专利名称：采用贫氧气体进行深度氧化生产pta的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种深度氧化生产PTA的装置，属于化工设备领域。
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。氧化反应浆料中含PT酸 9000ppm, 4-CBA 4000ppm,此衆料经后氧化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)反应器采用多层、多浆叶搅拌器，反应器为釜式(长径比 3)。由于搅拌器为钛材，使设备投资大幅上升，并增加电耗，且溶剂醋酸氧化燃烧损失也较多。
实用新型内容为解决以上技术的不足，本实用新型目的是提供一种采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，目的是解决设备投资过高，溶剂损失较多的缺陷。本实用新型的技术方案为: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，所述氧化反应装置由依次连接的氧化反应器和后氧化反应器组成，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。所述总输送管道上设有空气压缩机。所述深度氧化反应装置的气体出口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，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，或可作为氮气使用的净化尾气，经干燥后通过氮气出口及相应管道导出供氮气用户使用。所述氧化反应装置设有用于连接进料管的物料进口。所述深度氧化反应装置设有物料出口，所述深度氧化反应装置的物料出口通过管道连接结晶设备。所述深度氧化反应装置可以为无搅拌鼓泡塔式反应器。[0014]本实用新型的有益效果为:本实用新型采用净化后的氧化反应装置的尾气与新鲜空气混合，作为深度氧化装置中的反应的氧化气体，使该氧化气体中的氧含量可以得到有效控制，使其低于空气中的氧含量，如使含氧量为4-10%，既可使深度氧化装置中的深度氧化反应顺利进行，又能够避免溶剂醋酸氧化燃烧产生损失。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。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供了一种采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，所述装置包括原料输入管道1、空气压缩装置2、氧化反应装置4、压缩空气输入管道3、压缩空气输入管道5、氧化尾气输出管道7、尾气净化处理装置8、空气压缩机9、贫氧空气输入管道12、深度氧化反应装置14、深度氧化尾气输出管道13、氧化浆料输入管道6、产品输出管道15、尾气输出管道16，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连接压缩空气输入管道5。原料对二甲苯(PX)、溶剂醋酸(HAC)及催化剂由原料输入管道I经氧化反应装置4的进料口通入反应装置里面，氧化反应装置由氧化反应器和后氧化反应器组成，其中氧化反应器的物料出口连接后氧化反应器的物料入口，后氧化反应器的物料出口作为所述氧化反应装置的物料出口，通常情况下通入氧化反应装置的氧化气体为空气，由空气压缩装置2产生的新鲜空气通过压缩空气输入管道3经氧化反应装置4底部的进气口通入氧化反应装置里面，原料在氧化反应装置中进行氧化反应生成产物对苯二甲酸(TA)及其中间产物:对甲基苯甲酸(PT酸)、对羧基苯甲醛(4-CBA)、对甲基苯甲醛(TALD)，产生的尾气自氧化尾气输出管道7排出进行下一步处理。因氧化浆料中含有中间产物，需要进一步进行深度氧化使中间产物全部转化为产物对苯二甲酸(TA)。由氧化反应装置产生的全部氧化浆料由氧化浆料输入管道6经深度氧化反应装置的进料口通入无搅拌鼓泡塔式的深度氧化反应装置14里面，进行进一步深度氧化反应，此时通入深度氧化反应装置底部的氧化气体为控制含氧量为4 10%的贫氧气体，如4%、5%、8%或10%，贫氧气体是氧化反应装置的尾气经管道输入净化处理装置8进行处理,净化处理后气体的可利用的一部分与压缩空气输入管道5输出的新鲜空气两者经空气压缩机9混合后的气体经汇合管道12通入深度氧化反应装置里面，汇合管道为压缩空气输入管道5和尾气输入管道16汇合成的管道。为控制贫氧气体的含氧量，通常情况下净化后的可利用的氧化反应装置的尾气与新鲜空气的混合比例为4:1 10:1，如:4:1、6:1、8:1或10:1。尾气净化处理装置还设有可利用气体排放口 10和氮气出口 11，可利用气体经尾透做功后，通过可利用气体排放口及相应管道排入大气，作为氮气使用的净化尾气经干燥后，通过氮气出口及相应管道导出供氮气用户使用。所述压缩空气输送管道3和5优选为同一根压缩空气输送总管道的两个支管，也可以为不同的压缩空气输送管道，具有不同的或相同的气体源。经深度氧化后的产品再经输出管道15直接输出，产生的深度氧化尾气经深度氧化反应装置顶部的深度氧化尾气输出管道13输入氧化反应装置参与氧化反应，与氧化反应装置的尾气一起经过尾气净化处理装置处理，净化后部分尾气与新鲜空气混合参与深度氧化反应，由此实现深度氧化尾气的循环利用。本实用新型采用贫氧空气通入深度氧化反应装置，不但能使氧化反应顺利进行，而且能够减少溶剂醋酸氧化燃烧产生的损失，同时深度氧化尾气经净化处理装置处理后实现了尾气的回收利用，节约能耗避免浪费；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。
权利要求1.一种采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于包括氧化反应装置、深度氧化反应装置和尾气净化处理装置，所述氧化反应装置由依次连接的氧化反应器和后氧化反应器组成，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。
2.如权利要求1所述的采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于所述尾气输送管道和压缩空气输送管道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。
3.如权利要求2所述的采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于所述总输送管道上设有空气压缩机。
4.如权利要求1、2或3所述的采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于所述深度氧化反应装置的气体出口连接所述氧化反应装置的气体进口。
5.如权利要求4所述的采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于所述氧化反应装置的气体进口连接所述压缩空气输送管道。
6.如权利要求5所述的采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于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为同一个气体进口或不同的气体进口。
7.如权利要求6所述的采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于所述尾气净化处理装置还设有可利用气体排放口和氮气出口，可利用气体经尾气膨胀机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。
8.如权利要求5所述的采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于所述氧化反应装置设有用于连接进料管的物料进口。
9.如权利要求8所述的采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于所述深度氧化反应装置设有物料出口，所述深度氧化反应装置的物料出口通过管道连接结晶设备。
10.如权利要求9所述的采用贫氧气体进行深度氧化生产PTA的装置，其特征在于所述深度氧化反应装置为无搅拌鼓泡塔式反应器。
专利摘要本实用新型涉及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，所述氧化反应装置由依次连接的氧化反应器和后氧化反应器组成，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。本实用新型可有效控制深度氧化装置中参与反应的气体的含氧量，使其既能保证深度氧化反应顺利进行，达到反应的理想效果，又可减少醋酸氧化燃烧的损失，降低投资、节约能耗。
文档编号C07C63/26GK203048831SQ20122068786
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者玄昌伟, 许贤文, 姚瑞奎, 汪英枝, 李利军, 阚学成 申请人:中国昆仑工程公司