减少芳香化合物氧化过程中反应器出口气体中水分的方法技术

技术编号:731589 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种在芳香化合物氧化过程中,例如,在乙酸溶液中氧化二甲苯制备对苯二甲酸,减少反应器出口气体中水分的方法。第一吸收塔除去反应器出口气体中的水分,流入脱水塔中的水量就会减少,这样,脱水塔中用来分离水和乙酸的蒸汽的量就会减少,脱水塔的负荷也会减小。而且,谨慎控制进入第一吸收塔的反应器出口气体的流量,就没有必要进行脱水塔的操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在芳香化合物氧化过程中将出口气体通过第一吸收塔和冷凝器减少出口气体中水分的方法。当流入脱水塔中的水量减少,脱水塔中用来分离水和乙酸的蒸汽的量就会减少,脱7JC塔的负荷也会减'J、。
技术介绍
—般,对苯二甲酸(terephthalic acid)的制备方法包括一个在催化 剂如钴、锰和溴化物的存在下于空气中氧化p -二甲苯的氧化步骤和一个 从反应器中回收乙酸溶剂和除去水分的蒸馏步骤。芳香化合物选自^二甲苯、/^二甲苯、f二甲苯、苯、曱苯构成的 组中的至少一种。优选纩二甲苯。有益效果然而,考虑到反应器的氧化效率和由反应热引起的液体蒸发,反应 器出口气体总量一定会在300至700吨。相应的,
技术实现思路
部分描述的实施方式和附图只是本专利技术最优选实 施方案中的一个例子。在不违反本专利技术原理和精神的前提下,用现有技术 中的常用技术手段对本专利技术的修改或改进都属于本专利技术的保护范围。[37图2描述了与本专利技术的一个实施方案一致的减少对苯二曱酸氧化过 程中反应器出口气体中水分的方法。[38如图2所示,与本专利技术的一个实施方案一致的,移除对苯二甲酸制 备过程中反应器出口气体中水分的设备包括 一个反应器IOO,笫一吸收 塔110,第一热交换器120,第二热交换器130,有机物-水分离器140 和第二吸收塔150。[39在本专利技术的一个实施方式中,第一个吸收塔110装有增加气-液接 触表面的装置,它可以以塔盘或填料的形式构成,但是本专利技术在此没有限 制。[40第一热交换器120冷却第一吸收塔110顶部出口排出的热气,产生 大约IOO'C的低温蒸气。[41第二热交换器130冷凝经过了第一热交换器120的气体,将它分离成水和/7"二甲苯的液体混合物和含有氮气的气体。[42从液体混合物中用有机物-水分离器分离出纩二甲苯,水作为废水 通过管道L7处理。然后,气态物质被送到第二吸收塔150, 一个常用的 高压吸收塔,并在此吸收塔中处理。[43在下文,详细描述了依照本专利技术实施方式移除对苯二甲酸制备过程 中反应器出口气体中水分的方法。[44首先,用于制备对苯二曱酸的反应器100排出的反应器出口气体经 由管道L2直接流入或经过几个热交换器流入第 一吸收塔110的底部入口 。45流入第 一吸收塔110之前,反应器出口气体由 一个热交换器(没有 图示)冷却至120'C至190X:。反应器出口气体包含氮气,乙酸,水和少 量有机物质。 一般,反应器出口气体包含60-95wty。的氮气,l-18wt。/。的乙 酸,2-36wty。的水和少量的有机物质,有机物质可能是乙酸甲酯,; "二甲 苯等。[461在第一吸收塔110顶部入口,芳香化合物; "二甲苯经由管道L4、 L10流入。/7"二曱苯的量优选相对于被移除的水的2-5重量当量。如果/7"二甲苯的量在这个范围之外,乙酸会随着气体在吸收塔顶部排出,不能充分 收集乙酸,或者过剩的,二甲苯会在吸收塔底部排出,因此会产生一些 问题。[47p-二甲苯经由管道L4、 L10流入第一吸收塔110顶部入口,管道L4 是来自有机物-水分离器140的,二甲苯所流经的管道,后面将描迷此分离器o[48其次,流入第一吸收塔110底部入口的反应器出口气体上升到第一 吸收塔110顶部,流入第一吸收塔110顶部入口的p-二甲苯下降到第一吸收塔110底部。[49第一吸收塔110内部装有以塔盘或填料的形式构成的增加气-液接触面积的装置。反应器出口气体通过塔盘或填料接触/7"二甲苯,在这个过程中,反应器出口气体中包含的乙酸和部分7jC被纩二甲苯吸收和冷凝并 且在第一吸收塔110底部被收集。[50在此过程中,; "二甲苯作为溶剂吸收反应器出口气体中包含的乙酸 和水,因此,第一吸收塔110底部排出的液体混合物就可以经由管道L9 被回收到制备对苯二甲酸的反应器100中,并且不需要除去溶剂。[51如果第一吸收塔排出的液体混合物中/r二曱苯的量大于制备对苯二 甲酸所需的/7"二甲苯的量,液体混合物中的j "二曱苯可以被有机物-水分 离器分离出来,回收到第一吸收塔110顶部入口。[52没有在第 一吸收塔110底部被冷凝的水和过剩的r二甲苯从第 一吸 收塔110顶部出口一起排出,并且由冷凝器120、 130冷凝,冷凝器可以 是热交换器。在有机物-水分离器140中,纩二甲苯从水中分离出来,水 作为废7jc被处理。在此过程中,有机物-水分离器排出的含有氮气、乙酸 和纩二曱苯的气体被送到第二吸收塔150, 一个常用的高压吸收塔,并在 此吸收塔处理。[53随后,含有50-90%重量份的氮气、5-30%重量份的; "二曱苯、2-15 重量份的水、5-500ppm的乙酸和少量的有机物的混合物经由管道L5从第 一吸收塔110顶部出口排出。这种混合物在经过第一热交换器120时冷却。[54流入第一热交换器120的混合物温度大约为110。C至180'C。经过第 一热交换器冷却后混合物的温度大约为IO(TC。在第一热交换器120中可 能产生低压蒸汽。551当经过第二热交换器130时,水和纩二甲苯从经过第一热交换器120冷却的混合物中冷凝出来。56最后,混合物经过第二冷凝器130后被有机物-水分离器140分离。[57在有机物-7JC分离器14 0中,氮气、没有冷凝的/7"二甲苯和少量的 乙酸经由管道L8以气态被收集到第二吸收塔150,此吸收塔为一个常用 的高压吸收塔。水经由管道L7被送到废水处理系统。[58有机物-水分离器140分离出来的/7~二曱苯经由管道L4被回收到第 一吸收塔110顶部。59虽然没有在附图中描述,但为了降低和水一起被有机物-水分离器排 出的乙酸的浓度,部分水可能经由另 一条管道被回收到第 一吸收塔110。[60依照本专利技术,因为部分水在第一吸收塔110顶部出口被排出,脱水 塔移除的水量减少。因此,脱7JC塔的能量消耗减少。[61进一步地,谨恢拴制i^A第一吸收塔110的反应器出口气体的流量, 可以不必进行脱水,作。[62尽管已示出和描述了本专利技术的优选实施例,可以设想,本领域的技 术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本专利技术的各种修改。[63实施例[64下表1给出了第一吸收塔的流入和流出条件。吸收塔的内径为40咖, 装有1. 5m高的任意填料构成的增加气体-液体的接触面积的装置。表1 中,PX代表,二甲苯,KGa表示kg/cm2 (绝对压力)。表l吸收塔的流入和流出条件<table>table see original document page 9</column></row><table>[65由表1可见,经由管道L2的水(H20)流量为189. 9g/hr,经由管道 L9在第一吸收塔110底部排出并在反应器100收集的水量为112. 3g/hr。66相应地,脱7jc塔移除的水量减少了 77. 6g/hr,脱水塔所用的蒸汽的 量也减少了。这样,脱水塔的能量消耗和负荷都减小了。工业实用性[67从上述描述看,与本专利技术一致的减少芳香化合物氧化过程中反应器 出口气体中水分的方法减少了脱水塔中分离水和乙酸所需的蒸汽的量和脱水塔的负荷。更进一步的说,谨慎控制反应器出口气体进入第一吸收塔 的流量,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少芳香化合物氧化过程中反应器出口气体中水分的方法,包括: 反应器出口气体流进装有增加气-液接触表面装置的第一吸收塔底部入口; 从第一吸收塔顶部入口加入芳香化合物以收集选自乙酸,丙酸和丙烯酸构成的组中至少一种的羧酸,这些羧酸包含在第一吸收塔底部的反应器出口气体中; 将反应器出口气体中的水和芳香化合物一起通过第一吸收塔顶部出口排出,用冷凝器冷凝所述水,用有机物-水分离器把所述水从芳香化合物中分离出来,水作为废水排出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜淇俊
申请(专利权)人:AMT太平有限公司姜淇俊
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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