水单耗降低2.0t、催化剂钴单耗降低0.03kg、蒸汽单耗降低0.2t、发电增加55KW。
[0051]其中，由于本发明的脱水系统的存在，将反应生成的水和进入系统的新鲜水全部移出了系统，因此可以大幅下降蒸汽的使用量。以本实施例的年产120万吨/年的PTA装置为例，采用本发明消耗0.35MPaG的蒸汽量为20t/h，折合0.13t/tPTA，比采用传统工艺(消耗0.35MPaG的蒸汽量为50t/h，折合0.33t/tPTA)时蒸汽量消耗的降幅可达60%，以180元/t蒸汽计，年节省费用约为30*8000*180/10000 = 4320万元。
[0052]本发明采用新的氧化母液处理方法，不仅降低了蒸汽、醋酸和催化剂的消耗量，避免了对氧化残渣的危险废物处理成本，还回收了其他物质，节能降耗效果非常显著。仍以本实施例的年产120万吨/年的PTA装置为例，采用本发明的氧化母液处理方法，消耗
9.5MPaG的蒸汽量为1.3t/h，低压蒸汽消耗为lt/h，催化剂钴消耗为1.5kg/h，醋酸全部回收，同时可回收苯甲酸300kg/h，混苯二甲酸300kg/h。而采用传统工艺消耗9.5MPaG的蒸汽量为2.5t/h，低压蒸汽消耗为5t/h，醋酸消耗300kg/h ;催化剂钴消耗为4.5kg/h，100kg/h氧化残渣送危险废物处理中心。可见，采用本发明进行氧化母液处理，可以降低高压蒸汽的使用量1.2t/h，低压蒸汽的使用量4t/h，醋酸消耗量300kg/h，催化剂钴消耗量3kg/h，同时回收苯甲酸300kg/h，年节省费用约为4050万元。
【主权项】
1.一种低能耗物耗、少废物排放的PTA生产方法，包括氧化工段和精制工段，其特征在于所述氧化工段的氧化反应器顶部出来的氧化尾气先进入第一级蒸汽发生器副产蒸汽，第一级蒸汽发生器的热介质出口气相从塔底进入醋酸回收塔，所述醋酸回收塔塔顶气相出料依次经过多个蒸汽发生器串联组成的蒸汽发生器组进行多级冷凝并副产蒸汽，所述醋酸回收塔的大部分塔底液相回流到所述氧化反应器的塔顶脱水段，所述精制工段的精制母液从所述醋酸回收塔的最上面一块塔盘之上进入所述醋酸回收塔。2.如权利要求1所述的低能耗物耗、少废物排放的PTA生产方法，其特征在于还包括对所述醋酸回收塔的小部分塔底液相的溶剂回收，所述溶剂回收包括萃取、萃取剂回收和萃取剂精馏步骤，所述萃取步骤是对经冷却的待处理液进行萃取得到萃取油相和萃取水相，萃取剂优选采用乙酸甲酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯中的任意一种或几种的任意比例的混合物，所述萃取剂回收步骤是对所述萃取水相进一步分离得到气态萃取剂和水，其中气态萃取剂冷却后回用到所述萃取步骤，所述萃取剂精馏步骤是对所述萃取油相精馏得到气相混合物和浓醋酸，其中气相混合物经冷却后进行油水分离，得到油相萃取剂回用到所述萃取步骤，得到水相物质回流到所述萃取剂回收步骤，所述浓醋酸回用到氧化反应中和/或用作整个系统的冲洗醋酸。3.如权利要求2所述的低能耗物耗、少废物排放的PTA生产方法，其特征在于所述氧化工段中所述氧化反应生成的对苯二甲酸结晶析出形成浆料，所述浆料依次经过若干结晶器结晶后送入压力过滤机依次进行过滤、滤饼干燥和滤饼多级洗涤得到粗对苯二甲酸湿滤饼、氧化母液和洗涤滤液，所述粗对苯二甲酸湿滤饼作为主要原料直接送去精制工段进行浆料调配，将大部分所述氧化母液返回至所述氧化反应，其余部分所述氧化母液送去氧化母液处理，干燥用气优选采用干燥后的氧化尾气、新鲜氮气或水蒸汽中的一种或多种，所述洗涤滤液回流至所述醋酸回收塔进行醋酸回收，所述滤饼多级洗涤中最后一级洗涤和所述浆料调配用液均采用水，所述水优选采用所述蒸汽发生器组输出的气相经气液分离所得到的液相。4.如权利要求3所述的低能耗物耗、少废物排放的PTA生产方法，其特征在于氧化工段的所述滤饼多级洗涤中最后一级洗涤用液、精制工段的所述浆料调配用液和精制工段的精对苯二甲酸滤饼洗涤用液均为所述蒸汽发生器组输出的气相经气液分离出的液相再经去除醋酸甲酯后得到的液相，优选采用汽提方法去除醋酸甲酯，且汽提的热源来自精制工段的结晶器闪蒸汽加热浆料预热器后的凝液及最后一级结晶器的部分气相。5.如权利要求4所述的低能耗物耗、少废物排放的PTA生产方法，其特征在于所述氧化母液处理的步骤为:氧化母液先通过醋酸汽提塔提浓回收醋酸，提浓后得到的母液残渣浆料加水稀释并投入萃取剂进行萃取，萃取后的底部浆料经过过滤得到滤饼和滤液，滤饼经干燥回收醋酸和萃取剂得到混苯二甲酸粗料，滤液经油水分离得到油相和水相，对油相先回收萃取剂再进行精馏提纯并冷却得到苯甲酸产品，所回收的萃取剂冷却后返回氧化母液的萃取，水相返回至所述氧化反应；提浓后得到的母液残渣浆料中醋酸浓度优选达到60-85wt%，所用萃取剂优选为乙酸甲酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯中的一种或几种的混合物，萃取时所述母液残渣浆料、水和萃取剂的质量比优选为1:0.5-2.0:1.5-4.0，萃取温度优选为 40-90°C。6.一种低能耗物耗、少废物排放的PTA生产系统，包括氧化子系统、精制子系统和氧化尾气处理子系统，其特征在于所述氧化子系统的氧化反应器的顶部气相出口连接一蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的热介质出口连接一醋酸回收塔的底部气相进口，所述醋酸回收塔的顶部气相出口连接由多个蒸汽发生器串联组成的蒸汽发生器组的热介质进口，蒸汽发生器组的热介质出口连接醋酸回收塔回流罐的进口，所述醋酸回收塔回流罐的顶部气相出口连接所述氧化尾气处理子系统，所述醋酸回收塔的塔底液相主出口连接所述氧化反应器的塔顶脱水段进口，所述精制子系统的精制母液出口连接所述醋酸回收塔的塔顶第一液相进口，所述第一液相进口位于所述醋酸回收塔的最上面一块塔盘的上方。7.如权利要求6所述的低能耗物耗、少废物排放的PTA生产系统，其特征在于还包括溶剂回收子系统，所述溶剂回收子系统包括萃取脱水塔、萃取剂回收塔和萃取剂精馏塔，所述醋酸回收塔的塔底液相副出口经冷却器连接所述萃取脱水塔的塔顶进口，所述萃取脱水塔的塔顶油相出口连接所述萃取剂精馏塔中部的进料口，所述萃取脱水塔的塔底水相出口连接所述萃取剂回收塔的塔顶第一进口，所述萃取剂回收塔的塔顶气相出口经冷却器连接所述萃取脱水塔底部的萃取剂进口，所述萃取剂回收塔的塔底水相出口连接污水处理站，所述萃取剂精馏塔的顶部气相出口经冷却器连接倾析器的进口，所述倾析器的油相出口连接所述萃取脱水塔底部的所述萃取剂进口，所述倾析器的第一水相出口连接所述萃取剂回收塔的塔顶第二进口，所述倾析器的第二水相出口连接所述萃取剂精馏塔上部的回流口，所述萃取剂精馏塔设有若干塔底醋酸出料口，所用萃取剂优选为乙酸甲酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯中的任意一种或几种的任意比例的混合物。8.如权利要求7所述的低能耗物耗、少废物排放的PTA生产系统，其特征在于所述氧化反应器的底部出料口经依次连接的多个氧化结晶器连接一旋转压力过滤机的进料口，所述旋转压力过滤机依次设有过滤、吹气干燥和滤饼洗涤三个区，过滤区的出口与所述氧化反应器底部的母液回流口连接，吹气干燥区的干燥气进口连接干燥后的氧化尾气、新鲜氮气或水蒸汽的送气管道中的一种或多种，滤饼洗涤区设有多级洗涤分区，最后一级洗涤分区的洗涤液进口连接所述醋酸回流塔回流罐的第一底部液相出口，其余各级洗涤分区中，前一级洗涤分区的洗涤液进口连接后一级洗涤分区的洗涤滤液的出口，所述滤饼洗涤区的滤饼出口连接所述精制子系统的浆料调配罐的固体原料进口，所述浆料调配罐的水进口连接所述醋酸回流塔回流罐的第一底部液相出口。9.如权利要求8所述的低能耗物耗、少废物排放的PTA生产系统，其特征在于还设有醋酸甲酯汽提塔，所述醋酸回收塔回流罐的第一底部液相出口经所述醋酸甲酯汽提塔与所述最后一级洗涤分区的洗涤液进口和所述浆料调配罐的水进口连接，具体连接方式是:所述醋酸回收塔回流罐的第一底部液相出口连接到所述醋酸甲酯汽提塔的顶部进口，所述醋酸甲酯汽提塔的底部出口连接所述最后一级洗涤分区的洗涤液进口和所述浆料调配罐的水进口。10.如权利要求9所述的低能耗物耗、少废物排放的PTA生产系统，其特征在于还包括氧化母液处理子系统，所述氧化母液处理子系统包括醋酸汽提塔、残渣萃取罐、残渣过滤机、残渣干燥机、倾析器、残渣萃取剂回收塔和苯甲酸精馏塔，所述醋酸汽提塔的底部进口作为所述氧化母液处理子系统的待处理液进口，所述醋酸汽提塔的底部出口连接所述残渣萃取罐的底部进口，所述残渣萃取罐设有顶部水进口和顶部萃取剂进口，所述顶部水进口连接所述醋酸回收塔回流罐的第二底部液相出口，所述残渣萃取罐的底部出口连接所述残渣过滤机的进口，所述残渣过滤机的滤饼出口连接所述残渣干燥机的进口，所述残渣过滤机的滤液出口连接所述倾析器的进口，所述倾析器的水相出口连接所述氧化反应器底部的母液回流口，所述倾析器的油相出口连接所述残渣萃取剂回收塔的底部进口，所述残渣萃取剂回收塔的顶部萃取剂出口经冷却器连接所述残渣萃取罐的顶部萃取剂进口，所述残渣萃取剂回收塔的底部出口连接所述苯甲酸精馏塔的进口，自所述醋酸汽提塔进入所述残渣萃取罐的母液残渣浆料中醋酸浓度优选为60-85wt%，进入所述残渣萃取罐的萃取剂优选为乙酸甲酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯中的任意一种或几种的任意比例的混合物，所述残渣萃取罐中所述母液残渣浆料、水和萃取剂的质量比优选为1:0.5-2.0:1.5-4.0，萃取温度优选为 40-900C ο
【专利摘要】本发明涉及一种低能耗物耗、少废物排放的PTA生产方法和系统，将氧化反应器尾气输出经第一级蒸汽发生器副产蒸汽后送入醋酸回收塔回收醋酸，将精制母液回流到醋酸回收塔，用压力过滤机取代原真空过滤机，并将滤饼直接打浆供给精制工段，通过萃取回收醋酸，通过萃取进行氧化母液处理，将去除了醋酸甲酯后的醋酸回收塔顶回流液用于氧化和精制工段的滤饼洗涤和精制工段的浆料调配。本发明不仅可有效控制尾气、废水中的醋酸消耗，高效回收精制母液的有机物并实现水的重复利用，降低蒸汽、电能消耗，减少废物排放，而且还增加了苯甲酸、混苯二甲酸等副产品，且工艺流程短、可操作性强、生产成本低、装置投资低。
【IPC分类】C07C63/26, C07C63/06, C07C53/08, C07C51/265, C07C51/42, C07C63/15
【公开号】CN105001073
【申请号】CN201510380472
【发明人】周华堂, 许贤文, 李利军, 王新兰, 刘凤, 孙爱军, 谢萍, 刘晓玲
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国昆仑工程公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月2日