用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置，所公開(kāi)的是使用連接至排出氣體預(yù)加熱器的高壓吸收器最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的新設(shè)備設(shè)計(jì)。
【專利說(shuō)明】用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]該實(shí)用新型涉及用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置，其加熱在芳族烴的氧化過(guò)程中產(chǎn)生的排出氣體，尤其是使用含有溴的催化劑、對(duì)二甲苯形成對(duì)苯二甲酸的空氣氧化過(guò)程中產(chǎn)生的排出氣體。

【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)苯二甲酸通常通過(guò)對(duì)二甲苯在乙酸溶劑中的空氣氧化制備。該方法產(chǎn)生含有乙酸、溴化氫和水蒸氣的反應(yīng)器塔頂排出氣體，以及含有在乙酸漿液中的粗對(duì)苯二甲酸材料的低級(jí)(lower)底部產(chǎn)物。塔頂氣體通過(guò)一系列冷凝器和處理系統(tǒng)以移除并回收乙酸和水蒸氣用于再循環(huán)。一個(gè)處理系統(tǒng)是高壓吸收器。關(guān)于高壓吸收器下游的排出氣體系統(tǒng)中的設(shè)備由含有溴化氫的水冷凝物的腐蝕，存在數(shù)個(gè)問(wèn)題。這尤其影響用于控制高壓吸收器壓力并且在一些技術(shù)中氧化反應(yīng)器的壓力的壓力控制閥。腐蝕也是下游熱交換器中的問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)包括進(jìn)入在高壓吸收器10下游和壓力控制閥25上游的排出氣體流B中的噴水器50、55，以及在再下游C的分離鼓60，以與由水從氣體移除的任何溴化氫一起再次移除水。分離鼓60是為避免腐蝕由不銹鋼制成的大型的昂貴容器。將來(lái)自分離鼓60的冷凝物(水和溴化氫)送至排放Dl用于處理。將由余下的溴化氫、水蒸氣和其他腐蝕性物質(zhì)組成的塔頂蒸氣D2送至預(yù)加熱器20用于升高離開(kāi)流E的溫度。因?yàn)榉蛛x鼓60，這種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)對(duì)于購(gòu)買(mǎi)和運(yùn)行是昂貴的(參見(jiàn)圖4)。因此，適宜的將是去除該容器，同時(shí)仍然獲得必須的壓力控制和氣體加熱，同時(shí)最小化腐蝕。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]因此，實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置，所述的裝置去除了分離鼓，同時(shí)仍然獲得必須的壓力控制和氣體加熱，同時(shí)最小化腐蝕。
[0005]一方面，一種用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置包括:
[0006]高壓吸收器10，所述高壓吸收器10包括:
[0007]排出氣體入口 5，所述排出氣體入口 5適合于與氧化反應(yīng)器的塔頂出口流體連通，用于接收氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流；
[0008]一系列吸收介質(zhì)11、12、14、16和18，所述一系列吸收介質(zhì)11、12、14、16和18在高壓吸收器內(nèi)部；和
[0009]排出氣體出口，所述排出氣體出口用于排放已通過(guò)一系列吸收介質(zhì)11、12、14、16和18的氣態(tài)組分；
[0010]排出氣體預(yù)加熱器20，所述排出氣體預(yù)加熱器20與高壓吸收器10的排出氣體出口流體連通用于預(yù)熱來(lái)自高壓吸收器10的排出氣體出口的氣態(tài)組分；和
[0011]壓力控制閥25，所述壓力控制閥25與排出氣體預(yù)加熱器20流體連通，用于控制高壓吸收器10的壓力，其中壓力控制閥25在排出氣體預(yù)加熱器20的下游。
[0012]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，排出氣體出口在高壓吸收器內(nèi)部。
[0013]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，排出氣體預(yù)加熱器20連接至在高壓吸收器10的頂部上的出口法蘭(exit flange)。
[0014]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，排出氣體預(yù)加熱器20使用輸送管22連接至高壓吸收器10，此外其中排出氣體預(yù)加熱器20是垂直布置的。
[0015]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，排出氣體預(yù)加熱器20使用輸送管22連接至高壓吸收器10，此外其中排出氣體預(yù)加熱器20是水平布置的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案，使用連接至排出氣體預(yù)加熱器的高壓吸收器、用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置的示意圖。
[0017]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方案，使用連接至排出氣體預(yù)加熱器的高壓吸收器、用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置的示意圖。
[0018]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施方案，使用連接至排出氣體預(yù)加熱器的高壓吸收器、用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置的示意圖。
[0019]圖4是使用高壓吸收器、分離鼓和排出氣體預(yù)加熱器、用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置的現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。
[0020]附圖元件列表
[0021]A =氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體
[0022]B =高壓吸收器下游的排出氣體流
[0023]C =來(lái)自壓力控制閥的離開(kāi)流
[0024]60 =分離鼓
[0025]Dl =從分離鼓排出的冷凝物
[0026]D2 =來(lái)自分離鼓的塔頂蒸氣
[0027]E =從預(yù)加熱器離開(kāi)的排出氣體
[0028]10 =高壓吸收器
[0029]11 =吸收填料
[0030]12=除霧器
[0031]14=煙囪式塔盤(pán)
[0032]16 =吸收塔盤(pán)
[0033]18=除霧器
[0034]F =在預(yù)加熱器之前的排出氣體
[0035]20 =第一排出氣體預(yù)加熱器
[0036]G =在控制閥之前的已加熱的排出氣體
[0037]25 =壓力控制閥
[0038]H =從預(yù)加熱器離開(kāi)的排出氣體
[0039]50 =噴水器
[0040]55 =水
[0041]30 =排出氣體管

【具體實(shí)施方式】
[0042]令人驚訝地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將壓力控制閥放置在第一熱交換器下游避免腐蝕對(duì)壓力下降的風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)榕懦鰵怏w現(xiàn)在處于顯著地高于水露點(diǎn)的溫度而出現(xiàn)。這移除對(duì)于噴水器的需要并且允許去除分離鼓以及相關(guān)的資金成本節(jié)約。這里，第一排出氣體預(yù)加熱器直接位于高壓吸收器的出口法蘭上(圖1)。備選地，排出氣體預(yù)加熱器位于高壓吸收器的下游并且通過(guò)輸送管連接(圖2)。
[0043]參考圖1，含有溴化氫的氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體A進(jìn)入高壓吸收器塔10。包含乙酸甲酯和乙酸的多種氣態(tài)組分隨著排出氣體在高壓吸收器塔向上移動(dòng)而被吸收在單元
11、12、14、16和18中。在吸收之后，氣體中的主要揮發(fā)性組分是水。該氣體還含有低濃度的溴化氫。氣體通過(guò)排出氣體出口離開(kāi)高壓吸收塔。為避免壓力控制閥25中的腐蝕，將排出氣體F在第一排出氣體預(yù)加熱器20中預(yù)熱，其將排出氣體的溫度升高至高于水露點(diǎn)至少30開(kāi)爾文，以產(chǎn)生流G。第一預(yù)加熱器20直接位于高壓吸收器的出口法蘭上。已加熱的排出氣體G通過(guò)壓力控制閥25并作為流H離開(kāi)該系統(tǒng)用于進(jìn)一步的下游處理。備選地，預(yù)加熱器20和高壓吸收器10可以經(jīng)由輸送管連接(圖2和3)。
[0044]具體地，進(jìn)入高壓(HP)吸收器10的反應(yīng)器排出氣體A基本上是氮，具有殘留的氧、碳氧化物、乙酸甲酯、乙酸、水和低濃度的溴化氫。在HP吸收器10的下部洗滌段11，將乙酸甲酯通過(guò)用乙酸洗滌移除。除霧器12在氣體經(jīng)由煙?式塔盤(pán)14通入上部洗滌段之前減少液體夾帶。在上部洗滌段16中，將乙酸通過(guò)用水洗滌移除。除霧器18減少液體夾帶。離開(kāi)HP吸收器10的氣體具有濃度降低很多的乙酸甲酯和乙酸。余下的組分的流動(dòng)改變很小，除了水的流量現(xiàn)在增加以外。水現(xiàn)在是主要的揮發(fā)性組分，其中存在少量的溴化氫。上部和下部洗漆段可以是允許容質(zhì)傳質(zhì)的任何類型的材料，如由Sulzer或Koch Glitsch提供的金屬絲網(wǎng)或織物填料，穿孔金屬塔盤(pán)，拉西環(huán)以及鮑爾環(huán)。
[0045]根據(jù)本實(shí)用新型，現(xiàn)在將氣體在其通過(guò)壓力控制閥25之前在熱交換器20中加熱。壓力控制閥25控制上游G壓力。氣體之后通過(guò)下游H，在此它經(jīng)歷進(jìn)一步加熱和催化處理(未顯示)，之后通過(guò)膨脹器和洗滌器用于排放至大氣。因?yàn)橥ㄟ^(guò)壓力控制閥25的氣體在大大高于水露點(diǎn)的溫度，并且之前在氣體中的氫溴酸的任何液滴在熱交換器20中蒸發(fā)，所以閥25不經(jīng)受由氫溴酸的腐蝕。
[0046]實(shí)施例
[0047]與具有噴水器和分離鼓的現(xiàn)有技術(shù)裝置比較，所公開(kāi)的實(shí)用新型可以在相同的溫度和壓力處理相同量的反應(yīng)器塔頂排出氣體。下表中顯示兩個(gè)系統(tǒng)中的典型反應(yīng)器塔頂排出氣體流量:(I)具有噴水器和分離鼓的現(xiàn)有技術(shù)裝置；和(2)本實(shí)用新型裝置。因?yàn)楸緦?shí)用新型裝置處理與現(xiàn)有技術(shù)裝置相同的排出氣體流量，但是采用更低資本的設(shè)備，存在固有的資本投資節(jié)約。 ^Λ存噴水器和分離鼓的 ^不Λ侖噴水器和分離鼓的^
現(xiàn)存技術(shù)__本實(shí)凡[新型裝置
位置流體流量B: Jj 溫度位置流體流量壓力溫度單元 Kg/h MPa攝氏度單元 Kg/h MPa攝氏度
A 370,000 1.40 44 A 370,000 1.40 44
[0048]1194。
BF 370,000 1.40 44
__^_______
C - 1.30 43 G - 1.36 130
Π43
DH1.26 130
冷凝物_______
E- 1.26 130_____
【權(quán)利要求】
1.一種用于最小化由來(lái)自氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流的富溴化氫冷凝物的腐蝕的裝置，所述裝置包括: 高壓吸收器(10)，所述高壓吸收器(10)包括: 排出氣體入口(5)，所述排出氣體入口(5)適合于與氧化反應(yīng)器的塔頂出口流體連通，用于接收所述氧化反應(yīng)器塔頂排出氣體流； 一系列吸收介質(zhì)(11、12、14、16和18)，所述一系列吸收介質(zhì)(11、12、14、16和18)在所述高壓吸收器內(nèi)部；和 排出氣體出口，所述排出氣體出口用于排放已通過(guò)所述一系列吸收介質(zhì)(11、12、14、16和18)的氣態(tài)組分； 排出氣體預(yù)加熱器(20)，所述排出氣體預(yù)加熱器(20)與所述高壓吸收器(10)的排出氣體出口流體連通，用于預(yù)熱來(lái)自所述高壓吸收器(10)的所述排出氣體出口的氣態(tài)組分；和 壓力控制閥(25)，所述壓力控制閥(25)與所述排出氣體預(yù)加熱器(20)流體連通，用于控制所述高壓吸收器(10)的壓力，其中所述壓力控制閥(25)在所述排出氣體預(yù)加熱器(20)的下游。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述排出氣體出口在所述高壓吸收器內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述排出氣體預(yù)加熱器(20)連接至在所述高壓吸收器(10)的頂部上的出口法蘭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述排出氣體預(yù)加熱器(20)使用輸送管(22)連接至所述高壓吸收器(10)，此外其中所述排出氣體預(yù)加熱器(20)是垂直布置的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述排出氣體預(yù)加熱器(20)使用輸送管(22)連接至所述高壓吸收器(10)，此外其中所述排出氣體預(yù)加熱器(20)是水平布置的。
【文檔編號(hào)】B01J4/00GK203990254SQ201420412113
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】約翰·林巴赫 申請(qǐng)人:因溫斯特技術(shù)公司