优化丙酮氰醇装置尾气治理工艺技术

张丽华 初宇红王吉平中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院 吉林 132002

优化丙酮氰醇装置尾气治理工艺技术

张丽华*初宇红王吉平中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院 吉林 132002

以实例叙述丙酮氰醇装置尾气治理的工艺技术，并在实际应用中优化工艺，彻底解决丙酮氰醇装置尾气治理问题。

丙酮氰醇含氰尾气治理

某公司丙烯腈厂丙酮氰醇装置最初于1997年10月建成投产，该装置是原66kt/a丙烯腈装置下游的氢氰酸加工工艺装置，丙酮氰醇装置原设计规模20kt/a。

在丙烯腈装置投产后，由于使用国外新型催化剂C49－mc，使丙烯腈装置实际生产能力达到80kt/a;相应丙酮氰醇的产量达到22kt/a;2002年6月丙烯腈装置第一生产线扩能改造后，生产能力达到106 kt/a，随着丙烯腈生产能力的扩大，氢氰酸的副产量增加，同时丙酮氰醇装置通过挖潜，实际产量达到31.8 kt/a。

2003年11 月丙烯腈装置增加第二生产线，使丙烯腈生产能力提高到212 kt/a，副产氢氰酸量大幅度增加，原装置已不能再通过挖潜来满足要求，因此2003年对丙酮氰醇装置做了扩能技术改造。丙酮氰醇装置扩能后的公称规模60 kt/a(以下简称第一套丙酮氰醇装置)，扩能后设计能力63.6 kt/a，实际产量可以稳定在70 kt/a。

根据公司发展的需要，丙烯腈装置由212 kt/a扩建至320 kt/a，其副产氢氰酸随之增加。因氢氰酸属于剧毒产品，将剧毒氢氰酸转化为丙酮氰醇，进而生产高附加值的甲基丙烯酸甲酯。经多方努力，2007年公司丙烯腈厂引进德国DEGUSSA先进的丙酮氰醇工艺技术，建成100kt/a ACH/MMA装置(以下简称第二套丙酮氰醇装置、甲甲酯装置)。

1 改造前的尾气处理

丙酮氰醇尾气处理采用喷淋水进行洗涤，洗涤后的喷淋水因含氰根，收集后送至丙烯腈厂焚烧炉焚烧。

ACH/MMA装置工艺包范围极其有限，专利商不提供丙酮氰醇装置尾气治理的工艺技术，丙酮氰醇装置真空系统P－009A/B尾气排放引入第二套甲甲酯装置的放空系统，经鼓风机增压送至焚烧炉焚烧。开车运行后发现如下问题:①排放尾气中的氢氰酸和丙酮气体经常窜入甲甲酯的放空系统，对第二套甲甲酯装置操作造成极大的安全隐患;②当第二套甲甲酯装置的放空系统压力不畅时，直接影响该装置真空系统P－009A/B的稳定运行。

2 改造后的尾气治理工艺技术

2.1 工艺简介

由于第一套丙酮氰醇装置高点放空系统采用新鲜水吸收，产生的废水含氰根，无法直接排放，只能送焚烧炉进行处理，导致废水量增加，成本上升。通过工艺技术优选，决定采用以丙酮为喷淋吸收液的尾气吸收装置，洗涤后的丙酮返回装置丙酮储罐B－001作为装置原料。其工艺流程见图1。

图1 丙酮氰醇装置尾气治理工艺流程图

丙酮为喷淋吸收液的尾气吸收装置，尾气吸收塔布置在现丙酮氰醇装置5层平台上，利用现装置丙酮泵P－001A/B将新鲜丙酮经换热器冷却送入新上尾气喷淋吸收塔K－003，洗涤后的丙酮重力流回装置丙酮储罐B－001作为原料使用;尾气中的丙酮、氢氰酸、有机物等有害气体被丙酮充分吸收，尾气达标排放。

2.2 工艺参数

2.2.1 真空泵尾气参数

流量:10 kg/h

操作温度:－5℃

操作压力:0.11 MPa(A)

密度:1.55 kg/m3

粘度:0.016 Pa·s

分子量:34.2

尾气成份:丙酮1.6 kg/h

HCN2.0 kg/h

有机物0.1 kg/h

空气6.3 kg/h

2.2.2 洗涤液

优选丙酮作为洗涤液

流量参数:2 t/h(最大)1 t/h(正常)

操作温度:0℃

操作压力:0.2 MPa(A)

密度:812 kg/m3

粘度:0.04 Pa·s

分子量:57.7

2.3 尾气吸收塔

本技术的关键设备为尾气吸收塔(K－003)，是本次新增加的设备，也是提高尾气净化率的关键设备，该塔采用鲍尔环填料，设备材质316L，设备结构简图见图2。

图2 尾气吸收塔设备简图

2.4 处理后尾气参数

尾气中丙酮、HCN、有机物全部溶到洗涤液中，进装置丙酮罐作为原料使用，尾气排放大气，排放高度22m。

经严格的PRO－Ⅱ计算，尾气成份:空气5.52kg/h，丙酮1.15kg/h。

2.5 产品质量

丙酮、HCN是丙酮氰醇装置主要原料，有机物(主要成分为有机碱)作为装置催化剂，该方法对产品质量没有任何影响。

2.6 处理效果

通过采用本治理技术，彻底解决了丙酮氰醇装置尾气排放问题，经考核，技术指标完全达到排放要求。

3 工艺技术的再应用

2011 年初，该丙烯腈装置扩能改造至418kt/a，为充分消化、吸收随之增加的氢氰酸产量，同时也为了满足国内外市场对丙酮氰醇、甲基丙烯酸甲酯的需求，公司丙烯腈厂决定再新上一套100 kt/a丙酮氰醇装置、100 kt/a甲基丙烯酸甲酯装置。

本项目由某设计院完成可行性研究报告、初步设计、施工图设计，在充分消化吸收第二套丙酮氰醇装置工艺技术的基础上，优化工艺流程，特别是在丙酮氰醇装置尾气治理上，为方便流量计量，在丙酮进洗涤塔管线上增设流量表、并引至DCS监控;同时经过严密的水力学计算，丙酮输送泵设计流量由26m3增加到30m3，充分保证了丙酮氰醇尾气的洗涤效果，保证了装置的操作弹性。

4 结语

(1)该项目完工后，经一年的考核，技术指标完全达到排放要求。经环保部门连续12个月监测，尾气排放指标完全符合国家要求。

(2)在提倡节能、减排的今天，采用小投入，取得好效果的措施、方法应大力提倡。本项目投入少、见效快，立意新颖。丙酮氰醇装置尾气治理技术的成功实施，不仅解决了丙酮氰醇装置含氰尾气的排放问题，也为环境保护做出了突出的贡献。

By practical examples to describe the exhaust gas treatment process technology in acetone cyanohydrin plant，and optimize the process technology in the practical application，completely solve the problem of the exhaust gas treatment of acetone cyanohydrin plant．

Optimization of Exhaust Treatment Process Technology of Acetone Cyanohydrin Plant

Zhang Lihua，et al
(PetroChina Northeast Refining＆Chemicals Engineering Co.，Ltd．Jilin Design Institute，Jilin 132002)

acetone cyanohydrinexhaust gas containing HCN treatment

*张丽华:高级工程师。1991年毕业于吉林化工学院。长期从事项目管理、工艺管道设计工作。联系电话:(0432)63911490。

(修改回稿2011－11－10)