[發明專利]一種含環氧乙烷的有機廢氣的再利用方法

有效

• 申請號: 201510159811.0
• 申請日: 2015-04-07
• 公開（公告）號: CN104815535B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 呂存琴;劉建紅;羅化峰;晉春;郭永;孟雙明;楊國臣;喬永生
• 申請（專利權）人: 山西大同大學
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/72;B01D53/96
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙)14110
• 代理人: 鄭晉周

技術領域

本發明涉及石油化工行業中有害氣體的處理領域，更具體的說，是涉及一種含環氧乙烷的有機廢氣的再利用方法。

背景技術

在化工生產領域，環氧乙烷是一種僅次于乙烯的化工原料，大部分的環氧乙烷被用于制造其它化學品，主要是用途更為廣泛的乙二醇。在日常生活領域，環氧乙烷可直接作為低溫消毒殺菌或滅菌劑，如物品以及材料的氣體殺菌、消毒醫療用品（諸如繃帶、縫線及手術器具）等。雖然直接用途消費量很少，但反而廣為人們所熟知。

環氧乙烷的化學性質非常活潑，能與許多化合物發生反應，且環氧乙烷易燃，遇高溫、明火有引起燃燒爆炸的危險。環氧乙烷也是一種中等毒類物質，對人體可造成極大危害。經實驗表明，對實驗動物有潛在致癌作用。

鑒于環氧乙烷的理化性質，工業生產所產生的環氧乙烷廢氣并不能直接排入大氣．而需要進行廢氣處理后達到國家相關排放標準后再予以排放。我國環評達標排放標準為環氧乙烷或環氧丙烷廢氣排放濃度為2ppm以下。目前工業上報道較多的處理方法是采用燃燒法（高溫燃燒法、催化燃燒法）。燃燒法主要是將含環氧乙烷有機廢氣在燃燒爐中燃燒或引入火炬系統焚燒。但是，根據由于環氧乙烷易燃，遇高溫、明火有引起燃燒爆炸的危險。因此，這類處理方法存在很大的安全隱患。事實上，從這種方法應用以來，美國等地已有多起安全事故的報道。

CN?200910188103.4報道了一種含環氧丙烷有機廢氣的凈化方法，該方法主要是針對環氧丙烷/苯乙烯的生產過程中，廢氣有機組分復雜且廢氣濃度的波動變化很大，對后續的廢氣處理裝置帶來嚴重影響，會造成裝置的停車的技術問題而開發。該方法通過對環氧丙烷廢氣的酸洗預處理操作，保證了廢氣濃度的穩定，通過催化氧化處理，使廢氣達標排放。但是由于該方法采用了單一的化學吸收法，因而不可避免地存在處理工藝復雜，副產物較多，尤其廢水后處理更為復雜的問題。

CN?201410247482.0公開了一種含環氧丙烷或環氧乙烷有機廢氣的凈化方法，該方法是將含1％～?40v％濃度的環氧丙烷或環氧乙烷的有機廢氣經緩沖罐均化后依次經過裝填有改性活性炭填料的溶劑吸收塔、固體酸催化單元、無機酸催化單元及活性炭纖維吸附塔處理后將廢氣處理到廢氣中環氧丙烷或環氧乙烷含量在＜2ppm，大部分環氧丙烷或環氧乙烷轉化為丙二醇或乙二醇循環到聚醚生產系統再利用。但是，該發明方法同樣是為了解決組成較為復雜的流量、濃度波動大的含環氧丙烷或者環氧乙烷廢氣對廢氣處理裝置穩定運轉帶來影響的技術問題，且相對于CN200910188103.4報道的含環氧丙烷有機廢氣的凈化方法，工藝流程相對更為復雜。此外，該處理方法采用了固體酸催化單元，而據報導固體酸催化法主要應用于處理含有高濃度環氧丙烷或環氧乙烷廢氣，其優點是對設備無腐蝕，且不產生難于處理廢水，條件溫和，但是其缺點是容易受進料溶液中的懸浮物質、堿性物質、有機物和金屬離子等的污染，使固體酸催化劑中毒、造成離子交換能力降低甚至失去，造成固體酸催化劑使用壽命較短，無法滿足工業化生產需求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中含環氧乙烷廢氣的處理方法不安全、處理工藝復雜，且工藝廢水難處理的技術問題，旨在提一種含環氧乙烷的有機廢氣的再利用方法。

本發明的技術方案如下。

一種含環氧乙烷的有機廢氣的再利用方法，其特征在于，包括催化水解、深度氧化、吸收液中和、酸性氣體洗滌、產品分離等處理過程，所述催化水解過程主要是利用耐酸堿泵將稀H₂SO₄從酸液儲罐中抽放到環氧乙烷在水解塔中，發生催化水解反應生成乙二醇，其中所述稀H₂SO₄循環使用；所述深度氧化過程主要是在反應器中，通過高性能催化劑將經催化水解過程處理后的有機廢氣中剩余的少量環氧乙烷氧化分解，生成二氧化碳和水；所述吸收液中和過程主要是在乙二醇溶液儲罐中加入NaOH水溶液，對催化水解過程生成的含有乙二醇的酸性溶液進行酸堿中和，該過程中所產生的中性乙二醇溶液一部分用于酸性氣體洗滌過程，另一部分則送往產品分離回收過程；所述酸性氣體洗滌過程主要是在洗滌塔中，對深度氧化過程生成的二氧化碳進行脫除；所述產品分離過程主要是在乙二醇蒸發塔中，對來自吸收液中和過程的部分乙二醇進行回收分離，從而達到含環氧乙烷的有機廢氣再利用的目的。

進一步地，一種含環氧乙烷的有機廢氣的再利用方法，其特征在于，包括如下步驟：