处理来自于丙烯酸工艺和 丙烯酸酯工艺的废料的方法 技术领域:
本发明涉及一种来自于丙烯酸生产过程和丙烯酸酯生产过程的废料的处理方法,且更进一步涉及来自于聚丙烯酸生产过程的废料的处理方法。更具体地说,涉及处理废料的方法,特别是从丙烯酸生产过程中排放出的废油、废水和废气,从丙烯酸酯生产过程中排放出的废油、废水和废气,以及更进一步从聚丙烯酸(盐)生产过程中排放出的废水和废气,通过燃烧废料达到防止燃烧炉管道阻塞以及炉内部产生阻塞物质的目的,进而实现环境保护的显著优越性。
背景技术:
丙烯酸是一种多用途化学物质,举例来说,通常采用丙烯地催化气相氧化反应来大规模生产。因为除了形成丙烯酸之外,这种催化气相氧化反应会产生作为副产物的低沸点物质,高沸点物质等,所以通过各种步骤除去副产物来提纯丙烯酸。所以为达到目的,将生产过程中从原料中分离和除去的杂质作为废气、废水、废油等从生产过程中排放出来。因此,工业规模的生产过程中所排放出的废气和废液是大量的。
从防止环境污染的观点来说,需要高度净化和处理这种作为废气和废液的废料,且需要降低净化这种废料的成本以再压缩整个的生产成本。作为达到这种要求的技术,JP-B-63-67,090的官方公报公开了一种通过使用热交换器来处理废气的装置。JP-B-07-112555的官方公报公开了一种用碱来处理、浓缩和焚化不仅含有有机酸而且含有酯和醛的废水的处理方法。这种方法包括的步骤为:将一种碱性物质添加到废水中直到生成物的pH值达到不小于12的水平,从而导致反应能够得到不挥发性化合物和挥发性化合物,通过气化作用除去至少部分的挥发性化合物,更进一步浓缩剩余的废水,然后燃烧浓缩物。从不利的情况来看,因为由酸物质的中和而产生的废水间歇地排放出有机酸,所得冷凝水使其COD上升到一定程度使得生物化学处理难于起到所需的处理作用,该官方公报的发明预期提供一种通过分离挥发性有机酸和不挥发性有机酸以及在能有效进行处理的范围内调整COD值来处理废水的方法。
国际未审专利公开号No.2000-514419的官方公报公开了一种技术,其包括燃烧在(甲基)丙烯酸的生产过程中产生的气态低沸点组分且将溶解在水中的诸如低沸点或中间沸点的其它组分提供给燃烧气态低沸点组分的步骤。这个发明涉及清除在(甲基)丙烯酸生产过程中产生的低沸点、中间沸点和高沸点物质第二组分的方法,其特征在于通过燃烧气态低沸点第二组分和同时将溶解在水中的低沸点和中间沸点的第二组分和高沸点的第二组分一起添加。
所生产的丙烯酸作为各种化学产品的原料来使用。将由丙烯酸生产厂得到的丙烯酸提供给丙烯酸酯生产厂或诸如聚丙烯酸的水吸收性树脂生产厂,其建造在与丙烯酸生产厂相同的地方或毗连的地点,且以连续的过程进行生产。当在与丙烯酸生产厂相同的地方或毗连的地点生产丙烯酸酯或聚丙烯酸的时候,丙烯酸酯的生产过程和聚丙烯酸的生产过程也排放出诸如废气、废水和废油的杂质。这些工厂需要使用一种在很大程度上能有效净化这些杂质并且处理它们的技术。
就这种技术来说,JP-A-53-142057的官方公报公开了一种净化由丙烯酸酯生产过程中所排放出的含有碱性盐的废水的方法。在回收通过丙烯或丙烯醛的催化气相氧化反应得到的气相混合物中的丙烯酸,净化和酯化所回收的丙烯酸,使所生产的混合物经过碱清洗,以及最终回收丙烯酸酯的过程中,该官方公报的方法包括使气相混合物暴露在已经预先加热且温度达到大于气相混合物的碱清洗废水中,进而使得在废水中所含的水组分蒸发进入气相混合物或者使已经降低水含量的碱清洗的废水通过焚化进行处理。这种方法分别处理气相混合物和碱清洗的废水。
然而,在JP-A-53-142057的官方公报中公开的方法专门针对气相混合物和碱清洗的废水,但是不能充分处理其它废料。
一般来说,当燃烧在丙烯酸生产过程中排放出的废油时,因为丙烯酸具有高粘性,通过燃烧所处理的废油易于阻塞燃烧炉的管道。当废油用作燃料通过焚化进行处理时,焚化会遇到这样的问题,在确保恰好提供充足燃料方面遇到困难,且必然伴有可能过量产生燃烧热。更进一步的缺点包括在焚化炉的内壁形成沉积物,因此造成焚化炉遭受加速的损坏,而且当由于焚化产生的废气自身燃烧时,造成用于燃烧的热交换器容易受到腐蚀并使燃烧本身难于进行。相似于废液的废气具有在热交换器的内壁上形成沉积物的可能性,因此缩短热交换器的使用寿命。
本发明最初的目的是解决这个问题,且其目的是提供一种方法,使得从丙烯酸生产过程中排放的废气、废油和废水以及从丙烯酸、丙烯酸酯和/或聚丙烯酸(盐)生产过程中排放的废气、废水和废油在很大程度上共同净化和处理。
【发明内容】
为了确定从丙烯酸生产过程和丙烯酸酯生产过程中所产生废料的性质和数量而对其进行研究得出的结论是,通过同时处理从丙烯酸生产过程和丙烯酸酯生产过程中所产生废料可以减少燃烧所需的总燃料,延长处理装置的使用寿命和通过调整废料的固态物理性能而简化处理操作,减少对环境的污染。
更具体地说,本发明涉及一种处理废料的方法,其特征在于使选自丙烯酸生产过程中所排放废油、废水和废气中的至少一种废料和选自丙烯酸酯生产过程中所排放废油、废水和废气中的至少一种废料共同净化。
从丙烯酸生产过程中所排放的废油可以用作燃烧的燃料。但是当其专门用在丙烯酸的生产过程中时,由于缺少废水,燃料被浪费。当废油直接引入到燃烧设备中时,由于其具有很高的粘性,可能阻塞设备管道或在设备的内壁形成沉积物。所以,通过用源于丙烯酸酯生产过程的废水稀释源于丙烯酸生产过程的废油,以及使稀释的废油和源于丙烯酸酯生产过程的废水与作为燃料源于丙烯酸酯生产过程的废油共同进行燃烧处理,可以有效利用燃料进行燃烧,降低废油的粘度和确保燃烧处理的顺利进行,和由于燃料的稀释而防止在设备内壁上形成沉积物。特别是因为源于丙烯酸生产过程的废水的COD高于源于丙烯酸酯生产过程的废水,燃烧处理可以与环境保护相联系。为形成燃料,当掺入源于丙烯酸酯生产过程的废水时,因为废水包含例如氢氧化钠的碱性物质作为附加物,可以有效抑制在设备内壁上产生沉积物。通过同时处理这种废气和源于丙烯酸生产过程的废气可以降低源于丙烯酸酯生产过程的废气中的硫浓度,防止腐蚀用于回收热的热交换器。而且,建议使源于丙烯酸酯生产过程,特别是源于吸收树脂生产过程的废水和/或废气共同进行燃烧处理。
所以,依据本发明,通过利用在处理废料过程中所产生的能量和处理产物例如丙烯酸生产过程中已处理过的水,可以使废料的处理和目标物的生产合成一体,减少整个生产过程的步骤数量,降低生产成本,有助于减少处理的场所,确保有效利用能源和原料,且减轻对环境的污染。
依据本发明,在处理源于丙烯酸生产过程和丙烯酸酯生产过程的废物的过程中,通过燃烧源于丙烯酸生产过程排放的废油、废水和废气,以及源于丙烯酸酯生产过程的废油、废水和废气,可以防止燃烧设备的管道阻塞和防止设备内壁表面被沉积物覆盖和以极好的方式达到环境保护的目的。通过同时处理相邻的生产过程的废物,可以获得具有极好效率的处理。
本发明的第一方面是一种处理废料的方法,其包括共同净化选自丙烯酸生产过程中所排放废油、废水和废气中的至少一种废料和选自丙烯酸酯生产过程中所排放废油、废水和废气中的至少一种废料。
本发明所预期的丙烯酸生产过程不需要特殊限制原料的种类和生产步骤的类型。一般来说,作为实例可以列举,通过丙烯或丙烯醛的催化气相氧化反应来生产丙烯酸的过程,其中用吸收剂吸收反应产物进而得到含有丙烯酸的溶液,且分离溶液中所含的低沸点物质和高沸点物质,进而净化溶液。相同地,丙烯酸酯的生产过程不需要特殊限制原料的种类或生产步骤的类型。一般来说,丙烯酸酯是丙烯酸和具有1-12个碳原子的直链或支链的脂肪酸的酯化作用的产物,且其是使用酸性催化剂或碱性催化剂通过形成酯化作用的产物,然后将溶剂、低沸点物质和高沸点物质与产物分离使其净化而得到。
术语“聚丙烯酸(盐)”指的是含有丙烯酸和/或其盐作为主要组分的聚合物或共聚物,其含有丙烯酸和/或其盐的优选浓度不小于70摩尔%,更优选浓度不小于90摩尔%。
在本发明中使用的术语“废气”指的是在丙烯酸生产过程、丙烯酸酯生产过程和聚丙烯酸(盐)生产过程的实施中,为废弃的目的从体系中排放出的一种气体物质。这种气体含有可燃的化合物例如具有1-6个碳原子的碳氢化合物、一氧化碳、有机酸、醛、酯和醇。该术语不仅适用于在丙烯酸或丙烯酸酯的生产过程生中所产生的废气而且适用于在清洗或驱动涉及净化操作的设备过程中所产生的废气。作为从丙烯酸生产过程中排放出的废气的具体实例,可以列举从热交换器中排放出的气体和从吸收塔中排放出的残余气体。作为从丙烯酸酯生产过程中排放出的废气的具体实例,可以列举从酯化作用的反应器中排放出的气体和从热交换器中排放出的气体。作为从聚丙烯酸(盐)生产过程中排放出的废气的具体实例,可以列举从聚合设备中排放出的废气、用于干燥聚丙烯酸(盐)优选水吸收性树脂的干燥气体和干燥步骤之后源于诸如表面交联的改性步骤排出的气体。
在本发明中所使用的术语“废油”指的是在丙烯酸生产过程和丙烯酸酯生产过程的实施阶段,为废弃的目的从体系中排放出的油类物质,即含有有机物质作为主要组分且含有溶解性范围内的水的一种液体。作为废油的具体实例,可以列举含有高沸点杂质的蒸馏残余液体和含有低沸点杂质的蒸馏液体产物。与“废气”相同,该术语不仅适用于在丙烯酸或丙烯酸酯的生产过程生中所产生的废油而且适用于在清洗或驱动涉及操作的设备过程中所产生的废油。
在本发明中所使用的术语“废水”指的是在丙烯酸生产过程、丙烯酸酯生产过程和聚丙烯酸(盐)生产过程的实施阶段从体系中排放出的含水物质,即含有水作为主要组分且含溶解性范围内的有机物质的一种液体。该术语不仅适用于在丙烯酸、丙烯酸酯和聚丙烯酸(盐)生产过程中所产生的废水而且适用于在清洗或驱动涉及操作的设备过程中所产生的废水。作为废水的具体实例,可以列举用于丙烯酸生产的原料的反应阶段形成的水,从生产过程用水中产生的废水例如吸收水、提取剂、中和剂和空气中的水,由于中和作用而形成的废水,用于驱动设备如喷射泵而产生的废水,和通过用溶剂吸收废气得到的水,例如含水NaOH溶液,其浓度没有特殊限制,但是优选可以列举的范围是0.01重量%至饱和浓度,更具体地说,范围是0.1-40重量%。因为本发明针对各种处理过程中所产生的废油、废水和废气,就其中所含有的各种材料和/或物质的种类而言,废油、废水和废气不需要特殊限制。
在本发明中所使用的术语“低沸点物质”指的是在标准条件下所具有的沸点比生产的目标物的沸点低的物质,且术语“高沸点物质”指的是在标准条件下所具有的沸点比生产的目标物的沸点高的物质。顺便提及,术语“生产的目标物”指的是在丙烯酸生产过程中的丙烯酸,在丙烯酸酯生产过程中的丙烯酸酯,和在聚丙烯酸(盐)生产过程中的聚丙烯酸(盐)。
在本发明中所使用的术语“蒸馏塔”,不管其名称,指的是依据沸点的不同,用于分离给定物质中所含组分的各种各样的设备,例如回收塔、吸收塔、脱水塔、共沸分离塔、轻馏分分馏塔、重馏分分馏塔、乙酸分离塔、净化塔和薄膜蒸发器。
术语“净化”包括蒸馏、汽提、结晶、提取和吸收。上面提到的术语“蒸馏”指的是一种包括加热给定溶液达到其沸点进而分离其中所含的挥发性组分的方法,术语“汽提”指的是一种包括将汽提气应用于给定溶液进而导致溶解在溶液中的气体或蒸汽转化为气相的方法,术语“结晶”指的是以晶体的形式分离目标物。
首先,参考下面的图1解释本发明方法中产生的废气、废油和废水,其中图1举例说明由丙烯和/或丙烯醛的反应产物生产丙烯酸的过程和使用上述所提到的方法生产的丙烯酸来生产丙烯酸酯的过程。这种表述并不意味着将本发明局限于下面的生产过程。在不防碍本发明效果的范围内,可以适当修正生产过程。所以,从丙烯酸生产过程中排放的废气、废油和废水以及从丙烯酸酯生产过程中排放的废气和废水不局限于下面的种类。采用本发明的方法,可以类似地适当处理除了上述作为具体实例提到的那些之外的其它废气、废油和废水。
在丙烯酸的生产过程中,将含有原料组分、惰性气体、分子氧、蒸汽等的原料气1供给用于催化气相氧化的反应器10以使催化气相氧化的原料与含有分子氧的气体反应。更具体的说,将原料气供给反应器10例如装填有氧化催化剂11的管壳式反应器。当丙烯作为原料组分被氧化时,形成丙烯醛。通过使丙烯醛经过更进一步的催化气相氧化反应而得到丙烯酸。作为原料,可以使用丙烯或丙烷(在下文中有时简单称作“丙烯等”)。用于制备丙烯酸的反应条件,例如所使用的原料气、氧化催化剂、惰性气体、含有分子氧的气体和反应温度可以选自迄今为止丙烯酸反应过程所用的已知条件。
原料由一种或多种选自丙烯、丙烷和丙烯醛的原料组分构成,所用浓度为1-15体积%,所用分子氧的量为原料组分量的1-3倍,余量为惰性气体例如蒸汽和二氧化碳。尽管进行催化气相氧化反应的反应器不需要特殊限制,就反应的高效率来说,优选使用管壳式反应器。当使用丙烯醛作为原料组分时采用一步反应,或当使用丙烯作为原料组分时采用所谓两步催化气相氧化反应来生产丙烯酸。不需要特殊限定用于催化气相氧化的两步反应的前一步催化剂和后一步催化剂。可以各自使用例如钼-铋型催化剂或钼-钒型催化剂。
将由催化气相氧化反应得到的含丙烯酸的气体供给丙烯酸吸收塔20。这个塔构成通过使用含水吸收剂吸收反应步骤所生产的气体中所含的丙烯酸的步骤。吸收条件例如反应气体的气体组成,吸收剂的组成和吸收温度选自迄今为止吸收丙烯酸步骤的已知条件。冷却之后,可以将气体供给吸收塔20。因为随着气体温度的降低吸收效率会增加,这种冷却是有利的。
当将含丙烯酸的气体引入到吸收塔20的时候,将能吸收丙烯酸的吸收剂21经由其上部引入到吸收塔20中,与气体形成逆流接触,所以可吸收丙烯酸。
作为吸收剂21,可以使用比丙烯酸的沸点低的低沸点溶剂如水。当收集丙烯酸之后,吸收塔20中的残余产物经由吸收塔20的顶部作为废气排放出来。这种废气是逃逸吸收的反应气。所以,废气中的一部分可以在反应器中循环,一部分可以作为废气23进行净化处理。
当使用比丙烯酸的沸点高的高沸点溶剂作为吸收剂21的时候,将含有丙烯酸的气体供给吸收塔20,同时例如将二苯醚和联苯的混合溶剂作为高沸点溶剂提供给吸收塔20,在里面它们进行气一液接触。所以,通过将部分反应气吸收到高沸点溶剂中来吸收丙烯酸。在吸收塔20中剩余的反应气体,类似于使用含水吸收剂的情况,经由吸收塔20的顶部排出。该气体在反应器10中循环,且部分作为废气进行净化处理。
吸收剂21,为防止其本身聚合,诸如丙烯酸这样的聚合物质可以含有选自N-烃氧基化合物、酚类化合物、锰盐例如乙酸锰、二烷基二硫代氨基甲酸的铜盐例如二丁基硫代氨基甲酸铜、亚硝基化合物和胺化合物和吩噻嗪的一种或多种化合物。
在吸收塔20的底部液体中,保留剩余副产物例如甲醛、丙烯醛、糠醛、苯甲醛、甲酸、乙酸、马来酸和丙烯酸低聚物和添加剂如阻聚剂。
当丙烯酸吸收剂是低沸点物质例如水时,将含有所得丙烯酸的溶液随后与另外供给的共沸溶剂一起引入到共沸脱水塔30中,在其中进行共沸蒸馏。不需要特殊限制共沸脱水塔30的操作条件,但是可以任意选用在生产丙烯酸过程中所采用的所有条件。
在这个时候,可以将溶液供给蒸馏塔22且除去如丙烯醛这样的低沸点化合物,可以将塔的底部液体供给共沸脱水塔30。在蒸馏塔22中被除去的低沸点物质可以被送进吸收塔20中且作为源于吸收塔20的废气被处理。同时,源于蒸馏塔22的废气可以与源于吸收塔20的废气分别处理。当这种废气遇到源于体系中要被消除的废气时,可以采用本发明的方法进行净化处理。顺便提及,可以将源于蒸馏塔22的废气供给其它任选步骤和在其中使用。
下面通过列举使用共沸溶剂进行共沸脱水蒸馏的实例来描述本发明。可以采用任意的蒸馏方法代替共沸蒸馏方法,以有效分离和除去源于丙烯酸溶液的杂质。在这种情况下,可以适当选择蒸馏条件的组合、蒸馏操作的数量和蒸馏设备以适合蒸馏目的。
作为共沸溶剂,可以使用众所周知的任何共沸溶剂。特别优选使用性质上不能与丙烯酸形成共沸物的共沸溶剂。这种较少量溶解在水中的共沸溶剂证明是有利的,因为当回收和再利用共沸溶剂时,其能从蒸馏水相中容易地分离出来。作为符合这种描述的共沸溶剂的具体实例可以列举的有,甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、环己烷、甲基异丁基酮和乙酸丁酯。这些共沸溶剂可以单独使用或以两种或更多种混合物的形式使用。从增强共沸蒸馏效率的观点来说,优选使用的共沸溶剂的量足够产生完全令人满意的分离效果。
通过上述的共沸脱水,副产物具有的沸点低于丙烯酸,这种低沸点物质如水随着馏出物与共沸溶剂一起通过塔顶部被排出。一般来说,共沸脱水塔具有作为附件进而连接在塔顶部的油一水分离器,在油相3 1中的共沸溶剂回流到共沸脱水塔30中。本发明允许部分油相31从体系中排放出来,且被净化处理。在吸收塔20中用作吸收剂21的水相可以任选作为废水处理掉。这种任选处理的原因是水相的连续使用可能增加水相中低沸点物质的浓度且降低净化的效率。任选将回收溶解于水相32中的剩余共沸溶剂组分的处理步骤加入到操作中且用于处理作为废水的剩余物。
而且,这种高沸点物质如马来酸和丙烯酸二聚物和丙烯酸,以及阻聚剂通过塔的底部排出和供给随后的步骤。
共沸脱水处理除去在含有丙烯酸的水溶液中所含的水。共沸脱水步骤之后可以进行除去低沸点物质的步骤。一般来说,高沸点物质的分离步骤和用于净化的其它步骤在脱水处理之后进行。净化丙烯酸的方法可以是迄今为止已知净化方法的任意结合。所以,共沸脱水之后可以首先除去低沸点物质例如乙酸,然后除去高沸点物质。丙烯酸的净化不需要限制于上述的蒸馏方法,而是可以用结晶来代替。
当使用高沸点溶剂作为吸收剂时,尽管没有在图1中举例说明,但是将含有丙烯酸的溶液供给轻馏分分馏塔以除去在含有丙烯酸的溶液中所含的如甲酸、乙酸、丙烯醛、甲醛、乙醛和水这些低沸点物质。轻馏分分馏塔的分离条件可以选自迄今为止所使用的众所周知的方法。因为从轻馏分分馏塔排放出的馏出物含有相当量的丙烯酸,其可以循环达到吸收塔20以增强丙烯酸回收的百分率。在任何情况下,从轻馏分分馏塔中排放的气体和液体可以作为废气、废油和废水在本发明中进行净化处理。
然后,将共沸脱水塔的底部液体引入重馏分分馏塔40中。为达到减少在塔的底部液体中所含杂质的量的目的,在将底部液体引入重馏分分馏塔40之前还需要加入另一蒸馏步骤。举例说明,从减少杂质的观点来说,可以将塔的底部液体引入到任意步骤中例如丙烯酸分离塔或重馏分分馏塔中,这些没有在图中举例说明。在本发明中,从体系中排放出的废油可以作为废油通过上述的加入步骤被处理。举例说明,可以将溶液引入到共沸脱水塔30中,经过一个蒸馏操作循环以产生基本不含有乙酸、水或蒸馏溶剂的丙烯酸,这种丙烯酸可以供给分离和净化步骤。本发明允许丙烯酸的分离和净化步骤可以采用常规丙烯酸生产过程中所采用的符合该步骤的目的和条件的任意结合的那些工艺。在这种情况下,可以净化处理从该过程中排放出的气体、水和油。
在图中举例说明的重馏分分馏塔40中,进行蒸馏操作,其目的是处理共沸脱水塔30的底部液体,进而净化底部液体中的丙烯酸。通过蒸馏,得到不含高沸点物质的丙烯酸。在供给重馏分分馏塔40的液体中所含的丙烯酸通过蒸馏操作被蒸发,通过装备在塔顶部的冷凝器41的操作被冷凝。所得冷凝液储存在罐42中或通过罐42引入到酯化反应器50中。
同时,通过上述蒸馏从丙烯酸中分离出供液中所含的高沸点杂质和阻聚剂,积聚在塔的底部而产生重馏分分馏塔的底部液体。当底部液体从体系中排放出来的时候,依据本发明的方法作为废油43而被处理。
顺便提及,为防止在共沸脱水塔30和重馏分分馏塔40中发生聚合作用,可以添加阻聚剂。通过将阻聚剂与供液混合并且将负载的供液加入到可到达其它位置的相应塔中而使这种添加剂起作用。举例说明,可以将阻聚剂添加到要被引入到塔中的丙烯酸溶液中或添加到如引入到塔中的回流液体中,并且将负载液体供给到塔中。也可以将阻聚剂直接添加到塔中。具体来说,例如通过采用空气鼓泡的方法通过底部将阻聚剂直接供给到塔中。另外,通过将这种阻聚剂溶解在其它溶剂中然后将所得溶液引入到塔中而将阻聚剂直接供给到塔中。添加到塔中的大部分阻聚剂在重馏分分馏塔40的底部液体中被回收,并且最终从体系中排放出去。
由丙烯酸生产丙烯酸酯的方法不需要特殊限制。下面描述通过使用酸催化剂来生产酯的方法的具体实施方案。
将重馏分分馏塔40中所得的丙烯酸供给填充有作为催化剂的强酸性阳离子树脂的酯化反应器50,然后反应器50加载醇和其它组分以形成酯化产物。为达到使反应所形成的水被除去的目的,蒸馏塔60位于反应器50的上面。该蒸馏塔60能够处理作为废水从蒸馏塔60中排放出的形成的水61。然后,将反应溶液加入到酸分离塔70中,通过塔顶部的蒸馏以除去如丙烯酸酯、未改变的醇和水这样的低沸点物质。随后,将从酸分离塔70中排放出的馏出物加入到油水分离设备中,并且在里面分离成为含有丙烯酸酯的油相71和水相72。在轻馏分分馏塔80中使含有丙烯酸酯的油相71脱水且除去低沸点物质。同时,从体系中排放出水相72且作为废水进行处理。顺便提及,部分油相71可以回流到酸分离塔70中。
同时,从轻馏分分馏塔80的底部溶液中提取丙烯酸酯,且将其供给净化塔90,通过其顶部排放出最终的丙烯酸酯100。经由轻馏分分馏塔80顶部的蒸馏所排放出的水、醇和其它低沸点物质可以经由位于酯化反应器50上面的蒸馏塔60循环到酯化反应器50中。
在如上所述生产丙烯酸酯的过程中,酸分离塔70的底部溶液含有丙烯酸二聚物和如丙烯酸这样的原料组分。所以,如图1所示,酸分离塔70的底部溶液可以循环到酯化反应器50中或者可以将其供给重馏分分馏塔110中单独处理,在其中可以分离所含的丙烯酸低聚物。尽管没有在图中举例说明,可以任选使用二聚物分解罐进行处理,将底部溶液中所含的丙烯酸二聚物分解为丙烯酸。这样形成的丙烯酸可以再次用于丙烯酸的生产过程和丙烯酸酯的生产过程。
当生产丙烯酸酯时,可以首先用含水碱性溶液冲洗粗酯,然后用水冲洗以除去碱,最后排除碱清洗的水。在本发明中,碱清洗的水作为废水可以被净化处理。
顺便提及,生产丙烯酸酯的方法在于使丙烯酸和醇经过脱水反应进而得到酯。作为优选用于反应中的醇的具体实例,可以列举各种醇,例如甲醇、乙醇、n-丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、环戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、环己醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、异辛醇、2-乙基己醇、异壬醇和十二烷基醇。这些醇可以是直链或支链形式。它们不仅能单独使用而且能以两种或更多种的混合物的形式使用。顺便提及,上述每个步骤的反应条件、蒸馏条件等可以选自迄今为止众所周知的任一条件。
在生产聚丙烯酸(盐)的情况下,尽管罐42中的丙烯酸能以未改性的形式作为原料被使用,但是优选经过更进一步的净化、蒸馏或结晶,以基本不含有醛的形式被使用。
作为本发明所预期的聚丙烯酸(盐)的具体实例可以列举,水溶性聚丙烯酸(盐)和水吸收性树脂、水吸收性聚丙烯酸(盐)。优选聚丙烯酸盐是一价盐,且更优选是碱金属盐和铵盐。这些聚丙烯酸(盐)可以与其它单体共聚合,用0.001-5摩尔%交联剂交联,或与其它亲水性聚合物例如淀粉或聚乙烯醇接枝聚合。术语“水溶性聚丙烯酸(盐)”意思是一种实质上能以100%的比率溶解在水中的聚合物,和术语“水吸收性树脂”意思是一种水溶胀和水不溶性聚丙烯酸(盐),其具有交联结构且能够吸收不少于3倍,优选10-1000倍其自身重量的纯水或生理盐溶液,随后形成实质上含有不多于25重量%,优选不多于10重量%水溶性组分的水不溶性水凝胶。建议参考美国专利No.6071976,No.6107358,No.6174978和No.6241928的官方公报,其涉及水吸收性树脂和测定其固态物理性能的方法的具体实例。
作为生产聚丙烯酸(盐)过程的具体实例,通过将丙烯酸引入到中和步骤中、丙烯酸(盐)的聚合步骤中,和干燥所得聚丙烯酸(盐)的步骤中,以及使其经过所需的相关处理来生产水吸收性树脂。当然,为达到改进各种固相物理性能的目的可以进行所需的其它处理。举例说明,在聚合过程期间或之后可以加入交联步骤。
中和步骤是任选的处理。作为中和步骤的具体实例,可以列举,将所需用量的碱性物质以粉末或含水溶液的形式与丙烯酸或与所生产的聚丙烯酸(盐)混合的方法。实施该步骤的方法不需要特殊限制,但是可以使用选自迄今为止众所周知的任一方法。顺便提及,中和步骤可以在聚合之前或之后进行,或者在聚合前和后进行。
用于中和丙烯酸的碱性物质可以适当选自迄今为止众所周知的任一碱性物质,例如碳酸盐、碳酸氢盐、碱金属的氢化物、氨和有机胺。聚丙烯酸的中和程度不需要特殊限制,但是可以适当调整到所需的水平,例如任意值的范围是30-100摩尔%。
在聚合步骤中的聚合方法不需要特殊限制,但是适当选自迄今为止众所周知的任一方法,例如使用自由基聚合引发剂的聚合反应、辐射诱导聚合、电子束诱导聚合和使用光敏引发剂的紫外光聚合。各种条件例如聚合引发剂的种类和聚合条件可以任意选择。当然,众所周知的添加剂例如交联剂、其它相似单体和水溶性链转移剂和亲水性大分子化合物可以根据需要加入。
由聚合得到的聚丙烯酸(盐)(在下文中共同称作“水吸收性树脂”)可以经过干燥步骤。进行干燥的方法不需要特殊限制。使用迄今为止众所周知的任意干燥方法可以达到干燥的目的,例如热空气干燥器、流化床干燥器和Nauter型干燥器,在所需的干燥温度下优选温度范围是70-230℃。供给干燥步骤和从中排放出的高温气体能以未改性的形式作为废气排放出来,实施本发明所预期的废气处理步骤。可选择地,可以将其引入到吸收塔中且在里面暴露于任意的收集溶液例如单独引入到吸收塔中的含水NaOH溶液,结果废气以废水的形式被收集和排放,然后供给本发明所预期的处理废液的步骤。在本发明中优选作为干燥气使用。
在本发明中作为能被净化处理的废水、废油和废气,用于丙烯酸生产过程、丙烯酸酯生产过程或聚丙烯酸(盐)生产过程中设备的清洗液可以作为废水和废油进行净化处理。丙烯酸是聚合化合物,所以,在生产过程中可能形成聚合物。因此,需要多次用碱清洗水或有机溶剂清洗用于生产的设备,随后要用水清洗。在这种情况下产生的废液可以作为废水和废油进行净化处理。
现在,将在下面描述用于净化处理废气和废液的方法,例如从丙烯酸生产过程中排放的废水和废油以及从丙烯酸酯生产过程中排放的废气和废液。顺便提及,在本说明书中所使用的术语“净化处理”指的是处理废料的方法。该术语包括以下方法,该方法在于使得废气中所含的组分无害且将处理过的气体排放到环境空气中,该方法在于燃烧废水和废油中所含的组分进而将有机组分转化为二氧化碳和水,然后将转化的产物排放到环境空气中,和该方法在于用活性污泥处理,湿氧化处理或类似其它处理。
本发明方法的特征在于使选自丙烯酸生产过程中所排放废油、废水和废气中的至少一种废料和选自丙烯酸酯生产过程中所排放废油、废水和废气中的至少一种废料共同净化。丙烯酸生产过程中所排放废气、废油和废水和丙烯酸酯生产过程中所排放废气、废油和废水在所含组分的种类和粘度、排放量、浓度和其它特性方面不同。一般来说,与从丙烯酸酯生产过程中排放的废料相比较,从丙烯酸生产过程中排放的废料数量大,浓度高且粘度高。当将从丙烯酸生产过程中排放的废料和从丙烯酸酯生产过程中排放的废料分别处理时,这种分别处理必然伴有这样的缺点,如需要使用燃烧辅助物来处理源于丙烯酸酯生产过程的废料,且在源于丙烯酸生产过程废料的处理中,产生过量可用作燃烧燃料的废油。所以,本发明选择共同处理源于相邻生产过程的废料。依据本发明,当废油用作废料处理的燃料时,在源于丙烯酸酯生产过程废料的单独处理中导致废油过量,这种过量的废油需要单独处理。但是当同时处理从邻近相关生产过程中排放的废水、废油和废气时,可以供给不过多或过少的燃料,可以适当调整废料的粘度,和避免由于流动性的降低而使净化处理遇到困难。在本发明中,可以将从丙烯酸生产过程和丙烯酸酯生产过程中排放的废气、废水和废油整体供给燃烧处理。可以适当调整供给的量以适合燃烧处理的能力,其剩余物可以供给某些其它净化处理。为达到降低处理数量的目的,废油、废水和废气可以事先浓缩,且以浓缩物的形式供给净化处理。
本发明特别优选通过燃烧处理一种混合液,其含有从丙烯酸生产过程和/或丙烯酸酯生产过程中所排放的至少一种废油和从丙烯酸生产过程和/或丙烯酸酯生产过程中所排放的至少一种废水。混合液体燃烧的优点是使得废油作为废料燃烧的燃料,且使得有机物质通过燃烧处理转化为二氧化碳、水等。但是,从丙烯酸生产过程中排放的废油用作燃烧处理的燃料,其量过大。而且,源于丙烯酸生产过程的废油含有如上所述的大量马来酸,易于形成聚合物和沉积物。在生产过程中,为防止形成这些附加物,将温度控制在50-150℃的范围内。在这个温度下,废油显示粘性增加。当将粘性增加的废油转移到焚化炉且在里面作为燃料燃烧时,在焚化炉管道中的被处理液体的流动性降低。在这种情况下,采取添加废水的方式可以防止流动性下降。通过废水的燃烧处理,可以耗尽作为燃烧燃料的废油。在用废水稀释之后,因为在已稀释的废油中的马来酸易于形成富马酸,优选温度控制在20-100℃的范围内,优选在30-80℃的范围内。当源于丙烯酸生产过程的废水用作废油的稀释水时,因为这种废水具有的COD水平高于源于丙烯酸酯生产过程的废水,所以与用活性污泥处理的方法相比,已稀释废油焚化处理的优点在于可以更容易和方便地进行净化操作。当另外加入从丙烯酸酯生产过程中排放的碱性废水时,可以排除燃烧设备中沉积物的形成,且显著减少清洗燃烧设备的周期数量。因为源于丙烯酸酯生产过程的废油作为燃烧的燃料,优选其与源于丙烯酸生产过程的废油一起经过燃烧处理。
更进一步优选使上述提到的部分废水经过燃烧处理,且其剩余物经过湿氧化处理和/或用活性污泥处理。例如,当废油用作燃烧的燃料时,仅仅部分具有的热量与废油量相平衡的废水经过燃烧处理,其剩余物采用湿氧化处理或用活性污泥处理进行净化。特别是当从丙烯酸生产过程排放出的废油(下文称作“丙烯酸废油”)和从丙烯酸酯生产过程排放出的废水(下文称作“酯废水”)共同经过燃烧处理时,因为酯废水具有弱的可燃性,可以排除使用在其他处理中必不可少的燃烧辅助物的需要且降低燃烧成本。
下面参考图2说明在采用本发明的处理废料的方法中燃烧废油和废水的方法的具体实施例。
本方法的燃烧处理所使用的设备不需要特殊限制。建议使用迄今为止众所周知的燃烧设备例如立式燃烧设备或卧式燃烧设备。在气体燃烧的情况下,建议使用催化剂进行燃烧。
用阀211、221、231和241将源于丙烯酸生产过程的废油210(下面偶尔称作“丙烯酸废油”),源于丙烯酸酯生产过程的废油220(下面偶尔称作“酯废油”),源于丙烯酸生产过程的废水230(下面偶尔称作“丙烯酸废水”),和源于丙烯酸酯生产过程的废水240(下面偶尔称作“酯废水”)调整到适当量,供给燃烧设备250,其中焚化炉中的废油和废水用废油作为燃料进行燃烧处理。
尽管供给燃烧设备250的废油和废水的种类不需要特殊限制,但是,至少是源于丙烯酸生产过程和/或丙烯酸酯生产过程的废油和源于丙烯酸生产过程和/或丙烯酸酯生产过程的废水。更具体地说,优选使丙烯酸废油210和丙烯酸废水230共同净化。这是因为丙烯酸废油210的粘度会降低,防止管道堵塞。而且,因为丙烯酸废水230比酯废水240的COD高,丙烯酸废水230的燃烧处理导致容易进行废水处理。
在本发明中,为达到降低丙烯酸废油210粘性的目的,优选将全部量的丙烯酸废油210和全部量的酯废油220和最适宜量的丙烯酸废水230或酯废水240供给燃烧处理。丙烯酸废油210与丙烯酸废水230或酯废水240的混合比率不需要特殊限制。为达到高效率燃烧丙烯酸废水230和降低丙烯酸废油210粘性的目的,基于丙烯酸废油210的体积,优选加入的丙烯酸废水230或丙烯酸酯废水的量为3-30体积%(废水量/废油量)。
在将丙烯酸废油210供给废油罐(没有显示)之前,优选在管道中用丙烯酸废水230或酯废水240稀释丙烯酸废油210。这是因为铺放在丙烯酸生产过程和用于燃烧的废油罐之间的管道一般很长,稀释可以达到防止管道堵塞的目的。
丙烯酸废油210和丙烯酸废水230可以经由单独的供料管道进入燃烧设备250,且在里面同时互相保持混合的状态进行燃烧。但是,优选丙烯酸废油210预先与所需量的丙烯酸废水230混合,将所得的混合液体引入到燃烧设备中,将丙烯酸废水230的剩余物单独引入。这是因为刚刚提到的操作可以防止供料管道的内部由于丙烯酸废油210的粘附而被堵塞,以及防止用于将混合液体供给燃烧设备250的装置的导管末端部分(例如喷嘴)被堵塞。而且,上述提到的混合液体的使用导致稀释具有相对高粘度的丙烯酸废油210,其意味着降低粘性,甚至当液体经由如喷嘴的供料装置喷射进入燃烧设备中的时候会抑制喷嘴堵塞,且雾化混合液体达到适于燃烧的程度。
在本发明中,为达到降低丙烯酸废油的粘性的目的以及为达到其它目的,酯酸废水240可以与丙烯酸废油210、酯废油220和丙烯酸废水230一起燃烧。例如,在这种情况下,与丙烯酸废水230近似,将酯废水240经由不同于丙烯酸废油210的供料管道供给燃烧设备250。丙烯酸废油210可以事先与酯废水240混合,并以混合物的状态供给燃烧设备250。也可以使丙烯酸废油210和丙烯酸废水230的混合液体含有酯废水240,将最终的混合物供给燃烧设备250。顺便提及,当酯废水240和丙烯酸废水230与丙烯酸废油210一起混合时,基于上述丙烯酸废油210的体积,优选丙烯酸废水230和酯废水240的总量落在3-30体积%的范围内。在这种情况下,丙烯酸废水230和酯废水240的混合比率不需要特殊限制。当酯废油220具有高粘度时,且当未进行改性而使用时,导致在燃烧设备内壁形成沉积物而存在堵塞设备管道的危险,可以采用近似于丙烯酸废油210的方式用丙烯酸废水230和酯废水240事先进行稀释,然后引入到燃烧设备中。
在本发明中,当采用燃烧处理废水和废油时,源于丙烯酸生产过程和丙烯酸酯生产过程的废气(下文有时称作“丙烯酸废气和酯废气”)(没有显示)可以供给燃烧设备250且同时进行燃烧处理。顺便提及,丙烯酸废气和/或酯废气可以与丙烯酸废油210、酯废油220、丙烯酸废水230和酯废水240一起进行燃烧处理。丙烯酸废气和酯废气含有有机物质。通过燃烧处理,在这些废气中所含的杂质如有机物质可以被除去。在这种情况下,与丙烯酸废气和酯废气两者之一与丙烯酸废油210一起进行燃烧相比较,两种废气的混合气与丙烯酸废油210一起进行燃烧处理是有利的。这是因为用丙烯酸废气稀释酯废气中的可燃化合物,结果可以高效率进行燃烧除去燃烧气中可燃化合物。而且,可以降低混合物酯废气中所含的有机物质的浓度,排除堵塞设备的可能性,且使用酯废气作为稀释气可以降低成本。
在本发明中,采用燃烧处理废气、废水和废油不需要特别限制到使用废油作为燃烧燃料的情况。例如,可以使丙烯酸废水和/或丙烯酸废气与酯废水和/或酯废气任意结合,并且使最终的结合物进行燃烧处理。例如,通过连同酯废水一起燃烧来处理丙烯酸废气和酯废气,这样由于废气的燃烧使得酯废水被燃烧并且降低燃料的成本。另外,可以使得酯废水和丙烯酸废气一起燃烧处理或者酯废气和丙烯酸废水一起燃烧处理。
同样地,通过一起添加丙烯酸废水和酯废水且同时燃烧它们,可以更进一步降低在丙烯酸废水中所含有机物质的浓度。遇必要时,为达到提高燃烧效率的目的,将燃烧辅助物例如煤油和空气供给燃烧设备且进行燃烧以使设备中的温度达到大约600-1200℃,然后通过喷雾将丙烯酸废水和/或酯废水供给到设备中,且在设备中一起燃烧丙烯酸废水和/或酯废水。
可以适当选择燃烧的温度和燃烧的持续时间以符合所用燃烧设备的性能、所引入废油的种类和所用废水的量。
燃烧之后进行处理的方法不需要特殊限制。一般来说,在所含固体组分已经被除去之后,在水罐260中接收从燃烧设备250中排放出的燃烧气251。可以调整水罐中处理水的液体性质以适合燃烧气的液体性质和其中所含物质的种类。当燃烧气251含有硫组分时,这种气体表现为酸性,例如通过用氢氧化钠碱化液体的性质,在处理水261中收集酸组分。本发明使用阻聚剂。因为在废油中含有阻聚剂,燃烧气251可能夹带阻聚剂中的金属源。当由于形成氢氧化物而使金属沉积在水罐260中时,通过调整水罐中处理水261的液体性质达到碱性,可以方便地进行随后的净化。
在回收其中所含的有价金属之后,当水罐中处理水261不再含有任何有害金属或其它化合物且证明适合安全释放到水的邻近区域时,可以在邻近区域进行处理。本发明所预期的废料处理方法的特征在于共同处理源于不同生产过程的废油、废水和废气。特别使用的处理方法选自迄今为止众所周知的任一方法。
在水罐260中,用处理水261清洗过的高温废气262悬浮在水罐上面。本发明通过有效利用废气262的热能来提高处理效率。将丙烯酸废水230和酯废水240全部或部分供给汽提塔270且在其中用废气加热达到升高的温度和用空气汽提。通过事先加热废水然后将热的废水供给燃烧设备250来减少燃烧的燃料。为达到除去废气262中所含灰尘的目的,将废气262通过文丘里管280之后,将其释放到环境空气中。
而且,可以将源于丙烯酸(盐)生产过程的废水和/或废气供给上述提到的丙烯酸生产过程和丙烯酸酯生产过程的燃烧设备。因为源于丙烯酸(盐)生产过程的废水具有弱的可燃性,所用废水的燃烧需要单独的燃烧燃料,增加了燃烧成本。通过将这种废水与丙烯酸废油和/或酯废油一起燃烧,可以用高燃烧性的废油有效燃烧源于丙烯酸(盐)生产过程的废水。而且,通过与丙烯酸废油一起燃烧上述废水,可以降低丙烯酸废油的浓度,由于其中含有Na,防止燃烧之后丙烯酸废油的剩余物粘附在燃烧设备的内壁上,且导致显著减少清洗燃烧设备的周期数量。
本发明特别优选通过一起燃烧丙烯酸和/或酯废气来处理源于丙烯酸(盐)生产过程的废气。因为在丙烯酸和/或酯废气中所含有机物质具有高浓度,同时燃烧能够降低上述的浓度,而且减少在燃烧设备和热交换器上的沉积物。
在本发明的方法中,为处理废料,尽管如上所述可以通过一起燃烧废油或废水来处理废气,还可以通过自身燃烧来进行处理。当单独使用的丙烯酸废气或酯废气显示不充分的低燃烧性的情况下,为提高燃烧效率,可以将燃烧辅助物例如煤油供给废气。在通过燃烧处理废气时,在燃烧设备的位置可以使用催化燃烧设备。在这里使用的术语“催化燃烧设备”意味着一种设备,其填充有迄今为止众所周知的在其上面沉积或未沉积贵金属的催化剂。例如,将已经加热到升高温度的丙烯酸废气或酯废气引入到催化燃烧设备中以使废气中所含的有机组分通过燃烧被氧化。甚至当使用催化燃烧设备时,仍然如上所述优选用丙烯酸废气稀释酯酸废气,因为这种设备的操作必然遇到这样的问题,如使催化剂遭到酯酸废气的破坏。
实施本发明用于处理废料的方法的一个优选具体实施方案是通过使用丙烯酸废油和酯废油作为燃烧的燃料,且为调整丙烯酸废油的粘度而加入丙烯酸废水或酯废水。尽管如此,仍然优选对未经过燃烧处理的酯废水进行湿氧化处理。这是因为酯废水显示低的COD水平,且适合湿氧化处理,因为湿氧化处理不需要燃烧燃料,而且因为处理所得的废水具有高纯度以至于使得酯废水可以再利用。当然尽管可以采用活性污泥进行处理,但会消耗很多时间用于沉积有机物质且在快速进行处理方面会遇到困难。而且,需要稀释废水使其浓度适合藻类和细菌的生长,活性污泥的装置需要很大区域。所以,可以使用迄今为止众所周知的湿氧化处理设备以使得处理简化和便于进行。
本发明允许经过上述净化所处理的水再次用于上述丙烯酸生产过程中和/或丙烯酸酯生产过程中。在丙烯酸生产过程中,大量水用作吸收丙烯酸过程的吸收剂。这种水从共沸脱水塔中排放出来。部分水作为吸收剂循环到吸收塔中且在其中再利用,部分作为废水被处理。在本发明中,通过湿氧化处理进行净化的处理水可以用作丙烯酸的吸收剂。
【附图说明】
图1是举例说明包括丙烯酸酯生产过程在内的丙烯酸生产过程概要的流程图。
图2是举例说明采用本发明的废料处理方法进行燃烧处理的一个优选具体实施案的流程图。
【具体实施方式】
实施例
现在,参考下面的操作实施例来具体描述本发明。
(实施例1)
通过如图1所描述的步骤来生产丙烯酸和丙烯酸酯。首先,含有丙烯的原料气经过气相氧化以形成含有丙烯酸的气体。将该气体供给吸收塔,用水作为吸收剂在其中进行处理以吸收丙烯酸,随后形成含有丙烯酸的溶液。然后,将溶液供给共沸脱水塔且在共沸溶剂的存在下在其中进行蒸馏以经由塔的顶部分离出低沸点杂质。在油水分离之后,以2.0米3/小时的速率得到作为废水的含水相32。将共沸脱水塔的底部液体供给重馏分分馏塔且在其中进行蒸馏以经由塔的顶部分离出丙烯酸。当用薄膜蒸发器更进一步浓缩重馏分分馏塔的底部液体时,以440千克/小时的速率得到废油。
用乙醇、n-丁醇和2-乙基己醇酯化从重馏分分馏塔中得到的部分丙烯酸以生产丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-7基己酯。在生产丙烯酸酯的过程中,以3.7米3/小时的总速率从蒸馏塔的废水61和油水分离设备的水相72中得到废水,以555千克/小时的速率从重馏分分馏塔110的底部得到废油。
将从上述丙烯酸和丙烯酸酯中得到的全部废油和从丙烯酸生产过程和丙烯酸酯生产过程中得到的部分(与燃烧的废油相平衡的部分)废水供给立式废液燃烧设备且在950℃下,在其中进行燃烧。
当操作设备一个月之后,检查炉子的内部,几乎没有显示沉积物的痕迹。在汽提塔中使用源于燃烧设备的废气汽提废水。将从塔顶部排放的气体直接供给燃烧设备,且将浓缩的塔底部液体直接供给燃烧设备。
将从上述丙烯酸酯生产过程中得到的剩余废水供给湿氧化处理设备,且在260℃下,在其中进行处理。以0.5米3/小时的速率回收已处理的水作为吸收剂用于处理丙烯酸的设备中。
(实施例2)
遵循进行所需改性的如图1所示的生产过程,使含有丙烯的原料气经过气相氧化而得到含有丙烯酸的气体。将该气体供给吸收塔,使用吸收剂在其中进行处理得到含有丙烯酸的溶液。以610标准米3/分钟的速率,吸收塔排放出含有900vol.ppm丙烯酸的气体和20.8体积%的水。
然后,近似于实施例1的生产过程,将溶液供给共沸脱水塔且在共沸溶剂的存在下在共沸脱水塔中进行蒸馏以经由塔的顶部分离出低沸点杂质。将共沸脱水塔的底部液体供给重馏分分馏塔且在其中进行蒸馏以经由塔的顶部分离出丙烯酸。在薄膜蒸发器中更进一步浓缩重馏分分馏塔的底部液体。
用乙醇、n-丁醇和2-乙基己醇酯化从重馏分分馏塔中得到的部分丙烯酸以生产丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
使用鼓风机供给的空气稀释从丙烯酸罐和丙烯酸酯罐中排放的废气,以30标准米3/分钟的速率得到废气。
将上述废气供给如上所述相同的催化燃烧设备,用板式热交换器加热到高温,然后在催化燃烧设备中进行燃烧。
在操作设备一个月之后,当检查炉子的内部时,显示几乎没有沉积物的痕迹。使用已处理的气体作为密封丙烯酸酯罐的气体。
(实施例3)
遵循进行所需改性的如图1所示的生产过程,使含有丙烯的原料气经过气相氧化而得到含有丙烯酸的气体。将该气体供给吸收塔,且在吸收剂的存在下在其中进行处理以得到含有丙烯酸的溶液。以610标准米3/分钟的速率,吸收塔从其顶部排放出含有900vol.ppm丙烯酸的气体和20.8体积%的水。
然后,遵循实施例1的生产过程,将溶液供给共沸脱水塔且在共沸溶剂的存在下在共沸脱水塔中进行蒸馏以经由塔的顶部分离出含有水的低沸点杂质。在油水分离之后,以1.7米3/小时的速率得到作为废水的含水相。将共沸脱水塔的底部液体供给重馏分分馏塔且在其中进行蒸馏以经由塔的顶部分离出丙烯酸。
用乙醇、n-丁醇和2-乙基己醇酯化从重馏分分馏塔中得到的部分丙烯酸以生产丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
用鼓风机供给的空气稀释从丙烯酸罐和丙烯酸酯罐中排放的废气,以30标准米3/分钟的速率得到的废气。
将上述废气和废水供给如上所述相同的燃烧设备,且在其中使用天然气作为燃料进行燃烧直到炉子内部的温度达到900℃。将炉子内产生的无害气体释放到环境空气中。