[发明专利]环己烷氧化系统尾气处理装置及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及到环己烷氧化制备环己醇和环己酮的装置及工艺，具体指一种环己烷氧化系统尾气处理装置及处理方法。

背景技术

环己烷是重要的化工原料中间体，可以直接氧化生成环己基过氧化氢，再分解生成环己醇和环己酮，环己醇和环己酮也都是重要的化工原料。环己烷氧化制备环己醇和环己酮的方法可分为非催化氧化法和催化氧化法；根据氧化剂的不同又可分为氧气法及其它氧化剂法。所用的氧化剂一般为含氧气体，如空气、纯氧、双氧水等。

空气氧化法由于其不使用催化剂，氧化产物环己基过氧化氢比较稳定，不宜被分解，副产物也比较少，其经济效果优于其它方法，一般转化率在5％左右，醇酮产品选择性在84％左右，并且不存在结焦和浆状物料处理问题，生产装置可以连续运转；同时所使用的化学品种类及数量少、工艺流程相对简单、设备投资低、后处理简单等优点而被广泛采用。

但是环己烷空气氧化工艺存在尾气量大，且尾气中含有环己烷、环己醇、环己酮等有效成分。目前环己烷氧化尾气的主要处理方法是，采用有机物例如环己酮、环己醇或者环己酮和环己醇的混合液作为吸收剂，在低温0～15℃、高压1.0～1.2MPa的条件下，对尾气在吸收塔内进行吸收处理，以回收有效成分，吸收后的尾气直接放空。但放空的尾气中仍然含有一定量的环己烷、环己酮和环己醇等有机物以及氢气和纯度较高的氮气等高附加值的有效资源。据估算年产6万吨环己酮装置，每年尾气中被排出的有机物高达260～350吨。如果直接排放火炬，会造成资源浪费和环境污染的双重问题。

公开号为CN101306293的中国发明专利申请公开了一种《环己酮生产系统尾气的处理方法》，该方法中环己烷氧化尾气采用变温吸附和变压吸附相结合的处理方法。其中，所述的变温吸附是在III号和IV号变温吸附塔以及II号变温预吸附塔内装有多种吸附剂，其工作温度为常温～180℃；主流尾气经III号或IV号变温吸附塔吸附后，半成品气进入所述的变压吸附工序；次流尾气经II号变温预吸附并加温后，进入IV号或III号变温吸附塔解吸，经冷却和分离后回收有机物，分离出的尾气冷干后再回到环己烷氧化工序尾气处理，经10～28小时后，III号和IV号变温吸附塔工况转换；其中III号和IV号变温吸附塔及II号变温预吸附塔均由1个或多个组成；所述的变压吸附是在II号变压吸附塔内装有多种吸附剂；变温吸附后的尾气进入II号变压吸附塔作吸附处理后，放出氮气回收利用，II号变压吸附塔由2个或多个组成，依次进行吸附和再生。

上述申请热能利用率低，节能效果差；同时更为严重的是其运行安全性差，这是因为解吸工序中所用的解吸气体为变温吸附工序中的尾气，由于尾气中存在环己烷、环己醇和环己酮等有机物，这些有机物在高温解吸的过程中会发生聚合反应，而一旦发生聚合反应，聚合产物会堵塞管道，那么装置必须停工；同时由于聚合物的难清除，对于管道内发生聚合反应的装置就废掉了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能稳定运行且节能效果好的环己烷氧化系统尾气处理装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种能稳定运行且节能效果好的环己烷氧化系统尾气处理方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该环己烷氧化系统尾气处理装置，其特征在于包括：

变温吸附塔，其内填充有吸附剂；变温吸附塔的进口管路有三支，其中第一进口管路通过控制阀连接待处理尾气管线，第二进口管路通过控制阀连接加热器的第一接口，第三进口管路通过控制阀连接惰性气体管路的第一支路；

变温吸附塔的出口管路有五支，其中，第一出口管路通过控制阀连接PSA制氮装置，第二出口管路通过控制阀连接气体动力输送管线，第三出口管路通过控制阀连接加热器的第二接口，第四出口管路通过控制阀连接冷却器的第一接口，第五出口管路通过控制阀高位放空；

所述冷却器的第二接口连接气液分离器的入口，所述气液分离器的气体出口通过压缩机连接所述的惰性气体管路；

所述惰性气体管路的第二支路通过控制阀连接所述加热器的第二接口。

使用上述环己烷氧化系统尾气处理装置进行环己烷氧化尾气的处理方法，其特征在于包括下述步骤：

a)吸附步骤

第一进口管路、第一出口管路和/或第二出口管路上的控制阀开通，其余的控制阀关闭；环己烷氧化尾气以8000～20500Nm³/h的流速全部通过第一进口管路送入变温吸附塔内，在0.8～1.2Mpa、5～40℃的条件下经6-32小时完成吸附过程；