一种轻质烃类氧化脱硫醇尾气的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质烃类物料氧化脱硫醇尾气的处理方法，将轻质烃类物料氧化脱硫醇尾气进行压缩、并用循环冷却水进行降温，回收冷凝下来的烃类，排放气用变压吸附进一步吸附，浓缩气循环回压缩冷凝处理或排入瓦斯管网，排放气直接排放或进行催化燃烧处理或蓄热燃烧处理或蓄热催化燃烧处理后排放。与现有技术相比，本发明专利技术方法处理轻烃氧化脱硫醇尾气时，具有较高的烃回收率，同时可以实现尾气达标排放。更重要的是，本发明专利技术方法在实现尾气达标排放的同时，将设备投资、操作费用和回收烃类收益进行综合评价，实现整体效益的最大化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含烃废气的处理方法，特别是轻质烃类物质氧化脱硫醇尾气的处理方法。
技术介绍
轻质烃类物质的硫醇含量是重要的质量指标之一，如液态烃、汽油、煤油等。许多工艺生产的轻质烃类均含有一定量的硫醇，因此需要一定的脱除处理。加氢工艺可以用于轻质烃类脱硫醇，但加氢法装置复杂，投资大，运行费用高，轻质烃类某些指标(如汽油的辛烷值)受影响，如CN1478866A公开的汽油脱硫方法等。氧化脱硫是轻质烃类脱硫醇的重要方法，即在一定条件下，用空气将轻质烃类中的硫醇氧化为二硫化物等，并进一步分离去除，如US4,090,954公开的氧化脱硫醇方法等。空气氧化脱硫醇过程一般在一定温度下，用过量的空气进行氧化脱硫醇反应，由于轻质烃类物质的沸点相对较低，因此氧化尾气中含有大量的烃类，一般可达5v％～65v％。由于氧化脱硫醇尾气中含有大量的烃类，目前采用的处理方法包括去焚烧炉焚烧、直接排入大气、吸收后排入大气等方法。焚烧处理方法的不足在于造成大量资源浪费，并且由于尾气中还含有氧气而存在安全隐患。直接排入大气不但浪费资源，还造成严重的环境污染。吸收后排入大气可以回收大部分烃类，但由于环保法规的日益严格，不能实现达标排放，即使采用苛刻的操作条件也不能符合排放标准。并且排放气中烃的含量受环境因素影响较大，不易稳定操作。如《炼油设计》第28卷第6期第31～32页介绍的催化裂化汽油脱硫醇尾气处理方法，采用复杂的吸收过程，将脱硫醇尾气中的烃类降到0.5v％，通常在2v％以下。但这远远未达到排放标准，如《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)规定二类区30米高排气筒非甲总烃排放量低于120mg/m3(约相当于汽油在空气中含量为0.004v％)。氧化脱硫醇尾气处理过程的经济性是实现工业应用的重要指标。最大限度地回收尾气中的烃类，可以增加收益，但一般来讲，当烃回收率达到一定限度后，再进一步增加回收率所需要的操作费用将大大增加，因而总的经济性下降；如果再综合达标排放的要求，如何确定氧化脱硫醇尾气处理方法及控制条件，保证达到排放标准的前提下，实现最大的经济性，是氧化脱硫醇尾气处理方法所需要重点研究的。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种过程简单、经济合理、可达标排放的轻质烃类物质氧化脱硫醇尾气的处理方法。本专利技术轻质烃类氧化脱硫醇尾气处理方法，包括以下步骤(1)将轻质烃类物质氧化脱硫醇尾气压缩至0.5～8.0MPa，优选为0.8～4.0MPa；(2)将压缩后的尾气降温至5～50℃，优选为15～40℃，同时回收凝析出的烃类物质；(3)回收烃后的尾气进行变压吸附，解吸气循环至压缩步骤前与氧化脱硫醇尾气混合，或排入工厂的瓦斯管网；(4)变压吸附后的排放气，根据控制的总烃浓度，或直接排放，或进行催化燃烧处理，或蓄热燃烧处理，或蓄热催化燃烧处理，或与其它含可燃组分废气共同处理。上述步骤(1)所述的轻质烃类物质氧化脱硫醇主要包括液态烃(C3～C5)氧化脱硫醇、汽油氧化脱硫醇、煤油氧化脱硫醇，氧化剂可以是空气，也可以是其它含有氧气的气体，具体条件按氧化脱硫醇工艺要求确定。氧化脱硫醇尾气中一般含总烃5v％～65v％，烃的类型一般与所处理的烃类物料类型相同，但轻组份浓度高一些。上述步骤(2)中，降温方法一般采用空气冷却或循环冷却水冷却，虽然进一步降低冷却温度可以提高烃的回收率，但需要专门设备，投资和操作费用增加，从综合的经济性考虑，采用上述方法和温度范围。上述步骤(3)中所述的变压吸附按照本领域通常的操作方法，吸附剂为对烃类物质有吸附作用的多孔材料，一般为活性炭、分子筛、氧化铝、无定型硅铝和硅藻土等中的一种或几种。采用切换操作方式，如果排放气直接排放，则按允许的排放指标控制切换操作条件，如果后续有催化燃烧等处理方式，则不需考虑排放指标，而按催化燃烧等装置安全操作，以及综合投资和操作费用的最大经济性来控制切换操作条件。变压吸附的体积空速一般可以为500～40000h-1，优选有后续催化燃烧、蓄热燃烧、蓄热催化燃烧的处理方式；在有后续催化燃烧等处理方式时，变压吸附排放气中总烃浓度控制在8000μL/L以下。上述步骤(4)中的催化燃烧可以采用本领域常规的催化燃烧方式，也可以采用蓄热(或蓄热催化)燃烧方式。常规催化燃烧方式一般设计有废气预热器和反应器进出口气体换热器。蓄热燃烧处理有两个或三个蓄热床层，一个燃烧室，原料废气与燃烧后废气交替通过蓄热床层并吸收热量与释放热量，保持废气中的可燃物质在燃烧室稳定燃烧。蓄热催化燃烧方式，其催化燃烧催化剂一般放置在每个蓄热体床层的末端，紧邻燃烧室。上述蓄热体和催化燃烧催化剂可以按本领域常规知识选择。如蓄热体可以选择蜂窝陶瓷体，陶瓷小球，颗粒状氧化铝、氧化硅，以及其它耐熔氧化物蓄热体等，蓄热催化燃烧方式，还可以将适量活性金属负载在蓄热体上。催化燃烧催化剂一般可以选择蜂窝载体或各种适宜颗粒载体，载体材料一般包括氧化铝、氧化硅、无定型硅铝、分子筛，以及其它耐熔氧化物等。活性组分一般可以是贵金属，如铂、钯、铱、钌、铑等中的一种或几种，也可以是非贵金属，如铜、锰、铬、钒、钴、钼、钨、镧、铈、铁等中的一种或几种。采用贵金属时，在催化剂中的重量含量一般为0.01～1.0％(以元素计)，采用非贵金属时，在催化剂中的重量含量一般为3～30％(以氧化物计)。催化燃烧的操作条件可以是常规的操作条件，采用贵金属催化剂时，反应器入口温度150～400℃，床层空速为5000～80000h-1；采用非贵金属氧化物催化剂时，反应器入口温度180～450℃，床层空速为5000～20000h-1。采用蓄热燃烧或蓄热催化燃烧方式处理废气时，蓄热体的相关操作可以采用本领域常规的条件，蓄热燃烧室停留时间0.5s～1.0s，蓄热床层换向周期30s～180s，废气通过床层的表观气速为0.5～2.0m/s，床层长度为0.6～3.0m，蓄热燃烧温度500℃～1000℃，蓄热催化燃烧温度150℃～450℃。本专利技术方法处理轻烃氧化脱硫醇尾气时，具有较高的烃回收率，同时可以实现尾气达标排放。更重要的是，本专利技术方法在实现尾气达标排放的同时，将设备投资、操作费用和回收烃类收益进行综合评价，实现整体效益的最大化。压缩操作仅需压缩机，降温冷凝使用工厂的循环冷却水或空冷，通过增加油气分压使油气凝析；设置变压吸附，使压缩过程中的动力一方面用于增加尾气中烃的分压，在冷凝过程中回收烃；另外，压缩过程的动力也是变压吸附的动力，实现了尾气中烃的进一步吸附回收，提高了烃的回收率。压缩—变压吸附工艺，与溶剂吸收法相比，设备投资和操作费用较低，烃的总回收率较高，综合起来经济性更佳。设置催化燃烧或蓄热燃烧或蓄热催化燃烧装置，其优点是在去除率高，适应性强，因为前述的循环冷却水冷却或空冷以及变压吸附过程受环境温度影响较大，排放气中的烃类浓度在冬季和夏季有较大的差别，但都可以通过催化燃烧等进一步处理措施实现达标处理。附图说明图1本专利技术工艺流程示意图。图2是本专利技术催化燃烧常规反应器进出口气体换热、废气预热操作方式示意图。图3是本专利技术两床蓄热燃烧处理方式示意图。图4是本专利技术两床蓄热催化燃烧处理方式示意图。图5是本专利技术一种蓄热催化燃烧处理方式示意图，催化蓄热体载有催化燃烧活性金属，催化蓄热体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质烃类氧化脱硫醇尾气的处理方法，包括以下过程：（１）将轻质烃类物质氧化脱硫醇尾气压缩至０．５～８．０ＭＰａ；（２）将压缩后的尾气降温至５～５０℃，同时回收凝析出的烃类物质；（３）回收烃后的尾气进行变压吸附，解吸 气循环至压缩步骤前与氧化脱硫醇尾气混合或排入瓦斯管网；（４）变压吸附后的排放气直接排放，或进行催化燃烧处理，或蓄热燃烧处理，或蓄热催化燃烧处理，或与其它含可燃组分废气共同处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠生，方向晨，王海波，杨英，
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[中国|北京]