用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置，所公开的是使用连接至排出气体预加热器的高压吸收器最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的新设备设计。
【专利说明】用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置
【技术领域】
[0001]该实用新型涉及用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置，其加热在芳族烃的氧化过程中产生的排出气体，尤其是使用含有溴的催化剂、对二甲苯形成对苯二甲酸的空气氧化过程中产生的排出气体。
【背景技术】
[0002]对苯二甲酸通常通过对二甲苯在乙酸溶剂中的空气氧化制备。该方法产生含有乙酸、溴化氢和水蒸气的反应器塔顶排出气体，以及含有在乙酸浆液中的粗对苯二甲酸材料的低级(lower)底部产物。塔顶气体通过一系列冷凝器和处理系统以移除并回收乙酸和水蒸气用于再循环。一个处理系统是高压吸收器。关于高压吸收器下游的排出气体系统中的设备由含有溴化氢的水冷凝物的腐蚀，存在数个问题。这尤其影响用于控制高压吸收器压力并且在一些技术中氧化反应器的压力的压力控制阀。腐蚀也是下游热交换器中的问题。
[0003]现有技术系统包括进入在高压吸收器10下游和压力控制阀25上游的排出气体流B中的喷水器50、55，以及在再下游C的分离鼓60，以与由水从气体移除的任何溴化氢一起再次移除水。分离鼓60是为避免腐蚀由不锈钢制成的大型的昂贵容器。将来自分离鼓60的冷凝物(水和溴化氢)送至排放Dl用于处理。将由余下的溴化氢、水蒸气和其他腐蚀性物质组成的塔顶蒸气D2送至预加热器20用于升高离开流E的温度。因为分离鼓60，这种现有技术系统对于购买和运行是昂贵的(参见图4)。因此，适宜的将是去除该容器，同时仍然获得必须的压力控制和气体加热，同时最小化腐蚀。
实用新型内容
[0004]因此，实用新型的一个目的是提供一种用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置，所述的装置去除了分离鼓，同时仍然获得必须的压力控制和气体加热，同时最小化腐蚀。
[0005]一方面，一种用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置包括:
[0006]高压吸收器10，所述高压吸收器10包括:
[0007]排出气体入口 5，所述排出气体入口 5适合于与氧化反应器的塔顶出口流体连通，用于接收氧化反应器塔顶排出气体流；
[0008]一系列吸收介质11、12、14、16和18，所述一系列吸收介质11、12、14、16和18在高压吸收器内部；和
[0009]排出气体出口，所述排出气体出口用于排放已通过一系列吸收介质11、12、14、16和18的气态组分；
[0010]排出气体预加热器20，所述排出气体预加热器20与高压吸收器10的排出气体出口流体连通用于预热来自高压吸收器10的排出气体出口的气态组分；和
[0011]压力控制阀25，所述压力控制阀25与排出气体预加热器20流体连通，用于控制高压吸收器10的压力，其中压力控制阀25在排出气体预加热器20的下游。
[0012]在一个优选的实施方案中，排出气体出口在高压吸收器内部。
[0013]在另一个优选的实施方案中，排出气体预加热器20连接至在高压吸收器10的顶部上的出口法兰(exit flange)。
[0014]在另一个优选的实施方案中，排出气体预加热器20使用输送管22连接至高压吸收器10，此外其中排出气体预加热器20是垂直布置的。
[0015]在另一个优选的实施方案中，排出气体预加热器20使用输送管22连接至高压吸收器10，此外其中排出气体预加热器20是水平布置的。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是根据本实用新型的一个实施方案，使用连接至排出气体预加热器的高压吸收器、用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置的示意图。
[0017]图2是根据本实用新型的另一个实施方案，使用连接至排出气体预加热器的高压吸收器、用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置的示意图。
[0018]图3是根据本实用新型的再一个实施方案，使用连接至排出气体预加热器的高压吸收器、用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置的示意图。
[0019]图4是使用高压吸收器、分离鼓和排出气体预加热器、用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置的现有技术的示意图。
[0020]附图元件列表
[0021]A =氧化反应器塔顶排出气体
[0022]B =高压吸收器下游的排出气体流
[0023]C =来自压力控制阀的离开流
[0024]60 =分离鼓
[0025]Dl =从分离鼓排出的冷凝物
[0026]D2 =来自分离鼓的塔顶蒸气
[0027]E =从预加热器离开的排出气体
[0028]10 =高压吸收器
[0029]11 =吸收填料
[0030]12=除雾器
[0031]14=烟囱式塔盘
[0032]16 =吸收塔盘
[0033]18=除雾器
[0034]F =在预加热器之前的排出气体
[0035]20 =第一排出气体预加热器
[0036]G =在控制阀之前的已加热的排出气体
[0037]25 =压力控制阀
[0038]H =从预加热器离开的排出气体
[0039]50 =喷水器
[0040]55 =水
[0041]30 =排出气体管
【具体实施方式】
[0042]令人惊讶地，已经发现将压力控制阀放置在第一热交换器下游避免腐蚀对压力下降的风险。这是因为排出气体现在处于显著地高于水露点的温度而出现。这移除对于喷水器的需要并且允许去除分离鼓以及相关的资金成本节约。这里，第一排出气体预加热器直接位于高压吸收器的出口法兰上(图1)。备选地，排出气体预加热器位于高压吸收器的下游并且通过输送管连接(图2)。
[0043]参考图1，含有溴化氢的氧化反应器塔顶排出气体A进入高压吸收器塔10。包含乙酸甲酯和乙酸的多种气态组分随着排出气体在高压吸收器塔向上移动而被吸收在单元
11、12、14、16和18中。在吸收之后，气体中的主要挥发性组分是水。该气体还含有低浓度的溴化氢。气体通过排出气体出口离开高压吸收塔。为避免压力控制阀25中的腐蚀，将排出气体F在第一排出气体预加热器20中预热，其将排出气体的温度升高至高于水露点至少30开尔文，以产生流G。第一预加热器20直接位于高压吸收器的出口法兰上。已加热的排出气体G通过压力控制阀25并作为流H离开该系统用于进一步的下游处理。备选地，预加热器20和高压吸收器10可以经由输送管连接(图2和3)。
[0044]具体地，进入高压(HP)吸收器10的反应器排出气体A基本上是氮，具有残留的氧、碳氧化物、乙酸甲酯、乙酸、水和低浓度的溴化氢。在HP吸收器10的下部洗涤段11，将乙酸甲酯通过用乙酸洗涤移除。除雾器12在气体经由烟?式塔盘14通入上部洗涤段之前减少液体夹带。在上部洗涤段16中，将乙酸通过用水洗涤移除。除雾器18减少液体夹带。离开HP吸收器10的气体具有浓度降低很多的乙酸甲酯和乙酸。余下的组分的流动改变很小，除了水的流量现在增加以外。水现在是主要的挥发性组分，其中存在少量的溴化氢。上部和下部洗漆段可以是允许容质传质的任何类型的材料，如由Sulzer或Koch Glitsch提供的金属丝网或织物填料，穿孔金属塔盘，拉西环以及鲍尔环。
[0045]根据本实用新型，现在将气体在其通过压力控制阀25之前在热交换器20中加热。压力控制阀25控制上游G压力。气体之后通过下游H，在此它经历进一步加热和催化处理(未显示)，之后通过膨胀器和洗涤器用于排放至大气。因为通过压力控制阀25的气体在大大高于水露点的温度，并且之前在气体中的氢溴酸的任何液滴在热交换器20中蒸发，所以阀25不经受由氢溴酸的腐蚀。
[0046]实施例
[0047]与具有喷水器和分离鼓的现有技术装置比较，所公开的实用新型可以在相同的温度和压力处理相同量的反应器塔顶排出气体。下表中显示两个系统中的典型反应器塔顶排出气体流量:(I)具有喷水器和分离鼓的现有技术装置；和(2)本实用新型装置。因为本实用新型装置处理与现有技术装置相同的排出气体流量，但是采用更低资本的设备，存在固有的资本投资节约。 ^Λ存喷水器和分离鼓的 ^不Λ侖喷水器和分离鼓的^
现存技术__本实凡[新型装置
位置流体流量B: Jj 温度位置流体流量压力温度单元 Kg/h MPa摄氏度单元 Kg/h MPa摄氏度
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_____
【权利要求】
1.一种用于最小化由来自氧化反应器塔顶排出气体流的富溴化氢冷凝物的腐蚀的装置，所述装置包括: 高压吸收器(10)，所述高压吸收器(10)包括: 排出气体入口(5)，所述排出气体入口(5)适合于与氧化反应器的塔顶出口流体连通，用于接收所述氧化反应器塔顶排出气体流； 一系列吸收介质(11、12、14、16和18)，所述一系列吸收介质(11、12、14、16和18)在所述高压吸收器内部；和 排出气体出口，所述排出气体出口用于排放已通过所述一系列吸收介质(11、12、14、16和18)的气态组分； 排出气体预加热器(20)，所述排出气体预加热器(20)与所述高压吸收器(10)的排出气体出口流体连通，用于预热来自所述高压吸收器(10)的所述排出气体出口的气态组分；和 压力控制阀(25)，所述压力控制阀(25)与所述排出气体预加热器(20)流体连通，用于控制所述高压吸收器(10)的压力，其中所述压力控制阀(25)在所述排出气体预加热器(20)的下游。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述排出气体出口在所述高压吸收器内部。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述排出气体预加热器(20)连接至在所述高压吸收器(10)的顶部上的出口法兰。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述排出气体预加热器(20)使用输送管(22)连接至所述高压吸收器(10)，此外其中所述排出气体预加热器(20)是垂直布置的。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述排出气体预加热器(20)使用输送管(22)连接至所述高压吸收器(10)，此外其中所述排出气体预加热器(20)是水平布置的。
【文档编号】B01J4/00GK203990254SQ201420412113
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】约翰·林巴赫 申请人:因温斯特技术公司