[實用新型]一種偏苯三酸酐連續生產尾氣透平能量回收裝置

有效

• 申請號: 201921284830.6
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN210396833U
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 曹正國;李江華;王福;錢勤華;荊曉平
• 申請（專利權）人: 江蘇正丹化學工業股份有限公司
• 主分類號: F01K7/22
• 分類號: F01K7/22;F01D15/08
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東

本實用新型公開了化工節能技術領域內的一種偏苯三酸酐連續生產尾氣透平能量回收裝置，包括一次換熱裝置、一級透平機、二次換熱裝置和二級透平機，所述一級透平機包括一級膨脹機和一級壓氣機，二級透平機包括二級膨脹機和二級壓氣機，所述一級壓氣機、二級壓氣機用于壓縮空氣供入氧化反應裝置的進口，一次換熱裝置的進口連接氧化反應的尾氣管道，一次換熱裝置的出口連接一級膨脹機的進口，一級膨脹機的出口連接二次換熱裝置的進口，二次換熱裝置的出口連接二級膨脹機的進口，二級膨脹機的出口接通排氣煙囪。其解決了偏苯三酸酐生產中產生的中低壓尾氣能量難以回收的問題，為偏苯三酸酐的大規模工業連續法生產提供節能技術支持。

技術領域

本實用新型涉及一種偏苯三酸酐連續法生產尾氣透平能量回收裝置，具體地是一種采用偏三甲苯連續法氧化工藝中產生的尾氣透平驅動壓縮機的節能工藝。屬于化工節能技術領域。

背景技術

工業生產過程中往往會產生帶有一定壓力能、動能和熱能的尾氣，如果直接排放不僅浪費能源，而且污染環境。工業尾氣透平能量回收工藝原理是利用尾氣膨脹，將壓力能、動能和熱能轉化為機械能發電或驅動的技術，達到節能環保的目的。

對苯二甲酸（PTA）生產尾氣透平能量回收利用將反應中產生的尾氣的壓力能、動能和熱能進行回收，與汽輪機一起提供著壓縮機組的耗功，保證流程中機組運行的能量的平衡，同時尾氣透平也起著調節裝置壓力的作用。吸收塔出來的尾氣經過換熱后在尾氣透平中膨脹做功后，經焚燒排放至大氣。尾氣成分大致和對苯二甲酸裝置的尾氣成分類似，主要含氮氣，還有少量的二氧化碳、氧氣和水分，并且還有一些腐蝕性氣體。

目前年產25萬噸對苯二甲酸的尾氣回收與利用的過程是：將氧化反應后的高溫低壓高氣量尾氣（主要成分為氮氣，溫度185 ℃左右，壓力1.0 MPa左右、流量8000 m³/h左右）經空氣壓縮機組進行熱量及能量的回收利用后進入供用戶使用。壓縮機組包括蒸汽透平機、尾氣膨脹機和空氣壓縮機。其中空氣壓縮機由蒸汽透平和尾氣膨脹共同驅動，經壓縮后的空氣供氧化單元反應用。從氧化反應器產生的185 ℃，0.96 MPa的尾氣依次經過氧化尾氣冷凝器，分別產生0.4 MPa，0.2 MPa及0.07 MPa蒸汽供蒸汽透平使用；同時產生0.34MPa蒸汽，作為裝置溶劑塔釜加熱蒸汽。經過熱量回收后尾氣的溫度降低到97 ℃左右，總量約78000 m³/h，其溫度的控制是通過控制液位來實現的。裝置正常生產時，三個等級的蒸汽不僅可以滿足蒸汽透平機所需的用量，為空氣壓縮機提供70%的動力（約7600 kW），而且剩余部分還可以進入管網，為其他的管線、閥門及設備進行加熱。

偏苯三酸酐（TMA）是生產環保型增塑劑、聚酯樹脂的主要原料。利用液相空氣法生產偏苯三酸酐的工藝過程中，在氧化塔進行氧化反時，氧化塔頂產生的廢氣中含有大量的有機物（如冰醋酸、偏三甲苯等），這些富含有機物的廢氣利用吸收塔和水洗塔進行回收。這樣會造成大量的水資源浪費，同時會對環境造成一定的污染。同時，偏苯三酸酐生產尾氣屬于低溫中壓低氣量尾氣（溫度30 ℃左右，壓力2.0 MPa左右，流量1000 m³/h左右）。尾氣中還有著巨大的能量可以回收和利用。如果這些能量在物任何回收措施的處理下，直接隨著尾氣排出，不僅會造成大氣環境污染，還會導致能量白白的浪費。但是直接采用現有的PTA生產尾氣透平能量回收工藝無法實現偏苯三酸酐生產產生的中壓低氣量尾氣的回收。

現有偏苯三酸酐生產的尾氣透平能量回收工藝的未見報道，主要問題有：1）中壓低氣量尾氣回收難；2）尾氣透平能量回收效率低，經濟成本高；3）間歇法尾氣低氣量難以利用。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種偏苯三酸酐連續法生產尾氣透平能量回收裝置，以解決現有技術中偏苯三酸酐生產中產生的中低壓尾氣能量難以回收的問題，為偏苯三酸酐的大規模工業連續法生產提供節能技術支持。