氯醇法环氧丙烷氯醇化尾气回收.doc

《氯醇法环氧丙烷氯醇化尾气回收》中试可行性研究报告方大锦化技术研发部 2011 年 11月5日一环氧丙烷氯醇化尾气回收意义和依据环氧丙烷系列产品是方大化工的支柱产品,原锦化分别在“七五”和“九五”期间从日本旭硝子公司引进两套环氧丙烷系列产品生产线,环氧丙烷总生产能力达到 12万t/a,两套装置均采用氯醇化法生产工艺,该工艺比较符合原锦化现状要求:原料品种少、来源有保证、投资少、工艺流程短。然而,在氯醇法生产当中,氯醇化尾气(以下简称尾气)中含有大量丙烯、丙烷及氧气等。由于尾气中丙烯、丙烷的浓度接近爆炸极限,致使其分离回收非常困难,工厂目前将其全部排空。这不仅严重污染了环境,而且极大地浪费了资源,降低了企业的效益。本着节约成本,降低消耗,防止污染环境,最大限度地合理利用资源,保护环境。原锦化利用辽宁石油化工大学技术先进,科研实力雄厚,与他们合作研究开发环氧丙烷尾气回收项目。 2005 年 12 月至 2006 年底完成小试各项工作。 2007 年初,在原锦化在聚醚分厂院内建造一套环氧丙烷尾气回收中试装置,一氧化碳造气装置位于四万吨 PO 压滤车间西侧,脱氧反应装置位于废弃原二氯苯冷冻厂房内。 2007 年 11月 9日,辽宁石油化工大学宋教授等人与我技术中心人员开始 PO 尾气回收脱氧单元中试实验,时是冬季, 11月 16 日,一场罕见寒流将露天 CO 造气多条水管线冻死或冻裂,实验被迫停止,宋教授等人返回抚顺。当时锦化处于改制时期, PO 尾气回收实验至今没有恢复。目前, CO 造气装置设备部分丢失或损坏, CO 储槽被聚醚分厂改为二氯丙烷储槽, 原场址已被占据。今年,原二氯苯冷冻厂房被拆,脱氧单元中试实验装置设备也不知去向。二主要研究内容针对 PO 装置生产及尾气排放现状,通过研制一种新型脱氧催化剂,以CO 为还原剂,实现单程深度脱氧,使尾气中氧气含量由处理前的 15% 左右降至小于 % 。具体技术方案如下; ( 1)脱氧反应小试实验采用小型固定床反应器,以方大化工 8万 t/ a的环氧丙烷生产线所产生的 PO 尾气为实验原料,考察了反应温度、还原剂 CO 与 O 2的摩尔比、尾气中氧含量的变化、反应原料气体积空速等各种工艺参数对反应的影响,确定最佳操作条件。(2)脱氧反应工业应用实验在小试的基础上,以方大化工 8万t/a 的环氧丙烷生产线所产生的 PO 尾气为实验原料, 采用列管反应器(规格:列管φ25×3 ,长 1500mm ,有效列管 27根,单管程单壳程,壳程直径φ350 ),进行催化剂工业应用实验,以取得完整的实验数据。三环氧丙烷尾气回收中试目的及必要性在2007 年11月9 日至 16 日中试脱氧实验, 使尾气中氧气含量由处理前的 15% 左右降至小于 % ,但存在两个重大问题:一是实验时间太短,没能考查催化剂使用寿命,二是出现了小试实验没有出现的问题,有水生成。如果我们要对环氧丙烷尾气回收工业化,就必须解决好中试存在的问题。恢复环氧丙烷尾气回收中试实验,考察环氧丙烷尾气中的丙烯、丙烷在催化剂作用下脱氧反应时是否与氧化学反应。丙烯、丙烷在反应前和反应后含量是否发生变化。由于一氧化碳与氧是放热反应,反应热是否被导热油带走,如被带走,反应器出口导热油温度应高于反应器入口温度。如不能带走,反应热的堆积会严重影响化学反应过程和催化剂