[发明专利]甲苯氧化尾气治理的方法和装置

说明书

本发明涉及一种甲苯氧化尾气治理的方法和装置，装置包括吸附器、吸收塔、解吸塔、水洗罐、滗析器、吸收剂储罐、冷凝液滗析器、蒸馏塔和放空系统。甲苯氧化尾气治理的过程为：甲苯氧化尾气和吸收剂在吸收塔逆流接触进行传质，脱除苯‑甲苯的尾气到吸附器经活性炭吸附后放空。吸收液经水洗罐水洗，滗析器进行分离，分离出的油相到解吸塔解吸，解吸后的液相到吸收剂储罐，循环使用，水相到环保装置处理。解吸塔、水洗罐、滗析器的气相到冷凝液滗析器分离，分离出的轻相经蒸馏塔蒸馏。蒸馏出的气体到芳烃回收单元回收。本发明采用吸收‑解吸与吸附‑解吸联合处理甲苯氧化尾气，尾气达标稳定排放，回收芳烃。加设水洗罐和滗析器，有效防止酸性结晶物堵塞塔盘和床层。

技术领域

本发明属于化工废气回收治理技术领域，涉及一种己内酰胺生产的工业尾气的回收治理，具体涉及一种甲苯氧化尾气治理的方法和装置。

背景技术

甲苯法工艺生产己内酰胺以甲苯为原料，甲苯氧化制取苯甲酸，用空气为氧化剂在釜式反应器中进行。受反应特性和体系物性的限制，甲苯氧化反应器的单程转化率一般保持在15%左右，气相负荷很大，空气中的氮气和未反应的氧气均须从尾气系统排出，尾气中苯-甲苯含量约7～11g/Nm³，直接排放将造成严重的大气环境污染，造成企业废气排放不达标，而且不仅浪费宝贵的化工原料资源。

现有技术甲苯氧化尾气处理的方法是通过活性炭固定床进行吸附后排放，当吸附床达到吸附饱和状态时停止吸附，然后通入低压饱和蒸汽中对吸附在活性碳上的甲苯和苯等芳烃进行解吸回收，此循环经过多次吸附－解吸交替过程从而实现对尾气的净化处理和回收利用。在常温常压下，活性炭的堆积密度约为0.3g/ml左右，若仅依靠活性炭吸附处理现有当量的甲苯氧化尾气，每3小时就需要对至少7吨的活性炭进行完全再生。由于吸附剂的吸附容量有限、寿命短(设计寿命3年)再生频繁且蒸汽用量巨大，并且在生产过程中活性炭的吸附能力会逐渐降低，芳烃回收率无法保证。现排放尾气中苯-甲苯的含量约0.9～1.5g/Nm³，已经不能满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）的要求。

随着当前国家环保政策的加强，对大气污染的控制越来越严格尤其是对于含有微量有机芳烃尾气的环保控制，因此如何在保持企业持续发展和社会需求的条件下，消除有机废气对环境和人体健康的严重危害并能有效回收利用这些有机废气，实现经济的可持续发展和环境保护的“双赢”，已成为当前企业所面临的严峻问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲苯氧化尾气治理的方法，利用吸收剂吸收甲苯氧化尾气中的苯-甲苯气体，使排放的甲苯氧化尾气符合排放标准，同时回收芳烃气体。本发明的另一个目的是提供一种实现上述方法的甲苯氧化尾气治理装置。

本发明的技术方案是：甲苯氧化尾气治理的方法，含有苯-甲苯的甲苯氧化尾气进入吸收塔的下部，吸收剂从吸收塔上部进入吸收塔，向下喷淋与甲苯氧化尾气进行逆流传质。脱除苯-甲苯的甲苯氧化尾气从吸收塔顶到吸附器经活性炭吸附后放空。吸收液经吸收塔底到水洗罐水洗，水洗后液相到滗析器进行油水气分离，气相到冷凝液滗析器。滗析器分离出的油相到解吸塔解吸，水相到环保装置处理，气相到冷凝液滗析器。解吸塔解吸后的液相到吸收剂储罐4，气相到冷凝液滗析器。冷凝液滗析器分离出的重相到吸收剂储罐，轻相到蒸馏塔进行蒸馏。蒸馏后的液相到解吸塔的入口，蒸馏后的气相到芳烃回收单元回收。

吸收剂为邻苯二甲酸二丁酯。在吸收过程中少量邻苯二甲酸二丁酯分解生成的邻苯二甲酸和正丁醇。吸收塔的操作温度为10～50℃，操作压力为0.70~0.90 MPa。解吸塔的操作温度为80～150℃，操作压力为0.13～0.15MPa。蒸馏塔的操作温度为40～150℃，操作压力为0.12～0.13MPa。水洗温度为15～35℃，滗析器的操作温度为15～35℃，操作压力为0.04～0.06MPa。冷凝液滗析器的操作温度为 35～45℃，操作压力为 0.03~0.10MPa。