一种含甲基叔丁基醚的废气回收方法技术

本发明专利技术属于油气回收技术领域，具体涉及一种含甲基叔丁基醚的废气回收方法，包括：1)将含有甲基叔丁基醚的待处理不凝气通过装载氮掺杂多孔吸附剂的吸附装置进行吸附处理，其中，以待处理不凝气的流量1000m3/h为基准计，吸附剂的用量为0.5

【技术实现步骤摘要】
一种含甲基叔丁基醚的废气回收方法


[0001]本专利技术属于油气回收
，具体涉及一种含甲基叔丁基醚的废气回收方法。

技术介绍

[0002]甲基叔丁基醚，英文缩写为MTBE(methyl tert
‑
butyl ether)，熔点为
‑
109℃，沸点为55.2℃，是一种无色、透明、高辛烷值的液体，具有醚样气味，主要用途是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调和组份，作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。MTBE也用作生产异丁烯的原料，以及用于生产丁基橡胶及甲基丙烯酸甲酯(MMA)。
[0003]甲基叔丁基醚是以甲醇和混合碳四(含有异丁烯)为原料，在酸性催化剂的作用下合成的产物，这是一个可逆的放热反应。因此，含有MTBE的废气在采用活性炭吸附剂吸附回收利用的过程中，部分MTBE会被活性炭催化分解为异丁烯，导致废气中MTBE回收率降低，损失较多的收益；而且发生催化分解反应产生的异丁烯在活性炭上的吸附量较小，无法实现回收后所得废气的排放标准。为使排放达标，通常会在回收过程中将装载活性炭的吸附塔都做的比较大，这样势必会造成活性炭用量较多，运行成本较高。
[0004]为此，如何在回收废气中甲基叔丁基醚时避免甲基叔丁基醚发生分解反应而造成的回收率降低，是值得研究的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种含甲基叔丁基醚的废气回收方法，能够减小含MTBE废气资源化回收过程中MTBE分解的程度，降低MTBE分解量，提高回收过程中甲基叔丁基醚的回收率以及降低回收产物中杂质含量。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种含甲基叔丁基醚的废气回收方法，包括如下步骤：
[0008]1)将含有甲基叔丁基醚的待处理不凝气通过装载氮掺杂多孔吸附剂的吸附装置进行吸附处理，其中，以待处理不凝气的流量1000m3/h为基准计，所述氮掺杂多孔吸附剂的用量为0.5
‑
2m3(例如，0.8m3、1.2m3、1.5m3、1.8m3)，优选为0.5
‑
1m3；
[0009]2)吸附处理之后，对吸附饱和的氮掺杂多孔吸附剂进行再生处理，将氮掺杂多孔吸附剂内部吸附的甲基叔丁基醚脱附，即，得到甲基叔丁基醚料流；所述再生处理采用真空脱附与热脱附相结合的工艺；
[0010]可选地，将脱附后所得甲基叔丁基醚料流进行冷凝分离，分离所得液相送至后续装置进行产品精制，分离所得不凝气返回到吸附装置的入口。
[0011]根据本专利技术提供的废气回收方法，一些实施方式中，以所述氮掺杂多孔吸附剂的总重量为100wt％计，氮掺杂多孔吸附剂中的氮含量为8
‑
12wt％(例如，8.5wt％、9wt％、10wt％、11wt％、11.5wt％)。
[0012]本专利技术的氮掺杂吸附剂为中性或碱性的介孔吸附剂。一些实施方式中，所述氮掺杂多孔吸附剂的pH值为7
‑
11(例如，8、9、10、10.5)，比表面积大于等于3000m2/g且小于等于
3500m2/g(例如，3100m2/g、3200m2/g、3300m2/g、3400m2/g)，孔结构以2～50nm(例如，5nm、10nm、15nm、20nm、30nm、45nm)中孔为主，例如，2～50nm的孔占比为40
‑
80％(如45％、50％、60％、70％)；孔径范围为0.1～100nm(例如，0.5nm、1nm、10nm、50nm、80nm)。
[0013]一些实施方式中，所述氮掺杂多孔吸附剂的制备方法包括：
[0014]I、将碳源与氮源按质量比为0.1～10：1(例如，0.5:1、1.5:1、2:1、4:1、6:1、8:1)，优选为1～5：1，混合均匀后，进行烘烤和粉碎，制成粉碎后的碳化物；所述氮源为含氮焦油，所述碳源为聚醚多元醇；
[0015]II、将该碳化物与烧碱混合并研磨(例如，放入球磨机中充分研磨)，然后在氮气保护下进行高温焙烧处理，得到混合物；
[0016]III、将该混合物进行酸洗、烘干后得到粉末，再以含氮焦油作为粘结剂将该粉末粘结，粘结剂的用量为粉末重量的2
‑
10wt％，并挤出成型，再进行高温炭化，得到黑色粉末，即所述氮掺杂多孔吸附剂。
[0017]一些实施方式中，步骤I中，所述含氮焦油为TDA(甲苯二胺)焦油，所述TDA焦油中氮的质量含量为20％
‑
30％(例如，24％、26％、28％)。
[0018]一些实施方式中，步骤I中，所述聚醚多元醇的分子量为1000～2000，优选选自分子量为1000～2000的嵌段聚醚多元醇，更优选选自Wanol_C2010聚醚、Wanol_C2020聚醚、Wanol_C2120聚醚和Wanol_C2130聚醚中的一种或多种。
[0019]一些实施方式中，步骤I中，所述烘烤的工艺条件包括：烘烤温度为200
‑
300℃，烘烤时间为15
‑
20h。例如，在鼓风干燥箱中于300℃下烘烤20h。
[0020]一些实施方式中，步骤II中，所述碳化物与烧碱(纯度＞99％)的质量比为(1～3)：1，例如，1.5:1、2:1、2.5:1。
[0021]一些实施方式中，步骤II中，所述高温焙烧的工艺条件包括：以8℃/min的升温速率加热到600～800℃，优选700℃，保温时间为1
‑
2h。
[0022]一些实施方式中，步骤III中，所述酸洗的工艺过程为：将该混合物通过浓度1mol/L的盐酸水溶液浸泡3
‑
4h后，再(例如，用高速离心机和去离子水)将混合物洗涤至溶液呈中性。
[0023]一些实施方式中，步骤III中，所述烘干的工艺条件包括：烘干温度为50
‑
70℃，烘干时间为6
‑
8h；和/或
[0024]一些实施方式中，步骤III中，所述高温炭化的工艺条件包括：炭化温度为600～900℃，优选为750℃，炭化时间为8
‑
10h。
[0025]在一种实施方式中，所述氮掺杂多孔吸附剂的制备方法可以为：
[0026]I、聚醚多元醇与含氮废焦油按质量比1～5：1混合均匀，在鼓风干燥箱中300℃下烘烤20h，再将脱水后的碳化物粉碎；
[0027]II、将粉碎后的碳化物按照质量比1:1与烧碱(纯度＞99％)混合并放入球磨机中，充分研磨；将研磨后的粉末和烧碱的混合物放入高温炉中，在氮气的气氛下以8℃/min的升温速率加热到700℃焙烧，保温2h后，自然冷却至室温；
[0028]III、将高温焙烧处理得到的残余物充分研磨至无颗粒感后，用1mol/L的盐酸水溶液浸泡4h后，再用高速离心机和去离子水将样品洗涤至溶液呈中性；最后将其放入干燥箱中，在70℃的温度下干燥8h，得到黑色粉末；再以TDA焦油作为粘结剂将该黑色粉末粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含甲基叔丁基醚的废气回收方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将含有甲基叔丁基醚的待处理不凝气通过装载氮掺杂多孔吸附剂的吸附装置进行吸附处理，其中，以待处理不凝气的流量1000m3/h为基准计，所述氮掺杂多孔吸附剂的用量为0.5
‑
2m3，优选为0.5
‑
1m3；2)吸附处理之后，对吸附饱和的氮掺杂多孔吸附剂进行再生处理，将氮掺杂多孔吸附剂内部吸附的甲基叔丁基醚脱附，即，得到甲基叔丁基醚料流；所述再生处理采用真空脱附与热脱附相结合的工艺；可选地，将脱附后所得甲基叔丁基醚料流进行冷凝分离，分离所得液相送至后续装置进行产品精制，分离所得不凝气返回到吸附装置的入口。2.根据权利要求1所述的废气回收方法，其特征在于，以所述氮掺杂多孔吸附剂的总重量为100wt％计，氮掺杂多孔吸附剂中的氮含量为8
‑
12wt％。3.根据权利要求1所述的废气回收方法，其特征在于，所述氮掺杂多孔吸附剂的pH值为7
‑
11，比表面积大于等于3000m2/g且小于等于3500m2/g，孔结构以2～50nm中孔为主，孔径范围为0.1～100nm。4.根据权利要求1所述的废气回收方法，其特征在于，所述氮掺杂多孔吸附剂的制备方法包括：I、将碳源与氮源按质量比为0.1～10：1，优选为1～5：1，混合均匀后，进行烘烤和粉碎，制成粉碎后的碳化物；所述氮源为含氮焦油，所述碳源为聚醚多元醇；II、将该碳化物与烧碱混合并研磨，然后在氮气保护下进行高温焙烧处理，得到混合物；III、将该混合物进行酸洗、烘干后得到粉末，再以含氮焦油作为粘结剂将该粉末粘结，粘结剂的用量为粉末重量的2
‑
10wt％，并挤出成型，再进行高温炭化，得到黑色粉末，即所述氮掺杂多孔吸附剂。5.根据权利要求4所述的废气回收方法，其特征在于，步骤I中，所述含氮焦油为TDA焦油，所述TDA焦油中氮的质量含量为20％
‑
30％；和/或所述聚醚多元醇的分子量为1000～2000，优选选自分子量为1000～2000的嵌段聚醚多元醇，更优选选自Wanol_C2010聚醚、Wanol_C20...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜永顺，段美荣，赵文凯，荆开石，张宏科，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：