在芳族羧酸生产工艺中的蒸汽再压缩制造技术

本发明专利技术公开了一种再压缩加工产生的蒸汽产生更高压力的蒸汽的方法，所述更高压力的蒸汽可用作加热介质，用于羧酸生产工艺中的其他部分或者通常用于另一个过程。本发明专利技术包括以下基本步骤：（ａ）在第一传热区中从至少一部分得自芳族羧酸生产工艺的高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；（ｂ）将所述低压蒸汽经压缩区产生中压蒸汽；（ｃ）使用所述中压蒸汽作为加热介质，特别是用于羧酸工艺的其他部分或者通常用于另一个过程，从而产生蒸汽冷凝物；和（ｄ）任选将所有的或部分所述蒸汽冷凝物循环至第二传热区，以产生低压蒸汽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在芳族羧酸生产工厂中有效综合利用能量的方法，所述方法包括利用反应放热作为蒸汽加热介质的能源来产生低压蒸汽，随后将所述低压蒸汽经压缩区，形成中压蒸汽。
技术介绍
芳族羧酸(例如对苯二甲酸、间苯二甲酸和萘二甲酸)为有用的化合物，为制备聚酯和共聚酯的原料。就对苯二甲酸而言，一个生产厂每年可生产大于100,000吨的作为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)原料的对苯二甲酸。对苯二甲酸(TPA)可通过将合适的芳族原料(例如对-二甲苯)在溶剂(例如乙酸、水或其混合物)中的高压、放热氧化反应制备。通常所述氧化反应在一种或多种金属催化剂或一种或多种助催化剂化合物存在下，使用空气或可选的分子氧源在液相中进行。氧化对-二甲苯和其他芳族化合物(例如间-二甲苯和二甲基萘)的方法在本领域为众所周知的。除了氧化，许多工业TPA工艺还结合氢化处理(氢化)工艺来制备所谓的纯化的对苯二甲酸或PTA。通常使用水作为溶剂进行这些方法。这些氢化法在本领域也是众所周知的。TPA工艺产生高温物流。这些流衍生自过程中的加热需要和移热需要。通常需要提供某种热量输入使得溶剂沸腾或蒸发。通过溶剂冷凝则可回收能量。随着技术的进展，已有大量的文献解决了在TPA工艺中有效的能量回收问题。总的来说，这些方案通常涉及使用汽轮机来回收可用的功/电和/或产生蒸汽来回收热能。这些常规方案均具有某些缺点和局限性。在使用汽轮机回收功/电的情况下，存在明显的技术和经济问题。在产生蒸汽的情况下，物理产生蒸汽的技术问题较不明显。但是，使用产生的蒸汽通常伴随着许多局限性。更具体地讲，由TPA工艺产生的蒸汽通常温度和/或压力太低，以至于通常不能用作加热介质。特别是在剩余的过程中不能用作加热介质。虽然通过汽轮机回收机械能和通过蒸汽发生回收热能本身不是新型的，但是本专利技术的目标为描述一种热量回收的方法，所述方法包括产生蒸汽，随后将产生的蒸汽加工成更有用的形式。专利技术概述本专利技术公开了在羧酸生产工艺中产生蒸汽的各种配置(configuration)。尽管在对苯二甲酸生产工艺中产生蒸汽本身是公知的，但本专利技术公开了一种再压缩产生的低压蒸汽的方法，所述方法产生的中压蒸汽可用作加热介质，特别是用于对苯二甲酸生产工艺中的其他部分或者通常用于另一个过程。本专利技术包括以下基本步骤1.在第一传热区中从高温过程流体回收热能，随后使用所述热能产生低压蒸汽，其中所述高温物流得自芳族羧酸生产工艺；2.将所述低压蒸汽经压缩区产生中压蒸汽；3.在第二传热区使用所述中压蒸汽作为加热介质，特别是用于对苯二甲酸(或其他芳族羧酸)工艺的其他部分或者通常用于另一个过程，从而产生蒸汽冷凝物；和4.任选将所有或部分所述蒸汽冷凝物循环至所述第一传热区，以产生低压蒸汽。本专利技术的一个目标为提供一种由高温过程流体产生中压蒸汽的方法。本专利技术的另一个目标为提供一种从高温过程流体回收热能的方法，其中所述羧酸蒸汽流主要包含乙酸或羧酸生产工艺中的任何溶剂、水及其混合物。本专利技术的另一个目标为提供一种在羧酸生产工厂中有效综合利用能量的方法，所述方法包括利用由至少一个直接或间接氧化反应的反应放热作为蒸汽加热介质的能源来制备低压蒸汽，随后将所述低压蒸汽经压缩区，形成中压蒸汽。本专利技术的另一个目标为提供一种在对苯二甲酸生产工厂中有效综合利用能量的方法，所述方法包括利用由至少一种直接或间接氧化反应的反应放热作为蒸汽加热介质的能源来制备低压蒸汽，随后将所述低压蒸汽经压缩区，形成中压蒸汽。本专利技术的一个实施方案提供了一种由高温过程流体产生中压蒸汽的方法。所述方法包括(a)在第一传热区中从至少一部分所述高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；和(b)在压缩区中压缩所述低压蒸汽，产生中压蒸汽。本专利技术的另一个实施方案提供了一种由高温过程流体回收热能的方法。所述方法包括(a)在第一传热区中从至少一部分所述高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；(b)在压缩区中压缩所述低压蒸汽，产生中压蒸汽；(c)在第二传热区中从至少一部分所述中压蒸汽回收热能，产生蒸汽冷凝物；和(d)任选将至少一部分所述蒸汽冷凝物循环至所述第一换热区。本专利技术的另一个实施方案提供了一种由高温过程流体回收热能的方法。所述方法包括(a)在第一传热区中从至少一部分所述高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；(b)在压缩区中压缩所述低压蒸汽，产生中压蒸汽；其中所述压缩区包括至少一个蒸汽喷射器；(c)在第二传热区中从至少一部分所述中压蒸汽回收热能，产生蒸汽冷凝物；和(d)任选将至少一部分所述蒸汽冷凝物循环至所述换热区。本专利技术的另一个实施方案提供了一种从高温过程流体回收热能的方法。所述方法包括(a)在第一传热区中从至少一部分所述高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；(b)在压缩区中压缩所述低压蒸汽，产生中压蒸汽；其中所述压缩区包括至少一台压缩机；(c)除去至少一部分由压缩所述中压蒸汽产生的过热量；(d)在第二传热区中从至少一部分所述中压蒸汽回收热能，产生蒸汽冷凝物；和(e)任选将至少一部分所述蒸汽冷凝物循环至所述换热区。本专利技术的另一个实施方案提供了一种从高温过程流体回收热能的方法。所述方法包括(a)在反应区中用反应混合物氧化芳族原料，形成富芳族羧酸流和气态混合物；(b)在分离区中从所述气态混合物中除去大部分溶剂，形成高温过程流体和富溶剂流；和(c)在第一传热区中从至少一部分所述高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；(d)在压缩区中压缩所述低压蒸汽，产生中压蒸汽；(e)在第二传热区中从至少一部分所述中压蒸汽回收热能，产生蒸汽冷凝物；和(f)任选将至少一部分所述蒸汽冷凝物循环至所述换热区。在阅读本公开后，本领域的普通技术人员会更理解这些目标和其他目标。附图简述附图说明图1说明本专利技术的一个实施方案。提供了一种从高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽，随后将所述低压蒸汽经压缩区，形成中压蒸汽的方法。图2说明使用蒸汽喷射器的蒸汽压缩。图3说明本专利技术的一个实施方案。提供了一种从高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽，随后将所述低压蒸汽经压缩区，形成中压蒸汽的方法；其中所述压缩区包括至少一个蒸汽喷射器。图4说明制备高温过程流体方法的许多实例中的一种。专利技术详述本专利技术公开了在羧酸生产工艺中产生蒸汽的各种实施方案。羧酸包括但不局限于通过有机反应物的可控氧化反应制备的芳族羧酸。这种芳族羧酸包括具有至少一个与为芳环一部分的碳原子相连的羧酸基团的化合物，所述芳环优选具有至少6个碳原子，还更优选仅具有碳原子。这种芳环的合适的实例包括但不局限于苯、联苯、三联苯、萘和其他碳基的稠合芳环。合适的羧酸的实例包括但不局限于对苯二甲酸、苯甲酸、对-甲基苯甲酸、间苯二甲酸、1，2，4-苯三酸、萘二甲酸和2，5-二苯基-对苯二甲酸。本专利技术的一个实施方案提供了一种从高温过程流体10回收热能的方法。所述方法包括步骤(a)在第一传热区20中，从至少一部分高温过程流体10回收热能，产生低压蒸汽30。在本专利技术的一个实施方案中，高温过程流体10在包含至少一个传热装置的第一传热区20中部分或全部冷凝。所述传热可通过本领域已知的任何传热装置进行，使得高温过程流体10和水/蒸汽冷凝物流25间接换热。例如所述传热装置可为壳式和管式换热器。在第一传热区20中，传热至水/蒸汽冷凝物25，使水蒸发产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从得自芳族羧酸生产工艺的高温过程流体产生中压蒸汽的方法，所述方法包括：（ａ）在第一传热区中从至少一部分所述高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；和（ｂ）在压缩区中压缩所述低压蒸汽，产生所述中压蒸汽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-2-5 10/772,8191.一种从得自芳族羧酸生产工艺的高温过程流体产生中压蒸汽的方法，所述方法包括(a)在第一传热区中从至少一部分所述高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；和(b)在压缩区中压缩所述低压蒸汽，产生所述中压蒸汽。2.权利要求1的方法，其中所述低压蒸汽的压力为约0-约40psig。3.权利要求2的方法，其中所述中压蒸汽的压力为约50-约260psig。4.权利要求1、2或3的方法，其中所述压缩区包括至少一个选自离心式压缩机、容积式压缩机和蒸汽喷射器的压缩装置。5.权利要求4的方法，其中所述中压蒸汽过热，且其中至少一部分过热量从所述中压蒸汽中除去。6.权利要求1、2或3的方法，其中所述压缩区包括至少一个蒸汽喷射器。7.权利要求6的方法，其中所述蒸汽喷射器的压缩比为约1.2-约2.0。8.权利要求7的方法，其中所述高温过程流体的温度大于100℃。9.权利要求1的方法，其中所述高温过程流体在羧酸生产工艺中产生，且其中所述高温过程流体产生自氧化反应器；高压蒸馏塔；氧化反应器产生的蒸汽；除水塔；粗制TPA结晶器产生的蒸汽；所述纯化TPA结晶器；或纯化TPA结晶器产生的蒸汽。10.权利要求1的方法，其中所述高温过程流体产生于对苯二甲酸生产工艺。11.一种从得自芳族羧酸生产工艺的高温过程流体回收热能的方法，所述方法包括(a)在第一传热区中从至少一部分所述高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；(b)在压缩区中压缩所述低压蒸汽，产生中压蒸汽；(c)在第二传热区中从至少一部分所述中压蒸汽回收热能，产生蒸汽冷凝物；和(d)任选将至少一部分所述蒸汽冷凝物循环至所述第一传热区。12.权利要求11的方法，其中所述低压蒸汽的压力为约0-约40psig。13.权利要求12的方法，其中所述中压蒸汽的压力为约50-约260psig。14.权利要求11、12或13的方法，其中所述压缩区包括至少一个选自离心式压缩机、容积式压缩机和蒸汽喷射器的压缩装置。15.权利要求14的方法，其中所述中压蒸汽过热，且其中至少一部分过热量从所述中压蒸汽中除去。16.权利要求11、12或13的方法，其中所述压缩区包括至少一个蒸汽喷射器。17.权利要求16的方法，其中所述蒸汽喷射器的压缩比为约1.2-约2.0。18.权利要求17的方法，其中所述高温过程流体的温度大于100℃。19.权利要求17的方法，其中所述高温过程流体产生于羧酸生产工艺，且其中所述高温过程流体产生自氧化反应器；高压蒸馏塔；氧化反应器产生的蒸汽；除水塔；粗制TPA结晶器产生的蒸汽；所述纯化TPA结晶器；或纯化TPA结晶器产生的蒸汽。20.权利要求17的方法，其中所述高温过程流体产生于对苯二甲酸生产工艺。21.一种从得自芳族羧酸生产工艺的高温过程流体回收热能的方法，所述方法包括(a)在第一传热区中从至少一部分所述高温过程流体回收热能，产生低压蒸汽；(b)在压缩区中压缩所述低压蒸汽，产生中压蒸汽；其中所述压缩区包括至少一个蒸汽喷射器；(c)在第二传热区中从至少一部分所述中压蒸汽回收热能，产生蒸汽冷凝物；和(d)任选将至少一部分所述蒸汽冷凝物循环至所述第一传热区。22.权利要求21的方法，其中所述低压蒸汽的压力为约0-约40psig。23.权利要求22的方法，其中所述中压蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鑫，SP贝尔纳，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]