催化燃烧法在丙烯腈装置尾气处理中的应用
丙烯腈装置吸收塔尾气催化氧化处理系统运行中存在问题及处理措施
中存 在 问题 及 处 理 措 施
张伟 庆
（ 大 庆石 化 公 司化 工二 厂 黑 龙江 大庆 １ ６ ３ ７ １ ４ ）
［ 摘 要］ 针对 丙烯 腈 装置 吸 收塔 尾 气催 化氧 化处 理系 统 （ ￣Ａ Ｏ ＧＣ） 运 行 中存 在 的 问题 ， 进行 原 因分析 ， 并 提 出解决 措施 。 ［ 关键 词］ Ａ ＯＧＣ 。 尾 气 处理 ， 催 化 氧 化 中图 分类 号 ： Ｘ７ ８ ３ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ －９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ３ ６ —０ ３ ２ ７ － ０ １
振 动超 标及 噪声 超标 问题 依 然未彻 底 解决 。 ３原因 分析 及 解决 措 施 根据 风机 现场 的实 际运行 情 况及检 测数据 分析 增压 风机运 行 出现振 动超
标 的情 况主要 原因有三 个 ： 一是 叶轮上 附着介 质或受 到介质 冲刷造 成叶 轮运行 不平衡 ； 二 是增 压 风机入 口的气液分 离罐 内捕 沫 网 出现 堵塞 ， 液 体 未完全 分 离
１ ． 装 置简 介 ． 反 应机 理与 工艺 流程 说 明
１ ． １装 置简 介 丙烯 腈装 置是 采用 Ｂ Ｐ 公司 的专 利技 术 ， 采用 丙烯 、 氨氧 化法 生产 丙烯 腈 ，
气 中的Ｎ Ｃ ｂ 【 还原成Ｎ２ 和水， 然后净化尾气经尾气换热器Ｅ 一 ２ １ ０ １ 回收热量后排
催化 还 原反 应如 下 ：
（ ２ ｘ ＋４ ） ／ ３ ＮＨ３ ＋ ＮＯ ｘ ＋ Ｏ ２ ＝ 【 （ ｘ ＋２ ） ／ ３ ＋１ ／ ２ 】 Ｎ ２ ＋ （ ｘ ＋ ２ ） Ｈ２ Ｏ １ ． ３ 工 艺流 程说 明
含丙烯腈废气处理工艺研究
清洗世界Cleaning World 第35卷第8期2019年8月专论与综述文章编号：1671-8909（2019）8-0075-002含丙烯月青废气处理工艺研究刘晓波（吉林石化公司丙烯睛厂，吉林吉林132021）摘要：丙烯晴是一种有机合成的工业单体，可以在塑料、药品中进行应用，是不可缺少的主要原料，同时还可以在生产过程中充当介质，在对丙烯晴进行生产和使用时，有时会因为密封性和其他因素导致丙烯晴对空气造成污■染，在空气中存在时会呈现蒸汽状态。
丙烯晴的毒性非常大，如果人体吸入将会引发中毒。
因其危害性，该废气的处理工艺逐渐受到人们的广泛关注，对其处理工艺进行研究和分析，可以对废气正确进行处理，避免处理不当对人体造成伤害。
关键词：丙烯晴；废气；处理工艺中图分类号：TQ09文献标识码：A丙烯晴在我国属于安全监管总局重点进行监管的化学品，其具有剧毒风险，因此对其的储存和使用有着非常严格的要求。
为此，本文以某仓储项目的排放废气为例，对丙烯晴的处理工艺进行了研究。
1有机废气处理工艺概述有机废气可以对大气造成严重的污染，也会对人体健康产生影响，人体在出现中毒后，会感觉身体没有力气，同时头也会感觉头晕，恶心呕吐，血象发生变化等。
对有机废气处理的主要原则就是选择不会对环境造成污染的处理工艺，减少有毒原料，对有机废气排放量严格进行控制，使其可以与环保要求保持一致。
在对有机废气污染物进行处理时可以采用两种方法，回收法和消除法，使废气可以再次回收作为生产的原料，增加经济价值。
消除法可以对废弃物直接进行燃烧，是一种将多种处理方法进行整合的技术，依赖于化学和物理所产生的反应，将微生物中的污染物转换成水或者二氧化碳等没有毒性的有机小分子化合物。
近些年处理工艺不断创新，很多新的工艺方法相继而出。
1.1生物分解法该方法以发展相对比较完善的微生物处理废水工艺为依据，将活性微生物转换成无机物。
只需要较少的投资资金，并且运行费用也比较低，安全性高，不会造成再次污染。
丙烯腈废气理方案
丙烯腈废⽓理⽅案微⽣物法处理丙烯腈研究⼀、前⾔丙烯腈是有机合成⼯业中的重要单体，它⽤于制造腈纶纤维、丁腈橡胶、合成树脂、塑料、药品、染料、增塑剂及粘合剂等原料，同时可⽤作许多⽣产过程的反应介质，由于⽣产和使⽤丙烯腈时，可因为设备密封不严或其它的因素⽽污染空⽓，丙烯腈以蒸⽓状态存在于空⽓中。
丙烯腈属⾼毒物，其毒性作⽤类似氢氰酸，主要是由于吸⼊丙烯腈蒸⽓或⽪肤接触⽽引起的中毒。
⼈对丙烯腈⽐较敏感，在1g/m3的浓度范围时可在1～2个⼩时使⼈致死，在35～220mg/m3，除使嗅觉粘膜受到刺激外还可能出现头痛、胸痛、兴奋和引起恐惧感等。
⼈类对于丙烯腈的嗅觉阈值为46.4mg/m3，据报导【1】在其浓度为6mg/m3左右时，⼀般接触三年以上⼈就会有头痛、全⾝⽆⼒、⼯作效率低下、恶梦和易激动等状况。
客观检查，⾎压下降、咽反射减弱及腱反应亢进，还可使肝脏肿⼤，甚⾄出现黄疸，有的还可引起⽪肤过敏甚⾄⽪炎等。
丙烯腈中毒除显现本⾝毒性外，并可在体内转化为氰化物，中毒表现与氰化物相似，毒性较⼩，起病慢，但刺激性较强。
丙烯腈是⼀种强烈污染环境的污染物，虽然⼤⽓中很难检测出它的存在，但在局部区域，像腈纶车间等，丙烯腈有着相对较⾼的浓度，⽽且丙烯腈是⼀种易挥发的液体，它⽐较难溶于⽔，只要挥发或泄漏出少量的丙烯腈就能造成很⼤的危害，所以它对于⼈的⽣命安全及⾝体健康是⼀种潜在的威胁。
由于这部分低浓度有机废⽓中有机污染物的浓度都很低（⼩于5000mg/m3），已⽆回收再利⽤的价值，⽽且其净化处理的难度较⼤、费⽤较⾼，但其对⼈体健康与⽣态环境的危害却不容忽视，因⽽这类⼯业废⽓的净化处理在国内外都是环境保护⽅⾯的难题之⼀。
科学⼯作者也⼀直探索新的除丙烯腈⼯艺旨在开发去除彻底⽽且成本低廉的⼯艺，我国规定车间的丙烯腈的最⾼允许排放浓度为2mg/m3【2】。
丙烯腈是⼀种⽆⾊易流动液体【3】，英⽂名称Acrylonitrile，化学式为CH2CHCN,它的摩尔量为53.07，液体密度是0.8060×103kg/m3，⽓体密度为1.8kg/m3,在常压下熔点、沸点、燃点分别为－82℃、78.5℃、481℃，它稍溶于⽔，易溶于⼀般有机溶剂，它能与空⽓混合形成爆炸性混合物，爆炸极限为3～17％，它⽔解⽣成丙烯酸，还原⽣成丙腈，易聚合也能与醋酸⼄烯、氯⼄烯单体共聚，主要⽤于制聚丙烯腈、丁腈橡胶和其它合成树脂等，也⽤作涂料、防氧化剂、染料、表⾯活性剂的原料。
ABS树脂生产装置的废气治理研究
ABS树脂生产装置的废气治理研究摘要：ABS树脂生产装置废气是比较特殊的一种废气，因其成分的复杂性，治理措施一直是各大实验室和石化企业的难题。
因此，为了更好处理ABS装置的生产废气，许多学者和企业都致力于研究ABS废气治理装置，提高废气净化率。
本文主要研究国内目前主流ABS废气的处理设备，对其优缺点进行分析，为后续ABS废气治理研究提供理论基础。
关键词：ABS树脂；催化氧化；废气治理；燃烧炉ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有热稳定性好、耐腐蚀和易机械加工等特点，广泛应用于汽车、家电和管材制造等领域。
90年代，世界范围内的ABS树脂生产量大幅度增加。
欧美国家主要将ABS树脂用于汽车、电器、器具和建筑领域，亚洲地区大多数国家将其用于器具和玩具领域。
我国早期ABS树脂生产工艺发展进度缓慢，技术远不如发达国家，随着近几年ABS生产装置的大量投产，生产总量呈现上升趋势，但是生产装置的废气处理也成为了一大难题。
一、ABS树脂介绍ABS是一种综合性能十分良好的树脂,是一种海岛结构的树脂，岛相为橡胶相，海相为SAN相，为了提高两相之间的界面结合力，在聚丁二烯橡胶粒子上接枝了SAN共聚物，形成核壳结构的橡胶粒子。
其中A代表丙烯腈，提供耐化学性和热稳定性，B代表丁二烯，提供韧性和抗冲击性，S代表苯乙烯，赋予刚性和易加工型[1]。
目前世界上生产ABS树脂的生产工艺主要有两种技术分别为乳液接枝-本体SAN树脂熔融掺混法以及连续本体法[2]，但是后者由于工艺技术的限制，采用这项技术生产ABS树脂的装置并不多，乳液接枝-本体SAN树脂熔融掺混法是当今主流的生产工艺，其生产工艺流程如图1所示。
图1 ABS树脂生产流程采用乳液接枝-本体SAN树脂熔融掺混法的ABS生产装置废气中含有苯乙烯单体、丙烯腈单体、丁二烯单体，芳香烃等气体成分，其废气组成如表1所示。
如果处理不当，可能会造成环境污染,同时还会影响到附近居民身体健康。
丙烯腈废气净化催化剂性能评价
第25卷 第2期2007年3月 石化技术与应用Petr oche m ical Technol ogy&App licati on Vol.25 No.2 M ar.2007研究与开发(120～123)丙烯腈废气净化催化剂性能评价吴美岩,李赫,顾青,赵兴富,韩伟(中国石油兰州石化分公司石油化工研究院,甘肃兰州730060)摘要:在丙烯腈废气净化侧线评价装置上,对自制的含Pt,Pd贵金属蜂窝状燃烧催化剂进行了性能评价,并考察了反应温度、空速等操作条件对催化性能的影响。
结果表明:废气中可燃物的起燃温度约为255℃,催化剂适应空速为28000～43000h-1,并要求废气中水蒸气体积分数小于20%、反应后气体中的残氧体积分数不得低于0.5%;满足上述工艺条件后,该催化剂表现出良好的催化活性和较好的热稳定性,1000h运转过程中,废气净化率均在99%以上,净化后尾气中总烃体积分数小于30×10-6,能够满足工业应用的要求。
关键词:催化燃烧;贵金属催化剂;丙烯腈;废气净化;催化活性;起燃温度;空速中图分类号:T Q325.1+4 文献标识码:B 文章编号:1009-0045(2007)02-0120-04 丙烯腈(AN)生产装置排放的废气是石油化工行业产生的主要污染源之一,该废气所含的污染物有CO、烃类及微量的AN。
目前国内新建及改扩建的AN装置,对尾气排放均采取了相应的处理措施,但以前所建的AN装置其尾气仍直接排入大气,对环境造成污染。
治理工业有机废气有多种方法,常用的有热力燃烧法和催化燃烧法。
热力燃烧是利用辅助燃料的热量把有害气体加热到反应温度(600～800℃),使其所含可燃物氧化分解,从而达到净化的目的,该法需要添加辅助燃料,运行费用较高。
催化燃烧法是在催化剂的作用下,使有害气体中的可燃物在较低温度(200～400℃)下即可达到完全氧化分解,一般不需要添加辅助燃料,可用于低浓度、组分复杂的可燃物净化,是治理有机废气污染的有效方法,该法净化效率高、反应温度低、不产生二次污染,并且还具有装置结构紧凑、操作方便、运转费用低、催化剂寿命长等优点,因而被广泛采用[1-2]。
两种丙烯腈丁二烯苯乙烯装置废气处理技术的技术经济对比
Ａ ｓ ａ ｔ Ｅ ｅｇ ａｉｇａｓｓｍ ｎ ｓｓ ｍ ｆｒ ｘｄａｓｔｎ ｅｔ ｅｔ ｒ ｅｔｓａｖｒ ｉ ｐ ｒ ｎ ａ ｒｅｅｇ ａａｅ ｎ． ｈｓ ｂ ｔ ｃ： ｎｒ ｓｖ ｓｅｓ ｅｔ ｙｔ ｅ ｓｅ ｉｖｓ ｎ ｏ ｃ ｉ ｅｙ ｍ ｏ ａｔ ｒ ｆ ｎｒｙｍ ｎｇｍｅｔＴ ｉ ｒ ｙ ｎ ｅ ｏｆ ｉ ｍ ｐ ｊ ｔ ｐ ｔｏ
・ ７・ ２
行 稳 定 、处 理 效 果好 等 特 点 ，被广 泛 应 用 于 处理
从 工 艺技 术 特 点 、公 用 工 程 消耗 和运 行 成本 等方
面 比较 两种 方 法 的优 劣 。ＡＢ Ｓ装 置废 气 组 成 及排 放 量 见表 １ 。两种方 法 比较 ，见 表 ２ 。热 量平 衡计 算 见表 ３ 。
情况 还不 十分 清楚
２ 工艺技术 比较
虽 然生 物 治 理 法在 常温 可 以实现 ．运 行 费 用 低 、不产 生氮 化物 ．但 微生 物培 养技 术 较难 控制 ， 是 否 能达 到 预期 效 果 尚不 能 明确 ．故 该 方 法 没 有
得 到 广泛 的推广 和应 用 目前 ． 国内还 没 有 处 理
气 在较 低 的起 燃 温 度条 件 下 发 生无 焰 燃 烧 ．将 废 气 中 的有 机 物 氧 化 分解 为 Ｃ Ｈ Ｏ，放 出大 量 Ｏ和 热 ．从 而达 到去 除废 气 中有 害物 质 的 目的 其 反
套 装 置成 功 应用 的先 例 ．其 稳 定 性 和安 全 性 都 是
ZSM-5分子筛负载金属氧化物催化剂催化燃烧含丙烯腈废气的性能
ZSM-5分子筛负载金属氧化物催化剂催化燃烧含丙烯腈废气的性能徐德康;王胜;丁亚;张磊;汪明哲;王树东【摘要】采用等体积浸渍法将过渡金属Cu负载到ZSM-5分子筛上,并与其他金属(Fe、Co、Ag、Pd、Ce)共浸渍得到负载型催化剂,将其用于全组分丙烯腈废气的催化脱除过程.催化活性评价结果表明,丙烯腈在Cu/ZSM-5催化剂上320℃可以实现完全转化;掺杂质量分数2％Ce后,丙烯腈的完全转化温度降低到300℃,高选择生成N2的温度窗口也变宽,催化剂稳定性高.通过X射线衍射、氮气吸附-脱附、氢气-程序升温还原、氨气-程序升温脱附和X射线光电子能谱等对催化剂的物化性能进行表征,结果表明,催化剂催化氧化丙烯腈尾气的性能依赖于Cu2+的还原能力、催化剂表面弱酸与中强酸含量以及表面Cu2+丰度.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2019(027)005【总页数】6页(P39-44)【关键词】催化化学;ZSM-5分子筛;丙烯腈;催化燃烧;铜;铈;稳定性【作者】徐德康;王胜;丁亚;张磊;汪明哲;王树东【作者单位】中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连116023;中国科学院大学,北京100049;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连116023;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连116023;中国科学院大学,北京100049;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连116023;中国科学院大学,北京100049;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连116023;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】O643.36;X701丙烯腈作为一种重要的化工原料，主要通过丙烯氨氧化法制得。
反应完成后，经回收精制等流程得到产物丙烯腈、乙腈、氢氰酸等，过程中会产生含丙烯腈的剧毒废气。
丙烯氨氧化制丙烯腈生产工艺防火
丙烯氨氧化制丙烯腈生产工艺防火丙烯氨氧化是制备丙烯腈的一种重要工艺路线，其生产过程中应注意安全防火。
以下是丙烯氨氧化制备丙烯腈的生产工艺及相关的防火安全策略。
一、工艺流程丙烯氨氧化制备丙烯腈的工艺流程一般可分为以下几个步骤：1. 丙烯氧化：将丙烯与空气在氧化催化剂的作用下反应，生成丙烯醛。
2. 氧化尾气处理：将丙烯氧化反应产生的氧化尾气送入尾气处理装置进行处理，以减少其对环境的影响。
3. 丙烯醛加氨反应：将丙烯醛与氨反应生成丙烯腈。
4. 丙烯腈分离纯化：将反应产物进行控制升温挥发并进行釜内蒸馏，使丙烯腈与未反应的氨、丙烯醛等组分分离，从而提纯得到丙烯腈。
二、防火安全措施在丙烯氨氧化制备丙烯腈的生产过程中，安全防火是至关重要的。
以下是几个防火安全策略供参考：1. 设备与场所的选址：需要在没有易燃易爆物质的场所建设生产车间，将生产车间与其他易燃物离开以确保安全。
2. 解离器、冷凝器的设置：在丙烯氧化反应过程中，需要及时卸掉生成的热，以避免温度升高引发的爆炸危险。
此时，需要在反应装置中设置解离器和冷凝器，将热量转移出反应装置以确保安全。
3. 安全监控与报警系统：在生产过程中需要建立完善的安全监控与报警系统，对关键环节进行监测，如温度、压力等，一旦超出正常范围，及时报警，以确保生产安全。
4. 废气处理系统：在丙烯氧化反应过程中会产生大量废气，这些废气中可能含有有害物质，如溴气等。
因此需要建立废气处理系统，对反应产生的废气进行处理以减少对环境的污染。
5. 安全教育和培训：工作人员需要接受系统的安全教育和培训，了解安全防火的基本知识，加强安全意识，确保工作安全。
以上是丙烯氨氧化制备丙烯腈的生产工艺和防火安全策略，希望能对相关从业人员提供借鉴和参考。
燃烧法在废气处理中的应用
一、技术原理
催化氧化法是指废气中的VOCs经催化剂床层在较低温度下氧化分解成H2O和CO2。
其实质是在催化剂活性组分的作用下，废气中的VOCs分子与氧气的反应活化能大大降低，从而加速氧化反应的进行。
与焚烧法相比，该法适用于浓度较低、流量大的废气中VOCs的去除，具有操作温度低（一般在400oC以下）、能耗低、效率高、成本低、适用范围广的特点。
其典型反应方程式为：
催化燃烧法的关键是催化剂。
VOCs 催化燃烧催化剂一般需要满足：1）在一定的空燃比下具有尽可能低的起燃温度；2）阻力低、耐热性能好；3）活性高、热稳定性好。
目前使用的催化剂，按载体分主要有两种：颗粒式和整体式催化剂。
颗粒式催化剂载体主要以Al2O3 为主。
整体式催化剂是由基体、分散担体及活性组分构成的有机整体。
催化剂的核心组成成分是活性组分，可分为贵金属催化剂（Pt、Pd、Au、Ag等）和过渡金属氧化物催化剂（Mn、Cr、Co、Cu等）。
二、应用领域
催化燃烧法可用于石油化工、轻工、塑料、印刷、涂覆、喷漆等行业。
作为一种高效氧化技术，催化燃烧处理技术可以应用于绝大多数可燃有机物废气的处理，而且适用浓度范围宽（200～10000mg/m3，1000 mg/m3以下低浓度需要浓缩，10000 mg/m3以上浓度需要稀释）。
特别是当尾气中的有机物不适合回收或者无回收价值时，催化燃烧技术可以高效、低成本处理。
丙烯腈装置节能降耗技术
丙烯腈装置节能降耗技术摘要：本文介绍了丙烯腈装置中广泛应用的节能降耗技术，包括焚烧炉余热回收技术、硫铵双效逆流蒸发技术、精制尾气回收技术、提高四效蒸发率技术、废水浓缩技术和膜法富氧助燃技术。
探讨其在丙烯腈生产中的应用和效益，旨在为相关行业的从业人员提供有益的参考和指导。
关键词：丙烯腈；装置；节能降耗；技术丙烯腈是一种重要的有机化工原料，广泛应用于合成纤维、合成橡胶、合成树脂等领域。
然而，丙烯腈的生产过程通常伴随着高能耗和大量的废气、废水排放问题。
通过采用节能降耗技术，丙烯腈装置可以实现能源的有效利用，最大程度地减少资源浪费和环境污染。
1.丙烯腈装置能耗分析在丙烯腈的生产过程中，能源消耗主要集中在压缩机、泵类设备、加热炉和分离塔等核心设备上，在原料处理的过程中，压缩机和泵类设备消耗的能源占总能源消耗量约30%，加热炉的燃烧过程和分离塔的蒸汽消耗分别占了约25%和20%的能源消耗量。
丙烯腈的合成反应都是在高温高压的条件下进行，需要耗费大量的能量，因此在反应器操作中，通过优化反应条件、提高反应效率等措施，可以降低能耗。
2.丙烯腈装置的节能降耗技术2.1焚烧炉余热回收技术该技术通过有效利用焚烧炉燃烧过程中产生的高温废气中的余热，实现能量的回收与再利用。
在丙烯腈装置中，焚烧炉是用于处理废气和废液的关键设备，传统情况下焚烧炉废气中的高温热量会直接排放到大气中，造成能量的浪费和环境的污染。
然而，通过焚烧炉余热回收技术，可以将废气中的高温热量有效地回收利用，采用余热锅炉系统将废气中的余热传递给水或其他工质，使其加热并转化为蒸汽或热水[1]。
如此产生的蒸汽或热水可以用作丙烯腈装置中其他工序的加热或蒸汽动力，不仅可以减少对传统能源的依赖，降低生产成本，还可以减少二氧化碳等温室气体的排放。
焚烧炉余热回收技术的应用还可以进一步优化能源利用效率，采用热交换器将废气中的余热与新鲜空气或进料预热，减少能源的消耗，通过余热回收系统的优化设计，使废气中的热量能够更加充分地传递给工质，提高热效率。