[發明專利]烴類合成橡膠裝置尾氣的催化氧化處理工藝

無效

• 申請號: 200910054147.8
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101596404A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 趙小平;秦偉;高玉明;魏生桂;周揚炎;孟艷秋
• 申請（專利權）人: 上海東化環境工程有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/76;B01D53/72
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 俞宗耀

技術領域

本發明涉及一種在工業生產烴類合成橡膠過程中尾氣的催化氧化處理工藝。

背景技術

烴類合成橡膠主要指使用烴為單體或溶劑進行合成的橡膠，例如：順丁橡膠、異戊橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠等。烴類合成橡膠尾氣的主要成分為氮氣、氧氣及水蒸汽，同時含有一定量污染環境的烴類有害成分。由于烴類合成橡膠裝置尾氣有機物濃度低、流量大，采用一般尾氣處理工藝不能滿足環保要求。

目前烴類合成橡膠裝置尾氣一般采用煙囪高點直接排放，烴類有害成分對環境造成嚴重污染。

另外也有部分烴類合成橡膠裝置采用熱氧化法如熱力焚燒工藝和蓄熱式熱氧化工藝來處理尾氣，但熱力焚燒工藝和蓄熱式熱氧化工藝的缺點是需消耗大量的燃料，運行成本較高，且焚燒排氣量較大，熱氧化過程中會有部分氮氣被氧化成氮氧化物，造成二次污染。

發明內容

針對直接排放和熱氧化法的上述不足，本發明要解決的技術問題是提出一種工藝簡單、系統阻力小、不需加輔助燃料，運行成本低、無二次污染、尾氣處理徹底的烴類合成橡膠裝置尾氣的催化氧化處理工藝。

為了解決上述技術問題，本發明提出的一種烴類合成橡膠裝置尾氣的催化氧化處理工藝，其創新點在于烴類合成橡膠尾氣經過增壓風機增壓后，升溫開工時進入加熱器預加熱、或運行中進入尾氣換熱器熱交換加熱，加熱到催化劑起燃溫度后，再進入催化氧化反應器中進行催化氧化反應，以鉑、鈀蜂窩催化劑，在壓力0～30kPa(G)，入口溫度為100～650℃，出口溫度為200～750℃條件下，將有害的揮發性有機物轉化為二氧化碳和水，最后進入尾氣換熱器回收熱量后經煙囪排入大氣。

本發明所述催化氧化反應器的入口溫度最好為300℃；出口溫度最好在500℃以下。

作為本發明的催化氧化機理，催化氧化反應器中主要發生了如下化學反應：

4C_mH_n+(4m+n)O₂＝4mCO₂+2nH₂O+Q

所述鉑、鈀蜂窩催化劑指鉑蜂窩金屬催化劑、鈀蜂窩金屬催化劑、鉑蜂窩陶瓷催化劑、鈀蜂窩陶瓷催化劑中的任意一種，或兩種。

所述尾氣換熱器為焊接板式換熱器、或熱管換熱器、或翅片管換熱器、或管殼換熱器。

所述加熱器為蒸汽加熱器、或電加熱器、或燃油燃燒器、或燃氣燃燒器。

所述加熱器的入口處有一調節催化氧化反應器入口溫度的旁路閥門。

所述的催化氧化反應器采用固定床催化反應器，所述固定床催化反應器由二個人孔、氣孔入口、氣體出口及催化劑固定床層組成，所述催化劑固定床位于反應器中央。

本發明的積極效果是：工藝簡單，將烴類合成橡膠裝置尾氣中有害的揮發性有機物轉化為二氧化碳和水，無二次污染，尾氣處理徹底，檢測結果完全滿足國家標準規定的環保控制要求；另外，本發明具有非常寬廣的操作范圍，可保證烴類合成橡膠尾氣中有機物含量變化時，系統能穩定操作；采用的催化劑，機械強度高、使用壽命長、阻力小；最后，本發明采用高效熱管換熱器、焊接板式換熱器、管殼式換熱器和翅片管換熱器回收反應熱以加熱進料尾氣，正常運行過程中無需附加燃料。

附圖說明

圖1為本發明工藝流程圖；

圖2為催化氧化反應器的結構示意圖。

圖中：1.-增壓風機；2.-催化氧化反應器；3.-尾氣換熱器；4.-加熱器；5.-煙囪；6、7.-人孔；8.-氣體入口；9.-氣體出口；10.-催化劑固定床層。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的工藝作進一步的闡述。

工藝流程圖示于圖1，催化氧化反應器的結構如圖2所示，由圖可見，烴類合成橡膠裝置尾氣的催化氧化處理工藝流程，其特征在于：烴類合成橡膠尾氣經增壓風機1增壓后，升溫開工時進入加熱器4預加熱、或運行中進入尾氣換熱器3熱交換加熱，加熱到催化劑起燃溫度后，再從氣體入口8進入催化氧化反應器2進行催化氧化反應，所述催化氧化反應器2的催化劑固定床層10中置有鉑、鈀蜂窩催化劑，在壓力0～30kPa(G)，入口溫度為100～650℃，出口溫度為200～750℃條件下，將有害的揮發性有機物轉化為二氧化碳和水，最后經氣體出口9進入尾氣換熱器3，回收熱量后從煙囪5排入大氣。圖2中人出入孔6和7是供人員進出催化氧化反應器2維修、清理內部結構時用。

所述鉑、鈀蜂窩催化劑指鉑蜂窩金屬催化劑、鈀蜂窩金屬催化劑、鉑蜂窩陶瓷催化劑、鈀蜂窩陶瓷催化劑中的任意一種或兩種。