[发明专利]去除甲基丙烯酸反应气体中对苯二甲酸颗粒的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除甲基丙烯酸反应气体中对苯二甲酸（PTA）颗粒的装置。更具体地说异丁烯（叔丁醇）氧化生成甲基丙烯酸的反应气体通过本装置后可以有效地去除反应的副产物对苯二甲酸（PTA），使反应气体得到净化。

背景技术

甲基丙烯酸是一种重要的有机化工原料和聚合物的中间体，其最重要的衍生产品甲基丙烯酸甲酯生产的有机玻璃可用于飞机和民用建筑的窗户，也可加工成纽扣，太阳滤光镜、汽车灯透镜和液晶显示器等；生产的涂料具有优越的悬浮、流变和耐久特性；制成的粘结剂可用于金属、皮革、塑料和建筑材料的粘合；甲基丙烯酸酯聚合物乳液用作织物整理剂和抗静电剂。

甲基丙烯酸是由异丁烯（叔丁醇）在催化剂的存在下进行氧化反应生成的，分两步完成，第一步异丁烯（叔丁醇）与空气中的氧气发生氧化反应生成甲基丙烯醛，第二步甲基丙烯醛进一步与空气中的氧气反应生成甲基丙烯酸，其反应的方程式如下：

上述催化氧化反应在高温条件下进行，在反应过程中，除了目标产物甲基丙烯醛和甲基丙烯酸外，两分子的甲基丙烯酸缩合还会生成对苯二甲酸（PTA），对苯二甲酸（PTA）的收率约0.5～1.0%。这部分对苯二甲酸（PTA）与反应气体一起进入吸收塔内，与甲基丙烯酸水溶液混合在一起后，略带粘性，极易堵塞设备和管道，降低装置开车周期；另外因对苯二甲酸（PTA）的颗粒度很小，会随着循环气体进入循环气压缩机，造成循环气压缩机的损坏，因此目前工业上要尽可能地除去反应气体中的对苯二甲酸颗粒，在工业生产中应用主要采用水洗和过滤相结合的方法来去除对苯二甲酸（PTA），但是水洗清除对苯二甲酸（PTA）效率不高，且水洗塔内塔板易堵塞，需要经常清塔，过滤的方法阻力降大，能耗高。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除甲基丙烯酸反应气体中对苯二甲酸（PTA）颗粒的装置。它结构简单，通过高速的液体颗粒捕集反应气体中的对苯二甲酸（PTA）颗粒，更具体地说异丁烯（叔丁醇）氧化生成甲基丙烯酸的反应气体通过本装置后可以有效地去除反应的副产物对苯二甲酸（PTA）颗粒，使反应气体得到净化，气体中对苯二甲酸（PTA）颗粒中1μm的去除率达到99%以上。

  去除甲基丙烯酸反应气体中对苯二甲酸颗粒的装置，包括以下几部分：

反应气体进气管；

反应气体排气管；

洗涤器，所述洗涤器的上端与所述的气体进气管相连；

缓冲罐，洗涤器的下端插入到所述的缓冲罐内部；

循环泵所述的循环泵进口与缓冲罐底部相连，出口与洗涤器中部相连；

补液管线，它与缓冲罐中部相连。

  所述的洗涤器从上端到下端包括缩径段、直管段和扩径段。

  所述的循环泵的出口管线与洗涤器的直管段相连。

  所述的洗涤器的缩径段进出口截面积之比为5.0：1.0。

  所述的洗涤器的缩径段进出口截面积之比为3.5：1.0。

  所述的洗涤器的扩径段的进出口截面积之比为1.0：4.0。

  所述的洗涤器的扩径段的进出口截面积之比为2.0：3.5。

  所述的洗涤器的扩径段在缓冲罐的液面以上100mm-1000mm。

  所述的反应气体排气管位于缓冲罐液面以上800mm-2000mm。

  所述的装置去除甲基丙烯酸反应气体中对苯二甲酸颗粒的方法，所述的装置安装在氧化反应器出口、吸收塔出口、循环气压缩机进口的一处或多处，所述的装置为一个，或者多个并联或串联安装；所述装置的洗涤器的直管段处的气体流速为20～100m/s，所述的循环泵的流量与反应气体量的质量比例为0.1～1，补水管线根据液位计确定补水量。

本发明的有益效果如下：

1）结构简单，加工制造方便，操作容易。

2）去除对苯二甲酸（PTA）效率高，通过优化调整循环液体与反应气体的比例，反应气体中对苯二甲酸（PTA）颗粒中1μm以上颗粒的去除率达到99%以上。

3）相对于传统的过滤方式，该装置压降低，动力消耗小。

附图说明

附图是去除甲基丙烯酸反应气体中对苯二甲酸颗粒的装置结构示意图。

附图中仅有一台装置，但本发明的装置数不限于一个，可以是多个并联或串联。

具体实施方式

  以下结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

  去除甲基丙烯酸反应气体中对苯二甲酸颗粒的装置，包括以下几个部分：

反应气体进气管（1）；