进行脱附，得溶剂油脱附气；
3）回收
溶剂油脱附气通过分离罐分离出溶剂油，回收再利用。
上述的丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺，所述的吸附剂为活性炭、硅胶、碳纤维中的一种。
上述的丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺，在脱附时利用真空泵形成负压真空脱附，吸附/脱附设备包括两组吸附器，两组吸附器交替进行吸附和脱附；溶剂油脱附气进入气液分离罐进行气液分离，液体从气液分离罐下部出口排出，气体为溶剂油气体从气液分离罐的上部出口进入到溶剂油吸收塔，溶剂油吸收塔塔底溶剂油通过溶剂油循环泵经溶剂油循环冷却器降温后送回剂油吸收塔塔顶，塔顶被降温后的溶剂油与进入溶剂油吸收塔溶剂油气体相遇，冷热交换得溶剂油液体，流入塔底，在溶剂油循环冷却器和溶剂油循环泵之间设置了抽出口，将溶剂油抽至回收塔。
上述的丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺，在脱附时利用蒸汽进行蒸汽脱附，吸附/脱附设备包括三组吸附器，三组吸附器交替进行吸附、脱附和干燥，降温的油气中的溶剂油被吸附剂吸附后得净化气体，净化气体通过管道进入干燥风机，利用进入干燥风机中的净化气体对脱附后的吸附剂进行干燥，干燥后的气体排放入大气；溶剂油脱附气进入脱附气冷凝器中冷凝，冷凝的脱附气进入油水分离罐中利用水和溶剂油互不相溶的性质进行分离，下层的水直接从油水分离罐下部脱水包排出，上层的溶剂通过溶剂油泵将溶剂油输送到溶剂油脱水塔，溶剂油脱水塔顶部的气体经溶剂油冷凝器进入溶剂油回流罐进行溶剂油和水的分离，水从溶剂油回流罐的脱水包排出，溶剂油通过溶剂油回流泵送回溶剂油脱水塔中循环提纯，提纯溶剂油从塔底回收至溶剂油回收塔，采用净化气干燥脱附剂的水分，充分利用能源且有效地提高了装置的净化效率。
一种丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收***，包括预处理***、吸附/脱附***和回收***，其特殊之处在于：所述预处理***包括油气精密过滤器和油气冷却器，所述吸附/脱附***包括真空泵和两组装有吸附剂的吸附器，两组吸附器配合真空泵可交替进行吸附和脱附；所述回收装置包括分离罐、溶剂油吸收塔、与溶剂油吸收塔塔底连接的溶剂油循环泵，设置在溶剂油循环泵和溶剂油吸收塔塔顶之间的溶剂油循环冷却器，在溶剂油循环冷却器和溶剂油循环泵之间设有抽出口。
一种丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收***，包括预处理***、吸附/脱附***和回收装置，其特殊之处在于：所述预处理***包括油气精密过滤器和油气冷却器，所述吸附/脱附***包括干燥风机和三组装有吸附剂的吸附器，三组吸附器配合干燥风机可交替进行吸附、脱附、干燥；所述回收装置包括脱附气冷凝器、分离罐、溶剂油泵、溶剂油脱水塔，分别设置在溶剂油脱水塔塔顶的溶剂油冷凝器和溶剂油回流泵，在溶剂油冷凝器和溶剂油回流泵之间设有溶剂油回流罐。
本发明的有益效果是：
（1）工艺简单、操作简便、溶剂油回收率高、油气排放浓度低，消除了安全隐患，控制油气的排放量，实现清洁生产，节能环保。
（2）采用油气冷却器冷却油气，使油气中的溶剂油在吸附剂中更容易被吸附。
（3）采用多组吸附器交替进行吸附，保证了吸附过程不间断的进行，使得整个回收过程连续，提高了吸附效率。
（4）从油气中回收溶剂油，使溶剂油循环使用，节约了丁二烯的生产成本。
附图说明
图1是本发明真空脱附的回收***示意图；
图2是本发明蒸汽脱附的回收***示意图；
图中：I-预处理***： 1-油气精密过滤器，2-油气冷却器；II-吸附/脱附***：3-吸附/脱附设备， 301-吸附器I，302-吸附器II，303-吸附器III,4-真空泵；III-回收***：5-气液分离罐，6-溶剂油吸收塔，7-溶剂油循环泵，8-溶剂油循环冷却器； 9-干燥风机；10-脱附气冷凝器，11-油水分离罐，12-溶剂油泵，13-溶剂油脱水塔，14-溶剂油冷凝器，15-溶剂油回流罐，16-溶剂油回流泵。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，该丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油真空脱附回收***，包括预处理***I、吸附/脱附***II和回收装置III。所述的预处理***I包括油气精密过滤器1和油气冷却器2；所述吸附/脱附***II包括吸附/脱附设备3和真空泵4，吸附/脱附设备3由内设吸附剂的吸附器I301、吸附器II302组成，吸附器I301、吸附器II302配合真空泵4可交替进行吸附、脱附；所述回收装置III包括气液分离罐5，溶剂油吸收塔6，与溶剂油吸收塔6塔底连接的溶剂油循环泵7，设置在溶剂油循环泵7和溶剂油吸收塔6塔顶之间的溶剂油循环冷却器8，在溶剂油循环冷却器8和溶剂油循环泵7之间设有抽出口。
该丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油真空脱附回收工艺具体步骤如下：
1）预处理***I进行预处理
丁烯氧化脱氢制丁二烯脱氢单元吸收塔顶排放的油气进入油气精密过滤器1过滤油气中催化剂颗粒，然后进入用循环水作冷却介质的油气冷却器2使油气降温。
2）吸附/脱附***II进行吸附和脱附
降温的油气进入由装有活性炭吸附剂的吸附器I301、吸附器I302组成的吸附/脱附设备3，吸附器I301对应的进口电磁阀开启，油气首先进入的吸附器I301内进行吸附, 油气中的溶剂油被活性炭吸附得净化气体，净化气体直接排入大气，活性炭吸附溶剂油饱和后，吸附器I301对应的进口电磁阀关闭，吸附器I301对应的出口电磁阀开启，真空泵4形成负压进行真空脱附将溶剂油从活性炭中脱附出来，得溶剂油脱附气，吸附器I301脱附时，吸附器II302的对应进口电磁阀开启，油气继续进入装有活性炭吸附剂的吸附器II302内进行吸附，通过电磁阀控制使吸附器I301、吸附器II302交替进行吸附、脱附，根据油气的流量得到活性炭吸附溶剂油饱和所需时间来设定电磁阀的开启和关闭。
3）回收***III进行回收
溶剂油脱附气进入气液分离罐5进行气液分离，液体从气液分离罐5下部出口排出，气体为溶剂油气体从气液分离罐5的上部出口进入到溶剂油吸收塔6，溶剂油吸收塔6塔底溶剂油通过溶剂油循环泵7经溶剂油循环冷却器8降温后送回剂油吸收塔6塔顶，塔顶被降温后的溶剂油与进入溶剂油吸收塔6溶剂油气体相遇，冷热交换得溶剂油液体，流入塔底，在溶剂油循环冷却器8和溶剂油循环泵9之间设置了抽出口，将溶剂油抽至回收塔。
现有的10万吨/年丁烯氧化脱氢制丁二烯项目中脱氢单元吸收塔塔顶排放的油气中，造成溶剂油的损耗为660kg/h，增设本实施例的油气中溶剂油回收***后，溶剂油的回收量为600kg/h，溶剂油的损耗降低为60kg/h，每年回收溶剂油可达4800t，大大降低了油气的排放量，节能环保，实现了清洁生产。
实施例2
将实施例1中的吸附剂替换成碳纤维，工艺过程同实施例1。
实施例3
将实施例1中的吸附剂替换成硅胶，工艺过程同实施例1。
实施例4
如图2所示，该丁二烯生产中油气蒸汽脱附回收溶剂油***包括预处理***I、吸附/脱附***II和回收装置III，所述的预处理***I包括油气精密过滤器1和油气冷却器2，所述吸附/脱附***II包括吸附/脱附设备3和干燥风机9，吸附脱附设备由内装吸附剂的吸附器I301、吸附器I302、吸附器III303组成，配合干燥风机9可交替进行吸附、脱附、干燥。所述回收装置III包括脱附气冷凝器10，油水分离罐11，溶剂油泵12，溶剂油脱水塔13，分别装在溶剂油脱水塔13塔顶的溶剂油冷凝器14和溶剂油回流泵15，设在溶剂油冷凝器14和溶剂油回流泵15之间的溶剂油回流罐16。
该丁二烯生产中油气蒸汽脱附回收溶剂油工艺具体步骤如下：
1）预处理***I进行预处理
丁烯氧化脱氢制丁二烯脱氢单元吸收塔顶产生的油气进入油气精密过滤器1过滤油气中催化剂颗粒，然后进入用循环水作冷却介质的油气冷却器2使油气降温。
2）吸附/脱附***II进行吸附和脱附
降温的油气进入由装有活性炭吸附剂的吸附器I301、吸附器II302、吸附器III303组成的吸附/脱附设备3，吸附器I301对应的进口电磁阀开启，油气首先进入吸附器I301内进行吸附, 油气中的溶剂油被活性炭吸附得净化气体，净化气体通过管道进入干燥风机9，活性炭吸附溶剂油饱和后，吸附器I301对应的进口电磁阀关闭，吸附器I301对应的出口电磁阀开启，利用蒸汽将溶剂油从活性炭中进行蒸汽脱附，得溶剂油脱附气；吸附器I301脱附时，吸附器II302对应的进口电磁阀开启，油气继续进入吸附器II302内进行吸附，吸附器II302中活性炭吸附溶剂油饱和后，吸附器II302对应的进口电磁阀关闭，吸附器II302对应的出口电磁阀开启，利用蒸汽将溶剂油从活性炭中进行蒸汽脱附，得溶剂油脱附气；吸附器II302脱附时，吸附器III303对应的进口电磁阀开启，油气继续进入吸附器III303内进行吸附，吸附器I301利用进入干燥风机9中的净化气体对脱附后的活性炭进行干燥，干燥后的气体排放入大气，通过电磁阀控制使吸附器I301、吸附器II302、吸附器III303交替进行吸附、脱附、干燥，根据油气的流量得到活性炭吸附溶剂油饱和所需时间来设定电磁阀的开启和关闭。
3）回收***III进行回收
溶剂油脱附气进入脱附气冷凝器10中冷凝，冷凝的脱附气进入油水分离罐11中利用水和溶剂油互不相溶的性质进行分离，下层的水直接从油水分离罐11下部脱水包排出，上层的溶剂通过溶剂油泵12将溶剂油输送到溶剂油脱水塔13，溶剂油脱水塔13顶部的气体经溶剂油冷凝器14进入溶剂油回流罐15进行溶剂油和水的分离，水从溶剂油回流罐15的脱水包排出，溶剂油通过溶剂油回流泵16送回溶剂油脱水塔13中循环提纯，提纯溶剂油从塔底回收至溶剂油回收塔。
现有的10万吨/年丁烯氧化脱氢制丁二烯项目中脱氢单元吸收塔塔顶排放的油气中，造成溶剂油的损耗为660kg/h，增加了本实施例的油气中溶剂油回收***后，溶剂油的回收量为600kg/h，溶剂油的损耗降低为60kg/h，每年回收溶剂油可达4800t，大大降低了油气的排放量，节能环保，实现了清洁生产。
实施例5
将实施例4中的吸附剂替换成碳纤维，工艺过程同实施例4。
实施例6
将实施例4中的吸附剂替换成硅胶，工艺过程同实施例4。

Claims (6)

1.一种丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺，其特征在于，步骤如下：
1）油气预处理
采用油气精密过滤器过滤油气中的催化剂，并用油气冷却器将油气降温；
2）吸附和脱附
降温的油气进入吸附/脱附设备，所述的吸附/脱附设备包括至少两组装有吸附剂的吸附器，吸附剂吸附油气中溶剂油，吸附饱和后进行脱附，得溶剂油脱附气；
3）回收
溶剂油脱附气通过分离罐分离出溶剂油，回收再利用。
2.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺，其特征在于：所述的吸附剂为活性炭、硅胶、碳纤维中的一种。
3.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺，其特征在于：在脱附时利用真空泵形成负压真空脱附，吸附/脱附设备包括两组吸附器，两组吸附器交替进行吸附和脱附；溶剂油脱附气进入气液分离罐进行气液分离，液体从气液分离罐下部出口排出，气体为溶剂油气体从气液分离罐的上部出口进入到溶剂油吸收塔，溶剂油吸收塔塔底溶剂油通过溶剂油循环泵经溶剂油循环冷却器降温后送回剂油吸收塔塔顶，塔顶被降温后的溶剂油与进入溶剂油吸收塔溶剂油气体相遇，冷热交换得溶剂油液体，流入塔底，在溶剂油循环冷却器和溶剂油循环泵之间设有抽出口，将溶剂油抽至回收塔。
4.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收工艺，其特征在于：在脱附时利用蒸汽进行蒸汽脱附，吸附/脱附设备包括三组吸附器，三组吸附器交替进行吸附、脱附和干燥，降温的油气中的溶剂油被吸附剂吸附后得净化气体，净化气体通过管道进入干燥风机，利用进入干燥风机中的净化气体对脱附后的吸附剂进行干燥，干燥后的气体排放入大气；溶剂油脱附气进入脱附气冷凝器中冷凝，冷凝的脱附气进入油水分离罐中利用水和溶剂油互不相溶的性质进行分离，下层的水直接从油水分离罐下部脱水包排出，上层的溶剂通过溶剂油泵将溶剂油输送到溶剂油脱水塔，溶剂油脱水塔顶部的气体经溶剂油冷凝器进入溶剂油回流罐进行溶剂油和水的分离，水从溶剂油回流罐的脱水包排出，溶剂油通过溶剂油回流泵送回溶剂油脱水塔中循环提纯，提纯溶剂油从塔底回收至溶剂油回收塔。
5.一种丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收***，包括预处理***、吸附/脱附***和回收装置，其特征在于：所述预处理***包括油气精密过滤器和油气冷却器，所述吸附/脱附***包括真空泵和两组装有吸附剂的吸附器，两组吸附器配合真空泵可交替进行吸附和脱附；所述回收装置包括分离罐、溶剂油吸收塔、与溶剂油吸收塔塔底连接的溶剂油循环泵，设置在溶剂油循环泵和溶剂油吸收塔塔顶之间的溶剂油循环冷却器，在溶剂油循环冷却器和溶剂油循环泵之间设有抽出口。
6.一种丁烯氧化脱氢制丁二烯油气中溶剂油回收***，包括预处理***、吸附/脱附***和回收装置，其特征在于：所述预处理***包括油气精密过滤器和油气冷却器，所述吸附/脱附***包括干燥风机和三组装有吸附剂的吸附器，三组吸附器配合干燥风机可交替进行吸附、脱附、干燥；所述回收装置包括脱附气冷凝器、分离罐、溶剂油泵、溶剂油脱水塔，分别设置在溶剂油脱水塔塔顶的溶剂油冷凝器和溶剂油回流泵，设置在溶剂油冷凝器和溶剂油回流泵之间的溶剂油回流罐。
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