一種己內(nèi)酰胺裝置尾氣凈化方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種己內(nèi)酰胺裝置尾氣凈化方法和裝置，凈化裝置包括尾氣引風(fēng)機(jī)，其特征在于：沿氣體流動方向依次設(shè)置脫硫設(shè)備、尾氣預(yù)加熱器、氣-氣換熱器、加熱器和脫硝反應(yīng)器，各設(shè)備之間采用管道連通。本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法，采用氨水吸收脫硫、氨氣選擇性催化還原法脫硝組合工藝，凈化方法采用權(quán)利要求1所述的凈化裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的尾氣凈化方法和裝置具有安全可靠、工藝簡單、操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種己內(nèi)酰胺裝置尾氣凈化方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一種尾氣凈化方法，具體地說是一種采用氨法同時脫除己內(nèi)酰胺尾氣中NOx (氮氧化物的總稱)、SOx (硫氧化物的總稱)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人類對能源的消費(fèi)需求急劇增加，由此帶來的溫室效應(yīng)和酸雨等環(huán)境問題正威脅人類的生存環(huán)境。因此，開展從己內(nèi)酰胺尾氣、煙道氣、煉廠催化裂化再生煙氣等集中排放源中減排NOx、SOx是最為有效的方法，具有重大的戰(zhàn)略意義。
[0003]意大利SNIA甲苯法工藝生產(chǎn)己內(nèi)酰胺技術(shù)中，亞硝基硫酸制備裝置是SNIA甲苯法工藝主要生產(chǎn)裝置之一，采用氨接觸氧化生成NO，部分NO氧化成NO2，用發(fā)煙硫酸吸收NOx制備亞硝基硫酸，尾氣用硫酸吸收氮氧化物，排放尾氣中含有NOx和SOx，尾氣直接排放將對引起嚴(yán)重的大氣污染，因此，開發(fā)合適的尾氣治理方法十分必要。己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣的主要特點(diǎn)是氣量相對于鍋爐煙氣排放量小、NOx的濃度高、且含有相對少量的SOx，排放尾氣為干氣、且為常壓。
[0004]目前，煙氣或尾氣脫硫的主要方法有石灰石-石膏法、海水脫硫法、鎂法、鈉法和氨法等。石灰石-石膏法占地面積大、系統(tǒng)復(fù)雜、能耗和運(yùn)行成本高。濕式氨法煙氣脫硫的脫硫塔主要有填料塔、液柱塔和噴淋塔，占地小、投資和運(yùn)行費(fèi)用相對低，但氨法煙氣脫硫主要存在的問題是排放尾氣中的氣溶膠問題，氣溶膠在凈化尾氣中難以去除，且存在氨逃逸問題。
[0005]尾氣脫硝的主要方法有:選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、吸收法、吸附法等。SCR法的脫硝率高，能滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，但工藝復(fù)雜、投資偏高。SNCR法工藝相對簡單，投資低，但脫硝效率低，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]CN101890279A公開了一種高效氨法煙氣脫硝工藝及其裝置，該工藝中脫硝還原劑先常溫霧化再高溫汽化噴入燃燒爐中，還原劑與NOx發(fā)生選擇性非催化還原反應(yīng)，但該方法不適用于常溫常壓的己內(nèi)酰胺排放尾氣的凈化處理。
[0007]CN101053747A公開了 一種先氧化煙氣中的NO，再利用氨作為吸收劑進(jìn)行脫硫脫硝，該工藝需要消耗大量的雙氧水、臭氧等氧化劑，該工藝成本較高。CN101934191A公開了氨法煙氣同時脫硫脫硝方法，采用脫硫脫硝一體塔凈化煙氣中的NOx和SOx，該工藝簡單，但是該法的脫硝效率低。不適合于己內(nèi)酰胺尾氣的凈化處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法和裝置，本發(fā)明所述的尾氣凈化方法和裝置具有安全可靠、工藝簡單、操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣的凈化裝置，所述的裝置主要包括尾氣引風(fēng)機(jī)，沿氣體流動方向依次設(shè)置脫硫設(shè)備、尾氣預(yù)加熱器、氣-氣換熱器、加熱器和脫硝反應(yīng)器，各設(shè)備之間采用管道連通。己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣由引風(fēng)機(jī)入口進(jìn)入風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)的尾氣出口與脫硫設(shè)備的尾氣進(jìn)口連接，脫硫設(shè)備的氣體出口通過管道與尾氣預(yù)加熱器的氣體進(jìn)口相連，預(yù)加熱器氣體出口通過管道與脫硝還原劑管線和氣-氣換熱器的冷物流進(jìn)口連接，尾氣和還原劑氨氣混合由氣-氣換熱器的冷物流進(jìn)口進(jìn)入氣-氣換熱器中，氣-氣換熱器的冷物流出口與加熱器的進(jìn)口連接，廢氣經(jīng)過加熱后進(jìn)入脫硝反應(yīng)器的進(jìn)口，脫硝反應(yīng)器的出口與氣-氣換熱器的熱物流進(jìn)口連接，氣體在換熱器中換熱后，凈化氣體由氣-氣換熱器的熱物流出口排出。
[0010]本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，采用本發(fā)明上述凈化裝置，所述的尾氣凈化方法采用氨水吸收脫硫、氨氣選擇性催化還原法脫硝組合工藝。由己內(nèi)酰胺裝置排放的尾氣通過引風(fēng)機(jī)抽引提壓后，進(jìn)入脫硫設(shè)備中，尾氣在脫硫設(shè)備中與氨水發(fā)生反應(yīng)，氨水吸收尾氣中的S0X，尾氣經(jīng)過脫硫后，預(yù)熱至45°C~60°C，預(yù)熱后氣體與脫硝還原劑氨氣混合，氣體混合后，與選擇性催化還原法脫硝凈化反應(yīng)的尾氣換熱回收熱量，換熱至溫至1600C ^2500C，然后進(jìn)入加熱器中，加熱器將尾氣加熱至280~380°C，加熱后的尾氣在脫硝反應(yīng)器中進(jìn)行選擇性催化還原反應(yīng)脫硝，脫硝反應(yīng)器的排放氣經(jīng)過熱量回收，排放凈化氣可達(dá)標(biāo)排放。
[0011]本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，所述的尾氣引風(fēng)機(jī)可采用離心風(fēng)機(jī)、渦旋風(fēng)機(jī)等形式，引風(fēng)機(jī)為本凈化系統(tǒng)提供動力，風(fēng)機(jī)可將尾氣升壓至5~8kPa，壓力優(yōu)選5~6kPa。
[0012]本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，所述的脫硫劑采用氨水，氨水質(zhì)量濃度高于0.1%，低于5%，優(yōu)選低于2%，最優(yōu)選低于1%。調(diào)節(jié)脫硫過程中氣液比，液氣比一般為5~50 L/M3(升噴淋液/立方米煙氣)，優(yōu)選為10~30 L/M3，控制脫硫排放液的pH大于7，優(yōu)選為7.5~10.5。通過控制排放液的pH值大于7,可防止脫硫設(shè)備的排放氣中形成氣溶膠，同時由脫硫設(shè)備中逃逸出的氨可作為脫硝反應(yīng)的還原劑。脫硫外排液可去污水處理場或其它脫硫裝置。
[0013]本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，所述的脫硫設(shè)備可采用填料塔、噴淋塔和超重力反應(yīng)器等形式，脫硫設(shè)備優(yōu)選超重力反應(yīng)器，尾氣在脫硫設(shè)備內(nèi)的壓降控制在
0.3~0.8 kPa，壓降優(yōu)選 0.3~0.6 kPa。
[0014]本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，所述的預(yù)加熱器和加熱器可采用電加熱、燃?xì)饧訜帷⒄羝訜?、換熱器等形式。尾氣預(yù)加熱器將尾氣預(yù)熱至45°C~60°C，尾氣預(yù)加熱器優(yōu)選換熱器或電加熱器，尾氣預(yù)加熱的優(yōu)選溫度為45°C~50°C。尾氣加熱至450C~50°C，可防止尾氣對氣-氣換熱器的腐蝕。尾氣加熱器是將尾氣加熱至脫硝反應(yīng)器入口所需溫度，加熱器的形式優(yōu)選燃?xì)饧訜崞鳌?br> [0015]本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，所述的氣-氣換熱器可選用熱管換熱器、列管式換熱器、板式換熱器等，優(yōu)選熱管換熱器。尾氣與凈化氣在換熱器內(nèi)換熱后，可將尾氣加熱至160°C ~250°C，將凈化氣中的大部分熱量回收。
[0016]本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，所述脫硝反應(yīng)器可采用立式或臥式，優(yōu)選立式。脫硝反應(yīng)器中尾氣可上進(jìn)下處，也可下進(jìn)上出。
[0017]己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，氣體加熱、氣體換熱、選擇性催化還原法等技術(shù)及相關(guān)內(nèi)容是技術(shù)人員所熟知的內(nèi)容。[0018]本發(fā)明針對己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣中NOx含量高、SOx含量低、不含水蒸汽等特點(diǎn)，研究開發(fā)了適宜的方法和裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法和裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明方法中，尾氣采用氨法脫硫、氨氣選擇性還原脫硝組合工藝，簡化了尾氣脫硫脫硝的工藝流程?？杀苊馕矚庵械腟Ox與NH3在高溫條件下反應(yīng)形成銨鹽軟垢，而影響換熱器的換熱效果的問題。
[0019]2、本發(fā)明方法中，氨水在脫硫設(shè)備中吸收SOx，將逃逸出氨氣至氣體中，逃逸的氨氣可作為氨法脫硝的部分的還原劑，因此，采用該組合工藝可避免單純的氨法脫硫存在的氨逃逸問題。
[0020]3、本發(fā)明方法中，尾氣采用小于2%濃度的氨水作為脫硫吸收液，并控制氣液比、吸收液和外排液的PH值，與常規(guī)氨法脫硫過程中脫硫吸收液pH值低于7的方法相比，仍避免了脫硫過程中形成氣溶膠，避免了后續(xù)設(shè)備銨鹽沉積問題。
[0021]4、本發(fā)明方法中，尾氣經(jīng)過脫硫后預(yù)熱至45°C?60°C，防止了換熱器的腐蝕，增加了設(shè)備的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法的一種具體過程流程示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體情況，但不限于下述的實(shí)施例。
[0024]本發(fā)明提供了一種己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣的凈化裝置，所述的裝置主要包括尾氣引風(fēng)機(jī)2、脫硫設(shè)備5、尾氣預(yù)加熱器8、氣-氣換熱器12、加熱器14和脫硝反應(yīng)器15及相應(yīng)的管道等。己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣I由引風(fēng)機(jī)2入口進(jìn)入風(fēng)機(jī)2，引風(fēng)機(jī)2的尾氣出口與脫硫設(shè)備5的尾氣進(jìn)口連接，脫硫設(shè)備5的氣體出口通過管道與尾氣預(yù)加熱器8的氣體進(jìn)口相連，預(yù)加熱器8氣體出口通過管道與脫硝還原劑管線9和氣-氣換熱器12的冷物流進(jìn)口連接，尾氣和還原劑氨氣混合由氣-氣換熱器12的冷物流進(jìn)口進(jìn)入氣-氣換熱器12中，氣-氣換熱器12的冷物流出口與加熱器14的進(jìn)口連接，廢氣經(jīng)過加熱后進(jìn)入脫硝反應(yīng)器15的進(jìn)口，脫硝反應(yīng)器15的出口與氣-氣換熱器12的熱物流進(jìn)口連接，氣體在換熱器12中換熱后，凈化氣體由氣-氣換熱器12的熱物流出口排出。
[0025]本發(fā)明己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法中，己內(nèi)酰胺裝置排放的尾氣I通過引風(fēng)機(jī)2抽引提壓后，升壓氣體3進(jìn)入脫硫設(shè)備5中，尾氣I在脫硫設(shè)備5中與吸收液氨水4傳質(zhì)反應(yīng)，氨水4吸收尾氣I中的SOx，脫硫外排液6可去污水處理場或其它現(xiàn)有脫硫裝置。尾氣I經(jīng)過脫硫后，脫硫氣體7經(jīng)過預(yù)熱器8預(yù)熱至45°C飛(TC，預(yù)熱后的10氣體與脫硝還原劑管線9來的脫硝還原劑氨氣混合，混合氣體11由氣-氣換熱器12換熱回收熱量，氣體換熱至160°C ?250°C，換熱氣體13然后進(jìn)入加熱器14中，加熱器14將尾氣加熱至300°C，加熱后的尾氣在脫硝反應(yīng)器15中進(jìn)行脫硝反應(yīng)，脫硝反應(yīng)器15的排放氣16再經(jīng)過氣-氣換熱器12換熱回收熱量，熱量回收后的排放凈化氣17可達(dá)標(biāo)排放。
[0026]實(shí)施例1
本實(shí)施例中，己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣的組成見表1，采用本發(fā)明方法可使凈化氣體達(dá)標(biāo)排放。
[0027]表1尾氣組成。
【權(quán)利要求】
1.一種己內(nèi)酰胺裝置尾氣凈化裝置，凈化裝置包括尾氣引風(fēng)機(jī)，其特征在于:沿氣體流動方向依次設(shè)置脫硫設(shè)備、尾氣預(yù)加熱器、氣-氣換熱器、加熱器和脫硝反應(yīng)器，各設(shè)備之間采用管道連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣由引風(fēng)機(jī)入口進(jìn)入風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)的尾氣出口與脫硫設(shè)備的尾氣進(jìn)口連接，脫硫設(shè)備的氣體出口通過管道與尾氣預(yù)加熱器的氣體進(jìn)口相連，預(yù)加熱器氣體出口通過管道與脫硝還原劑管線和氣-氣換熱器的冷物流進(jìn)口連接，尾氣和還原劑氨氣混合由氣-氣換熱器的冷物流進(jìn)口進(jìn)入氣-氣換熱器中，氣-氣換熱器的冷物流出口與加熱器的進(jìn)口連接，廢氣經(jīng)過加熱后進(jìn)入脫硝反應(yīng)器的進(jìn)口，脫硝反應(yīng)器的出口與氣-氣換熱器的熱物流進(jìn)口連接，氣體在換熱器中換熱后，凈化氣體由氣-氣換熱器的熱物流出口排出。
3.—種己內(nèi)酰胺裝置排放尾氣凈化方法，其特征在于:尾氣凈化方法采用氨水吸收脫硫、氨氣選擇性催化還原法脫硝組合工藝，凈化方法采用權(quán)利要求1所述的凈化裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:由己內(nèi)酰胺裝置排放的尾氣通過引風(fēng)機(jī)抽引提壓后，進(jìn)入脫硫設(shè)備中，尾氣在脫硫設(shè)備中與氨水發(fā)生反應(yīng)，氨水吸收尾氣中的SOx，尾氣經(jīng)過脫硫后，預(yù)熱至45°C?60°C，預(yù)熱后氣體與脫硝還原劑氨氣混合，氣體混合后，與選擇性催化還原法脫硝凈化反應(yīng)的尾氣換熱回收熱量，換熱至溫至160°C ?250°C，然后進(jìn)入加熱器中，加熱器將尾氣加熱至280?380°C，加熱后的尾氣在脫硝反應(yīng)器中進(jìn)行選擇性催化還原反應(yīng)脫硝，脫硝反應(yīng)器的排放氣經(jīng)過熱量回收，排放凈化氣排放。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:脫硫劑采用氨水，氨水質(zhì)量濃度高于0.1%，低于5%，優(yōu)選低于2%，最優(yōu)選低于1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:調(diào)節(jié)脫硫過程中氣液比，液氣比為5?50L/M3，單位為升噴淋液/立方米煙氣，優(yōu)選為10?30 L/M3，控制脫硫排放液的pH大于7，優(yōu)選為7.5?10.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:脫硫設(shè)備采用填料塔、噴淋塔和超重力反應(yīng)器形式，脫硫設(shè)備優(yōu)選超重力反應(yīng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:預(yù)熱使用預(yù)加熱器，預(yù)加熱器采用電加熱、燃?xì)饧訜?、蒸汽加熱或換熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:加熱器將尾氣加熱至脫硝反應(yīng)器入口所需溫度，加熱器的采用燃?xì)饧訜崞鳌?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:換熱采用氣-氣換熱器，選用熱管換熱器、列管式換熱器或板式換熱器。
【文檔編號】B01D53/60GK103768918SQ201210415020
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】劉忠生, 廖昌建, 王明星, 齊慧敏, 李勇, 王學(xué)海, 彭德強(qiáng) 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院