CN105716095A - 乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法及其处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于乙醛生产加工领域，涉及尾气处理，尤其涉及一种乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法及其处理系统。包括以下步骤：a、收集乙醛生产过程中的尾气；b、利用加压风机将尾气加压至5～15kpa；c、将压缩后的尾气输送至低热值废气燃烧炉中燃烧。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于,本发明通过将尾气加压，满足尾气燃烧的需要，通过将尾气再燃烧，进而解决了尾气污染空气以及能源浪费的问题，同时，通过提供一种尾气处理的方法，利用废气燃烧炉、余热锅炉将软水加热，进而为乙醛生产提供相应的蒸汽，进而达到再利用的目的。
Description
技术领域
本发明属于乙醛生产加工领域，涉及尾气处理，尤其涉及一种乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法及其处理系统。
背景技术
乙醛是一种醛，又名醋醛，是一种无色易流动液体，有刺激性气味。熔点-121℃，沸点20.8℃，相对密度小于1。可与水和乙醇等一些有机物质互溶。易燃易挥发，是一种重要的化学原料。
在现有的工业生产中，主要通过四种方法制备乙醛：一是乙烯直接氧化法，该方法是乙烯和氧气通过含有氯化钯、氯化铜、盐酸及水的催化剂，一步直接氧化合成粗乙醛，然后经蒸馏得成品；二是乙醇氧化法，该方法是乙醇蒸气在400-600℃下，以银、铜或银-铜合金的网或颗粒作催化剂，由空气氧化脱氢制得乙醛；三是乙炔直接水合法，该方法是乙炔和水在汞催化剂或非汞催化剂作用下，直接水合得到乙醛。因有汞害问题，已逐渐为他法取代；四是乙醇脱氢法，该方法是在添加钴、铬、锌或其他化合物的铜催化剂作用下，乙醇脱氢生产乙醛。上述四种方法中，最为常用的便是乙醇催化氧化法生产乙醛。
然而在乙醇催化氧化法生产乙醛的生产过程中，乙醛气经水吸收后，由吸收塔顶部产生尾气，尾气的主要成分有：氢气8％-11％、甲烷0.3％～0.5％、一氧化碳0.2％～0.5％、二氧化碳0.2％～0.5％、氧气0.4％～0.6％、氮气85％～87％、微量乙醛。由于尾气含有微量乙醛和一氧化碳等有害气体，直接排放会对空气造成污染。但由于尾气中的可燃成分太少，热值低，引燃点高，热量回收利用价值低，因此很多厂家则直接将尾气由吸收塔顶部的排气筒排放，这些气体直接排放到空气中，不仅会造成大气污染，还会造成能源的浪费。
发明内容
本发明针对上述的尾气直接排放造成大气污染、能源浪费等技术问题，提出一种方法合理、结构简单、成本低廉且能够有效去除尾气中有害气体的乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法及其处理系统。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案提供一种乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法，包括以下步骤：
a、收集乙醛生产过程中的尾气；
b、利用加压风机将尾气加压至至5～15kpa；
c、将加压后的尾气输送至低热值废气燃烧炉中燃烧。
作为优选，所述b步骤中，尾气中氧含量应在0.5％以下。
作为优选，所述c步骤中，还需配套引燃气体。
作为优选，所述引燃气体为天然气或沼气。
本发明还提供乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理系统，包括乙醛吸收塔，还包括依次设置的加压风机、废气燃烧炉、余热锅炉以及烟气排放管，所述乙醛吸收塔、加压风机、废气燃烧炉、余热锅炉以及烟气排放管之间通过管道连通，所述废气燃烧炉上还设置有引燃沼气管，所述余热锅炉连通乙醛装置蒸汽系统。
作为优选，所述乙醛反应塔与加压风机之间还设置有废气缓冲罐。
作为优选，所述加压风机与废气燃烧炉之间还设置有废气预热器。
作为优选，所述废气燃烧炉上还设置有空气管，所述空气管上设置有空气预热器。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明通过尾气加压，满足尾气燃烧的需要，通过将尾气再燃烧，进而解决了尾气污染空气以及能源浪费的问题，同时，通过提供一种尾气处理的方法，利用废气燃烧炉、余热锅炉将软水加热，为乙醛生产提供相应的蒸汽，进而达到再利用的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施图。
图1为实施例2提供的乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理系统的结构示意图；
以上图中：1、乙醛吸收塔；2、加压风机；3、废气燃烧炉；4、余热锅炉；5、烟气排放管；6、软水管；7、乙醛装置蒸汽系统；8、引燃沼气管；9、燃烧室；10、废气缓冲罐；11、废气预热器；12、空气管；13、气预热器；14、鼓风机；15、引风机。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1，本实施例提供一种乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法。
首先收集乙醛生产过程中的尾气，主要用于收集乙醛吸收塔内吸收后排出的尾气(氢气8％-11％、甲烷0.3％～0.5％、一氧化碳0.2％～0.5％、二氧化碳0.2％～0.5％、氧气0.4％～0.6％、氮气85％～87％、微量乙醛)，然后利用加压风机将尾气加压至5～15kpa，当然也可以采用压缩机用于将尾气加压，压缩机可以选用离心式压缩机或往复式压缩机，优先选用离心式压缩机，在压缩过程中，要确保压缩后的尾气的含氧量应控制在0.5％以下，将压缩后的尾气输送至低热值废气燃烧炉中燃烧，由于尾气本身的热值低，因此在点燃时，需使用引燃气体，用于低热值废气燃烧炉点火、启动，考虑到引燃气体的特性，优先选择天然气或沼气作为引燃气体。
通过上述的方法，利用增压的方式满足尾气燃烧的需要，然后通过低热值废气燃烧炉，使其燃烧，进而除去废气中的有害气体，同时，废气燃烧产生的热量可另作他用，如：供乙醛装置的蒸汽系统使用。
实施例2：本实施例提供一种乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理系统。
如图1所示，本实施例提供的乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理系统包括依次设置的乙醛吸收塔1、加压风机2、废气燃烧炉3、余热锅炉4以及烟气排放管5，其中，乙醛吸收塔1为现有利用乙醇催化氧化生产乙醛的吸收塔，加压风机2为市场上常用的气体加压风机，其功率能确保将废气加压至5～15kpa，当然，也可以采用压缩机对尾气进行加压，压缩机为离心式压缩机或往复式压缩机，优选离心式压缩机，废气燃烧炉3和余热锅炉4为配合使用，废气燃烧炉3优选低热值的燃烧炉，这样，以确保尾气能够燃烧，余热锅炉4的主要作用就是将软水进行加热，产生的蒸汽用于乙醛生产过程中的蒸汽系统，烟气排放管5则主要用于余热锅炉4的烟气排放。乙醛吸收塔1、加压风机2、废气燃烧炉3、余热锅炉4以及烟气排放管5之间通过管道连通，考虑到废气加压后仍存在热值低，不易燃的问题，在本实施例中，废气燃烧炉3上还设置有引燃沼气管8，加压后的尾气和引燃沼气管8均与废气燃烧炉3上的燃烧室9连通，考虑到余热锅炉4的作用，故余热锅炉4连通乙醛装置蒸汽系统7，余热锅炉4上连通有软水管6。
通过上述的设置，尾气经加压风机2加压后，输送至废气燃烧炉3，在引燃沼气的点火引燃后，尾气在废气燃烧炉3上的燃烧室9内燃烧，产生热量，余热锅炉4利用这些热量将软水加热形成蒸汽输送至乙醛装置蒸汽系统7，烟气则经过烟气排放管5直接排除即可，由于尾气在废气燃烧炉3内燃烧，将其中可燃烧的有毒气体和其它气体，全部燃烧，产生CO2等其余无害气体，进而达到尾气处理的目的。在实际尾气加压过程中，为了保证安全，应确保尾气的含氧量在0.5％以下，故在乙醛吸收塔1除了设置与加压风机2连通的管道以外，还设置了尾气直接排放口(图中未标注)。
考虑到乙醛尾气产生的持续性，以及加压的方便，故在本实施例中，在乙醛反应塔1和加压风机2之间的管道上设置了废气缓冲罐10，通过废气缓冲罐10的设置，先一步对尾气进行收集，方便加压风机2的工作，为后续的工作提供一定的保证。
为了降低尾气在燃烧时能量的无故消耗，故在本实施例中，在加压风机2与废气燃烧炉3之间的管道上还设置有废气预热器11，在废气燃烧炉3上还设置有空气管12，在空气管12上设置有空气预热器13，空气管12直接通往燃烧室9，通过上述的设置，将尾气和空气进行加热，能够避免其在燃烧时，造成热量的损失。
考虑到余热锅炉4排放的烟气中具有一定的热量，可以用作废气预热器11、空气预热器13能量的提供，故余热锅炉4与烟气排放管5之间的管道途径废气预热器11和空气预热器13，使废气预热器11、空气预热器13无需再使用其他能源，降低能源的消耗的同时，进一步提高对废气的有效利用。
为了确保空气管内空气的进气速度以及烟气排放管排气的速度，在本实施例中，在空气管12上设置了鼓风机14，在余热锅炉4与烟气排放管5之间的管道上，设置了引风机15。
通过上述系统的设置，将传统上用于直接排放的尾气进行加压、燃烧，为乙醛装置蒸汽系统提供其所需的蒸汽，从而降低了传统乙醛生产所需蒸汽的消耗量，进一步降低了能源消耗，减少了大气污染，提高了企业效益。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型，为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、收集乙醛生产过程中的尾气；
b、利用加压风机将尾气加压至5～15kpa；
c、将加压后的尾气输送至低热值废气燃烧炉中燃烧。
2.根据权利要求1所述的乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法，其特征在于，所述b步骤中，尾气中氧含量应在0.5％以下。
3.根据权利要求1所述的乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法，其特征在于，所述c步骤中，还需配套引燃气体。
4.根据权利要求3所述的乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理方法，其特征在于，所述引燃气体为天然气或沼气。
5.一种乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理系统，包括乙醛吸收塔，其特征在于，还包括依次设置的加压风机、废气燃烧炉、余热锅炉以及烟气排放管，所述乙醛吸收塔、加压风机、废气燃烧炉、余热锅炉以及烟气排放管之间通过管道连通，所述废气燃烧炉上还设置有引燃沼气管，所述余热锅炉连通乙醛装置蒸汽系统。
6.根据权利要求5所述的乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理系统，其特征在于，所述乙醛吸收塔与加压风机之间还设置有废气缓冲罐。
7.根据权利要求6所述的乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理系统，其特征在于，所述加压风机与废气燃烧炉之间还设置有废气预热器。
8.根据权利要求7所述的乙醇催化氧化法生产乙醛尾气的处理系统，其特征在于，所述废气燃烧炉上还设置有空气管，所述空气管上设置有空气预热器。
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