對苯二甲酸生產(chǎn)的尾氣的處理方法技術(shù)

一種從對苯二甲酸生產(chǎn)過程的尾氣流中除去雜質(zhì)的方法。尾氣流與離子液體接觸，從空氣中吸附雜質(zhì)。該方法可以采用如變壓吸附過程中的單床或多個床層。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

技術(shù)介紹
對苯二甲酸通常由對二甲苯在羧酸溶劑，如醋酸中，在重金屬催化劑系統(tǒng)的存在 下，經(jīng)過氧化反應(yīng)來制得。還采用一種溴組分來作為助催化劑。該氧化反應(yīng)是強放熱的，產(chǎn) 生的熱量使氧化反應(yīng)器中的一些液體蒸發(fā)。而且，約2%至7%的加入到氧化反應(yīng)器中的醋 酸溶劑降解成甲醇和碳氧化物。因此，氧化反應(yīng)的尾氣(orr-gas)中，典型地含有大量的醋 酸，水和氮氣，以及少量的氧氣，碳氧化物，包括二氧化碳和一氧化碳，還有其它的有機化合 物，如對二甲苯，苯，甲苯，醋酸甲酯，溴代甲烷和痕量的其它溴化物。常規(guī)的工藝過程中，來自氧化反應(yīng)器頂部的物流的處理是先通過一個冷凝系統(tǒng)， 部分冷凝液返回到反應(yīng)器中去。由于有水存在，所以一部分冷凝液被送往分離單元，典型地 是蒸餾塔，將水與溶劑，醋酸分離以使反應(yīng)器中濃度保持恒定的水平。來自冷凝系統(tǒng)頂部的 未冷凝下來的氣體進入高壓滌氣塔，通過與醋酸或水逆流接觸進一步回收醋酸。從滌氣塔 底得到的醋酸與水的混合物通常供給蒸餾塔，將一部分塔底的富醋酸產(chǎn)物也返回到反應(yīng)器 中。醋酸甲酯通過蒸餾回收或通過多級蒸餾和設(shè)置在醋酸脫水塔內(nèi)的陽離子交換樹脂上催 化轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化成醋酸和甲醇的方法來回收。在常規(guī)基于空氣的對二甲苯工藝中產(chǎn)生的自滌氣塔的氧化反應(yīng)尾氣的壓力為10 至16巴，溫度約為40°C。其組成以摩爾分?jǐn)?shù)表示之為94. 5%氮，3.0%氧，0.45%—氧化 碳，1. 35%二氧化碳，0. 5%水和0. 2%有機物，該有機物包括醋酸，醋酸甲酯，甲醇，苯，甲 苯，對二甲苯和溴代甲烷。采用富氧空氣作為氧化劑會提高尾氣流中有機化合物的濃度。溴代甲烷是有毒的，如果釋放到大氣中，據(jù)報道會消耗大氣中的臭氧。如共同轉(zhuǎn)讓 的待批專利申請PCT/IB/2008/000777中所披露的，溴代甲烷循環(huán)回氧化反應(yīng)器，累積在系 統(tǒng)中的有腐蝕性的溴代甲烷則要求設(shè)備材料比常規(guī)的對苯二甲酸生產(chǎn)系統(tǒng)更加具有耐腐 蝕性，而且對產(chǎn)品質(zhì)量也可能帶來影響。早期的處理氧化反應(yīng)尾氣的工藝包括有機化合物的催化燃燒，通過燃氣輪機的膨 脹回收能量，以及在排放至大氣中之前采用堿性溶液洗滌進行脫溴。可選地，來自高壓滌氣 塔的尾氣采用裝填了活性炭和硅膠的吸附床來處理，然后采用燃氣輪機回收能量。吸附床 層再生時所產(chǎn)生的廢氣采用催化燃燒的方法處理之以符合排放標(biāo)準(zhǔn)。但是，在尾氣處理系 統(tǒng)中增加通常包含擔(dān)載在惰性載體上的鉬和/或鈀催化劑的固定床的催化燃燒單元，使投 資成本增加10%左右。因此，在對苯二甲酸生產(chǎn)過程中需要有效的，低成本的的氧化反應(yīng)尾 氣處理方法。專利技術(shù)綜述本專利技術(shù)提供了采用離子液體來處理對苯二甲酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣的方法。尾 氣與離子液體接觸時，離子液體從尾氣中吸附雜質(zhì)。本專利技術(shù)提供了凈化對苯二甲酸生產(chǎn)過程產(chǎn)生的尾氣的方法，該方法包括將尾氣流 送入含有離子液體的容器。在對苯二甲酸生產(chǎn)過程產(chǎn)生的尾氣中存在的雜質(zhì)選自下組烷基溴化合物、二氧 化碳、一氧化碳和其它有機組分。在另一個實施方式中，本專利技術(shù)提供了一種從對苯二甲酸生產(chǎn)過程產(chǎn)生的含雜質(zhì)尾 氣中去除雜質(zhì)的方法，包括以下步驟a)將所述尾氣流送入含有離子液體的第一吸附容器，其中，從尾氣流中除去雜 質(zhì)；b)將一部分不含雜質(zhì)的所述尾氣流導(dǎo)入第二吸附容器，其中，不含雜質(zhì)的尾氣流 使存在于第二吸附容器中的離子液體再生；和c)將剩余部分的不含雜質(zhì)的尾氣流導(dǎo)入回收單元。該實施方式可以是單程一次通過的，或者可以是循環(huán)式的，使得當(dāng)一個容器在吸 附進料氣體流中的雜質(zhì)時，第二個容器在進行再生。離子液體完全是離子的鹽類物質(zhì)，在很寬的溫度范圍內(nèi)，通常在_96°C至200°C范 圍內(nèi)為液體。離子液體也是不揮發(fā)的，較好地能通過陽離子與陰離子的組合來特制。在本專利技術(shù)的一個方面，優(yōu)選的離子液體選自下組基于咪唑啉鐺，吡啶鐺，吡咯啉 鐺，胍鐺，銨基，磷鐺，砜鐺(sulphonium)的離子液體，或者它們的混合物。這些離子液體是 特定任務(wù)的離子液體(TSIL)。這些離子液體具有如下的結(jié)構(gòu)陽離子R3L 一 十資\資\ 陰離子_0] PF BF^ 離 ROSO 等。標(biāo)示為RnI^R3，和R4的各種各樣基團是不同的烷基和烯基。這些基團可選自下 組氫，以及含有1至12個碳原子的直鏈或支鏈烷基和烯基。某些胺基團，如硫脲或氨基也 可以結(jié)合在離子液體中的陽離子中以改善螯合(X)2的能力。另外，羥基也可以結(jié)合在陽離 子上。對于一項特定應(yīng)用，需要考慮將陽離子與陰離子優(yōu)化組合起來以實現(xiàn)離子液體高的 吸附能力和高的熱穩(wěn)定性。本專利技術(shù)相對于其他的對苯二甲酸生產(chǎn)過程中的尾氣處理工藝具有如下的優(yōu)點效 率更高，這是由于離子液體對二氧化碳，一氧化碳，烷基溴和其他有害的有機化合物的溶解 度高的緣故；用于脫除這些雜質(zhì)的原位固定和轉(zhuǎn)化的整合工藝；分離單元體積小，所以投 資成本低；毋須催化燃燒單元，只再生少量的離子液體而非再生大的吸附床，所以操作成本 低。本專利技術(shù)的詳細說明本專利技術(shù)的離子液體選自下組咪唑啉鐺基，吡啶鐺基，吡咯啉鐺基，胍鐺基，銨基， 磷鐺基，與砜鐺基的離子液體，或者它們的混合物。這些離子液體是特定任務(wù)的離子液體 (TSIL)。這些離子液體具有如下的結(jié)構(gòu)陽離子權(quán)利要求1.一種凈化對苯二甲酸生產(chǎn)過程尾氣的方法，該方法包括將尾氣流送入含有離子液體 的容器。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的離子液體選自下組基于咪唑啉鐺、 吡啶鐺、吡咯啉鐺、胍鐺、銨、磷鐺、砜鐺的離子液體，或者它們的混合物。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的離子液體具有以下結(jié)構(gòu) 陽離子4.如權(quán)利要求3所述的方法，該方法進一步包括存在于所述離子液體中的選自硫脲和氨基的胺。5.如權(quán)利要求3所述的方法，該方法進一步包括結(jié)合到所述陽離子上的羥基。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述雜質(zhì)選自下組烷基溴化合物、二氧化 碳和一氧化碳。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述離子液體涂覆在基材的表面上。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述離子液體涂覆或包封在多孔珠粒和 丸粒上。9.一種從對苯二甲酸生產(chǎn)過程的含雜質(zhì)尾氣中去除雜質(zhì)的方法，該方法包括以下步驟a)將所述尾氣流導(dǎo)入含有離子液體的第一吸附容器，其中，從尾氣流中除去雜質(zhì)；b)將一部分不含雜質(zhì)的所述尾氣流送入含有離子液體的第二吸附容器，其中，不含雜 質(zhì)的尾氣流將在第二吸附容器中的離子液體再生；和c)將剩余部分的不含雜質(zhì)的尾氣流導(dǎo)入回收單元。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將所述對苯二甲酸生產(chǎn)過程的含雜質(zhì)尾 氣送入所述第二吸附床，將一部分不含雜質(zhì)的所述尾氣流送入含有離子液體的第一吸附容 器，使所述第一吸附容器再生。11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的離子液體選自下組基于咪唑啉鐺、 吡啶鐺、吡咯啉鐺、胍鐺、銨、磷鐺、砜鐺的離子液體，或者它們的混合物。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的離子液體具有以下結(jié)構(gòu) 陽離子13.如權(quán)利要求11所述的方法，該方法進一步包括存在于所述離子液體中的選自硫脲 和氨基的胺。14.如權(quán)利要求11所述的方法，該方法進一步包括結(jié)合在所述陽離子上的羥基。15.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述雜質(zhì)選自下組烷基溴化合物、二氧化 碳和一氧化碳。16.如權(quán)利要求11所述的方法，其本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種凈化對苯二甲酸生產(chǎn)過程尾氣的方法，該方法包括將尾氣流送入含有離子液體的容器。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：翟素玲，朱建軍，呂亞平，
申請(專利權(quán))人：琳德股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]