在制造纯化的芳族羧酸中的高压冷凝液生成制造技术

本发明专利技术涉及在制造纯化的芳族羧酸中的高压冷凝液生成。本发明专利技术提供了制造纯化的芳族羧酸的方法，所述方法包括：在反应区内氧化被取代的芳烃以形成所述粗芳族羧酸；从供应给锅炉的锅炉给水产生高压蒸汽；利用所述高压蒸汽在加热区内加热所述粗芳族羧酸，由此所述高压蒸汽在所述加热区内冷凝形成高压冷凝液；和纯化所述粗芳族羧酸以形成纯化的芳族羧酸；其中所述锅炉给水包含所述高压冷凝液的至少一部分。与让高压冷凝液降压的常规系统相比，本发明专利技术的方法能够全面减少能源成本。

【技术实现步骤摘要】
在制造纯化的芳族羧酸中的高压冷凝液生成本申请为国际申请PCT/US2014/015833于2016年6月28日进入中国国家阶段、申请号为201480071477.7、专利技术名称为“在制造纯化的芳族羧酸中的高压冷凝液生成”的分案申请。相关申请的交互参考本申请要求2013年12月31日提交的美国临时申请No.61/922,234的优先权权益。
本教导内容涉及纯化的芳族羧酸的制造方法，并特别是，在纯化之前利用高压蒸汽预热粗芳族羧酸的方法。
技术介绍
对苯二甲酸(TA)和其他芳族羧酸可以用于制造聚酯(例如，借助它们与乙二醇和/或更高级烷撑二醇的反应)。聚酯又可以用来制作纤维、膜、容器、瓶子、其他包装材料、模制品等。在商业实践中，芳族羧酸通过甲基取代苯和萘原料在水性乙酸溶剂中进行液相氧化而制造。所述甲基取代基的位置对应于芳族羧酸产物中羧基的位置。空气或其他氧源(例如，通常为气态)在例如溴助催的含钴和锰的催化剂存在下用作氧化剂。所述氧化是放热的并且产生与副产物一起的芳族羧酸，所述副产物包括所述芳族原料的部分或中间氧化产物、和乙酸反应产物(例如甲醇、乙酸甲酯和甲基溴)。水也作为副产物产生。对于制造要用于重要的应用(例如纤维和瓶子)的聚酯而言，纯形式的芳族羧酸往往是理想的。所述酸中的杂质(例如从芳族原料的氧化产生的副产物以及一般而言的各种羰基取代的芳族物质)被认为引起或涉及由所述酸制造的聚酯中颜色形成并进而导致在聚酯转化的产品中的变色。通过在一种或多种逐渐降低的温度和氧水平下进一步氧化来自如上所述的液相氧化的粗产物，可以制造杂质水平减少的芳族羧酸。另外，在结晶和转化成目标酸产物期间，可以回收部分氧化产物。杂质量减少的纯形式的对苯二甲酸和其他芳族羧酸—例如，纯化的对苯二甲酸(PTA)—通过在溶液中在升高的温度和压力下利用贵金属催化剂催化氢化较不纯形式的所述酸或所谓的中等纯度产物来制造。较不纯形式的所述酸可以包括含有来自所述芳族原料液相氧化的芳族羧酸和副产物的粗产物。在商业实践中，烷基芳族进料液相氧化成粗芳族羧酸、以及所述粗产物的纯化经常在连续的一体化方法中进行，其中来自液相氧化的粗产物用作纯化的起始材料。粗芳族羧酸的纯化已通过氢化实现。粗芳族羧酸在进给到氢化反应器之前通常被预热，其典型在约260℃至约290℃的温度下运行。其中实现这样的预热的一种方式是通过用高压蒸汽间接热交换。所述高压蒸汽在热交换期间冷凝，所产生的冷凝液然后降压，形成可以用于其他方法步骤的低压冷凝液和低压蒸汽。所述压力降低允许通过将所述通过减压产生的低压蒸汽进给到凝汽式涡轮机或其他功率回收装置来回收大量的功率。尽管有这种能量产生，但与产生所述高压蒸汽相关的燃料成本成为制造所述纯化的芳族羧酸的方法的总可变成本的原因之一。一直希望通过更有效的能量管理策略来减少这样的可变成本。
技术实现思路
本专利技术的范围只由权利要求限定，并且不以任何程度受在本概要内陈述的影响。作为介绍，根据本教导内容的纯化芳族羧酸制造方法包括：从供应给锅炉的锅炉给水产生高压蒸汽；利用所述高压蒸汽加热含有粗芳族羧酸的浆液，由此所述高压蒸汽冷凝形成高压冷凝液；和纯化所述粗芳族羧酸的溶液以形成纯化的芳族羧酸。所述锅炉给水包含所述高压冷凝液的至少一部分。鉴于后面的描述，本专利技术的其他方面将是显而易见的。附图说明图1显示了根据本专利技术的一种实施方式，制造纯化形式的芳族羧酸的方法流程图。图2显示了根据本专利技术的第二种实施方式，制造纯化形式的芳族羧酸的方法流程图。具体实施方式作为一般介绍，本专利技术涉及在纯化之前中在粗芳族羧酸的预热中利用有效热交换构造的制造纯化的芳族羧酸的方法。在纯化粗芳族羧酸之前，利用高压蒸汽在预热区内加热所述粗芳族羧酸。在所述预热区中由所述高压蒸汽冷凝产生的高压冷凝液的至少一部分可以再循环，以提供产生所述高压蒸汽的锅炉给水的至少一部分。所述方法避免了降低所述高压冷凝液的压力，导致与现有技术系统相比的燃料节约和总能量成本减少。所述方法还避免了在某些现有技术系统中需要的用于在各种较低压蒸汽水平下产生蒸汽的冷凝液闪蒸鼓的资本支出。根据本教导内容的制造纯化芳族羧酸的第一种方法包括：从供应给锅炉的锅炉给水产生高压蒸汽；利用所述高压蒸汽加热含有粗芳族羧酸的浆液，由此所述高压蒸汽冷凝形成高压冷凝液；和纯化所述粗芳族羧酸的溶液以形成纯化的芳族羧酸。所述锅炉给水包含所述高压冷凝液的至少一部分。在一些实施方式中，所述锅炉给水还包括来自其他来源的补充锅炉给水，例如已经利用低压蒸汽除气的水。在一些实施方式中，所述高压冷凝液和所述补充锅炉给水在所述锅炉给水输送到所述锅炉之前合并。在其他实施方式中，所述高压冷凝液和所述补充锅炉给水在所述锅炉中、例如在所述锅炉的蒸汽鼓中原地合并。在一些实施方式中，在它们合并之前，所述补充锅炉给水比所述高压冷凝液的温度低。在一些实施方式中，所述高压冷凝液具有约250℃和约305℃之间的温度，其在约80bar(g)和约120bar(g)之间的压力下被输送到所述锅炉。在一些实施方式中，所述补充锅炉给水具有约100℃和约150℃之间的温度，其在约80bar(g)和约120bar(g)之间的压力下被输送到所述锅炉。在一些实施方式中，所述锅炉包含气/气空气预热器，并且所述高压冷凝液和所述补充锅炉给水在所述锅炉给水输送到所述锅炉的蒸汽鼓之前合并。在其他实施方式中，所述锅炉包含节热器，所述高压冷凝液的部分被输送到所述锅炉的蒸汽鼓，而补充锅炉给水在进入蒸汽鼓之前被输送给所述节热器。在一些实施方式中，根据本教导内容制造纯化的芳族羧酸的方法还包括下列的一项或多项：(a)所述高压冷凝液的第二部分传输到结晶区用作结晶器冲洗液；(b)将来自与所述锅炉流体连通的锅炉烟囱的烟气传输经过一个或多个气/气空气预热器例如聚合LUVO气/气空气预热器；和/或(c)将来自与所述锅炉流体连通的锅炉烟囱的烟气依次输送过下游碳钢气/气空气预热器和更下游的聚合LUVO气/气空气预热器。在一些实施方式中，进入所述碳钢气/气空气预热器的所述烟气的温度是至少约175℃，并且离开所述聚合LUVO气/气空气预热器的所述烟气的温度低于约110℃。在一些实施方式中，被再循环到所述锅炉给水的所述高压冷凝液的部分占由所述高压蒸汽形成的高压冷凝液的约65％和约97％之间。在一些实施方式中，占所述高压冷凝液的约3％和约35％之间的第二部分所述高压冷凝液被传输到其他方法步骤，例如传输到结晶区。根据本教导内容的制造纯化芳族羧酸的第二种方法包括：将反应区内的被取代的芳烃氧化以形成粗芳族羧酸；从供应的锅炉给水产生高压蒸汽；和利用至少一部分所述高压蒸汽在加热区内加热所述粗芳族羧酸，由此所述高压蒸汽冷凝形成高压冷凝液。所述锅炉给水包含所述高压冷凝液的至少一部分，并且在一些实施方式中，补充锅炉给水来自至少一个其他来源。在一些实施方式中，被再循环到所述锅炉的所述高压冷凝液的部分占由所述高压蒸汽形成的高压冷凝液的约65％和约本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制造纯化的芳族羧酸的方法，所述方法包括：/n在反应区内氧化被取代的芳烃以形成所述粗芳族羧酸；/n从供应给锅炉的锅炉给水产生高压蒸汽；/n利用所述高压蒸汽在加热区内加热所述粗芳族羧酸，由此所述高压蒸汽在所述加热区内冷凝形成高压冷凝液；和/n纯化所述粗芳族羧酸以形成纯化的芳族羧酸；/n其中所述锅炉给水包含所述高压冷凝液的至少一部分。/n

【技术特征摘要】
20131231 US 61/922,2341.制造纯化的芳族羧酸的方法，所述方法包括：
在反应区内氧化被取代的芳烃以形成所述粗芳族羧酸；
从供应给锅炉的锅炉给水产生高压蒸汽；
利用所述高压蒸汽在加热区内加热所述粗芳族羧酸，由此所述高压蒸汽在所述加热区内冷凝形成高压冷凝液；和
纯化所述粗芳族羧酸以形成纯化的芳族羧酸；
其中所述锅炉给水包含所述高压冷凝液的至少一部分。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述锅炉给水还包含来自至少一个其他来源的补充水。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述高压冷凝液和所述补充锅炉给水在所述锅炉给水输送到所述锅炉之前合并。


4.根据权利要求2所述的方法，其中在补充锅炉给水和所述高压冷凝液合并之前，所述补充锅炉给水比所述高压冷凝液的温度低。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述高压冷凝液具有250℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德·T·克拉克，托马斯·M·巴托斯，阿伦·P·纳尔逊，
申请(专利权)人：BP北美公司，
类型：发明
国别省市：美国;US