[發明專利]生產芳香羧酸的系統和方法

有效

• 申請號: 201510525883.2
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN105413598B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: A.P.J.林巴赫;R.J.奧布賴恩;J.A.特納
• 申請（專利權）人: 英威達紡織（英國）有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;C07C51/265;C07C51/42;C07C63/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周李軍;李炳愛

本發明涉及在生產諸如對苯二甲酸的芳香羧酸的過程中回收熱和洗滌來自氧化反應器的廢氣的系統和方法。本發明屬于芳香羧酸生產的技術領域。在本發明的現有技術中，需要尋找替代方法來簡化對苯二甲酸生產過程中回收熱和洗滌來自氧化反應器的廢氣的系統，以及降低使用設備的資本支出。本發明包括用于生產對苯二甲酸的系統、用于處理對苯二甲酸的方法等。由于需要一定的系統和組件處理對苯二甲酸，本發明的優點在于它們減少了資本支出。例如，與一個系統相比，可除去一個蒸汽洗滌系統，而與另一個系統相比，可除去一個蒸汽壓縮系統。本發明可用于生產對苯二甲酸。

本申請是申請日為2010年12月15日，申請號為201080056879.1，發明名稱為“生產芳香羧酸的系統和方法”的發明專利申請的分案申請。

發明領域

本發明涉及在生產芳香羧酸的過程中回收熱和洗滌來自氧化反應器的廢氣的系統和方法。

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年12月16日提交的美國臨時申請61/286957的優先權的權益。

發明背景

可采用兩階段工藝制備純化的對苯二甲酸（PTA）。在第一階段中，在氧化車間中，通過采用均相催化劑在溶劑（例如乙酸和水）中將對二甲苯空氣氧化來制備對苯二甲酸粗品（CTA）。所述反應的溫度的范圍是約150-210℃。所述氧化反應通常在一個、兩個或三個串聯容器中進行，且對于每一個步驟可采用多個并聯反應器。反應器容器通常是攪拌容器，其中所述攪拌通過機械攪拌和被加入的空氣的攪拌效果的組合得以實現。

所述制備工藝的第二階段是通過在水溶液中的催化氫化對CTA進行純化。通常，將CTA在高壓（70-90 barA）和高溫（275-290℃）下溶解于水中，且經鈀負載在碳上的催化劑固定床進行氫化。在得到的溶液通過一系列的四至六個結晶設備時，所述溶液得到冷卻，在這里純化的對苯二甲酸（PTA）結晶，而大部分雜質和副產物（例如對甲苯甲酸）保留在溶液中。得到的漿料（在140-160℃）然后被供料至適當的連續固液分離設備，例如沉降式離心機、旋轉壓力或真空過濾器等，在此所述PTA與純化母液流分離，然后干燥。

圖1舉例說明了一種使對二甲苯反應來制備CTA粗品的方法，其中采用兩個串聯的氧化反應器。初級氧化反應器包括對二甲苯、乙酸水溶液、催化劑和空氣，且在反應溫度為約200℃、在16 barA操作所述初級氧化反應器。來自所述初級氧化反應器的漿料被傳送至二級氧化反應器，在這里所述漿料與空氣在約187℃和12 barA反應，以將更多的反應物轉化為CTA。初級和二級氧化反應器各自具有分離的廢氣系統，以回收熱以及洗滌蒸汽。由于初級和二級氧化反應器各自在顯著不同的溫度和壓力下操作，采用兩個熱回收和蒸汽洗滌系統，這增加了資本支出。為了克服這種影響，可采用壓縮機（未圖示）提高來自二級氧化熱回收系統的廢氣的壓力，以向單個蒸汽洗滌系統逆流進料，從而減少重復的組件，例如所述二級氧化反應器廢氣蒸汽洗滌系統。然而，該方法需要該壓縮機的資本支出。

發明內容

在工業中，需要開發另一種方法，其可簡化所述系統以在生產對苯二甲酸的過程中回收熱和洗滌來自所述氧化反應器的廢氣，同時還降低對采用的設備的資本支出。

簡要介紹的本發明的實施方式包括用于生產對苯二甲酸的系統、方法等。

其中一個示例性系統包括初級氧化反應器，其中在約12至18 barA的壓力和約180至210℃的溫度下操作所述初級氧化反應器，其中所述初級氧化反應器與初級熱回收系統連通，其中所述初級熱回收系統與蒸汽洗滌系統連通；和二級氧化反應器，其中在比所述初級氧化反應器的壓力低少于2bar的壓力以及在比所述初級氧化反應器的溫度低約5-15℃的溫度下操作所述二級氧化反應器，其中在所述初級氧化反應器中產生的漿料被傳送至所述二級氧化反應器，其中所述二級氧化反應器與二級熱回收系統連通，其中所述二級熱回收系統與所述蒸汽洗滌系統連通。