一种顺酐尾气处理装置，包括通过管路连接的空气压缩机、顺酐反应器、气体冷却器、顺酐吸收塔、焚烧炉、顺酐解吸塔、贫油闪蒸塔、尾气洗涤塔、气体流量分配器、补湿器、尾气脱酸器、气液分离器，所述气体流量分配器包括进口和至少三个出口，其进口连接至顺酐吸收塔的尾气出口，其第一出口连接至补湿器，第二出口连接至焚烧炉，第三出口连接至尾气洗涤塔。本发明专利技术还提供了使用上述处理装置的尾气处理工艺，与现有技术相比，本发明专利技术最大限度地回用了尾气中的正丁烷、顺酐和顺酐吸收溶剂。此外，本发明专利技术采用的是带有冷凝液排放口的冷凝器，通过尾气中自带的大量水蒸气洗脱了尾气中酸性有机物，降低了设备投资费和产生的废酸水量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种正丁烷氧化法制顺酐尾气处理工艺，特别是涉及一种顺酐尾气脱 酸设备和一种顺酐尾气处理工艺。
技术介绍
顺酐是世界上仅次于醋酐和苯酐的第三大酸酐，广泛用于合成树脂、涂料、农药、 润滑油添加剂、医药、纸张处理剂、食品添加剂和稳定剂等方面，具有极其广阔的应用前景。 由于结构上存在许多特点，顺酐具有很强的反应性能，可合成不饱和聚酯树脂（UPR)、醇酸 树脂等，又是制备1，4-丁二醇（BDO)、四氢呋喃（THF)等系列有机化学和精细化学品的原 料，是重要的化工中间体之一。2013年，国内顺酐生产能力达到172. 9万吨/年，预计到 2015年顺酐年产将超过180万吨。 以原料来划分，顺酐的生产方法主要有苯法和正丁烷法。我国顺酐生产以苯法为 主，但正丁烷法具有环境污染小、碳原子利用率高、原料来源广泛且价格低廉等优势，加之 近几年我国纯苯价格高涨以及日益严峻的环境问题，所以正丁烷法广受关注。随着我国在 建正丁烷法顺酐装置的投产，正丁烷法顺酐正进入快速发展期。 正丁烷选择氧化制顺酐反应在固定床顺酐反应器或流化床顺酐反应器中进行，催 化剂是VPO催化剂，氧化剂一般是廉价的空气，也可以是富氧空气或者纯氧。正丁烷和空气 在顺酐反应器中反应转化为顺酐，转化率一般为82 %~90%，对应选择性为55 %~72%。 从顺酐反应器出来的反应气经冷却后送往顺酐吸收塔，在顺酐吸收塔中反应气与顺酐吸收 剂逆向接触传质，吸收剂一般为邻苯二甲酸二烷基酯类、环烷酸酯类或其混合溶剂。在顺酐 吸收塔操作过程中，每生产一吨顺酐，塔顶尾气就会因气体夹带损耗4kg的顺酐吸收剂（以 邻苯二甲酸二丁酯DBP为例），而且在生产过程中溶剂消耗异常升高时，有发生溶剂最高日 消耗甚至超过2吨，经济日消耗增加上万元。顺酐吸收塔塔顶尾气的典型组成如下表1所 示。目前大多数工业过程将这部分尾气直接送往焚烧炉焚烧，产生的热量用于生产蒸汽，然 后放空。 表1典型正丁烷法制顺酐工艺顺酐吸收塔塔顶尾气组成 由表1可以发现顺酐吸收工序产生的尾气具有以下特点：（1)尾气量大，顺酐年产 量2万吨的顺酐生产装置产生的尾气高达80000kg/h左右；（2)尾气中仍含有0. 61 % (质 量分数，下同）的未反应的正丁烷，约占总烃进料17%; (3)尾气中仍含有0.01%的顺酐吸 收溶剂DBP，约占溶剂总损失量的30%; (4)尾气中含有大量的水蒸气；(5)尾气中氧气含量 仍占15. 46%，可充当氧化剂。因此，对于顺酐产品成本50%左右是原料费用的顺酐生产技 术来说，如果将这部分尾气直接燃烧，不仅会降低原料正丁烷的利用率，加大顺酐吸收溶剂 的损失量，增加顺酐生产成本，而且还会增加焚烧炉的负荷，产生大量的温室气体，对环境 造成污染。 为了更加合理地处理这部分尾气，许多专利文献（例如US3899516，US3904652， US4222945,US4342699,US5011945)提供了一种尾气循环利用的方法，但这些技术一般 使用纯氧或富氧气流，与使用空气做氧化剂的工业过程显著不同，而且尾气处理装置复杂， 投资成本大，收益不高，而且对于已经运转的生产装置，这些尾气循环工艺很难对其进行技 术改造。另外也有专利文献（如US4231943等）报道使用空气做氧化剂的尾气循环技术， 但受限于典型工业过程的固有思维，该工艺进料氧气浓度较低，正丁烷浓度很高，其转化率 为20%~40%，但高正丁烷浓度进料和出料容易造成正丁烷的损耗量更大，另外在实际生 产过程中大量惰性气体（如N2SAr)会逐渐积累，需要不断从尾气中移出。为了克服这些 缺陷，US4231943提出使用活性炭吸附装置来选择吸附尾气中未反应的正丁烷，然后在合 适的操作条件下解吸正丁烷，但装置操作复杂，而且尾气处理量很大，导致处理费用很高。 相比以上专利，专利文献US6040460提出了一种切实可行的方案，仅将部分尾气 经过脱酸塔脱酸后直接与空气混合进入顺酐反应器，并且与之对应的Conser尾气循环工 艺已经成功运行多年，其具体操作是将顺酐吸收塔吸收顺酐后尾气的40%循环回用，其余 部分直接送往焚烧炉焚烧，40%尾气经脱酸塔脱去有机酸后送入空气压缩机二段入口，与 来自空气压缩机一段出口新鲜空气混合，然后混合气与正丁烷按一定比例混合进入顺酐反 应器反应。该尾气循环工艺可充分利用顺酐吸收塔尾气压力，并减少压缩机轴功率以达到 节能的目的。但由于尾气气量大，而且还带有酸性，这就导致了脱酸塔设备较大且需防腐 蚀，同时额外脱酸剂水的引入产生了大量酸性废水，而且60%的尾气不经处理直接燃烧，既 造成尾气中大量未反应的正丁烷仍未得到充分利用，也造成尾气由于夹带所造成的溶剂损 失。因此，顺酐尾气循环技术还有很大的提升空间。
技术实现思路
本专利技术公开了一种顺酐尾气处理设备及其工艺，该工艺能够提高正丁烷氧化收 率，降低顺酐吸收溶剂消耗量，减少脱酸废水的排放量。 本专利技术为达到上述目的所采取的技术方案是： 一种顺酐尾气处理装置，包括通过管路连接的空气压缩机、顺酐反应器、气体冷却 器、顺酐吸收塔、焚烧炉、顺酐解吸塔、贫油闪蒸塔、尾气洗涤塔、气体流量分配器、补湿器、 尾气脱酸器、气液分离器，所述气体流量分配器包括进口和至少三个出口，其进口连接至顺 酐吸收塔的尾气出口，其第一出口连接至补湿器，第二出口连接至焚烧炉，第三出口连接至 尾气洗涤塔。 本专利技术中，通过气体流量分配器将顺酐吸收塔尾气分为洗涤、循环、焚烧三股气 流，能最大程度的回收尾气中的正丁烷与顺酐吸收溶剂，降低生产成本。 作为优选，所述尾气洗涤塔的尾气出口连接至焚烧炉，充分焚烧后排向大气。 作为优选，所述顺酐反应器为固定床顺酐反应器、流化床顺酐反应器、循环流化床 顺酐反应器中的一种，优选为固定床顺酐反应器。 作为优选，所述尾气脱酸器为设有冷凝液排放口的冷凝器。 作为优选，所述尾气洗涤塔为动力波洗涤塔。 为了取得更好的技术效果，本专利技术同时还提供了一种使用上述设备的尾气处理工 艺，包括以下步骤： (1)原料处理：新鲜空气与循环尾气经第二混合器混合进入空气压缩机。从空气 压缩机出来的气流与正丁烷按一定比例混合形成顺酐反应器进料气流。 (2)反应：将进料气流引入顺酐反应器，其中的正丁烷在催化剂的作用下反应生 成顺酐。 (3)吸收解吸：从顺酐反应器出来的反应气经气体冷却器冷却回收热量，冷却后 从塔底引入顺酐吸收塔，与从顺酐吸收塔顶部进入的溶剂逆流接触进行传质，回收其中的 顺酐，塔底含有顺酐的富油送往顺酐解吸塔解吸出顺酐，粗顺酐产品侧线产出。顺酐解吸塔 塔底贫油送往贫油闪蒸塔，进一步回收贫油内包含的顺酐。 (4)尾气处理：顺酐吸收塔尾气经气体流量分配器分为部分洗涤、部分循环、部分 焚烧三股气流，其中部分洗涤气流与顺酐解吸塔尾气、贫油闪蒸塔尾气汇合进入尾气洗涤 塔；部分循环气流与补湿剂在补湿器中充分混合形成混合流，补湿剂的量由循环尾气含量 确定，以确保能够溶解尾气中所有有机酸。随后混合流进入尾气脱酸器冷凝形成液相流和 气相流，其中在混合流冷凝时补湿剂和水蒸汽优先冷凝，以确保后续冷凝下来的有机酸和 酸酐等溶解在补湿剂和水里，随后经冷凝液排放口排出界外，气相流经气液分离后与新鲜 空气混合进入空气压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种顺酐尾气处理装置，包括通过管路连接的空气压缩机（2）、顺酐反应器（6）、气体冷却器（8）、顺酐吸收塔（10）、焚烧炉（14）、顺酐解吸塔（15）、贫油闪蒸塔（19）、尾气洗涤塔（23）、气体流量分配器（27）、补湿器（32）、尾气脱酸器（34）、气液分离器（38），其特征在于，所述气体流量分配器（27）包括进口和至少三个出口，其进口连接至顺酐吸收塔（10）的尾气出口，其第一出口连接至补湿器（32），第二出口连接至焚烧炉（14），第三出口连接至尾气洗涤塔（23）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戴广林，毛薛刚，邱永荣，刘勇，
申请(专利权)人：宁波浙铁江宁化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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