一種利用電石爐尾氣生產草酸的工藝的製作方法

2023-07-04 07:25:16

專利名稱：一種利用電石爐尾氣生產草酸的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及化工技術領域，特別是涉及一種利用電石爐尾氣生產草酸 的工藝。
背景技術：
草酸，學名乙二酸，分子式(COOH) 2 ，分子量126.07， 性狀無水草酸是無色無臭的透明結晶或白色粉末。有毒。溶於水、
酒精及醚中。二水物也是無色晶體。比重1.653，熔點iorc，在乾燥的空
氣中或加熱時則失去水分成為白色粉末。
草酸是有機酸的二羧基酸類，也是有機酸中強酸之一。與濃硫酸作用 則失去水分，分解為二氧化碳和一氧化碳。草酸還具有還原性，易被氧化 成二氧化碳及水，與鹼類起中和作用，生成草酸鹽。
草酸在化學工業上用以製造季戊四醇、草酸鈷、草酸鎳、鹼性品綠， 鋼鐵、土壤分析成套試劑、化學試劑等。快速染料用作顯色助染劑。稻草、 麥杆製品的漂白劑(草酸有還原性)，鐵鏽汙染消除劑(草酸與鐵作用， 生成可溶性的草酸鐵，容易被水洗去，故可除去織物上所沾染的鐵跡)。
CO甲酸鈉法是目前國內生產草酸的主要方法。甲酸鈉法生產草酸又 分為鉛化法和鈣化法。將一氧化碳經氫氧化鈉溶液吸收製得甲酸鈉，再經 脫氫得到草酸鈉，後者與硫酸鉛(鉛化法)作用生成草酸鉛，沉澱後再 用硫酸酸化製得草酸，此工藝過程為鉛化法；將一氧化碳經氫氧化鈉溶液 吸收製得甲酸鈉，再經脫氫得到草酸鈉，與氫氧化鈣(鈣化法)作用生成 草酸鈣沉澱後再用硫酸酸化製得草酸，此工藝過程為鈣化法。
上述鉛化法的反應方程式如下
NaOH + CO——HCOONa 2HCOONa——(COONa)2 + H2 (COONa)2 +PbS04——(COO)2Pb + Na2S04 (COO)2Pb + H2S04——H2C204 + PbS04
從上述介紹可以看出CO是草酸的主要生產原料。CO實際上是煤化
工的必要的中間原料，其地位相當於石油化工的乙烯。目前最大宗的衍生 化學品是合成氨和甲醇，主要涉及的步序是淨化、脫硫、變換、脫碳和合成。
由co和甲醇可衍生出更高附加值的化學品，尤其石化產品，由此形 成的新興工業，稱為煤化工工業。比如，co甲酸鈉法、co偶聯制草酸和
CO甲醇制醋酸，在世界上幾乎全部取代了以乙烯為原料的石油化工路線。目前生產草酸所需的CO大部分是從焦爐氣或以煤為原料生產的煤氣中提
取的，成本高，且受到當前能源緊缺的限制。
電石爐尾氣是電石生產過程中產生的廢氣。在密閉電石爐生產系統
中，每產一噸電石可副產尾氣量400標準立方米左右，電石爐尾氣中含C0、 H2、 C02、 N2、 02等，其中85X以上都是C0氣體，如表1所示。目前，對 於電石爐尾氣的處理，大多數企業都是點火炬燒掉，或引入鍋爐燒掉，這 樣既汙染環境又浪費了寶貴的C0資源。 表l電石爐尾氣主要成分Q^
COH2C02N202
85 951 2. 51 1. 55 201 1.
發明內容
本發明的目的就在於克服上述現有技術的缺陷，提供一種充分回收利
用廢物能源解決解決用於草酸生產原料co的緊缺和限制，降低生產成本，
提高經濟效益，且提升電石爐尾氣的附加值，實現循環經濟過程利用電石 爐尾氣生產草酸的工藝。
本發明是通過下述技術方案實現的
一種利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵是將電石爐尾氣經幹 法除塵，溼法除塵，鹼洗，除煤焦油，及C0提純處理後送入草酸合成裝 置中與氫氧化鈉反應；
在幹法除塵前，首先將電石爐尾氣降溫至22(rC 25(TC;
上述幹法除塵是在布袋除塵器中進行；
上述溼法除塵是在水洗塔中進行；
在進行鹼洗之前，需要將尾氣進行加壓；
所述的鹼洗是在脫硫塔中進行；
所述的除煤焦油是在靜電除焦器中進行；
所述的C0提純是採用變壓吸附工藝。
本發明著重於淨化電石尾氣，通過回收、優化利用電石尾氣中高濃度 的CO，給生產具有高附加值的草酸生產系統提供原料氣體CO。 本發明具有以下技術特點
1. 開闢了草酸生產新的原料來源；
2. 充分回收利用電石爐尾氣中的C0，使其轉化成為附加值更高的草酸
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3. 降低了草酸的生產成本，提高了產品的經濟效益；
4. 降低了電石爐尾氣汙染治理的成本，有利於這一領域循環經濟圈的 建立。


圖l為本發明的生產工藝框圖。
具體實施例方式
本發明的具體工藝過程為
從密閉電石爐排煙管引出的60(TC左右的高溫電石爐尾氣，經空氣冷 卻除塵器降溫至220'C 25(TC，然後送入布袋除塵器除塵，出布袋除塵器 後電石爐尾氣中含塵量在40mg/Nr^以下。再送降溫除塵水洗塔進一步溼 法降溫除塵，使電石爐尾氣的溫度小於45'C、塵含量小於lmg/Nn^以下。 出水洗塔後經分離塔分離氣體中夾帶的水滴後，引入增壓機使氣體的壓力 提高到350毫米汞柱後經管道送氣櫃貯存。從氣櫃出來的經淨化後的電石 爐尾氣經羅茨機加壓後送脫硫塔，進行溼法脫硫。脫硫後氣體的硫含量小 於10mg/Nm，送靜電除焦器脫出氣體中所含的煤焦油。氣體從靜電除焦器 出來後引入壓縮機，將氣體壓力提高到0.8MPa後送變換工序，在觸媒的 作用下，部分CO與H2(D (氣態)反應，生成C02與H2，變換後的氣體再 送到脫碳工段，採用變壓吸附工藝，脫出氣體中的C02，使氣體中的H2/CO =2左右送草酸生產系統。
上述草酸生產系統採用現有技術中常規的草酸生產系統，即鉛化法或 鈣化法。
權利要求
1.一種利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵是將電石爐尾氣經幹法除塵，溼法除塵，鹼洗，除煤焦油，及CO提純處理後送入草酸合成裝置中與氫氧化鈉反應。
2. 按照權利要求1所述的利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵是在幹法除塵前，首先將電石爐尾氣降溫至22(TC 25(rC。
3. 按照權利要求1所述的利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵是上述幹法除塵是在布袋除塵器中進行。
4. 按照權利要求1所述的利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵是上述溼法除塵是在水洗塔中進行。
5. 按照權利要求1所述的利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵是在進行鹼洗之前，需要將尾氣進行加壓。
6. 按照權利要求1或5所述的利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵是所述的鹼洗是在脫硫塔中進行。
7. 按照權利要求1所述的利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵是所述的除煤焦油是在靜電除焦器中進行。
8. 按照權利要求1所述的利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵 是所述的CO提純是採用變壓吸附工藝。
全文摘要
本發明涉及一種利用電石爐尾氣生產草酸的工藝，其特徵是將電石爐尾氣經幹法除塵，溼法除塵，鹼洗，除煤焦油，及CO提純處理後送入草酸合成裝置中與氫氧化鈉反應。本發明著重於淨化電石尾氣，通過回收、優化利用電石尾氣中高濃度的CO，給生產具有高附加值的草酸生產系統提供原料氣體CO，本發明具有以下技術特點開闢了草酸生產新的原料來源；充分回收利用電石爐尾氣中的CO，使其轉化成為附加值更高的草酸產品；降低了草酸的生產成本，提高了產品的經濟效益；降低了電石爐尾氣汙染治理的成本，有利於這一領域循環經濟圈的建立。
文檔編號C07C55/06GK101638359SQ200910117439
公開日2010年2月3日 申請日期2009年9月4日 優先權日2009年9月4日
發明者傅永茂, 魏彥輝 申請人:傅永茂