[发明专利]一种回收甲苯氧化尾气有机物、余压余热的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种回收甲苯氧化尾气的有机物、余压余热的方法及其装置。

背景技术

甲苯在0.6～0.8MPa、140～170℃的氧化塔中，和空气中的氧气发生氧化反应，生成苯甲酸，苯甲酸在后续的流程中可以用合成苯甲酸钠等多种化工产品。氧化塔塔顶排出的带压氧化尾气含有多种有机物。

中国专利（公开号CN101229471A、公开日2008.07.30 ）公开了《甲苯-苯尾气回收工艺》，该工艺采用吸收的方式处理甲苯氧化生产苯甲酸过程中产生的氧化尾气。该回收工艺具有两大缺点：1、回收不彻底，不能达到排放标准；2、无法利用氧化尾气的余温余压。

发明内容

本发明提供了一种回收甲苯氧化尾气有机物、余压余热的方法，该方法解决了现有技术中存在有机物回收不彻底、无法利用余压余热问题。该方法可应用于甲苯生产苯甲酸的生产装置中，具有有机物回收彻底、最大化利用尾气余压余热的优点。

本发明的另一目的是提供实施上述回收甲苯氧化尾气有机物、余压余热的方法的装置。

为解决上述问题，回收甲苯氧化尾气有机物、余压余热的方法采用的技术方案如下：氧化尾气通过第一换热器冷凝后进入一级冷凝器冷凝，冷凝后的氧化尾气进入一级分离器，分离后的气相进入第二换热器进一步冷凝后进入第三换热器，冷凝后的氧化尾气进入二级分离器，分离后的气相进入第二换热器回热，回热后的氧化尾气进入第一换热器进一步回热后进入涡轮膨胀机膨胀制冷，膨胀过程中热能转化为机械能并通过齿轮箱带动发电机发电，发出的电通过同期装置并入电网；涡轮膨胀机出口的氧化尾气进入第三换热器回热后排至碳纤维吸附装置。碳纤维吸附装置将氧化尾气中的微量有机物吸收且达到排放标准，然后放空至大气中。回热的作用：因为氧化尾气的温度为27℃，氧化尾气的温度为-10℃，可以用来冷却氧化尾气。

上述方案中，所述的一级分离器分离出的液相、二级分离器分离出来的液相混合，然后返回进料系统。

上述方案中，一级冷凝器采用循环冷却水作为冷源。

上述方案中，发电机必须为防爆发电机。

上述方案中，氧化尾气的管路应做相应的保温处理。

上述方案中，氧化尾气的温度为70～120℃、压力为0.3～0.6MPa.G；

第一换热器出来的氧化尾气温度为50～110℃、压力为0.3～0.6MPa.G；

一级冷凝器出来的氧化尾气温度为25～40℃、压力为0.3～0.6MPa.G；

第二换热器出来的氧化尾气温度为20～30℃、压力为0.3～0.6MPa.G；

第三换热器出来的氧化尾气温度为0～10℃、压力为0.3～0.6MPa.G；

第二换热器出来的氧化尾气温度为20～35℃、压力为0.3～0.6MPa.G；

第一换热器出来的氧化尾气温度为40～70℃、压力为0.3～0.6MPa.G；

涡轮膨胀机出来的氧化尾气温度为-10～5℃、压力为0～0.1MPa.G；

第三换热器出来的氧化尾气温度为20～30℃、压力为0～0.1 MPa.G。

实施上述回收甲苯氧化尾气有机物、余压余热的方法的装置采用的技术方案如下：包括依次连接第一换热器、一级冷凝器、一级分离器、第二换热器、第三换热器、二级分离器，二级分离器排气口依次经第二换热器、第一换热器连接涡轮膨胀机入口，涡轮膨胀机出口连接第三换热器；涡轮膨胀机通过齿轮箱连接发电机，涡轮膨胀机通过齿轮箱带动发电机发电，发出的电通过同期装置并入电网。

一级分离器、二级分离器上均有用于回收其分离出的液相的排液口。

第一换热器有用于连接氧化尾气的第一入口、第一出口，第一换热器第一出口连接一级冷凝器进口，一级冷凝器出口连接一级分离器进口，一级分离器排气口连接第二换热器第一入口，第二换热器第一出口连接第三换热器进口，第三换热器出口连接二级分离器进口，二级分离器排气口连接第二换热器第二入口，第二换热器第二出口连接第一换热器第二入口，第一换热器第二出口连接涡轮膨胀机入口，涡轮膨胀机出口连接第三换热器第二入口，第三换热器有与碳纤维吸附装置管路连接的第二出口，碳纤维吸附装置的有管路连接至放空。

第一换热器第二进出口的旁路设置了调节氧化尾气气量的自动控制阀门，第二换热器第二出口与碳纤维吸附装置进口之间的管路上设有常闭式快速切断阀连接，第二换热器第二出口与第一换热器的第二入口之间的管路上设有常开式快速切断阀。