CN107899402B - 氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法 - Google Patents

氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明的氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法，环氧丙烷装置氯醇化有机废气经碱洗塔除去酸性气体；然后引入安全水封罐，水封罐设有空气进口，氯醇化有机废气和补充空气混合后一起进入风机；风机出口管线内气体经VOC在线气体检测仪检测可燃气体含量，再经远传流量计计量后输送至片碱装置安全水封罐；再进入熔盐炉作为助燃风进行焚烧，并且包括联锁控制方法用于确定工作中是安全性。本工艺是将尾气大量稀释，达到尾气各组分的***极限浓度的25％以下，然后作为焚烧炉的助燃风进行焚烧，不但运行安全，而且能对废气完全有效的处理，在特定的燃烧设备上甚至可以回收热量或节约燃料用量。

Description

氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法
技术领域
本发明提供了氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法，应用于产生烷烃、烯烃和炔烃等有机废气的化工装置。
背景技术
现有尾气处理技术有如下：
1、吸附法：主要用吸附剂，例如活性炭对有机尾气进行吸附处理，定期更换吸附剂。然而该方法存在吸附剂需要补充和再生；对温度较高的废气需要先冷却；复杂废气需要预处理。
该方法的主要缺点是：需要在一定压力条件下进行操作，对于氯醇法环氧丙烷装置的尾气来说，尾气中氧的浓度较高在45％左右，如果对该尾气进行压缩，有***的危险。其次若脱附工艺选择不当存在二次污染等问题，所以吸附法不适合氯醇法环氧丙烷装置尾气的处理。
2、低温等离子法：经过水洗后的废气经过除雾器除去水分后进入低温等离子设备处理***，进入低温等离子设备的气体是不含水分、无尘、无颗粒的，废气进入等离子设备，在高能电子的作用下，使异味分子受激发，带电粒子或分子间的化学键被打断，同时空气中的水和氧气在高能电子轰击下也会产生·OH自由基、活性氧等强氧化性物质，这些强氧化性物质与有机气体分子反应，使其分解。该方法有安全隐患；占地面积大且有产生二次污染的可能，机理待研究。
该方法的主要缺点是：易产生火花放电，在高峰值电压下，反应器易产生火花放电，对于环氧丙烷装置尾气来说，有机尾气中氧含量很高，容易发生***。并且对于低温等离子设备对设备部件的构型设计、制造精度、严密性等要求很高。比如对电场频率、电压、高频的脉冲等参数，成套设备中如果其中的某个参数达不到要求，如电压电低、频率过高或过低等会对离子体的产生量造成很大的影响，甚至会造成***，目前国内废气处理采用低温等离子技术不成熟，处于摸索阶段，所以该技术不适合氯醇法环氧丙烷装置的尾气处理。
3、光催化氧化法：废气先进入总管道后送入废气净化机组，在浓度均化器内进行化学预处理，采用的洗涤液为酸性洗涤液。这种吸收液对废气的吸收和释放效果明显。通过吸收液对废气主要组分的吸收，确保了废气浓度的稳定。经过洗涤塔预处理后的废气进入光催化氧化反应塔。光化学氧化技术是在可见光或紫外光作用下使有机污染物氧化降解反应，气体最后通过风机、排气筒高空排放。
催化氧化技术的缺点：该方法使用光触媒，有催化剂失活的问题；对高键能化学键，不能打开，氧化效率有限，并且由于反应条件所限，光化学氧化降解往往不够彻底，易产生多种有机中间体，所以该技术不适合氯醇法环氧丙烷装置尾气的处理。
目前石油化工行业内现有的尾气处理工艺都不能实现对氯醇法环氧丙烷装置尾气的有效彻底处理，我们经过对氯醇法尾气成分及各成分性质的分析后，发明了氯醇法环氧丙烷装置尾气稀释到安全浓度后作为助燃风进行焚烧的技术。该技术与传统尾气焚烧技术不同，在炼油和其它化工装置上，是将尾气作为燃料进行焚烧，如果氯醇法环氧丙烷装置尾气直接焚烧，有机可燃物浓度低不易燃烧，再者，氯醇法环氧丙烷装置尾气氧气浓度较高，在焚烧过程中有回火***的危险。本工艺不但运行安全，而且能对废气完全有效的处理，在特定的燃烧设备上甚至可以回收热量或节约燃料用量。
发明内容
1、要解决的技术问题
为解决现有技术中的存在安全隐患、需要二次处理及净化不彻底等缺陷，本发明提供氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法，解决了化工装置烷烃、烯烃和炔烃等有机废气的排放带来的污染问题。
2、技术方案
本发明的目的主要通过以下的技术方案来实现。
本发明的氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法，包括以下步骤：
1)环氧丙烷装置氯醇化有机废气经碱洗塔除去酸性气体；
2)将去除酸性气体的有机废气引入安全水封罐，水封罐设有补充空气进口，氯醇化有机废气和补充空气混合后一起进入风机；
3)风机出口管线内气体经VOC在线气体检测仪检测可燃气体含量，再经远传流量计计量后输送至片碱装置安全水封罐；
4)片碱装置安全水封罐内气体由片碱风机送入熔盐炉作为助燃风进行焚烧。
还包括联锁控制方法，所述联锁控制方法通过尾气中丙烯和丙烷的总浓度、尾气中氯气和丙烯的配比K值、风机流量以及风机工作状态，通过所检测的参数实现如下联锁控制：
(1)当丙烯和丙烷的总浓度＞0.5％时，放空调节阀和放空快开阀同时打开，风机连锁跳停，送片碱切断阀关闭；
(2)当配比K值＞0.6200时，放空调节阀和放空快开阀同时打开，风机连锁跳停，送片碱切断阀关闭；
(3)当风机流量＜5000m3/h时，放空调节阀和放空快开阀同时打开，风机连锁跳停，送片碱切断阀关闭；
(4)当风机突然停止运行，放空调节阀和放空快开阀同时打开，送片碱切断阀关闭。
进一步地，作为助燃风的气体，其中各可燃组分的浓度均达到其***极限浓度的25％以下。
进一步地，在步骤4)中，片碱风机设置有带“N”型弯的排水设施，用于排水及保持管道内压力。
进一步地，根据气体输送过程安全控制的要求，在环氧丙烷碱洗塔放空口设置紧急排空阀，在风机输送出口管线设置紧急切断阀，在片碱装置安全水封罐进气口设置紧急排空阀。
3、有益效果：
与现有技术相比，本发明的氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法的有益效果在于：
传统尾气焚烧工艺一般应用在尾气浓度较高的炼油装置和化工装置，此类装置一般都设有燃烧炉或者火炬，尾气作为燃料进行直接燃烧，而对氯醇法环氧丙烷装置这种有机物浓度很低氧含量较高的尾气来讲，传统焚烧工艺技术不能使用。首先是氯醇法环氧丙烷装置的尾气浓度很低，燃烧很不稳定或者不能点燃；其次即使通过增加燃料的方法进行燃烧，由于尾气中氧的浓度很高，有回火***的危险，这两种特点决定了氯醇法有机废气不能使用传统焚烧工艺进行燃烧。
所以，本发明方案对氯醇法环氧丙烷装置的废气进行大量空气稀释，将主要有机可燃物的浓度稀释到有机物在空气中***下限的25％以下，这符合中华人民共和国国家环境保护标准《大气污染治理工程技术导则》HJ2000-2010 6.4.5条的安全要求，然后作为焚烧炉的助燃风进行焚烧处理。在其它石油化工装置类似成分组成的尾气也能够彻底处理，通过焚烧，有机物废气处理彻底，不存在二次污染的问题，并且该工艺技术安全可靠，在特定的燃烧设备上还能够节约燃料或回收热能。
2)本发明特点是虽然是尾气焚烧处理工艺，但是有别于传统焚烧工艺，这种工艺操作更经济安全。
附图说明
图1是本发明之生产方法的装置流程图。
图中：1-碱洗塔，2-安全水封罐，3-风机，4-片碱装置安全水封罐，5-片碱风机，6-熔盐炉，7-VOC检测仪，8-远传流量计，9-送片碱切断阀，10-放空快开阀，11-放空调节阀，12-二级碱罐，13-“N”型弯，14-洁净水。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本发明的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本发明，并能够实施本发明。在不违背本发明原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
图1示出了依照本发明优选实施例构成的氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法。如图1所示，环氧丙烷装置氯醇化尾气经碱洗塔1除去酸性气体后，引入安全水封罐2，水封罐2设有空气进口，氯醇化有机废气和补充空气混合后一起进入风机3，风机出口管线内气体经VOC在线气体检测仪7检测可燃气体含量，再经远传流量计8计量后输送至片碱装置安全水封罐4，然后再经片碱风机5进入熔盐炉6作为助燃风进行焚烧。由于气体经过安全水封，气体中水分含量较高，在气体输送过程中，片碱风机管线低点设计带“N”型弯13排水设施，既能排水，又能保持管道内压力。根据气体输送过程安全控制的要求，在环氧丙烷碱洗塔放空口设置紧急排空阀，在风机输送出口管线设置紧急切断阀，在片碱装置水封罐进气口设置紧急排空阀。
其中，氯醇法环氧丙烷装置的尾气组成：
Figure BDA0001484888860000061
为了实现氯醇化尾气的安全处理，该尾气处理装置设置了如下联锁：在风机3与片碱装置安全水封罐4之间依次连接有VOC在线气体检测仪7、远传流量计8、送片碱切断阀9，碱洗塔1上方连接放空快开阀10和放空调节阀11。所述VOC在线气体检测仪7检测尾气中丙烯和丙烷的总浓度；所述联锁控制***还检测尾气中氯气和丙烯的配比K值、风机流量以及风机工作状态；所述联锁控制***通过所检测的参数实现联锁控制，具体控制如下：
(1)VOC检测仪检测到丙烯(C3H6)和丙烷(C3H8)气体总浓度＞0.5％，联锁结果为放空调节阀11和放空快开阀10同时打开，风机3连锁跳停，送片碱切断阀9关闭。
(2)配比K值＞0.6200，联锁结果为放空调节阀11和放空快开阀10同时打开，风机3连锁跳停，送片碱切断阀9关闭；所述K值为有机尾气中氯气和丙烯的配比。
(3)风机流量＜4000m3/h，联锁结果为放空调节阀11和放空快开阀10同时打开，风机3连锁跳停，送片碱切断阀9关闭。
(4)风机突然停止运行，联锁结果为放空调节阀11和放空快开阀10同时打开，送片碱切断阀9关闭。
尽管在上文中参考特定的实施例对本发明进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本发明公开的原理和范围内，可以针对本发明公开的配置和细节做出许多修改。本发明的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。

Claims (4)

1.氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法，包括以下步骤：
1)环氧丙烷装置氯醇化有机废气经碱洗塔除去酸性气体；
2)将去除酸性气体的有机废气引入安全水封罐，水封罐设有空气进口，氯醇化有机废气和补充空气混合后一起进入风机；
3)风机出口管线内气体经VOC在线气体检测仪检测可燃气体含量，再经远传流量计计量后输送至片碱装置安全水封罐；
4)片碱装置安全水封罐内气体由片碱风机送入熔盐炉作为助燃风进行焚烧；
其特征在于：还包括联锁控制方法，所述联锁控制方法通过尾气中丙烯和丙烷的总浓度、尾气中氯气和丙烯的配比K值、风机流量以及风机工作状态，通过所检测的参数实现如下联锁控制：
(1)当丙烯和丙烷的总浓度＞0.5％时，放空调节阀和放空快开阀同时打开，风机连锁跳停，送片碱切断阀关闭；
(2)当配比K值＞0.6200时，放空调节阀和放空快开阀同时打开，风机连锁跳停，送片碱切断阀关闭；
(3)当风机流量＜5000m3/h时，放空调节阀和放空快开阀同时打开，风机连锁跳停，送片碱切断阀关闭；
(4)当风机突然停止运行，放空调节阀和放空快开阀同时打开，送片碱切断阀关闭。
2.如权利要求1所述的氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法，其特征在于，作为助燃风的气体，其中各可燃组分的浓度均达到其***极限浓度的25％以下。
3.如权利要求2所述的氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法，其特征在于，在步骤4)中，片碱风机设置有带“N”型弯的排水设施，用于排水及保持管道内压力。
4.如权利要求3所述的氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法，其特征在于，根据气体输送过程安全控制的要求，在环氧丙烷碱洗塔放空口设置紧急排空阀，在风机输送出口管线设置紧急切断阀，在片碱装置安全水封罐进气口设置紧急排空阀。
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