[發明專利]制備丙烯酸的尾氣處理系統及尾氣處理方法

在審

• 申請號: 201910836662.5
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN112439300A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 李響;王寶杰;祝濤;張鳳濤;安英愛
• 申請（專利權）人: 中石油吉林化工工程有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;F23G7/07;C07C51/21;C07C57/04
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 陸鑫;延慧

本發明涉及一種制備丙烯酸的尾氣處理系統，包括：第一混合器，將壓縮空氣、過熱丙烯、預熱后的水及系統焚燒尾氣充分混合；第一反應器，連接第一混合器，用于接收經第一混合器輸送的混合氣體，并使丙烯發生反應生成丙烯醛；第二反應器，連接第一反應器，用于接收經第一反應器輸送的混合氣體，并使混合氣體中的丙烯醛發生反應生成丙烯酸；催化焚燒反應器，接收除丙烯酸以外的尾氣，對尾氣進行焚燒處理；以及尾氣處理單元，連接催化焚燒反應器，用于處理由催化焚燒反應器中焚燒產生的尾氣，并將處理后的尾氣輸送至第一混合器再次利用。本發明的尾氣循環工藝能耗低，并且不影響催化劑活性，避免了丙烯醛和丙烯酸的轉化率下降的問題。

技術領域

本發明涉及尾氣處理領域，尤其涉及一種制備丙烯酸的尾氣處理系統及尾氣處理方法。

背景技術

丙烯酸是一種重要的化工原料，可以進一步加工成多種精細化工產品，如高吸水性樹脂(SAP)、航空材料、涂料、紡織、印染和黏合劑等，用途十分廣泛。丙烯酸的工業生產方法由最早的氯乙醇法、氰乙醇法、高壓Reppe法、改良Reppe法、烯酮法、丙烯腈水解法、乙烯法逐漸發展到當今的丙烯兩步氣相催化氧化法。目前，丙烯兩步氣相催化氧化步催化氧化法，這種方法因其具有技術先進、丙烯轉化率高、丙烯酸收率高和能夠長周期安全平穩運行等特點在工業生產中得到了廣泛的應用。兩步氧化法包括：第一步為丙烯在空氣和催化劑的作用下氧化生成丙烯醛，第二步為丙烯醛在空氣和催化劑的作用下進一步氧化生成丙烯酸。丙烯兩步氣相催化氧化法是在復合金屬氧化物催化劑存在下，丙烯經空氣氧化生成丙烯醛，再進一步催化氧化成丙烯酸。隨著國際油價的動蕩和金融局勢的不穩定，丙稀酸市場已步入充滿風險和挑戰的微利時代。應對如此嚴酷的市場環境，生產廠家在不能改變大環境的前提下，要提高企業的競爭力，只有通過自身挖潛，技術創新、降低生產消耗，節能減排，減低成本支出來完成。目前我國的丙稀酸技術和國外知名企業的先進技術相比還有一定的差距，在具體的操作參數的選定、整個系統的優化方面還有著提高的空間。在這種情況下對丙稀酸工藝過程進行優化改造是具有一定意義的。專利CN201310120589.4對丙烷一步法制取丙烯酸的尾氣循環工藝進行了優化設計，但并未見到針對丙烯兩步法制取丙烯酸的尾氣循環工藝。在傳統的尾氣循環工藝中，廢氣由吸收塔出來后不經焚燒單元，直接返回至第一反應器前的混合器，但塔頂尾氣中殘留有機組分，循環回反應器進料中影響催化劑的活性，造成丙烯醛和丙烯酸的轉化率降低。因此，對丙烯兩步法制取丙烯酸裝置的尾氣循環工藝進行優化改進十分必要。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種制備丙烯酸的尾氣處理系統，包括：

第一混合器，將壓縮空氣、過熱丙烯、預熱后的水及系統焚燒尾氣充分混合；

第一反應器，連接所述第一混合器，用于接收經所述第一混合器輸送的混合氣體，并使丙烯發生反應生成丙烯醛；

第二反應器，連接所述第一反應器，用于接收經所述第一反應器輸送的混合氣體，并使混合氣體中的丙烯醛發生反應生成丙烯酸；

催化焚燒反應器，接收除丙烯酸以外的尾氣，對尾氣進行焚燒處理；以及尾氣處理單元，連接所述催化焚燒反應器，用于處理由所述催化焚燒反應器中焚燒產生的尾氣，并將處理后的尾氣輸送至所述第一混合器再次利用。

根據本發明的一個方面，所述第一反應器的出口端設有用于對混合氣體降溫的第一出口冷卻器。

根據本發明的一個方面，還包括第二混合器，所述第二混合器設置在所述第一反應器和所述第二反應器之間，用于將所述第一反應器中輸出的混合氣體與空氣混合后輸送至所述第二反應器。

根據本發明的一個方面，所述第二反應器的出口端設有用于對反應產物降溫的第二出口冷卻器。

根據本發明的一個方面，還包括吸收塔，所述吸收塔設置在所述第二反應器和所述催化焚燒反應器之間，將經過冷卻的反應產物進一步冷卻并吸收出丙烯酸溶液，排出未吸收尾氣至所述催化焚燒反應器。