[发明专利]一种甲乙酮生产过程中尾气的处理方法

说明书

一种甲乙酮生产过程中尾气的处理方法，通过膜反应器对尾气进行分离，膜反应器中的膜为硅橡胶/聚枫复合膜，膜孔径为0.01um～1.0um，内径为0.1mm～1.0mm，壁厚为0.5mm～1.5mm；在使用前经过低碳醇浸泡处理，并经三个阶段惰性气体或氮气处理。本发明的尾气处理方法中利用特殊处理的膜反应器，改变了膜的透过特性，可有效地分离尾气中的有效组分和杂质，得到的渗透气中丁烯含量完全满足直接循环作为原料使用的要求，本发明还具有设备投资费用低、使用周期长、操作简单、能耗低的优点。

技术领域

本发明涉及一种甲乙酮生产过程中尾气的处理方法，具体涉及以正丁烯为原料生产甲乙酮的水合过程中所产生的尾气的处理方法。

背景技术

甲乙酮是一种重要的低沸点溶剂，具有优异的溶解性和干燥特性，能与众多溶剂形成共沸物，对许多物质，如树脂、纤维衍生物、合成橡胶、油脂、高级脂肪酸有很强的溶解能力，是高分子化合物如硝化纤维素、聚氨酯、乙烯基树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、胶粘剂、油墨、磁带、医药生产和润滑油脱蜡的良好溶剂，广泛应用于润滑油脱蜡、涂料、胶粘剂、油墨、磁带、医药及电子元件等领域。另外，作为一种重要的有机化工原料和中间体，可生产高分子酮、环状化合物等，也可直接合成甲乙酮过氧化物和甲乙酮肟，制备抗氧剂、催化剂、染料、涂料的抗结皮剂、电子元件清洗液等。

我国甲乙酮的工业生产始于1966年，抚顺石油化工二厂建成国内第一套甲乙酮装置，采用的是硫酸间接水合法制仲丁醇加气相脱氢技术。1988年，江苏泰州石油化工总厂从西德Deutsche Texco公司引进树脂法水合制仲丁醇技术，并于1991 年建成投产一套7300t/a的甲乙酮装置。后来，国内相关研究和设计单位不断消化吸收树脂法直接水合技术，并开发了拥有自主知识产权的甲乙酮成套技术。国内陆续新建了一批甲乙酮装置，并不断扩能改造。截至到2014年，我国甲乙酮的总设计生产能力约为60.2万吨。

甲乙酮主要工艺路线有：丁烯水合、脱氢两步法，丁烷液相氧化，丁二烯催化水解法，混合Ｃ₄氧化法，丁烯直接氧化法，丁烯电解氧化法，异丁苯法，环氧丁烷异构法，异丁醛异构法，正丁烯一步氧化法等。其中已工业化的主要有：丁烷液相氧化，丁烯水合、脱氢两步法及仲丁醇氧化法。目前甲乙酮的生产工艺以Ｃ₄为原料是甲乙酮的主要生产路线，实现工业化最早，工艺可靠成熟，产品质量稳定。

丁烯水合、脱氢两步法，是目前国内外生产仲丁醇最主要的方法。以树脂为催化剂，正丁烯通过质子催化作用生成仲丁醇（SBA），反应在三相条件下进行，反应温度为135℃～170℃，反应压力为6.0～8.0MPa，水与正丁烯摩尔比约为1:1～2:1，树脂多选用耐热性好的强酸性阳离子交换树脂。该法工艺流程简单，产品回收精制容易，三废少，对设备腐蚀性小，仲丁醇选择性高。

在仲丁醇合成工段，正丁烯直接水合制仲丁醇的单程转化率一般低于6.0％，尾气中含有大量正丁烯（丁烯-１，顺、反丁烯-２含量为85％左右）及少量醇、醚、甲乙酮和水等杂质，如果直接循环利用，这些杂质会造成丁烯提浓萃取剂的“中毒”。这部分尾气必须进行净化处理除去其中的醇、醚、甲乙酮及水等杂质，方可循环使用。

关于甲乙酮尾气净化的方案有很多，如：水洗法、精馏法、利用MTBE装置净化法和吸收－蒸馏净化工艺等。在这些方法中，水洗法由于剩余丁烯中的醚类不溶于水，达不到净化的效果；精馏法由于剩余丁烯中的水与醚类、醇类和甲乙酮存在共沸的问题无法实现净化。因此，《现代化工》2005年第25卷第9期和《化工进展》2009年第28卷第1期报道了甲乙酮装置循环丁烯脱除仲丁醇吸附剂，以开发的PUMS-01吸附剂吸附容量达到22%，在操作温度为常温、压力为0.5MPa、液空速为0.2h^－1的工艺条件下，能将原料中0.5%～2.5%的仲丁醇脱除至100μg/g以下。