一种聚合物生产过程尾气治理方法,包括如下内容: (1)聚合物合成后物料后处理进料罐闪蒸气和成型设备出口闪蒸气,上述两种闪蒸气中含有水蒸汽和有机溶剂蒸汽,上述两种闪蒸气分别或共同采用冷凝处理,回收冷凝水和有机溶剂; (2)步骤(1)中冷凝处理后的不凝气与风力输送排放气和产品热风干燥排放气混合,用空气调整有机物浓度,经换热或加热后进入催化氧化反应器,将其中的有机物氧化为二氧化碳和水; (3)步骤(2)中催化氧化反应器排出的高温气体用于生产蒸汽和/或与反应器进口气体换热。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚合物生产尾气治理方法,特别是SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)或SBR (丁苯橡胶)等聚合物生产过程产生尾气的治理方 法。
技术介绍
在聚合物生产过程中,有一类采用溶液法合成方法,此类方法在有机溶剂 及水溶液存在下聚合,在产品后处理过程中一般均产生大量含有机溶剂的废 气。例如在SBS生产过程中,其后处理系统有4股废气排,分别为后处理进 料罐闪蒸气、成型设备出口闪蒸气、风力输送排放气和产品热风干燥排放气。 在SBS生产后处理过程中,每股废气均含有较高浓度的环己烷等有机溶剂, 直接排放一方面会对环境造成污染,另一方面浪费资源。现有技术中,针对含有机物废气的处理方法中,主要包括吸附法、冷凝法、 吸收法、微生物净化、热力焚烧、催化氧化以及上述方法的组合等。 一般来说, 这些方法的适用对象有所不同,针对不同的废气组成和处理要求,可以优化选 择上述处理方法。例如,如果废气中有机物浓度很高, 一般考虑采用吸收法、 吸附法、冷凝法进行有机物回收;如果废气浓度较低,则一般考虑采用微生物 法、焚烧法等进行无害化处理。CN 1217952A采用微生物法净化恶臭废气,废气中的恶臭物质主要为硫化 氢等硫化物,并且要求恶臭物质的浓度不能太高。CN 1242258A采用吸附法净 化恶臭废气,也只专对硫系恶臭进行了处理。CN2597058Y中采用活性炭或活 性炭纤维为吸附剂吸附油气中的有机物,采用此类吸附剂的明显不足在于吸附 剂床层存在热点,活性炭吸附油气要放出大量的吸附热,从而使炭发生结焦现 象,特别是当油气浓度较高时,活性炭的床层极易产生局部过热的现象,在有氧存在的情况下,吸附剂有发生自燃的危险。CN1334313A公开了一种吸收一 吸附组合回收油气的工艺流程,先通过吸收回收部分油气,然后再通过吸附进 一歩回收油气,实现尾气达标排放。该方法是两种典型油气回收工艺的组合, 不足之处在于流程较长,操作费用较高。CN1522785A公开了一种油气回收方 法,将油气压縮冷却,然后在加压条件下吸收或吸附。该方法的不足之处在于, 当油气流量不稳定时,特别是油气量大幅度波动时,压縮机很难稳定操作。而 在实际应用中,特别是油品储罐呼吸气的治理中,气量变化很大,甚至出现气 体倒流进入储罐的现象,因此,在这种情况下,油气压縮冷却一吸附工艺不能 适用。燃烧法是净化可燃性有机废气的一种有效方法,该方法特别适合浓度不高、 组分复杂且没有回收价值的有机废气的治理。常用于有机废气处理的燃烧方法 有直接焚烧、热力燃烧、催化氧化、蓄热燃烧和蓄热催化氧化等。催化氧化由 于使用催化剂,因此燃烧反应在比普通燃烧低得多的温度下进行, 一般在400 'C以下即可使大部分有机物完全氧化为C02和H20,且不会产生NOx而引起 二次污染;蓄热燃烧可以高效利用有机物的燃烧热,燃烧温度600 90(TC,没 有催化氧化催化剂的硫化物、卤化物中毒问题,但温度高,可能产生NOx;蓄 热催化氧化综合了催化氧化和蓄热燃烧的一些技术特点。催化氧化法和蓄热燃 烧法是目前应用较多的两种有机废气燃烧技术。催化氧化法净化恶臭废气如 CN 1127369C所述。通常,催化氧化法、蓄热燃烧法、蓄热催化氧化法净化恶 臭废气需要废气中有机物维持一定的浓度,通常在1000~200(^L/L以上,以维 持必要的反应温度,浓度很低的废气不适宜于采用这些方法净化,其原因是能 耗太大。如CN96194725提出一种低浓度有机废气催化氧化净化处理方法,它 需要向气流中加入一定量的可燃流体后进行催化氧化处理,加入的可燃流体, 虽然可为催化氧化反应提供充足的反应物,维持了合适的反应温度,但增加了装置能耗。US6019952公开了一种有机废气的净化方法,将含有机物的车间废 气吸附浓縮,然后用含分子筛的催化氧化催化剂将其净化。但是由于吸附处理 后的脱附浓縮气一般是间歇产生,不能满足催化氧化装置的连续操作要求,并 且脱附浓縮气中有机物的浓度随脱附过程的进行变化很大,也不利于催化氧化 装置的稳定操作。如上所述,现有的有机废气处理方法一般有较强的针对性,对于不同来源、 不同组成、不同净化要求的废气来说, 一般无法简单套用现有方案。SBS生产过程产品后处理中产生的废气较为复杂,主要表现为以下两个方面 一是来源 较多,共有4股废气;二是组分复杂,不同来源废气的组成明显不同。由于上述原因,现有方案或现有方案简单组合,无法有效处理SBS生产过程产品后处理生产的废气。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种流程简单、经济性好、废气治理与 生产过程有机结合的聚合物生产过程有机废气的处理方法。本专利技术包括如下内容(1) 聚合物合成后物料后处理进料罐闪蒸气和成型设备出口闪蒸气,上 述两种闪蒸气中主要含有水蒸汽和有机溶剂蒸汽,上述两种闪蒸气分别或共 同进行冷凝处理,回收冷凝水和有机溶剂。(2) 步骤(1)中经冷凝处理后的不凝气与风力输送排放气和产品热风干 燥排放气混合,用空气调整有机物浓度至3000 10000mg/m3,经换热或加热后 进入催化氧化反应器,将其中的有机物氧化为二氧化碳和水。(3) 步骤(2)中催化氧化反应器排出的高温气体用于生产蒸汽和/或与 反应器进口气体换热。本专利技术中,歩骤(1)中成型设备出口闪蒸 气一般需要进行二级冷凝处理,第一级冷凝操作冷却至75 95°C,优选为80 90°C,回收冷凝水;第二级冷凝操作冷却至4 4(TC,优选为10 3(TC,回收有机溶剂。进料罐闪蒸气可以进行一级冷凝或进行二级冷凝,采用二级冷凝时,与 上述成型设备出口闪蒸气的二级冷凝条件相同,其中一级冷凝回收冷凝水,二级冷凝回收有机溶剂;采用一级冷凝时,冷凝条件与上述成型设备出口闪蒸气的第二级冷凝条件相同,以回收有机溶剂为主要目的。所述的冷凝操作可以采 用任何方法, 一般采用换热器与冷却介质间换热的方式进行冷凝。回收冷凝水 时可以采用循环冷却水为冷却介质,也可以采用冷却盐水为冷却介质。回收有机溶剂时,可以采用冷却盐水为冷却介质。冷却盐水如可以为CaCl2水溶液等。 经过冷凝处理,进料罐闪蒸气和成型设备出口闪蒸气中的大部分水蒸汽和大部 分有机溶剂(对SBS后处理过程,其有机溶剂为环己烷)冷凝下来。在SBS后处理过程中,进料罐中温度较高, 一般为105'C左右,因此闪蒸 气中的水蒸汽量较大,为了减少进料罐闪蒸气的总流量,本专利技术还可以采用将 进入进料罐的温度降低至IO(TC以下,优选90 99",最优选95 98。C,此时 物料温度低于水常压下的沸点温度,因此闪蒸气量大大降低,特别是水蒸汽量 大大降低,而有机溶剂(环己垸)的沸点较低,所以闪蒸气中有机溶剂的浓度 升高,有利于后续的冷凝回收。本专利技术可以采用包括以下三种方式之一来降低 闪蒸物料的温度(一)合成物料在进入闪蒸罐之前进行换热,换热可以采用 常规的换热方式;(二)合成物料在进入闪蒸罐之前与温度较低的冷凝循环水 混合降温,冷凝循环水可以从合成物料中分离并换热降温后使用;(三)在闪 蒸罐顶部喷淋冷凝循环水,可以使用填料,也可以不使用填料,冷凝循环水可 以从合成物料中分离并换热降温后使用。方式(二)和(三)中的冷凝循环水 的换热降温可以采用冷却循环水,也可以使用冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚合物生产过程尾气治理方法,包括如下内容: (1)聚合物合成后物料后处理进料罐闪蒸气和成型设备出口闪蒸气,上述两种闪蒸气中含有水蒸汽和有机溶剂蒸汽,上述两种闪蒸气分别或共同采用冷凝处理,回收冷凝水和有机溶剂; (2)步骤(1)中冷凝处理后的不凝气与风力输送排放气和产品热风干燥排放气混合,用空气调整有机物浓度,经换热或加热后进入催化氧化反应器,将其中的有机物氧化为二氧化碳和水; (3)步骤(2)中催化氧化反应器排出的高温气体用于生产蒸汽和/或与反应器进口气体换热。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:刘忠生,王新,王海波,方向晨,陈玉香,
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:11
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