甲乙酮尾气净化技术

主要内容,项目背景,中国石油大学（北京）,甲乙酮尾气净化利用技术,周广林,(,高工,),中国石油大学（北京,）,技术交流,2010,年,03,月,主要内容,项目背景,国内外技术现状,固定床甲乙酮尾气净化技术,1,2,3,项目背景,以正丁烯为原料生产甲乙酮过程中产生大量尾气：,98 %(,体积分数,),的,H,2,和少量的仲丁醇、甲乙酮和碳四烯等杂质组份,。,一般处理为放火炬烧掉，不仅浪费氢气资源还严重污染环境。,加氢裂化及柴油加氢装置,氢源紧缺，从厂外引入氢气使成本上升。,开发甲乙酮生产过程中尾气的回收利用技术，不仅具有可观的经济效益还具有积极的环保意义。,中国石油大学,(,北京,),开发了固定床吸附法脱除氢气中杂质的工艺,既简化了生产工艺和操作,又降低了设备投资和气体净化成本。,国内外技术现状,甲乙酮尾气脱除杂质的技术,深冷分离法 吸收分离法,变压吸附法 膜分离法,吸附分离法 高温加氢法,固定床甲乙酮尾气净化技术,投资适中,占地面积小、流程简单,操作简便，对设备材质无特殊要求,生产成本较低,适合于甲乙酮厂含氢尾气的提纯，在甲乙酮厂得到快速的发展。,吸附剂是吸附分离法的核心。,吸附容量大、分离因数大、使用寿命长,吸附分离法,固定床甲乙酮尾气净化技术,干法氢气净化技术是利用吸附剂在常温和一定压力下对氢气中仲丁醇、甲乙酮、,C,4,烃类的吸附作用较强，而对,H,2,吸附作用较弱的特点，将仲丁醇、甲乙酮、,C,4,烃类从,H,2,中分离出来，从而达到净化,H,2,的目的。,同时也利用吸附剂在不同压力下和温度下，对仲丁醇、甲乙酮、,C,4,烃类的吸附作用减弱的特点以及仲丁醉、甲乙酮在,180,220,汽化的物理特性，对已吸附饱和的吸附剂进行加热，使杂质汽化脱附，吸附剂从而得以再生，恢复其吸附能力，重新使用。,吸附法原理,固定床甲乙酮尾气净化技术,工艺流程简单,吸附剂可有效再生,操作成本低,吸附法工艺特点,固定床甲乙酮尾气净化技术,K,-,720,吸附前冷却器,吸附塔,1,吸附塔,2,吸附塔,3,解析气,解析尾气冷凝器,凝液罐,少量不凝气,排大气或者火炬,甲乙酮废液升压泵,回收甲乙酮仲丁醇,液相,甲乙酮尾气,氢气去管网,流程示意图,固定床甲乙酮尾气净化技术,吸附剂的再生：过热蒸汽直接对吸附剂加热升温,吸附剂的温度应高于,180,，这样才能使甲乙酮、仲丁醇完全汽化。随着蒸汽的流动将甲乙酮、仲丁醇带出吸附塔器，甲乙酮、仲丁醇的分压降低，微孔中的甲乙酮、仲丁醇充分解吸，从而实现吸附剂的完全再生。,1,atm,：仲丁醇熔点是,-114.7,、沸点,99.5,，,甲乙酮熔点是,-86.4,、沸点,79.6,吸附剂的有效再生,固定床甲乙酮尾气净化技术,用蒸汽升温再生的吸附剂还需用常温惰性气体如氮气（ 氧含量应低于,0.3%,）进行吹扫降温，一方面带出其中的热量，另一方面带出其中的甲乙酮、仲丁醇蒸汽，使其分压尽量降低。在吸附器内的温度持续数小时低于,40,后，可以重新投用该吸附器。,在实际的操作过程中由于再生蒸汽流速不稳， 压力波动，同时蒸汽中水的凝结，使吸附剂在多次再生后，吸附剂的结构发生破坏，脱甲乙酮、仲丁醇效果变差，甚至没有再次利用的价值，吸附剂就必须更换。正常情况下，吸附剂使用时间可达,6,10,年。,吸附剂的有效再生,固定床甲乙酮尾气净化技术,在正常操作过程中，只需要定时取样分析净化气中的甲乙酮、仲丁醇含量，不需要做其他工作，也无其他公用工程消耗，因此本装置不用设专职人员进行监控。,只有在再生过程要消耗蒸汽和电能，同时也需要人员监控再生气的流量，以及吸附器内的温度变化情况，并加以适时调整。,但由于再生过程时间短，再生蒸汽消耗量少，因此平均操作成本低。,操作成本低,固定床甲乙酮尾气净化技术,型,号,QMS-01,外,观,;,黑色条状,规,格,/mm,3,5,10,堆,密,度,/kg.l,-1,0.6,0.8,侧压强度,/N.cm,-1,50,比表面积,/m,2,.g,-1,40,吸附容量,/,%,22,吸附剂的物化性质,固定床甲乙酮尾气净化技术,齐翔公司，齐翔公司有一套,2.0,万,t/a,甲乙酮装置，,2002,年,4,月,5,日利用我院开发的,H,2,净化技术，年经济效益,500,600,万元。,江苏泰州石油化工总厂，新上了一套,3.0,万,t/a,甲乙酮装置，和我院签定了专有技术实施合同和供货合同，,2004,年,3,月供货，,3,月份开车，至今仍在使用中。,中国石油哈尔滨分公司，,2003,年,12,月新上了一套,3.0,万,t/a,甲乙酮装置，采用我院的,H,2,净化技术，,2003,年,8,月份签定了合同，,2004,年,7,月份交货，至今仍在使用中。,兰州炼油化工总厂，,2003,年新上了一套,3.0,万,t/a,甲乙酮装置，把付产,H,2,送往炼油厂,H,2,管网，采用我院净化技术，,2003,年,10,月份签定了专有技术实施合同协议书。,工业应用实例,固定床甲乙酮尾气净化技术,哈尔滨石化分公司,3.0,万,T/a,甲乙酮尾气回收,成分,Wt%,氢气,60.98,空气,0.40,碳四烯烃,16.62,仲丁醇,15.0,甲乙酮,7.0,合计,100.0,甲乙酮尾气组成,工艺条件 ：压力,2.15MPa,；温度,5,；流量,133.85kg/h,案例,固定床甲乙酮尾气净化技术,净化后产品氢气指标,H,2,：,99.99%(V),MEK50,ppm(V,),SBA50,ppm(V,),年操作时间,8000,小时,技术方案,固定床甲乙酮尾气净化技术,固定床甲乙酮尾气净化技术,吸附剂装量：单塔,18m,3,，三塔,54 m,3,，使用寿命,5,年,吸附剂穿透吸附容量：,23%,（,m/m,）,吸附剂再生周期：,15,20,天,技术方案,固定床甲乙酮尾气净化技术,序号,项目,规格要求,单位,消耗,指标,使用,情况,备注,1,中压蒸汽,1.0MP,0.763,间断,2,仪表空气,压力,0.5MPa,10,连续,3,普氮气,压力,0.6MPa,0.151,间断,解吸时用,4,循环水,常温，,0.4,MPa,46.2,间断,解吸时用,公用工程,技术方案,固定床甲乙酮尾气净化技术,主要设备,序号,设备名称,规格、型号,材质,数量,1,分离器,1000,2000,CS,1,2,吸附塔,2000,8000,CS,3,3,废气冷凝凝器,600,2000,CS,1,4,废液罐,1400,3000,CS,1,技术方案,固定床甲乙酮尾气净化技术,工业应用结果表明，该吸附剂具有良好的活性和较高的吸附容量，净化度高，氢气纯度完全符合加氢催化剂的要求，使氢气得以有效利用，并消除了不安全隐患，保证了甲乙酮装置的正常运行。,QMS- 1,型吸附剂的可再生性能良好，再生后其吸附能力达到新鲜吸附剂的水平，吸附剂具有相当长的使用寿命。,QMS- 1,型吸附剂及吸附工艺技术路线简单，操作方便，全年可回收利用氢气,1152t,，经济效益显著。,甲乙酮装置产氢完全可以作为外来氢源应用于半再生重整装置的开工过程,并具有一定的推广意义。,以甲乙酮装置产氢作为外来氢源,实现了半再生重整装置开工过程的优化,缩短了开工时间,保证了催化剂活性,降低了消,耗。,固定床甲乙酮尾气净化技术,总承包此装置,正常使用寿命,5,7,年,开车技术服务,再生技术服务,吸附剂卸出及后处理技术服务,技术保证,谢谢各位专家,敬请批评指正,