一种处理甲乙酮装置尾气的工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种处理甲乙酮装置尾气的工艺，包括如下内容：对甲乙酮装置尾气进行脱水除尘处理，使处理后的尾气中微尘含量≤0.01mg/Nm

Process for treating tail gas of methyl ethyl ketone unit

The invention discloses a technology of methyl ethyl ketone tail gas treatment device, includes the following contents: the exhaust MEK dewatering dust, exhaust after treatment in dust content is less than 0.01mg/Nm

【技术实现步骤摘要】
一种处理甲乙酮装置尾气的工艺
本专利技术涉及一种处理甲乙酮装置尾气的工艺。
技术介绍
甲乙酮是一种重要的低沸点溶剂，具有优异的溶解性和干燥特性，能与众多溶剂形成共沸物，对许多物质，如树脂、纤维衍生物、合成橡胶、油脂、高级脂肪酸有很强的溶解能力，是高分子化合物如硝化纤维素、聚氨酯、乙烯基树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、胶粘剂、油墨、磁带、医药生产和润滑油脱蜡的良好溶剂，广泛应用于润滑油脱蜡、涂料、胶粘剂、油墨、磁带、医药及电子元件等领域。另外，作为一种重要的有机化工原料和中间体，可生产高分子酮、环状化合物等，也可直接合成甲乙酮过氧化物和甲乙酮肟，制备抗氧剂、催化剂、染料、涂料的抗结皮剂、电子元件清洗液等。我国甲乙酮的工业生产始于1966年，抚顺石油化工二厂建成国内第一套甲乙酮装置，采用的是硫酸间接水合法制仲丁醇加气相脱氢技术。1988年，江苏泰州石油化工总厂从西德DeutscheTexco公司引进树脂法水合制仲丁醇技术，并于1991年建成投产一套7300t/a的甲乙酮装置。后来，国内相关研究和设计单位不断消化吸收树脂法直接水合技术，并开发了拥有自主知识产权的甲乙酮成套技术。国内陆续新建了一批甲乙酮装置，并不断扩能改造。截至到2014年，我国甲乙酮的总设计生产能力约为60.2万吨。甲乙酮主要工艺路线有：丁烯水合、脱氢两步法，丁烷液相氧化，丁二烯催化水解法，混合Ｃ4氧化法，丁烯直接氧化法，丁烯电解氧化法，异丁苯法，环氧丁烷异构法，异丁醛异构法，正丁烯一步氧化法等。其中已工业化的主要有：丁烷液相氧化，丁烯水合、脱氢两步法及仲丁醇氧化法。目前甲乙酮的生产工艺以Ｃ4为原料是甲乙酮的主要生产路线，实现工业化最早，工艺可靠成熟，产品质量稳定。丁烯水合、脱氢两步法，是目前国内外生产仲丁醇最主要的方法。以树脂为催化剂，正丁烯通过质子催化作用生成仲丁醇（SBA），反应在三相条件下进行，反应温度为135℃～170℃，反应压力为6.0～8.0MPa，水与正丁烯摩尔比约为1:1～2:1，树脂多选用耐热性好的强酸性阳离子交换树脂。该法工艺流程简单，产品回收精制容易，三废少，对设备腐蚀性小，仲丁醇选择性高。在仲丁醇合成工段，正丁烯直接水合制仲丁醇的单程转化率一般低于6.0％，尾气中含有大量正丁烯（丁烯-１，顺、反丁烯-２含量为85％左右）及少量醇、醚、甲乙酮和水等杂质，如果直接循环利用，这些杂质会造成丁烯提浓萃取剂的“中毒”。这部分尾气必须进行净化处理除去其中的醇、醚、甲乙酮及水等杂质，方可循环使用。关于甲乙酮尾气净化的方案有很多，如：水洗法、精馏法、利用MTBE装置净化法和吸收－蒸馏净化工艺等。在这些方法中，水洗法由于剩余丁烯中的醚类不溶于水，达不到净化的效果；精馏法由于剩余丁烯中的水与醚类、醇类和甲乙酮存在共沸的问题无法实现净化。因此，《现代化工》2005年第25卷第9期和《化工进展》2009年第28卷第1期报道了甲乙酮装置循环丁烯脱除仲丁醇吸附剂，以开发的PUMS-01吸附剂吸附容量达到22%，在操作温度为常温、压力为0.5MPa、液空速为0.2h－1的工艺条件下，能将原料中0.5%～2.5%的仲丁醇脱除至100μg/g以下。《化学工业与工程技术》2012年第33卷第6期报道了剩余丁烯脱水－精馏净化工艺在2500t/a甲乙酮装置的应用，介绍了甲乙酮尾气经脱水－精馏净化工艺对尾气经行了净化，结果表明，经过脱水－精馏净化工艺的处理后，含水质量分数降至0.0006％，完全脱除了剩余丁烯中的仲丁醇、仲丁醚和甲乙酮，满足甲乙酮装置的进料要求，可以循环利用。上述方法普遍存在，工艺过程复杂和生产成本高，另外吸附剂达到一定吸附量后，需要再生方可使用，现有技术中没有采用膜来分离处理甲乙酮装置尾气。
技术实现思路
针对现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种效率高、能耗低的处理甲乙酮装置尾气的工艺。一种处理甲乙酮装置尾气的工艺，包括如下内容：对甲乙酮装置尾气进行脱水除尘处理，使处理后的尾气中微尘含量≤0.01mg/Nm3，水含量≤1PPm；处理后的尾气在0.1MPa～1.0MPa，40℃～100℃，优选0.5MPa～1.0MPa，50℃～80℃条件下进入膜反应器，进气速度0.5m/s～5m/s、优选0.1m/s～4m/s、最优选0.1m/s～3m/s，膜反应器内装填的膜材料为中空纤维复合有机膜，分离出富含丁烯的渗透气与富含醇、醚和甲乙酮的渗余气，渗透气返回仲丁醇工段作为原料，渗余气一部分返回膜分离器进一步净化，另一部分回收醇、醚和甲乙酮。本专利技术工艺中，所述的尾气中按重量计，仲丁醇含量为0.5%～3.0%，优选1.5%～2.0%，仲丁基醚含量为0.05%～1.0%，优选0.1%～0.5%，甲乙酮含量为0.05%～1.0%，优选0.1%～0.5%，水分含量为1.0%～15.0%，优选1.0%～10.0%，余量为丁烯。本专利技术工艺中，脱水除尘包括除去尾气中夹带的所有直径大于0.01μm的固体颗粒和水雾以及气溶胶的所有方法，如惯性除尘法、湿法除尘法、静电除尘法、过滤式除尘法、单筒旋风除尘法、多管旋风除尘法以及离心力分离、重力沉降、折流分离、丝网分离、超滤分离、填料分离等，优选离心力分离、过滤式除尘法。本专利技术工艺中，可以通过气动增压泵或气体增压机使尾气增压到0.1MPa～1.0MPa优选0.5MPa～1.0MPa。通过换热方式使甲乙酮尾气温度降低至温度40℃～100℃，优选50℃～80℃，所述尾气换热方式包括各种混合式、蓄热式或间壁式换热器，优选间壁式换热器，其中间壁式换热器可以是夹套式、管式、板式或各种异型传热面组成的特殊型式换热器。冷热流体在换热器中的流动方式包括顺流、逆流、交又流、混合流，优选逆流。本专利技术工艺中，所述膜分离器包括壳体和膜组件，膜组件设置在壳体内，在壳体的一端与膜组件并行设有甲乙酮尾气入口，在壳体的另一端与膜组件并行设有渗余气出口，壳体侧面设有渗透气出口。甲乙酮尾气在复合中空纤维膜组件内部流动，作为慢气的杂质组分走膜组件管。本专利技术工艺中，膜分离器进气速度0.5m/s～5m/s、优选0.1m/s～4m/s、最优选0.1m/s～3m/s。本专利技术工艺中，所述中空纤维复合有机膜为硅橡胶/聚枫复合膜。膜孔径为0.01um～0.5um、优选0.05um～0.4um、最优选0.1um～0.25um，内径为0.1mm～1.0mm、优选0.1mm～0.8mm、最优选0.2mm～0.5mm，壁厚0.1mm～0.5mm、优选0.2mm～0.45mm、最优选0.2mm～0.3mm。本专利技术工艺中通入尾气前向膜分离器内通入甲苯蒸汽对膜材料进行预处理。甲苯蒸汽流速为0.5m/s～10m/s、优选0.5m/s～5m/s、最优选0.5m/s～3m/s，处理温度为25℃～100℃，优选30℃～80℃，最优选30℃～70℃，处理时间为4h～48h，优选12h～36h，最优选12h～24h。根据甲乙酮尾气的特定组成，采用甲苯蒸汽对特定的硅橡胶/聚枫复合膜材料进行预处理能够提高甲乙酮尾气的分离效果。本专利技术与现有技术相比具有如下特点：1、作为甲乙酮尾气净化回收工艺，与其它回收工艺相比，本专利技术具有设备投资费用低、操作简单、能耗低的优点；2、本专利技术采用适应的膜组件、膜反应器和工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理甲乙酮装置尾气的工艺，其特征在于：包括如下内容：对甲乙酮装置尾气进行脱水除尘处理，使处理后的尾气中微尘含量≤0.01 mg/Nm

【技术特征摘要】
1.一种处理甲乙酮装置尾气的工艺，其特征在于：包括如下内容：对甲乙酮装置尾气进行脱水除尘处理，使处理后的尾气中微尘含量≤0.01mg/Nm3，水含量≤1PPm；处理后的尾气在0.1MPa～1.0MPa，40℃～100℃条件下进入膜反应器，进气速度0.5m/s～5m/s，膜反应器内装填的膜材料为中空纤维复合有机膜，分离出富含丁烯的渗透气与富含醇、醚和甲乙酮的渗余气，渗透气返回仲丁醇工段作为原料，渗余气一部分返回膜分离器进一步净化，另一部分回收醇、醚和甲乙酮。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：处理后的尾气在0.5MPa～1.0MPa，50℃～80℃条件下进入膜反应器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：进气速度为0.1m/s～4m/s。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：进气速度为0.1m/s～3m/s。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：尾气中按重量计，仲丁醇含量为0.5%～3.0%，仲丁基醚含量为0.05%～1.0%，甲乙酮含量为0.05%～1.0%，水分含量为1.0%～15.0%，余量为丁烯。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：尾气中按重量计，仲丁醇含量为1.5%～2.0%，仲丁基醚含量为0.1%～0.5%，甲乙酮含量为0.1%～0.5%，水分含量为1.0%～10.0%。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：脱水除尘包括除去尾气中夹带的所有直径大于0.01μm的固体颗粒和水雾以及气溶胶的所有方法。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：脱水除尘为离心力分离或过滤式除尘法。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过气动增压泵或气体增压机使尾气增压到0.1MPa～1.0MPa。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：通过气动增压泵或气体增压机使尾气增压到0.5MPa～1.0MPa。11.根据权利要求1所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍稳周，刘野，李花伊，张宝国，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11