[發明專利]一種PTA溶劑脫水系統及其脫水工藝

有效

• 申請號: 201210444911.4
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN103073412A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 陳國斌
• 申請（專利權）人: 浙江逸盛石化有限公司
• 主分類號: C07C51/265
• 分類號: C07C51/265;C07C51/46;C07C51/48;C07C63/26
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及PTA生產技術領域，尤其是涉及一種PTA溶劑脫水系統及其脫水工藝。?

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背景技術

精對苯二甲酸（PTA）是生產聚酯纖維的主要原料，其主要生產工藝是以對二甲苯為原料，醋酸為溶劑，醋酸鈷、錳為催化劑，氫溴酸為促進劑，在一定溫度和壓力下與空氣中氧氣反應生成粗對苯二甲酸，再經加氫精制即得到PTA。

為使氧化反應正常進行，溶劑脫水系統必須及時從系統中移走氧化反應產生的水、常壓吸收塔中加入的水以及高壓吸收塔處理工藝氣體時加入的水，同時盡可能地從水中回收醋酸以降低醋酸的消耗，溶劑脫水系統的工作狀況不僅影響PTA生產成本的高低和產品品質，也是衡量PTA生產工藝是否先進的重要指標之一。

PTA生產工藝中溶劑脫水工藝主要有普通精餾工藝和共沸精餾工藝，普通精餾工藝雖然技術較為成熟，但由于醋酸和水的相對揮發度接近1，采用普通精餾工藝分離時所需的理論塔板數和回流比較大，能耗與生產成本高，現一般已基本不采用。

目前，PTA生產中溶劑脫水主要采用共沸精餾，共沸精餾通過添加共沸劑，共沸劑與水形成非均相最低共沸物，共沸劑與醋酸溶液一起進入共沸精餾塔，在精餾過程中水隨共沸劑被蒸出，經冷卻后與共沸劑分層分離，塔釜則得到醋酸，共沸精餾使得醋酸溶液分離變得容易，減少了分離所需的理論塔板和回流比，降低了能耗。

例如中國專利CN1149574A、CN1312787A等均公開了在PTA生產工藝中采用共沸精餾工藝進行溶劑脫水的方法，但由于水的汽化潛熱較高，當進入共沸精餾塔的醋酸溶液水含量較高時，直接采用共沸精餾工藝，則需要的蒸汽量較多，使得能耗較高。

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發明內容

本發明是為了克服現有PTA生產工藝中溶劑脫水采用共沸精餾工藝，當進入共沸精餾塔的醋酸溶液水含量較高時，需要的蒸汽量較多，能耗較高的不足，提供了一種PTA溶劑脫水系統，該脫水系統運行成本低，連續性好。

本發明還提供了一種PTA溶劑脫水工藝，該工藝可操作性強，能減少后續共沸精餾的負荷以及蒸汽用量，大大降低生產成本。?

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為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種PTA溶劑脫水系統，包括依次相連的萃取系統與共沸精餾系統，所述萃取系統包括萃取塔、萃取相儲罐、萃取塔底泵及萃取相輸出泵，所述共沸精餾系統包括共沸精餾塔、換熱器及溶劑泵，所述萃取塔上部連接有富水醋酸溶液進料總管，萃取塔底部出口通過管道與萃取塔底泵進口相連，萃取塔上部溢流口通過管道與萃取相儲罐頂部進口相連，所述萃取相儲罐底部出口通過管道與萃取相輸出泵進口相連，所述萃取相輸出泵出口通過管道與共沸精餾塔中部進料口相連，所述共沸精餾塔底部一側設有再沸器，所述再沸器通過管道與共沸精餾塔連通，所述共沸精餾塔底部出口通過管道與換熱器進口相連，所述換熱器出口通過管道與溶劑泵進口相連。本發明先用萃取系統將醋酸溶液中的部分水以萃取方式移除，以降低醋酸溶液中的水含量，再通過共沸精餾系統進一步分離醋酸與水，通過萃取系統的預脫水，可大大降低共沸精餾系統的蒸汽用量，從而大大降低生產成本。?

作為優選，所述共沸精餾系統還包括PX回收塔，所述PX回收塔上部進口通過管道與共沸精餾塔中部抽出口相連，PX回收塔頂部出口通過管路與共沸精餾塔中部回流口相連。PX回收系統用以除去共沸精餾塔中積存的PX，并重新加以利用，從而提高原料的利用率，同時還可以減少對共沸精餾塔的操作的影響。

作為優選，所述再沸器為立式熱虹吸式再沸器。立式熱虹吸式再沸器結構緊湊、占地面積小、傳熱系數高，可減少設備占地面積與降低能耗。

一種PTA溶劑脫水工藝，包括以下步驟：

（a）萃取：通過富水醋酸溶液進料總管，從萃取塔上部引入PTA生產中回收的富水醋酸溶液，從萃取塔下部加入萃取劑，萃取相從萃取塔上部的溢流口排出進入萃取相儲罐，塔底的水相則通過萃取塔底泵抽出。本發明中TA生產中回收的富水醋酸溶液包括來自氧化反應器頂部的冷凝水、高壓吸收塔及低壓吸收塔的洗滌液，以及氧化反應器吸收塔的洗滌液等各種含有醋酸的水溶液，既可混合后從富水醋酸溶液進料總管進料，也可單獨從富水醋酸溶液進料總管進料，優選混合后同時進料，以保證脫水系統的穩定性，選用的萃取劑密度要比水小，萃取時醋酸會從水中轉移至萃取劑中，由于萃取劑密度比水小，萃取相會從萃取塔頂部逸出進入萃取相儲罐，而水則沉積在塔底，這樣便對醋酸與水進行了初步分離。