[發明專利]一種HPPO工藝廢氣資源化利用制備丙烯腈的方法和裝置

在審

• 申請號: 201910306562.1
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110003050A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 王根林;丁克鴻;徐林;劉相李;王鋮;馬春輝;殷恒志;劉鑫
• 申請（專利權）人: 江蘇揚農化工集團有限公司;江蘇瑞祥化工有限公司;江蘇瑞恒新材料科技有限公司
• 主分類號: C07C253/18
• 分類號: C07C253/18;C07C255/08
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 揭玉斌

本發明提供一種HPPO工藝廢氣資源化利用制備丙烯腈的方法和裝置，該裝置包括依次相連的脫氧塔、冷凝罐、丙烯腈反應塔、氨中和塔、吸收塔。將HPPO工藝中產生的廢氣先通入冷凝罐回收其中的高沸點有機污染物，再將含有丙烯、氧氣、氮氣的廢氣和補充的氨氣通入丙烯腈反應器，丙烯、氧氣和氨氣在催化劑作用下發生氨氧化反應生成丙烯腈，消耗了廢氣中的丙烯和氧氣，反應物經分離后，分離的氮氣可返回HPPO工藝段循環使用。本發明不僅可有效減少VOC排放，而且實現了丙烯資源合理化利用，生產高附加值的丙烯腈，同時循環使用氮氣，提高了HPPO工藝的經濟性。

技術領域

本發明屬于石油化工技術領域，涉及一種HPPO工藝廢氣資源化利用制備丙烯腈的方法，更具體地，涉及一種將HPPO工藝產生的含丙烯廢氣進行資源化利用合成丙烯腈的方法。本發明具有工藝本質安全、資源合理化利用、VOC排放量少等特點。

背景技術

環氧丙烷(Propylene oxide)和丙烯腈(Acrylonitrile)都是重要的基礎有機化工原料，環氧丙烷是僅次于聚丙烯的第二大丙烯類衍生物，主要用于生產聚醚多元醇、丙二醇、異丙醇胺等化工產品。丙烯腈是生產有機高分子聚合物的重要單體，主要用來生產聚丙烯腈(腈綸)、ABS樹脂、SAN樹脂等高分子聚合物。

目前環氧丙烷生產方法主要包括氯醇法、共氧化法(Halcon法)和過氧化氫直接氧化法(HPPO法)。其中，氯醇法存在對設備腐蝕性強、三廢排放量大等缺點，根據《產業結構調整指導目錄(2011年本)》規定，氯醇法裝置已被列入限制類項目，原則上已不再批準新建。而共氧化法生產工藝復雜，投資成本高，且聯產物多，需要兼顧原料來源和聯產物市場，制約因素較多。HPPO工藝是一種綠色清潔的環氧丙烷生產工藝，該工藝以雙氧水和丙烯為原料，反應生成環氧丙烷和水，與氯醇法和共氧化法相比，HPPO工藝具有清潔環保，無聯產物等優點，但該工藝也存在相應的問題，在環氧化反應過程中，雙氧水會不可避免的發生分解產生氧氣，與丙烯、丙烷等可燃氣體組成混合氣，具有燃爆風險，嚴重威脅工藝的本質安全。

工業上為解決這個問題，通常采用向反應體系中通入氮氣，控制體系中的氧含量在爆炸極限以下，再將反應液通入脫氧塔，通入大量的氮氣萃取分離反應液中溶解的氧氣，降低后續丙烯閃蒸和環氧丙烷精制過程中的閃爆風險，但是此種方法不僅氮氣消耗量大，且產生的廢氣中會含有大量的丙烯、甲醇、環氧丙烷等揮發性有機污染物(VOC)，需經過無害化處理，才能滿足國家標準《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)的排放要求?，F有技術多采用焚燒、溶劑吸收、催化氧化等方法處理HPPO工藝中的廢氣。

專利CN200310104990.5公開了一種經換熱器、電加熱升溫后焚燒的方法處理含烴廢氣的方法，該方法可有效去除有機污染物，但方法造成丙烯大量浪費，影響了工藝的經濟性。

專利CN02812201.1、CN201110434189.1和CN200910187942.4均公開了一種液態溶劑吸收的方法吸收尾氣中的丙烯等烴類物質，選用甲醇、乙醇、丙二醇等作為溶劑吸收尾氣中的烴類物質，雖然可以回收尾氣中的丙烯，但尾氣中仍會帶出醇類有機污染物(VOC)，難以滿足國家大氣污染物排放標準，且吸收液需要回收其中丙烯，能耗較高。

專利如CN201710647740.8、CN201710647787.4、CN201610008220.8公開了一種HPPO工藝中環氧丙烷廢氣的處理方法，采用Pt、Pd、Ru等貴金屬催化氧化將烴類物質轉化為CO₂和H₂O，高空排放，但是該方法存在催化劑昂貴，易失活等缺點。

發明內容

本發明所解決的技術問題是現有HPPO工藝中廢氣焚燒、溶劑吸收、催化氧化等處理方法經濟性不足、且氮氣消耗量大的問題。