采用ssp工艺废气作为气提介质的pet装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，包括工艺塔、气提塔和SSP装置，所述工艺塔塔顶的酯化水出口通过管道连接所述气提塔顶部的液相入口，所述气提塔的塔釜上的气提水出口通过回流管道连接所述工艺塔的回流入口，所述SSP装置的工艺废气出口与所述气提塔的塔釜的气提介质入口通过管道连接。本实用新型利用SSP装置高温工艺废气作为气提塔的气提介质，有效避免SSP装置的高温工艺废气对环境的影响，还能够有效利用SSP装置的高温工艺废气为气提塔提供热能，提升气提效果。采用SSP工艺废气替代蒸汽或压缩空气作为气提介质，可节约能源。SSP工艺废气中的乙醛随气提尾气送热煤炉焚烧，回收有机污染物的燃烧热值，提高经济效益。
【专利说明】采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种PET装置，尤其涉及一种采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置。
【背景技术】
[0002]瓶级PET装置的工艺塔用于酯化反应所生成的水的脱除。经工艺塔分离后，酯化水从工艺塔顶部排出，乙二醇返回系统回用。目前瓶级聚酯工艺一般采用板式塔，因乙二醇和水的二元体系属于较易分离体系，理论计算的塔板数为1-4块。大部分瓶级PET装置的工艺塔塔板数达到16-18块塔板。但大部分PET装置的工艺塔顶乙二醇含量依然偏高，平均0.3-0.5wt%,高的可达0.8wt%以上。
[0003]瓶级PET装置在反应过程中伴随少量的副反应，副产物主要是乙醛。吨PET产品的酯化水生成量为0.19吨，组成如下:水-97.8wt%，乙二醇0.3-0.8wt%，乙醛0.8-1.5wt%,
2-甲基-1，3-二氧环戊烷0.3-0.5wt%，其他 0-0.1%，总 COD 值 20000-40000mg/l。
[0004]由于乙醛对于工艺废水生化处理的细菌有抑制和毒害作用，进入生化处理之前，必须将工艺废水中乙醛的COD贡献值(浓度)降至300mg/l以下，因此，至少需要对瓶级PET装置排出的酯化水进行预处理，脱除乙醛。
[0005]SSP装置是瓶级PET装置的配套固相增粘装置，在SSP装置的预结晶段产生一定量的工艺废气，废气中大部分为空气，固相增年反应产生少量的乙醛和乙二醇，浓度低于
0.lwt%。由于浓度太低，很难处理，大多数生产厂家直排大气。
[0006]现有技术一般采用空气或蒸汽气提(空气气提因能耗较低更具优势)，并采用气提釜液作为工艺塔的回流，能够显著提高工艺塔的分离效率，降低工艺塔顶乙二醇的含量。但是由于采用常温空气气提，汽提塔没有供热热源，必须用以液相温度的降低作为乙醛和水蒸发的热源，因而汽提塔塔釜的操作温度很低(40-60°C之间)。在此温度下，2-甲基-1，
3-二氧环戊烷的水解反应几乎不可能进行，从而影响了工艺塔和汽提塔一体化设计对工艺塔分离效果的贡献。
实用新型内容
[0007]为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，利用SSP装置高温工艺废气作为气提塔的气提介质，有效避免SSP装置的高温工艺废气对环境的影响，还能够有效利用SSP装置的高温工艺废气为气提塔提供热能，节约能源。
[0008]本实用新型采用的技术方案:
[0009]一种采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，包括气提塔，其特征在于还包括SSP装置，所述SSP装置的工艺废气出口与所述气提塔的塔釜的气提介质入口通过管道连接。
[0010]通常，所述气提塔内部可以填充有高效丝网填料或小尺寸金属鲍尔环。[0011]通常，所述气提塔的顶部设有尾气出口，所述尾气出口通过管道连接有热煤炉焚烧装置。
[0012]优选的，本实用新型还包括工艺塔，所述工艺塔上设有回流入口，所述气提塔的塔釜上设有汽提水出口，所述回流入口与所述气提水出口通过回流管道连接，所述工艺塔塔顶的酯化水出口通过进气管道连接所述气提塔的液相入口。
[0013]进一步的，所述工艺塔塔顶的酯化水出口与所述气提塔的液相入口之间的进气管道上可以安装有冷凝器。
[0014]进一步的，从所述气提塔塔釜上的气提水出口到所述工艺塔上的回流入口之间的回流管道上可以依次安装有气提釜液出料泵和凝液收集槽。
[0015]通常，所述凝液收集槽与所述气提釜液出料泵之间的回流管道上可以设有支管，所述支管可以连接污水处理站。
[0016]优选的，所述冷凝器与所述气提塔之间的进气管道上设有备用支管，所述备用支管连接所述凝液收集槽，所述备用支管上安装有控制所述支管通断的备用支管阀门，所述备用支管与所述气提塔之间的进气管道上安装有控制所述进气管道通断的进气管道阀门。
[0017]通常，所述气提塔和所述工艺塔均可以安装在同一个车间内，且所述气提塔和所述工艺塔可以相邻设置。
[0018]进一步的，所述工艺塔的酯化水出口的高度可以高于所述气提塔液相入口的高度。
[0019]本实用新型的有益效果:
[0020]气提塔的气提介质采用SSP装置的高温工艺废气，SSP装置的高温工艺废气内含有浓度较低的乙醛，其处理较为困难，但其作为气提介质可以避免SSP装置的高温工艺废气排放到大气中，避免对环境的污染；有效利用SSP装置高温工艺废气的热能，节约能源；在气提的过程中能够有效回收高温工艺废气中的乙醛，保护环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的一种实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0022]参见图1，本实用新型涉及一种采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，包括工艺塔I和气提塔2，所述工艺塔塔顶的酯化水出口通过进气管道连接所述气提塔的液相入口，所述气提塔的塔釜上的汽提水出口通过回流管道连接所述工艺塔的回流入口。
[0023]通常，所述工艺塔上还设有气相进口、液相进口和乙二醇出口所述气相进口通过管道连接气相供料装置3，所述液相进口通过管道连接液相供料装置4，所述乙二醇出口通过管道连接后续设备5。
[0024]优选的，所述气提塔的塔釜的气提介质入口通过管道连接SSP装置7的工艺废气出口。工艺塔顶含有乙醛和2-甲基-1，3-二氧环戊烷的酯化水(控制温度不低于85°C)首先进入气提塔的塔顶，气提介质从塔釜送入，SSP装置工艺废气的高温显热，为乙醛和水蒸汽的蒸发提供了热量，保证气提塔的操作温度始终在80°C以上。在汽提塔中气液两相充分接触，完成传质和传热。液相在塔中从上到下，乙醛的浓度越来越低，推动2-甲基-1，3-二氧环戊烷逐步分解为乙醛和乙二醇，乙醛逐渐从液相进入气相，在塔顶富集，汽提水在塔釜富集。
[0025]通常，所述气提塔的顶部设有尾气出口，所述尾气出口通过管道连接有热煤炉焚烧装置6，在气提塔塔顶富集的乙醛、空气和少量的水的混合气体，送入热煤炉焚烧装置焚烧。气提尾气送入热煤炉焚烧，不仅可以避免工艺尾气中有机物造成环境污染，实现清洁化生产，还可以回收乙醛等有机物燃烧产生的热值。酯化水中乙醛浓度平均按照1.0wt%，2-甲基-1，3- 二氧环戊烷浓度平均按照0.4wt%计算，对于年产20万吨的PET装置，每天可回收乙醛等有机物约1.93吨，热煤炉燃烧贡献热值(剔除水蒸汽升温消耗的热量)折标油
1.19吨/天，一年节约燃料热值折标油约395吨(操作时间按照8000小时/年计)。
[0026]优选的，所述气提塔内部填充有高效丝网填料或小尺寸金属鲍尔环。选用高效丝网填料确保2-甲基-1，3-二氧环戊烷的水解反应所需要的时间不低于20分钟，促进2-甲基-1，3- 二氧环戊烷的水解反应，使之水解为乙醛和乙二醇，乙醛从气提塔顶排出，乙二醇富集在塔釜作为工艺塔的回流。
[0027]通常，所述工艺塔塔顶的酯化水出口与所述气提塔的液相入口之间的进气管道上可以安装有冷凝器11，所述气提塔和所述工艺塔均安装在同一个车间内，且所述气提塔和所述工艺塔相邻设置，且所述工艺塔的酯化水出口的高度高于所述气提塔液相入口的高度。经过冷凝后的工艺塔气相凝液通过高度差自流进入气提塔，冷凝后的气相凝液的温度一般为85°C -95°C。较高的气相凝液有利于乙醛的气相脱除以及2-甲基-1和3-二氧环戊烷的水解。相邻设置的工艺塔和气提塔，可节省空间，能够减小建设投资。
[0028]从所述气提塔塔釜上的气提水出口到所述工艺塔上的回流入口之间的回流管道上可以依次安装有气提釜液出料泵10和凝液收集槽9，所述凝液收集槽与所述气提釜液出料泵之间的回流管道上可以设有支管，所述支管可以连接污水处理站8。气提塔釜液经气提釜液出料泵输送，一部分送至工艺塔顶凝液收集槽，作为工艺塔回流液，一部分送至污水处理站进一步生化处理。脱除了乙醛的工艺酯化水作为回流进入工艺塔后，使得工艺塔顶的乙醛浓度大幅降低，能够促使工艺塔中2-甲基-1，3-二氧环戊烷部分分解，降低工艺塔顶乙醛、2-甲基-1和3-二氧环戊烷的浓度，从而减弱乙醛对于工艺塔水一乙二醇分离的影响，工艺塔顶乙二醇的浓度可由目前0.3-0.8wt%显著降低至0.lwt%以下，从根本上降低PET装置乙二醇的单耗。对于年产20万吨的PET装置，按照工艺塔顶乙二醇浓度从0.4wt%降至0.lwt%计算,一年可节省乙二醇114吨,按照乙二醇原料价格7200元/吨,每年节约原料成本82.1万元。
[0029]优选的，所述冷凝器与所述气提塔之间的进气管道上设有备用支管，所述备用支管连接所述凝液收集槽，所述备用支管上安装有控制所述支管通断的备用支管阀门12，所述备用支管与所述气提塔之间的进气管道上安装有控制所述进气管道通断的进气管道阀门13。在气提塔检修或维修期间，可以关闭进气管道阀门，打开备用支管阀门，使得经过冷凝器的工艺塔废气冷凝后直接进入凝液收集槽，再从凝液收集槽进入工艺塔回流，从而保障工艺塔的正常运行。
[0030]当然，气提塔顶部的尾气出口与热煤炉焚烧装置之间的管道、气提塔塔釜的气体介质入口和SSP装置的工艺废气出口之间的管道和连接所述污水处理站的支管上均可以设有分别控制其通断的管道阀门。[0031]本实用新型与现有技术对比:
[0032]现有技术一般采用蒸汽气提或空气气提的方法，本节选取现有蒸汽汽提和本实用新型进行比较。由于采用蒸汽气提需建设专用的蒸汽锅炉。具体建设投资、运行成本见下表(以年生产20万吨规模的PET装置为例，其中新鲜乙二醇按照市场价格7200元/吨；工业用电0.7元/度；蒸气按照150元/吨；工业废水处理费用按照4000元/吨C0D。):
[0033]
【权利要求】
1.一种采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，包括气提塔，其特征在于还包括SSP装置，所述SSP装置的工艺废气出口与所述气提塔的塔釜的气提介质入口通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，其特征在于所述气提塔内部填充有高效丝网或小尺寸金属鲍尔环填料。
3.根据权利要求1所述的采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，其特征在于所述气提塔的顶部设有尾气出口，所述尾气出口通过管道连接有热煤炉焚烧装置。
4.根据权利要求1、2或3所述的采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，其特征在于还包括工艺塔，所述工艺塔上设有回流入口，所述气提塔的塔釜上设有汽提水出口，所述回流入口与所述气提水出口通过回流管道连接，所述工艺塔塔顶的酯化水出口通过进气管道连接所述气提塔的液相入口。
5.根据权利要求4所述的采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，其特征在于所述工艺塔塔顶的酯化水出口与所述气提塔的液相入口之间的进气管道上安装有冷凝器。
6.根据权利要求5所述的采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，其特征在于从所述气提塔塔釜上的汽提水出口到所述工艺塔上的回流入口之间的回流管道上依次安装有气提釜液出料泵和凝液收集槽。
7.根据权利要求6所述的采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，其特征在于所述凝液收集槽与所述气提釜液出料泵之间的回流管道上设有支管，所述支管连接污水处理站。
8.根据权利要求6所述的采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，其特征在于所述冷凝器与所述气提塔之间的进气管道上设有备用支管，所述备用支管连接所述凝液收集槽，所述备用支管上安装有控制所述支管通断的备用支管阀门，所述备用支管与所述气提塔之间的进气管道上安装有控制所述进气管道通断的进气管道阀门。
9.根据权利要求4所述的采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，其特征在于所述气提塔和所述工艺塔均安装在同一个车间内，且所述气提塔和所述工艺塔相邻设置。
10.根据权利要求9所述的采用SSP工艺废气作为气提介质的PET装置，其特征在于所述工艺塔的酯化水出口的高度高于所述气提塔液相入口的高度。
【文档编号】B01D3/00GK203790603SQ201420056099
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】周华堂, 曾文兵, 许贤文, 顾爱军, 李利军, 李博鑫, 谢林, 张宇航 申请人:中国昆仑工程公司, 中国纺织工业设计院