[發(fā)明專利]生產(chǎn)芳香羧酸的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510525883.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN105413598B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.P.J.林巴赫;R.J.奧布賴恩;J.A.特納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英威達(dá)紡織（英國）有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/00
• 分類號(hào): 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(fā)明涉及在生產(chǎn)諸如對(duì)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(yīng)器的廢氣的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明屬于芳香羧酸生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域。在本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)中，需要尋找替代方法來簡化對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)過程中回收熱和洗滌來自氧化反應(yīng)器的廢氣的系統(tǒng)，以及降低使用設(shè)備的資本支出。本發(fā)明包括用于生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸的系統(tǒng)、用于處理對(duì)苯二甲酸的方法等。由于需要一定的系統(tǒng)和組件處理對(duì)苯二甲酸，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于它們減少了資本支出。例如，與一個(gè)系統(tǒng)相比，可除去一個(gè)蒸汽洗滌系統(tǒng)，而與另一個(gè)系統(tǒng)相比，可除去一個(gè)蒸汽壓縮系統(tǒng)。本發(fā)明可用于生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年12月15日，申請(qǐng)?zhí)枮?01080056879.1，發(fā)明名稱為“生產(chǎn)芳香羧酸的系統(tǒng)和方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在生產(chǎn)芳香羧酸的過程中回收熱和洗滌來自氧化反應(yīng)器的廢氣的系統(tǒng)和方法。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2009年12月16日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)61/286957的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益。

發(fā)明背景

可采用兩階段工藝制備純化的對(duì)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(duì)二甲苯空氣氧化來制備對(duì)苯二甲酸粗品（CTA）。所述反應(yīng)的溫度的范圍是約150-210℃。所述氧化反應(yīng)通常在一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)串聯(lián)容器中進(jìn)行，且對(duì)于每一個(gè)步驟可采用多個(gè)并聯(lián)反應(yīng)器。反應(yīng)器容器通常是攪拌容器，其中所述攪拌通過機(jī)械攪拌和被加入的空氣的攪拌效果的組合得以實(shí)現(xiàn)。

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(duì)CTA進(jìn)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(jīng)鈀負(fù)載在碳上的催化劑固定床進(jìn)行氫化。在得到的溶液通過一系列的四至六個(gè)結(jié)晶設(shè)備時(shí)，所述溶液得到冷卻，在這里純化的對(duì)苯二甲酸（PTA）結(jié)晶，而大部分雜質(zhì)和副產(chǎn)物（例如對(duì)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(dāng)?shù)倪B續(xù)固液分離設(shè)備，例如沉降式離心機(jī)、旋轉(zhuǎn)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(duì)二甲苯反應(yīng)來制備CTA粗品的方法，其中采用兩個(gè)串聯(lián)的氧化反應(yīng)器。初級(jí)氧化反應(yīng)器包括對(duì)二甲苯、乙酸水溶液、催化劑和空氣，且在反應(yīng)溫度為約200℃、在16 barA操作所述初級(jí)氧化反應(yīng)器。來自所述初級(jí)氧化反應(yīng)器的漿料被傳送至二級(jí)氧化反應(yīng)器，在這里所述漿料與空氣在約187℃和12 barA反應(yīng)，以將更多的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為CTA。初級(jí)和二級(jí)氧化反應(yīng)器各自具有分離的廢氣系統(tǒng)，以回收熱以及洗滌蒸汽。由于初級(jí)和二級(jí)氧化反應(yīng)器各自在顯著不同的溫度和壓力下操作，采用兩個(gè)熱回收和蒸汽洗滌系統(tǒng)，這增加了資本支出。為了克服這種影響，可采用壓縮機(jī)（未圖示）提高來自二級(jí)氧化熱回收系統(tǒng)的廢氣的壓力，以向單個(gè)蒸汽洗滌系統(tǒng)逆流進(jìn)料，從而減少重復(fù)的組件，例如所述二級(jí)氧化反應(yīng)器廢氣蒸汽洗滌系統(tǒng)。然而，該方法需要該壓縮機(jī)的資本支出。

發(fā)明內(nèi)容

在工業(yè)中，需要開發(fā)另一種方法，其可簡化所述系統(tǒng)以在生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸的過程中回收熱和洗滌來自所述氧化反應(yīng)器的廢氣，同時(shí)還降低對(duì)采用的設(shè)備的資本支出。

簡要介紹的本發(fā)明的實(shí)施方式包括用于生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸的系統(tǒng)、方法等。

其中一個(gè)示例性系統(tǒng)包括初級(jí)氧化反應(yīng)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(jí)氧化反應(yīng)器，其中所述初級(jí)氧化反應(yīng)器與初級(jí)熱回收系統(tǒng)連通，其中所述初級(jí)熱回收系統(tǒng)與蒸汽洗滌系統(tǒng)連通；和二級(jí)氧化反應(yīng)器，其中在比所述初級(jí)氧化反應(yīng)器的壓力低少于2bar的壓力以及在比所述初級(jí)氧化反應(yīng)器的溫度低約5-15℃的溫度下操作所述二級(jí)氧化反應(yīng)器，其中在所述初級(jí)氧化反應(yīng)器中產(chǎn)生的漿料被傳送至所述二級(jí)氧化反應(yīng)器，其中所述二級(jí)氧化反應(yīng)器與二級(jí)熱回收系統(tǒng)連通，其中所述二級(jí)熱回收系統(tǒng)與所述蒸汽洗滌系統(tǒng)連通。