[發明專利]在對二甲苯結晶工藝中從母液中回收能量的方法

在審

• 申請號: 201280014294.2
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN103596670A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: W·金;Z·丁
• 申請（專利權）人: GTC科技美國有限責任公司
• 主分類號: B01J8/00
• 分類號: B01J8/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;李進

相關申請的交叉引用

根據美國專利法35條119(e)，本申請要求于2011年3月18日提交的美國臨時專利申請序列號61／454,337的權益，該臨時專利申請的全部內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

請求保護的本發明涉及用于在對二甲苯結晶工藝中從母液流中回收能量的方法。在請求保護的本發明中，來自母液的能量被最佳地應用于減小結晶工藝的制冷負荷。

背景技術

二甲苯異構體，對二甲苯(OX)、間二甲苯(MX)、和對二甲苯(PX)、以及乙基苯(EB)是來自重整工藝或其它石油化工工藝的C8芳香烴。通常，平衡二甲苯混合物中的產物分布是：大約40％的MX、20％的PX、20％的OX、和20％的EB。這些量可以在±10％范圍內變化。經純化的單獨二甲苯產品被大規模地用作工業溶劑和許多產品的中間體。最重要的異構體PX被用于制造對苯二甲酸(TPA)和對苯二甲酸二甲酯(DMT)，這些產品被用于制造纖維、膜和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶。在這些用途中，需要高純度(>99.7％)的PX。為了滿足快速增長的市場需要，在過去數年里對高純度PX的需求大大增加。

單獨二甲苯異構體的許多物理性質(例如沸點)是相似的，這使得通過常規的蒸餾方法分離高純度二甲苯異構體變得非常困難。目前工業上采用兩種方法來分離和生產高純度PX：吸附法和結晶法。于上世紀90年代成功地現場證明了第三種方法，復合吸附／結晶工藝。

在PX吸附工藝的工業化之前，低溫分步結晶法是第一種并且在許多年中僅有的是用于從C8芳香烴中分離PX的工業技術。二甲苯體系對于熔融結晶來說是非常適宜的體系。PX、MX、OX和EB的熔點分別為13.3℃、-47.9℃、-25.2℃和-95.0℃，該體系在超過共晶溫度的情況下不形成固溶體。因此，晶體基本上為純的PX。現已開發出了用于從其異構體混合物中分離PX的若干工業結晶工藝。PX晶體通常是在兩個以上的結晶階段中產生的，并且PX回收率為大約60-65％／道。在工業實踐中，在僅略微超過共晶點的溫度下執行PX結晶，該溫度對于平衡二甲苯混合物進料為大約-50℃至大約-70℃。PX在C8芳香烴液體(母液)中的平衡限制了結晶工藝的效率。通常通過過濾或離心分離從母液中分離固體PX晶體。

在使用平衡二甲苯進料的PX生產中，在低溫下從PX固體中分離母液。因此，來自工藝的母液由于其低溫和高流量因而含有大量的制冷量。本發明涉及在這種低溫結晶工藝中高效地從母液中回收能量的方法。

鑒于前述情況，在用于PX生產的低溫結晶工藝中從母液中回收能量的方法將會具有相當大的利益。這種方法將允許實現結晶工藝的更高效操作。

發明內容

在各種實施方案中公開了用于在對二甲苯結晶工藝中從母液中回收能量的方法。所述方法包括：1)提供結晶器或換熱器來從低溫母液中回收能量；2)提供第二換熱器來從中溫母液中回收能量；3)提供來第三換熱器來從高溫母液中回收能量。進料料流是在換熱器/結晶器另一側的攜帶能量的介質，進料料流被母液冷卻。一個可選方面是在第一結晶器／換熱器與第二換熱器之間提供用于進料料流的第四換熱器，以便進一步優化能量回收。

前述部分已相當廣泛地概述了本公開的特征，以便可以更好地理解接下來的詳細說明。下文中將對構成權利要求的主題的本公開的其它特征和優點進行描述。

附圖說明

為了更全面地理解本公開及其優點，現在參照下面的描述并結合描述本公開具體實施方式的附圖，其中：

圖1示出了說明性的從母液中回收能量的系統。

圖2示出了具有在第一結晶器和第二換熱器之間的可選的第四換熱器的、說明性的從母液中回收能量的系統。

具體實施方式

在下面的描述中說明了某些細節(例如特定的數量和溫度)，以提供對本文中所公開本發明實施方案的詳盡理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本公開可在無這些具體細節的情況下實施。在許多情況下，關于這些考慮因素等的細節被省略了，因為這些細節對于獲得對本公開的全面了解來說不是必要的并且在相關領域普通技術人員的技能范圍內。

在PX結晶工藝中，主要的能量消耗來自于制冷站壓縮機，這些壓縮機被用于提供低溫制冷量將進料料流冷卻到期望溫度。可取的是在排放之前通過從結晶單元內的不同物流中回收能量來使制冷量最小化。