[发明专利]一种乙苯氧化反应尾气的处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种乙苯氧化反应尾气的处理系统及方法，属于化工领域。该系统包括直接热交换塔，氧化尾气的输出端与直接热交换塔的下部相连，直接热交换塔顶部的输出端与冷却洗涤塔的下部相连，所述的乙苯的输出管道分别与冷却洗涤塔的中部以及上部相连，冷却洗涤塔的底部设有乙苯水分离器，该分离器的一个输出端通过直接热交换塔进料加热器与直接热交换塔的上部相连；冷却洗涤塔顶部的输出端与尾气吸收塔的下部相连。本发明循环乙苯中的轻组分和水不容易带入氧化反应器，在氧化系统中水蒸汽的分压低，减少结渣、延长装置运转周期，且循环乙苯进乙苯氧化反应器前，与氧化尾气直接混合换热，氧化尾气热量回收充分。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种乙苯氧化反应尾气的处理系统及方法。

背景技术

目前，工业上环氧丙烷生产技术主要有氯醇法和间接氧化法。

采用氯醇法生产环氧丙烷的特点是流程比较短，工艺成熟，操作负荷弹性较大，选择性好，收率高，生产比较安全，对原料丙烯纯度要求不高，建设投资少；但氯醇法生产环氧丙烷过程中会产生大量含氯化钙的废水，环境污染十分严重，因而我国自2011年起已停止对新建氯醇法环氧丙烷装置的审批。

采用间接氧化法生产环氧丙烷的技术中，用于氧化丙烯的氧化剂可以是有机氢过氧化物，也可以是双氧水等。目前，用于氧化丙烯的有机氢过氧化物除了可以用叔丁基过氧化氢（用异丁烷生产）和乙苯过氧化氢(用乙苯生产)外，从技术上来说，也可以用其它有机氢过氧化物进行生产，比如异丙苯、异戊烷、环己烷或其它有机物。用这些有机物对应的氢过氧化物来氧化丙烯，也可以生产环氧丙烷，但由于环氧丙烷的分子量较低，联产物量较大，因而原料烃来源可靠、大量联产物的市场销售、联产物与原料烃间的价格关系对间接氧化法生产环氧丙烷装置的经济性有直接的影响。

对使用异丁烷为原料的间接氧化法而言，C4资源丰富、联产物叔丁醇可用作汽油添加剂，也可脱水制异丁烯用于甲基丙烯酸甲酯装置，更大的用途在于脱水与甲醇醚化后生产甲基叔丁基醚（MTBE）。

对使用乙苯原料的间接氧化法而言，乙苯来源于乙烯和苯烷基化；联产物苯乙烯市场容量大，目前国内自给率仅70%左右，销售价格较高，有较好的经济性。

由于异丁烷和乙苯这两种烃具备上述条件，用于生产环氧丙烷时成本较低，具有竞争力，因此自1969年实现工业化以来取得了迅速发展，目前是世界上间接氧化法环氧丙烷装置的主要工艺。

乙苯共氧化法由美国奥克兰(ACRO)公司开发，现为美国利安德(Lyondell)公司所有。除了Lyondell的乙苯共氧化法外，苯乙烯-环氧丙烷的联产工艺还有Shell法。Shell法由荷兰壳牌公司开发。

乙苯共氧化法生产环氧丙烷联产苯乙烯（POSM），通常是乙苯在一定温度和压力下用空气氧化为乙苯过氧化氢(EBHP)，然后用乙苯过氧化氢(EBHP)与丙烯环氧化，生成环氧丙烷，联产苯乙烯。

乙苯氧化成乙苯过氧化氢(EBHP)，反应压力不高，反应为放热反应，由于反应转化率超过10%，反应过程会释放出来大量的热量。在低压情况下，部分乙苯汽化蒸发，带走部分热量，剩余的热量需要热交换移走，以维持反应器的反应温度。

上述乙苯氧化尾气中都含有蒸发出来的乙苯、氮气、没有反应的氧气、水、轻组分等，乙苯氧化尾气温度通常为130-150℃，压力0.2-0.5MPa, 氧化尾气流量比较大，所含热量较高，有效回收氧化尾气的热量意义重大。

回收氧化尾气中的乙苯有利于降低消耗，脱除回收乙苯中夹带的水，有利于降低水对氧化反应的不利影响。

乙苯氧化反应原理

乙苯的液相氧化反应通常采用空气为氧化剂，空气中的氧与乙苯反应，生成乙苯过氧化氢。主反应的化学反应式如下：

···········（1）