[发明专利]纯化芳族羧酸制造中锅炉给水的电加热

说明书

用于制造纯化的芳族羧酸的方法包括：从供应给锅炉(404)的锅炉给水产生高压蒸汽(402)；使用高压蒸汽(402)加热粗制芳族羧酸，从而使高压蒸汽(402)冷凝以形成高压冷凝水(426)；以及纯化所述粗制芳族羧酸以形成纯化的芳族羧酸。所述锅炉给水包括至少一部分的高压冷凝水(426)和来自至少一个附加源的补充锅炉给水。再循环的高压冷凝水(426)由电加热器(480)利用废气处理区(350)中产生的电来进行预热。

技术领域

本教导总体上涉及用于制造纯化的芳族羧酸的方法，并且特别是涉及在芳族羧酸的制造中在纯化之前对锅炉给水进行电加热的方法。

背景技术

对苯二甲酸(TA)和其它芳族羧酸可用于制造聚酯(例如，经由其与乙二醇和/或高级亚烷基二醇的反应)。聚酯又可以用于制造纤维、薄膜、容器、瓶子、其它包装材料、模制物品等。

在商业实践中，已经通过在水性乙酸溶剂中对甲基取代的苯和萘原料进行液相氧化来制备芳族羧酸。甲基取代基的位置对应于芳族羧酸产物中羧基基团的位置。在例如含有钴和锰的溴促进催化剂的存在下，已将空气或其它氧源(例如，通常为气态)用作氧化剂。氧化是放热的，并产生芳族羧酸以及副产物，包括芳族原料的部分或中间氧化产物，和乙酸反应产物(例如甲醇、乙酸甲酯和甲基溴)。水也作为副产物产生。

纯净形式的芳族羧酸通常是重要应用(例如纤维和瓶子)中所用聚酯的制造所需的。酸中的杂质(例如，由芳族原料的氧化产生的副产物，并且更通常是各种羰基取代的芳族物质)被认为会导致由此制得的聚酯中的颜色形成和/或与其相关，进而导致聚酯转化产品的变色。可以通过在一种或多种逐渐降低的温度和氧气水平下如上所述进一步氧化来自液相氧化的粗产物来制备具有降低的杂质水平的芳族羧酸。另外，部分氧化产物可在结晶过程中回收并转化为所需的酸产物。

已通过在高温和高压下使用贵金属催化剂在溶液中催化氢化较不纯净形式的酸或所谓的中等纯度产品来制备纯净形式的对苯二甲酸和其它具有降低的杂质量的芳族羧酸，例如，纯化的对苯二甲酸(PTA)。较不纯净形式的酸可以包括含有芳族羧酸的粗产物和来自芳族原料的液相氧化的副产物。在商业实践中，烷基芳族进料液相氧化为粗制芳族羧酸，以及粗产物的纯化，通常在连续的集成工艺中进行，其中将液相氧化的粗产物用作纯化的起始材料。

粗制芳族羧酸的纯化已通过氢化实现。粗制芳族羧酸通常在进料到氢化反应器之前进行预热，该反应器通常在约260℃至约290℃的温度下运行。实现这种预热的一种方式是通过与高压蒸汽的间接热交换。高压蒸汽在热交换期间被冷凝，并且所产生的冷凝水可以被排出以形成低压冷凝水和低压蒸汽，其可以在其它工艺步骤中使用。在替代方案中，高压冷凝水可以作为给水再循环到用于产生蒸汽的锅炉中。

与产生高压蒸汽相关的燃料成本导致了制造纯化的芳族羧酸的方法的总可变成本。人们一直希望通过更有效的能源管理策略来降低这种可变成本。

发明内容

本发明的范围仅由所附权利要求书限定，而不在任何程度上受本发明内容内的陈述的影响。

作为引言，根据本教导的用于制造纯化的芳族羧酸的方法的一个实施方式包括：在包含乙酸溶剂和水的液相氧化反应混合物中以及在包含至少一种重金属组分的催化剂组合物的存在下，将包含取代芳烃的进料与气态氧引导至处于一定的温度和压力下的反应区中，所述温度和压力能有效维持液相氧化反应混合物并形成粗制芳族羧酸，以及包含乙酸、水和少量进料、粗制芳族羧酸和副产物的高压蒸气相；分离所述高压蒸气相以形成富含乙酸的贫水液体和包含水蒸气的高压废气；在废气处理区中处理所述高压废气；由所述高压废气发电；从供应给锅炉的锅炉给水产生高压蒸汽；其中至少一部分的锅炉给水用电加热器利用由所述高压废气产生的电来进行预热；使用所述高压蒸汽在加热区中加热所述粗制芳族羧酸，从而使所述高压蒸汽在加热区中冷凝以形成高压冷凝水；以及纯化所述粗制芳族羧酸，形成纯化的芳族羧酸；其中所述锅炉给水包含至少一部分的高压冷凝水。

鉴于以下描述，本发明的其它方面将是显而易见的。