硝基苯单元废酸提浓尾气吸收工艺研究

薛克虎，江迎宝，孙红强，王伟

（兰州石化公司化肥厂苯胺车间，甘肃兰州730060）

硝基苯单元废酸提浓尾气吸收工艺研究

薛克虎，江迎宝，孙红强，王伟

（兰州石化公司化肥厂苯胺车间，甘肃兰州730060）

在硝化反应产生的废酸提浓过程中释放出大量含有苯、硝基苯、氮氧化物的有毒有害气体，这些气体是主要的大气污染源，对人体和动植物的危害极大。在生产实际中，废酸提浓尾气和硝化反应尾气同时采取提取釜吸收反应，使N O和N O2与废酸反应变成混酸，从而达到去除氮氧化物的目的。废酸尾气吸收自2015年7月改造后运行至2016年2月，N Ox含量采样分析后已低于240m g/m3，苯含量小于12m g/m3，硝基苯含量小于16m g/m3，完全达到了合格排放标准。

氮氧化物；废酸尾气；环境；吸收塔

国家标准GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》[1]，对于硝基苯生产装置废气排放严格规定最高允许苯排放浓度为12mg/m3，最高允许硝基苯排放浓度为16mg/m3，最高允许NOx排放浓度为240mg/m3。

10万t硝基苯装置是年产7万t苯胺装置的配套装置，采用的是四釜串联，等体积低温硝化法技术，由提取、硝化、中和水洗、废水处理及硝基苯精制组成。配套废酸提浓单元的废酸提浓法采用英国QVF公司技术和关键设备，对稀硫酸精制采用减压精馏，减少蒸汽消耗。但受资金等因素影响，未采纳QVF公司提供的加压水吸收技术[1]，自行设计了一套碱吸收工艺，在实际生产运行中效果不理想。

废酸提浓尾气中的氮氧化物主要是NO、N2O3、NO2、N2O4和N2O5，其中N2O3、NO2、N2O4和N2O5不稳定，很容易转化成NO和NO2，所以，对氮氧化物的脱除主要考虑如何脱除这两种物质的问题。采用硝基苯吸收塔脱除尾气中的有机物废气，使尾气中的大量苯和硝基苯得到回收利用，但脱除不彻底，达不到国家标准排放要求。

1　原设计废酸提浓尾气吸收工艺

1.1原设计废酸提浓尾气吸收流程

废酸提浓尾气吸收原设计为液体氢氧化钠吸收，基本工艺流程为：从废酸提浓蒸发器蒸出的气相物料由真空泵抽真空引出，经除雾塔进入尾气冷却器冷却，不凝气进入尾气冷凝冷却器进行深冷却，最后不凝气经真空泵进入液体氢氧化钠尾气吸收系统[2]，吸收后直接放空。现场观察到放空气体带有大量黄色烟雾。从环境监测数据看，吸收后的气体氮氧化物和有机物严重超标。工艺流程图见图1。

图1　工艺流程图

1.2原设计废酸提浓尾气吸收效果

苯胺车间废酸提浓装置废气监测结果表明，苯最高浓度达到1.9×105mg/m3，硝基苯最高浓度达到3750mg/m3，NOx最高浓度达到66300mg/m3，尾气排放依旧超标。

2　改造后工艺

2.1改造后工艺流程

根据相似相融原理，车间先用粗硝基苯对尾气中的有机气体进行吸收，然后改用循环废酸对尾气中的氮氧化物进行吸收，吸收后排的尾气基本看不到黄色烟雾。改造后流程简图见图2。

图2　改造后工艺流程简图

2.2四台硝化釜排放的尾气吸收

四台硝化釜和ST402及F405排放的尾气成分中的氮氧化物主要是NO、NO2。将废酸提浓尾气（主要是NO、NO2）并入硝化反应尾气吸收系统，从而达到全吸收是可行的，流程的改变也比较容易。

因为废酸提浓尾排放的尾气和四台硝化釜成分中的氮氧化物一样，主要是NO和NO2，将废酸提浓同样成分的尾气引入提取塔[3]，利用NO和NO2的上升和循环废酸从上往下加入，二者充分接触并在填料中尾气吸收是连续的，将氮氧化物和废酸形成混酸，混酸又和纯苯在提取釜内继续发生反应生成少量硝基苯，此过程也是连续所以不易达到饱和。因此，废酸提浓尾气和硝化反应尾气同时进入提取吸收塔吸收是可行的。使NO和NO2与废酸反应变成混酸，与纯苯进一步反应生成少量硝基苯，从而达到去除氮氧化物的目的，达到完全吸收。

2.3改造前后尾气吸收比较

将改造前后尾气吸收比较，列出具体变化，并与国家标准对照，进行分析论述。

3　结论

两单元的尾气同时进入提取，连续吸收长周期运行不易达到饱和。废酸尾气吸收自2015年7月改造后运行至2016年2月，NOx含量采样分析后已低于240mg/m3，苯含量小于12mg/m3，硝基苯含量小于16mg/m3，完全达到了合格排放标准。

[1]马腾蛟.废酸提浓装置尾气吸收方案对比及选择[J].甘肃科技,2013,29(6):23-25.

[2]杨鑫,李阳.废酸尾气吸收[J].甘肃科技,2014,30(22):23-25,36.

[3]豆丁网.7万吨年苯胺生产装置(建筑工程)施工方案[EB/OL]. (2012-11-27)[2016-07-26].http://www.docin.com/p-538632066.html.

Nitrobenzene Unit of Spent Acid Concentrates Scrubber Method

Xue Ke-hu,Jiang Ying-bao,Sun Hong-qiang,Wang Wei
(Lanzhou Petrochemical Company Fertilizer Plant Aniline Workshop,Gansu Lanzhou 730060)

Waste acid in the nitration reaction concentrates produced during the release of large amount of benzene,nitrobenzene,poisonous gases nitrogen oxides,these gases are an important source of air pollution on the human body,animals and plants of great harm. Spent acid concentrate exhaust and exhaust nitration reaction kettle while taking the extract absorption reaction of NO and NO2reaction with the spent acid into a mixed acid,so as to achieve the purpose of removing nitrogen oxides. Spent acid Scrubber run since July 2015 to February 2016 transformation,NOxcontent of the samples after analysis has been less than 240mg/m3,benzene content of less than 12mg/m3,nitrobenzene content of less than 16mg/m3,fully meet the eligibility Emission Standards.

Nitrogen oxides; Spent acid exhaust; Environment; Absorber

TQ246

A

2096-0387（2016）05-0055-03

薛克虎（1962-），男，甘肃兰州人，大专，高级技师，研究方向：化学工程与工艺。