研究含丙烯腈废气的处理工艺
丙烯腈生产中的废水和废气处理
在废水贮池中混合均匀的废水进入曝气池, 由通气管激烈供气。经曝气池后进入沉淀 池,其上部清夜作为已处理好的水加氯气 杀菌后排放。一部分沉淀污泥作为剩余污 泥被排出系统外,余下的作为回流污泥再 回流到曝气池使用。
活性污泥是微生物群和被吸附的有机物、无 机物的总称,在这里微生物群体形成菌胶 团,它将废水包过在内,进行生物学的吸 附作用,继而进一步发生氧化分解生成CO2 和水。由于菌胶团容易沉降,所以就能在 较短时间内处理废水。
丙烯腈生产中的废水 和废气处理
主讲人:呼广辉
丙烯腈生产中的废水和废气处理
废水处理 1)污水来源 2)处理方法 废气处理
污水来源
1)反应生成水
因反应条件和采用的催化剂不同,各主、 副反应物的单程收率不会一样,生成水量 也会有所差别。通常合成1t(丙烯腈)产生 1.5-2.0立方米(反应生成水)。
2)工艺过程用水
工艺过程用水包括分离合成产物过程的吸 收水和萃取水,反应器用的稀释水蒸气, 和蒸馏塔用的直接水蒸气。
处理方法
1)生化处理方法 曝气池活性污泥法、生物转盘法
2)物理、化学处理方法 加压水解法、活性炭吸附法、湿空气氧化法
1)生化处理方法
当废水量较大,氰化物(包括有机氰化物) 含量较低时,则可用生化方法处理,最常 用的方法是曝气池活性污泥法
这一方法的主要的缺点是曝气过程中,转盘法今年来广泛采用生物转盘法。生物转盘由 固定在同一横轴上的间距很近的圆盘组成,可以 隔成数级,放入盛污水的氧化槽中,圆盘一半浸 在污水中,一半露在大气中,用电动机带动横轴 是圆盘慢慢转动,圆盘上先挂好生物膜,污水不 断地从氧化槽底进入氧化槽,污水中有机物吸附 在生物膜上,当转到大气中,被盘片带起的污水 薄膜,沿着生物膜往下流淌,空气中氧不断融入 水膜中,微生物吸收水膜中的氧,在酶催化下, 有机物氧化分解。本法的优点是不会造成二次污 染。
丙烯腈装置储罐VOCs治理方法探究
丙烯腈装置储罐VOCs治理方法探究摘要:丙烯腈装置采用英国BP公司的专利技术生产丙烯腈,原设计年生产丙烯腈5万吨。
经过两次改造后,年生产能力进一步提高到8万吨。
丙烯腈装置的生产工艺采用丙烯氨氧化技术,以丙烯和氨为主要原料,在催化剂的作用下,反应生成丙烯腈及其它副产品,之后经过急冷、回收、精制等工艺流程,得到高纯度合格丙烯腈产品。
在回收过程中设置有丙烯腈吸收塔(T-103)。
该塔主要将反应气中的有机物吸收下来,富含CO2、N2的尾气现场排放。
该尾气的主要成分为氮气、水蒸汽及二氧化碳,同时含有一定量的一氧化碳、丙烯腈、丙烯及丙烷以及微量氢氰酸等。
关键词:VOC;储罐;排放;环保挥发性有机物(VOC)是指沸点在50~260℃、常温下饱和蒸汽压超过70Pa(室温下)的有机化合物。
它的组成极其复杂,常见的有烃类、醛类、苯类、氯代烃类、萘、二异氰酸酯类等。
VOC多有嗅味,表现出程度不同的毒性、刺激性,有些化合物还具有基因性毒性。
VOC能引起机体免疫力水平失调,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。
1VOC治理势在必行随着工业的高速发展,挥发性有机物(VOC)在城市中产生的空气污染日趋严重,造成光化学烟雾、O3浓度升高、灰霾天气次数增加等民众关注度极高的环境问题。
因而,挥发性有机物气体的排放越来越受到世界各地的普遍重视。
近年来石油化工企业事故频发,事故造成巨大的人员和经济损失,也造成了极大的社会影响。
由于VOC具有特定的高挥发性和无组织排放形式,其泄漏无法用肉眼觉察,因此一旦发生泄漏事故,常常会造成恶劣后果。
储罐、转运、泄漏和废水处理逸散等排放源,给企业带来了一定的经济损失,治理厂区VOC排放实在必行。
为顺应保护大气环境质量、彻底实现大气污染治理的趋势、贯彻国家政策、满足国家法律法规、标准要求,依据《石化行业挥发性有机物综合整治方案》的要求,公司确定了VOC综合整治的工作范围、目标和要点。
含丙烯腈废气处理工艺研究
清洗世界Cleaning World 第35卷第8期2019年8月专论与综述文章编号:1671-8909(2019)8-0075-002含丙烯月青废气处理工艺研究刘晓波(吉林石化公司丙烯睛厂,吉林吉林132021)摘要:丙烯晴是一种有机合成的工业单体,可以在塑料、药品中进行应用,是不可缺少的主要原料,同时还可以在生产过程中充当介质,在对丙烯晴进行生产和使用时,有时会因为密封性和其他因素导致丙烯晴对空气造成污■染,在空气中存在时会呈现蒸汽状态。
丙烯晴的毒性非常大,如果人体吸入将会引发中毒。
因其危害性,该废气的处理工艺逐渐受到人们的广泛关注,对其处理工艺进行研究和分析,可以对废气正确进行处理,避免处理不当对人体造成伤害。
关键词:丙烯晴;废气;处理工艺中图分类号:TQ09文献标识码:A丙烯晴在我国属于安全监管总局重点进行监管的化学品,其具有剧毒风险,因此对其的储存和使用有着非常严格的要求。
为此,本文以某仓储项目的排放废气为例,对丙烯晴的处理工艺进行了研究。
1有机废气处理工艺概述有机废气可以对大气造成严重的污染,也会对人体健康产生影响,人体在出现中毒后,会感觉身体没有力气,同时头也会感觉头晕,恶心呕吐,血象发生变化等。
对有机废气处理的主要原则就是选择不会对环境造成污染的处理工艺,减少有毒原料,对有机废气排放量严格进行控制,使其可以与环保要求保持一致。
在对有机废气污染物进行处理时可以采用两种方法,回收法和消除法,使废气可以再次回收作为生产的原料,增加经济价值。
消除法可以对废弃物直接进行燃烧,是一种将多种处理方法进行整合的技术,依赖于化学和物理所产生的反应,将微生物中的污染物转换成水或者二氧化碳等没有毒性的有机小分子化合物。
近些年处理工艺不断创新,很多新的工艺方法相继而出。
1.1生物分解法该方法以发展相对比较完善的微生物处理废水工艺为依据,将活性微生物转换成无机物。
只需要较少的投资资金,并且运行费用也比较低,安全性高,不会造成再次污染。
丙烯腈尾气处理方法探讨
第2 6 卷
丙烯腈尾 气 处理 方法探 讨
赵 枫, 刘 滨
( 大庆石化公司化工二厂 , 黑龙江 大庆 1 6 3 7 1 4 )
目前 国内生产丙烯腈产 生的废弃物经 过焚烧 , 废 气直 接排 入大气 , 容易对环境造成 污染 。丙烯腈毒性作 用类似 氢氰 酸 , 主要是 由于吸人丙烯腈 蒸气或皮肤接触 而引起 的
虽 然蜂窝陶瓷催 化剂在正常情 况下具有足够 的强度 ,
本 主要 是维持生物 膜处于适宜 的稳定环境 , p H值 和湿度 、
温 度较为恒 定 。同时添 加适量供 应微生 物生 长需要磷 源 即可 , 它处理 过程稳定 , 能源消耗较少 , 都是一次性投资 。 ( 3 ) 没有 二次污染 。在常 规的处理方 法 中 , 对 吸收剂
气, 或者在生产过程 中的废液 中仍然含 有较高浓度 的丙烯 腈 。因此 减少丙烯腈装 置对 环境造成的污染 , 一直是装 置
将催化 剂取 出, 然后用压力不超 过 0 . 5 5 MP a 的空气 吹扫枪 进 行吹扫 。特别 需要注 意的是 , 吹扫时不 能使用蒸 汽 , 因 为这样将会导致催化剂表面贵金属的损失。
7 结束 语
当延长催 化剂的使用寿命 。
参考文献 :
[ 1 ]陈敏恒. 化工原理下册[ M] . 北京: 化学工业出版社 , 1 9 8 5 : 2 7 — 2 8 [ 2 ]时钧. 化学工程手册 [ M] E 京: 化学工业 出版社 , 2 0 1 0 : 1 6 — 1 8 .
2 微 生 物 法 处 理 尾 气 法
涤气 液从 尾气吸收室 的顶部注入 , 往往注入 时会 通过喷头 形 成雾状 , 以使尾气 中的污染物 和氧转入 液相 , 并且 得到
丙烯腈废气处理方案
微生物法处理丙烯腈研究一、前言丙烯腈是有机合成工业中的重要单体,它用于制造腈纶纤维、丁腈橡胶、合成树脂、塑料、药品、染料、增塑剂及粘合剂等原料,同时可用作许多生产过程的反应介质,由于生产和使用丙烯腈时,可因为设备密封不严或其它的因素而污染空气,丙烯腈以蒸气状态存在于空气中。
丙烯腈属高毒物,其毒性作用类似氢氰酸,主要是由于吸入丙烯腈蒸气或皮肤接触而引起的中毒。
人对丙烯腈比较敏感,在1g/m3的浓度范围时可在1~2个小时使人致死,在35~220mg/m3,除使嗅觉粘膜受到刺激外还可能出现头痛、胸痛、兴奋和引起恐惧感等。
人类对于丙烯腈的嗅觉阈值为46.4mg/m3,据报导【1】在其浓度为6mg/m3左右时,一般接触三年以上人就会有头痛、全身无力、工作效率低下、恶梦和易激动等状况。
客观检查,血压下降、咽反射减弱及腱反应亢进,还可使肝脏肿大,甚至出现黄疸,有的还可引起皮肤过敏甚至皮炎等。
丙烯腈中毒除显现本身毒性外,并可在体内转化为氰化物,中毒表现与氰化物相似,毒性较小,起病慢,但刺激性较强。
丙烯腈是一种强烈污染环境的污染物,虽然大气中很难检测出它的存在,但在局部区域,像腈纶车间等,丙烯腈有着相对较高的浓度,而且丙烯腈是一种易挥发的液体,它比较难溶于水,只要挥发或泄漏出少量的丙烯腈就能造成很大的危害,所以它对于人的生命安全及身体健康是一种潜在的威胁。
由于这部分低浓度有机废气中有机污染物的浓度都很低(小于5000mg/m3),已无回收再利用的价值,而且其净化处理的难度较大、费用较高,但其对人体健康与生态环境的危害却不容忽视,因而这类工业废气的净化处理在国内外都是环境保护方面的难题之一。
科学工作者也一直探索新的除丙烯腈工艺旨在开发去除彻底而且成本低廉的工艺,我国规定车间的丙烯腈的最高允许排放浓度为2mg/m3【2】。
丙烯腈是一种无色易流动液体【3】,英文名称Acrylonitrile,化学式为CH2CHCN,它的摩尔量为53.07,液体密度是0.8060×103kg/m3,气体密度为1.8kg/m3,在常压下熔点、沸点、燃点分别为-82℃、78.5℃、481℃,它稍溶于水,易溶于一般有机溶剂,它能与空气混合形成爆炸性混合物,爆炸极限为3~17%,它水解生成丙烯酸,还原生成丙腈,易聚合也能与醋酸乙烯、氯乙烯单体共聚,主要用于制聚丙烯腈、丁腈橡胶和其它合成树脂等,也用作涂料、防氧化剂、染料、表面活性剂的原料。
干法腈纶丙烯腈废气治理技术及其研究
干法腈 纶 聚合 生 产技 术 是 引 进美 国杜 邦 公 司 ,
其生产 过程 中排 放 了大量 含 丙烯 腈 ( N 的尾气 。 A )
在腈 纶聚 合反应 过程 中 ,未 完全 反应 单体 中 的
一
部 分单 体蒸 汽通过 聚合 釜放空 管线 经脱 盐水 喷淋
治理 技术 工艺说 明 :将 尾气 收集在 一起后 ,引 入集 气箱 ,再送 入 2#淋 洗 塔底 部 ,与 自上 而下 的 脱盐水 进行 提 浓 喷淋 吸 收 ,脱盐 水 用 冷冻 水 冷 却 , 控制其 温度 为 1  ̄ 0C,淋 洗 液 进 入 回收 系统 ;尾 气 再进 入 1 #淋洗 塔底 部 ,塔 内装拉 西 环 ,喷 淋水 采
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生产技术
20 年 地代I织校 第 3 07 l 5 期
干 法 腈 纶 丙 烯 腈 废 气 治理 技 术ห้องสมุดไป่ตู้及 其 研 究
吕伟 其 ,郑华钧
( 江 金 甬腈 纶 有 限 公 司 ,浙 江 宁 波 浙 350 ) 120
摘 要 :分 析 了干 法 腈 纶 丙 烯 腈 废 气 的污 染 因子 及 治 理 难 点 ,提 出 了 吸 收 与 吸 附相 结 合 的废 气 治 理 技术 。
收过 程 的气 液平 衡关 系 ,其 吸 收效果普 遍不好 ,任 何采 用单一 方法 治理 都很难 达到较 高 的处理效果 。
2 2 尾气 治理原 理及技 术 . 目前 国 内有 机废气 的净化 方法 根据气 体浓度 和
后 ,尾 气 排 放 一 直 不 达标 ,并 不 断 受 环 保 部 门投 诉 ,一 直 困扰 企 业 生存 与 发 展 。20 0 6年 进 行 两 次 扩能技 术改 造 ,使 其 生 产 能 力 从 30 m / 00 g h扩 大 到
丙烯腈装置废气污水处理技术与设备改进
丙烯腈装置废气污水处理技术与设备改进摘要:丙烯腈装置在2004年和2006年进行了2轮扩能改造,生产能力由最初的5万t/a达到9.2万t/a,污染物产生量相应增加。
该厂针对污染物处理瓶颈问题,改进处理技术,改造处理装置,提高了处理能力,改善了处理效果。
关键词:丙烯腊装置;废弃污水;处理技术;分析引言:丙烯腈的暴露途径主要包括呼吸吸入、食物和饮水摄入、经皮肤吸收。
丙烯腈在体外具有突变性,能诱导基因突变、染色体畸变和其他DNA损伤。
体内慢性染毒证实丙烯腈是确定的动物致癌物。
1.生物效应1.1在动物和人体内的代谢动力学比较丙烯腈可经呼吸道、皮肤和胃肠道进入人体。
人的前臂皮肤涂丙烯腈后每小时平均吸收0.6mg/cm2。
人在20mg/m3下吸入4h,体内平均滞留率达46%,几乎与暴露时间无关。
代谢主要在肝脏中进行。
经微粒体混合功能氧化酶作用,生成硫氰酸根或硫醇尿酸,经非氧化途经生成氰乙基硫醇尿酸或直接与核酸、蛋白质等生物大分发生非酶性结合。
代谢产物主要以硫氰酸盐、硫醇尿酸等形式自尿排出。
给兔静脉注入丙烯腈5和10mg/kg后,发现染毒量的2%-5%在30-40min内以原形随呼气排出。
剂量大的一组因通气量明显减少,所以随呼气排出也减少,在使用呼吸兴奋剂后,呼吸加深,随呼气排出丙烯腈的量也增多。
随尿约有10%以原形排出,15%以硫氰酸盐形式排出。
大鼠腹腔一次注射丙烯腈60-70mg/kg,72h 内尿中排出硫氰酸盐占染毒量的8.5%,其半排出期为13h。
1.2体内和体外效应丙烯腈在体外具有突变性,能诱导基因突变、染色体畸变和其他DNA损伤。
体内慢性染毒证实丙烯腈是确定的动物致癌物。
有报道指出,丙烯腈可引起原代培养的成人支气管上皮细胞DNA单链断裂。
在急性染毒的大鼠外周血淋巴细胞中,用碱性单细胞凝胶电泳检测到彗星细胞率和彗尾长度与丙烯腈的染毒剂量和时间成正相关,可反映DNA的受损程度。
丙烯腈除可引起DNA断裂外,还能在较低剂量时使小鼠精细胞DNA产生交联。
丙烯腈工艺废水处理技术分析
丙烯腈工艺废水处理技术分析摘要:丙烯腈是某种农药或者医药的中间流程材料,也是橡胶、纤维等合成化学物的主要原材料,生产的主要地区为美国、西欧地区等国家。
据了解,生产丙烯腈的过程会产生大量有剧毒的化学品,例如氢氰酸,这对环境十分不友好。
而这一问题,不只在我国出现,世界各国也都面临着这个问题。
本文将基于丙烯腈的生产过程,探究丙烯腈在废水中的存在成分,进而总结含有丙烯腈的废水几种常见的处理方法。
关键词:丙烯腈工艺;废水处理;技术分析我们了解到,在生产丙烯腈的过程中会产生含有剧毒的化合物,成分也十分复杂,这样的化合物在水源当中具有更大的危害,非常难以处理。
但是我国国内对于丙烯腈的需求量巨大,因此研究如何处理含有丙烯腈的废水,对于我国的化学合成产业具有重要的意义,是国家迫切需要解决的问题,符合生态环保的理念,更是符合建立环境友好型社会的需要。
1.丙烯腈的生产流程通过查阅资料,我们得知可以通过以下四种方法合成丙烯腈,分别是乙炔法、环氧乙烷法、丙烷氨氧法和丙烯氨氧法。
在四种方法中,丙烯氨氧法是现在我国乃至全球范围内最常使用的方法。
在生产过程中,按照1:5:1的摩尔比将空气、氧气和丙烯送至反应器中,以正常室温作为反应温度,混合发生反应。
整个反应体系为放热过程。
因此,为了合理的回收利用放出的热量,通常可以回收放出的热量,从而产生高压蒸汽。
主要产物,丙烯腈在反应容器冷却至室温后,经过洗涤吸收中流等方式实现产物的提纯。
这种方法整个工艺流程十分简单,生产成本比较低,适合大量生产丙烯腈。
在利用丙烯氨氧法的生产过程中,除了大量的丙烯腈这个主要产物,还会产生大量的副产物和废水,其中副产物就是前文中提到的毒性巨大的化学产品。
我们得知,主要的副产物有氢氰酸、丙烯酸和羰基化合物等等。
这样的制作方法优点是,成本较低、生产工艺简单、合成的原材料来源广、数量多。
1.丙烯腈废水的来源和成分丙烯腈废水顾名思义,本身的主要污染物就是丙烯腈,大都来源于上述的生产工艺中,对环境的破坏力非常大。
分析含丙烯腈废气的处理工艺
《资源节约与环保》2019年第5期引言含丙烯腈在有机合成工业中占据重要组成部分,是一种单体,主要用于制造丁腈橡胶、合成树脂、塑料以及燃料等。
除此之外,还可以应用在部分生产过程的反应介质当中。
在生产含丙烯腈与使用含丙烯腈时,由于相关设备设施密封不到位,导致产生的废气对环境造成污染。
含丙烯腈毒性较高,如果含丙烯腈产生废气直接接触到皮肤或者被人体吸入,那么将会对人体健康造成严重危害。
所以,本文将针对含丙烯腈废气的处理工艺,以及含丙烯腈特点等进行相应阐述。
1含丙烯腈废气的处理工艺基本概述含丙烯腈产生的废气属于有机废气,有机废气是环境污染与大气污染的污染物之一。
不仅对环境造成影响,还会对人体造成危害,如果含丙烯腈废气被人吸入到体内,那么将会产生头晕目眩、恶心呕吐等现象[1]。
想要对丙烯腈废气进行处理,需要使用无污染工艺,尽量避免使用有毒原料,将有毒废气排放量控制在一定范围内,达到环保排放值。
一般情况下丙烯腈废气处理会采用两种方式,分别是消除法与回收法。
回收法主要包含变压吸附法、吸收法、冷凝法以及活性炭吸附法等。
在实际丙烯腈废气处理中,需要结合废气的物理性质、化学性质、废气浓度以及废气排放量等选择最为适用的方法。
而消除法通常包括直接燃烧法、生物氧化法以及紫外光催化氧化法,消除法的工作原理是利用化学反应,利用光、催化剂等与微生物进行有机结合,然后将丙烯腈废气转化为二氧化碳或者小分子化合物等。
2含丙烯腈特点含丙烯腈是一种对环境污染较大的污染物,尽管在大气中很难通过有效的的方式对其存在进行检测,但是在局部含丙烯腈浓度较高的区域,例如,腈纶车间等,可以对其进行检测。
含丙烯腈是一种液体,挥发性较强,并且很难与水相溶。
所以,少量的含丙烯腈泄漏或者会发出含丙烯腈废气,对环境与人体造成危害[2]。
低浓度含丙烯腈废气中的污染物浓度含量较低,通常情况下小于5000mg/m 3,所以,回收利用价值较小.并且如果想要对其进行净化,难度相对较大,并且所使用的费用较高。
丙烯腈装置尾气废液焚烧及余热回收技术
丙烯腈装置尾气废液焚烧及余热回收技术29安全、健康和环境2003年11月第3卷第11期安全、健康和环境SA F ET Y HEAL TH &ENV IRONM EN T摘要介绍了丙烯腈装置尾气、废液焚烧及余热回收技术,分析了其工艺技术特点,从环保角度对其技术进行了探讨。
关键词丙烯腈焚烧余热回收环保丙烯腈装置生产的主副产品都具有高毒性,未被充分吸收的反应器尾气和经过洗脱后剩余的废液中仍然含有大量的有毒物质存在。
国内丙烯腈厂家大都是将这些废液经过焚烧,废气直接排入大气,对环境造成了极大的污染。
中国石化集团公司安庆分公司腈纶厂丙烯腈装置采用了日本巴布柯克日立株式会社(简称BHK )的先进技术,解决了污染问题。
1工艺流程装置设计的正常处理量为:尾气为39900Nm 3/h ,操作最大负荷110%。
具体工艺流程见图1。
a )丙烯腈等装置尾气、废液的焚烧自丙烯腈装置吸收塔顶排出的反应器尾气(AOG)经水封罐液封后,再利用AOG 加热器预热,最后以适当的比例分成三股进入焚烧炉烧嘴燃烧;来自丙烯腈、回收硫铵装置的废液经处理后也以适当比例分三股进入焚烧炉烧嘴燃烧。
为了对焚烧炉各段的燃烧气体进行温度控制,采用燃料油为助燃料。
b )燃烧空气送入和烟气排放焚烧炉燃烧所需的燃烧空气通过空气鼓风机加压,再在空气加热器内用蒸汽将其预热至170℃后导入焚烧炉,焚烧炉排放的烟气从烟道送到余热锅炉回收热量后再从烟囱排入大气。
c )余热回收从焚烧炉排出的高温烟气进入余热回收锅炉系统回收热量,利用这些热量加热二级脱盐水产生热蒸汽供给其它生产利用。
2装置特点2.1工艺技术特点焚烧炉利用其独特的“气体还原反应技术”,利用尾气、废液中含有氰化物能对氮氧化物进行还原的特点进一步控制其反应,从而降低最终排放物中NOx 的含量,达到控制排放的目的。
工艺特点具体体现在以下几方面:a )能同时焚烧丙烯腈装置向外排放的尾气和废液,在高温下彻底分解废物中的有毒物质氰氢酸、丙烯腈、乙腈等,达到大气排气指标。
研究含丙烯腈废气的处理工艺
研究含丙烯腈废气的处理工艺摘要:丙烯腈是我国明令禁止私人使用的剧毒危险品,所以必须注重丙烯腈的存储和使用,尤其是应用处理。
此次研究主要是探讨分析含丙烯腈废气的处理工艺,并且通过实例分析,介绍丙烯腈废气的最佳处理工艺,希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词:丙烯腈;有机废气;处理工艺有机废气属于大气污染物,对人体健康危害性非常大,在接触之后会出现血象变化、气喘心慌以及头晕头痛等症状。
在治理有机废气时对毒害废气排放量进行控制,并且使用无毒害、无污染原料和生产工艺,确保其满足环境保护要求。
一般来说,治理有机废气污染物时主要应用消除法和回收法。
其中,消除法主要是通过微生物、催化剂和光热反应将有机污染物转化为水和二氧化碳,包括紫外光催化氧化法、等离子体法、生物氧化法以及催化燃烧法等。
回收法需要考虑到废气物化性质、排放量、排放物经济价值以及排放标准等因素,包括冷凝法、变压吸附法、活性炭吸附法和膜分离技术等。
1、含丙烯腈废气特点含丙烯腈废气会对环境造成较大污染,虽然无法通过有效措施检测大气中丙烯腈含量,然而针对局部丙烯腈含量比较高的区域内可以实施检测。
丙烯腈属于液体形态,具有较强的挥发性和疏水性,因此含丙烯腈废气排放会危害人体健康和大气环境。
浓度比较低的含丙烯腈废气中,污染物含量也比较低,因此回收价值不高。
若需要对含丙烯腈废气实施净化处理,则处理难度比较大,且需要花费较多成本。
2、含丙烯腈废气的处理工艺2.1生物分解处理法此种处理方法是在微生物处理废气基础之上所研发的新型处理工艺,这可以有效处理含丙烯腈气废气。
在处理过程中,活性微生物会吸附在多孔介质和潮湿介质中,大气中浓度比较低的有废气会提供活性微生物生命养分和能源,之后将活性微生物转化为无机物或者细胞组成物质。
与传统含丙烯腈废气处理方法相比较,生物分解处理方法的安全性和经济性比较高,并且具备良好的处理效果,不会对生态环境造成污染。
然而为了确保该项处理技术的应用效果,必须全面解决菌种培养问题。
丙烯腈急冷塔尾气治理技术
丙烯腈急冷塔尾气治理技术张春玲1ꎬ陈章哲2ꎬ谷中鸣1ꎬ匡文辉1ꎬ邢文听1ꎬ韩㊀娟1ꎬ张志岩1(1.河南省化工研究所有限责任公司ꎬ河南郑州㊀450052ꎻ2.北京机电工程总体设计部ꎬ北京㊀100854)摘㊀要:根据丙烯腈急冷塔尾气特点ꎬ分析了国内常用的尾气治理技术的可行性ꎮ某石化企业年产13万t丙烯腈装置采用催化氧化(CO)+SCR技术ꎬ治理急冷塔尾气效果较好ꎬ说明了该技术具有优越性ꎮ关键词:丙烯腈ꎻ尾气治理ꎻ催化氧化ꎻSCR中图分类号:TQ09㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1003-3467(2019)12-0010-03TailGasTreatmentTechnologyofAcrylonitrileQuenchTowerZHANGChunling1ꎬCHENZhangzhe2ꎬGUZhongming1ꎬKUANGWenhui1ꎬXINGWenting1ꎬHANJuan1ꎬZHANGZhiyan1(1.HenanChemicalResearchInstituteCo.LtdꎬZhengzhou㊀450052ꎬChinaꎻ2.BeijingGeneralDe ̄signDepartmentofMechanicalandElectricalEngineeringꎬBeijing㊀100854ꎬChina)Abstract:AccordingtothetailgascharacteristicsofacrylonitrilequenchtowerꎬthefeasibilityoftailgastreatmenttechnologyinChinaisanalysed.Thetechnologyofcatalyticoxidation(CO)+SCRisusedinanacrylonitrileplantwithanannualoutputof130000tonsinapetrochemicalenterpriseꎬthetreatmenteffectofquenchtowertailgasisgood.Itshowsthatthetechnologyhasadvantages.Keywords:acrylonitrileꎻtailgastreatmentꎻcatalyticoxidationꎻSCR㊀㊀丙烯腈主要用于合成纤维㊁合成橡胶和合成树脂的重要单体ꎬ同时也用于其他有机合成和医药工业ꎮ目前国内丙烯腈常用的生产工艺主要有丙烯氨氧化法㊁丙烷氨氧化法ꎮ丙烯氨氧化法是以丙烯和氨气为原料生产丙烯腈ꎬ主要副产物为氢氰酸㊁乙腈ꎮ反应式为:CH2CHCH3+NH3+3/2O2ңCH2CHCN+H2O丙烷氨氧化法:有直接氨氧化工艺(一步法)和丙烷脱氢后再丙烯氨氧化工艺(两步法)ꎮ丙烷直接氨氧化工艺是丙烷在催化剂作用下ꎬ同时发生丙烷氧化脱氢反应和丙烯氨氧化反应ꎮ反应式为:CH3CH2CH3+NH3+2O2ңCH2CHCN+4H2O丙烷脱氢后再丙烯氨氧化工艺是以丙烷为原料分两步进行ꎮ①丙烷脱氢生成丙烯ꎻ②用传统丙烯氨氧化工艺生成丙烯腈ꎮ丙烷氨氧化法工艺技术较丙烯技术有原料价格上的优势ꎬ但是由于丙烷转化率过低ꎬ反应产物较复杂ꎬ装置投资费用高于丙烯法工艺[1-2]ꎮ丙烯氨氧化法技术具有原料易得㊁工艺过程简单㊁操作稳定㊁产品精制方便㊁产品成本低等优点ꎬ是目前国内外最主要的生产方法ꎮ丙烯氨氧化法生产丙烯腈包括流化床反应单元㊁急冷回收单元㊁精制单元㊁副产品氢氰酸和乙腈分离精制单元ꎮ在生产过程中产生的废气主要为急冷塔尾气ꎬ经水吸收塔吸收后废气主要成分为丙烯㊁氨气㊁丙烯腈㊁丙烯酸㊁丙烯醛㊁乙腈㊁氰化氢ꎬ其中丙烯腈和氰化氢均属于剧毒化学品ꎬ必须彻底治理ꎮ另外丙烯腈精馏塔㊁氢氰酸精馏塔和乙腈精馏塔的不凝气可以与急冷塔尾气合并处理ꎮ1㊀丙烯腈急冷塔尾气特点目前国内丙烯腈生产装置一般为单套年产13万t丙烯腈ꎬ废气量可以达到10ˑ104m3/hꎬ废气中烃类有机物含量较高ꎬ其他挥发性有机物含量较低ꎮ丙烯腈装置的水吸收塔尾气和工程中的不凝气ꎬ含㊀㊀收稿日期:2019-05-28㊀㊀作者简介:张春玲(1967-)ꎬ女ꎬ教授级高级工程师ꎬ从事化工环保工作ꎬ电话:13939000592ꎬE-mail:964482438@qq.comꎮ01 河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年㊀第36卷有大量空气ꎬ气量很大ꎮ有机物中含量最大的成分为非甲烷总烃ꎬ其他挥发性有机物含量较小ꎬ但是由于丙烯腈㊁氰化氢㊁乙腈毒性较大ꎬ必须最大限度地去除ꎮ丙烯腈吸收塔尾气处理措施主要有传统的热力焚烧工艺及催化氧化燃烧两种ꎬ目前均已国产化ꎮ某石化企业年产13万t丙烯腈生产装置ꎬ其尾气中丙烯腈为50~60mg/m3ꎬ5~6kg/hꎻ非甲烷总烃27000~28000mg/m3ꎬ2700~2800kg/hꎻ氰化氢4.25~4.26mg/m3ꎬ0.425~0.426kg/hꎻ乙腈30~32mg/m3ꎬ3.0~3.2kg/hꎻ一氧化碳1000~1100mg/m3ꎬ100~110kg/hꎮ2㊀废气治理技术选择2.1㊀热力焚烧工艺(AOGI)传统热力焚烧工艺是采用燃料将尾气加热到着火温度之上(根据尾气中有机物的组成和浓度的不同ꎬ通常在650~1100ħ)ꎬ将尾气中的有机物直接转化为二氧化碳和水ꎮ有机物的转化率与操作温度㊁停留时间㊁进料尾气中有机物的浓度㊁有机物的类型和混合效果有关ꎮ工艺流程要点如下:①丙烯腈尾气㊁补充燃料和补充空气混合后进入热力焚烧炉进行热力焚烧ꎬ焚烧温度900~1100ħꎻ②配备空气鼓风机ꎬ向焚烧炉中鼓入大量空气用于助燃ꎬ为燃料气燃烧和尾气燃烧提供足够氧气ꎻ③净化后的气体经蒸汽过热器㊁余热锅炉等回收热量ꎻ净化尾气通过引风机引入烟囱排放ꎮ2.2㊀催化氧化工艺(AOGC)催化氧化法是在有氧气存在的条件下ꎬ通过催化剂使有机物转化为二氧化碳和水ꎬ催化剂的存在可大幅降低反应活化能ꎮ因此ꎬ可在较低的操作温度下获得较高的有机物转化效率ꎮ催化氧化法是处理有机废气的一种比较理想的技术方法ꎬ其处理的有机物浓度范围宽ꎬ有机物转化率98%以上ꎬ同时对一氧化碳有很好的转化效果ꎬ转化率99.9%以上ꎮ工艺流程要点如下:①配备空气鼓风机ꎬ提供催化氧化反应所需的氧气ꎻ②采用尾气换热器回收反应热ꎬ将入口丙烯腈尾气预热至有机物起燃温度ꎻ③丙烯腈尾气进入催化氧化反应器和催化还原反应器ꎬ在催化剂作用下将有害的挥发性有机物及氮氧化物转化为二氧化碳㊁氮气和水ꎻ④净化后的气体经蒸汽过热器㊁余热锅炉和尾气换热回收热量ꎬ净化尾气进入烟囱排放ꎮ2.3㊀尾气治理工艺技术方案的比较和选择传统工艺采用热力焚烧来处理丙烯腈尾气ꎬ由于尾气具有流量大㊁热值高㊁毒性高㊁有机物浓度波动大等特点ꎬ传统热力焚烧处理过程会存在系统不稳定㊁消耗燃料高㊁有NOx二次污染㊁运行费用高等问题ꎮ丙烯腈装置吸收塔顶尾气的浓度组成比较适合催化氧化工艺ꎬ并且催化氧化工艺较热力焚烧工艺有不消耗任何燃料㊁运行费用低㊁系统故障率低㊁操作安全可靠㊁开车安全快速㊁运行稳定等优势ꎮ催化氧化处理系统和热力焚烧系统比较见表1ꎮ表1㊀催化氧化处理系统和热力焚烧系统技术特点对比技术催化氧化处理系统(CO+SCR)热力焚烧系统(TO)操作温度300~600ħ800~1000ħ挥发性有机物催化剂高效尾气处理催化剂ꎬ业绩多ꎬ成熟可靠无NOx催化剂高效氮氧化物脱除催化剂ꎬ业绩多ꎬ成熟可靠无有机物/CO/NOx脱除率VOCȡ98%ꎬCOȡ99%ꎬNOxȡ95%VOCȡ99%ꎬCOȡ99%ꎬ无法解决NOx污染热损失小较大开工时间2~3hꎬ开车简单安全需要烘炉ꎬ开工时间较长ꎬ操作较复杂泄漏情况无泄漏有一定泄漏量燃料消耗无需补加燃料开工和正常运行均需补充燃料和空气安全性分析无火焰氧化ꎬ可布置在防爆场所用燃料开车ꎬ有明火ꎬ需要可靠的燃烧控制系统投资一般较低占地面积较小较大ꎬ有明火设备ꎬ需布置在非防爆区域氮氧化物排放浓度低ꎬ能够达标高温下会产生NOx二次污染ꎬNOx的污染问题无法解决㊀㊀通过表1可以看出:热力焚烧系统(TO)主要存在燃料气消耗量大㊁耗电量大㊁热损失大㊁有明火设备㊁开车较复杂㊁运行费用很高及存在NOx二次污染等问题ꎮ而催化氧化处理系统(CO+SCR)与热力焚烧系统(TO)相比ꎬ具有不消耗燃料㊁运行费用低㊁无火焰氧化㊁系统故障率低㊁操作安全可靠㊁系统开车安全快速㊁运行稳定的优势ꎬ但因使用催化剂ꎬ一次投资较高ꎮ因此丙烯腈急冷塔尾气采用催化氧11第12期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张春玲等:丙烯腈急冷塔尾气治理技术化燃烧技术处理ꎬ有较好的系统稳定性和节约能源等优势ꎬ经处理的急冷塔尾气ꎬ符合国家有关的污染物排放标准要求ꎮ3㊀催化氧化+还原处理系统技术原理催化氧化处理技术采用贵金属铂㊁钯蜂窝催化剂ꎬ在250~600ħ的条件下催化氧化尾气中的挥发性有机物ꎬ可以转化成二氧化碳㊁氯化氢㊁二氧化氮㊁二氧化硫㊁氯气㊁水和氮气ꎮ石油化工装置尾气中有含氮有机物或含氮化合物比如HCN㊁乙腈㊁丙烯腈㊁吡啶等ꎮ采用催化氧化技术处理后会有部分含氮化合物转化氮氧化物ꎬ还有部分HCN不易转化ꎬ需要采用选择性催化氧化技术进一步处理ꎮ选择性催化氧化(SCR)采用科莱恩集团生产的陶瓷蜂窝催化剂ꎬ在450~520ħ条件下ꎬ添加NH3将尾气中氮氧化物还原为氮气和水ꎬ废气中O2不参与反应ꎮ典型化学反应如下:4NH3+6NOң5N2+6H2O8NH3+6NO2ң7N2+12H2OHCN在选择性催化氧化过程中发生如下反应:4HCN+5O2ң2N2+2H2O+4CO24㊀治理效果AOGC(催化氧化+SCR)技术处理工艺流程图见图1ꎮ图1㊀AOGC(催化氧化+SCR)治理丙烯腈吸收塔尾气工艺流程图㊀㊀某石化企业年产13万t丙烯腈装置吸收塔顶部排出的尾气首先分别经气液分离罐分离游离液体ꎬ然后与燃烧所需的空气混合ꎬ经尾气换热器加热到300~600ħ之后再经电加热器进入催化氧化反应器ꎬ在该反应器中进行催化氧化反应ꎬ将有害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水ꎮ从该反应器出来的净化气体进入蒸汽过热器㊁余热锅炉回收部分热量后进入SCR反应器ꎬ尾气中的NOx在SCR催化剂作用下与补加的氨进行选择性催化还原反应ꎬ将尾气中的NOx还原成N2和水ꎬ之后净化尾气经换热器回收热量后排入烟囱ꎮ采用该技术治理后ꎬ尾气中污染物排放情况为非甲烷总烃浓度70~80mg/m3ꎬ丙烯腈浓度0.3~0.4mg/m3ꎬ氰化物浓度0.05~0.1mg/m3ꎬ乙腈浓度0.2~0.3mg/m3ꎬNO2浓度72~80mg/m3ꎬSO2浓度8~10mg/m3ꎮ丙烯腈的去除效率可达到99.2%ꎬ非甲烷总烃的去除效率可达到99.72%ꎬNO2的去除效率可达到80%ꎬ氰化物的去除效率可达到97.52%ꎬ乙腈的去除效率可达到98.8%ꎮ能够稳定达到«石油化学工业污染物综合排放标准»(GB31571-2015)废气污染物特别排放限值要求ꎮ5㊀结论采用AOGC(CO+SCR)技术治理丙烯腈吸收塔尾气具有以下优点:①系统安全系数高ꎬ金属铂㊁钯催化剂和SCR催化剂具有寿命长㊁阻力小㊁热稳定性好㊁污染物去除效率高㊁运行稳定㊁适应范围广等特点ꎬ可保证废气稳定达标排放ꎬ满足环保管理要求ꎮ②采用高效换热器回收反应热ꎬ以加热进料尾气ꎬ正常运行过程中无需附加燃料ꎻ完善的余热回收系统ꎬ最大限度地回收余热ꎬ使尾气处理系统创造显著的经济效益ꎮ③采用丙烯腈主装置的集散控制系统可对该尾气处理系统进行自动控制ꎬ自动化程度高ꎬ便于运行管理和检修ꎻ设备布置紧凑ꎬ节省土建和安装费用ꎮ④催化氧化+SCR技术已成功入选2016年国家环境保护部编制的«2016年国家先进污染防治技术目录(VOCs防治领域)»中 工业生产过程中产生丙烯腈等含氮VOCs处理 推广技术ꎮ参考文献:[1]㊀赵枫.丙烯腈尾气处理方法探讨[J].炼油与化工ꎬ2015(4):68-69.[2]㊀蒋有平.丙烯睛装置吸收塔尾气焚烧炉的设计[J].石油化工设备技术ꎬ2007ꎬ28(4):42-44.21 河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年㊀第36卷。
含丙烯腈废气的处理工艺
含丙烯腈 废气 的处理工艺
谢 玉蓉 ( 广州市环境技术 中心 广东广 州5 1 0 1 8 0 ) 功的实现了采用膜技术 回收废气 中的 V O C s 的T业化生产 。但 目
前 m 于技 术 的 原 因 , 应 用范 嗣 尚小 , 并 未 大 面 积推 广 。
2有 机废 气 的活性炭 吸 附处理 工艺
吸 附法 是 利 J 1 j 某 些 具 有 吸 附 能 力 的 物 质 如 活性 炭 、硅 胶 、 沸
石分 子筛 、 活性氧化铝等吸附有 害成分 而达到 消除有害污染 的 日
l有 机废 气处 理工 艺概 述
有机废气 是主要大气 污染物之 一 , 对 人体有害 , 引 起 的 共
的 。吸附法适 用于几乎所有 的气栩污染物 , 一 般是 中低浓 度的气 相污染物 ; 吸附效果取决 于吸附剂性质 、 气相 污染 物种类和 吸附
有机物分解为 C O 、 H O和其它无机 物 ,有较 大潜 在应用价值 , 具 有反应效 率高 、 不受溶剂分子影 响 、 易 回收 、 反应速 率快等优点 ,
纤维 的微孔容积大 , 吸附容量高 , 且具有 良好的脱附性能 , 冈此 可
使之达到规定的排放标准后才能排 人大气 。 具体参数如下 : 好 的特点 , 特别在节能方 面有很大 的潜 力。但 目前该技术仍未能 净化 , 废 气组成 ( m o 1 %) : 丙烯 腈 1 . 2 %, 氮气 9 8 . 8 %; 天 j 烯睛 最大浓 解决一些关键的科学问题 , 导致 了其尚未走 近实用化行列 。 4 g / m ; ( 3 ) T i O 光催化 法。该法 在常温 、 常压条件下 , 能将废气 中的 度 2
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研究含丙烯腈废气的处理工艺
发表时间:2019-09-20T09:52:22.167Z 来源:《防护工程》2019年11期作者:包诚磊吴艳萍吕雄标[导读] 介绍丙烯腈废气的最佳处理工艺,希望能够对相关人员起到参考性价值。
浙江菲尔特环保工程有限公司浙江杭州 310000 摘要:丙烯腈是我国明令禁止私人使用的剧毒危险品,所以必须注重丙烯腈的存储和使用,尤其是应用处理。
此次研究主要是探讨分析含丙烯腈废气的处理工艺,并且通过实例分析,介绍丙烯腈废气的最佳处理工艺,希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词:丙烯腈;有机废气;处理工艺有机废气属于大气污染物,对人体健康危害性非常大,在接触之后会出现血象变化、气喘心慌以及头晕头痛等症状。
在治理有机废气时对毒害废气排放量进行控制,并且使用无毒害、无污染原料和生产工艺,确保其满足环境保护要求。
一般来说,治理有机废气污染物时主要应用消除法和回收法。
其中,消除法主要是通过微生物、催化剂和光热反应将有机污染物转化为水和二氧化碳,包括紫外光催化氧化法、等离子体法、生物氧化法以及催化燃烧法等。
回收法需要考虑到废气物化性质、排放量、排放物经济价值以及排放标准等因素,包括冷凝法、变压吸附法、活性炭吸附法和膜分离技术等。
1、含丙烯腈废气特点
含丙烯腈废气会对环境造成较大污染,虽然无法通过有效措施检测大气中丙烯腈含量,然而针对局部丙烯腈含量比较高的区域内可以实施检测。
丙烯腈属于液体形态,具有较强的挥发性和疏水性,因此含丙烯腈废气排放会危害人体健康和大气环境。
浓度比较低的含丙烯腈废气中,污染物含量也比较低,因此回收价值不高。
若需要对含丙烯腈废气实施净化处理,则处理难度比较大,且需要花费较多成本。
2、含丙烯腈废气的处理工艺 2.1生物分解处理法
此种处理方法是在微生物处理废气基础之上所研发的新型处理工艺,这可以有效处理含丙烯腈气废气。
在处理过程中,活性微生物会吸附在多孔介质和潮湿介质中,大气中浓度比较低的有废气会提供活性微生物生命养分和能源,之后将活性微生物转化为无机物或者细胞组成物质。
与传统含丙烯腈废气处理方法相比较,生物分解处理方法的安全性和经济性比较高,并且具备良好的处理效果,不会对生态环境造成污染。
然而为了确保该项处理技术的应用效果,必须全面解决菌种培养问题。
例如在使用生物分解处理技术处理含丙烯腈废气时,当有机废气浓度在每立方米1500mg时,生物分解处理工艺的处理效率可高达100%。
2.2放电等离子处理工艺此种处理方法主要是通过高压放电方式平获得非热平衡等离子体,采用高压放电方式,能够产生高能电子或者电子活性粒子,从而破坏化学键。
通过此种处理工艺可以使废气当中的分子发生置换反应,从而生成水和二氧化碳。
放电等离子体处理方法借助相应处理技术,可以将毒害废气转化为水和二氧化碳。
这种处理方法可以有效结合催化设备和催化剂,以此提升含丙烯腈废气处理效果。
放电等离子体处理技术便于操作,且流程简便,具有较强的可操作性和实用性。
因此可以将放电等离子体处理方法推广应用到含丙烯腈废气处理中。
2.3膜分离处理技术
该项处理技术已经成为含丙烯腈废气处理的热点研究技术。
开销处理技术操作流程简便,并且具有较高的回收率,降低能源消耗,不会对生态环境造成污染。
国外多数国家已经就膜分离处理技术应用到含丙烯腈废气处理中。
当前,我国部分工业企业也尝试将膜分离技术遇应用到含丙烯腈废气处理中。
3、含丙烯腈废气的处理工艺实例分析 3.1废气来源分析
此次工程的含丙烯腈废气来源于丙烯腈存储罐排放气,存储罐应用立式固定顶罐。
当环境温度变化或者罐体进料时,会导致物料发生热胀冷缩效应,从而排放出废气。
在储罐进料时所产生的废气为大呼吸废气,温度变化所产生的废气为小呼吸废气。
不管是大呼吸废气还是小呼吸废气,都含有浓度比较高的丙烯腈气体。
由于丙烯腈毒害性非常强,为了防止对周边环境造成污染影响。
必须对排放气体进行净化处理,确保其满足排放标准之后才排放到大气中。
执行标准如下:废气组成成分包含1.2%丙烯腈,98.8%氮气。
丙烯腈浓度最大不超过每立方米24g。
处理量为每小时650Nm3。
处理后废气标准按照大气污染物排放标准实施,将丙烯腈含量控制在每立方米20mg以下。
3.2排放标准
按照环境空气质量标准当中所设定的标准等级,在实施净化处理之后按照大气污染物排放标准实施。
丙烯腈浓度最大不超过每立方米24g,最大流量控制在每小时650Nm3,排放速率控制在每小时0.0132kg。
若最高排放浓度相同时,按照稀释后总流量计算最大流量,最大排放速率控制在每小时0.66kg。
烟囱最低高度控制在15m,此时排放速率应当控制在每小时0.77kg。
此次处理工程的验收标准为最高允许排放浓度为每立方米22mg、烟囱高度15m。
3.3选择最佳处理工艺
我国主要采用吸附、催化、燃烧联合工艺处理丙烯腈废气,然而由于此种处理方法的工艺复杂,且地面占用面积比较大,对于操作条件的要求比较高,因此无法推广应用。
在现代工艺技术快速发展过程中,开始应用活性炭作为吸附介质,以此加强吸附剂的吸附稳定性。
效果以及效率等,只需要一次吸附处理就能够确保废气达到排放标准。
降低处理工艺的成本投入,增加丙烯腈回收量,减少能源消耗。
表1为活性炭纤维性能参数。
表1 活性炭纤维性能参数。