[发明专利]采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业生产中对二甲苯催化氧化生成对苯二甲酸的工艺过程及工艺装置，属于对苯二甲酸生产领域。

背景技术

目前世界上生产聚合级对苯二甲酸（PTA）工艺路线主要有两种，其中一种生产技术是深度氧化法，或称熟化反应，即对二甲苯（PX）在溶剂醋酸（HAC）中以空气使其氧化，生成对苯二甲酸（TA）及中间产物。氧化后，继续向含有中间产物的TA浆料通入空气，使其深度氧化，中间产物对甲基苯甲酸（PT酸）、对羧基苯甲醛（4-CBA）氧化生成TA。主要反应历程如下：

对二甲苯           对甲基苯甲醛        对甲基苯甲酸        对羧基苯甲醛        对苯二甲酸

 氧化反应浆料中含PT酸～9000ppm，4-CBA～4000ppm，此浆料经后氧化PT酸降至～500ppm，4-CBA～2500ppm，此浆料仍含有中间产物，需进一步深度氧化，使中间产物基本上都转化成TA。传统深度氧化（或熟化）技术，通入氧化反应浆料的气体为新鲜压缩空气，空气量很少（大约为氧化反应阶段所用空气量0.5%），深度氧化（或熟化）反应器采用带多层搅拌、釜式设备。目前世界上已有深度氧化（或熟化）法的技术缺陷是投资高、能耗大，溶剂醋酸氧化燃烧损失也较多。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种减少投资、节约能耗、避免醋酸溶剂氧化燃烧损失的生产PTA的方法及装置。

本发明采用的技术方案为：一种采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的方法，包括以下步骤：

（1）对二甲苯在溶剂醋酸中以含氧气体使其氧化，生成含有对苯二甲酸（TA）及中间产物的氧化料浆；

（2）采用贫氧气体对步骤（1）的氧化料浆进行深度氧化，获得PTA。

所述贫氧气体中的氧含量优选为4-10%。

所述贫氧气体可以包括净化后的步骤（1）的尾气与新鲜空气的混合压缩气体。

所述混合压缩气体中净化后的步骤（1）的尾气与新鲜空气的比例优选为4：1～10：1。

步骤（2）的尾气与新鲜空气混合可以用于步骤（1）的氧化反应。

一种采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，包括氧化反应装置、深度氧化反应装置和尾气净化处理装置，所述氧化反应装置的物料出口连接所述深度氧化反应装置的物料进口，所述氧化反应装置的尾气出口连接所述尾气净化处理装置的气体进口，所述尾气净化处理装置的气体出口通过尾气输送管道连接所述深度氧化反应装置的气体进口，所述深度氧化反应装置的气体进口还连接有压缩空气输送管道。

所述尾气输送管道和压缩空气输送管道可以汇集成一根总输送管道连接所述深度氧化反应装置的气体进口，所述总输送管道上可以设有空气压缩机。

所述深度氧化反应装置的气体出口可以连接所述氧化反应装置的气体进口。　

 所述氧化反应装置的气体进口可以连接所述压缩空气输送管道。

所述氧化反应装置的用于连接所述深度氧化反应装置的气体出口的气体进口与连接所述压缩空气输送管道的气体进口可以为同一个气体进口或不同的气体进口，所述尾气净化处理装置还可以设有可利用气体排放口和氮气出口，净化后可利用气体经尾气透平做功后，通过可利用气体排放口及相应管道排入大气，少量净化后尾气经干燥后，通过氮气出口及相应管道导出供氮气用户使用。

本发明的有益效果：本发明采用净化循环尾气和新鲜空气混合的贫氧气体进行深度氧化，且贫氧气体中的氧含量保持在4～10%范围内，既满足了深度氧化反应对氧浓度的要求，又避免了现有技术下因空气中含氧量过高导致的醋酸氧化燃烧，同时相比于传统的深度氧化，增加了进入深度氧化反应装置的气体含量，既可增加反应浆料中气含率，又可搅混浆料使固体悬浮，为反应器取消搅拌器创造条件，本发明还起到了尾气回收利用的效果，有效地回收了氧化反应阶段和深度氧化反应阶段的尾气，实现废气再利用的同时，降低能耗;采用净化处理装置使通入深度氧化反应装置的氧化反应不但能够顺利进行而且能够避免溶剂醋酸氧化燃烧产生的损失，深度氧化反应装置采用无搅拌鼓泡塔式反应器，既可搅混浆料，使固体悬浮颗粒不沉积，又使反应浆料中有较高的气含率，同时降低了投资，节约了能耗。

附图说明

图１是本发明的结构示意图。

具体实施方式