[发明专利]一种对苯二甲酸工厂高压尾气的利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及对苯二甲酸工厂高压尾气的利用方法。

背景技术

传统的粗对苯二甲酸(简称为CTA)制造过程中所需的氧气由空气压缩机压缩空气提高，高压尾气主要由压缩空气的惰性气体N₂气和对苯二甲酸生产过程中产生的副产物，如CO、CO₂、HAC、乙酸甲酯(MA)、对二甲苯(PX)、CH₃Br、Br₂、HBr、苯、甲苯、甲醇等有机副产物组成，直接排放会造成对大气的污染和能量的浪费，现有技术中仅将高压尾气用于空气压缩机组膨胀机做功，而后将回收能量后的常压尾气直接排放，造成大气污染。与此同时，现有的CTA或精对苯二甲酸(简称为PTA)粉体输送系统需补充大量高压氮气用于CTA和PTA粉体的输送，造成较高的能源耗用。

发明内容

本发明的目的是提供一种对苯二甲酸工厂高压尾气的利用方法，本发明将高压尾气的一部分在尾气催化燃烧系统内充分燃烧，而后经尾气干燥机干燥后作为粗对苯二甲酸或精对苯二甲酸粉体的输送载气，以解决现有技术中存在的问题。本发明中的对苯二甲酸工厂高压尾气的利用方法可节约大量高压氮气，降低能源耗用。

本发明采用的技术方案如下：

一种对苯二甲酸工厂高压尾气的利用方法，包括以下步骤：将部分高压尾气在氧化催化剂作用下，在尾气催化燃烧系统内充分燃烧，而后经尾气干燥机干燥后作为粗对苯二甲酸粉体或精对苯二甲酸粉体的输送载气。

本发明中所述的高压尾气的压力为9～20kg/cm²g(表压)。高压尾气由压缩空气的惰性气体N₂气和对苯二甲酸生产过程中产生的副产物组成，具体包括N₂气、O₂、CO、CO₂、HAC、乙酸甲酯、PX、CH₃Br、Br₂、HBr、H₂O、苯、甲苯、甲醇等。其中，对苯二甲酸生产过程中产生的副产物为CO、CO₂、HAC、乙酸甲酯(MA)、PX、CH₃Br、Br₂、HBr、苯、甲苯、甲醇等。高压尾气还可以包含不影响PTA或CTA粉体输送的其他物质。

尾气催化燃烧系统主要由预热器、氧化催化剂反应器及洗涤塔组成，尾气经预热器预热达到催化剂反应温度280～320℃后进入氧化催化剂反应器中，在氧化催化剂的作用下，CO、HAC、MA、PX、CH₃Br、苯、甲苯、甲醇等有机物在充足的氧气中充分燃烧生成CO₂、H₂O和HBr，反应完成后尾气与剩余氧气一同进入洗涤塔去除尾气中的CO₂、Br₂及HBr，洗涤剂为5％的甲酸钠或是5％的氢氧化钠。

本发明中前述氧化催化剂为以石墨为载体的铂金催化剂。在氧化催化剂反应器中填满蜂窝状的催化剂，高压尾气进入氧化催化剂反应器后在催化剂的作用下，充分燃烧。

在上述操作步骤中，至少有98％的CO、HAC、MA、PX、CH₃Br、苯、甲苯、甲醇在尾气催化燃烧系统中燃烧生成CO₂、H₂O和HBr，至少有98％的CO₂、Br₂及HBr在洗涤塔内去除。由于高压尾气中含有有机物等杂质，作为输送载气会对PTA粉体的品质造成影响，故要求输送载气中PX≤4.5ppm，MA≤9.7ppm，HAC≤7.7ppm、CH₃Br≤5ppm。

从尾气催化燃烧系统出来的气体经尾气干燥机干燥至常压露点为-45～-30℃，压力为8～19kg/cm²g(表压)，使气体可满足CTA粉体或PTA粉体的输送载气的要求。

所述的高压尾气优选为PTA生产过程中氧化反应器排放的高压尾气。