[發(fā)明專利]一種間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)及工藝

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• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN112552160A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 張志炳;周政;李磊;張鋒;孟為民;王寶榮;楊高東;羅華勛;楊國強;田洪舟
• 申請（專利權）人: 南京延長反應技術研究院有限公司
• 主分類號: C07C51/265
• 分類號: C07C51/265;C07C63/26;B01J19/00;G05D27/02
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1.一種間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：漿態(tài)床反應器、第一微界面發(fā)生器、第二微界面發(fā)生器、冷凝單元、分離單元、溫控循環(huán)管道、結晶過濾器和智能控制單元；

所述漿態(tài)床反應器作為二甲苯氧化的反應場所，其內(nèi)部充有醋酸溶劑，其上方設有管道與所述冷凝單元相連，其下方設有管道與所述結晶過濾器相連；

所述第一微界面發(fā)生器設置在位于所述漿態(tài)床反應器內(nèi)的固定板上，用以使來自所述分離單元的液相分離物與氧氣形成氣液乳化物；

所述第二微界面發(fā)生器設置在所述漿態(tài)床反應器中，位于所述第一位界面發(fā)生器下方，用以打碎來自進氣管道的氣泡；

所述溫控循環(huán)管道設置在所述漿態(tài)床反應器外部，其包括換熱器和抽料泵，用于將漿態(tài)床反應器底部的液體抽到所述第二微界面發(fā)生器液相進口中，達到控制反應器內(nèi)的溫度和帶動反應器內(nèi)液體循環(huán)的效果；

所述分離單元用以對來自所述冷凝單元的物料進行氣液分離，將分離出的氣相物料排入下游尾氣處理裝置中，將排出的液相物料排入所述第一微界面發(fā)生器液相物料進口中；

所述智能控制單元包括傳感器、控制器和中央處理器，傳感器將采集的電信號傳輸給中央處理器，中央處理器對數(shù)據(jù)進行處理運算后對控制器發(fā)出相對應的命令，實現(xiàn)控制功能，中央處理器將獲得的信息實時地上傳到網(wǎng)絡，用以使工作人員通過移動設備隨時監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對處理器中的溫度和壓力預設值進行遠程修改。

2.根據(jù)權利要求1所述的間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述漿態(tài)床反應器中的醋酸溶劑占整個反應器容積的4/5。

3.根據(jù)權利要求1所述的間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述固定板設置在所述漿態(tài)床反應器總高度2/3的位置處。

4.根據(jù)權利要求1所述的間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述漿態(tài)床反應器的溶劑進口、進料口和催化劑進口都設置在所述第一微界面發(fā)生器和第二微界面發(fā)生器之間。

5.根據(jù)權利要求1所述的間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)，其特征在于，進氣口通過管道與所述第一位界面發(fā)生器的氣相進口和所述第二微界面發(fā)生器相連。

6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微界面發(fā)生器為液動式微界面發(fā)生器。

7.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二微界面發(fā)生器為氣動式微界面發(fā)生器。

8.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器包括：

至少一個溫度傳感器，其設置在所述漿態(tài)床反應器中，用以監(jiān)測反應器內(nèi)的反應溫度；

至少一個壓力傳感器，其設置在所述漿態(tài)床反應器中，用以監(jiān)測反應器內(nèi)的反應壓力；

至少一個液位傳感器，其設置在所述漿態(tài)床反應器中，用以監(jiān)測反應器內(nèi)的液位高度。

9.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的間二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括：

第一控制器，其設置在所述換熱器上，用以控制換熱器的工作功率；

第二控制器，其設置在所述抽料泵上，用以控制抽料泵的抽料速度；

第一控制閥，其設置在連接進氣口的管道上，用以控制進入所述漿態(tài)床反應器的進氣量；

第二控制閥，其設置在連接所述漿態(tài)床反應器和所述結晶過濾器的管道上，用以控制漿態(tài)床反應器物料的輸出狀態(tài)。

10.一種強化二甲苯氧化生產(chǎn)苯二甲酸的工藝，其特征在于，包括：

步驟1、氧氣由進氣管道進入第一微界面發(fā)生器和第二微界面發(fā)生器，抽料泵將漿態(tài)床反應器底部的液相物料抽到第一微界面發(fā)生器中，液相物料在第一微界面發(fā)生器中形成湍流，卷吸來自進氣管道的氫氣，從而形成氣液乳化物，第二微界面發(fā)生器將氫氣打碎成微米級別的小氣泡，使氫氣氣泡與第二微界面發(fā)生器周圍的液相物料形成氣液乳化物；

步驟2、催化劑從設置在所述第一微界面發(fā)生器和所述第二微界面發(fā)生器中間的催化劑加劑管道進入所述漿態(tài)床反應器，在第二微界面發(fā)生器排出的微米級別的小氣泡的上浮推力作用下，始終懸浮在第一微界面發(fā)生器和第二微界面發(fā)生器之間，對它們形成的氣液乳化物進行催化；

步驟3、所述漿態(tài)床反應器中的氣相產(chǎn)物進入冷凝單元冷凝后，進入分離單元進行氣液分離，氣相物料通過尾氣排放口排到下游尾氣處理單元，液相物料排入所述第一微界面發(fā)生器的液相進口；

步驟4、設置在所述漿態(tài)床反應器中的溫度傳感器對反應器的溫度進行監(jiān)測，當溫度與預設值不匹配時，溫度傳感器通過發(fā)送電信號到中央處理器，中央處理器發(fā)送控制命令到所述第一控制器和所述第二控制器，通過調節(jié)換熱器的功率和抽料泵的速度實現(xiàn)溫度控制功能；

設置在所述漿態(tài)床反應器中的壓力傳感器對反應器的壓力進行監(jiān)測，當壓力與預設值不匹配時，壓力傳感器通過發(fā)送電信號到中央處理器，中央處理器發(fā)送控制命令到第一控制閥，通過控制進氣量實現(xiàn)對反應速率和反應壓強的控制；

設置在所述漿態(tài)床反應器中的液位傳感器的對反應器的液面高度進行監(jiān)測，當液面高度超過預設值時，液位傳感器通過發(fā)送電信號到中央處理器，中央處理器發(fā)送控制命令到第二控制閥，第二控制閥打開閥門將多余的液相物料排到結晶過濾器中。