[发明专利]芳香族二羧酸生产工艺的能量回收装置及其回收方法

说明书

本发明公开了一种芳香族二羧酸生产工艺的能量回收装置及其回收方法，包括氧化段，第一冷凝段，氧化结晶段，第二冷凝段，纯化段，纯化结晶段，第三冷凝段，闪蒸段和汽轮机段；氧化段产生的含低级脂肪羧酸、水及不凝气的气体流及氧化结晶段和纯化结晶段降压后分别产生的热蒸汽和富含水的蒸气，通过第一冷凝段、第二冷凝段和第三冷凝段分别进行相应热源能量的逐级回收，产生多种不同压力的饱和水蒸气，并将多股不同压力的饱和水蒸气送至汽轮机段进行发电或推动空压机运转，或直接用于加热工艺中需加热的设备。本发明的能量回收装置，解决了芳香族二羧酸生产工艺中低温热源热量无法有效回收利用的问题，不但减少耗用的冷却水能量，且增加了回收效益。

技术领域

本发明涉及芳香族二羧酸生产的技术领域，尤其涉及一种芳香族二羧酸生产工艺的能量回收装置及其回收方法。

背景技术

芳香族二羧酸的制备通常以烷基或部分氧化烷基取代的烷基芳香族二羧酸(如对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯)，在低级脂肪羧酸(如乙酸)的液态溶液中，以溴化物和重金属盐类作催化剂，引入氧(如空气)进行氧化反应，以得到含有4 羧基苯甲醛(4-CBA)、对甲基苯甲酸(P-Toluic acid)等杂质的粗芳香族二羧酸(如对苯二甲酸TA)，此粗芳香族二羧酸再与水混和成浆液后与氢气进行氢化反应，以将不易溶于水的4 羧基苯甲醛(4-CBA)杂质转化成易溶于水的对甲基苯甲酸(P-Toluic acid)，再经结晶、分离等过程，将芳香族二羧酸结晶与杂质分离并洗涤后，得到高纯度的芳香族二羧酸。

典型的芳香族二羧酸工艺中，通常会将相关热量予以回收，以节省能源耗用，热的来源通常有高温压冷凝水、工艺中的高温压富含水或溶剂的冷凝物、高温压富含水或低级脂肪羧酸的气体(如氮气)流等三种形式，现有热量回收，主要针对中高温度的热源进行回收利用，无法针对低温热源进行进一步的热量回收利用。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明一方面提供了一种芳香族二羧酸生产工艺的能量回收装置，以解决芳香族二羧酸生产工艺中低温热源热量无法有效回收利用的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种芳香族二羧酸生产工艺的能量回收装置，其包括以下工段：

氧化段，用于将低级脂肪羧酸溶液中的烷基芳香族二羧酸，在催化剂作用下，与氧气进行催化氧化反应，以形成富含芳香族二羧酸的产物流和含低级脂肪羧酸、水及不凝气的气体流；

氧化结晶段，用于将所述富含芳香族二羧酸的产物流逐段降压，形成含芳香族二羧酸晶体的浆液和热蒸气，所述含芳香族二羧酸晶体的浆液与水混和形成粗芳香族二羧酸浆液；

纯化段，包括预热器和氢化反应器，所述预热器为两级设置，第一级预热器热源来自下游纯化结晶段产生的富含水的蒸气，第二级预热器热源来自于高压蒸气，所述预热器用于将所述粗芳香族二羧酸浆液经过两级预热后形成粗芳香族二羧酸溶液，所述氢化反应器用于将所述粗芳香族二羧酸溶液进行氢化反应，以去除杂质，得到纯化产物流；

纯化结晶段，用于将来自所述纯化段的纯化产物流降压形成含芳香族二羧酸晶体的纯化浆液和富含水的蒸气；

能量回收工段，用于产生不同压力的饱和水蒸气，所述能量回收工段来自于第一冷凝段、第二冷凝段、第三冷凝段和闪蒸段中的至少一个；以及

汽轮机段，用于将能量回收工段产生的饱和水蒸气送至汽机或与空压机直结的汽机进行发电，或送至空压机推动空压机运转，或直接用于加热工艺中需加热的设备，其中所述能量回收工段产生的饱和水蒸气，压力相同的汇总在一起，经汇总后的饱和水蒸气共有T股不同压力，所述T选自1~7，优选地，T选自3~5。