[发明专利]甲苯连续催化氧化生产苯甲酸热电耦合高效节能减排工艺

说明书

本发明涉及一种甲苯连续催化氧化生产苯甲酸热电耦合高效节能减排工艺，由连续化催化氧化塔顶部出来的混合气体依次经过第一热交换器、第一油水分离器、第二热交换器、第二油水分离器、第三热交换器、第三油水分离器、第四热交换器、第四油水分离器、多通道热交换器、第五油水分离器、第五热交换器、蜗轮发电机组、多通道热交换器、吸附器后排出到室外大气中。本发明实现了全工艺的节能减排，每年产生经济效益上千万。

技术领域

本发明属于节能环保领域，涉及甲苯连续催化氧化生产苯甲酸的热能利用技术和原料回收技术，尤其是甲苯连续催化氧化生产苯甲酸热电耦合高效节能减排工艺和甲苯低能耗、高效回收技术。

背景技术

甲苯连续催化氧化生产苯甲酸生产工艺，在反应塔的顶部将会产生混合气体，主要是由空气氧化，夹带有大量没有消耗掉的氧气、氮气、反应产生的水蒸气以及未能转化的甲苯所组成，这部分混合气体具有很高的热值，是一个很有利用价值的能源，其中甲苯气体是生产苯甲酸产品的原料，其量可观，必须分离再利用，因此需要通过很好的能量转换工艺和分步冷凝，将热能转化为可以利用的再生能源和低成本分离出有价值的生产原料。以往甲苯非连续催化氧化生产苯甲酸工艺，由于工艺的不连续性，即使对生产过程有价值的混合气体作了一些合理化的利用，但终究不连续生产工艺，很难将这部分热能用于其他连续化工艺，使得生产成本很高，节能减排上存在很大的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种甲苯连续催化氧化生产苯甲酸热电耦合高效节能减排工艺，和甲苯低能耗、高效回收技术，实现全工艺的节能减排。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种甲苯连续催化氧化生产苯甲酸热电耦合高效节能减排工艺方法，由连续化催化氧化塔顶部出来的混合气体依次经过第一热交换器、第一油水分离器、第二热交换器、第二油水分离器、第三热交换器、第三油水分离器、第四热交换器、第四油水分离器、多通道热交换器、第五油水分离器、第五热交换器、蜗轮发电机组、多通道热交换器、吸附器后排出到室外大气中；

在第一热交换器，用从甲苯连续催化氧化生产苯甲酸的后续产品分离工艺和/或下游产品生产工艺中采出的120～125℃的热水与之换热，所述的后续产品分离工艺采出的热水指的是分离苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸、苯甲酸苄酯的精馏塔再沸器采出的热水，所述的下游产品生产工艺采出的热水指的是苯甲酸生产苯甲酸钠工艺中用到的换热器采出的热水，产生的过饱和水蒸气依次进入气液分离器、压缩机后转化为饱和水蒸气，替代锅炉作为精馏再沸器能源，供应后续的精馏系统，而精馏再沸器采出的120～125℃热水重新回到第一热交换器，实现水的循环利用。

在第二热交换器，用70～80℃的热水与之换热，热交换后上升为90～100℃热水，供锅炉补水、制取用于中央空调的低温水以及后续的第五热交换器；

在第三热交换器，用20～30℃的原料甲苯与之换热，实现原料甲苯的预热。

在第四热交换器，用30～40℃常温水与之换热，热交换后常温水用于全厂职工的洗澡、冬季的取暖用水；

在多通道热交换器，混合气体从第一热媒进口进入多通道热交换器，再从第一热媒出口排出后进入第五油水分离器，在第五油水分离器分离甲苯和水后从多通道热交换器的第一冷媒进口进入多通道热交换器进行热交换，提升混合气体的温度，再从多通道热交换器的第一冷媒出口排出进入第五热交换器，第五热交换器利用第二热交换器得来的90～100℃热水，使之进一步加热升温，热交换后的90～100℃热水转变为70～80℃的热水，重新回到第二热交换器，实现了循环利用；从第五热交换器出来的混合气体进入蜗轮发电机组，推动透平发电机产生电力，从蜗轮发电机组排出的混合气体再次从多通道热交换器的第二冷媒进口进入多通道热交换器，将第一热媒和第一冷媒冷却到所设计的温度，然后从多通道热交换器的第二冷媒出口进入到吸附器，经过吸附后得到符合排放标准的排放气体。