專利名稱：一種硝酸尾氣的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硝酸生產(chǎn)尾氣中氮氧化物的處理方法。
背景技術(shù)：
硝酸生產(chǎn)過程中要排放大量的硝酸尾氣，其中含有氮氧化物。氮氧化物不僅對人類、 生物有劇毒，而且導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的生成，其危害極大。造成大氣污染的氮氧化物主要是 一氧化氮和二氧化氮，氮氧化物的危害性如下①形成光化學(xué)煙霧；②易與動物血液中血 色素結(jié)合；③破壞平流層(同溫層)中的臭氧層；④可生成毒性更大的硝酸或硝酸鹽氣溶膠， 形成酸雨。我國現(xiàn)有硝酸生產(chǎn)工廠50多家，硝酸尾氣中氮氧化物的濃度一般為500-5000 ppm，每年排入大氣的氮氧化物(以N02計)約為6萬噸，目前，硝酸生產(chǎn)中尾氣排放經(jīng) 常超標(biāo)。氮氧化物的排放量和大氣中含量急劇上升，給大氣環(huán)境和人類健康帶來了隱患。 因此，對氮氧化物污染的治理，已成為環(huán)境保護(hù)工作中的一項非常緊迫的任務(wù)。 硝酸尾氣的處理方法主要有化學(xué)吸收法、變壓吸附法和催化還原法等。 中國專利申請92101018.4公開了氨化硝銨吸收法處理硝酸尾氣的工藝，尾氣經(jīng)氧化 冷卻除酸霧后，用含氨的硝銨溶液為吸收介質(zhì)，在用花崗石或耐酸磚制成的三環(huán)吸收塔內(nèi) 吸收氮氧化物，吸收率可以達(dá)到90%以上?！秾Σ捎脡A吸收法處理綜合法硝酸尾氣的探 討》(《中氮肥》1993年第2期中)對堿吸收法進(jìn)行了論述，主要是利用碳酸鈉溶液吸收 氮氧化物，副產(chǎn)硝酸鈉、亞硝酸鈉，經(jīng)過堿吸收硝酸尾氣中氮氧化物的含量小于1000ppm。 《變壓吸附法處理硝酸尾氣的研究》(《化肥工業(yè)》第24巻第4期)對變壓吸附法進(jìn) 行了論述。變壓吸附法是根據(jù)尾氣中的氮氧化物在專用吸附劑上的吸附能力與其它組份的 差異來實現(xiàn)氮氧化物的分離。在常溫下，尾氣中的氮氧化物被吸附劑吸附，凈化后的尾氣 (N2和02)直接放空。被吸附的氮氧化物通過升溫再生，從吸附劑上解吸出來，返回到吸收 塔用于增產(chǎn)硝酸，硝酸尾氣中氮氧化物含量小于200ppm。《硝酸尾氣中氮氧化物凈化技術(shù)研究》(《渝州大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版》2002年19 巻3期)介紹了用酸性尿素溶液作吸收劑，吸收硝酸尾氣中氮氧化物的凈化方法。催化還原法主要包括選擇性還原法和非選擇性催化還原法?！断跛嵛矚庵卫矸椒ㄌ?討》(《陜西化工》1997年9月)中以NH3為還原劑，在催化劑作用下使氮氧化物還原為 氮氣和水，排放尾氣中氮氧化物含量小于600ppm。非選擇性還原法是以H2、 CH4為還原 劑，在鉑或鈀等催化劑作用下，使尾氣中的氮氧化物還原為氮氣，同時回收能量?！断跛?尾氣治理的工業(yè)化應(yīng)用》(《煤化工》2000年2月)論述了以非選擇性還原法治理硝酸尾 氣，利用加入超過與尾氣中的02、氮氧化物進(jìn)行反應(yīng)的化學(xué)計量比的氫，在較高的溫度 下操作(60(TC—80(TC之間)，進(jìn)行非選擇性還原氮氧化物，使H2與尾氣中的02、氮氧化 物完全反應(yīng)，氮氧化物脫除率高達(dá)98%以上，同時回收能量，其主要工藝為來自尾氣再 熱器出來的尾氣(溫度高達(dá)537。C)，經(jīng)新增廢熱鍋爐換熱產(chǎn)生0.70MPa的蒸汽，供兩鈉 裝置蒸發(fā)器用汽，尾氣溫度降到20(TC左右進(jìn)入混合器與來自苯胺界區(qū)提氫裝置的一二級 膜尾氣或來自合成氨界區(qū)的精煉氣等充分混合，然后進(jìn)入催化反應(yīng)器中反應(yīng)；反應(yīng)后的凈 化氣體溫度高達(dá)75(TC左右，進(jìn)入反應(yīng)熱量回收鍋爐產(chǎn)生1.4MPa的蒸汽，供稀硝機(jī)組蒸 汽透平用汽，尾氣溫度降到48(TC以下(45(TC左右)進(jìn)入尾氣膨脹機(jī)做功，回收部分熱能后 尾氣溫度降到23(TC左右，自膨脹機(jī)低壓端排出，進(jìn)入廢熱鍋爐供水加熱器回收尾氣中剩 余的熱量，經(jīng)此換熱器后尾氣溫度降到IO(TC左右送排氣筒排放，尾氣中氮氧化物含量小 于300ppm。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種硝酸生產(chǎn)尾氣的處理方法，以降低硝酸尾氣中的氮氧化物的 含量，滿足環(huán)境保護(hù)要求。本發(fā)明提供的硝酸尾氣的處理方法如下硝酸生產(chǎn)尾氣與來自丁辛醇界區(qū)的弛放氣在反應(yīng)器內(nèi)混合后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，硝 酸尾氣中的氮氧化物被還原為氮氣，所述弛放氣為丁辛醇裝置生產(chǎn)過程排出的廢氣，弛放 氣中含有氫氣、 一氧化碳CfC3碳?xì)浠衔铮涮卣髟谟谄涔に囘^程為來自丁辛醇界區(qū)的弛放氣(1) 一部分經(jīng)預(yù)熱器(3)及換熱器(4)后進(jìn)入反應(yīng)器l (5)，另一部分直接 加入反應(yīng)器2 (7);硝酸尾氣(2)與一部分弛放氣混合后，進(jìn)入預(yù)熱器(3)加熱，然 后進(jìn)入換熱器(4)與余熱鍋爐l (6)出口氣體換熱后，進(jìn)入反應(yīng)器l (5)，然后進(jìn)入余 熱鍋爐1 (6)，降溫后進(jìn)入換熱器(4)，從換熱器(4)出來的氣體進(jìn)入反應(yīng)器2 (7)， 經(jīng)余熱鍋爐2 (8)和省煤器(9)回收熱量后，經(jīng)排氣管線(10)排入大氣；所說的硝酸尾氣中的氮氧化物的體積含量為0.3%—1.0%，氧的體積含量為3%-6%;所說的丁辛醇界區(qū) 的弛放氣中含有氫氣、 一氧化碳及Cr C3碳?xì)浠衔?，其中氫氣的體積含量為3%-20%， C0 的體積含量為3%-6%;反應(yīng)器1及反應(yīng)器2的溫度為20CTC—68(TC。本發(fā)明方法適用于各種硝酸生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的尾氣的處理，包括用直硝法、間硝法或超 共沸法生產(chǎn)硝酸時所產(chǎn)生的尾氣的處理。附圖
l為本發(fā)明的工藝流程簡圖，圖中1——弛放氣 2——硝酸尾氣 3——預(yù)熱器4 ~~■換熱器 5——反應(yīng)器1 6——余熱鍋爐17 ^■反應(yīng)器2 8——余熱鍋爐2 9——省煤器10——排氣管線本發(fā)明采用特殊工藝流程處理硝酸尾氣，可使硝酸尾氣中的氮氧化物含量小于 200ppm，環(huán)保排放達(dá)標(biāo)，具有明顯的社會效益。
具體實施方式
以下為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明不僅僅限于這些實施例。 實施例1硝酸尾氣與來自丁辛醇界區(qū)的弛放氣在反應(yīng)器內(nèi)混合后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，硝酸尾 氣中的氮氧化物被還原為氮氣。 工藝流程來自丁辛醇界區(qū)的弛放氣(1) 一部分經(jīng)預(yù)熱器(3)及換熱器(4)后進(jìn)入反應(yīng)器1 (5)，另一部分直接加入反應(yīng)器2 (7);硝酸尾氣(2)與一部分弛放氣混合后，進(jìn)入 預(yù)熱器(3)加熱，然后進(jìn)入換熱器(4)與余熱鍋爐1 (6)出口氣體換熱后，進(jìn)入反應(yīng) 器l (5)，然后進(jìn)入余熱鍋爐l (6)，降溫后進(jìn)入換熱器(4)，從換熱器(4)出來的 氣體進(jìn)入反應(yīng)器2 (7)，經(jīng)余熱鍋爐2 (8)和省煤器(9)回收熱量后，經(jīng)排氣管線(10) 排入大氣。硝酸尾氣氧含量3-6% (體積％,下同)，氮氧化物含量小于0.30%，尾氣流量 25000-32000m7h。弛放氣中氫氣占3-20%， CH4占2-5%， C0占3-6%, 016占17-23%， C3H8 占30-45%。弛放氣流量200-600 m3/h，反應(yīng)器1及2溫度為200-680°C。排氣管線出口氧化氮含量小于200ppm。實施例2硝酸尾氣中氧含量3-6%，氮氧化物含量O. 30%—1.0%，尾氣流量25000-32000mVh。 弛放氣中氫氣占3-20%， CH4占2-5%， C0占3-6%， C孔占17-23%， C3H8占30-45%，弛放氣 流量200-600 m7h。其他同實施例l。排氣管線排放尾氣無黃煙產(chǎn)生。實施3硝酸尾氣氧含量3-6%,氮氧化物含量小于1. 0%，尾氣流量25000-32000mVh;弛放 氣中氫氣占3-20%， CH4占2_5%， CO占3_6%， C3H6占17-23%， C3H8占30-45%，異丁醛《0. 3%， 正丁醛《1.6%，弛放氣流量200-600 mVh，脫除氮氧化物。其他同實施例1。
權(quán)利要求
1、一種硝酸尾氣的處理方法，硝酸生產(chǎn)尾氣與來自丁辛醇界區(qū)的弛放氣在反應(yīng)器內(nèi)混合后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，硝酸尾氣中的氮氧化物被還原為氮氣，所述弛放氣為丁辛醇裝置生產(chǎn)過程排出的廢氣，弛放氣中含有氫氣、一氧化碳及C1-C3碳?xì)浠衔铮涮卣髟谟诠に囘^程為來自丁辛醇界區(qū)的弛放氣(1)一部分經(jīng)預(yù)熱器(3)及換熱器(4)后進(jìn)入反應(yīng)器1(5)，另一部分直接加入反應(yīng)器2(7)；硝酸尾氣(2)與一部分弛放氣混合后，進(jìn)入預(yù)熱器(3)加熱，然后進(jìn)入換熱器(4)與余熱鍋爐1(6)出口氣體換熱后，進(jìn)入反應(yīng)器1(5)，然后進(jìn)入余熱鍋爐1(6)，降溫后進(jìn)入換熱器(4)，從換熱器(4)出來的氣體進(jìn)入反應(yīng)器2(7)，經(jīng)余熱鍋爐2(8)和省煤器(9)回收熱量后，經(jīng)排氣管線(10)排入大氣；所述硝酸尾氣中含有0.3％-1.0％體積含量的氮氧化物和3％-6％體積含量的氧；所述弛放氣中的氫氣的體積含量為3％-20％，CO的體積含量為3％-6％；所述反應(yīng)器1及反應(yīng)器2的溫度為200℃-680℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硝酸生產(chǎn)尾氣的處理方法，采用特殊工藝流程使硝酸尾氣與來自丁辛醇界區(qū)的弛放氣在反應(yīng)器內(nèi)混合后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，硝酸尾氣中的氮氧化物被還原為氮氣，以降低硝酸尾氣中的氮氧化物的含量，滿足環(huán)境保護(hù)要求。
文檔編號B01D53/56GK101322901SQ20071011885
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者于天杰, 劉明玉, 紀(jì)書江, 偉 趙 申請人:中國石油天然氣股份有限公司