RO111420B1 - Procedeu pentru purificarea unui gaz rezidual, rezultat de la un proces de oxidare - Google Patents

Procedeu pentru purificarea unui gaz rezidual, rezultat de la un proces de oxidare Download PDF

Info

Publication number
RO111420B1
RO111420B1 RO93-00216A RO9300216A RO111420B1 RO 111420 B1 RO111420 B1 RO 111420B1 RO 9300216 A RO9300216 A RO 9300216A RO 111420 B1 RO111420 B1 RO 111420B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
gas
absorption
residual gas
weight
temperature
Prior art date
Application number
RO93-00216A
Other languages
English (en)
Inventor
Rudolf Modic
Hermann-Josef Korte
Anton Schoengen
Johann-Heinrich Schroeder
Jorg Porschen
Original Assignee
Huels Chemische Werke Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huels Chemische Werke Ag filed Critical Huels Chemische Werke Ag
Publication of RO111420B1 publication Critical patent/RO111420B1/ro

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/22—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being gaseous at standard temperature and pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Description

Invenția se referă la un procedeu pentru purificarea unui gaz rezidual încărcat cel puțin cu xilen, procedeul cuprinzând eventual pe lângă alte trepte de procedeu, cel puțin o spălare a gazului rezidual. Gazul rezidual este încărcat cu xilen și eventual și cu alte substanțe aromatice și eventual alifatice. Gazul rezidual care trebuie purificat provine de la o oxidare produsă la o presiune de 5 până la 50 bar, a xilenului cu gaz cu conținut de oxigen, de exemplu, din oxidarea cu aer a para-xilolului (p-X) după așa-numitul procedeu Witten-DMT pentru obținerea dimetiltereftalatului (DMT).
Conform procedeului Witten-DMT se oxidează un amestec din p-X și metilester al acidului paratoluilic (p-TC) în fază lichidă, în absența solvenților străini de proces și a compușilor de halogen, la o presiune de cca 4 până la 8 bar și la o temperatură de cca 140 până la 18O°C cu oxigen din aer, în prezența unor catalizatori dizolvați, de oxidare, din metale grele, de exemplu, în prezența unui amestec de compuși de cobalt și mangan. (vezi DE-PS-2010137).
în cadrul acestui procedeu industrial utilizat la scară mare se obține oxidarea cu oxigenul din aer un gaz rezidual, care, în funcție de presiunea la oxidare și temperatura de oxidare și în funcție de datele fizice ale substanței, este saturat în mod tipic cu următoarele fracțiuni :
a) 0,4 până la 0,6 % dintr-o fracțiune cu punct de fierbere mai ridicat, din DMT, monometiltereftalat (MMT), metilester al acidului tereftalaldehidic (TAE), acid para-toluilic (p-TA) și acid tereftalic (TPA). Câteva din aceste produse formează la răcire sublimate cu temperatură de topire ridicată, în măsura în care ele nu sunt dizolvate în celelalte componente ;
b) 14 până la 22 % în greutate dintr-o fracțiune insolubilă în apă cu temperatură de fierbere medie din produse ca p-TE, metilester al acidului benzoic (BME) și p-X ;
c) 7 până la 10% în greutate dintr-o fracțiune cu punct de fierbere mediu din produse insolubile în apă ca acid acetic, acid formic, apă de reacție și metanol ;
d) 0,2 până la 0,3 % în greutate de substanțe cu temperatură de fierbere joasă cum ar fi acetatul de metil, formiatul de metil, acetaldehida, formaldehida, dimetileterul și altele asemănătoare.
Gazul purtător pentru substanțele de mai sus constă din :
e) azotul din aer ;
f) o cantitate rămasă de oxigen de 0,5 până la 3% în greutate (la atingerea limitelor de explozie de 6 până la 8% în greutate ) ;
g) produsele secundare de reacție C02 cu 1 până la 3% în greutate precum și CO cu 0,3 până la 2,0 % în greutate.
Din punct de vedere economic, substanțele menționate se împart în așanumitele produse valoroase și substanțe reziduale. Produsele valoroase se reciclează în proces.
Substanțele reziduale trebuie să fie îndepărtate ținând seama cât mai mult posibil de protecția mediului înconjurător. Din aceste substanțe reziduale fac parte între altele CO precum și substanțele care fierb ușor, cum sunt acetaldehidă, formaldehidă, dimetileter precum și acidul acetic și acidul formic.
Dintre substanțele valoroase se pot deosebi cele solubile în apă ca metanolul precum și cele insolubile în apă cum sunt p-X, DMT, p-TE, etc.
Cu privire la Procedeul WittenDMT (procedeul Katzschmann) se face referire la DE-PS-1041945, DE-PS1299627, DE-0S-2014012, DE-C3-2244 662, DE-C3-2427875, DE-C2-2916197, DE-C2-3011858, DE-C2-303 045, DE-C23044617, EP-B1-0053241, DE-C13151383, EP-B1-0156133, EP-B1-0
157122, DE-CI-3440650, WO 90/09367 precum și la Hydrocarbon Processing, November 1983, p.91. în măsura în care se face referire, în descrierea de față, la procedeul în totalitatea lui, se iau în considerație documentațiile menționate.
Gazul rezidual din oxidarea procedeului Witten-DMT se răcește în mod
RO 111420 Bl obișnuit în mai multe trepte; în acest fel componentele cu punct de fierbere mai ridicat și mediu se separă prin condensare în mare măsură, în trepte. După o spălare cu apă rece, curentul de gaz rezidual se eliberează, într-o adsorbție cu cărbune activ, de componentele organice rămase, în mare măsură (Ullmann, Ediția 4, 1982, voi. 22, p. 529 ff; DE-CI3440650; DE-AI-2461092).
purificare asemănătoare a gazelor reziduale cu răcire și apoi spălare cu apă este cunoscută din așa-numitul procedeu AMOCO pentru gazele reziduale de la oxidare (Ullmann, ediția 4, 1982, voi.22, p.519 ff).
Această purificare a gazelor reziduale are dezavantajul, că treapta de adsorbție [instalația de cărbune activ) poate fi exploatată numai discontinuu, că prelucrarea desorbantului de cărbune activ este scump și că folosirea energiilor conținute în gazul rezidual este posibilă numai în mod limitat. în fine, cu o adsorbție cu cărbune activ nu este posibil să se îndepărteze CO conținut în gazele reziduale.
Din GB-A 2097476 (= DE-AI3215437) se cunoaște un procedeu pentru folosirea energiei mecanice a unui gaz rezidual, la care gazul rezidual este folosit pentru răcirea unei turbine cu gaz cu amestecarea apoi cu aerul de ardere. O ardere a gazului rezidual este în acest caz nici posibilă, nici prevăzută.
Din EP-A3 0190649 este cunoscut un procedeu pentru separarea substanțelor volatile toxice dintr-un aer evacuat, printr-o spălare în contracurent cu un ulei esteric cu vâscozitate redusă. Totuși această publicație nu conține indicații asupra presiunii la absorbție, asupra punctului de fierbere a lichidului de spălare și a aplicabilității unei astfel de absorbție pentru purificarea unui gaz rezidual de la o oxidare cu aer a xilenului.
De aceea, scopul invenției de față este să se îndepărteze xilenul conținut în gazele reziduale în mod continuu și cât mai complet.
Un alt scop al invenției (obiectul revendicărilor secundare) este utilizarea în cât mai mare măsură posibilă a energiei conținute în gazul rezidual (presiune, temperatură, produse oxidabile). în fine, un alt scop al invenției este să reducă la minim cota parte de CO din gazul rezidual.
Procedeul, conform prezentei invenții, înlătură dezavantajele menționate prin aceea că gazul rezidual care provine din oxidarea para-xilenului se răcește și se condensează parțial la o temperatură de 10 până la 120°C, de preferință la 30 până la 60°C, o mare parte a componentelor organice și a apei conținute în gazul rezidual fiind trecute în stare lichidă, condensarea putând fi efectuată întro instalație de spălare și/sau într-o instalație de condensare, curentul de gaz rezidual rămas, care conține între altele para-xilen și metanol se supune unui proces de absorbție într-o treaptă sau în mai multe trepte pentru îndepărtarea acestor substanțe, utilizându-se ca agent de adsorbție un ester sau un amestec de esteri, care constă, de preferință, din metil esterul acidului benzoic și din metil esterul acidului para-toluilic, în care paraxilenul se dizolvă, eventual într-o a doua treaptă de absorbție se spală gazul rezidual îmbogățit cu solvent în contracurent cu un alt solvent, acest solvent având de preferință un punct de fierbere mai scăzut decât solventul menționat și care constă mai ales din metil ester al acidului benzoic și/sau metanol, în această treaptă gazul se răcește la o temperatură de 30 până la 20°C și se eliberează în acest timp în totalitate sau parțial de solventul din prima treaptă și conține în esență metanol ca produs valoros, eventual într-o a treia treaptă de absorbție metanolul se îndepărtează în totalitate sau parțial prin spălare cu apă la o temperatură de 10 până la 25°C, de preferință, la o temperatură de 15°C.
La utilizarea preferată a procedeului conform invenției pentru purificarea gazelor reziduale de la oxidare dintr-o oxidare cu aer a p-X, se produce, de preferință, înainte de absorbție, o condensare (parțială), mai ales la o temperatură de 35 până la 60°C, de pre
RO 111420 Bl ferință, de cca 40°C. Prin separarea condensatului se poate îndepărta cea mai mare parte din componentele organice cu punct de fierbere ridicat și mediu din gazul rezidual (p-TE, DMT, BME] precum și din p-xilen și metanol. Condensarea (parțială) poate avea loc și într-o instalație de spălare cu condensare.
Restul de curent de gaz rezidual conține ca produse valoroase mai ales pX și metanol. Produsul p-X, se îndepărtează în cadrul absorbției, conform invenției, absorbția fiind realizată, de preferință, în mai multe etape. în prima treaptă de absorbție agentul de absorbție (solventul) constă mai ales din p-TE, pX din gazul rezidual se dizolvă în p-TE până la urme și se spală cu aceasta. Gazul rezidual eliberat de p-X și îmbogățit cu solventul (p-TE) din prima treaptă de absorbție se spală, după o realizare preferată a invenției, într-o a doua treaptă de absorbție cu un alt solvent, de preferință cu un punct de fierbere mai scăzut, care constă mai ales din BME și/sau metanol, spălarea făcânduse în contracurent. Gazul rezidual care se răcește în acest timp de preferință la 20 până la 3CTC se eliberează, în această a doua treaptă de absorbție, de solventul din prima treaptă (p-TE) și conține apoi aproape exclusiv metanol ca produs valoros.
Metanolul conținut încă în gazul rezidual se absoarbe într-o altă spălare cu apă, temperatura fiind din motive energetice de cca 10 până la 2O°C, de preferință, de cca 15°C. După această a treia treaptă de absorbție gazul rezidual mai conține încă numai urme de produse valoroase.
Pentru procedeul conform invenției, este deosebit de avantajos, ca să se folosească ca agent de absorbție pentru metanol, o apă de proces îmbogățită cu substanțe reziduale distilabile (de exemplu, acid acetic, acid formic, formaldehidă etc.) dar liberă de produse valoroase. Partea sub formă de vapori preluată în curentul de gaz rezidual, de apă reziduală poate apoi să fie evacuată foarte avantajos printr-o ardere ulterioară.
Chiar când nu este necesară o absorbție a metanolului, este foarte avantajos, ca, gazul rezidual eliberat în prealabil de produse valoroase prin condensarea menționată și în același timp uscat în totalitate sau parțial, să fie saturat cu vaporii de apă reziduală obținuți prin energie reziduală, cu substanțele reziduale distilabile conținute în acești vapori de apă reziduală.
Componentele combustibile încă conținute, mai ales CO și produsele organice, provenite parțial din apa de spălare, cum ar fi acidul acetic, acidul formic precum și componentele gazului rezidual îndepărtate prin absorbție, pot fi folosite, conform unei realizări deosebit de preferate a invenției prin ardere, mai ales sub presiune, pentru încălzirea gazului rezidual, energia termică respectiv mecanică putând fi folosită într-o turbină cu detentă.
De preferință, la gazul rezidual se adaugă înainte de ardere în mod suplimentar oxigen (aer) și un combustibil, pentru a ajunge la o folosire mai rațională din punct de vedere energetic, cu un grad de eficiență mai ridicat. Este însă posibil și să se ardă componentele oxidabile în mod catalitic.
într-o formă preferată, de realizare a invenției, gazul rezidual, după ultima treaptă de absorbție, se încălzește mai întâi în contracurent cu gazul rezidual de la oxidare și apoi se saturează cu o apă reziduală de proces, care· este încărcată cu substanțe reziduale organice. în acest caz, apa reziduală poate fi evaporată cu căldura reziduală din proces. în acest mod o parte din apa reziduală de proces poate fi evacuată în mod deosebit de favorabil din punct de vedere energetic.
Cu acest procedeu, este posibil, într-un mod surprinzător de simplu să se ajungă la o purificare completă a gazului rezidual din procese de oxidare care se produc cu gaz conținând oxigen, energia conținută în gazul rezidual (termică, de substanță și mecanică) putând fi recuperată în mare măsură.
RO 111420 Bl
Invenția se explică mai detaliat cu ajutorul a două exemple de realizare, precum și prin desene. Schemele anexate arată :
- Fig. 1, instalație de purificare a gazului rezidual, conform invenției;
- Fig.2, instalație montată după cea de mai sus, pentru recuperarea energiei ;
- Fig.3, instalație alternativă de purificare a gazului rezidual similară cu fig.1.
Curenții de substanță indicați în fig.1 și 2 cu reperele numerice 100 până la 242 (încercuiți) sunt indicați în tabelul 1. în tabelul 2 sunt indicați curenții de energie cu reperele numerice 200 până la 232 (reprezentați în fig.2 cu dreptunghiuri de încercuire).
într-o instalație pentru obținerea acidului tereftalic (TPA) din DMT ca produs intermediar, corespunzător DEC2-3O44617, cu o capacitate de 250000 tone pe an, rezultă cca. 93000 kg/h gaze reziduale din oxidare, care se purifică într-o instalație de prelucrare a gazului, rezidual conform fig.1 și 2.
Pe lângă gazul rezidual de la oxidare se scot în acest caz următorii curenți de substanță din procesul în totalitatea lui :
Curentul de substanță 108, o fracțiune conținând în mod preponderent p-TE din distilarea esterului brut ;
Curentul de substanță 114, o fracțiune care conține în mod preponderent BME din așa-numita prelucrare a B-esterului ;
Curentul de substanță 184, o apă reziduală de proces încărcată cu produse reziduale organice ;
Curentul de energie 222, cca 600 kg/h dimetileter (DME) care se obține prin distilare din produsul de vârf cu conținut de metanol al hidrolizei ;
Curentul de energie 224, cca 858 kg/h reziduuri lichide combustibile din prelucrarea reziduului;
Curentul de energie 226 cca 760 kg/h gaz natural.
Exemplul 1. Curentul de gaz rezi dual 100 din oxidarea p-X cu o temperatură de 158°C, cu o presiune de 7 bar și saturat cu substanțele conform tabelului 1 se răcește în schimbătorul de căldură 2 la temperaturade 120°C, la aproximativ aceeași presiune cu curentul de gaze reziduale de evacuat 128 în contracurent (fig.1).
Apoi curentul de gaze reziduale răcite 101 se alimentează împreună cu componentele cu punct de fierbere mai ridicat în mod preponderent condensate ale substanțelor de încărcare la răcirea în continuare și parțial cu punct de fierbere mediu ale produselor valoroase și ale apei în condensatorul 4 care este exploatat cu apă de răcire.
Faza lichidă rezultată 102 se scoate din condensatorul 4 la o temperatură de 40°C și se destinde într-un separator (nereprezentat).
Amestecul de gaze reziduale 104 care iese din condensatorul 4 se alimentează la o temperatură de 40°C și cu o încărcare de 1,25 % în greutate p-X, 0,16 %în greutate metanol și 0,17 %în greutate substanțe cu punct de fierbere scăzut în partea inferioară a primei trepte de absorbție a coloanei de spălare cu absorbție 3 pentru recuperarea pxilenului.
Funcțiunea p-TE 108 din fracțiunea p-TE rezultată din procesul în totalitate lui din separarea prin distilare a esterului brut, care fracțiune p-TE este recirculată la oxidare, scoaterea având loc la o temperatură de 140°C (nereprezentată) cu ajutorul pompei de mărire a presiunii 6, fiind adusă la o presiune de 7 bar, fiind alimentată prin intermediul răcitorului 8 care funcționează cu condensat, răcindu-se la temperatura de 100°C și fiind alimentată ca solvent 110 la vârful primei trepte de absorbție a coloanei de spălare cu absorbție în două trepte 3, pentru spălarea amestecului de gaze reziduale 104 care trece prin ea, în contracurent.
Amestecul de gaze reziduale la vârful primei trepte de absorbție la o temperatură de 60°5C, sărac în xilen și
RO 111420 Bl îmbogățit cu p-TE curge direct în rezervorul celei de-a doua trepte. în această a doua treaptă, curentul de gaz rezidual se spală pentru recuperarea p-TE și se răcește mai departe.
Fracțiunea BME 114 provine din proces din separarea prin distilare a așanumitei fracțiuni de B-ester, care constă în principal din p-TE, BME, TAE precum și din metanol. Fracțiunea de B-ester se obține din fracțiunea constând din mai ales p-TE, rezultată din vârful rectificării esterului brut. Fracțiunea BME 114 prezintă o temperatură de 104°C și se aduce cu pompa de mărire a presiunii 10 la presiunea de 7 bar și se alimentează în circuitul exterior de răcire exploatat cu pompa de recirculație 9 a celei de-a doua trepte a coloanei de spălare cu absorbție 3 și se amestecă cu faza lichidă 112 care rezultă în rezervorul inferior al celei de-a doua trepte, la o temperatură de 46°C, reglându-se o temperatură de 46,5°C (curentul de substanță 116). Apoi agentul de absorbție constând în mod preponderent din BME și p-TE, în circulație se răcește întrun răcitor 11 exploatat cu apă rece, la o temperatură de 25°C și se alimentează ca solvenți și agent de răcire 118 în contracurent cu amestecul de gaz rezidual 104, pentru răcirea în continuare și condensarea produselor valoroase, la partea superioară a celei de-a doua trepte de spălare.
Solventul colectat în bazinul celei de-a doua trepte cu produsele valoroase recuperate, constând în principal din p-TE și parțial din metanol și BME, se scurg într-o parte redusă prin scurgere liberă în prima treaptă de absorbție și se scot împreună cu fracțiunea p-TE 106 rezultată în bazin și conținând p-X a coloanei de asorbție în două trepte 3 la o temperatură de 48°C și se destinde în rezervorul pentru fracțiunea p-TE care urmează a fi recirculată în proces.
Amestecul de gaz rezidual 120 care iese la vârful coloanei de spălare cu absorbție în două trepte 3, cu o temperatură de 26°C și cu o încărcare de 0,12 % în greutate metanol și 0,14 % în greutate substanțe cu punct de fierbere coborât, se alimentează în bazinul inferior al coloanei de absorbție 13 pentru recuperarea metanolului.
Apa reziduală de proces 184 săracă în metanol cu o temperatură de 40°C se aduce cu pompa de răcire a presiunii 15 la presiunea de 7 bar, se răcește în răcitorul 17 exploatat cu apă rece, la o temperatură de 15°C și se alimentează ca solvent 126 la vârful coloanei de absorbție 13 pentru spălarea în contracurent a amestecului de gaze reziduală 120 care circulă prin această coloană 13.
Amestecul de metanol-apă 122 rezultat în bazinul inferior cu o temperatură de 20°C se destinde într-un separator (nereprezentat).
Amestecul de gaze reziduale 128 care iese la vârful coloanei de absorbție 13 la o temperatură de 15°C și eliberat de produse valoroase, cu o încărcătură reziduală de 0,28 % în greutate de substanțe cu punct de fierbere mic, se preîncălzește în schimbătorul de căldură 2 prin căldura cedată în contracurent a curentului de gaz rezidual 100 la o temperatură de 131°C (curentul de substanță 130) și apoi se încălzește împreună cu oxigenul din aer 242 necesar pentru arderea ulterioară în schimbătorul de căldură 48 (fig.2) în contracurent cu curentul de gaze de fum ce urmează a fi evacuate 236, la o temperatură de 340°C (curentul de substanță 230). Gazul rezidual încălzit 230 se arde în camera de ardere 50 prin adaos de combustibil, sub forma unor reziduuri care rezultă sub formă de vapori și lichid sub presiune, constând din dimetileter (DME) (curent de energie 222) și reziduu DMT (curent de energie 224) din proces și cu gaz natural (curentul de energie 226) drept combustibil de, adaos la o presiune de 7 bar și la o temperatură de 1000°C, cu utilizarea căldurii de ardere conținute în curentul de gaze reziduale 130.
RO 111420 Bl
Gazul de fum rezultat se răcește într-un schimbător de căldură 52 prin încălzirea unui purtător de căldură și/ sau obținerea de abur de înaltă presiune, care sunt necesare în proces, la o temperatură de 65O°C (curent de substanță 234) și se alimentează într-o turbină de destindere a gazului fierbinte 54.
în turbina 54 are loc destinderea gazului de fum la o presiune de 1,05 bar în același timp o răcire la o temperatură de 38O°C.
Energia mecanică care se eliberează astfel se alimentează direct ca energie de acționare la compresorul de aer 56 care este montat pe același ax, care dă curentul de aer 150 pentru oxidare cu o presiune de 9 bar și cu o temperatură de 115°C și curentul de aer cu oxigen 242 pentru arderea ulterioară a amestecului de gaze reziduale 130 pus în libertate în același timp la o presiune de 7 bar și la o temperatură de 75°C.
Apa rezultată 152 la răcirea intermediară în timpul compresiei aerului prin răcitorul 27 exploatat cu apă de răcire se evacuează.
Gazul de fum destins și răcit 236 din turbina de gaz fierbinte 54 se răcește, pentru utilizarea mai departe a căldurii evacuate, prin schimbătorul de căldură 48 în contracurent cu curentul de gaz 228 destinat arderii ulterioare, la o temperatură de 165°C și se evacuează în atmosferă.
Așa cum se poate vedea din tabelul 1, curentul de substanță 238, gazul rezidual purificat nu mai conține practic componente organice și CO și poate fi evacuat fără probleme în atmosferă.
Pentru purificarea gazului rezidual sunt necesare, conform tabelului 2, în total 10 kW energie electrică și 18,81 MW combustibili (curenții de energie 202, 206, 208, 212 și 222-226] în schimb se folosesc 11,1 MW pentru obținerea aburului și 8,672 MW pentru compresia de aer de adaos pentru oxidator (curenți de substanță 204,228 și 230], Un bilanț al instalației conform fig. 1 și Un bilanț al instalației, conform fig.1 și 2, indică o recuperare netă de energie de 980 kW din gazul rezidual.
O purificare a gazului rezidual din stadiul tehnic actual cu condensare în trei trepte și adsorbție pe cărbune activ necesită fără treptele de prelucrare auxiliare un consum de energie net de 1,852 MW la un efect mult mai prost de purificare a gazului rezidual. Astfel, procedeul, conform acestei invenții, dă posibilitatea pe lângă cea a unei purificări mai bune, unei economisiri de energie de cca. 2,8 MW.
Exemplul 2. în fig. 3 este reprezentata o purificare alternativă a gazului rezidual, care corespunde foarte mult instalației reprezentate în fig.1. După condensarea parțială a substanțelor încărcate în răcitorul 4, se scoate din gazul rezidual mai întâi în spălătorul 3A, p-X însă dizolvat cu un amestec din p-TE și BME. în cea de.a doua desorbție 3B se spală cu metanol 134 BME și p-TE dizolvați în curentul de gaz rezidual. La sfârșit se spală în coloana de spălare 18 cu apă metanolul dizolvat în gazul rezidual.
RO 111420 Bl
14
Tabelul 7.7.
Curent de substanță Substanța Unitatea 100 101 102 104 106 108 110
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Cantitatea kg/oră 93402 93402 24083 69319 6287 5000 5000
Presiunea bar 7 7 7 7 1,1 7
Temperatura °C 158 120 40 40 48 140 100
Conținut de căldură* kW 10916 8365 638 569 167 362 259
Subst. cu pf. ridicat % în greutate urme urme urme
DMT DMI DM0 % în greutate 0,21 0,21 0,81 11,93 15,00 15,00
MMT % în greutate 0,02 0,02 0,08
TPA %în greutate urme urme urme
TAE % în greutate 0,03 0,03 0,12 3,18 4,00 4,00
p-TE % în greutate 3,67 3,67 14,22 urme 58,56 73,60 73,60
p-TA % în greutate 0,21 0,21 0,81 0,32 0,40 0,40
BME % în greutate 2,10 2,10 8,12 urme 6,00 7,00 7,00
Xileni %în greutate 12,35 12,35 44,34 1,25 13,72
Acetat de metil % în greutate 0,11 0,11 0,25 0,06 0,15
Formiat de metil %în greutate 0,05 0,05 0,08 0,04 0,02
Acid acetic %în greutate 0,42 0,42 1,59 0,01 0,15
DME % în greutate
Acid formic %în greutate 0,21 0,21 0,78 0,01 0,09
RO 111420 Bl
Continuare tabelul 1.1.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Aldehidă acetică % în greutate 0,05 0,05 0,06 0,04 urme
Metanol %în greutate 0,65 0,65 2,06 0,16 0,50
Bioxid de carbon % în greutate 1,50 1,50 2,02
Oxigen % în greutate 2,32 2,32 3,13
Monoxid de carbon %în greutate 0,41 0,41 0,55
Azot % în greutate 68,48 68,48 92,27
Apă % în greutate 7,20 7,20 26,67 0,45 4,38
NOX ca N02 % în greutate
Observație: urme egal cu < 0,01 % în greutate x) Temperatura de referință 0°C
Tabelul 1.2.
Curent de substanță Substanța Unitatea 112 114 116 118 120 122 126
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Cantitatea kg/oră 76833 100 76933 76933 68132 9392 9500
Presiunea bar 7 1.1 7 7 7 7 7
Temperatura °C 46 104 46,5 25 26 20 15
Conținut de căldurăx kW 2041 6 2290 1758 540 205 162
Subst. cu pf. ridicat % în greutate
DMT DMI DM0 %în greutate 0,32 0,32 0,32
MMT %în greutate
RO 111420 Bl
18
Continuare tabelul 1.2.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
TPA % în greutate
TAE % în greutate 0,26 0,26 0,26
p-TE %în greutate 37,83 37,78 37,78 urme
p-TA %în greutate 1,01 0,01 0,01
BME %în greutate 57,90 98,00 57,95 0,02
Xileni % în greutate 0,11 0,11 0,11 urme urme
Acetat de metil %în greutate 0,25 0,25 0,25 0,05
Formiat de metil %în greutate 0,07 0,07 0,07 0,04
Acid acetic %în greutate
DME % în greutate
Acid formic % în greutate 0,08 0,08 0,08 urme 0,78 1,10
Aldehidă acetică %în greutate 0,05 0,05 0,05 0,05
Metanol % în greutate 0,83 2,00 0,83 0,83 0,11 0,86 0,05
Bioxid de carbon %în greutate 2,05
Oxigen %în greutate 3,18
Monoxid de carbon %în greutate 0,56
Azot %în greutate 93,8 8
Apă % în greutate 2,28 2,28 2,28 0,05 96,81 96,62
NO* ca NOa %în greutate
Observație : urme egal cu < 0,01 % în greutate xl Temperatura de referință 0°C r
RO 111420 Bl □ cu cn
230 95150 340 9750 urme o o urme 0,04 0,03 X O o 0,03 0,03 urme 1,47 8,79 0.40 88,80
co cu cu 95150 X 123 3329 urme 0,01 I urme o o 0,03 0.07 0,03 0,03 urme 1,47 8,79 0,40 O 00 oo‘ 00 cu co O
184 9500 1.1 O 440 urme CU CU cu O 0,05 cu co □
152 443 - ra cu ra 100,096,62
O LD 83535 cn ra O ra X cu co ra cu 76,57 0,30
130 O 'T cu ra CD X 131 CD X CU urme CU o o urme 0,05 0,03 o □ 0,05 0,05 urme ra O cu 3,17 0,56 93,73 0,17
ra cu 68240 X ra 497 urme cu O O urme ra O o 0,03 o o 0,05 0,05 urme 2,05 3,17 0,56 93,73 0,17
Unitatea kq/oră bar ω 0 £ % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate %în qreutate % în qreutate % în qreutate %în qreutate %în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate % în qreutate
Curent de substanță Substanță Cantitatea Presiunea Temperatura Conținut de căldură* Subst. cu p.f.ridicat DMT DMI DM0 MMT TPA LLI £ £ BME Xileni Acetat de metil Formiat de metil Acid acetic DME ' Acid formic Aldehidă acetică Metanol Bioxid de carbon Curent de substanță Oxiqen Monoxid de carbon Azot Apă c\ O z cn o O Z
Observație : Urme egal cu < 0,01 %în greutate
Temperatura de referință °C
RO 111420 Bl
CU o CD in CD CD o ,56 Q
cu tu in co CD
CU cu rs o
CO
240 11088 Γ* in 787 23,04 76,27 CD CD O
CD 68 in in r~x rs CO ω
co co o CD in in X CD E
cu 97 V cu cd CD CU c_ D
CD ID 00
CD CD n rs X CO Φ
CD CO O CD CD in X CD E
CU 97 co (J cu cd’ 00 CU c_ o
CO Π rs
CD o in CO Φ
CO CO rs in CD in CD E
CU 97 CD CD cu 86 CU c_ ZJ
CD in 77
ω CD LJ rs CO Φ
co CO r- y CD in CD E
cu 97 Γ— 36 cu 86 CU C_ ZJ
8 8 0) 44 8 8 ω 44 Φ 4-3 8 8 8 Φ 4-3 Φ 44 Φ 44 Φ 44 Φ 44 8 Φ 44 Φ Φ Φ Φ Φ
CD xo 8 8 8 8 3 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 is 8 8 8 8
8 c_ □ □ Σ3 O □ ZJ □ □ o 1 Π O O “J ZJ O o O Z3 O
o C_ ω OJ 0) Φ ω ω Φ ω ω φ (13 Φ Φ Φ 0) Φ Φ Φ Φ Φ ω Φ
4-5 X cx c_ C_ £_ c_ u L. c_ t_ c_ c_
c cd CI CD cd oj σ OJ CD CD o CD CD CD CD CD CD CD CD 03 CD CD O
=) £ £ £ £ £ £ <£ £ £ £ £ £ £ £ £ £ £ £ £ £ £
£ £ £ £ £ S? £ ă? £ £ s£> σ' £ £ & χΟ χθ C's £ £ £
’8- X >CD 4J m
c: C_ o T3 c
s O Q o c o _Q
ω X) >C0 L. Σ Φ _o o c_ co
O CD O «4-J L) Φ E Idehidă acet c_ o
ω •o £ £ β tu ω C_ _Q □ 3 antitatea resiunea emperatur onținut de ubst. cu p. iMT DMI IMT < 0- LU < •TE TA ME ileni cetat de rr ormiat de i cid acetic LU cid formic 1 etanol ioxid de ca xigen lonoxid de 44 O xo Q. 0 o z co o o
ω ω ω OL h- ω CD LJ z î— Ci. Q. m x < LL < u < < m o z < z
Observație : Urme egal < 0,01 % în greutate x Temperaturade referință °C.
RO 111420 Bl
Tabelul 2
24
Curentul de energie încărcătură în încărcarea și repartiția energiei (kW)
Abur Combustibil Energie electrică Căldură evac.
200 Condensator 4 7158
202 Pompă 6 2
204 Răcitor 8 -103
206 Pompă 9 3
208 Pompă 10 1
210 Răcitor 11 289
212 Pompă 15 4
214 Răcitor 17 278
221 Răcitor intermediar 27 6128
222 Căldură de ardere DME 4940
224 Căldura de ardere Reziduu DMT 8150
226 Căldura de combustie gaz natural 5720
228 Schimbător de căldură 52 -11025
230 Turbina cu gaz fierbinte 54 -8672
232 Compresorul de aer 56 8672
temperatura de referință O°C
Prescurtări
DME - Dimetileter
DMI - Dimetilizoftalat
DM0 - Dimetilortoftalat
DMT - Dimetiltereftalat
MMT - Monometiltereftalat p -TA - Acid para-toluilic p-TE - Metil ester al acidului para-toluilic (ester pT) p-X - Para - xilen
TPA - Acid tereftalic
TAE - Metil ester al acidului tereftalaldehidic
BME - Metilester al acidului benzoic
Substanțele cu punct de fierbere ridicat sunt substanțe organice nedefinite detaliat, cu puncte de fierbere mai ridicate decât substanțele indicate mai sus.

Claims (8)

  1. Revendicări
    1. Procedeu pentru purificarea unui gaz rezidual, care provine de la un proces de oxidare cu aer a xilenului, gaz 5 care este la presiunea de 5 până la 50 bar și este impurificat cu cel puțin xilen, constând dintr-o spălare a gazului rezidual, caracterizat prin aceea că, gazul rezidual care provine din oxidarea para- 10 xilenului se răcește și se condensează parțial la o temperatură de 10 până la 12O°C, de preferință, la 30 până la 6O°C, o mare parte a componentelor organice și a apei conținute în gazul 15 rezidual fiind trecute în stare lichidă, condensarea putând fi efectuată într-o instalație de spălare și/sau într-o instalație de condensare, curentul de gaz rezidual rămas, care conține între altele 20 para-xilen și metanol se supune unui proces de absorbție într-o treaptă sau în mai multe trepte pentru îndepărtarea acestor substanțe, utilizându-se ca agent de absorbție un ester sau un amestec 25 de esteri, care constă, de preferință, din metil esterul acidului benzoic și din metil esterul acidului para-toluilic, în care paraxilenul se dizolvă, eventual într-o a doua treaptă de absorbție se spală gazul re- 30 zidual îmbogățit cu solvent în contracurent cu un alt solvent, acest solvent având de preferință un punct de fierbere mai scăzut decât solventul menționat și care constă, mai ales, din metil ester al 35 acidului benzoic și/sau metanol, în această treaptă gazul se răcește la o temperatură de 30 până la 2O°C și se eliberează în acest timp în totalitate sau parțial de solventul din prima treaptă și 40 conține în esență metanol ca produs valoros, eventual într-o a treia treaptă de absorbție metanolul se îndepărtează în totalitate sau parțial prin spălare cu apă la o temperatură de 10 până la 25°C, 45 de preferință la o temperatură de 15°C.
  2. 2. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, esterul, respectiv amestecul de esteri, care se utilizează pentru absorbție, provine dintr- 50 o treaptă de proces care urmează după treapta de oxidare a xilenului.
  3. 3. Procedeul, conform revendicării&t1 și 2, caracterizat prin aceea că, în a treia treaptă de absorbție se absoarbe metanolul cu apă de proces, care este îmbogățită cu produse organice distilabile (acid acetic, acid formic, aldehidă formică și altele), cu care se saturează gazul rezidual.
  4. 4. Procedeul, conform revendicărilor 1 până la 3, caracterizat prin aceea că, se adaugă gazul rezidual, care conține numai urme de substanțe organice, oxigen sau aer și/sau combustibil suplimentar și apoi gazul rezidual se arde sub presiune, gazele de fum formate folosindu-se apoi eventual într-o turbină cu detentă pentru obținerea de energie.
  5. 5. Procedeu, conform revendicărilor 1 până la 4, caracterizat prin aceea că, componentele combustibile care mai sunt încă conținute în gazul rezidual, mai ales CO și parțial substanțele organice care mai provin din apa de spălare, precum și componentele gazului rezidual, care nu au fost îndepărtare prin absorbție, se utilizează prin ardere sub presiune pentru încălzirea gazului rezidual.
  6. 6. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, gazul rezidual se alimentează într-o turbină cu detentă, după ce a fost încălzit eventual într-un schimbător de căldură la o temperatură de 140 până la 18O°C.
  7. 7. Procedeu, conform revendicărilor 1 până la 5, caracterizat prin aceea că, gazul după ultima treaptă de absorbție, se încălzește eventual, se saturează cu apă de proces și acest gaz rezidual saturat se arde, prin care apa de proces se elimină complet sau parțial.
  8. 8. Procedeu, conform revendicărilor 1 și 7, caracterizat prin aceea că, energia conținută în apa de proces se recuperează într-un schimbător de căldură și/sau într-o turbină cu detentă.
RO93-00216A 1990-08-24 1991-08-20 Procedeu pentru purificarea unui gaz rezidual, rezultat de la un proces de oxidare RO111420B1 (ro)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4026733A DE4026733A1 (de) 1990-08-24 1990-08-24 Verfahren zur reinigung eines oxidationsabgases
PCT/EP1991/001577 WO1992003213A1 (de) 1990-08-24 1991-08-20 Verfahren zur reinigung eines oxidationsabgases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO111420B1 true RO111420B1 (ro) 1996-10-31

Family

ID=6412798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO93-00216A RO111420B1 (ro) 1990-08-24 1991-08-20 Procedeu pentru purificarea unui gaz rezidual, rezultat de la un proces de oxidare

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5891410A (ro)
EP (1) EP0544729B1 (ro)
JP (1) JPH06500257A (ro)
KR (1) KR0164427B1 (ro)
CA (1) CA2090114A1 (ro)
CZ (1) CZ20593A3 (ro)
DE (2) DE4026733A1 (ro)
ES (1) ES2076541T3 (ro)
MX (1) MX9100749A (ro)
RO (1) RO111420B1 (ro)
SK (1) SK10593A3 (ro)
WO (1) WO1992003213A1 (ro)
ZA (1) ZA916699B (ro)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0725054A1 (de) * 1995-01-24 1996-08-07 Hüls Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Terephthalsäure und ihrer Isomeren
DE59600215D1 (de) * 1995-03-10 1998-07-02 Basf Ag Weiterverwendung des Verdünnungsgases aus der Gasphasen-Partialoxidation einer organischen Verbindung
DE19530970A1 (de) * 1995-08-23 1997-02-27 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Aufarbeitung von Rückständen aus der Rohester-Destillation bei der Herstellung von Dimethylterephthalat (DMT)
DE19615886C1 (de) * 1996-04-22 1997-07-31 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Herstellung von rohem Dimethylterephthalat
DE19637792A1 (de) * 1996-09-17 1998-03-19 Huels Chemische Werke Ag Katalysator und Verfahren zur katalytischen Abgasreinigung im DMT-Prozeß
DE10040087A1 (de) * 2000-08-16 2002-03-07 Siemens Ag Verfahren zur Abtrennung von Brennstoff aus einem Abgas und zugehörige Vorrichtung
US6372021B1 (en) 2000-09-12 2002-04-16 General Electric Company Extractive removal of methanol from cumene-to-phenol process vent gas
ES2301725T3 (es) * 2003-04-30 2008-07-01 Air Products And Chemicals, Inc. Metodo y sistema para purificar gases de escape.
CA2781246A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-14 Rohm And Haas Company Method for removal of organic compounds from waste water streams in a process for production of (meth)acrylic acid

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524861A1 (de) * 1975-06-04 1976-12-16 Linde Ag Verfahren zur beseitigung von geruchsintensiven oder giftigen stoffen
JPS5237585A (en) * 1975-09-19 1977-03-23 Showa Shell Sekiyu Kk Method of purifying gas containing volatile organic compounds
DE2759208A1 (de) * 1977-12-31 1979-07-12 Ludwig Dipl Chem Dr Duttka Ausnuetzung von loesungsmitteldaempfen in der abluft zum betrieb von verbrennungsaggregaten
US4172209A (en) * 1978-08-23 1979-10-23 Uop Inc. Process for producing dicarboxylic acids by the oxidation of xylene
US4211881A (en) * 1978-11-17 1980-07-08 Standard Oil Company (Indiana) Preparation of phthalic acid by single step continuous air oxidation of liquid ortho-xylene
US4227891A (en) * 1979-01-29 1980-10-14 Youngstown Sheet And Tube Company Recovery of hydrocarbon vapors from air
DE3015220A1 (de) * 1980-04-19 1981-10-22 Anton Steinecker Maschinenfabrik Gmbh, 8050 Freising Verfahren zur beseitigung geruchsaktiver substanzen aus der abluft
US4528001A (en) * 1981-02-25 1985-07-09 The Kanagawa Prefectural Government Method of recovering volatile organic matters
CA1198599A (en) * 1981-04-27 1985-12-31 Robert D. Denton Method and apparatus for using residue gas in gas turbines
JPS6036439A (ja) * 1983-08-09 1985-02-25 Mitsubishi Chem Ind Ltd テレフタル酸の製法
DE3503500A1 (de) * 1985-02-02 1986-08-07 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Verfahren zur abluftreinigung
EP0442146A1 (de) * 1985-10-15 1991-08-21 Gerhard Dipl.-Ing. Frey Verfahren zum Rückgewinnen von Kohlenwasserstoffen
CA1330337C (en) * 1987-11-20 1994-06-21 Arthur James Ehrler Solvent composition and process employing same
FR2640887A1 (en) * 1988-12-23 1990-06-29 Galvanisation Produits Usines Process for removing condensable vapours present in the air leaving an industrial plant
DE4026732A1 (de) * 1990-08-24 1992-02-27 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur reinigung eines oxidationsabgases mit energierueckgewinnung
US5142097A (en) * 1991-05-31 1992-08-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Recovery and recycle of acetic acid in an oxidation process

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06500257A (ja) 1994-01-13
CZ20593A3 (en) 1994-01-19
EP0544729A1 (de) 1993-06-09
WO1992003213A1 (de) 1992-03-05
KR930701222A (ko) 1993-06-11
ES2076541T3 (es) 1995-11-01
MX9100749A (es) 1992-04-01
US5891410A (en) 1999-04-06
SK10593A3 (en) 1993-07-07
ZA916699B (en) 1992-05-27
DE59106057D1 (de) 1995-08-24
DE4026733A1 (de) 1992-02-27
CA2090114A1 (en) 1992-02-25
KR0164427B1 (ko) 1998-12-15
EP0544729B1 (de) 1995-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RO111998B1 (ro) Procedeu pentru purificarea unui gaz rezidual de la o oxidare, cu recuperare de energie
RO111420B1 (ro) Procedeu pentru purificarea unui gaz rezidual, rezultat de la un proces de oxidare
JP2001515576A (ja) 流出ガスの処理
US10537847B2 (en) Method and apparatus for treating offgases in a acetic acid production unit
BRPI0919996B1 (pt) Processo para produzir um ácido dicarboxílico aromático.
CN102203041A (zh) 二羧酸的综合联产
CN101821225B (zh) 芳香族羧酸的制造方法
JP6625589B2 (ja) 廃水発生を最小限にしたジカルボン酸の製造
KR100744754B1 (ko) 방향족 카르복실산의 제조방법
JP2010248079A (ja) 芳香族カルボン酸の製造方法
RU2011121813A (ru) Получение дикарбоновой кислоты с непосредственным нагревом пламенем отходящего газа
KR850007056A (ko) 테레프탈산디메틸 에스테르를 경유하여 p-키실올과 메타놀로부터 테레프탈산의 제조방법
JPH10137586A (ja) Ｄｍｔ−プロセスの場合の触媒による排ガス清浄化のための触媒及び方法
KR20060122563A (ko) 방향족 카르복실산의 제조방법
TH21317C3 (th) กระบวนการสำหรับผลิตกรดอะโรมาติกคาร์บอกซิลิค
TH49673A3 (th) กระบวนการสำหรับผลิตกรดอะโรมาติกคาร์บอกซิลิค