浅谈中能化工尾气处理机组回收氧化尾气中重芳烃的技术应用

浅谈中能化工尾气处理机组回收氧化尾气中重芳烃的技术应用

郭思琦

安徽晋能中能化工股份有限责任公司  安徽阜阳  236400

【摘要】双氧水氧化生产的过程中会产生大量的尾气，其中含有一定的重芳烃，如果不加处理直接排放，不仅会导致环境的污染，还会造成资源的浪费。

【关键词】双氧水；涡轮膨胀机组；氧化尾气处理；溶剂吸收;树脂吸附

1、前言

双氧水生产的过程中，会在氧化的反应部分产生一定的气体，重芳烃随之散出，因而需要采用针对性的工艺吸收其中的重芳烃。中能化工本部目前共有四套双氧水装置，其中1#、2#、3#双氧水装置均为酸碱性生产工艺，装置建设较早，尾气处理机组回收氧化尾气中的芳烃，采用的是活性炭纤维吸附法；4#双氧水装置是全酸性生产工艺，自2022年6月开车试生产运行以来，生产较为平稳，其对于氧化尾气中重芳烃的回收，采用了新型的树脂颗粒吸附回收法。下面本文就中能化工的四套双氧水生产装置，探讨一下氧化尾气中重芳烃回收的应用技术。

2、相关背景

在双氧水生产工艺中，双氧水尾气重芳烃回收技术越来越得到关注，通过对中能化工本部四套双氧水装置的研究，我们将对几种双氧水尾气回收技术进行介绍和分析，指出不同类型回收技术具有的优点和不足。目前，随着全国双氧水生产能力的不断增长，市场的竞争逐渐激烈，包括我们中能化工在内的双氧水企业，在考虑提高装置产能的同时，也都考虑怎样有效地降低各种原材料的消耗，而芳烃作为双氧水生产的一种主要化工原材料，其消耗在双氧水生产成本中占有很大的比重，而芳烃的市场价格也在不断地上升，如何有效地降低芳烃消耗，是摆在我们中能化工面前的重要课题。而且重芳烃作为一种挥发性较强的有毒、有害物质，减少其挥发量也是国家环保政策的需要。重芳烃回收后作为双氧水生产用溶剂，可以循环使用。所以，我们要利用一切方法回收利用氧化尾气中的重芳烃。

3、中能化工氧化尾气回收的方法介绍

我们中能化工尾气处理机组采用的芳烃回收方法主要有活性炭纤维吸附法和树脂颗粒吸附回收法两种。

3.1活性炭纤维吸附法

活性炭纤维吸附装置是利用活性炭纤维对芳烃的吸附作用及蒸气的脱吸作用来回收芳烃，其回收率较高，但需要耗费一定量的蒸气，且活性炭纤维需定期更换，同时进入该装置的尾气温度越低对吸附越有利。工艺技术特点：该技术是利用活性炭纤维表面积大，吸附效率高，解析速度快的特点，通过反复吸附、解吸，实现对有机物废气的全自动连续净化处理，回收废气中的有机溶剂，并使回收后的有机溶剂再利用，来自氧化塔的尾气进入尾气处理机组，经过尾气吸附、蒸汽脱附、鼓风干燥，芳烃被活性炭吸附脱附后，集中回收再投入系统使用。

1#、2#、3#双氧水装置均已采用的活性炭吸附法，用以回收氧化尾气中的芳烃。其中3#双氧水装置和1#、2#双氧水装置虽然都是采用活性炭吸附法，但是在回收技术上略有区别，1#、2#双氧水装置采用一级吸附装置，共有3个吸附箱，采用PLC自动控制运行，尾气VOC含量较高；3#双氧水装置采用二级吸附装置，共有6个吸附罐，氧化尾气先进入2个吸附罐进行一级吸附，然后再进入2个吸附罐进行二级吸附，基本能够达到尾气VOC含量达标。

下图是中能化工采用活性炭吸附法的1#2#3#双氧水装置的尾气处理机组。

3.2 树脂颗粒吸附回收法

树脂颗粒吸附回收法是利用氧化塔尾气经过树脂颗粒时被吸附，重芳烃被吸附到树脂上，吸附后的尾气，VOC含量达标排放。吸附了重芳烃的树脂，通过自控程序进行控制，定期进行蒸汽脱附再生，吸附到树脂上的重芳烃被脱附出来，经过管道过滤器，再经过冷凝器冷凝，冷凝成重芳烃和水的混合液体，通过分离槽分离出水和重芳烃，上层重芳烃流入有机物（芳烃）槽回收，下层水相可排放至工作液回收池，打到污水预处理。再生后的树脂罐，通过减温水泵把减温水罐的纯水送至树脂罐顶部，喷淋到树脂上进行降温，回流到减温水罐的纯水通过减温水泵再次打到树脂罐顶部喷淋降温，循环不断。树脂罐降温后，再用氮气将树脂罐内水分吹干，卸压排水防冻，等待下次循环使用。 本回收装置主要包括4个树脂罐，再生液冷却器，再生液分离槽，有机物罐，减温水罐，减温水泵以及相关配套管道阀门等。该回收装置采用 PLC 自动控制系统，连续24小时自动操作。

下图是采用树脂颗粒回收的4#双氧水尾气处理机组

4、氧化尾气回收的方案选择

活性炭纤维吸附法由于利用活性炭纤维的强吸附能力特性，回收率较高，因此在现在的双氧水厂家氧化尾气回收工艺中采用的相对比较多，并且使用效果较好。已内酰胺项目双氧水装置上都已采用了该工艺，同时在已投产的项目中，该工艺操作简单稳定，芳烃回收率高，有良好的经济效益。但是建设较早的1#、2#双氧水装置，由于装置建设较早，尾气处理机组设备陈旧落后，排放的氧化尾气经过尾气处理机组处理后，经检测VOC含量较高；3#双氧水装置建设较晚，由于进过技改，二级吸附能够做到尾气VOC达标排放，但是产生的危废、消耗也较高。

树脂颗粒吸附回收法工艺稳定性高，风量及气体浓度的波动对装置的影响性较小，基本忽略不计。 该工艺去除率稳定，不会因为时间或物料波动导致祛除率较大波动。由于系统的抗污染性能好，未去除杂质对吸附树脂影响较小，如吸附树脂使用效能下降，经深度再生可恢复。氧化尾气中水分对于树脂吸附重芳烃不会产生影响，同时可以释放静电，运行安全性好。同时经过现场实测，四期的树脂颗粒回收装置排放的尾气，VOC能够做到达标排放。

对于中能化工上述两种尾气处理机组工艺的特性，中能化工双氧水车间从业人员将活性炭纤维吸附法和树脂颗粒吸附法进行了长期观察分析比较，对于新型的树脂颗粒吸附法是否可以做到技改推广，达到更好的使用效果，也在不断的进行观察研究。本文对中能化工双氧水尾气处理机组回收尾气重芳烃现有工艺情况的优缺点和使用情况作了一个简要的分析和阐述。在我们现在生产过程中使用了活性炭纤维吸附工艺和树脂颗粒吸附回收工艺，但在将来的双氧水生产过程中，我们也要与时俱进，采用更加先进和成熟的尾气处理机组工艺。

结束语

双氧水在工业生产等多个领域当中都有着十分广泛的应用，文章分析了中能化工双氧水生产过程中尾气处理机组处理尾气中重芳烃的回收工艺，希望可以给从业人员以启发。

参考文献：

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［2］仲东魁，物理溶剂吸收法制氢尾气二氧化碳提浓工艺技术研究［J］．化工管理，2018（1）：180-180．

［3］刘全杰，双氧水生产过程中氧化尾气中芳烃的回收［］．氯碱工业，2018,54（11）：31-33．