一种工业装置含氧尾气的处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于催化剂技术领域，涉及一种工业装置含氧尾气的处理方法。该方法包括：将工业装置含氧尾气与乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂接触。本发明专利技术利用银催化剂的特点，将其应用在工业装置含氧尾气处理工艺中。该银催化剂在催化燃烧反应中温和可控，可以成功将含氧尾气中的氧含量降至2％(体积分数)以下，以符合SH3009

【技术实现步骤摘要】
一种工业装置含氧尾气的处理方法


[0001]本专利技术属于催化剂
，具体地，涉及一种工业装置含氧尾气的处理方法。

技术介绍

[0002]生产EO及乙二醇是乙烯产业链的重要一环。环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置是百万吨乙烯工程项目以及煤化工MTO项目下游中重要装置之一，环氧乙烷/乙二醇装置含氧尾气处理技术的开发可以完善环氧乙烷/乙二醇装置含氧废气处理，提高相关装置的安全性与经济性。
[0003]国内目前当量环氧乙烷是800万吨每年，五年后会达到1500万吨每年，随着环保要求越来越高，新国标装置VOCs排放要求小于20ppm，对现有的环保技术提出了新的要求。目前含氧尾气主要通过焚烧炉进行统一处理，但是由于需要考虑EO/EG装置各工况下的含氧废气、高浓EO排放气焚烧安全性；焚烧炉投资大而且很难满足不断提升的环保要求等因素的制约。因此，必须通过新技术处理含氧尾气、高浓EO排放气，对国产工艺包开发提供助力，提升工艺包竞争力。
[0004]乙烯环氧化制备环氧乙烷工艺中含氧尾气的处理技术，一直是亟待解决的行业难题。EO/EG装置尾气含氧量约3％mol，正常通过尾气压缩机回收，当尾气压缩机故障时，目前的处理方法是直接排入大气。含有高浓EO尾气中，环氧乙烷易燃易爆，爆炸极限3％～100％，即纯环氧乙烷在无氧的环境下也能发生爆炸，且环氧乙烷易发生聚合，不能排至火炬焚烧。现有的装置设计都是直接排向大气。EO/EG装置各工况下的含氧废气、高浓EO排放气体应接入有机废气回收或处理装置，但如何保证此类系统安全有效接收含氧废气、高浓度EO排放气是整个EO/EG行业难题，亟待解决。

技术实现思路

[0005]工业上乙烯环氧化生成环氧乙烷的反应中，银催化剂在工业上乙烯环氧化领域仍是唯一在实际生产中广泛使用的有效催化剂，该催化剂通常以氧化铝为载体，以银为活性组分，同时包含一定其他元素的助剂和共助剂以提高其催化性能。本专利技术的专利技术人通过研究发现，银催化剂在EO/EG装置含氧尾气处理工艺中具有很好的催化性能，利用银催化剂环氧化的特点，使含氧尾气中的氧气可以温和可控在催化燃烧中被消耗。
[0006]具体地，本专利技术提供一种工业装置含氧尾气的处理方法，该方法包括：将工业装置含氧尾气与乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂接触。
[0007]本专利技术利用银催化剂的特点，将其应用在工业装置含氧尾气处理工艺中。该银催化剂在催化燃烧反应中温和可控，可以成功将含氧尾气中的氧含量降至2％(体积分数)以下，以符合SH3009
‑
2013石油化工可燃性气体排放系统设计规范。
[0008]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0009]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0010]本专利技术提供一种工业装置含氧尾气的处理方法，该方法包括：将工业装置含氧尾气与乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂接触。
[0011]本专利技术中，所述工业装置包括但不限于环氧乙烷/乙二醇装置。
[0012]根据本专利技术，优选地，所述接触的温度为180
‑
220℃，含氧尾气的体积空速为1000
‑
3000h
‑1。
[0013]为尽可能快速消耗氧气，优选地，所述乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂选用高活性银催化剂，更优选地，该高活性银催化剂的起活温度低至190℃，即，该高活性银催化剂的最低起活温度为190℃。
[0014]所述乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂包括α
‑
氧化铝载体和负载其上的催化有效量的银。
[0015]一般地，所述银催化剂由所述α
‑
氧化铝载体浸渍含银浸渍液而得；优选地，所述银催化剂由包括以下步骤的方法制得：
[0016]i)获得浸渍液，所述浸渍液包括含银化合物、胺类化合物、水、任选的碱金属助剂、任选的碱土金属助剂、任选的铼助剂及其共助剂；
[0017]ii)将所述α
‑
氧化铝载体放入步骤i)的浸渍液中浸渍，固液分离后进行焙烧，得到所述银催化剂。
[0018]根据本专利技术一种具体实施方式，高活性负载型银催化剂的制备方法包括如下步骤：
[0019]步骤S1，选用银催化剂生产中普遍采用的多孔氧化铝载体，将其完全浸渍于足量的胺类的水溶液中，待浸渍充分后，沥滤得到吸附着胺溶液的载体，然后将该潮湿的载体浸没于一定温度和浓度的硝酸银水溶液中，加热保持一定温度发生温和的原位还原反应，待溶液与载体变色后继续保持温度加热一段时间，使载体内外反应充分，滤掉液体并加热去除杂质得到黑色的银催化剂前驱体，此时催化剂表面均匀分布微小的银纳米颗粒晶种；
[0020]步骤S2，采用本领域常见的溶液浸渍法，将步骤S1中得到的银催化剂前驱体用含银化合物、有机胺、碱金属助剂、碱土金属助剂的溶液浸渍，再经沥滤活化，溶液中的银转移到已经吸附在载体上的银纳米晶种上，使银颗粒生长，至此得到所述银催化剂。
[0021]根据本专利技术，所述含银化合物可选自含银的有机或者无机化合物，优选为银的有机酸或无机酸盐，更优选为乙酸银、硝酸银和草酸银中的一种或多种；所述含银化合物的加入量使得银元素在所述银催化剂中的含量为1～50wt％，优选为2～35wt％，基于所述银催化剂的总重量。
[0022]根据本专利技术，所述胺类化合物可选自氨水、乙胺、正丙胺、乙二胺、1,3
‑
丙二胺、1,4
‑
丁二胺、N,N
‑
二甲基甲酰胺、乙醇胺和丙醇胺中的一种或多种；以浸渍液的总重量为基准，所述胺类化合物的含量为10～95wt％，优选为60～85wt％。胺类物质主要起络合剂的作用，促进溶质溶解。
[0023]根据本专利技术，所述碱金属助剂可选自锂、钠、钾、铷或铯的可溶性盐类中的一种或多种；以所述银催化剂的总重量为基准，所述碱金属助剂的加入量使得所述碱金属在所述
银催化剂中的含量为0～2500ppm，优选为50～2000ppm。
[0024]根据本专利技术，所述碱土金属助剂可选自镁、钙、锶、钡的可溶性盐类中的一种或多种；以所述银催化剂的总重量为基准，所述碱土金属助剂的加入量使得所述碱土金属在所述银催化剂中的含量为0～8000ppm，优选为50～5000ppm。
[0025]在上述本专利技术载体的制备方法中，步骤S1中所述的银催化剂的浸渍制备方法可按照银催化剂制备领域的技术人员已知或常规公开的方法；浸渍液温度保持在30℃以下。
[0026]在上述催化剂的制备方法中，步骤S1中所述的一定温度和浓度的硝酸银水溶液的温度为15～80℃，优选为30～60℃；浓度为1～40wt％，优选为6～15wt％；硝酸银水溶液应提前配制，优选重结晶过的片状硝酸银使用。
[0027]在上述催化剂的制备方法中，步骤S1中所述的加热去除杂质的过程在流动的空气或惰性气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业装置含氧尾气的处理方法，该方法包括：将工业装置含氧尾气与乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂接触。2.根据权利要求1所述的工业装置含氧尾气的处理方法，其中，所述工业装置为环氧乙烷/乙二醇装置。3.根据权利要求1所述的工业装置含氧尾气的处理方法，其中，所述接触的温度为180
‑
220℃，含氧尾气的体积空速为1000
‑
3000h
‑1。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的工业装置含氧尾气的处理方法，其中，所述乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂为高活性银催化剂，优选地，该高活性银催化剂的起活温度低至190℃。5.根据权利要求4所述的工业装置含氧尾气的处理方法，其中，所述乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂包括α
‑
氧化铝载体和负载其上的催化有效量的银。6.根据权利要求5所述的工业装置含氧尾气的处理方法，其中，所述银催化剂由所述α
‑
氧化铝载体浸渍含银浸渍液而得；优选地，所述银催化剂由包括以下步骤的方法制得：i)获得浸渍液，所述浸渍液包括含银化合物、胺类化合物、水、任选的碱金属助剂、任选的碱土金属助剂、任选的铼助剂及其共助剂；ii)将所述α
‑
氧化铝载体放入步骤i)的浸渍液中浸渍，固液分离后进行焙烧，得到所述银催化剂。7.根据权利要求6所述的工业装置含氧尾气的处理方法，其中，所述含银化合物选自含银的有机或者无机化合物，优选为银的有机酸或无机酸盐，更优选为乙酸银、硝酸银和草酸银中的一种或多种；所述含银化合物的加入量使得银元素在所述银催化剂中的含量为1～50wt％，优选为2～35wt％，基于所述银催化剂的总重量。8.根据权利要求6所述的工业装置含氧尾气的处理方法，其中，所述胺类化合物选自氨水、乙胺、正丙胺、乙二胺、1,3
‑
丙二胺、1,4
‑
丁二胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋赛，屈进，王淑娟，廉括，李巍，崔宝林，王金秋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：