[发明专利]一种含环氧丙烷有机废气的净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含环氧丙烷有机废气的净化方法，这种废气来自乙苯共氧化法生产环氧丙烷、苯乙烯的工艺装置。废气中除含有环氧丙烷外，还含有苯乙烯、苯、乙醛、甲苯、乙苯等组分。

背景技术

环氧丙烷/苯乙烯联产法又称共氧化法，乙苯先在液相反应器中用氧气氧化生成乙苯过氧化物。生成的乙苯过氧化物经提浓后在反应温度为110℃、压力为4.05MPa条件下，与丙烯发生环氧化反应生成环氧丙烷和甲基苄醇。环氧化反应液经过蒸馏得到环氧丙烷，甲基苄醇在260℃、常压条件下脱水生成苯乙烯。

环氧丙烷/苯乙烯的生产过程中，会产生大量的挥发性有机物废气。废气排放系统工况复杂，废气有机组分复杂，包括烷烃、烯烃、芳烃、醛类、酮类、醇类、酸类以及含氧烃类等；废气浓度变化很大，一般工况下废气浓度为2000mg/m³，当装置进入非正常工况时，废气浓度会突然升高到20000mg/m³，这么大的浓度变化必然会对后续的废气处理装置带来严重影响，会造成装置的停车。其中废气的有机物总浓度为2800～18000mg/m³，环氧丙烷浓度为50～12000mg/m³，可见废气浓度的波动主要是环氧丙烷浓度的波动引起的。废气浓度的变化主要是环氧丙烷的浓度变化引起的，因此对环氧丙烷浓度的变化直接影响废气浓度的波动。

对于浓度波动较大的挥发性有机废气的处理，许多专利提出了处理技术。

CN00110703.8提出了一种净化方法，首先需要封闭废气排放源，使废气从固定的废气排出口进入废气净化处理系统，废气净化处理系统由“浓度均化器-脱硫处理器-催化氧化器”三部分组成。浓度均化器内装吸附性较强的物质，脱硫处理器装填Fe₂O₃或ZnO型脱硫剂，催化氧化反应器内装贵金属型催化剂。通过三段组合工艺，使有机废气被完全催化氧化，达到净化废气的目的。实施结果表明，这种净化方法对石化企业污水处理场排放的含有低浓度硫化氢和/或有机硫的有机废气，净化效果很好，催化剂的寿命长，装置运转平稳。CN01274679.7提出了一种低浓度有机废气的净化系统，采用吸附-浓缩-催化燃烧处理的方法。该有机废气净化处理系统，主要是由吸附床、催化燃烧装置和调节控制设备组成，系统的有机废气吸附、催化燃烧净化和吸附剂脱附再生等全部操作过程均可自动控制完成。该设备处理有机废气能力为1000～50000m³/h，如多台吸附床组合后使用，可处理更大风量的有机废气。该系统可用于各种排放条件下的工业有机废气治理。CN03211736.1公开了一种催化燃烧有机废气的一体化处理装置，它是由风机、催化燃烧反应器、电气控制柜、热管换热器等组成的一体化装置；催化燃烧反应器内装有远红外电加热管及催化剂；催化燃烧反应器外装有空气循环管；风机为调速风机；热管换热器为双程且内装有翅片化热管，正常运行中，通过调速风机控制风量和热管换热器对热量的回收，催化燃烧反应无需加热而自动进行，其传热效率高，节约能源，并保证了该装置的稳定运行。

但对于浓度波动较大的环氧丙烷/苯乙烯废气来说，上述处理工艺并不适合。CN01274679.7和CN03211736.1专利所述的流程没有考虑废气浓度的波动的影响；CN00110703.8则采用吸附剂的吸附-解吸来均化废气浓度，由于环氧丙烷的分子量较小，在常见吸附剂上的吸附效果有限，该专利对于环氧丙烷浓度波动较大的废气并不适用。

发明内容

本发明提出了一种能够处理浓度波动较大的含环氧丙烷废气的处理工艺，从而彻底解决含环氧丙烷废气的污染问题。这种含环氧丙烷废气主要来自于采用共氧化工艺联产环氧丙烷和苯乙烯的生产装置，其中废气浓度的波动主要由于环氧丙烷浓度的波动所致。

本发明含环氧丙烷有机废气的净化方法包括：含环氧丙烷有机废气首先在废气洗涤塔内完成洗涤浓度均化预处理，使废气浓度得到均化，废气洗涤塔是通过酸性洗涤液对废气进行洗涤；然后再进行催化氧化处理，将废气中的有害物质脱除。

本发明方法中，废气洗涤塔是通过酸性洗涤液对废气进行洗涤，酸性溶液为无机酸的水溶液，无机酸如硫酸、盐酸、硝酸或磷酸等，酸性溶液的pH值控制为7以下，优选为6以下，最优选为5以下，洗涤塔的操作条件为酸性溶液与废气的液气体积比为2～10L/Nm³。洗涤塔采用酸性溶液循环的操作方式，可以在操作过程中补充适量的无机酸，以保持适宜的pH值。