[实用新型]低能耗物耗、少废物排放的PTA生产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种PTA生产系统，相比传统的PTA生产系统其原料、工艺溶剂、催化剂以及蒸汽消耗均显著降低，是一种低能耗低物耗的新型PTA生产系统。

背景技术

精对苯二甲酸（PurifiedTerephthalicAcid，简称PTA）是生产聚酯纤维和树脂的主要原料，常温下为无毒无味的白色晶体或粉末，是重要的大宗化工产品，与人民的日常生活息息相关。

PTA目前主要采用对二甲苯（p-Xylene，简称PX）空气氧化法生产，工艺过程主要包括氧化和精制两个工段，并与氧化母液处理和氧化尾气处理等配套工艺形成一整套工艺系统，图2是传统PTA生产工艺的一个实施例的流程图。

（1）氧化

原料PX300在氧化反应器201中以醋酸为溶剂在钴锰溴催化剂302作用下与空气301中氧气发生氧化反应生成对苯二甲酸TA，大部分对苯二甲酸在反应器中结晶出来形成浆料；浆料经过氧化结晶器202-204逐级降温降压闪蒸和结晶后送入氧化过滤机205（通常为旋转真空过滤机），浆料在过滤机中依次完成过滤、滤饼洗涤、吹气干燥共三个过程：首先进行过滤，即将大部分液相与TA晶体分离，滤饼含湿率控制在28wt%，过滤母液为91%的醋酸，除少部分送至母液处理子系统外，大部分母液返回至氧化反应器；然后对滤饼进行洗涤，洗涤过程采用一道含10%水的醋酸溶液洗涤；最后进行吹气干燥，干燥气体为干燥后的氧化尾气，过滤机出来的滤饼经干燥机206干燥后得到中间产品粗对苯二甲酸（简称CTA），用风送系统送至中间料仓207，过滤机205过滤得到的氧化母液大部分返回氧化反应器、少部分抽出去进行氧化母液处理。

（2）精制

从中间料仓207出来的粗对苯二甲酸粉料与热水在精制浆料调配罐208中进行打浆得到浆料，浆料经过六级精制浆料加热器209-214逐级加热，经过加热的浆料在加氢反应器215中与氢气303进行加氢反应，加氢反应催化剂为钯炭固体颗粒，加氢反应使CTA中的杂质对羧基苯甲醛（简称4-CBA）与氢气发生反应还原为较易溶于水的PT酸（即对甲基苯甲酸，也是CTA中另一种杂质成分），加氢反应器215的出料经精制结晶器216-220进行降温降压闪蒸、结晶，精制结晶器220底部出料送至精制压力过滤机221进行固液分离，经过精制压力过滤机221中的依次过滤、滤饼洗涤和气体干燥得到滤饼和精制母液（由过滤滤液和洗涤滤液组成），滤饼经PTA干燥机222干燥后成为PTA产品304，精制母液依次经闪蒸、降温、过滤处理，滤液以精制废水的形式直接排放至污水站。

（3）溶剂回收

从氧化反应器201顶部出来的氧化尾气依次经过蒸汽发生器231-234冷凝并副产水蒸汽，然后再经过除盐水冷却器235继续冷却后去反应器回流罐236进行气液分离，回流罐出口气相经冷却器237冷却后送去氧化尾气处理（进入高压吸收塔238），回流罐236出口液相（含水醋酸）一部分去脱水塔251（共沸剂为乙酸正丁酯）进行共沸精馏脱水，其余回氧化反应器201；脱水塔251底部出口液相少量返回至氧化反应器201，主要用作装置喷淋酸，一部分作为整个系统的冲洗醋酸306，其余作为洗涤醋酸经冷凝器252送至高压吸收塔238；脱水塔251塔顶气相经冷却器253冷却后在倾析器254中实现油相和水相的分离，油相返回至脱水塔循环使用，水相送入共沸剂回收塔255，醋酸甲酯被汽提从共沸剂回收塔255塔顶排出经过冷却器256冷却回收至氧化反应器201，塔中部共沸剂采出送至倾析器254，塔釜液作为废水排出装置送至污水处理站257。

（4）氧化尾气处理

氧化尾气处理的目的是对氧化尾气进行净化利用，处理过程是：来自冷却器237的氧化尾气进入高压吸收塔238塔底，高压吸收塔中部采用从脱水塔251底部经冷却器252冷却后的浓醋酸喷淋，顶部采用除盐水305喷淋，高压吸收塔顶部出口气相去尾气焚烧系统239净化，净化后的尾气去尾气膨胀机240减压做功，减压做功后的尾气去尾气洗涤塔241经碱洗后最终排放至大气中。

（5）氧化母液处理