一种回收利用对苯二甲酸生产尾气中有机物的方法技术

技术编号:3860000 阅读:170 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种回收利用对苯二甲酸生产尾气中有机物的方法,将对苯二甲酸生产尾气通入高压吸收塔,以吸收尾气中的对二甲苯、醋酸甲酯、醋酸;高压吸收塔底部吸收液送至醋酸甲酯提纯塔,醋酸甲酯提纯塔顶馏出物含醋酸甲酯93wt%以上,送至醋酸甲酯水解装置水解而得到醋酸和甲醇,醋酸返回至脱水塔,甲醇可做为燃料自用或外卖;自尾气中吸收得到的对二甲苯留在醋酸甲酯提纯塔底部,随底部出料一道返回至对二甲苯氧化反应器。本发明专利技术回收了尾气中的对二甲苯和醋酸甲酯,并通过醋酸甲酯提纯塔和醋酸甲酯水解装置充分利用了回收得到的醋酸甲酯和对二甲苯,从而显著降低了对苯二甲酸产品的对二甲苯和醋酸单耗、又获得了甲醇副产品,经济效益十分显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,该尾气来 自于对苯二甲酸生产工艺中的氧化工段。
技术介绍
精对苯二甲酸(Purified TerephthalicAcid,简称PTA)是生产聚酯纤维和树 脂的主要原料,目前主要采用对二甲苯(/7-Xylene,简称PX)空气氧化法生产, 该方法是在PX氧化反应器中,将原料PX溶解在含有催化剂醋酸钴、醋酸锰、 溴化氢(或四溴乙垸)的醋酸一水溶剂中,通入空气或富氧进行氧化,生成固 体产物对苯二甲酸。典型的反应温度为155 205°C,压力0.6 1.6MPa (绝压), 停留时间40 120min,反应热通过溶剂醋酸、水蒸发移出。PX氧化反应器的顶 部出气含有大量的醋酸(简称HAc)、水和氮气、未反应的氧气、以及少量PX、 醋酸甲酯(简称MA)、副产物C02、 CO、 CH3Br。该气体先进入脱水塔进行醋 酸和水的分离,脱水塔顶冷凝器(30 40°C)未凝下来的惰性气体即为PTA生 产尾气,其压力0.6 1.6MPa,温度30 50°C,成分主要为N2、少量H20和 02、 C02、 CO、 CH3Br (约100ppm,本文中ppm皆为质量浓度),以及少量有 机物MA (1000 5000ppm) 、 PX (200 2000ppm)、醋酸(20 200ppm)等。 在某些PTA工艺中,对PTA生产尾气的处理方法是先进入膨胀机做功,然后进 入再生式热氧化焚烧炉(RTO)净化,所含的MA、 PX、 HAc等有机物在燃烧 炉中燃烧成C02、 H20, CH3Br转化为Br2,最终废气达标排放至大气中,同时 一般情况下RTO运行不需外界补充燃料,仅凭尾气中携带的有机物即可。可见, 这种处理方法,虽然最后废气达标排放,但尾气中大量的有机物被燃烧烧掉而 没有被回收,增加了单位质量PTA产品的PX和醋酸消耗(MA为PX氧化反应 副产物,来自HAc)。采用本专利技术提出的尾气处理方法,既可以充分回收利用尾气中的有机物, 又可保证最终废气达标排放。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足,提供,该方法可有效回收利用PTA生产尾气中的PX、 MA、 HAc 等有机物,同时最终废气也可以达标排放。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的 一种回收利用对苯二甲酸生 产尾气中有机物的方法,包括以下步骤(1) 将对苯二甲酸生产尾气从底部通入高压吸收塔,吸收尾气中的对二甲 苯、醋酸甲酯、醋酸;(2) 将高压吸收塔底部吸收液送至醋酸甲酯提纯塔,获得高浓度的醋酸甲 酯,自尾气中吸收得到的对二甲苯留在醋酸甲酯提纯塔底部,随底部出料返回至对二甲苯氧化反应器;(3) 将醋酸甲酯提纯塔顶部馏出物送至醋酸甲酯水解装置,将醋酸甲酯水 解而得到醋酸和甲醇,醋酸返回至脱水塔;(4) 高压吸收塔顶部出气先去膨胀机膨胀做功,再去再生式热氧化焚烧炉 净化,净化后的废气达标排放。进一步地,所述步骤(1)中,所述高压吸收塔的操作压力取决于对苯二甲 酸尾气的压力,为0.6 1.6MPa。高压吸收塔为两段式结构,下半段用醋酸做为 洗涤液,上半段用水做为洗涤液,洗涤醋酸和洗涤水的温度为20 45°C。洗涤 醋酸可用纯醋酸,也可用脱水塔底部的含醋酸90wt。/。以上的醋酸水溶液;洗涤 水可用除盐水,也可用脱水塔顶部回流罐的抽出水。高压吸收塔的中部出料为 含醋酸约35 65wt^的醋酸一水吸收液,返回至脱水塔以回收利用醋酸。高压 吸收塔下半段理论塔板数为14 30块,上半段理论塔板数为3 10块。进一步地,所述步骤(2)中,所述醋酸甲酯提纯塔的理论板数为10 25 块,回流比为10 35。醋酸甲酯提纯塔为常压操作,塔顶温度为57 62'C。醋 酸甲酯提纯塔顶出口气体在塔顶冷凝器中被冷却至10 25°C。醋酸甲酯提纯塔 顶部馏出物的醋酸甲酯浓度可达93wt。/。以上,符合醋酸甲酯水解装置的进料要 求。本专利技术的有益效果是1、 回收了 PTA尾气中的PX、 HAc、 MA,并通过将MA提浓从而可将提浓 后的MA送至水解装置而充分利用了回收得到的MA;2、 最终废气达标排放;3、 可节省每吨PTA产品的PX消耗0.6~5kg/tPTA, HAc消耗2~7kg/tPTA,副产甲醇1 4kg/tPTA,经济效益显著。 附图说明图l是本专利技术的工艺流程简图中1、 PTA尾气,2、脱水塔,3、洗涤水,4、高压吸收塔,5、膨胀机, 6、再生式热氧化焚烧炉,7、尾气放空,8、洗涤醋酸泵,9、洗涤醋酸冷却器, 10、换热器,11、洗涤醋酸,12、醋酸甲酯提纯塔顶气体第1级冷凝器(用循 环冷却水),13、醋酸甲酯提纯塔顶气体第2级冷凝器(用冷冻水),14、回流 罐,15、.工艺放空气洗涤塔,16醋酸甲酯水解装置,17、回流泵,18、醋酸甲 酯提纯塔,19、再沸器,20、醋酸甲酯提纯塔底出料泵,21、对二甲苯氧化反 应器。具体实施例方式本专利技术回收利用对苯二甲酸生产尾气中有机物的方法包括以下步骤 1、将PTA尾气从底部通入高压吸收塔4,以吸收尾气中的对二甲苯、醋酸 甲酯、醋酸。高压吸收塔4的操作压力取决于对苯二甲酸尾气的压力,为0.6 1.6MPa(绝 压)。高压吸收塔4为两段式结构,下半段用高浓度的醋酸溶液(含HAc85wto/0 以上)做为洗涤液,以吸收尾气中的PX、 MA油类组分;上半段用水做为洗涤 液,以吸收原尾气中的醋酸和下半段带上来的醋酸。高压吸收塔4的中部出料 为含HAc约35 65wtX的醋酸一水吸收液,返回至脱水塔2以回收利用醋酸。 高压吸收塔4底部出料主要为醋酸一水溶液,含MA 0.4 2.0wt°/。、 PX 0.1 0.9wt%。洗涤醋酸的温度为20 45'C,可用纯醋酸,也可用脱水塔2底部的含 醋酸卯wt。/。以上的醋酸水溶液;洗漆水的温度为20 45'C,可用除盐水,也可 用脱水塔顶部回流罐的抽出水,该抽出水中往往含有一定浓度的MA和HAc。 高压吸收塔4下半段理论塔板数为14 30块,上半段理论塔板数为3 10块。 经过两段洗涤后的PTA尾气,其中的绝大部分MA、 PX被吸收下来,高压吸收 塔4塔顶出气含PX<100ppm、 MA<400ppm、醋酸〈200ppm,尾气中的CH3Br 基本未被吸收,含量仍约为100ppm。现有的某些工艺中,高压吸收塔4塔底的 吸收液被返回至对二甲苯氧化反应器21以回用MA和PX,这样做固然可以利 用MA,但却没有发挥MA的最大效益,因为该MA大部分在对二甲苯氧化反6应器21中被氧化成C02、 CO而损失掉了。2、 将高压吸收塔4底部出料送至醋酸甲酯提纯塔18,以获得高浓度的MA (93wt。/。以上);自尾气中吸收得到的对二甲苯留在醋酸甲酯提纯塔18底部,随底部出料返回至对二甲苯氧化反应器21。醋酸甲酯提纯塔18为常压操作,其理论板数为10 25块,回流比为10 35,塔顶馏出液含MA>93wt%、 PX<0.5%、 H2CK5wt%,该馏出液符合醋酸甲 酯水解装置的进料要求。醋酸甲酯提纯塔18的操作关键是要控制塔顶的PX含 量,因为塔顶馏出物MA产品要被送入MA水解装置,所含的PX在MA水解 装置中会被除掉而造成PX损失。控制塔顶MA产品中PX含量的办法是将塔顶 温度控制在57 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种回收利用对苯二甲酸生产尾气中有机物的方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将对苯二甲酸生产尾气从底部通入高压吸收塔,吸收尾气中的对二甲苯、醋酸甲酯、醋酸。 (2)将高压吸收塔底部吸收液送至醋酸甲酯提纯塔,获得高浓度的醋酸甲 酯,自尾气中吸收得到的对二甲苯留在醋酸甲酯提纯塔底部,随底部出料返回至对二甲苯氧化反应器。 (3)将醋酸甲酯提纯塔顶部馏出物送至醋酸甲酯水解装置,将醋酸甲酯水解而得到醋酸和甲醇,醋酸返回至脱水塔。 (4)高压吸收塔顶部出气先去膨 胀机膨胀做功,再去再生式热氧化焚烧炉净化,净化后的废气达标排放。

【技术特征摘要】
1.一种回收利用对苯二甲酸生产尾气中有机物的方法,其特征在于,包括以下步骤(1)将对苯二甲酸生产尾气从底部通入高压吸收塔,吸收尾气中的对二甲苯、醋酸甲酯、醋酸。(2)将高压吸收塔底部吸收液送至醋酸甲酯提纯塔,获得高浓度的醋酸甲酯,自尾气中吸收得到的对二甲苯留在醋酸甲酯提纯塔底部,随底部出料返回至对二甲苯氧化反应器。(3)将醋酸甲酯提纯塔顶部馏出物送至醋酸甲酯水解装置,将醋酸甲酯水解而得到醋酸和甲醇,醋酸返回至脱水塔。(4)高压吸收塔顶部出气先去膨胀机膨胀做功,再去再生式热氧化焚烧炉净化,净化后的废气达标排放。2. 根据权力要求1所述的回收利用对苯二甲酸生产尾气中有机物的方法,其特 征在于,所述步骤(1)中,所述高压吸收塔的操作压力取决于对苯二甲酸尾气 的压力,为0.6-1.6MPa。3. 根据权力要求1所述的回收利用对苯二甲酸生产尾气中有机物的方法,其特 征在于,所述步骤(1)中,所述高压吸收塔为两段式结构,下半段用醋酸做为 洗涤液,上半段用水做为洗涤液,洗涤醋酸和洗涤水的温度为20 45'C。4. 根据权力要求3所述的回收利用对苯二甲酸生产尾气中有机物的方法,其特 征在于,洗涤醋酸可用纯醋酸,也可用脱水塔底部的含醋酸90wt。/。以上的醋酸 水溶液;洗涤水可用除盐水,也...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢刚徐海波卢晓飞
申请(专利权)人:绍兴远东石化有限公司
类型:发明
国别省市:33[中国|浙江]

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