一種低能耗的pta氧化尾氣催化燃燒處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種低能耗的PTA氧化尾氣催化燃燒處理方法，該尾氣來自于精對苯 二甲酸（PTA)生產(chǎn)裝置的氧化工段，屬于化工生產(chǎn)工藝技術領域。
【背景技術】
[0002] 精對苯二甲酸（Purified Tere地thalio Acid簡稱PTA)是生產(chǎn)聚醋的原料，主 要用于生產(chǎn)對苯二甲酸己二醋（簡稱PET)。PTA目前主要采用對二甲苯（P -X^ene簡稱 P幻空氣氧化法生產(chǎn)，典型的生產(chǎn)工藝由PX氧化單元和TA加氨精制單元兩部分組成。原料 對二甲苯（P幻溶解在醋酸一水溶劑中，W醋酸鉆/醋酸鋪/漠化氨為催化劑，PX與空氣中 的氧氣在氧化反應器中發(fā)生氧化反應，反應溫度191-2〇rC，壓力1.25 -1.65 MPa,生成對 苯二甲酸（TA);氧化反應液再經(jīng)過結晶、過濾、干燥，得到粗品TA。粗對苯二甲酸（TA)經(jīng)加 氨精制脫除雜質(zhì)后得到PTA產(chǎn)品。
[000引 PX氧化反應器的頂部出氣含有一定量的醋酸（HAc)、水化0)和氮氣飾）、氧 氣化)、副產(chǎn)物二氧化碳（0)2)、一氧化碳（C0)，W及少量有機物對二甲苯胸)、醋酸甲醋 (MA)、漠甲燒畑腳）等。該氣體混合物先進入冷卻器進行氣液分離，部分冷凝液回流至 反應器，一部分冷凝液去脫水塔進行醋酸和水的分離，未冷凝下來的氣體即為PTA氧化尾 氣。
[0004] 在近幾年新建一些PTA生產(chǎn)裝置（PX氧化反應溫度193-200°C，壓力1. 35 -1. 65 MPa)中，對PTA氧化尾氣的處理采用了高壓催化燃燒法。PX氧化反應的尾氣先經(jīng)過高壓吸 收塔洗漆，回收對二甲苯和醋酸甲醋，再經(jīng)氣液分離后，進入高壓催化燃燒系統(tǒng)（HPCCU)。 進入HPCCU處理前的氧化尾氣中含有大量馬，少量化、〇)2、&0 W及極少量的C0(約0. 5 wt %)、有機物（< 0.2 wt %)。來自高壓吸收塔的氧化尾氣送入尾氣加熱器中，用蒸汽加熱 到300 °C左右，然后與輔助燃料甲醇充分混合后進入催化燃燒反應器，壓力1. 05?1. 25 MPa;隨著氣體流經(jīng)催化劑，有機物（V0C)、C0燃燒生成C〇2和H20,漠甲燒轉(zhuǎn)化為漠和漠化 氨。催化燃燒反應器出口氣體的溫度約450°C，壓力1. 05?1. 25 MPa。從催化燃燒器出來 的絕大部分氣體進入尾氣膨脹機回收能量，從膨脹機出來的尾氣經(jīng)尾氣洗漆塔堿洗，除去 皿r和虹2后，達到環(huán)保排放標準，由煙畫排放至大氣。
[0005] 現(xiàn)有高壓催化燃燒系統(tǒng)（HPCCU)技術原設定并采用的工藝條件是；（1)催化燃燒 器操作壓力1.05?1.25 MPa,氣體入口溫度約300 °C,正常出口溫度為450?455°C; (2)為保證催化燃燒溫度達到450°C，需加入一定量輔助燃料甲醇，甲醇加入量13?14 kg/ 巧TA。（3)尾氣膨脹機的氣體入口溫度450?455°C,壓力1.05?1.25 MPa,氣體出口溫 度135?140°C，壓力0. 1 MPa。此高壓催化燃燒系統(tǒng)可W有效地去除氧化尾氣中有機物 和C0,凈化尾氣，并且將高溫尾氣推動尾氣膨臉機作功，回收能量。但是該催化燃燒工藝存 在不足之處；一是能耗較高，需要消耗較多燃料甲醇，約需13. 5kg/tPTA。二是尾氣膨脹機 入口溫度較高（450°C )，膨脹機在高溫450°C下運行，對膨脹機材質(zhì)要求高，并且，尾氣膨脹 機在高溫做功時遇到的氣流波阻大，回收能量時損耗較大。
[0006] 為了克服現(xiàn)有HPCCU技術上的缺點，必須改進高壓催化燃燒系統(tǒng)工藝條件。本發(fā) 明提供了一種低能耗的PTA氧化尾氣催化燃燒處理方法，既可W減少催化燃燒反應能耗， 又可W有效地去除氧化尾氣中有害物，保證處理后的尾氣達到環(huán)保標準排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對PTA生產(chǎn)裝置現(xiàn)有HPCCU技術上的不足，提供一種低能耗的 PTA氧化尾氣催化燃燒處理方法，既可W減少催化燃燒反應能耗，降低尾氣膨脹機的入口溫 度，又可W有效地去除氧化尾氣中CO和少量有機物（C&Br、HAC、M、PX)，保證處理后的尾 氣達到環(huán)保標準排放。
[000引本發(fā)明的目的是通過W下技術方案來實現(xiàn)的；一種低能耗的PTA氧化尾氣催化燃 燒處理方法，包括W下步驟： (1)來自高壓吸收塔的氧化尾氣進入催化燃燒預熱器，第一預熱器用低壓蒸汽將其加 熱到130°C，第二預熱器用高壓蒸汽將其加熱到295?300°C。
[0009] (2)預熱好的尾氣進入補充燃料噴射器，與輔助燃料甲醇充分混合，甲醇加入量： 6. 5 ?7. 0 kgAPTA。
[0010] (3)從補充燃料噴射器出來的尾氣進入催化燃燒反應器，進行催化燃燒反應，有機 物（VOC)、CO燃燒生成C〇2和H20,漠甲燒轉(zhuǎn)化為漠和漠化氨。
[0011] 催化燃燒器的操作條件是；操作壓力1.0?1.2 MPa,氣體入口溫度295? 300°C，正常出口溫度為395?405°C ;氣體正常流量2400?2670 kgAPTA。
[0012] (4)從催化燃燒器出來的絕大部分氣體（約90wt%)進入尾氣膨脹機做功回收能 量。（小部分氣體進入尾氣干燥系統(tǒng)處理后作為風送和惰性保護氣使用。） 尾氣膨脹機的操作條件是；氣體入口溫度395?405°C，入口壓力1. 0?1. 2MPa ;氣 體出口溫度105?115°C,出口壓力0.1 MPa。
[0013] (5)從尾氣膨脹機出來的尾氣進入尾氣洗漆塔，用4. 5?6 wt %堿液洗漆，除去 其中的皿r和化2，凈化后的尾氣達到環(huán)保排放標準，由煙畫排放至大氣中。
[0014] 進一步說明，本發(fā)明所述PTA氧化尾氣來自于PTA裝置的氧化工段，PTA裝置PX 氧化反應器的操作條件是；反應溫度193-200°C，壓力1.35 -1.65 MPa。氧化尾氣先經(jīng)過 高壓吸收塔洗漆，回收對二甲苯和醋酸甲醋，經(jīng)氣液分離后，尾氣進入高壓催化燃燒系統(tǒng) (HPCCU)〇
[0015] 進一步說明，所述步驟（3)中，尾氣催化燃燒反應采用催化劑為： Pt /Pd催化劑，催化劑空速；550?61化催化劑保持活性的正常操作溫度范圍： 290 ?460 °C。
[0016] 與現(xiàn)有HPCCU技術相比，本發(fā)明的有益效果是； (1)輔助燃料甲醇加入量由原來設定值13. 0?14. Okg/tPTA改變?yōu)?. 5?7.化g/ 巧TA ; 保持催化燃燒器操作壓力不變，催化燃燒器正常出口溫度由原來設定值450?455C 改變?yōu)?00?405°C。該一工藝改進使甲醇消耗量減少6.