[发明专利]一种苯同系物空气氧化过程尾气的绿色治理工艺

摘要

一种苯同系物空气氧化过程尾气的绿色治理工艺，它是以苯系物空气氧化过程所产生的高温带压尾气作为动力和热源，首先进入一台透平式制冷机做功制备冷量，并将制得的冷量用于冷凝闪蒸器顶部的汽相和冷凝捕集尾气本身夹带的有机物。然后，降温降压后的尾气则引入相应的换热器为闪蒸塔提供部分热量和预热反应原料。此外，经冷凝捕集后的尾气还将被引入一个水吸收洗涤塔系统以进一步清除其中夹带的痕量有机物。本工艺，可充分利用尾气中的压力能和热能，而且可利用压力能制取的冷量冷凝捕集尾气自身夹带的有机物。大幅地降低了尾气中污染物的排放，且回收了资源，同时消除了噪声污染。尾气中夹带的有机物捕集率达99.9%以上，尾气中热能的利用率达80%以上。

主权项

一种苯同系物空气氧化过程尾气的绿色治理工艺，其特征是它主要包括以下步骤：步骤1. 按照工艺要求，向反应器（R‑01）中加入苯系反应原料、溶剂（如果需要）和催化剂；同时混合和加热至工艺设定的温度和压力；通过空气压缩系统（AC‑01）向反应器（R‑01）中鼓入设定流量的已净化过的压缩空气；步骤2. 当反应器（R‑01）内的压力到达设定值后，反应开始，缓缓开启反应器（R‑01）顶部的尾气出口阀门，控制尾气流量，以维持反应器（R‑01）内所需的操作压力；反应生成的产物和部分中间产物、溶剂以及未反应的原料通过泵（P‑02）输送至闪蒸塔（FT‑01）进行闪蒸分离；反应器（R‑01）顶部出口的高温带压尾气进入透平机（TM‑01）做功，并带动制冷机制取冷量；步骤3. 高温带压尾气在透平机制冷机（TM‑01）中做功制取冷量后，首先进入气液分离器（S‑01），其中的大部分有机物将被冷凝并收集在分离器下部，并通过相应的阀门和管道输送至闪蒸塔（FT‑01）进行分离；而未被冷凝的气相则通过分离器（S‑01）顶部管道送至闪蒸塔（FT‑01）底部加热盘管（H‑01），为闪蒸塔（FT‑01）提供闪蒸所需的部分热量，热量不足的部分由新鲜蒸汽加热补充；气相从闪蒸塔（FT‑01）的底部加热盘管（H‑01）出来后，再通过管道输送至换热器（H‑03）为反应原料加热，进一步利用尾气的余热；同时，透平机制冷机制备的冷量通过冷媒在泵（P‑01）的作用下输送给冷凝器（CS‑01），以冷凝闪蒸塔（FT‑01）顶部出口的气相；冷凝得到的液相则通过管道（23）被输送至精馏系统分离；从冷凝器（CS‑01）输出的冷媒再被送入冷阱（CS‑02），以深冷从换热器（H‑03）出口进入冷阱（CS‑02）的已被降温降压的氧化尾气，捕集其中有机物；步骤4. 从换热器（H‑03）出口的尾气，温度已降至接近常温，余热已得到充分利用，通过管道（12）输送至冷阱（CS‑02）被冷媒深冷却至10℃以下，如此其中的绝大部分的有机物已被冷凝收集，冷凝液则被送至精馏系统分离，随后，仅含痕量有机物的气相通过冷阱（CS‑02）顶部出口被输送至水吸收洗涤系统（W‑01），以进一步清除其中的有机物残留，并达环保排放标准，排向大气；步骤5. 交换热量后的冷媒从冷阱（CS‑02）的出口循环回透平机制冷机（TM‑01）以重新获得冷量，进行下一次循环。