正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统，该系统包括板式换热器、电加热器、一段催化氧化反应器、一段蒸汽锅炉、二段催化氧化反应器和二段蒸汽锅炉，板式换热器的低温介质出口与电加热器进口相连，电加热器的出气口与一段催化氧化反应器的进气口相连，一段催化氧化反应器的出气口与一段蒸汽锅炉的进气口相连，一段蒸汽锅炉的出气口与二段催化氧化反应器的进气口相连，二段催化氧化反应器的出气口与二段蒸汽锅炉的进气口相连，二段蒸汽锅炉的出气口与板式换热器的高温介质进口相连。本实用新型专利技术使催化氧化反应器内的最高反应热点

Tail gas treatment system for maleic anhydride production by n-butane method

The utility model discloses a tail gas treatment system for producing maleic anhydride by n-butane process. The system comprises a plate heat exchanger, an electric heater, a primary catalytic oxidation reactor, a primary steam boiler, a secondary catalytic oxidation reactor and a secondary steam boiler. The low temperature medium outlet of the plate heat exchanger is connected with the inlet of the electric heater, and the electricity is supplied. The outlet of the heater is connected with the inlet of the first stage catalytic oxidation reactor, the outlet of the first stage catalytic oxidation reactor is connected with the inlet of the first stage steam boiler, the outlet of the first stage steam boiler is connected with the inlet of the second stage catalytic oxidation reactor, and the outlet of the second stage catalytic oxidation reactor is connected with the inlet of the second stage steam boiler. The inlet is connected, and the outlet of the second stage steam boiler is connected with the high temperature medium inlet of the plate heat exchanger. The utility model enables the highest reaction point in the catalytic oxidation reactor.

【技术实现步骤摘要】
正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统
本技术涉及一种正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统。
技术介绍
在连续生产的正丁烷氧化生产顺酐过程中，正丁烷被氧化成顺酐气体，经部分冷却分离和部分水吸收后，从吸收塔顶出来的尾气中含有未被反应掉的正丁烷和副反应产生的一氧化碳等有毒有害气体，必须经处理后才能排入大气中，传统工艺选用的是直燃式尾气焚烧或蓄热尾气焚烧工艺，这两种工艺均为明火装置，反应温度高（1000℃），消耗燃料，装置在安全间距和材料选用上有较高要求，高温下氮气会被氧化成氮氧化物造成二次污染。为克服上述缺陷，开发了氧化法，其是一种比较彻底的处理方法，它的基本原理是VOC及CO与02发生氧化反应，生成CO2和H2O。氧化法一般通过两种以下方法使氧化反应能够顺利进行：加热，使含VOC的废气达到氧化反应所需的温度；使用催化剂，氧化反应在较低的温度下在催化剂表面进行。顺酐尾气属于高热值废气，通过催化剂床层，温度升高，达到700~750℃，易损害甚至烧毁催化剂，从而对催化剂的要求较高，需选用耐高温的催化剂，目前采用是进口催化剂，仅三年即需要更换一次，催化剂投资使得顺酐成本上升约100元/吨，而且设备要求相应也需要提高，另外防止温度升过高，需补充新鲜风等，能耗增加。
技术实现思路
本技术提供了一种正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统，该系统包括两段催化氧化反应器，通过控制顺酐尾气进料空速，进而控制通过催化剂床层的停留时间来控制VOC及CO被氧化的比例，从而达到控制反应的激烈程度，VOC及CO分步在两个催化氧化反应内进行氧化，使催化氧化反应器内的反应的最高热点<500℃，这样所选用的催化剂和设备材质的要求大大降低，选用一般的贵金属催化剂即可，降低了处理成本，同时延长了催化剂使用寿命，减小了催化剂的更换频率，也无需补充新鲜风等。为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案是这样的，一种正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统，该系统包括板式换热器、电加热器、一段催化氧化反应器、一段蒸汽锅炉、二段催化氧化反应器和二段蒸汽锅炉，板式换热器的低温介质出口与电加热器进口相连，电加热器的出气口与一段催化氧化反应器的进气口相连，一段催化氧化反应器的出气口与一段蒸汽锅炉的进气口相连，一段蒸汽锅炉的出气口与二段催化氧化反应器的进气口相连，二段催化氧化反应器的出气口与二段蒸汽锅炉的进气口相连，二段蒸汽锅炉的出气口与板式换热器的高温介质进口相连。为了防止催化氧化反应器内的催化剂中毒，清除顺酐尾气中使催化剂中毒的物质，Pb、P和Hg，优选地，还包括吸附床，所述的吸附床的出口与板式换热器的低温介质入口相连。优选地，所述的吸附床内装填有沸石、膨润土或活性炭。优选地，一段催化氧化反应器和二段催化氧化反应器为固定床反应器。顺酐尾气经板式换热器和电加热加热至280℃后引入一段催化氧化反应器，通过控制顺酐尾气进料空速，从而控制停留时间，从而控制反应程度，使部分正丁烷和一氧化碳被催化氧化成二氧化碳和水，反应放出热量，生成气温升至<500℃，经一段蒸汽锅炉换出热量产生蒸汽后，使生成气降温至280℃，再引入二段催化氧化反应器中，在催化剂的作用下剩余的挥发性有机物和一氧化碳全部转化为二氧化碳和水，同样生成气温升至<500℃，再经二段蒸汽锅炉换出热量产生蒸汽后，控制生成气降温至约370℃，最后进入板式换热器，把余热传给顺酐尾气回收热量后排入大气中。有益效果：该系统包括两段催化氧化反应器，将尾气中有害的挥发性有机物分批转化为二氧化碳和水，一次处理量大，无二次污染，尾气处理彻底，充分利用余热的同时，使催化氧化反应器内的反应的最高热点<500℃，这样所选用的催化剂和设备材质的要求大大降低，选用一般的贵金属催化剂即可，降低了处理成本，同时延长了催化剂使用寿命，减小了催化剂的更换频率，也无需补充新鲜风等。附图说明图1是本技术结构示意图。具体实施方式为了加深对本技术的理解，下面将结合实施例和附图对本技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。实施例1一种正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统参见图1，一种正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统，该系统包括吸附床1、板式换热器2、电加热器3、一段催化氧化反应器4、一段蒸汽锅炉5、二段催化氧化反应器6和二段蒸汽锅炉7，吸附床1的出口与板式换热器2的低温介质入口相连，板式换热器2的低温介质出口与电加热器3进口相连，电加热器3的出气口与一段催化氧化反应器4的进气口相连，一段催化氧化反应器4的出气口与一段蒸汽锅炉5的进气口相连，一段蒸汽锅炉5的出气口与二段催化氧化反应器6的进气口相连，二段催化氧化反应器6的出气口与二段蒸汽锅炉7的进气口相连，二段蒸汽锅炉7的出气口与板式换热器2的高温介质进口相连。其中，所述的吸附床1内装填有活性炭；一段催化氧化反应器4和二段催化氧化反应器6为固定床反应器。具体处理过程包括如下步骤：1）将顺酐尾气送入吸附床1后，再送入板式换热器2中，在板式换热器2内，顺酐尾气与从二段水管蒸汽锅炉出来被冷却至370℃的干净气体进行热交换进行预热；2）将经板式换热器2预热的顺酐尾气送入电加热器3内，电加热器3将预热的顺酐尾气加热至氧化反应所需的温度280℃；3）将经电加热器加热至280℃的顺酐尾气送入一段催化氧化反应器4内，进料体积空速为20000h-1，顺酐尾气中部分的碳氢化合物和一氧化碳与氧发生催化氧化反应，最高反应热点<500℃；4）将一段催化氧化反应器的出来的混合气体送入一段蒸汽锅炉5内，与一段蒸汽锅炉内的循环化水进行热交换，该混合气体被冷却至280℃，一段蒸汽锅炉内的循环化水被加热为水蒸气；5）将从一段水管蒸汽锅炉出来被冷却至280℃的混合气体送入二段催化氧化反应器6内，进料体积空速为10000h-1，混合气体中剩余的碳氢化合物和一氧化碳与氧发生催化氧化反应，成为干净气体，最高反应热点<500℃；6）将二段催化氧化反应器出来的干净气体送入二段蒸汽锅炉7内，与二段蒸汽锅炉内的循环化水进行热交换，该干净气体被冷却至370℃，一段蒸汽锅炉内的循环化水被加热为水蒸气；7）将从二段水管蒸汽锅炉出来被冷却至370℃的干净气体送入步骤1中所述的板式换热器2内，将余热传给顺酐尾气，传热降温后的气体（（经检测，达到国家排放标准）从换热器排出，直接经废气烟囱排入大气中。所述的一段、二段催化氧化反应器的催化剂固定床层填置的催化剂的载体材料为陶瓷的蜂窝，活性成分为贵金属铂和钯，购于浙江优适炭素环保科技有限公司生产的FWCC系列蜂窝陶瓷催化剂。电加热器只用于开工前预热系统用，在引入工艺尾气反应自己产热后即可停止供电。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统，其特征在于，该系统包括板式换热器、电加热器、一段催化氧化反应器、一段蒸汽锅炉、二段催化氧化反应器和二段蒸汽锅炉，板式换热器的低温介质出口与电加热器进口相连，电加热器的出气口与一段催化氧化反应器的进气口相连，一段催化氧化反应器的出气口与一段蒸汽锅炉的进气口相连，一段蒸汽锅炉的出气口与二段催化氧化反应器的进气口相连，二段催化氧化反应器的出气口与二段蒸汽锅炉的进气口相连，二段蒸汽锅炉的出气口与板式换热器的高温介质进口相连。

【技术特征摘要】
1.一种正丁烷法生产顺酐的尾气处理系统，其特征在于，该系统包括板式换热器、电加热器、一段催化氧化反应器、一段蒸汽锅炉、二段催化氧化反应器和二段蒸汽锅炉，板式换热器的低温介质出口与电加热器进口相连，电加热器的出气口与一段催化氧化反应器的进气口相连，一段催化氧化反应器的出气口与一段蒸汽锅炉的进气口相连，一段蒸汽锅炉的出气口与二段催化氧化反应器的进气口相连，二段催化氧化反应器的出气口与二...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟忠，黄敏，陈秀珍，陆敏山，朱旭辉，臧晓方，
申请(专利权)人：南京钟腾化工有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32