[发明专利]一种治理丙烯腈装置吸收塔尾气污染的方法及设备

说明书

技术领域：

本发明涉及一种处理丙烯腈装置吸收塔排放的含有机、无机污染物尤其是含氰化合物的废气的方法及设备。

背景技术：

对于气量很大含低浓度有机物的丙烯腈工业装置尾气，采用高温焚烧(AOGI)方法处理是非常有效的。国外同类装置大多采用这种方法处理。高温焚烧法的主要设备是1台焚烧炉。原理是丙烯腈吸收塔尾气、补充燃料和空气在焚烧炉内通过火焰燃烧使尾气中的烃类、一氧化碳、丙烯腈等有害物质转化成二氧化碳和水随烟气一起排放到大气，副产4.1MPa的过热蒸汽。美国PCC公司的高温燃烧处理技术应用较广，有15项应用业绩。美国BP公司的两个丙烯腈工厂均采用PCC公司技术。国内正在合资建设的上海赛科石化公司丙烯腈装置也将采用PCC技术来处理丙烯腈吸收塔尾气。安庆石化公司丙烯腈装置1999年接受日本绿色能源计划援助并采用日本BHK技术于2001年底建成了丙烯腈吸收塔尾气和废水焚烧装置及热量回收系统，并已通过国家验收。但高温火焰燃烧技术一次性投资及操作费用高，且产生大量氮氧化物引起二次污染。

普通催化燃烧技术(AOGC)是指在较低温度下(260～600)℃，通过催化剂的作用，在没有高温火焰的条件下将废气中的可燃性组分氧化分解的一种废气处理方法，主要设备为催化反应器和必要的换热器。国外已有丙烯腈工业生产装置采用催化燃烧法处理丙烯腈尾气，国内北京东方化工厂丙烯酸装置采用日本三菱重工催化燃烧技术处理尾气。但该技术在尾气浓度较低时需要补充燃料气，操作费用较高。

作为一种新型的固定床反应器非定态操作技术，流向变换催化燃烧的概念虽然早在1938年就由Cottrell提出，但是只有在Boreskov和Matros等于70年代到80年代之间尝试对其进行数学描述，并把实验研究和商业应用结合起来之后，才使其显示出强大的生命力。此后，许多国家的研究单位和大学都开展了这方面的研究，期间有大量文章发表。近年来，国外已有一些工业化装置，采用流向变换催化燃烧技术来处理含挥发性有机物(VOCs)的废气。如1989年Kemerovo在树脂生产时所排放的含甲醇、苯酚、甲醛废气治理；1991年Navoi在水中和容器后所排放的含丙烯腈、氰酸、乙醛、乙酸等工业废气的治理等，都采用流向变换催化燃烧技术进行治理。

发明内容：

本发明的目的是开发一种采用流向变换催化燃烧技术治理丙烯腈装置吸收塔尾气。

为了达到上述目的，本发明在丙烯腈装置吸收塔尾气部位增加包括有两组周期性自动控制气动或电动阀门，两个固定床反应器、废热锅炉或换热器构成的流向变换催化燃烧设备的尾气处理装置，两个固定床反应器中间为催化剂层，两端为高热容惰性填料，由一个进气阀门和一个出气阀门为一组的两组周期性自动控制气动或电动阀门分别与固定床反应器下端部连接，两个反应器上端部分别与高温取热器废热锅炉或换热器连接，尾气进入管分别与两组自动控制气动或电动阀门的进气阀门连接，净化后的气体出口管分别与两组自动控制气动或电动阀门的出气阀门连接；催化剂为采用γ-Al₂O₃为载体，以贵金属Pt、Pd为主要活性成份，用高分散率均匀分布的方法制备而成，粒度：Φ3-10mm、抗压强度：≥50N/粒，堆积密度：0.55-0.95Kg/L，比表面：～250m²/g的催化剂；填料可选用规整陶瓷填料，床层空隙率为60～70％、比表面积大300～400m2/m³、堆积重量为500～950kgf/m³，或瓷环、瓷球，耐温度急变(℃)＞500，反应器内的填料及催化剂用量按体积比为：上层填料∶催化剂∶下层填料＝0.1～0.2∶1∶2～6。

工艺流程是：