本发明专利技术提供来自二甲苯氧化反应的废气中改善的能含量和来自其中的轴功率回收，而同时使废水处理成本最小化。与驱动主空气压缩机所需要的轴功率相比，使用废气产生更多的轴功率，甚至在优选地相对低的氧化温度下。同时，比由氧化二甲苯副产的水更多的废水被维持为蒸气形式，且连同废气污染物一起在自维持（自供料）式气相热氧化性分解装置中进行处理。任选地，合并来自包含初级和／或次级氧化反应器并形成ＴＰＡ和／或ＩＰＡ的多个二甲苯氧化反应器的废气。任选地，空气压缩机冷凝物和苛性碱洗涤器卸料被用于ＴＰＡ工艺中，或用作公用水，从而有效地消除来自ＴＰＡ工厂的正常流量的液态废水流出物。任选地，在共享的热氧化性分解装置中处理含ＰＥＴ生成水的ＰＥＴ废气，从而有效地消除来自ｐＸ－至－ＴＰＡ－至－ＰＥＴ联合工厂的正常流量的液态废水流出物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用直接燃烧废气加热法的二羧酸制备
技术介绍
已知通过使反应废气通过至少一个冷却、吸收和/或蒸馏装置以产生液化的回收溶剂而从该反应废气中回收主要量的汽化溶剂。通常希望使从含有至少一个烃基键的汽化化合物(本文中称作“烃基化合物”、“挥发性有机化合物”和“V0C”)的反应废气中回收最大化。已知使用至少一个蒸馏装置从回收的溶剂中去除过量的水，所述的水由于对二甲苯(PX)的部分氧化而大量共产生。已知有多种使用源自部分氧化PX的能量用于运行蒸馏装置所需要的至少一部分能量输入的设计。术语“TPA生成水”在本文定义为每千克商业纯PX进料0. 340千克水。根据化学计量式pX+3&产生ΤΡΑ+2Η20，其自于由pX形成TPA的预期反应。尽管商业纯pX内存在少量杂质并且少量PX氧化不足和/或过度氧化，但是现代制造设施产生了包含极低量杂质的商业纯pX并将这种进料以极高产率转化成粗制和/或纯化的TPA。优选地，基于商业纯 PX进料的质量除以每摩尔分子量106. 16克，粗制和/或精制的TPA固体产物的总产率是至少约96或97、或98或99摩尔百分数。优选地，该商业纯pX进料包含至少约0. 990，或 0. 995,0. 997 或 0. 998 质量分数的 pX。还已知有与收回汽化溶剂进行多种组合的从部分废气回收能量(热能和机械轴功)。一种用于能量回收的已知方法是使用至少一部分的废气使工作流体(例如水或戊烷) 沸腾以产生蒸气。这种蒸气用来将热传输至另一位用户，或该蒸气减压通过膨胀机(一般是涡轮膨胀机)以产生轴功输出。来自涡轮膨胀机的能量回收可以直接转化成机械功，如驱动供气压缩机或其他运动机器，或通过驱动连接至电力分配和消费网络的旋转式发电机来转化成电力。另一种用于能量回收的已知方法是使至少一部分包含双氮的废气通过涡轮膨胀机。来自涡轮膨胀机的能量回收可以直接转化成机械功，如驱动供气压缩机或其他运动机器，或通过驱动连接至电力分配和消费网络的旋转式发电机来转化成电力。还已知有将废气中大部分的蒸气形式水输送至热氧化性分解装置(TOD)，在所述装置中将有害气体和VOC污染物(例如一氧化碳、乙酸、乙酸甲酯、对二甲苯和甲基溴)转化成环境更可接受的排放物(例如水蒸汽和二氧化碳)。某些常规系统公开了从对二甲苯氧化反应器中排出蒸气形式的“反应水”至用于除去有害污染物的热分解装置中。
技术实现思路
本专利技术人已经发现现有技术中未构思的优选实施方式。本专利技术的实施方式可以提供从某些氧化反应介质的反应废气中回收更多量的轴功率，无论是用于发电机或直接用于机械用途；和/或排出甚至比TPA生成水更多量的水蒸汽；和/或自维持(自供燃料)式 T0D。本专利技术的某些施方式甚至可以提供有效不产生液态废水的pX-至-TPA-至-PET联合设施。在优选的实施方式中，本专利技术包括使基本上全部的氧化反应废气，包括含有pX进料和间二甲苯(mX)进料的初级和次级氧化反应器源，通过共享的溶剂回收蒸馏系统，随后通过过加热工序，然后通过包含级间加热以产生更多量轴功的2级涡轮膨胀机。这种配置允许输出超过工艺空气压缩机以及工艺液体和浆液泵的消费量的电力。来自涡轮膨胀机加热器中的冷凝物的闪蒸气被用于TPA工艺的另一部分中。在该涡轮膨胀机后，部分水蒸汽从氧化反应废气中被冷凝出来以提供用于各种工艺用途的液态水；并且其余量的水蒸汽剩余在废气中，该废气被送至TOD装置。任选地，使用直接燃料燃烧而非蒸气加热法来加热废气以在涡轮膨胀机内产生过热。任选地，涡轮膨胀机的出口压力因在废气通过冷凝器装置和液体分离装置后再压缩该废气而降低。另外，以下实施方式对于本专利技术方法的其他方面是优选的·优选足够的可燃烧燃料值留在废气中，从而在TOD、优选蓄热式热氧化器(RTO) 中废气的环境削减是基本上自加热的、更优选彻底是自加热的，无需添加在反应废气中不存在的燃料。甚至更优选是大量的这种可燃烧燃料值来自乙酸甲酯(MeOAc)，其是在乙酸中氧化PX的已知副产物。本专利技术人已经发现如何保持足够低地生成乙酸甲酯，从而与添加购买的燃料至RTO相比，分离乙酸甲酯和通过水解回收乙酸内容物的大量资本和运行成本不是合理的。 冷凝水经常由提供环境空气至TPA氧化反应器的压缩系统中的环境水蒸汽形成，并且这种水潜在地被润滑剂和密封流体污染。优选这种冷凝的环境水进入TPA工艺液体，例如作为洗涤器用水、淬冷水、回流水，或用作公用水，例如作为冷却塔补充水，而非直接进料至液态废水处理设施。 在移除和/或热分解废气中的VOC后，许多场所需要在废气释放至环境之前从该处理的废气中除去溴化氢。这种洗涤气过程经常通过水洗涤液洗涤以产生溴盐来进行， 例如，使用氢氧化钠和亚硫酸氢钠的水溶液来洗涤并产生溴化钠。本专利技术人已经发现为控制这种洗涤器水中溶解的固体含量所用的卸料水有利地用作公用水，例如，冷却塔补充水， 而非形成液态废水。· PET工艺还产生来自PET生成反应的水并且这种水经常被各种VOC化合物(例如乙二醇、乙醛和多种二氧戊环)污染。优选来自PET工艺的至少部分污染的水连同来自临近TPA设施的TPA生成水一起在共享的共用设施中处理。优选地，来自PET生成反应的所述污染水以排出所述PET设施的蒸气形式留待处理，或者使用至少一部分来自所述临近 TPA设施的热能将该污染水转化成蒸气形式。更优选地，来自PET生成反应的水连同TPA生成水一起在共享、共同的TOD设施中处理。单独或以多种组合，本文中公开的专利技术可以提供pX-至-TPA设施，该设施对于每单位TPA产量产生很少，甚至为零的需要环保处理的液态废水。另外，本专利技术可以提供 PX-至-TPA-至-PET设施，该设施相对于每单位PET产量产生很少，甚至为零的需要环保处理的液态废水。附图说明图1显示本专利技术的示例性实施方式。优选实施方式本专利技术可以与关于将pX转化成TPA的优选初级氧化反应介质、方法和装置的US2007(^93699和US 20060047158所公开的内容相组合(所述专利文献的完整公开内容在此通过引用的方式并入本文)。这些参考文献的公开内容包含用于初级氧化的众多优选的机械特征和工艺条件，其中该工艺条件特别地包括温度及其变化率、压力及其变化率、流量、 组成及其变化率、搅拌、以及停留时间和分布。本文中用于“可氧化的化合物”、“溶剂”、“氧化剂”、“反应介质”和“烃基”的用法依据以上参考文献。当至少一部分来自次级氧化反应介质的废气与至少一部分来自初级氧化反应介质的废气在溶剂回收和/或脱水装置中处理之前合并时，本专利技术是更优选的。次级反应介质是从上游氧化反应器接受其芳族底物进料的介质，该介质可以是初级氧化反应介质和/ 或另一种次级反应介质。参见US 20070155985和US 20070208191对于进入的液相芳香族底物的深度反应附近所优化的次级氧化反应器的描述，包括针对多种成本所权衡的在包含温度、压力、流量、组成、搅拌和停留时间与分布所选择工艺范围内的操作优点，特别是包括底物、产物和溶剂的过度氧化。在本文中，这种类型的次级氧化反应器称作为“后氧化反应器”。另参见US 20070208190和US 20070219393关于进入的固相芳香族底物的深度反应附近所优化的次级氧化反应器的描述，包括针对多种成本所权衡本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．用于制备芳族二羧酸的方法，所述方法包括：（ａ）在至少一个氧化器中氧化芳族化合物，由此产生氧化器废气和包含芳族二羧酸的氧化器产物；（ｂ）将至少一部分的所述氧化器废气导入溶剂回收系统，由此产生贫溶剂的废气和回收的溶剂；（ｃ）添加热的燃烧产物至所述的贫溶剂的废气，由此提供包含ＶＯＣ的加热的废气；和（ｄ）使至少一部分所述加热的废气通过涡轮膨胀机，其中使存在于离开所述溶剂回收系统的所述贫溶剂的废气中的至少５０摩尔百分数的烃基化合物通过所述的涡轮膨胀机。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德·埃尔伯特·福格尔，
申请(专利权)人：佩特洛泰梅克斯集团股份公司，
类型：发明
国别省市：MX
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