[发明专利]一种PTA提氢尾气催化氧化与甲醇制氢的联产工艺在审

专利信息
申请号: 202111502866.9 申请日: 2021-12-09
公开(公告)号: CN114180520A 公开(公告)日: 2022-03-15
发明(设计)人: 李园华;汪兰海;陈运;钟雨明;蒋强 申请(专利权)人: 四川天采科技有限责任公司
主分类号: C01B3/32 分类号: C01B3/32;C01B3/56;C01B3/58;B01D53/047
代理公司: 成都弘毅天承知识产权代理有限公司 51230 代理人: 陈丽萍
地址: 610041 四川省成都市中国(四川)自由贸*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 pta 尾气 催化 氧化 甲醇 联产 工艺
【说明书】:

发明公开了一种PTA提氢尾气催化氧化与甲醇制氢的联产工艺,解决PTA尾气中的热量得不到合理利用,同时还会对环境会造成较大的污染的问题,甲醇制氢工艺中产生的尾气和PTA提氢之后的尾气均进入到反应器中,反应器上连接导热油管,甲醇制氢剩余的尾气和PTA提氢之后的尾气在反应器中与进入反应器中的空气进行催化反应生成二氧化碳和水,并释放热量,释放的热量给烟气加热,升温之后的烟气为导热油管中的油进行升温处理,升温之后的导热油为汽化过热器和转化器供热。利用制氢PSA尾气催化氧化反应形成独立的催化反应系统,不另外采用蒸汽加热系统而直接采用催化反应气对导热油加热,进而提供热量给制氢使用,实现了节能环保的效果。

技术领域

本发明涉及能源综合利用工艺技术领域,更具体的是涉及PTA提氢尾气催化氧化与甲醇制氢的联产工艺技术领域。

背景技术

PTA生产过程中需要氢气参与反应,氢气通常需要利用甲醇、水重整制得,在制备氢气的过程中需要热量供给,目前通用做法采用高压蒸汽对甲醇制氢系统供热。PTA反应完毕后,PTA尾气中含有氢气、一氧化碳、二氧化碳、氮气、乙酸、甲烷等,需要系统进一步处理,回收氢气,通常做法为降温、分液、洗涤、除氧、PSA氢气提纯,PSA尾气排放至大气。

甲醇与水蒸气重整反应生成的H2和CO2,再经过变压吸附法(PSA)将H2和CO2分离,得到高纯氢气。甲醇制氢尾气(主要含有氢气、二氧化碳、微量甲醇及少量一氧化碳)则通过大气排放。

随着国家对尾气排放要求的提高,国内大部分地区已无法接受该尾气直接对大气排放,需要将有机物、一氧化碳处理后才能排放。然而现有的PTA生产工艺中产生的尾气仍然含有较多对环境会造成污染的有害物质,比如有机物、氮氧化物、硫化物等。

发明内容

本发明的目的在于解决PTA尾气中的热量不能得到合理的利用,同时排放的尾气对环境会造成较大的污染的问题,本发明提供了一种PTA提氢尾气催化氧化与甲醇制氢的联产工艺。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:

一种PTA提氢尾气催化氧化与甲醇制氢的联产工艺,包括甲醇制氢工艺和PTA提氢尾气催化氧化工艺;

所述甲醇制氢工艺为将甲醇和水的混合液依次通过汽化过热器、转化器、冷却分离器之后得到介质气,将介质气通入到PSA-1中进行分离,分离出大部分纯度较高的氢气,剩余的介质气进入到尾气缓冲罐中;汽化过热器、转化器上连接导热油管;

所述PTA提氢尾气催化氧化工艺为将预处理之后的PTA尾气经过PSA-2分离出氢气之后,剩余的尾气进入到尾气缓冲罐中,和甲醇制氢工艺中产生的尾气一同进入到反应器中,反应器上也连接导热油管,甲醇制氢剩余的尾气和PTA提氢之后的尾气在反应器中与进入反应器中的空气进行催化反应生成二氧化碳和水,并释放热量,释放的热量给烟气加热,升温之后的烟气为导热油管中的油进行升温处理,升温之后的导热油为汽化过热器和转化器供热。

进一步的,所述反应器连接有风机,所述风机与所述反应器之间连接有空气预热器。

进一步的,所述反应器还连接有循环风机。

进一步的,所述尾气缓冲罐中的压力控制在0.02Mpa-0.04Mpa。

进一步的,所述反应器的结构包括方箱外壳,导热油管连接在方箱外壳内部。

其中,所述方箱外壳内部的导热油管为立式或卧式。

上述结构的反应器,通过强制对流传热与管束内的导热油进行热交换,换热效率更高。

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