[发明专利]一种含有苯乙烯组分有机废气的化学预处理方法

说明书

本发明公开了一种含有苯乙烯组分有机废气的化学预处理方法，属于有机废气的处理技术领域，解决了现有技术中含有苯乙烯组分的有机气体化合物废气易在管道、装置内发生聚合反应产生的聚合物堵塞管道，同时自聚反应产生的温升对装置具有较大的安全隐患等技术问题。本发明通过采用氯化钛、氯化锆或氯化铁对13X分子筛进行改性处理，然后将改性后的13X分子筛装填至化学预处理装置中，从而将有机废气中的苯乙烯聚合。本发明通过选用一种改性13X分子筛来处理有机废气中的苯乙烯，可将苯乙烯的自聚反应控制在聚合反应罐中，从而避免苯乙烯在管线或装置内发生自聚反应从而导致其它危险。

技术领域

本发明涉及有机废气的处理技术领域，具体涉及一种含有苯乙烯组分有机废气的化学预处理方法。

背景技术

苯乙烯是石油石化行业的重要中间产物，也是有机化工行业的重要组成部分，按照产量计算，以苯乙烯为原料制备的树脂产量仅次于乙烯系列和氯乙烯系列产量，位居合成树脂的第三位。苯乙烯自聚后生成苯乙烯，用于制取泡沫塑料制品，约占其总需求的三分之二，也用于与丙烯腈-丁二烯三元共聚制备ABS塑料、离子交换树脂、不饱和聚酯等大分子化合物。2010年全球需求量达到了2800万吨，并且呈现逐年增长的趋势。

苯乙烯的主要生产工艺是乙苯脱氢法，由于热力学平衡及工艺条件等因素的限制，导致产物通常都是乙苯、苯乙烯和少量氢气的混合体系。随着我国环保法律法规对有机气体化合物无序排放的严苛要求，苯乙烯生产过程中的有机废气需要进行回收或者销毁处理，达标之后方可排放。国家标准《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)要求，乙苯和苯乙烯的大气排放限值分别为100mg/m³和50mg/m³。回收法(吸附法，吸收法，冷凝法等)或者销毁法(催化氧化，低温等离子体消解法等)可以实现乙苯的达标排放，然而上述方法处理含有苯乙烯废气的时候面对的一个技术难题是，苯乙烯废气会在管道、装置等位置发生自聚反应，堵塞管道或装置，甚至使其无法正常运行；同时，苯乙烯自聚反应是一个放热反应，而放出的热量会促使更多苯乙烯发生自聚反应，积累的热量容易引发安全事故。

针对上述苯乙烯废气由于自聚导致管道、装置发生堵塞且存在安全隐患这一技术问题，现有技术中初步研究了相应的应对方法。如：CN 106554246 A制备了一种苯乙烯精馏阻聚剂，是由4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧基自由基、二缩三乙二醇和苯类复配而成，可以阻止苯乙烯低聚物的生成，但是该阻聚剂分子量大，挥发性弱，不适应于低浓度苯乙烯废气的净化处理。CN 103908868 A采用乙苯对苯乙烯尾气进行循环吸收，再通过压缩冷凝回收剩余的苯乙烯，工艺较为繁杂，同时无法解决苯乙烯在管线内自聚导致堵塞管道的问题。另外，张伟斌(苯乙烯装置脱氢尾气处理系统堵塞的原因分析[J]，炼油技术与工程，2017，47：41-44)和李兆广(苯乙烯储罐自聚超压爆炸事故案例分析[J]，安全与健康，2015，414：44-45)分别研究了苯乙烯装置和储罐由于苯乙烯自聚导致过高温升引发的安全问题，并分别就工艺优化和安全管理提出了针对性措施。但是，对于处理含有苯乙烯组分的废气而言，尚无有针对性的技术措施。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术缺陷，本发明提出了一种含有苯乙烯组分有机废气的化学预处理方法，该方法通过采用氯化钛、氯化锆、氯化铁对13X分子筛进行改性处理，在管线入口处实现苯乙烯组分的低温自聚，从而解决苯乙烯的聚合对管线和装置带来的堵塞和安全隐患等问题。

其技术解决方案包括：

一种含有苯乙烯组分有机废气的化学预处理方法，其是将改性后的13X分子筛装填至化学预处理装置中，从而将有机废气中的苯乙烯聚合。

作为本发明的一个优选方案，所述改性后的13X分子筛是通过采用氯化钛、氯化锆或氯化铁对13X分子筛进行改性处理所得。

作为本发明的另一个优选方案，所述的化学预处理装置包括聚合反应罐及工艺管件，所述改性后的13X分子筛装填至所述聚合反应罐中。