[发明专利]一种环己烷氧化尾气处理装置及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及环己烷氧化制备KA油(环己醇和环己酮的混合物)或己二酸的装置及方法，特别涉及一种环己烷氧化系统尾气处理装置及处理方法。

背景技术

环己烷的液相氧化是制造KA油和己二酸的关键步骤，均采用含氧气体为氧化剂，在比较高的温度和压力（80～170℃，0.3～1.5MP）下进行氧化反应。由于含氧气体中含有大量不参与反应的惰性气体（主要为氮气），氧化后的尾气中含有许多有机成分，包括原料、溶剂、反应副产物等，需要进行有机组分的回收和气体的净化，达到排放标准后才能向环境排放。一般的环己烷液相氧化尾气处理流程包括冷凝液化和喷淋洗涤两个串连单元，可以将尾气中的绝大部分有机物回收利用，但是，尾气中仍含有少量低沸点有机成分难以通过上述方法除去，使得气体达不到排放标准。随着环境保护标准的日益提高，如何净化处理这些低浓度有机废气就成为一个普遍性的问题。

目前通行的做法是将这些含有低浓度有机物的环己烷液相氧化尾气送入火炬系统进行燃烧，使其转变为二氧化碳后排放，如中国专利授权公告号CN201593027U。这种方法存在的问题是：火炬系统一般需添加助燃剂和催化剂，设备投资较大，需要用贵金属作为催化剂；助燃剂消耗大，其用量比处理的尾气中有机物含量高4～8倍；同时，这种做法虽然烧掉了有毒有害的有机成分，但增加了很多倍的二氧化碳排放，有机成分也没有得到回收利用。

另一种净化尾气的常用方法是吸附，采用活性炭等吸附剂吸附有机成分，尾气净化后排放，吸附剂脱附再生后回用，脱附的气体进一步处理回收有机组分,如中国专利公开号CN101306293A,

CN102423601A。这种方法的主要问题是脱附回收有机物的成本太高，采用蒸汽或氮气脱附后，脱附气还需要进行冷凝液化、精馏分离等操作除去有机成分，由于有机物在脱附气中含量极低，将消耗大量能量用于脱附气的处理，在用于大规模工业生产时，这部分投资与操作费用就相当可观，由此制约着这种方法的普遍应用。

发明内容

本发明克服了现有技术的缺陷，提供了一种生产成本低、设备投资少、吸收效率高的环己烷氧化尾气处理装置及处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种环己烷氧化系统尾气处理装置，包括依次相连的尾气换热器、尾气洗涤塔、第一吸附床、与第一吸附床并联连接的第二吸附床；

所述的第一吸附床和第二吸附床的入口端并接两条管路，其中一条管路中接有第一切换阀和第二切换阀，另一条管路中接有第三切换阀和第四切换阀，在第一切换阀和第二切换阀之间有管路与尾气洗涤塔相连，第三切换阀和第四切换阀之间设置有脱附气出口管路；

所述的第一吸附床和第二吸附床的出口端并联两条管路，其中一条管路中接有第五切换阀和第六切换阀，另一条管路中接有第七切换阀和第八切换阀，在第五切换阀和第六切换阀之间设置有尾气出口管路，第七切换阀和第八切换阀之间设置有脱附气进口管路,所述脱附气进口管路中接有第九切换阀。

进一步的：

所述脱附气进口管路中接有加热器。

本发明还提供一种使用该装置进行环己烷氧化系统尾气处理的方法，包括以下步骤：

（a）关闭第一切换阀、第四切换阀、第五切换阀、第八切换阀，开启第二切换阀、第三切换阀、第六切换阀、第七切换阀、第九切换阀，环己烷氧化系统尾气经尾气进口管路进入尾气换热器和尾气洗涤塔降温洗涤，回收气体中大部分有机成分，得到含有少量有机物的尾气；

（b）将上述含有少量有机物的尾气进入填充有固体吸附剂的第二吸附床进行吸附净化后，经尾气出口管路达标排放或经进一步处理后回收利用；同时脱附气经过脱附气进口管路进入饱和吸附了尾气中有机物的第一吸附床，与饱和吸附剂接触进行脱附后经脱附气出口管路排放；

（c）第二吸附床中的吸附剂达到饱和吸附量，并且第一吸附床中的吸附剂完成了再生后，关闭第二切换阀、第三切换阀、第六切换阀、第七切换阀，开启第一切换阀、第四切换阀、第五切换阀、第八切换阀，使环己烷氧化系统尾气从第二吸附床切换到第一吸附床，脱附气从第一吸附床切换到第二吸附床，两个吸附床功能互换，第一吸附床进行吸附操作而第二吸附床进行脱附操作，如此周期性的操作，实现吸附-脱附轮换。

进一步的：

将步骤（b）中经脱附气出口管路排放的气体返回环己烷氧化系统或其它系统中回收利用。

当步骤（b）中第一吸附床的脱附时间较第二吸附床的吸附净化时间短时，脱附结束后，关闭第九切换阀。