[发明专利]一种环己烷氧化尾气回收利用装置

说明书

技术领域

本发明涉及化工废气回收利用技术领域，具体涉及一种环己酮生产中环己烷氧化尾气能量利用、有机溶剂回收及氮/氧气分离回收的装置。

背景技术

环己酮生产中环己烷氧化工序的尾气来自氧化釜，一般的处理方法是将此尾气通过尾气吸收塔回收部分有用的环己烷、环己醇等有机组分后再通过管道输送至火炬放空。吸收塔后的尾气中氮气~97%，氧气~2%，环己烷等有机组分~0.45%，压力1.1~1.2Mpa，温度3~4℃。10万吨/年规模的环己酮装置氧化尾气排放量16000~20000Nm³/h，尾气放空量和压力较大且其中含有价值较高的环己烷、环己醇等有机组分，直接放空会浪费大量能资源且对环境产生一定影响。若采取实用的方式将尾气压力加以利用或者回收其中的有机溶剂和气体组分，对有效利用能资源、保护环境等都具有重要作用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种环己烷氧化尾气回收利用装置，可收集尾气中的有机溶剂和分离气体组分，且能利用尾气的压力做功获得能量。

本发明的目的是这样实现的：一种环己烷氧化尾气回收利用装置，包括通过管道依次连接的有丝网除沫器的一级缓冲分离罐、二级缓冲分离罐、聚结分离器、尾气预热器、尾气加热器、膨胀机和放空火炬。

所述的尾气加热器出口另设有两个支路分别经阀门去尾气余压用气部位和膜分离器；经膜分离后的富氧气体和氮气分别经阀门去富氧气和氮气用气部位。

所述的一级缓冲分离罐之前设置有快速开关B阀，另设置有旁路快速开关A阀通过管道连接至火炬。

所述的一级缓冲分离罐、二级缓冲分离罐之后分别设置有一级压力调节阀和二级压力调节阀。

所述的膨胀机设置有温控调节阀。

所述的一级缓冲分离罐、二级缓冲分离罐和聚结分离器底部分别设有一级回收阀门、二级回收阀门和三级回收阀门通过管道连接至溶剂回收罐。

本发明提供的一种环己烷氧化尾气回收利用装置，具有以下有益效果：

1、回收氧化尾气中的环己烷、环己醇等有机溶剂，可循环使用到环己酮生产系统，降低环己酮装置原料消耗。同时由于排放气体中有机组分含量降低可改善周边环境，减轻对环境的污染，提升装置的环保水平。

2、利用氧化尾气的压力带动膨胀机膨胀端转动进而转化为制动端动能，此动能可用于压缩机作为空气加压的动力，节省电力消耗；压缩后的热空气作为尾气加热器的热源与尾气进行换热，提高尾气的温度，节省蒸汽的消耗。

3、除去有机物后的部分气体用到其他装置（如锅炉吹灰气）以替代压缩空气，可减少压缩空气用量。

4、经膜分离后的氮气和富氧气体可回用到生产系统中，如氮气可用到环己酮生产中的置换等，富氧气体可用到环己烷氧化工序作为氧源。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明的结构如图1所示，一种环己烷氧化尾气回收利用装置，包括通过管道依次连接的有丝网除沫器的一级缓冲分离罐3、二级缓冲分离罐6、聚结分离器9、尾气预热器12、尾气加热器13、膨胀机20和放空火炬23。尾气加热器13出口另设有两个支路分别经阀门18去尾气余压用气部位和阀门14去膜分离器15；经膜分离后的富氧气体和氮气分别经阀门16和阀门17去富氧气和氮气用气部位。一级缓冲分离罐3之前设置有快速开关B阀2，另设置有旁路快速开关A阀1通过管道连接至火炬23。一级缓冲分离罐3、二级缓冲分离罐6之后分别设置有一级压力调节阀5和二级压力调节阀8。膨胀机20设置有温控调节阀21。一级缓冲分离罐3、二级缓冲分离罐6和聚结分离器9底部分别设有一级回收阀门4、二级回收阀门7和三级回收阀门10通过管道连接至溶剂回收罐11。

本发明的工作原理如下：

正常生产时氧化尾气经快速开关阀2去后续相应设备，快速开关阀1仅在装置异常情况下开启使尾气直接通过火炬放空。有机溶剂在一级缓冲分离罐3、二级缓冲分离罐6和聚结分离器9中得以回收；尾气预热器12采用蒸汽加热尾气，尾气加热器13采用热空气加热尾气；加热后的部分尾气经膨胀机20做功带动压缩机对空气加压使能力得以利用，部分尾气可直接通过支路阀门18用到生产所需部位，还有部分尾气经膜分离器15后得到氮气和富氧气体可回用到生产中。

正常生产时装置运行情况：当压力1.1~1.2MPa的氧化尾气进入一级缓冲分离罐3后通过一级减压调节阀5将其压力降低至0.9~1.0Mpa因温度降低可使部分有机物液化进而可气液分离，尾气再进入二级缓冲分离罐6通过二级减压调节阀8将其压力降低至0.7~0.8MPa又可使部分有机物液化，尾气接着进入聚结分离器9可分离掉尾气中的剩余有机物。尾气在预热器12中经蒸汽加热后可进入膨胀机20、膜分离器15等处，膨胀机20可带动压缩机对空气进行加压，加压后的热空气进入尾气加热器13使尾气温度升高，此时可关闭尾气预热器12的蒸汽，仅通过尾气加热器13就能满足尾气的升温需求。升温后的尾气主要成分是氮气和氧气，部分可直接作为压缩空气使用，部分经膜分离器15分离出氮气和富氧气回用到环己酮装置。分离的有机物收集到溶剂回收罐11中也回用到环己酮装置。