苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺.pdf

本发明公开一种苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，苯法顺酐尾气与空气混合经电加热器或蒸汽加热器加热后，采用贵金属蜂窝催化剂，在压力0～30kPa(G)，入口温度为100～500℃，出口温度为300～750℃的催化氧化反应器中进行催化氧化反应，将有害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水，最后进入尾气换热器回收热量后排入大气。本发明采用催化氧化反应处理苯法顺酐尾气，具有工艺简单、系统阻力小；操作范围宽广，工作稳定可靠；正常运行过程中无需附加燃料，运行成本低；无二次污染、尾气处理彻底的特点，检测结果完全满足国家标准规定的环保控制要求。

1、  一种苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，其特征在于：顺酐尾气与空气混合后经加热器(5)系统加热升温开工后，进入催化氧化反应器(2)进行催化氧化反应，所述催化氧化反应器(2)中采用贵金属蜂窝催化剂，压力0～30kPa(G)，入口温度为100～500℃，出口温度为300～750℃，将有害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水，最后进入尾气换热器(4)回收热量后通过烟囱(6)排入大气，在尾气换热器(4)中同时将待处理的顺酐尾气与空气的混合气体预加热。

2、  根据权利要求1所述苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，其特征在于：催化氧化反应器(2)入口温度优选为300℃，出口温度优选为600℃以下。

3、  根据权利要求1所述苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，其特征在于：顺酐尾气与空气混合后，经尾气换热器(4)加热到催化剂起燃温度后进入催化氧化反应器(2)。

4、  根据权利要求1所述苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，其特征在于：所述贵金属蜂窝催化剂中的贵金属为铂、钯中任意一种或两种贵金属的组合。

5、  根据权利要求1所述苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，其特征在于：所述尾气换热器(4)为焊接板式换热器、或热管换热器、或翅片管换热器。

6、  根据权利要求1所述苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，其特征在于：所述进行系统升温开工的加热器(5)采用蒸汽加热器、电加热器、燃油燃烧器、燃气燃烧器。

7、  根据权利要求1所述苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，其特征在于：在所述催化氧化反应器(2)入口处有一调节反应器入口温度的旁路阀门。

苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺
技术领域
本发明涉及一种在苯法顺酐工业生产过程中尾气的催化氧化处理工艺。
背景技术
苯法顺酐生产工艺有苯法和丁烷法两种。苯法顺酐尾气的主要成分为氮气、氧气、水蒸汽及二氧化碳，同时含有一定量的一氧化碳和苯等污染环境有害成分。由于苯法顺酐装置尾气有机物浓度低、流量大，采用一般尾气处理工艺不能满足环保要求。
目前苯法顺酐装置尾气一般采用烟囱高点直接排放，对环境造成严重污染。
另外也有部分苯法顺酐装置采用热氧化法如热力焚烧工艺和蓄热式热氧化工艺来处理尾气，但热力焚烧工艺和蓄热式热氧化工艺的缺点是需消耗大量的燃料，运行成本较高，且焚烧排气量较大，热氧化过程中会有部分氮气被氧化成氮氧化物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种工艺简单、系统阻力小、不需加辅助燃料，运行成本低、无二次污染、尾气处理彻底的苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，其创新点在于顺酐尾气与空气混合加热后，采用贵金属蜂窝催化剂，在压力0～30kPa(G)，入口温度为100～500℃，出口温度为300～750℃的催化氧化反应器中进行催化氧化反应，将有害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水。
所述催化氧化反应器的入口温度最好为300℃；出口温度最好在600℃以下。
作为本发明的优选技术方案，顺酐尾气与空气混合后，最好经尾气换热器加热到催化剂起燃温度后进入催化氧化反应器。尾气换热器为焊接板式换热器、或热管换热器、或翅片管换热器。
作为本发明的另一优选技术方案，顺酐尾气与空气进行催化氧化反应后，最好进入尾气换热器回收热量后排入大气。尾气换热器回收反应热同时加热进料尾气，正常运行过程中无需附加燃料。
作为本发明的催化氧化机理，催化氧化反应器中主要发生了如下化学反应：
2C₆H₆+15O₂＝12CO₂+6H₂O+Q
2CO+O₂＝2CO₂+Q
相对于现有技术，本发明的工艺简单，尾气的催化氧化处理工艺将苯法顺酐装置尾气中有害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水，无二次污染，尾气处理彻底，检测结果完全满足国家标准规定的环保控制要求；另外，本发明具有非常宽广的操作范围，可保证苯法顺酐尾气中有机物含量变化时，系统能稳定操作；再有，本发明采用的催化剂，机械强度高、使用寿命长、阻力降低；最后，本发明采用高效热管换热器、焊接板式换热器和翅片管换热器回收反应热以加热进料尾气，正常运行过程中无需附加燃料。
附图说明
图1为苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺的流程图；
图2为催化氧化反应器的结构示意图。
其中：1为鼓风机；2为催化氧化反应器；3为余热锅炉；4为尾气换热器；5为加热器；6为烟囱；7、8为人出入孔；9为气体入口；10为气体出口；11为催化剂固定床层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的工艺作进一步的阐述。
图1所示为苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺的流程图，催化氧化反应器2采用固定床结构(见图2)。由图可见，一种苯法顺酐装置尾气的催化氧化处理工艺，其特征在于：顺酐尾气中由鼓风机1鼓入空气充分混合后，经加热器5系统加热升温开工，从气体入口9进入催化氧化反应器2进行催化氧化反应，所述催化氧化反应器2中催化剂采用贵金属蜂窝催化剂，固定于催化剂固定床层11上。催化氧化反应器2内压力0～30kPa(G)，入口温度为100～500℃，出口温度为300～750℃，将有害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水。纯净尾气从催化氧化反应器2的气体出口10出来，或先通过余热锅炉3回收热量、再通过尾气换热器4回收热量；或直接进入尾气换热器4与待处理顺酐尾气与空气的混合气体热交换。回收热量后的纯净尾气通过烟囱6排入大气。
图2中人出入孔7或8是供人出入维修、清理用。
所述催化氧化反应器2入口温度优选为300℃，出口温度优选为600℃以下。
顺酐尾气与空气的混合气体，经尾气换热器4加热到催化剂起燃温度后进入催化氧化反应器2。
所述贵金属催化剂中的贵金属为铂、钯中任意一种或两种贵金属的组合。
所述尾气换热器4为焊接板式换热器、或热管换热器、或翅片管换热器。
进行系统升温开工的加热器5采用的是蒸汽加热器、或电加热器、或燃油燃烧器、或燃气燃烧器。
在所述催化氧化反应器2入口处有一调节反应器入口温度的旁路阀门。
实施例中处理的尾气来源于某公司苯法顺酐装置，工况条件如表1所示。
表1某公司苯法顺酐装置尾气组成