回收氮氧化物并净化尾气的工艺及设备制造技术

本发明专利技术涉及一种回收氮氧化物并净化尾气的工艺及设备，主要解决以往技术中存在氮氧化物回收率及脱除率低的技术问题。本发明专利技术通过采用包括如下步骤：(a)将含有氮氧化物的尾气物流与第一股氧气和C1～C4的烷基醇分别由进气口和进液口引入第一旋转填料床，在温度-20～100℃，压力为0.1～5.0MPa，氮氧化物∶O2∶C1～C4的烷基醇的摩尔比为1∶0.1～1∶1～100的条件下，尾气物流与氧气和C1～C4的烷基醇在第一旋转填料床中进行第一级反应，得到气相反应流出物I和液相流出物I，随后分别由第一旋转填料床排气口和排液口排出；(b)由步骤a得到的气相反应流出物I与第二股氧气和吸收液分别由第二旋转填料床进气口和进液口引入第二旋转填料床，在温度-10～100℃，压力为0.1～2.0MPa，气液比为10～800∶1的条件下，所述气体中的残余氮氧化物被吸收溶液在旋转填料床内进行反应，反应后的气体从第二旋转填料床的排气口排空的技术方案，较好地解决了该问题，可用于回收氮氧化物并净化尾气的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种回收氮氧化物并净化尾气的工艺及设备，特别是关于CO偶联制草酸酯过程中回收氮氧化物并净化尾气的工艺及设备
技术介绍
草酸酯是重要的有机化工原料，大量用于精细化工生产各种染料、医药、重要的溶齐U，萃取剂以及各种中间体。进入21世纪，草酸酯作为可降解的环保型工程塑料单体而受到国际广泛重视。此外，草酸酯常压水解可得草酸，常压氨解可得优质缓效化肥草酰氨。草酸酯还可以用作溶剂，生产医药和染料中间体等，例如与脂肪酸酯、环己乙酰苯、胺基醇以及许多杂环化合物进行各种缩合反应。它还可以合成在医药上用作激素的胸酰碱。此外， 草酸酯低压加氢可制备十分重要的化工原料乙二醇，而目前乙二醇主要依靠石油路线来制备，成本较高，我国每年需大量进口乙二醇，2007年进口量近480万吨。在一氧化碳气相法制备草酸酯的工艺中，排放的尾气中含有一定浓度的氮氧化物气体，这些氮氧化物的排放气直接进入大气，会污染环境，给人类健康带来危害，因此必须对上述排放气中的氮氧化物的气体进行脱除处理，使消除污染后的气体中氮氧化物的总含量达到或低于国家环境保护条例规定允许排放的标准。现有技术中，日本专利特开平11-315053采用甲醇将一氧化氮酯化再生为亚硝酸甲酯，再用甲醇吸收亚硝酸甲酯对气体中的亚硝酸甲酯进行回收，回收的亚硝酸甲酯可作为有机合成的原料使用，这种方法要将氮氧化物完全脱除非常困难。美国专利US4879401 提供了一种烷基亚硝酸酯制备过程中除去氮氧化物杂质气体的方法，其在氮氧化物气体中加入低级链烷醇，如甲醇、乙醇，和氧气，大部分的氮氧化物将反应生成亚硝酸烷基酯，剩余少部分的氮氧化物、亚硝酸烷基酯和其他杂质气体采用低级链烷醇循环制备，将剩余氮氧化物转化为亚硝酸烷基酯，并连同已有亚硝酸烷基酯循环回反应，同时，低级链烷醇可作为洗涤剂除去杂质气体，该技术能耗较大，且没有根本解决排放氮氧化物的问题。专利 CN200610028186. 7公开了一种脱除排放气中亚硝酸烷基酯和氮氧化物气体的方法，该方法首先将排放气物流送入到亚硝酸烷基酯回收塔中，用烷基醇吸收排放气中的亚硝酸烷基酯，回收得到亚硝酸烷基酯的烷基醇溶液；经处理的排放气物流送入到催化还原反应器中， 未吸收的亚硝酸烷基酯和氮氧化物气体在负载型催化剂作用下与还原性气体反应生成N2, 催化还原反应的温度控制为200 600°C，压力控制为0. 05MPa IMPa，本专利技术能耗高，排放尾气中的氮氧化物脱除过程较难控制。如何更有效处理CO偶联制草酸酯尾气中的氮氧化物气体，仍是研究的重点和关注的焦点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是以往文献中存在的氮氧化物回收率及脱除率低的技术问题，提供一种新的回收氮氧化物并净化尾气的工艺及设备。该工艺及设备具有氮氧化物回收率及脱除率高的优点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种回收氮氧化物并净化尾气的工艺，包括如下步骤a)将含有氮氧化物的尾气物流与第一股氧气和C1 C4的烷基醇分别由进气口和进液口引入第一旋转填料床，在温度-20 100°C，压力为0. 1 5. OMPa，氮氧化物O2 C1 C4的烷基醇的摩尔比为1 0. 1 1 1 100的条件下，尾气物流与氧气和Cl C4的烷基醇在第一旋转填料床中进行第一级反应，得到气相反应流出物I和液相流出物I，随后分别由第一旋转填料床排气口和排液口排出；b)由步骤a得到的气相反应流出物I与第二股氧气和吸收液分别由第二旋转填料床进气口和进液口引入第二旋转填料床，在温度-10 100°C，压力为0. 1 2. OMPa，气液比为10 800 1的条件下，所述气体中的残余氮氧化物被吸收溶液在旋转填料床内进行反应，反应后的气体从第二旋转填料床的排气口排空。上述技术方案中，第一旋转填料床 的优选反应条件为温度为0 60°C，压力为 0. 1 2. OMPa，氮氧化物O2 C1 C4的烷基醇的摩尔比为1 0. 1 0. 5 1 50 ； 第二旋转填料床的优选反应条件为温度0 50°C，压力为0. 1 1. OMPa，气液比为30 600 I0吸收溶液为尿素溶液。一种回收氮氧化物并净化尾气的设备，包括第一旋转填料床和第二级旋转填料床，其中第一级旋转填料床的排气口与第二级旋转填料床气体A入口之间由连通管路连通，第一循环槽的出液管路和进液管路分别与第一旋转填料床进液口、第一旋转填料床出液口连通，在第一旋转填料床进液口与第一循环槽之间的管路上连接第一循环泵，第二循环槽的出液管路和进液管路分别与第二旋转填料床进液口、第二旋转填料床出液口连通， 在第二旋转填料床进液口与第二循环槽之间的管路上连接第二循环泵，第二旋转填料床的排气口与捕沫器相连。上述技术方案中回收氮氧化物并净化尾气的设备，其中第二旋转填料床反应器内设置第二级气体A入口和第二级气体B入口，且两个气体进口位于第二级旋转填料床下填料层下部。第一级旋转填料床的第一级旋转填料床气体入口处设置预反应器。本技术的回收氮氧化物并净化尾气的设备，由于采用了结构比较简单，体积小的旋转填料床取代传统工艺中庞大的塔设备。使得整个系统设计紧凑，操作简便，使用与维护成本低，占地面积小，操作弹性大。可大幅度降低处理成本。同时旋转填料床反应器中两个气体入口的设置，以及两层同轴填料层，既可以避免氮氧化物与氧气的预混合而导致的N2O4的生成，进而大幅提高烷基亚硝酸酯的选择性，同时又保证了足够的停留时间，确保反应的彻底，提高原料的转化率。附图说明图1是回收氮氧化物并净化尾气的设备流程中1-第一级旋转填料床气体入口 2-第一级旋转填料床填料3-第一级旋转填料床气体出口 4-第一级旋转填料床进液口 5-第一循环泵6-第一循环槽7-第一级旋转填料床出液口 8-第一级旋转填料床9-预反应器10-第一级旋转填料床出液管路11-第一级旋转填料床液体循环管路12-第一级旋转填料床放液口 13-第一级旋转填料床液体分布器14-第一循环槽新鲜液体加入口 15-预反应器气体入口 16-第二级气体A入口 17-第二级旋转填料床下填料层18-第二级旋转填料床液体进口 19-第二级旋转填料床气体出口 20-转子21-第二级旋转填料床上填料层22-气体隔板23-第二旋转填料床液体分布器 24-捕沫器25-液体气封装置26-第二级旋转填料床液体出口 27-轴承28-转轴29-磁钢组件30-第二级旋转填料床31-第二级气体B入口 32-第二循环槽33-第二循环泵34-第二循环槽新鲜液进料口 35-第二液体循环管路36- —级及二级旋转填料床连通管路37-第二级旋转填料床放液口。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的回收氮氧化物并净化尾气的设备作详细说明。 本专利技术的回收氮氧化物并净化尾气的设备，采用两套旋转填料床，即第一旋转填料床8和第二级旋转填料床30，其中第一级旋转填料床8的排气口 3与第二级旋转填料床 30的气体A入口 16之间由连通管路36连通，第一循环槽6的出液管路和进液管路分别与第一旋转填料床进液口 4、第一旋转填料床出液口 7连通，在第一旋转填料床进液口 4与第一循环槽6之间的管路上连接第一循环泵5，第二循环槽32的出液管路和进液管路分别与第二旋转填料床进液口 18、第二旋转填料床出液口 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种回收氮氧化物并净化尾气的工艺，包括如下步骤：ａ）将含有氮氧化物的尾气物流与第一股氧气和Ｃ１～Ｃ４的烷基醇分别由进气口和进液口引入第一旋转填料床，在温度－２０～１００℃，压力为０．１～５．０ＭＰａ，氮氧化物∶Ｏ２∶Ｃ１～Ｃ４的烷基醇的摩尔比为１∶０．１～１∶１～１００的条件下，尾气物流与氧气和Ｃ１～Ｃ４的烷基醇在第一旋转填料床中进行第一级反应，得到气相反应流出物Ｉ和液相流出物Ｉ，随后分别由第一旋转填料床排气口和排液口排出；ｂ）由步骤ａ得到的气相反应流出物Ｉ与第二股氧气和吸收液分别由第二旋转填料床进气口和进液口引入第二旋转填料床，在温度－１０～１００℃，压力为０．１～２．０ＭＰａ，气液比为１０～８００∶１的条件下，所述气体中的残余氮氧化物被吸收溶液在旋转填料床内进行反应，反应后的气体从第二旋转填料床的排气口排空。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊涛，孙凤侠，刘国强，
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上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11