[发明专利]精对苯二甲酸装置精制单元氢气回收方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及精对苯二甲酸(PTA)装置精制单元氢气回收方法及 装置，主要涉及PTA的技术领域。

背景技术

PTA装置由氧化和精制两个生产单元组成，氧化单元任务是将对 二甲苯(PX)氧化生成对苯二甲酸(TA)，通过结晶、过滤分离、干 燥获得粗对苯二甲酸(CTA)，CTA中含有4CBA(对羧基苯甲醛)、p-TA (对甲基苯甲酸)及其他杂质，需在精制单元净化去除，精制单元采 用加氢精制方法，使4CBA还原成p-TA。

由于p-TA可溶于水，通过结晶、过滤、洗涤处理，将p-TA酸从 TA中去除；加氢反应另外作用是使有色杂质中有色基团双键还原成 单键而脱色。CTA中4CBA和其他杂质含量取决于氧化单元生产工艺， 一般4CBA含量为2500～3500PPM。生产上每吨PTA耗用氢气量为 0.35～0.4kg，而化学反应消耗量仅为加入量25～30％，即氢气用量 为4CBA加氢反应理论消耗量4倍左右。

传统精制生产工艺是将大量未反应氢气(约为加入量的70％)通 过结晶器压力调节，控制不凝氢气从冷凝器排放至放空淋洗塔，由于 氢气是易燃易爆危险物质，所以氢气经淋洗塔排入大气时，为了安全， 又要加入大量氮气，造成大量氮气、氢气消耗。目前国内外PTA装置 均采用传统精制工艺，工程上无氢气回收方法方案及回收措施。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种精对苯二甲酸 装置精制单元氢气回收方法及装置，以将氢气回收利用，节省能源和 氢资源消耗。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种精对苯二甲酸装置精制单元氢气回收方法，结晶闪蒸排出的 不凝气体经过降温和降压后，去除其中的蒸汽，形成适宜纯度的氢气 循环使用。

用于循环使用的氢气纯度通常不低于99％vol。

通常对处理后形成的氢气进行检测，在有害气体超标时进行净化 处理，所述净化处理方式采用间歇式净化处理或将部分氢气进行净化 后再与不进行净化处理的氢气混合。

可以依次经过下列步骤对所述不凝气体进行降温和降压：

(1)将结晶器组排出的蒸汽和不凝气体作为放热介质送入加热 器组，与加热器组的吸热介质进行热交换；

(2)将加热器组排出的放热介质液体部分送入凝液罐，将所述 凝液罐分离出来的气体和所述加热器组排出的放热介质气体部分经 第一限流器进行减压限流；

(3)将第一限流器减压限流送出的气体作为放热介质送入第二 热交换器，与第二热交换器的吸热介质进行热交换；

(4)所述第二热交换器排出的放热介质气体经第二限流器进行 减压限流；

(5)将第二限流器减压限流送出的气体作为放热介质送入第三 热交换器，与第三热交换器的吸热介质进行热交换，将所述第三热交 换器排出的放热介质气体作为适宜纯度的氢气循环使用。

所述加热器组可以采用精制单元的CTA浆料加热器组，其吸热介 质为CTA浆料，经过加热器组后的放热介质气体部分的压力为 39.0-39.9巴，温度为242-244℃，所述第二热交换器采用精制单元 的除盐水加热器，其吸热介质为除盐水，经过第二次热交换器后的放 热介质气体部分的压力为17.0-17.9巴，温度为169-171℃，所述第 三热交换器采用精制单元的冷却水换热器，其吸热介质为冷却水，经 过第三次热交换器后的放热介质气体部分的压力为10.0-10.9巴，温 度为39-41℃。

一种精对苯二甲酸装置精制单元氢气回收装置，包括氢压机，还 包括降温降压设备，所述降温降压设备的入口连接精制单元的结晶器 组的不凝气体出口，所述降温降压设备的出口连接所述氢压机的入 口。

由于本发明可以使加氢精制后的浆料经过结晶器组后分离出的 不凝气体通过降温降压处理后，进行压缩后循环利用。与传统工艺相 比，不凝氢气不需要通过淋洗塔排出和氮气的安全保护，解决了氢气 和氮气的损耗问题，基本上不改变原有的生产工艺，投资基本不变， 且简单易行，更重要的是节省能源消耗(甲醇、氮气、蒸汽)，每吨 PTA成品综合能耗下降6.6kg标油，每年可节省约1000万元，经济 效益显著。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式