[发明专利]氧化法生产环己酮中氧化尾气能量回收的方法

说明书

本发明涉及环己烷氧化法生产环己酮工艺领域，针对现有环己酮装置能耗较高、能量利用不合理的问题，提供了氧化法生产环己酮中氧化尾气能量回收的方法，将总含量为10‑3000ppm的环己烷、环己酮、环己醇等有机物催化燃烧为二氧化碳和水，将处理后的尾气送入膨胀机，通过膨胀发电机组，将催化处理过程中产生的热能和自身的压力能一次膨胀转化为电能，而经能量回收的尾气从膨胀机出口直接排空。本发明的尾气能量回收方法，装置结构简单、运行稳定、能量利用合理、经济效益高，避免额外设备的投资，减少低压蒸汽消耗，较好地解决了现有技术存在的问题。

技术领域

本发明涉及环己烷氧化法生产环己酮工艺领域，具体涉及氧化法生产环己酮中氧化尾气能量回收的方法。

背景技术

环己酮是一种重要的有机合成原料和溶剂，是制造尼龙，己内酰胺和己二酸的主要中间体。当前，环己酮的需求量与日俱增，其开发利用前景广阔。氧化法环己酮生产流程中，从醇酮吸收塔顶排放的氧化尾气压力较高(＞1.0MPaG),且该氧化尾气中含有少量环己烷、环己酮、环己醇等有机物。如若尾气不经后续处理而直接放空，不仅会造成能源的浪费，也会引起环境污染。

公开号为CN106362548A的专利公开了一种环己烷氧化法生产环己酮过程中氧化尾气的处理方法，该方法通过增加水吸收塔和膨胀机，将部分能量转化为电能回收。但该方法存在水吸收塔吸收醇酮后，在废水处理过程中又需消耗大量能量的缺点。

公开号为CN107469615A的专利公开了一种环己酮氧化尾气净化与处理方法，该方法采用吸附装置吸附环己酮尾气中有机物后，催化氧化该尾气，进而进行膨胀发电。但此法存在吸附装置再生耗能，再生产生高浓度废气仍需处理、所吸附物质为混合物，利用价值低的缺点。

公开号CN208406622U的专利公开了一种环己酮尾气处理装置，通过将环己酮尾气加热后，进入膨胀机膨胀发电；而膨胀尾气再经氧化反应器处理，尾气达标后直接排放。但此法存在膨胀机入口需额外热量加热环己酮尾气的同时催化氧化反应需额外补充燃料的能量利用不合理，尾气有机物多，易冷凝，发生腐蚀和膨胀机运行不稳定等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供了氧化法生产环己酮中氧化尾气能量回收的方法。环己酮尾气中含有的有机物主要为环己烷、环己酮、环己醇等，其总含量为10-3000ppm，经过催化燃烧后，正常工况不需额外补充燃料，转化为二氧化碳和水。将高温燃烧尾气经余热利用后送入膨胀机，通过膨胀发电机组，将催化处理过程中产生的热能和自身的压力能一次膨胀转化为电能，而经能量回收的尾气从膨胀机出口排空。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供氧化法生产环己酮中氧化尾气能量回收装置，该装置包括：

空气压缩机，对常温常压空气进行加压；

氧化单元，空气压缩机得到的加压空气在该单元参与氧化反应，消耗掉其中的大部分氧气，尾气经充分分离后仍带出少量有机物；

催化燃烧单元，对在氧化单元中排出的氧化尾气进行催化燃烧，使带出的有机物充分转化；

空气膨胀机，由催化燃烧单元产生的高温高压尾气使其膨胀做功产生机械能；

发电机，由空气膨胀机产生的机械能使其发电。

本发明第二方面是提供氧化法生产环己酮中氧化尾气能量回收的方法，包括如下步骤：

步骤1，常温常压空气通过空气压缩机加压得到加压空气进入氧化单元参与反应；

步骤2，将反应后的氧化尾气通入催化燃烧单元，产生的高温高压尾气送入空气膨胀机膨胀做功，将热能转化为机械能，进而带动发电机发电；

步骤3，发电机所产生的电能并入电网，而空气膨胀机的排出气体直接排入大气。