[发明专利]一种用于丙烯腈装置尾气净化的方法

说明书

本申请公开了一种用于丙烯腈装置尾气净化的方法，其特征在于，将所述丙烯腈装置的吸收塔尾气通过反应区，先与含有催化剂I的床层接触反应、然后与含有催化剂II的床层接触反应；其中，所述催化剂I包括活性组分I和载体I；所述活性组分I包括活性金属元素；所述活性金属元素包括Ag、Cu、Ce中的至少一种；所述载体I选自无机金属氧化物中的至少一种；所述催化剂II包括活性组分II和载体II；所述活性组分II中包括贵金属元素中的至少一种。该方法克服了现有技术中的催化剂昂贵、不稳定、需要额外补加氨的不足。

技术领域

本申请涉及一种用于丙烯腈装置尾气净化的方法，尤其涉及一种利用Cu-Ag-Ce/Al₂O₃+M(贵金属)/载体组合催化剂净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法，属于尾气净化领域。

背景技术

丙烯腈作为重要的化工中间体，是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的中间单体。有着极其广泛的用途。目前丙烯腈主要通过丙烯氨氧化制得。丙烯氨氧化反应属烯丙基型氧化，即具有α-H的烯烃的氧化，在保留双键下氧化得到不饱和的含氧化合物，只有丙烯以上的烯烃才具有α-H。反应生成的副产物主要是氰化物如乙腈和氢氰酸，有机含氧化物如丙烯醛及少量丙酮、乙醛，完全氧化产物CO₂、H₂O和CO。此方法原料来源广泛、工艺流程简单、操作稳定、产品提纯容易，因此，新建丙烯腈厂都不再使用氰乙醇法及乙炔法。

丙烯氨氧化工艺从吸收塔顶排出的废气称为吸收塔尾气(AOG，Absorbed OffGas)，是石油化工行业生产的主要污染源之一，除了主要成分氮气外还包括非甲烷烃类、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物及含氰物质(丙烯腈、氢氰酸、乙腈)等。根据我国最新《石油化学工业污染物排放标准(GB 31571—2015)》，排放的废气中丙烯腈含量低于0.5mg/m³，氰化氢低于1.9mg/m³，因此直接将吸收塔尾气排入大气中，会造成严重的环境污染。

目前，常用的处理丙烯腈装置吸收塔尾气的方法包括热力燃烧法和催化燃烧法。热力燃烧法在吸收塔尾气中加入辅助燃料在反应器中进行反应，使其所含可燃物氧化分解，该法需要添加辅助燃料，且反应在很高温度下运行，不仅使用费用较高，还会造成二次污染。催化燃烧法是在催化剂的作用下，使吸收塔尾气中的可燃物在较低温度(200～400℃)下反应达到完全氧化分解，一般不需要添加辅助燃料，是治理有机废气污染的有效方法。催化燃烧法净化效率高、应温度低、不产生二次污染，且还具有装置结构紧凑、操作方便、运转费用低、催化剂寿命长等优点，因而被广泛采用。

目前工业上使用催化燃烧法处理丙烯腈尾气主要有两种不同的方法，即贵金属催化剂组合选择性催化还原催化剂(SCR)、Cu-ZSM-5分子筛为主的催化剂两种类型。

CN101362051A公开了一种丙烯腈装置尾气处理工艺，采用的贵金属催化剂组合选择性催化还原催化剂，其适用于丙烯腈装置排出的丙烯腈废气，特征在于丙烯腈尾气经气液分离器分离游离水后与空气混合，以贵金属蜂窝催化剂进行催化燃烧反应，将有害的挥发性有机物转化为二氧化碳、水和氮氧化物；再以选择性催化还原蜂窝催化剂，与补加的氨进行选择性催化还原反应，将尾气中的氮氧化物还原成氮气和水。该方法操作复杂，且需补加氨，物耗高。