双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷的尾气处理装置及工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环氧丙烷制备中的尾气处理的技术领域，具体涉及一种双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷的尾气处理装置及工艺。
【背景技术】
[0002]环氧丙烷是一种以丙烯为原料的产品中仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大类重要化工产品。当前环氧丙烷的生产方法主要有氯醇法和共氧化法，但是由于氯醇法存在对设备腐蚀性强、“三废”排放量大，共氧化法存在联产物生产量大、生产工艺复杂的缺点，这两种方法会逐渐被环境友好且工艺经济的双氧水环氧化法所取代。
[0003]双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷工艺由于其具有清洁无污染且原子利用率高的显著优势，成为了目前制备环氧丙烷最热的一种工艺。但丙烯环氧化主反应进行的同时也存在双氧水分解释放氧气副反应发生，排出系统的尾气含有丙烯、丙烷、环氧丙烷、甲醇及氧气等。为降低消耗，尾气处理工艺对丙烯、丙烷、环氧丙烷、甲醇回收循环利用。但采用物理吸收工艺技术回收有用成分后若氧气直接排空，氧含量必然跃升过爆炸极限，对装置安全运行构成威胁。因此该工艺中尾气除氧就显得极其重要。
[0004]现有中国专利200910187942.4公开了一种双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷工艺尾气处理流程，采用循环溶剂吸收尾气中的有机物后，将尾气中的氧气和水的混合气排放；现有中国专利201210389707.7公开了一种双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷工艺尾气处理工艺，将混合尾气经过压缩机压缩后大部分丙烯变为液相，气相中丙烯与氧气混合气进入不凝气分离塔进行分离，最终尾气中含有3.1%的水气，96.7%氧气直接外排;现有中国专利201210559406.4公开了一种双氧水环氧化液相丙烯制备环氧丙烷的方法，在制备过程中采用惰性气体保护来控制反应体系氧气的浓度，达到抑制或控制双氧水分解产生氧气给装置带来的危险。
[0005]但上述各公开的方法并未从氧气浓度这个源头来解决装置的安全性与可靠性，尽管有用惰性气体稀释的方法，但是体系中仍有氧气存在且此方法会消耗大量惰性气，增加装置运行成本。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种经济、环保的双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷的尾气处理装置及工艺。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷的尾气处理装置，包括环氧化反应器(双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷反应器)尾气排放装置、脱氧反应器、丙烷分离塔和丙烯吸收塔，环氧化反应器尾气排放装置、脱氧反应器、丙烷分离塔依次串联;丙烷分离塔的顶部与丙烯吸收塔的底部连接。
[0008]利用所述的尾气处理装置进行尾气处理的工艺，包括以下步骤:从环氧化反应器尾气排放装置排出的丙烯、环氧丙烷、甲醇、丙烷、氧气组成的尾气在脱氧反应器内进行反应;从脱氧反应器内出来的尾气进入丙烷分离塔中分离，丙烷分离塔塔顶馏出物从丙烯吸收塔的底部进入丙烯吸收塔，被从丙烯吸收塔顶部进入的吸收剂充分吸收后从丙烯吸收塔排出；丙烷分离塔塔底的物料进入后续提纯工段对环氧丙烷进行提纯;丙烷分离塔塔中部的分离物进入丙烷收集器。
[0009]所述脱氧反应器为固定床式反应器，脱氧反应器操作温度40?350°C、反应压力0.1?I.5MPa0
[0010]所述固定床式反应器内所用的催化剂为Pt、Pd和Ru中任一种或两种以上。
[0011]所述丙烷分离塔的压力为0.3-2.0MPa，回流比为0.5-1.2，塔顶温度为O?20°C，塔底温度为50?200°C，理论塔板数为4块。
[0012]所述丙烯吸收塔操作压力为0.1?1.2MPa，操作温度为10?100°C。
[0013]所述的吸收剂为甲醇。
[0014]本发明产生的有益效果是:尾气中的氧气通过贵金属催化剂催化氧化的方式脱除，脱除率达到99%以上，整个尾气处理装置中几乎没有氧气的存在保证了装置的安全性与可靠性;增加丙烷分离塔，将原料中的丙烷分离，分离后的丙烷纯度可达到工业级要求95%以上，以工业产品出售避免以火炬形式燃放造成的浪费，提升了整套装置的经济性;采用甲醇溶剂回收尾气中未反应的丙烯，提高原料利用率。
【附图说明】
[0015]图1为双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷的尾气处理装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
[0017]实施例1
如图1所示，一种双氧水环氧化丙烯制备环氧丙烷的尾气处理装置，包括环氧化反应器尾气排放装置S4、脱氧反应器S1、丙烷分离塔S2和丙烯吸收塔S3，环氧化反应器尾气排放装置S4、脱氧反应器S1、丙烷分离塔S2依次串联;丙烷分离塔S2的顶部与丙烯吸收塔S3的底部连接。
[0018]利用所述的尾气处理装置进行尾气处理的工艺，包括以下步骤:从环氧化反应器尾气排放装置S4排出的丙烯、环氧丙烷、甲醇、丙烷、氧气组成的尾气经过管线101进入脱氧反应器SI，在脱氧反应器SI内进行反应，所述脱氧反应器SI为固定床式反应器，固定床式反应器内所用的催化剂为Pt，脱氧反应器操作温度80°C、反应压力1.1MPa;从脱氧反应器SI内出来的脱氧后混合气经过管线102进入丙烷分离塔S2中分离，丙烷分离塔S2的压力为1.0MPa，回流比为0.8，塔顶温度为10 °C，塔底温度为100°C，理论塔板数为4块;丙烷分离塔S2底部物料主要为分离的环氧丙烷和甲醇，经过管线103进入后续提纯工段对环氧丙烷进行提纯;丙烷分离塔S2塔中部的分离物(纯度可达到工业级要求95%以上的丙烷产品)经管线104进入丙烷收集器;丙烷分离塔S2塔顶馏出物(主要是丙烯和二氧化碳)经过管线105从丙烯吸收塔S3的底部进入丙烯吸收塔S3，丙烯吸收塔S3操作压力为0.SMPa，操作温度为40°C，被从丙烯吸收塔S3顶部进入的甲醇吸收剂(从溶剂回收工段