精對(duì)苯二甲酸精制單元?dú)錃獬s回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種能夠?qū)珜?duì)苯二甲酸（PTA)精制過程中過量的氫氣進(jìn)行除雜 并循環(huán)利用的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 精對(duì)苯二甲酸（PTA)常溫下為白色晶體或粉末，無毒，無味，PTA的下游加工產(chǎn)品 主要是聚酯。PTA產(chǎn)品中的微量雜質(zhì)（對(duì)甲基苯甲酸，p-TA、對(duì)羧基苯甲醛，4-CBA)對(duì)聚酯產(chǎn) 品的外觀及品質(zhì)有較大影響，因此需嚴(yán)格控制。
[0003] PTA生產(chǎn)主工藝包括氧化和精制兩部分。氧化生產(chǎn)出來的產(chǎn)品中4-CBA含量較高， 一般為2000-4000ppm。由于4-CBA不易溶于水，經(jīng)過洗滌后，無法將4-CBA除去，因此，需要 在精制過程中凈化去除，精制部分采用加氫工藝，將4-CBA還原為較易溶于水的p-TA，再經(jīng) 過水洗后得到高純度的PTA產(chǎn)品。在此過程中，為保證反應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量，氫氣是過量的，經(jīng)過 結(jié)晶器閃蒸、回收熱量后排放至大氣。
[0004] 目前對(duì)于PTA生產(chǎn)過程中氫氣回收已有部分研究，中國專利200910090510. 1中描 述通過三級(jí)冷卻，將結(jié)晶器閃蒸汽降溫、降壓后，實(shí)現(xiàn)氫氣與水蒸汽的分離，該方法基本上 不改變原有的生產(chǎn)工藝，投資基本不變，且簡單易行。中國專利申請(qǐng)201110159006.X中提 到將結(jié)晶器閃蒸汽降溫、降壓、吸收水分、氫氣提純、壓縮后進(jìn)行回收利用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本降 低。中國專利申請(qǐng)201310090450.X中利用降溫、降壓、堿洗、水洗、變壓吸附將閃蒸汽中的 水、有機(jī)酸等除去后，回收利用。美國專利US6407286采用降溫、汽液分離、冷卻、變換、壓 縮，回收未反應(yīng)完全的氫氣，在此工藝中引入了C0變換過程，使C0轉(zhuǎn)化為0)2和H2。
[0005] 現(xiàn)有的氫氣回收技術(shù)中都沒有涉及對(duì)其中所含氧氣的處理。從氧化得到的漿料調(diào) 配至精制反應(yīng)器的工藝過程中，由于漿料調(diào)配是與大氣接觸的，在這個(gè)過程中會(huì)將空氣中 的氧氣溶解帶入精制反應(yīng)器，加氫過程不會(huì)將氧氣去除。如果氫氣回收過程中也不能很好 地去除氧氣，氧氣會(huì)進(jìn)入氫氣循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)而不斷累積，存在一定的爆炸危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)下的上述缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種精對(duì)苯二甲 酸精制單元?dú)錃獬s回收裝置，能去除包括氧氣在內(nèi)的各種雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)處理后氫氣純度在 99. 9%以上，不僅降低了能耗，節(jié)約了成本，還提高了系統(tǒng)安全性。
[0007] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0008] -種精對(duì)苯二甲酸精制單元?dú)錃獬s回收裝置，包括多臺(tái)相串聯(lián)的氫壓機(jī)組成的 氫壓機(jī)組，還包括依次連接的第一降溫設(shè)備、第一氣液分離設(shè)備、第二降溫設(shè)備、吸收塔、第 二氣液分離設(shè)備、除氧設(shè)備和變壓吸附設(shè)備，所述第一降溫設(shè)備的進(jìn)口連接精制單元的結(jié) 晶器或結(jié)晶器組的不凝氣體出口，所述變壓吸附設(shè)備的出口連接所述氫壓機(jī)組的進(jìn)口。
[0009] 所述除氧設(shè)備可以為除氧反應(yīng)器。
[0010] 所述第一降溫設(shè)備可以為第一換熱器，所述第一換熱器的放熱介質(zhì)進(jìn)口連接所述 精制單元的結(jié)晶器組的不凝氣體出口，放熱介質(zhì)出口連接第一氣液分離設(shè)備的進(jìn)口，所述 第一換熱器的吸熱介質(zhì)進(jìn)口連接精制單元的漿料供料裝置或漿料供料管路，吸熱介質(zhì)出口 連接精制單元的加氫反應(yīng)器的漿料進(jìn)口。
[0011] 所述第一氣液分離設(shè)備可以為汽液分離罐，所述汽液分離罐的氣相出口連接第二 降溫設(shè)備的進(jìn)口，所述汽液分離罐的液相出口連接精制單元的漿料供料裝置或漿料供料管 路。
[0012] 第二降溫設(shè)備可以為冷卻器，所述冷卻器優(yōu)選采用循環(huán)冷卻水冷卻方式。
[0013] 所述吸收塔的頂部設(shè)有高壓除鹽水進(jìn)口和氣相出口，所述吸收塔底部設(shè)有塔底液 出口，所述塔底液出口優(yōu)選連接精制單元的漿料供料裝置或漿料供料管路，所述氣相出口 連接第二氣液分離設(shè)備，所述吸收塔中下部的物料進(jìn)口作為所述吸收塔的進(jìn)口。
[0014] 所述第二氣液分離設(shè)備可以為保安汽液分離罐，所述保安汽液分離罐的液相出口 可以連接精制單元的漿料供料裝置或漿料供料管路，所述保安汽液分離罐的氣相出口作為 所述第二氣液分離設(shè)備的出口。
[0015] 所述保安汽液分離罐中優(yōu)選設(shè)有除沫器。
[0016] 對(duì)于前述任意一種所述的精對(duì)苯二甲酸精制單元?dú)錃獬s回收裝置，各氫壓機(jī)的 進(jìn)口可以各自通過管路連接到所述變壓吸附設(shè)備的出口管路上，各氫壓機(jī)的進(jìn)口或各氫壓 機(jī)的出口可以各自通過管路連接新鮮氫氣供氣管路，各氫壓機(jī)的出口均連接到精制單元的 加氫反應(yīng)器的氫氣進(jìn)口，各氫壓機(jī)的進(jìn)口構(gòu)成了所述氫壓機(jī)組的進(jìn)口，各氫壓機(jī)與所述變 壓吸附設(shè)備的出口管路和新鮮氫氣供氣管路的連接管路上均設(shè)有閥門。
[0017] 在所述變壓吸附設(shè)備的出口管路上、所述閥門的上游還可以設(shè)置在線分析系統(tǒng)。
[0018] 本實(shí)用新型的有益效果為：
[0019] 由于設(shè)置了除氧設(shè)備，可以有效去除精制階段漿料調(diào)配溶解帶入的氧氣，可避免 氫氣循環(huán)利用造成的系統(tǒng)中氧氣的累積，從而降低或避免系統(tǒng)爆炸危險(xiǎn)，顯著提高了系統(tǒng) 安全性。
[0020] 由于使不同級(jí)的氫壓機(jī)各自連接變壓吸附設(shè)備的出口管路以及加氫反應(yīng)器的新 鮮氫氣供氣管路，可以結(jié)合不同生產(chǎn)裝置進(jìn)行不同配置，實(shí)現(xiàn)除雜處理后的氫氣進(jìn)入氫壓 機(jī)的級(jí)間不同，進(jìn)而保證最大的能量回收效果。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 圖1中各部分名稱為：R01-加氫反應(yīng)器；V01-結(jié)晶器(組）；E01_漿料換熱器； G01-初級(jí)汽液分離罐；E02-冷卻器；C01-吸收塔；G02-保安汽液分離罐；R02-除氧反應(yīng)器； R03-變壓吸附設(shè)備/系統(tǒng)；M01-第一級(jí)氫壓機(jī)；M02-第二級(jí)氫壓機(jī)；M03-第三級(jí)氫壓機(jī)。
[0023] 參見圖1，本實(shí)用新型提供了一種精對(duì)苯二甲酸精制單元?dú)錃獬s回收裝置，包括 多臺(tái)相串聯(lián)的氫壓機(jī)組成的氫壓機(jī)組，還包括依次連接的第一降溫設(shè)備、第一氣液分離設(shè) 備、第二降溫設(shè)備、吸收塔、第二氣液分離設(shè)備、除氧設(shè)備和變壓吸附設(shè)備，所述第一降溫設(shè) 備的進(jìn)口連接精制單元的結(jié)晶器(組）的不凝氣體出口，所述變壓吸附設(shè)備對(duì)進(jìn)入其中的氣 相進(jìn)行凈化處理。所述變壓吸附設(shè)備的出口連接所述氫壓機(jī)組的進(jìn)口。含有未反應(yīng)氫氣的 結(jié)晶閃蒸汽通過降溫、吸收、分離、除氧、變壓吸附等過程后，氫氣純度可達(dá)99. 9%以上，實(shí) 現(xiàn)了氫氣的除雜和回收利用。
[0024] 所述除氧設(shè)備可以為除氧反應(yīng)器，使第二氣液分離設(shè)備出來的氣相進(jìn)入催化氧化 裝置進(jìn)行除氧處理。該裝置的操作溫度可以為20-90°C，最好在40-60°C范圍。
[0025] 所述第一降溫設(shè)備可以為第一換熱器，所述第一換熱器的放熱介質(zhì)進(jìn)口連接所述 精制單元的結(jié)晶器組的不凝氣體出口，放熱介質(zhì)出口連接第一氣液分離設(shè)備的進(jìn)口，所述 第一換熱器的吸熱介質(zhì)進(jìn)口連接精制單元的漿料供料裝置或漿料供料管路，吸熱介質(zhì)出口 連接精制單元的加氫反應(yīng)器的漿料進(jìn)口。
[0026] 所述第一氣液分離設(shè)備可以為汽液分離罐，所述汽液分離罐的氣相出口連接第二 降溫設(shè)備的進(jìn)口，所述汽液分離罐的液相出口連接精制單元的漿料供料裝置或漿料供料管 路。
[0027] 第二降溫設(shè)備可以為冷卻器，所述冷卻器優(yōu)選采用循環(huán)冷卻水冷卻方式。
[0028] 所述吸收塔的頂部設(shè)有高壓除鹽水進(jìn)口和氣相出口，所述吸收塔底部設(shè)有塔底液 出口，所述塔底液出口優(yōu)選連接精制單元的漿料供料裝置或漿料供料管路，所述氣相出口 連接第二氣液分離設(shè)備，所述吸收塔中下部的物料進(jìn)口作為所述吸收塔的進(jìn)口。所述吸收 塔可以采用篩板塔或者規(guī)整填料的填料塔。
[0029] 所述第二氣液分離設(shè)備可以為保安汽液分離罐，所述保安汽液分離罐的液相出口 可以連接精制單元的漿料供料裝置或漿料供料管路，所述保安汽液分離罐的氣相出口作為 所述第二氣液分離設(shè)備的出口。
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