[发明专利]降低尾气中C2‑C5烯烃含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及尾气处理领域，具体涉及一种降低尾气中C2-C5烯烃含量的方法，本系统尤其适用于制备环氧丙烷的尾气的处理。

背景技术

根据《大气污染物综合排放标准GB16297-1996》，除锅炉、工业炉窑、火电厂、炼焦炉、水泥厂、恶臭物质排放、汽车和摩托车排放外，规定了其他大气污染排放的33种大气污染物的排放限值，其指标体系为最高允许排放浓度、最高允许排放速率和无组织排放监控浓度限值，给出了温度为273K，压力为101325Pa时标准状态下的干空气为基准的各项污染物的最高限值。其中对于新污染源大气污染物的排放做出如下限定：

根据上述环保标准要求，针对含有烃类(尤其是制备环氧丙烷尾气中的丙烯)大气污染物的气体排放，经过对目前的技术调研，主要有以下两种处理方案：

1放散点火伴烧方案

对含有烃类大气污染物的气体排放，常采用集中放散点火，在火炬中使碳氢化合物在高温燃烧过程转化为对环境无害的气体，从而达到环保排放标准的目的。针对本项目处理的含有少量丙烯的带压尾气，可直接在放散管口进行完全燃烧，使丙烯完全转化为二氧化碳和水再排放至大气中。然而，如此低含量的含丙烯尾气，主要成分是氮气，要对其进行点火放散一般需要与高热值的气体助燃伴烧(通常采用天然气)，实现达标排放，保证安全生产。该系统主要包括放散火炬、放散控制柜、点火器保护箱、放散阀电动执行机构、拢火阀、灭火阀、高能点火器、高压点火枪、点火专用电缆、火焰监测温度传感器等。该技术相对比较成熟，然而最大的缺点在于，为了转化少量的丙烯，注入了大量的高热值的伴烧气体，其能源消耗巨大，经济性很差；此外，由于丙烯及伴烧气体转化成大量的二氧化碳排放，在当前减碳压力骤增的形势下，放散点火伴烧方案显然急需被其他尾气处理方案所替代。

2HC吸附器吸附方案

吸附法的关键是吸附剂和吸附工艺设备配置。该方法是将含碳氢的排放尾气中的碳氢分子吸附到吸附剂上，然后再将其从吸附剂上脱离下来，收集并处理后即可重新回用于生产或出售。

长期以来，人们一直以活性碳颗粒作为吸附剂来吸附这些化学有机物废气，但是由于活性碳颗粒的表面积较小，为了增大活性碳接触面积，就须大量填充，使得吸附装置体积庞大，而且时间一长，碳颗粒会变成粉末，影响吸附量，更有甚者，它需要经常更换，在更换时黑尘四起，严重污染工作场所。黑尘还会进入操作者呼吸道，危害人类健康。活性碳纤维(以下简称ACF)是以粘胶基纤维为原料，经高温碳化、活化后制成的纤维状新型吸附材料，与颗粒状活性炭相比，ACF具有显著的优点：(一)比表面积大，有效吸附量高。(二)吸附﹑脱附行程短、速度快，脱附、再生耗能低。(三)形状可变，使用方便。(四)可根据需要生产出具有特殊性能的专用ACF，强度好，不会造成二次污染。

尽管吸附脱除尾气中的碳氢成分有以上优点，但对于制备环氧丙烷尾气中含少量丙烯的排放废气，吸附剂吸附丙烯后，对其进行脱附和收集非常困难，而且由于气量较大，使得吸附装置体积庞大，占地大、成本高，且吸附剂寿命较短，形成固体废弃物后仍然对环境存在污染的风险。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，在于提供一种绿色环保、能源消耗小、并且成本低的降低尾气中C2-C5烯烃含量的方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种降低尾气中C2-C5烯烃含量的方法，包括如下步骤：

(1)对含有C2-C5烯烃的尾气采用换热器进行换热降温，换热降温后的气体经第一气液分离器进行气液分离；

(2)从第一气液分离器出来的液体再次进行换热降温，所得液体进入第三气液分离器；

(3)第一气液分离器分离后得到的气体进入膨胀机膨胀至低压，膨胀机输出功用于驱动需要消耗功的设备；

(4)膨胀后的气体经第二气液分离器进行气液分离，从第二气液分离器排出的气体依次与第一气液分离器出来的液体进行换热、与含有C2-C5烯烃的尾气进行换热后达标排放；

第二气液分离器排出的液体进入第三气液分离器，第三气液分离器中排出的气体为低温气体，第三气液分离器中排出的液体烯烃回收利用。

本发明所述的需要消耗功的设备包括但不限于发电制冷、带动制动、风机、压缩机、泵等。

优选的，所述含有C2-C5烯烃的尾气为含有丙烯的尾气。