專利名稱：一種pta母液回收系統及其回收方法
技術領域：
本發明涉及一種從PTA母液中回收有機固體循環利用的工藝，特別是一種PTA母液回收系統及其回收方法。
背景技術：
PTA (精對苯二甲酸)母液，是PTA生產過程中的加氫精制單元，CTA (粗對苯二甲酸)經加氫還原、結晶、離心分離、閃蒸之后得到的母液，其中含有大量TA、4-CBA(對羧基苯甲醛)等有機固體顆粒、少量催化劑、可溶于水的P_TA(對甲基苯甲酸)、HAc以及其他金屬離子，又稱母固廢液。PTA精制單元是將CTA經打漿加熱溶解后進入精制反應器，以水為溶劑，在Co、Mn等催化劑作用下，用氫氣使漿料中主要雜質4-CBA還原成可溶于水的p-TA，再通過冷卻結晶、離心分離或過濾、干燥等工藝，制得產品PTA。PTA母液是在TA離心分離或過濾過程中分離出的大量水溶液，此溶液含有TA、p-TA、4-CBA等有機物、HAc和少量催化劑、以及其他
金屬離子。傳統的TA工藝中PTA的精制母液直接排入污水處理系統，不對其中有用成分PTA、4-CBA等有機物、貴金屬催化劑進行回收。我國PTA需求量呈逐年上升趨勢，隨著PTA生產裝置的新建及擴建，PTA母液產量將大幅增加。PTA母液中的可用物質TA、4-CBA等有機物以及少量貴金屬催化劑的存在一方面會造成資源的嚴重浪費，如回收可節省大量PTA生產原料及昂貴的金屬催化劑；另一方面，增大了母液的COD、BOD含量，增加后續污水處理工藝的負擔。所以，對PTA母固廢液進行處理，回收其中的有機物雜質，無論從經濟角度還是環保角度都非常必要。但現有技術存在以下缺點I、采用換熱器直接冷卻降溫，占地面積大，能耗高。2、采用單級過濾形式進行固液分離，有機固體回收率低。3、過濾后有機固體含濕率高，需要設置干燥機進行干燥處理，設備投資成本高，電力消耗高。
發明內容
為了克服上述技術中存在的缺點和不足之處，本發明的目的是要設計一種可節約能耗、節省占地面積、高效回收PTA母液中有機固體、降低有機固體含濕率同時降低設備投資成本的PTA母液回收系統及其回收方法。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種PTA母液回收系統，包括PTA母液真空冷卻系統和PTA母液過濾回收系統；所述的PTA母液真空冷卻系統由母液真空冷卻罐、一級換熱器、蒸汽真空噴射器、二級換熱器、母液輸送泵組成；所述的母液真空冷卻罐的母液出口連接母液輸送泵的進口 ；所述的母液真空冷卻罐上部蒸汽出口連接一級換熱器的進口 ；所述的一級換熱器的冷凝液出口連接母液真空冷卻罐的冷凝液進口 ；所述的一級換熱器的蒸汽出口連接蒸汽真空噴射器的進口 ；所述的蒸汽真空噴射器的進口還與低壓蒸汽管道出口連接；所述的蒸汽真空噴射器的出口連接二級換熱器的進口；所述的PTA母液過濾回收系統由袋式過濾器、三級換熱器、金屬燒結過濾器、清液罐、氮氣儲罐、打漿罐、漿液輸送泵組成；所述的母液輸送泵的出口連接袋式過濾器進口 ；所述的袋式過濾器出口連接三級換熱器的進口 ；所述的三級換熱器的出口連接金屬燒結過濾器的進口 ；所述的金屬燒結過濾器出口連接清液罐的進口 ；所述的清液罐的出口連接清液出口管道；所述的氮氣儲罐的出口分別連接袋式過濾器和金屬燒結過濾器的上部氣體管道進口 ；所述的袋式過濾器和金屬燒結過濾器的排渣管道出口分別連接到打漿罐的進口 ；所述的打漿罐出口連接漿液輸送泵的進口 ；所述的漿液輸送泵出口連接精制PTA后續處理設備。本發明所述的一級換熱器、二級換熱器和三級換熱器均采用管式換熱器。本發明所述的袋式過濾器采用燭式濾芯，過濾精度5 Pm。本發明所述的金屬燒結過濾器采用不銹鋼金屬粉末燒結濾芯，過濾精度0. 5 y m。一種PTA母液回收系統的回收方法，包括以下步驟A、PTA母液真空冷卻PTA母液蒸汽進入母液真空冷卻罐，PTA母液蒸汽經一級換熱器冷卻，由100°c PTA母液蒸汽轉化為60 70°C PTA母液冷凝液；來自低壓蒸汽管道的低壓蒸汽作為動力蒸汽，進入蒸汽真空噴射器，在蒸汽真空噴射器內與來自一級換熱器的出口 PTA母液冷凝液混合，攜帶PTA母液冷凝液一起向前運動，經二級換熱器冷卻，低壓蒸汽由150 180°C轉化為100°C冷凝液，從而在蒸汽真空噴射器內形成真空；PTA母液蒸汽經蒸汽真空噴射器抽吸后，母液真空冷卻罐內壓力降至_80kpa，PTA母液溫度降至60 70°C，PTA有機固體顆粒會析出；含有PTA有機固體顆粒的PTA母液由母液輸送泵送至PTA母液過濾回收系統；B、PTA母液過濾回收經步驟A處理后的PTA母液進入PTA母液過濾回收系統中的袋式過濾器進行一級過濾，經過袋式過濾器進行固液分離，PTA母液進入三級換熱器，溫度降至40 50°C，進一步有PTA和4-CBA有機固體顆粒析出，然后PTA母液進入金屬燒結過濾器,過濾出新析出的PTA和4-CBA有機固體顆粒,最后PTA母液進入清液罐；袋式過濾器和金屬燒結過濾器中攔截的PTA、4-CBA有機固體被氮氣吹干后進入打漿罐，由漿液輸送泵向外輸出。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果I、由于本發明采用PTA母液真空冷卻系統，當PTA母液介質進入母液真空冷卻罐，來自低壓蒸汽管道的蒸汽作為動力蒸汽，進入蒸汽真空噴射器，在蒸汽真空噴射器內與來自一級換熱器的出口母液蒸汽混合，攜帶母液蒸汽一起向前運動，從而在蒸汽真空噴射器內形成真空；母液蒸汽經蒸汽真空噴射器抽吸后，母液真空冷卻罐內形成-SOkpa的負壓力，PTA母液沸點隨壓力降低，不斷的有PTA母液蒸發進入真空噴射器，由于液體蒸發會帶走大部分熱量，因此PTA母液真空冷卻罐里的母液溫度會大大降低，與傳統的只采用換熱 器的冷卻方式相比，降低了所需換熱面積、減少了換熱設備數量，可節約能耗40%，節省占地面積30%。2、由于本發明采用袋式過濾器和金屬燒結過濾器兩級過濾，有機固體回收率彡 98%。3、由于本發明PTA母液過濾回收系統采用氮氣吹干濾芯攔截的有機固體中大部分水分，可得到含濕率較低的有機固體，因此省略了額外的干燥設備，大大節省設備投資成本，降低能源消耗。
本發明共有4幅附圖。其中圖I是PTA母液回收系統工藝裝置示意圖。圖2是PTA母液回收系統工藝流程示意圖。圖3是PTA母液真空冷卻系統工藝裝置示意圖。圖4是PTA母液過濾回收系統工藝裝置示意圖。圖中1、母液真空冷卻罐，2、一級換熱器，3、蒸汽真空噴射器，4、二級換熱器，5、母液輸送泵，6、袋式過濾器，7、三級換熱器，8、金屬燒結過濾器，9、清液罐，10、打漿罐，11、漿液輸送泵，12、氮氣儲罐。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進行進一步的說明。如圖1-4所示，一種PTA母液回收系統，包括PTA母液真空冷卻系統和PTA母液過濾回收系統；所述的PTA母液真空冷卻系統由母液真空冷卻罐I、一級換熱器2、蒸汽真空噴射器3、二級換熱器4、母液輸送泵5組成；所述的母液真空冷卻罐I的母液出口連接母液輸送泵5的進口 ；所述的母液真空冷卻罐I上部蒸汽出口連接一級換熱器2的進口 ；所述的一級換熱器2的冷凝液出口連接母液真空冷卻罐I的冷凝液進口 ；所述的一級換熱器2的蒸汽出口連接蒸汽真空噴射器3的進口 ；所述的蒸汽真空噴射器3的進口還與低壓蒸汽管道出口連接；所述的蒸汽真空噴射器3的出口連接二級換熱器4的進口；所述的PTA母液過濾回收系統由袋式過濾器6、三級換熱器7、金屬燒結過濾器8、清液罐9、氮氣儲罐12、打漿罐10、漿液輸送泵11組成；所述的母液輸送泵5的出口連接袋式過濾器6進口 ；所述的袋式過濾器6出口連接三級換熱器7的進口 ；所述的三級換熱器7的出口連接金屬燒結過濾器8的進口 ；所述的金屬燒結過濾器8出口連接清液罐9的進口 ；所述的清液罐9的出口連接清液出口管道；所述的氮氣儲罐12的出口分別連接袋式過濾器6和金屬燒結過濾器8的上部氣體管道進口 ；所述的袋式過濾器6和金屬燒結過濾器8的排渣管道出口分別連接到打漿罐10的進口 ；所述的打漿罐10出口連接漿液輸送泵11的進口 ；所述的漿液輸送泵11出口連接精制PTA后續處理設備。所述的一級換熱器2、二級換熱器4和三級換熱器7均采用管式換熱器。所述的袋式過濾器6采用燭式濾芯，過濾精度5 y m。所述的金屬燒結過濾器8采用不銹鋼金屬粉末燒結濾芯，過濾精度0. 5 y m。一種PTA母液回收系統的回收方法，包括以下步驟A、PTA母液真空冷卻PTA母液蒸汽進入母液真空冷卻罐1，PTA母液蒸汽經一級換熱器2冷卻，由100°C PTA母液蒸汽轉化為60 70°C PTA母液冷凝液；來自低壓蒸汽管道的低壓蒸汽作為動力蒸汽，進入蒸汽真空噴射器3，在蒸汽真空噴射器3內與來自一級換熱器2的出口 PTA母液冷凝液混合，攜帶PTA母液冷凝液一起向前運動，經二級換熱器4冷卻，低壓蒸汽由150 180°C轉化為100°C冷凝液，從而在蒸汽真空噴射器3內形成真空；PTA母液蒸汽經蒸汽真空噴射器3抽吸后，母液真空冷卻罐I內壓力降至_80kpa，PTA母液溫度降至60 70°C，PTA有機固體顆粒會析出；含有PTA有機固體顆粒的PTA母液由母液輸送泵5送至PTA母液過濾回收系統；B、PTA母液過濾回收經步驟A處理后的PTA母液進入PTA母液過濾回收系統中的袋式過濾器6進行一級過濾，經過袋式過濾器6進行固液分離，PTA母液進入三級換熱器7，溫度降至40 50°C，進一步有PTA和4-CBA有機固體顆粒析出，然后PTA母液進入金屬燒結過濾器8，過濾出新析出的PTA和4-CBA有機固體顆粒，最后PTA母液進入清液罐9 ;袋式 過濾器6和金屬燒結過濾器8中攔截的PTA、4-CBA有機固體被氮氣吹干后進入打衆罐10,由衆液輸送泵11向外輸出。
權利要求
1.一種PTA母液回收系統，其特征在于包括PTA母液真空冷卻系統和PTA母液過濾回收系統； 所述的PTA母液真空冷卻系統由母液真空冷卻罐(I)、一級換熱器(2)、蒸汽真空噴射器(3)、二級換熱器(4)、母液輸送泵(5)組成；所述的母液真空冷卻罐(I)的母液出口連接母液輸送泵(5)的進口 ；所述的母液真空冷卻罐(I)上部蒸汽出口連接一級換熱器(2)的進口 ；所述的一級換熱器(2)的冷凝液出口連接母液真空冷卻罐(I)的冷凝液進口 ；所述的一級換熱器(2)的蒸汽出口連接蒸汽真空噴射器(3)的進口 ；所述的蒸汽真空噴射器(3)的進口還與低壓蒸汽管道出口連接；所述的蒸汽真空噴射器(3)的出口連接二級換熱器⑷的進口 ； 所述的PTA母液過濾回收系統由袋式過濾器￠)、三級換熱器(7)、金屬燒結過濾器(8)、清液罐(9)、氮氣儲罐(12)、打漿罐(10)、漿液輸送泵(11)組成；所述的母液輸送泵(5)的出口連接袋式過濾器(6)進口 ；所述的袋式過濾器￠)出口連接三級換熱器(7)的進口 ；所述的三級換熱器(7)的出口連接金屬燒結過濾器(8)的進口 ；所述的金屬燒結過濾器(8)出口連接清液罐(9)的進口 ；所述的清液罐(9)的出口連接清液出口管道；所述的氮氣儲罐(12)的出口分別連接袋式過濾器(6)和金屬燒結過濾器(8)的上部氣體管道進口 ；所述的袋式過濾器(6)和金屬燒結過濾器⑶的排渣管道出口分別連接到打漿罐(10)的進口 ；所述的打漿罐(10)出口連接漿液輸送泵(11)的進口 ；所述的漿液輸送泵(11)出口連接精制PTA后續處理設備。
2.根據權利要求I所述的一種PTA母液回收系統，其特征在于所述的一級換熱器(2)、二級換熱器(4)和三級換熱器(7)均采用管式換熱器。
3.根據權利要求I所述的一種PTA母液回收系統，其特征在于所述的袋式過濾器(6)采用燭式濾芯，過濾精度5 ii m。
4.根據權利要求I所述的一種PTA母液回收系統，其特征在于所述的金屬燒結過濾器(8)采用不銹鋼金屬粉末燒結濾芯，過濾精度0.5 Pm。
5.一種PTA母液回收系統的回收方法，其特征在于包括以下步驟 A、PTA母液真空冷卻PTA母液蒸汽進入母液真空冷卻罐(I)，PTA母液蒸汽經一級換熱器(2)冷卻，由100°C PTA母液蒸汽轉化為60 70°C PTA母液冷凝液；來自低壓蒸汽管道的低壓蒸汽作為動力蒸汽，進入蒸汽真空噴射器(3)，在蒸汽真空噴射器(3)內與來自一級換熱器(2)的出口 PTA母液冷凝液混合，攜帶PTA母液冷凝液一起向前運動，經二級換熱器(4)冷卻，低壓蒸汽由150 180°C轉化為100°C冷凝液，從而在蒸汽真空噴射器(3)內形成真空；PTA母液蒸汽經蒸汽真空噴射器(3)抽吸后，母液真空冷卻罐⑴內壓力降至-80kpa，PTA母液溫度降至60 70°C，PTA有機固體顆粒會析出；含有PTA有機固體顆粒的PTA母液由母液輸送泵(5)送至PTA母液過濾回收系統； B、PTA母液過濾回收經步驟A處理后的PTA母液進入PTA母液過濾回收系統中的袋式過濾器(6)進行一級過濾，經過袋式過濾器(6)進行固液分離，PTA母液進入三級換熱器(7)，溫度降至40 50°C，進一步有PTA和4-CBA有機固體顆粒析出，然后PTA母液進入金屬燒結過濾器(8)，過濾出新析出的PTA和4-CBA有機固體顆粒，最后PTA母液進入清液罐(9);袋式過濾器(6)和金屬燒結過濾器(8)中攔截的PTA、4-CBA有機固體被氮氣吹干后進入打漿罐(10)，由漿液輸送泵(11)向外輸出。
全文摘要
本發明公開了一種PTA母液回收系統及其回收方法，所述的系統包括PTA母液真空冷卻系統和PTA母液過濾回收系統；所述的PTA母液真空冷卻系統由母液真空冷卻罐、一級換熱器、蒸汽真空噴射器、二級換熱器、母液輸送泵組成；所述的PTA母液過濾回收系統由袋式過濾器、三級換熱器、金屬燒結過濾器、清液罐、氮氣儲罐、打漿罐、漿液輸送泵組成。由于本發明采用PTA母液真空冷卻系統，母液真空冷卻罐內形成-80kpa的負壓力，不斷有PTA母液蒸發進入真空噴射器，由于液體蒸發會帶走大部分熱量，與傳統的只采用換熱器的冷卻方式相比，降低了所需換熱面積、減少了換熱設備數量，可節約能耗40％，節省占地面積30％。
文檔編號C07C51/42GK102616969SQ201210109118
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者劉喜才 申請人:大連華氏流體設備有限公司