專利名稱：：減少芳香化合物氧化過程中反應器出口氣體中水分的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種在芳香化合物氧化過程中將出口氣體通過第一吸收塔和冷凝器減少出口氣體中水分的方法。當流入脫水塔中的水量減少，脫水塔中用來分離水和乙酸的蒸汽的量就會減少，脫7JC塔的負荷也會減'J、。
背景技術：
：—般，對苯二甲酸(terephthalicacid)的制備方法包括一個在催化劑如鈷、錳和溴化物的存在下于空氣中氧化p-二甲苯的氧化步驟和一個從反應器中回收乙酸溶劑和除去水分的蒸餾步驟。芳香化合物選自^二甲苯、/^二甲苯、f二甲苯、苯、曱苯構成的組中的至少一種。優(yōu)選纊二甲苯。有益效果然而，考慮到反應器的氧化效率和由反應熱引起的液體蒸發(fā)，反應器出口氣體總量一定會在300至700噸。相應的，
發(fā)明內容部分描述的實施方式和附圖只是本發(fā)明最優(yōu)選實施方案中的一個例子。在不違反本發(fā)明原理和精神的前提下，用現(xiàn)有技術中的常用技術手段對本發(fā)明的修改或改進都屬于本發(fā)明的保護范圍。[37圖2描述了與本發(fā)明的一個實施方案一致的減少對苯二曱酸氧化過程中反應器出口氣體中水分的方法。[38如圖2所示，與本發(fā)明的一個實施方案一致的，移除對苯二甲酸制備過程中反應器出口氣體中水分的設備包括一個反應器IOO,笫一吸收塔110，第一熱交換器120，第二熱交換器130,有機物-水分離器140和第二吸收塔150。[39在本發(fā)明的一個實施方式中，第一個吸收塔110裝有增加氣-液接觸表面的裝置，它可以以塔盤或填料的形式構成，但是本發(fā)明在此沒有限制。[40第一熱交換器120冷卻第一吸收塔110頂部出口排出的熱氣，產生大約IOO'C的低溫蒸氣。[41第二熱交換器130冷凝經過了第一熱交換器120的氣體，將它分離成水和/7"二甲苯的液體混合物和含有氮氣的氣體。[42從液體混合物中用有機物-水分離器分離出纊二甲苯，水作為廢水通過管道L7處理。然后，氣態(tài)物質被送到第二吸收塔150，一個常用的高壓吸收塔，并在此吸收塔中處理。[43在下文，詳細描述了依照本發(fā)明實施方式移除對苯二甲酸制備過程中反應器出口氣體中水分的方法。[44首先，用于制備對苯二曱酸的反應器100排出的反應器出口氣體經由管道L2直接流入或經過幾個熱交換器流入第一吸收塔110的底部入口。45流入第一吸收塔110之前，反應器出口氣體由一個熱交換器(沒有圖示)冷卻至120'C至190X:。反應器出口氣體包含氮氣，乙酸，水和少量有機物質。一般，反應器出口氣體包含60-95wty。的氮氣，l-18wt。/。的乙酸，2-36wty。的水和少量的有機物質，有機物質可能是乙酸甲酯，；"二甲苯等。[461在第一吸收塔110頂部入口，芳香化合物；"二甲苯經由管道L4、L10流入。/7"二曱苯的量優(yōu)選相對于被移除的水的2-5重量當量。如果/7"二甲苯的量在這個范圍之外，乙酸會隨著氣體在吸收塔頂部排出，不能充分收集乙酸，或者過剩的,二甲苯會在吸收塔底部排出，因此會產生一些問題。[47p-二甲苯經由管道L4、L10流入第一吸收塔110頂部入口，管道L4是來自有機物-水分離器140的,二甲苯所流經的管道，后面將描迷此分離器o[48其次，流入第一吸收塔110底部入口的反應器出口氣體上升到第一吸收塔110頂部，流入第一吸收塔110頂部入口的p-二甲苯下降到第一吸收塔110底部。[49第一吸收塔110內部裝有以塔盤或填料的形式構成的增加氣-液接觸面積的裝置。反應器出口氣體通過塔盤或填料接觸/7"二甲苯，在這個過程中，反應器出口氣體中包含的乙酸和部分7jC被纊二甲苯吸收和冷凝并且在第一吸收塔110底部被收集。[50在此過程中，；"二甲苯作為溶劑吸收反應器出口氣體中包含的乙酸和水，因此，第一吸收塔110底部排出的液體混合物就可以經由管道L9被回收到制備對苯二甲酸的反應器100中，并且不需要除去溶劑。[51如果第一吸收塔排出的液體混合物中/r二曱苯的量大于制備對苯二甲酸所需的/7"二甲苯的量，液體混合物中的j"二曱苯可以被有機物-水分離器分離出來，回收到第一吸收塔110頂部入口。[52沒有在第一吸收塔110底部被冷凝的水和過剩的r二甲苯從第一吸收塔110頂部出口一起排出，并且由冷凝器120、130冷凝，冷凝器可以是熱交換器。在有機物-水分離器140中，纊二甲苯從水中分離出來，水作為廢7jc被處理。在此過程中，有機物-水分離器排出的含有氮氣、乙酸和纊二曱苯的氣體被送到第二吸收塔150，一個常用的高壓吸收塔，并在此吸收塔處理。[53隨后，含有50-90%重量份的氮氣、5-30%重量份的；"二曱苯、2-15重量份的水、5-500ppm的乙酸和少量的有機物的混合物經由管道L5從第一吸收塔110頂部出口排出。這種混合物在經過第一熱交換器120時冷卻。[54流入第一熱交換器120的混合物溫度大約為110。C至180'C。經過第一熱交換器冷卻后混合物的溫度大約為IO(TC。在第一熱交換器120中可能產生低壓蒸汽。551當經過第二熱交換器130時，水和纊二甲苯從經過第一熱交換器120冷卻的混合物中冷凝出來。56最后，混合物經過第二冷凝器130后被有機物-水分離器140分離。[57在有機物-7JC分離器140中，氮氣、沒有冷凝的/7"二甲苯和少量的乙酸經由管道L8以氣態(tài)被收集到第二吸收塔150，此吸收塔為一個常用的高壓吸收塔。水經由管道L7被送到廢水處理系統(tǒng)。[58有機物-水分離器140分離出來的/7~二曱苯經由管道L4被回收到第一吸收塔110頂部。59雖然沒有在附圖中描述，但為了降低和水一起被有機物-水分離器排出的乙酸的濃度，部分水可能經由另一條管道被回收到第一吸收塔110。[60依照本發(fā)明，因為部分水在第一吸收塔110頂部出口被排出，脫水塔移除的水量減少。因此，脫7JC塔的能量消耗減少。[61進一步地，謹恢拴制i^A第一吸收塔110的反應器出口氣體的流量，可以不必進行脫水，作。[62盡管已示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可以設想，本領域的技術人員可在所附權利要求的精神和范圍內設計對本發(fā)明的各種修改。[63實施例[64下表1給出了第一吸收塔的流入和流出條件。吸收塔的內徑為40咖，裝有1.5m高的任意填料構成的增加氣體-液體的接觸面積的裝置。表1中，PX代表,二甲苯，KGa表示kg/cm2(絕對壓力)。表l吸收塔的流入和流出條件<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>[65由表1可見，經由管道L2的水(H20)流量為189.9g/hr，經由管道L9在第一吸收塔110底部排出并在反應器100收集的水量為112.3g/hr。66相應地，脫7jc塔移除的水量減少了77.6g/hr，脫水塔所用的蒸汽的量也減少了。這樣，脫水塔的能量消耗和負荷都減小了。工業(yè)實用性[67從上述描述看，與本發(fā)明一致的減少芳香化合物氧化過程中反應器出口氣體中水分的方法減少了脫水塔中分離水和乙酸所需的蒸汽的量和脫水塔的負荷。更進一步的說，謹慎控制反應器出口氣體進入第一吸收塔的流量，可以沒有必要進行脫7jC塔的操作。[68本領域的技術人員認為前面描述的概念和技術方案簡單的作為修改或者設計其他技術方案的基礎，這些其他的技術方案同樣也是為了達到本發(fā)明的目的。本領域的技術人員也認為這樣相當?shù)募夹g方案不違背所附權利要求書中提出的本發(fā)明的精神和保護范圍。權利要求1.一種減少芳香化合物氧化過程中反應器出口氣體中水分的方法，包括:反應器出口氣體流進裝有增加氣-液接觸表面裝置的第一吸收塔底部入口；從第一吸收塔頂部入口加入芳香化合物以收集選自乙酸，丙酸和丙烯酸構成的組中至少一種的羧酸，這些羧酸包含在第一吸收塔底部的反應器出口氣體中；將反應器出口氣體中的水和芳香化合物一起通過第一吸收塔頂部出口排出，用冷凝器冷凝所述水，用有機物-水分離器把所述水從芳香化合物中分離出來，水作為廢水排出。2.如權利要求1所述的減少芳香化合物氧化過程中反應器出口氣體中水分的方法，其中，第一吸收塔底部出口排出的羧酸、芳香化合物和水的混合物被回收到所述反應器中制備對苯二甲酸。3.如權利要求1所述的減少芳香化合物氧化過程中反應器出口氣體中水分的方法，其中，芳香化合物，或者芳香化合物和有機物-水分離器分離出來的水，被一起回收到第一吸收塔，有機物-水分離器排出的氣體被送到第二吸收塔。4.如權利要求1所述的減少芳香化合物氧化過程中反應器出口氣體中水分的方法，其中，流入第一吸收塔的反應器出口氣體是120'C至190'C的熱氣，該氣體直接流入或經過幾個熱交換器流入。5.如權利要求1所述的減少芳香化合物氧化過程中反應器出口氣體中水分的方法，其中，流入第一吸收塔的反應器出口氣體的量通過分流控制，由氧化反應中移除的水的量決定。6.如權利要求1中所述的減少芳香化合物氧化過程中反應器出口氣體中7jc分的方法，其中，增加氣-液接觸表面的裝置以塔盤或填料的形式構成。7.如權利要求1至6中任一項所述的減少芳香化合物氧化過程中反應器出口氣體中水分的方法，其中，芳香化合物選自O"二甲苯，t二甲苯，/7"二甲苯，苯和甲苯構成的組中至少一種。全文摘要本發(fā)明涉及一種在芳香化合物氧化過程中，例如，在乙酸溶液中氧化二甲苯制備對苯二甲酸，減少反應器出口氣體中水分的方法。第一吸收塔除去反應器出口氣體中的水分，流入脫水塔中的水量就會減少，這樣，脫水塔中用來分離水和乙酸的蒸汽的量就會減少，脫水塔的負荷也會減小。而且，謹慎控制進入第一吸收塔的反應器出口氣體的流量，就沒有必要進行脫水塔的操作。文檔編號B01D53/02GK101384332SQ200780005942公開日2009年3月11日申請日期2007年2月15日優(yōu)先權日2006年2月20日發(fā)明者姜淇俊申請人:Amt太平有限公司;姜淇俊