本发明属于石油化工领域，具体涉及一种氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷过程产生废气的处理方法。
背景技术：
以反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程相对传统生产工艺是一种绿色环保的新工艺，但反应过程中生产的尾气中含有氮气、氧气、氯丙烯和水汽，是一种有机废气，随着近年来对环境保护的日益重视，对有机废气进行处理成为经济发展和环境保护工作中的重要方面。
cn103159703b介绍了一种氯丙烯直接环氧化连续生产环氧氯丙烷的方法，该方法产生的尾气仅依靠冷凝回收氯丙烯显然不能够满足目前的有机尾气处理要求。
cn105712955b介绍了一种氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷的工艺流程，工艺产生的尾气利用冷凝回收大部分尾气中的氯丙烯后，利用加压二次冷凝方式进行处理，尾气中氯丙烯含量≤0.5v％，显然也是不能够满足目前有机尾气处理要求。
为了完善以反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程产生的尾气达到目前排放标准要求，需要对尾气进行有效地处理，达到排放标准要求。
技术实现要素：
本发明的目的是针对以反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程产生的尾气进行处理的方法。利用在反应器顶部气相缓冲罐加入氮气稀释尾气，稀释后尾气经过一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器回收冷凝氯丙烯和冷凝水进入膜过滤器过滤含氯丙烯气体，对含氯丙烯气体进行压缩回收氯丙烯；进入膜过滤器过滤含无机物气体，无机物气体经过四级冷凝器冷凝回收其中微量氯丙烯后达到排放标准。
本发明要解决的技术问题一是以反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程产生的尾气中氯丙烯的回收。本发明要解决的技术问题二是以反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程产生的尾气中氧气含量的控制在安全范围内，使尾气中氯丙烯浓度不处于爆炸极限范围内(2.9v％～11.2v％)。
本发明要解决的技术问题三是以反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程产生的尾气中水汽的回收。
本发明要解决的技术问题四是以反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程产生的尾气达到排放标准。
本发明的技术方案是：
该方法是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废气进行处理。
处理装置由反应器、反应顶部气相缓冲罐、一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器、四级冷凝器、油水分离器、膜过滤器、压缩机、在线测氧仪、在线测氧仪组成。
工艺流程为：反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯在反应器中反应产生的尾气进入到反应顶部气相缓冲罐，在反应顶部气相缓冲罐加入氮气稀释尾气，稀释后尾气经过一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器回收冷凝氯丙烯和冷凝水进入膜过滤器过滤含氯丙烯气体，对含氯丙烯气体进行压缩回收氯丙烯；进入膜过滤器过滤含无机物气体，无机物气体经过四级冷凝器冷凝回收其中微量氯丙烯后达到排放标准。
反应器顶部设有反应顶部气相缓冲罐，反应顶部气相缓冲罐与反应器连接处设有气体分布器，能够均匀的分散进入到反应顶部气相缓冲罐中的氮气。
反应顶部气相缓冲罐与反应器连接处设有的气体分布器下方设有一个在线测氧仪。
反应顶部气相缓冲罐与反应器连接处设有的气体分布器上方设有一个在线测氧仪，即反应顶部气相缓冲罐与一级冷凝器连接处设有一个在线测氧仪。
一级冷凝器冷凝温度为3～15℃、二级冷凝器冷凝温度为0～5℃、三级冷凝器冷凝温度为-15～0℃，四级冷凝器冷凝温度为-15～-75℃。
反应器形式可选用管式反应器、釜式反应器、微通道反应器中的任意一种。
在线测氧仪、在线测氧仪同时与反应顶部气相缓冲罐与反应器连接处设有的气体分布器入口氮气流量进行联锁，控制在线测氧仪氧气含量≤0.01～10v％，控制在线测氧仪氧气含量≤0～5v％。
本发明提供的一种氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷过程产生废气的处理方法，废气中的氯丙烯回收率≥99.5％，水汽回收率≥95％，反应气相空间氧气浓度控制≤5v％，尾气中氯丙烯含量处于氯丙烯爆炸极限范围之外(2.9v％～11.2v％)，使生产过程安全可控，经该方法处理后排放尾气达到gb16297－1996标准要求。
附图说明
图1是一种氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷过程产生废气的处理方法工艺流程示意图。
其中附图1中标注如下：
反应器(r1)、反应顶部气相缓冲罐(v1)、一级冷凝器(e1)、二级冷凝器(e2)、三级冷凝器(e3)、四级冷凝器(e4)、油水分离器(f1)、膜过滤器(m1)、压缩机(c1)、在线测氧仪(1)、在线测氧仪(2)。
具体实施方式
一种氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷过程产生废气的处理方法其处理装置由反应器(r1)、反应顶部气相缓冲罐(v1)、一级冷凝器(e1)、二级冷凝器(e2)、三级冷凝器(e3)、四级冷凝器(e4)、油水分离器(f1)、膜过滤器(m1)、压缩机(c1)、在线测氧仪(1)、在线测氧仪(2)组成。
具体的链接方式为：
反应器(r1)顶部设有一个反应顶部气相缓冲罐(v1)，反应顶部气相缓冲罐(v1)底部与反应器(r1)顶部连接处设有气体分布器，氮气依靠气体分布器进入到反应顶部气相缓冲罐(v1)与反应器(r1)连接处。
反应顶部气相缓冲罐(v1)底部与反应器(r1)顶部连接处设有的气体分布器下方设有一个在线测氧仪(1)；反应顶部气相缓冲罐(v1)底部与反应器(r1)顶部连接处设有的气体分布器上方即反应顶部气相缓冲罐(v1)顶部出口与一级冷凝器(e1)底部入口连接处设有一个在线测氧仪(2)；
一级冷凝器(e1)顶部出口与二级冷凝器(e2)底部入口连接，二级冷凝器(e2)底部回流出口与油水分离器(f1)顶部入口连接；二级冷凝器(e2)顶部出口与三级冷凝器(e3)底部入口连接，三级冷凝器(e3)底部回流出口与油水分离器(f1)顶部入口连接；油水分离器(f1)底部出口排出冷凝水进行回收，油水分离器(f1)中上部出口排出氯丙烯进行回收；
三级冷凝器(e3)顶部出口与膜过滤器(m1)底部入口相连，膜过滤器(m1)底部设有截留回流气体出口与压缩机(c1)入口相连，该气体经过压缩机(c1)压缩后经过冷凝回收液相氯丙烯，气相重新进入压缩机(c1)入口；
膜过滤器(m1)顶部出口与四级冷凝器(e4)底部入口相连，四级冷凝器(e4)顶部出口气相可达排放标准直接排放。
具体的操作方式为：
启动装置供给的公用工程及膜过滤器(m1)、压缩机(c1)。
设定一级冷凝器(e1)冷凝温度为3～15℃、二级冷凝器(e2)冷凝温度为0～5℃、三级冷凝器(e3)冷凝温度为-15～0℃，四级冷凝器(e4)冷凝温度为-15～-75℃。
反应器(r1)形式选用管式反应器、釜式反应器、微通道反应器中的任意一种与本专利提供的一种氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷过程产生废气的处理方法其处理装置进行集成连接。
开启在线测氧仪(1)、在线测氧仪(2)，同时在线测氧仪(1)、在线测氧仪(2)与反应顶部气相缓冲罐(v1)与反应器连接处设有的气体分布器入口氮气流量进行联锁，控制在线测氧仪(1)氧气含量≤0.01～10v％，控制在线测氧仪(2)氧气含量≤0～5v％。
启动氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷过程产生废气的理方法其处理装置，同时启动氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷生产装置。
实施例1
设定一级冷凝器(e1)冷凝温度为7℃、二级冷凝器(e2)冷凝温度为1℃、三级冷凝器(e3)冷凝温度为-5℃，四级冷凝器(e4)冷凝温度为-45℃。
采用cn206304715u反应器与本专利提供的一种氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷过程产生废气的方法其处理装置进行集成连接，反应尾气于在线测氧仪(1)位置取样品经化验分析其中氯丙烯含量93.2v％，水汽0.3v％，在线测氧仪(1)测得氧气含量为4.5v％，尾气中氯丙烯含量处于氯丙烯爆炸极限范围之外(2.9v％～11.2v％)。
从反应顶部气相缓冲罐(v1)底部与反应器(r1)顶部连接处设有气体分布器加入氮气后，于在线测氧仪(2)位置取样品经化验分析其中，氮气含量为97.3v％，氯丙烯含量2.51v％，水汽0.01v％，在线测氧仪(2)测得氧气含量为0.18v％，尾气中氯丙烯含量处于氯丙烯爆炸极限范围之外(2.9v％～11.2v％)，表明通过该方法处理的生产过程安全可控。
经过本专利提供的一种氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷过程产生废气的处理方法处理过的尾气经四级冷凝器(e4)顶部出口气相排放，经检测其中氮气含量为98.6v％，氧气含量为≤1.4v％，氯丙烯含量0.001v‰，水汽0.001v‰，处理后排放尾气达到gb16297－1996标准要求。
对累积回收的氯丙烯和水汽进行计算，废气中的氯丙烯回收率为≥99.9％，水汽回收率为≥98.7％，反应气相空间氧气浓度控制≤4.5v％。
1.一种氯丙烯环氧化生产环氧氯丙烷过程产生废气的处理方法，该方法是对反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯环氧化反应制备环氧氯丙烷过程生成的废气进行处理；
处理装置由反应器(r1)、反应顶部气相缓冲罐(v1)、一级冷凝器(e1)、二级冷凝器(e2)、三级冷凝器(e3)、四级冷凝器(e4)、油水分离器(f1)、膜过滤器(m1)、压缩机(c1)、在线测氧仪(1)、在线测氧仪(2)组成；
工艺流程为：反应控制相转移催化剂、双氧水、氯丙烯在反应器(r1)中反应产生的尾气进入到反应顶部气相缓冲罐(v1)，在反应顶部气相缓冲罐(v1)加入氮气稀释尾气，稀释后尾气依次经过一级冷凝器(e1)、二级冷凝器(e2)、三级冷凝器(e3)回收冷凝氯丙烯和冷凝水后气体再进入膜过滤器(m1)过滤含氯丙烯气体，对含氯丙烯气体进行压缩回收氯丙烯；对膜过滤器(m1)过滤出的含无机物气体经过四级冷凝器(e4)冷凝回收其中微量氯丙烯后达到排放标准进行排放。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：
反应器(r1)顶部设有反应顶部气相缓冲罐(v1)，反应顶部气相缓冲罐(v1)内与反应器连接处设有气体分布器，能够均匀的分散进入到反应顶部气相缓冲罐(v1)中的氮气。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：
反应顶部气相缓冲罐(v1)与反应器连接处设有的气体分布器下方设有一个在线测氧仪(1)。
4.根据权利要求1、2或3所述的处理方法，其特征在于：
反应顶部气相缓冲罐(v1)与反应器连接处设有的气体分布器上方设有一个在线测氧仪(2)，即反应顶部气相缓冲罐(v1)与一级冷凝器(e1)连接处设有一个在线测氧仪(2)。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：
一级冷凝器(e1)冷凝温度为3～15℃、二级冷凝器(e2)冷凝温度为0～5℃、三级冷凝器(e3)冷凝温度为-15～0℃，四级冷凝器(e4)冷凝温度为-15～-75℃。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：
反应器(r1)形式可选用管式反应器、釜式反应器、微通道反应器中的任意一种。
7.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：
在线测氧仪(1)、在线测氧仪(2)同时与反应顶部气相缓冲罐(v1)与反应器连接处设有的气体分布器入口氮气流量进行联锁，控制在线测氧仪(1)氧气含量≤0.01～10v％，控制在线测氧仪(2)氧气含量≤0～5v％。
8.根据权利要求1-7任一所述的处理方法，其特征在于：
反应器(r1)顶部设有一个反应顶部气相缓冲罐(v1)，反应顶部气相缓冲罐(v1)底部与反应器(r1)顶部连接处设有气体分布器，氮气依靠气体分布器进入到反应顶部气相缓冲罐(v1)与反应器(r1)连接处；
一级冷凝器(e1)顶部出口与二级冷凝器(e2)底部入口连接，二级冷凝器(e2)底部回流出口与油水分离器(f1)顶部入口连接；二级冷凝器(e2)顶部出口与三级冷凝器(e3)底部入口连接，三级冷凝器(e3)底部回流出口与油水分离器(f1)顶部入口连接；油水分离器(f1)底部出口排出冷凝水进行回收，油水分离器(f1)中上部出口排出氯丙烯进行回收；
三级冷凝器(e3)顶部出口与膜过滤器(m1)底部入口相连，膜过滤器(m1)底部设有截留回流气体出口与压缩机(c1)入口相连，该气体经过压缩机(c1)压缩后经过冷凝回收液相氯丙烯alc，气相重新进入压缩机(c1)入口；
膜过滤器(m1)顶部出口与四级冷凝器(e4)底部入口相连，四级冷凝器(e4)顶部出口气相可达排放标准直接排放；
四级冷凝器(e4)底部回流出口与压缩机(c1)入口相连。
技术总结