顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及顺酐的生产的技术领域，具体涉及一种顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统。


背景技术：

2.石油化工行业顺酐装置的反应原理是使用正丁烷为原料，汽化后与空气混合在固定床反应器内进行氧化反应生产顺酐，并副产蒸汽。顺酐生产工艺主要分为氧化反应单元和后处理单元，其中后处理单元是用于处理反应生成的气体，得到纯度高达≥99.6％的液体顺酐。
3.反应生成的气体中含有较多的正丁烷、顺酐、苯酐、乙酸、丙烯酸等有机物，经吸收塔处理后，正丁烷随着废气全部脱除至尾气焚烧炉处理，吸收塔底液相物料进入解析系统及精致系统，因解析系统内加注溶剂邻苯二甲酸二丁酯(dbp)，解析系统中主要物料为顺酐、dbp、苯酐、乙酸、丙烯酸的混合物。因顺酐、苯酐等介质常温下凝固，易造成管线堵塞，无法通过瓦斯线外送处理，也无法排入焚烧炉系统进行焚烧，目前顺酐装置解析系统及精制系统中，顺酐解析塔、轻组分塔、成品塔顶均采用爆破片加安全阀的型式排放大气，真空系统失效或塔底热源异常增大时，爆破片突然破裂，安全阀起跳，危险介质外排至空气中，造成环境污染，且短时间内无法进行有效处置。针对此种情况，目前，塔器超压排放没有有效的处理手段。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统，避免造成环境污染，保障人身安全。
5.本实用新型所述的顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统，包括水洗塔、成品塔、轻组分塔和顺酐解析塔，且成品塔顶部安全阀出口、轻组分塔顶部安全阀出口和顺酐解析塔顶部安全阀出口均与水洗塔底部连接，水洗塔的顶部设置有脱盐水进水管，水洗塔的底部出水管路设置有两路，一路与脱盐水进水管连接，另一路与污水处理装置连接；顺酐解析塔与粗顺酐储罐连接，粗顺酐储罐与轻组分塔连接，轻组分塔与成品塔连接。
6.优选地，脱盐水进水管上设置有流量控制阀c。
7.优选地，水洗塔的底部出水管路上依次设置有水洗循环泵、液位控制阀b，然后底部出水管路设置为两路。
8.优选地，精制单元与吸收塔均与顺酐解析塔的中部连接，吸收塔与顺酐解析塔的连接管路上依次设置有换热装置和流量控制阀a。
9.优选地，顺酐解析塔的内部设置有三层填料床，顺酐解析塔的顶部设置有真空系统，顺酐解析塔的上部设置有集油箱。
10.优选地，顺酐解析塔与粗顺酐储罐的连接管路上设置有液位控制阀a。
11.优选地，粗顺酐储罐与轻组分塔的连接管路上设置有流量控制阀b。
12.优选地，轻组分塔分为两部分，上部分设置为浮阀塔盘，下部分设置为填料。
13.本实用新型的顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统，工作原理为：
14.来自吸收塔底部的顺酐与贫溶剂经过换热装置换热后的富溶剂在流量控制阀a的控制下，与来自精制单元的循环溶剂一起进入顺酐解析塔的中段；
15.顺酐解析塔内设置为三个规整的填料床，以确保高效率和低压降；顺酐解析塔底部的操作温度为190℃，压力为3kpaa，顺酐解析塔的顶部设置真空系统，以控制真空度；
16.在顺酐解析塔的回流罐的液位控制阀a11的控制下，粗顺酐从顺酐解析塔的上部的填料床床层的集油箱中抽出：该粗顺酐带有微量的轻、重杂质，被输送至粗顺酐储罐，然后输送至精制系统的轻组分塔中；
17.顺酐精制系统是将来自顺酐解析塔的粗顺酐进行提纯，脱除杂质得到高纯度顺酐的过程，精制系统一般包括轻组分塔和成品塔，根据实际需要情况设置是否切断成品塔；
18.粗顺酐在流量控制阀b和粗顺酐储罐液位串级控制下，进入轻组分塔的顶部浮阀塔盘，轻组分塔的上段为浮阀塔盘，下段配有规整填料，轻组分塔的塔底操作温度为150-160℃，操作压力为22-27kpaa，粗顺酐从轻组分塔的塔底由进料泵输送至成品塔；
19.成品塔包括三个填料床层，确保高效率和低压降；粗顺酐在轻组分塔的液位及流量串级控制下，从成品塔的下部和中间填料段之间进入成品塔，成品塔再沸器使用中压蒸汽使顺酐蒸发；
20.成品塔顶部安全阀出口、轻组分塔顶部安全阀出口和顺酐解析塔顶部安全阀出口均与水洗塔底部连接，废气进入水洗塔后，以脱盐水为补充洗涤剂，自水洗塔的塔顶进入水洗塔，紧急排放的废气自水洗塔的塔底进入水洗塔，通过逆流接触进行水洗；水洗塔底设置有水洗循环泵，水洗循环泵的塔底循环水分两路，一路外送至污水处理装置，另一路返回水洗塔顶，并入脱盐水进水管进入水洗塔流程中，水洗塔顶设置放空，处理达标后进行排放。
21.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：
22.(1)本实用新型的顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统，将顺酐解析塔、轻组分塔、成品塔的紧急排放废气引入水洗塔，通过脱盐水洗涤脱除废气中的顺酐、苯酐、乙酸、丙烯酸等危险介质，经过水洗后的紧急排放废气能够达标排放；
23.(2)本实用新型的顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统，解决后处理系统紧急排放情况下的无法处理的异常问题；
24.(3)本实用新型的顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统，消除顺酐解析塔、轻组分塔、成品塔顶部放空，无法处理的安全、环保的隐患，保障操作人员的人身安全。
附图说明
25.图1为本实用新型的顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统的结构示意图；
26.图1中：1、水洗塔；2、成品塔；3、轻组分塔；4、粗顺酐储罐；5、顺酐解析塔；6、精制单元；7、吸收塔；8、换热装置；9、流量控制阀a；10、真空系统；11、液位控制阀a；12、集油箱；13、流量控制阀b；14、填料床；15、污水处理装置；16、液位控制阀b；17、水洗循环泵；18、流量控制阀c；19、脱盐水进水管；20、浮阀塔盘；21、填料。
具体实施方式
27.下面结合附图具体说明根据本公开内容的顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统。
28.根据本公开内容的一个实施例，如图1所示，提供一种顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统，包括水洗塔1、成品塔2、轻组分塔3和顺酐解析塔5，且成品塔2顶部安全阀出口、轻组分塔3顶部安全阀出口和顺酐解析塔5顶部安全阀出口均与水洗塔1底部连接，水洗塔1的顶部设置有脱盐水进水管19，水洗塔1的底部出水管路设置有两路，一路与脱盐水进水管19连接，另一路与污水处理装置15连接；顺酐解析塔5与粗顺酐储罐4连接，粗顺酐储罐4与轻组分塔3连接，轻组分塔3与成品塔2连接。
29.脱盐水进水管19上设置有流量控制阀c18。
30.水洗塔1的底部出水管路上依次设置有水洗循环泵17、液位控制阀b16，然后底部出水管路设置为两路。
31.精制单元6与吸收塔7均与顺酐解析塔5的中部连接，吸收塔7与顺酐解析塔5的连接管路上依次设置有换热装置8和流量控制阀a9。
32.顺酐解析塔5的内部设置有三层填料床14，顺酐解析塔5的顶部设置有真空系统10，顺酐解析塔5的上部设置有集油箱12。
33.顺酐解析塔5与粗顺酐储罐4的连接管路上设置有液位控制阀a11。
34.粗顺酐储罐4与轻组分塔3的连接管路上设置有流量控制阀b13。
35.轻组分塔3分为两部分，上部分设置为浮阀塔盘20，下部分设置为填料21。
36.本实用新型的顺酐装置后处理单元紧急放空废气的处理系统，工作原理为：
37.正丁烷氧化法生产顺酐是正丁烷和空气在v-p-o催化剂存在下发生部分氧化反应生产顺酐，主要化学反应方程式如下：
38.c4h
10
3.5o2→
c4h2o3 4h2o 5124kcal
39.该反应在装有催化剂的列管式固定床反应器中进行，进入反应器约82％的正丁烷发生反应；
40.副反应是正丁烷燃烧反应生成co、co2和水。反应方程式如下：
41.c4h
10
4.5o2一4co 5h2o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6287kcal
42.c4h
10
6.5o2一4co2 5h2o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10944kcal
43.异丁烷是原料中主要的杂质，含量可达5％，异丁烷及其它碳氢化合物杂质能通过上述的副反应完全反应生成co、co2和水；反应方程式如下：
44.2c4h
10
1102→
4co 4co2 10h2o
45.除co、co2和水外还有少量的副产物在反应器中生成，如醋酸、丙烯酸，反应方程式如下：
46.2c4h
10
502→
4ch3cooh 2h2o
47.6c4h
10
1502→
8ch2chcooh 14h2o
48.另外，后处理系统内溶剂dbp还会发生热分解生成苯酐；工艺流程如下：
49.顺酐解析系统在真空条件下实现富溶剂里的顺酐与dbp的分离，回收顺酐，来自吸收塔底部的顺酐与贫溶剂经过换热装置换热后的富溶剂在流量控制阀a9的控制下，与来自精制单元6的循环溶剂一起进入顺酐解析塔5的中段；
50.顺酐解析塔5内设置为三个规整的填料床14，以确保高效率和低压降；顺酐解析塔5底部的操作温度为190℃，压力为3kpaa，顺酐解析塔5的顶部设置真空系统10，以控制真空度；解析塔底部的含有少量顺酐的溶剂将在闪蒸罐蒸发器中被饱和高压蒸汽进一步加热，并进入溶剂真空闪蒸罐，该闪蒸罐与解析塔排气吸收塔建立压力平衡，以获得较低的压力，这个容器中的蒸汽，含有大部分残余的顺酐，被送到解析塔排气吸收塔的底部，以提高顺酐的回收率，液体(贫溶剂)通过贫溶剂泵循环至系统；
51.在顺酐解析塔5的回流罐的液位控制阀a11的控制下，粗顺酐从顺酐解析塔5的上部的填料床14床层的集油箱12中抽出：该粗顺酐带有微量的轻、重杂质，被输送至粗顺酐储罐tk1740，然后输送至精制系统的轻组分塔3中；
52.顺酐精制系统是将来自顺酐解析塔5的粗顺酐进行提纯，脱除杂质得到高纯度顺酐的过程，精制系统一般包括轻组分塔3和成品塔2，根据实际需要情况设置是否切断成品塔，不设置成品塔，顺酐纯度会降低；
53.粗顺酐在流量控制阀b13和粗顺酐储罐4液位串级控制下，进入轻组分塔3的顶部浮阀塔盘20，轻组分塔3的上段为浮阀塔盘20，下段配有规整填料21，轻组分塔3的塔底操作温度为150-160℃，操作压力为22-27kpaa，轻组分塔底重沸器使用中压蒸汽使顺酐蒸发，粗顺酐从轻组分塔3的塔底由进料泵输送至成品塔2；
54.成品塔2在真空条件下，去除轻组分塔来的粗顺酐中的轻重组分，成品塔2包括三个填料床层，塔底操作温度约130-140℃，压力约11-15kpaa，确保高效率和低压降；粗顺酐在轻组分塔3的液位及流量串级控制下，从成品塔2的下部和中间填料段之间进入成品塔2，成品塔再沸器e1720使用中压蒸汽使顺酐蒸发；高纯度顺酐以液相形式从成品塔顶部填料床下方的集油箱中抽出，在精制顺酐冷却器中被温水冷却至70℃左右，进入精酐储罐中存储；
55.成品塔2顶部安全阀出口、轻组分塔3顶部安全阀出口和顺酐解析塔5顶部安全阀出口均与水洗塔1底部连接，废气进入水洗塔1后，以脱盐水为补充洗涤剂，自水洗塔1的塔顶进入水洗塔，紧急排放的废气自水洗塔1的塔底进入水洗塔，通过逆流接触进行水洗；水洗塔底设置有水洗循环泵17，水洗循环泵17的塔底循环水分两路，一路外送至污水处理装置15，另一路返回水洗塔顶1，并入脱盐水进水管19进入水洗塔流程中，水洗塔顶设置放空，处理达标后进行排放。
56.当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实施例也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。