本发明涉及一种hppo装置尾气催化氧化处理的方法。
背景技术：
：环氧丙烷是一种广泛应用的基础化工原料，近年来需求持续增长。双氧水法(简称hppo法)制环氧丙烷与现今我国普遍采用的氯醇法制环氧丙烷相比，具有生产工艺简单、污染少、能耗低的特点。hppo法制环氧丙烷装置产生的尾气主要来源于hppo装置工艺废气、真空系统尾气、污水处理场废气等连续排放源以及储罐排放气等间歇排放源。尾气中的富烃组分主要为丙烯、甲醇、环氧丙烷等烃类；这些废气烃类含量高，现有的hppo装置采用烟囱高点直接排放将对周围环境造成严重污染。一些采用热氧化法，如：热力焚烧或蓄热式热氧化进行无害化处理工艺，需消耗大量燃料，导致运行成本很高；而且由于部分尾气为间歇排放，尾气成分波动，因此对尾气处理工艺的操作弹性要求也很高。催化氧化处理化工装置含烃尾气的工艺方法由于低成本、高稳定性的特点，近年来在化工领域得到高度重视。现有技术中的专利申请号cn200910081333.0介绍了一种用于苯酚生产装置的尾气回收、催化燃烧工艺流程，可有效去除有机污染物，提高尾气排放质量。专利申请号cn200310104990.5介绍了低压废气经过预处理后由风机增压，再经过换热器、电加热器升温，最后进入催化燃烧反应器，进行高浓度有机废气净化的工艺流程。同时，反应器出口气进入换热器与废气相互换热，换热后的废气进一步发生蒸汽或者生产热水，该方法具有废气处理能力大，操作稳定、使用寿命长等特点。现有技术中，cn200910081333.0中将尾气降低温度至5℃以下，需要设置深冷器并使用低温盐水深冷剂，存在工艺流程长、设备投资大、运行能耗高等问题。cn200310104990.5将所有废气汇总送入增压风机，因此需要设置大处理能力的风机，存在设备投资大、风机效率低、运行能耗高等问题。针对现有技术存在的问题，本发明提出一种切实可行的hppo装置尾气催化氧化处理的方法，实现对废气污染源进行催化氧化的无害化处理并达标排放，具有设备投资小、运行能耗低的特点。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是现有技术中风机设备投资较高、能耗也较高、尾气污染环境的问题，提供一种新的hppo装置尾气催化氧化处理的方法。该方法具有风机设备投资机较低、能耗也较低、尾气不污染环境的优点。为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种hppo装置尾气催化氧化处理的方法，hppo工艺废气(10)与储罐排放气(9)分别进入催化氧化水封罐(1)进行收集、稳压，真空系统尾气(12)通过低压尾气缓冲罐(2)进行收集、缓冲后，在低压尾气缓冲罐(2)出口管线(13)中与空气(14)稀释并降低有机物浓度，稀释后的尾气(15)通过引风机(3)增压为混合气体(16)，与储罐排放气(9)和hppo工艺废气(10)在催化氧化水封罐(1)收集、稳压后的混合气体(11)合并为混合气体(17)，再与污水处理场尾气(8)混合，混合后的hppo装置含烃尾气(18)经尾气预过滤器(7)后进入气-气热交换器(4)、加热器(5)中加热至催化氧化反应的温度，加热后的含烃混合尾气(21)通过催化氧化反应器(6)进行催化氧化反应，有机污染物生成co2和h2o，催化氧化反应器(6)出口的达标无害尾气(22)在气-气热交换器(4)中与待加热尾气(19)换热降温，最终将达到环保标准的排放气(23)通过排气筒(24)排放到大气中。上述技术方案中，优选地，根据hppo装置含烃尾气连续或间歇、操作压力不同的工艺条件，对含烃尾气进行收集、稳压、缓冲、稀释、过滤处理，再送入催化氧化反应器进行催化氧化反应。上述技术方案中，优选地，催化氧化反应器(6)中采用的催化剂选自包括铂、钯任意一种或铂钯二种组合的贵金属蜂窝催化剂。上述技术方案中，引风机出口表压为40～90kpa，优选范围为45～85kpa，更优选范围为50～80kpa；气-气换热器操作温度为0～500℃，优选范围为20～400℃，更优选范围为30～350℃；加热器操作温度为150～600℃，优选范围为200～500℃，更优选范围为350～450℃；催化氧化反应器操作温度为150～600℃，优选范围为300～500℃，更优选范围为350～450℃。上述技术方案中，优选地，含烃混合尾气(21)中烃含量为2000～3000mg/m3。上述技术方案中，优选地，环保标准为国家标准《大气污染物综合排放标准》(gb16297-1996)。本发明将hppo装置含烃尾气进行收集、稳压、缓冲、稀释、过滤后，再通过催化氧化反应单元将含烃尾气中的有机污染物催化氧化为co2和h2o，最终排放尾气中的非甲烷总烃降至120mg/nm3以下，符合《大气污染物综合排放标准》(gb16297-1996)国家标准的要求，而且运行过程中不额外补充消耗燃料，风机设备投资降低50％左右，风机运行能耗下降80％以上，取得了较好的技术效果。附图说明图1为本发明所述方法的流程示意图。下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。具体实施方式【实施例1】一种hppo装置尾气催化氧化处理的方法，如图1所示，ppo工艺废气(10)与储罐排放气(9)分别进入催化氧化水封罐(1)进行收集、稳压。真空系统尾气(12)通过低压尾气缓冲罐(2)进行收集、缓冲后，在低压尾气缓冲罐(2)出口管线(13)中与空气(14)稀释并降低有机物浓度，稀释后的尾气(15)通过引风机(3)增压为混合气体(16)，与储罐排放气(9)和hppo工艺废气(10)在催化氧化水封罐(1)收集、稳压后的混合气体(11)合并为混合气体(17)，再与污水处理场尾气(8)混合。混合后的hppo装置含烃尾气(18)进入尾气预过滤器(7)，待加热尾气(19)先后在气-气热交换器(4)以及加热器(5)中加热至催化氧化反应的温度。加热后烃含量为2230mg/m3的含烃混合尾气(21)通过催化氧化反应器(6)进行催化氧化反应，催化剂为100％铂贵金属蜂窝催化剂，反应后有机污染物生成co2和h2o，催化氧化反应器(6)出口的达标无害尾气(22)在气-气热交换器(4)中与待加热尾气(19)换热降温，最终将达到国家环保标准《大气污染物综合排放标准》(gb16297-1996)的排放气(23)通过排气筒(24)排放到大气中。以生产规模1万吨/年的hppo中试装置为例，待处理的hppo工艺废气(10)、真空系统尾气(12)和污水处理场废气(8)以及储罐排放气(9)的工艺条件如下：采用本发明的hppo装置尾气催化氧化处理方法，引风机出口表压为82kpa，气-气换热器操作温度为320℃，加热器操作温度为520℃，催化氧化反应器操作温度为520℃，操作压力为77kpa。通过催化氧化反应将含烃尾气中的有机污染物催化氧化为co2和h2o，最终排放尾气中的非甲烷总烃降至107mg/nm3以下，风机设备投资降低48％，风机运行能耗下降81％以上。【实施例2】按照实施例1所述的条件和步骤，生产规模改为10万吨/年的hppo工业生产装置，待处理的hppo工艺废气(10)、真空系统尾气(12)和污水处理场废气(8)以及储罐排放气(9)的工艺条件如下：尾气名称hppo工艺废气(10)真空系统尾气(12)污水处理场废气(8)储罐排放气(9)运行流量(m3/h)4400.085.02400.0137.5操作表压(kpa)11037080操作温度(℃)25252525主要污染物名称丙烯甲醇硫化物环氧丙烷采用本发明的hppo装置尾气催化氧化处理方法，引风机出口表压为70kpa，气-气换热器操作温度为280℃，加热器操作温度为310℃，催化氧化反应器操作温度为310℃，操作压力为65kpa，催化剂为100％钯贵金属蜂窝催化剂。通过催化氧化反应将含烃尾气中的有机污染物催化氧化为co2和h2o，最终排放尾气中的非甲烷总烃降至90mg/nm3以下，风机设备投资降低51％，风机运行能耗下降83％以上。【实施例3】按照实施例1所述的条件和步骤，，生产规模改为30万吨/年的hppo工业生产装置，待处理的hppo工艺废气(10)、真空系统尾气(12)和污水处理场废气(8)以及储罐排放气(9)的工艺条件如下：尾气名称hppo工艺废气(10)真空系统尾气(12)污水处理场废气(8)储罐排放气(9)运行流量(m3/h)11220.0224.45400.0363.0操作表压(kpa)11017080操作温度(℃)25252525主要污染物名称丙烯甲醇硫化物环氧丙烷采用本发明的hppo装置尾气催化氧化处理方法，引风机出口表压为62kpa，气-气换热器操作温度为210℃，加热器操作温度为295℃，催化氧化反应器操作温度为295℃，操作压力为57kpa，催化剂为70％铂和30％钯贵金属蜂窝催化剂。通过催化氧化反应将含烃尾气中的有机污染物催化氧化为co2和h2o，最终排放尾气中的非甲烷总烃降至87mg/nm3以下，风机设备投资降低53％，风机运行能耗下降84％以上。【实施例4】按照实施例1所述的条件和步骤，生产规模改为40万吨/年的hppo工业生产装置，待处理的hppo工艺废气(10)、真空系统尾气(12)和污水处理场废气(8)以及储罐排放气(9)的工艺条件如下：尾气名称hppo工艺废气(10)真空系统尾气(12)污水处理场废气(8)储罐排放气(9)运行流量(m3/h)12320.0217.65600.0352.0操作表压(kpa)11017080操作温度(℃)25252525主要污染物名称丙烯甲醇硫化物环氧丙烷采用本发明的hppo装置尾气催化氧化处理方法，引风机出口表压为50kpa，气-气换热器操作温度为190℃，加热器操作温度为290℃，催化氧化反应器操作温度为290℃，操作压力为45kpa，催化剂为66％铂和34％钯贵金属蜂窝催化剂。通过催化氧化反应将含烃尾气中的有机污染物催化氧化为co2和h2o，最终排放尾气中的非甲烷总烃降至86mg/nm3以下，风机设备投资降低55％，风机运行能耗下降85％以上。【实施例5】按照实施例1所述的条件和步骤，生产规模改为20万吨/年的hppo工业生产装置，待处理的hppo工艺废气(10)、真空系统尾气(12)和污水处理场废气(8)以及储罐排放气(9)的工艺条件如下：尾气名称hppo工艺废气(10)真空系统尾气(12)污水处理场废气(8)储罐排放气(9)运行流量(m3/h)6160.0108.82800.0176.0操作表压(kpa)11017080操作温度(℃)25252525主要污染物名称丙烯甲醇硫化物环氧丙烷采用本发明的hppo装置尾气催化氧化处理方法，引风机出口表压为40kpa，气-气换热器操作温度为0℃，加热器操作温度为150℃，催化氧化反应器操作温度为150℃，操作压力为35kpa，催化剂为45％铂和55％钯贵金属蜂窝催化剂。通过催化氧化反应将含烃尾气中的有机污染物催化氧化为co2和h2o，最终排放尾气中的非甲烷总烃降至120mg/nm3以下，风机设备投资降低58％，风机运行能耗下降87％以上。【实施例6】按照实施例1所述的条件和步骤，生产规模改为20万吨/年的hppo工业生产装置，待处理的hppo工艺废气(10)、真空系统尾气(12)和污水处理场废气(8)以及储罐排放气(9)的工艺条件如下：尾气名称hppo工艺废气(10)真空系统尾气(12)污水处理场废气(8)储罐排放气(9)运行流量(m3/h)8800.0170.04800.0275.0操作表压(kpa)11017080操作温度(℃)25252525主要污染物名称丙烯甲醇硫化物环氧丙烷采用本发明的hppo装置尾气催化氧化处理方法，引风机出口表压为90kpa，气-气换热器操作温度为500℃，加热器操作温度为600℃，催化氧化反应器操作温度为600℃，操作压力为85kpa，催化剂为21％铂和79％钯贵金属蜂窝催化剂。通过催化氧化反应将含烃尾气中的有机污染物催化氧化为co2和h2o，最终排放尾气中的非甲烷总烃降至80mg/nm3以下，风机设备投资降低49％，风机运行能耗下降82％以上。当前第1页12