本发明专利技术涉及一种丙烯腈气体的净化方法和净化系统，采用冷凝设备对丙烯腈气体进行冷凝，未凝气体送入吸附设备，对其中的丙烯腈气体进行吸附去除，经吸附设备处理后的低浓度丙烯腈气体送入催化氧化设备进行催化氧化反应，催化氧化反应的气体产物排空，对吸附设备脱附的高浓度丙烯腈气体捕集吸收，未被捕集的剩余气体送入冷凝设备重新进行冷凝。本发明专利技术集丙烯腈气体净化的冷凝法、吸附法和催化氧化法于一体，三种方法结合可有效提高丙烯腈气体的净化效率，净化后的气体符合相关排放标准要求，冷凝环节可降低吸附环节和催化氧化环节的工作负荷，催化氧化环节可降低吸附环节的废气处理要求，相比于传统的净化方法，投资成本低，维护费用小，经济性高。
【技术实现步骤摘要】
丙烯腈气体的净化方法及净化系统
本专利技术涉及废气的净化方法及净化系统，尤其涉及丙烯腈气体的净化方法及净化系统。
技术介绍
丙烯腈是一种无色、易燃且有刺激性气味的气体，其饱和蒸气与空气可形成爆炸性混合物，常温下饱和蒸汽压约为11.07kPa，常温下沸点为77.3℃。丙烯腈气体主要来源于石油化工装置、罐区、装卸车栈台排放的气体，当丙烯腈气体在空气中达到一定浓度时，能引起人体免疫力水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状，还可能影响消化系统，出现食欲不振，恶心等症状，严重时甚至可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应等。根据《石油化学工业污染物排放标准》（GB31571-2015）中5.4.4的规定：挥发性有机液体装卸栈桥对铁路罐车、汽车罐车进行装载，挥发性有机液体装卸码头对船（驳）进行装载的设施，以及把挥发性有机液体分装到较小容器的分装设施，应密闭并设置有机废气收集、回收或处理装置，其大气污染物排放应符合相应规定。丙烯腈最常用的净化方法主要有吸收法、吸附法和催化燃烧法，吸收法和吸附法具有操作简单以及吸收剂和吸附剂可重复利用的优点，但存在投资成本高、吸收剂和吸附剂易产生二次污染、尾气难以在一次性处理后达到排放标准等缺陷；催化燃烧法具有处理效率高、能耗低等优点，但存在工艺要求严格、需对废气进行前处理、易生成氮氧化物造成二次污染等缺陷。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种丙烯腈气体的净化方法及净化系统，丙烯腈气体净化效率高，经济性好，净化后的尾气符合排放标准要求。本专利技术实现上述目的的技术方案是：丙烯腈气体的净化方法，采用冷凝设备对丙烯腈气体进行冷凝，将冷凝后的未凝气体送入吸附设备，对未凝气体中的丙烯腈气体进行吸附去除，将经所述吸附设备处理后的低浓度丙烯腈气体送入催化氧化设备进行催化氧化反应，催化氧化反应的气体产物排空或经有机物治理后排空。优选的，所述吸附设备中的吸附剂吸附丙烯腈气体达到饱和或接近饱和时，对所述吸附剂进行真空脱附处理，通过气体捕集装置对脱附的高浓度丙烯腈气体进行捕集吸收，将未被捕集吸收的剩余脱附气体送入所述冷凝设备重新进行冷凝。优选的，丙烯腈气体的冷凝过程采用三级冷凝，一级冷凝后的气体温度为-20℃，二级冷凝后的气体温度为-45℃，三级冷凝后的气体温度为-75℃。优选的，所述催化氧化设备中的催化剂为贵金属，所述催化氧化设备内的催化氧化反应温度为220-550℃。优选的，所述吸附设备为两台，切换使用，对一台吸附设备的吸附剂进行脱附处理时，启用另一台吸附设备，前一台吸附设备的吸附剂脱附完成后备用。优选的，在对丙烯腈气体进行冷凝之前，先采用碱液对丙烯腈气体进行淋洗，吸收丙烯腈气体中的有毒和酸性气体，对碱液淋洗后的气体进行气液分离后，将气相送入所述冷凝设备进行冷凝。丙烯腈气体的净化系统，包括冷凝系统、吸附系统和催化氧化系统，所述冷凝系统设有气相介质进口，所述吸附系统包括吸附罐，所述冷凝系统的气相介质出口连接所述吸附罐的介质进口，所述吸附罐的介质出口连接所述催化氧化系统的介质进口，所述催化氧化系统的介质出口连通大气或连接后续的深度净化设备，所述吸附罐设有脱附设备，所述脱附设备的脱附产物出口连接气体捕集装置，所述脱附设备的余气出口连接所述冷凝系统的气相介质进口。优选的，所述冷凝系统包括依次串联的一级冷凝器、二级冷凝器和三级冷凝器，所述一级冷凝器的气相介质进口为所述冷凝系统的气相介质进口，所述三级冷凝器的气相介质出口连接所述吸附罐的介质进口，所述吸附罐的数量为两个，两个所述吸附罐并联，两个所述吸附罐的介质进口端的管道上均设有开关阀，两个所述开关阀互锁或不互锁。优选的，所述催化氧化系统包括气体收集罐和催化氧化反应器，所述吸附罐的介质出口连接所述气体收集罐的介质进口，所述气体收集罐的介质出口连接所述催化氧化反应器的介质进口，所述催化氧化反应器的介质出口为所述催化氧化系统的介质出口，所述气体收集罐与所述催化氧化反应器之间的连接管道上设有风机，所述气体收集罐设有压力传感器，所述压力传感器的信号输出接入所述风机的控制系统或控制端。优选的，所述净化系统还包括淋洗塔，所述淋洗塔设有用于丙烯腈气体进入其中的气相介质进口，所述淋洗塔的气相介质出口连接所述一级冷凝器的气相介质进口，所述淋洗塔的液相出口连接淋洗液储存罐，所述淋洗液储存罐的淋洗液出口通过输送管道连接所述淋洗塔的淋洗液进口，所述输送管道上设有输送泵，所述淋洗塔的气相介质出口与所述一级冷凝器之间设有气水分离器。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术集丙烯腈气体净化的冷凝法、吸附法和催化氧化法于一体，先采用冷凝法对丙烯腈气体进行冷凝回收，再采用吸附法对未凝气体中的丙烯腈气体进行吸附回收，经吸附法处理后的低浓度丙烯腈气体采用催化氧化法燃烧分解，三种方法的结合可有效提高丙烯腈气体的净化效率，净化后的气体中的丙烯腈含量低于0.5mg/m3，符合相关排放标准要求。2、本专利技术净化丙烯腈气体时，丙烯腈气体先经冷凝法处理后，可降低吸附法和催化氧化法处理过程中的工作负荷，降低由于吸附剂脱附和催化氧化严格的工艺条件所产生的高额投资，工艺末端采用催化氧化法处理低浓度丙烯腈气体，可降低吸附法处理过程中的处理要求，从而降低吸附法中吸附剂的投资成本，相比于传统的丙烯腈气体净化方法，投资成本低，维护费用小，经济性高。3、本专利技术中将吸附剂脱附后的未被捕集的气体返回冷凝系统重新冷凝液化，未凝气体再送入吸附系统，在冷凝系统和吸附系统内形成内循环，可最大程度的确保丙烯腈气体回收彻底。4、本专利技术中采用两个吸附罐切换使用，当其中一个吸附罐内的吸附剂需要或进行脱附时，另一个吸附罐启用，净化系统不会因吸附剂脱附而停车（采用传统的吸附法净化丙烯腈气体时均为间歇式工作，吸附剂脱附时系统需停车），可有效保证净化系统的持续稳定运行，实现连续化工作，从而提高净化工作效率。5、本专利技术在对丙烯腈气体进行冷凝之前，先采用碱液对丙烯腈气体进行淋洗，可有效去除丙烯腈气体中的有毒和酸性气体，再经气液分离后将气相送入系统净化，既可降低后续各工艺中的废气处理负荷，又可避免有毒和酸性气体流经系统后随净化尾气排出造成二次污染以及对系统设备和管道造成破坏，还可省略或简化对净化尾气的深度净化处理工艺。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图；图2是本专利技术的净化系统的结构示意图。具体实施方式参见图1，本专利技术公开了丙烯腈气体的净化方法，首先采用冷凝设备对丙烯腈气体进行冷凝，冷凝后的液相通过回收罐进行回收，然后将冷凝后的未凝气体送入吸附设备，通过吸附剂对未凝气体中的丙烯腈气体和有机化合物进行吸附去除，最后将经所述吸附设备处理后的低浓度丙烯腈气体（含微量丙烯腈的气体）送入催化氧化设备进行催化氧化反应，催化氧化反应的气体产物排空或经有机物治理后排空。优选的，所述吸附设备中的吸附剂吸附丙烯腈气体达到饱和或接近饱和时，对所述吸附剂进行真空脱附处理，脱附的高浓度丙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.丙烯腈气体的净化方法，其特征在于采用冷凝设备对丙烯腈气体进行冷凝，将冷凝后的未凝气体送入吸附设备，对未凝气体中的丙烯腈气体进行吸附去除，将经所述吸附设备处理后的低浓度丙烯腈气体送入催化氧化设备进行催化氧化反应，催化氧化反应的气体产物排空或经有机物治理后排空。/n
【技术特征摘要】
1.丙烯腈气体的净化方法，其特征在于采用冷凝设备对丙烯腈气体进行冷凝，将冷凝后的未凝气体送入吸附设备，对未凝气体中的丙烯腈气体进行吸附去除，将经所述吸附设备处理后的低浓度丙烯腈气体送入催化氧化设备进行催化氧化反应，催化氧化反应的气体产物排空或经有机物治理后排空。
2.如权利要求1所述的丙烯腈气体的净化方法，其特征在于所述吸附设备中的吸附剂吸附丙烯腈气体达到饱和或接近饱和时，对所述吸附剂进行真空脱附处理，通过气体捕集装置对脱附的高浓度丙烯腈气体进行捕集吸收，将未被捕集吸收的剩余脱附气体送入所述冷凝设备重新进行冷凝。
3.如权利要求2所述的丙烯腈气体的净化方法，其特征在于丙烯腈气体的冷凝过程采用三级冷凝，一级冷凝后的气体温度为-20℃，二级冷凝后的气体温度为-45℃，三级冷凝后的气体温度为-75℃。
4.如权利要求3所述的丙烯腈气体的净化方法，其特征在于所述催化氧化设备中的催化剂为贵金属，所述催化氧化设备内的催化氧化反应温度为220-550℃。
5.如权利要求4所述的丙烯腈气体的净化方法，其特征在于所述吸附设备为两台，切换使用，对一台吸附设备的吸附剂进行脱附处理时，启用另一台吸附设备，前一台吸附设备的吸附剂脱附完成后备用。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的丙烯腈气体的净化方法，其特征在于在对丙烯腈气体进行冷凝之前，先采用碱液对丙烯腈气体进行淋洗，吸收丙烯腈气体中的有毒和酸性气体，对碱液淋洗后的气体进行气液分离后，将气相送入所述冷凝设备进行冷凝。
7.丙烯腈气体的净化系统，其特征在于包括冷凝系统、吸附系统和催化氧化系统，所述冷凝系统设有气相介质进口，所述吸...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪伟，李向伟，章宝成，韩翼臣，陈东，朴锦英，阮洋，许一帆，李佳楠，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国昆仑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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