芳族二羧酸的制備
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于制備純化的芳族二羧酸的方法，其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。本發(fā)明還提供了一種用于實施所述方法的設備。
【專利說明】
芳族二羧酸的制備
技術領域
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于芳族二羧酸的制備的方法和設備。
【背景技術】
[0002]芳族二羧酸通常通過烴前體在有機溶劑中的催化氧化制造。實例是對苯二甲酸(TA)，其廣泛用于制造聚酯，如聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)。作為用于PET制備的反應物所需的TA被稱為“純化的對苯二甲酸”(PTA)，并且通常含有超過99.97重量％、優(yōu)選地超過99.99重量％的對苯二甲酸，以及少于25ppm 4-羧基苯甲醛(4-CBA)。在工業(yè)規(guī)模上，適于在PET制備中使用的PTA通常以兩段方法制備。首先，將對二甲苯在金屬催化劑(例如，鈷和/或錳鹽或化合物)的存在下氧化(例如，使用空氣)以提供“粗對苯二甲酸”(CTA)，如在例如US 2，833，816中所述。然后，將通過該氧化反應制備的CTA純化，因為其通常被雜質如4-CBA、對甲基苯甲酸，以及賦予TA淡黃色的各種有色雜質所污染。CTA的純化除了需要至少一個物理過程(例如，結晶、洗滌等)之外，通常還需要至少一種化學轉化(例如，氫化)以產生PTA。
[0003]PTA通常被視為批量商品項，其年產量有數(shù)百萬噸，并且因此制造商期望降低其成本以使PTA制備的經濟性和效率最大化。這可通過降低資本成本(例如，設備成本)和可變成本(例如，與廢棄物處置、起始物質使用、有機溶劑、加熱燃料和去離子水相關的成本)實現(xiàn)。
[0004]在典型的商業(yè)PTA工廠中，將來自上述氧化反應的排放氣體在蒸餾段中分離成富含有機溶劑的液體流和富含水的蒸氣流。將富含水的蒸氣流通過將熱傳送到來自工廠的輔助水蒸氣/水系統(tǒng)的冷卻水而冷凝，這通常產生水蒸氣。將來自氧化反應的CTA產物流傳送至結晶段以形成CTA漿液和塔頂蒸氣。該塔頂蒸氣可以使用冷水進料加以冷凝，而冷水進料隨后可冷卻(例如，在冷卻塔中)以耗散從塔頂蒸氣移除的熱。然而，從塔頂蒸氣移除的熱的耗散(以及因此造成的損失)可以通過使用來自工廠的輔助水蒸氣/水系統(tǒng)的水流冷凝該塔頂蒸氣而避免，從而允許將熱重新用在工廠中的其他地方。具體地，該水流可部分地來源于在富含水的蒸氣流的冷凝過程中產生的水蒸氣。
[0005]如果關閉氧化反應(例如，因故障)，塔頂蒸氣在結晶段中的形成不會立即停止。因此，用于冷凝塔頂蒸氣的水流的提供必須按以下方式繼續(xù)，其足以提供避免否則將會發(fā)生的壓力在結晶段中的積累所需的塔頂蒸氣冷卻水平(以及因此提供所需的冷凝水平)，從而有可能導致不安全的壓力。然而，如果關閉氧化反應，則排放氣體的產生將減少，因而在富含水的蒸氣流的冷凝過程中水蒸氣的產生也將減少。這繼而降低來源于該水蒸氣的水流(可用于冷凝來自結晶段的塔頂蒸氣)的流速，并且因而降低工廠冷卻該塔頂蒸氣的能力。
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于制造芳族二羧酸的更經濟且更有效的方法，具體地，提供一種克服前述缺點的方法。進一步的目的將從以下說明書易見。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明提供一種用于制備純化的芳族二羧酸的方法，該方法包括以下步驟:
[0008]i)在氧化段中催化氧化有機溶劑中的烴前體以形成產物流和排放氣體；
[0009]ii)在蒸餾段中將來自氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的液體流和富含水的蒸氣流；
[0010]iii)在第一冷凝段中通過將來自富含水的蒸氣流中的熱傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液將來自蒸餾段的富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流；
[0011]iv)在結晶段中由來自所述氧化段的產物流形成粗芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣；以及
[0012]V)純化所述粗芳族二羧酸晶體以產生所述純化的芳族二羧酸，
[0013]其特征在于，所述方法還包括以下步驟:
[0014]vi)通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動的第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，其中所述冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分在包括第一冷凝器的第二冷凝段中進行；以及
[0015]vii)測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度和/或測量所述冷卻劑系統(tǒng)中所述第二冷卻液的流速；
[0016]其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0017]本發(fā)明還提供一種在用于制備芳族二羧酸的方法中冷卻來自結晶段的塔頂蒸氣的方法，該方法包括以下步驟:
[0018]i)在氧化段中催化氧化有機溶劑中的烴前體以形成產物流和排放氣體；
[0019]ii)在蒸餾段中將來自所述氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的液體流和富含水的蒸氣流；
[0020]iii)在第一冷凝段中通過將熱從所述富含水的蒸氣流傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液而將來自所述蒸餾段的所述富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流；以及
[0021]iv)在所述結晶段中由來自所述氧化段的所述產物流形成粗芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣，
[0022]其特征在于，所述方法還包括以下步驟:
[0023]V)通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動的第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，其中所述冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分在包括第一冷凝器的第二冷凝段中進行；以及
[0024]vi)測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度和/或測量所述冷卻劑系統(tǒng)中所述第二冷卻液的流速；
[0025]其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0026]本發(fā)明還提供一種用于制備芳族二羧酸的設備，所述設備包括:
[0027]a)氧化段，所述氧化段用于催化氧化有機溶劑中的烴前體以形成產物流和排放氣體；
[0028]b)蒸餾段，所述蒸餾段配置成將來自所述氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的流和富含水的蒸氣流；
[0029]c)第一冷凝段，所述第一冷凝段配置成通過將熱從所述富含水的蒸氣流中傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液而將來自所述蒸餾段的所述富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流；以及
[0030]d)結晶段，所述結晶段配置成由來自所述氧化段的所述產物流形成粗芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣；
[0031]其特征在于，該設備還包括:
[0032]e)第二冷凝段，所述第二冷凝段配置成通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，并且其中所述第二冷卻液在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動，其中所述第二冷凝段包括第一冷凝器；以及
[0033]f)配置成測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度的測量裝置，和/或配置成測量所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的流速的測量裝置，
[0034]其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0035]在正常操作中，冷卻劑系統(tǒng)適宜地配置成以足以提供所需的塔頂蒸氣冷卻水平(并因此提供所需的冷凝水平)的方式(例如，以合適的溫度和合適的流速)向第一冷凝器提供第二冷卻液。第二冷卻液的第一預設溫度可以是這樣一個閾值，高于該閾值時第二冷卻液不再在第一冷凝器中提供所需的塔頂蒸氣冷卻水平。相似地，第二冷卻液的預設流速可以是這樣一個閾值，低于該閾值時第二冷卻液不再在第一冷凝器中提供所需的塔頂蒸氣冷卻水平。因此，如果第二冷卻液的溫度和/或流速使得第二冷卻液不再在第一冷凝器中提供所需的塔頂蒸氣冷卻水平，則可以經由反饋系統(tǒng)將第二冷卻液的至少一部分從第一冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。反饋系統(tǒng)配置成冷卻第二冷卻液，例如，其可包括被配置成將熱從第二冷卻液傳送離開的熱交換器。循環(huán)回第一冷凝器的第二冷卻液的溫度因此降低，從而提高第二冷卻液接受來自第一冷凝器中的塔頂蒸氣的熱的能力。冷卻劑系統(tǒng)因此可以配置成維持以足以提供所需的塔頂蒸氣冷卻水平的方式向第一冷凝器提供第二冷卻液。將第二冷卻液從此處引導至第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的所述位置的第一冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的所述位置適宜地位于測量第一冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的第二冷卻液溫度所處的位置的下游。
[0036]優(yōu)選的是，對第一冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的第二冷卻液的溫度進行測量，并且因此將冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的第一冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度，則經由配置成冷卻第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將第二冷卻液的至少一部分從第一冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，因為在該配置中，冷卻劑系統(tǒng)直接響應于第二冷卻液的溫度的任何測量值增大，其指示塔頂氣體的冷卻不足。
[0037]第一和第二冷卻液優(yōu)選為水。因此，在第一冷凝段中由第一冷卻液適宜地產生水蒸氣。優(yōu)選地將水蒸氣引導至蒸汽輪機以從其回收能量。適宜地將水蒸氣冷卻以形成第二冷卻液的至少一部分。
[0038]本發(fā)明因此維持以足以提供所需水平的塔頂蒸氣的冷卻的方式向第一冷凝器提供第二冷卻液。具體地，本發(fā)明在氧化段關閉并且最終形成第二冷卻液的至少一部分的由第一冷凝段產生的水蒸氣因此減少的情況下維持這種第二冷卻液的提供。本發(fā)明因此允許結晶段在氧化段關閉之后繼續(xù)安全地運行?！靖綀D說明】
[0039]圖1為根據本發(fā)明的方法和設備的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0040]本文描述了本發(fā)明的多個實施方案。應當認識到，每個實施方案中指定的特征可以與其他指定特征結合以提供另外的實施方案。
[0041]如本文所使用的，“上游”和“下游”相對于第二冷卻液的流動方向而提出。如本文所使用的，的至少一部分”可指相關流的至少10%、至少20%、至少30%、至少40%、 至少50%、至少60%、至少70%、至少80%或至少90%。
[0042]應當理解，用于通過烴前體在有機溶劑中的催化氧化制備芳族二羧酸的方法和設備的一般操作是眾所周知的。例如，如上所述，適于在PET制備中使用的對苯二甲酸(即， 純化的對苯二甲酸)通常以兩段方法制備。首先，將對二甲苯在金屬催化劑(例如，鈷和/ 或錳鹽或化合物)的存在下氧化(例如，使用空氣)以提供粗對苯二甲酸。然后，將通過該氧化反應制備的粗對苯二甲酸純化以去除雜質，如4-CBA和對甲基苯甲酸，以生成純化的對苯二甲酸。粗對苯二甲酸的純化除了需要至少一個物理過程(例如，結晶、洗滌等)之外， 通常還需要至少一種化學轉化(例如，氫化)。
[0043]芳族二羧酸的制備
[0044]本發(fā)明的方法和設備中制備的芳族二羧酸優(yōu)選選自對苯二甲酸、鄰苯二甲酸和間苯二甲酸。芳族二羧酸優(yōu)選為對苯二甲酸。烴前體為可氧化形成芳族二羧酸的化合物。因此，烴前體通常為在所需的最終產物中的羧酸取代基的位置被如Q 6烷基、甲?；蛞阴；〈谋交蜉痢?yōu)選的烴前體為C16烷基取代的苯，具體地，為對二甲苯。有機溶劑通常為脂族羧酸，如乙酸，或一種或多種此類脂族羧酸與水的混合物。氧化反應可在其中有氧氣的任何條件下進行，例如，該反應可在空氣中進行。反應催化劑通常包含可溶形式的鈷和/或錳(例如，它們的乙酸鹽)，使用溴源(如溴化氫)作為促進劑。氧化反應的溫度通常在約 100-250°C的范圍內，優(yōu)選地為約150-220°C。任何常規(guī)的壓力都可用于該反應，以適當?shù)貙⒃摲磻旌衔锉３衷谝簯B(tài)下。
[0045]通常包括氧化反應器的氧化段執(zhí)行將烴前體在有機溶劑中催化氧化的功能，從而形成產物流和排放氣體。將產物流傳送到通常包括一個或多個結晶器的結晶段以形成粗芳族二羧酸晶體的漿液與塔頂蒸氣。通常將粗芳族二羧酸晶體的漿液傳送至分離段，其中將母液與粗芳族二羧酸晶體相分離，然后可以與含水液體混合以形成粗芳族二羧酸晶體的第二漿液。通常將粗芳族二羧酸晶體的該第二漿液傳送至純化裝置，加熱并且進行氫化，之后冷卻以形成純化的芳族二羧酸晶體的漿液。
[0046]在蒸餾段中，將來自氧化段的排放氣體分離到富含有機溶劑的液體流和富含水的蒸氣流中。來自蒸餾段的富含有機溶劑的液體流通常包含80-95%重量/重量的有機溶劑， 并且返回氧化段。來自蒸餾段的富含水的蒸氣流通常包含0.1-5.0%重量/重量的有機溶劑，并且在通常包括一個或多個冷凝器的第一冷凝段中冷凝以形成冷凝物流和塔頂氣體， 在第一冷凝段中將熱從富含水的蒸氣流傳送至在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液。冷凝物流的一部分通常用作用于形成上述粗芳族二羧酸晶體的第二漿液的含水液體源。冷凝物流的一部分通常還形成用于來自純化裝置的純化的芳族二羧酸晶體的洗滌流體源。
[0047]在包括第一冷凝器的第二冷凝段中通過將熱從塔頂蒸氣傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第二冷卻液，使通常含有有機溶劑、有機溶劑的衍生物(例如乙酸甲酯)和水的來自結晶段的塔頂蒸氣冷凝，從而形成冷凝物流和塔頂氣體，其中第二冷卻液的至少一部分來源于第一冷卻液。
[0048]冷卻劑系統(tǒng)
[0049]冷卻劑系統(tǒng)適宜地配置成回收從來自結晶段的塔頂蒸氣移除的熱，以便它可以在工廠中的其他地方使用。例如，冷卻劑系統(tǒng)可以配置成將第二冷卻液的至少一部分從第二冷凝段引導至下游單元，例如脫氣器，其可用于將脫礦質水脫氣，以使其適用于冷卻劑系統(tǒng)中的其他地方。冷卻劑系統(tǒng)可以配置成在正常操作中將來自第二冷凝段的所有第二冷卻液引導至下游單元(即，當所測得的第一冷凝器下游的第二冷卻液的溫度低于第一預設溫度，并且所測得的第二冷卻液的流速高于預設流速時)。此外，冷卻劑系統(tǒng)還適宜地配置成當來自蒸餾段的富含水的蒸氣流中的熱傳送到第一冷凝段中的第一冷卻液中時回收該熱。 可以將通常為水的第一冷卻液與第二冷卻液一起從脫氣器(任選地經由一個或多個中間單元)供應至第一冷凝段。第一冷凝段通常包括一個或多個冷凝器，其每一個通常接收單獨供應的第一冷卻液，來自蒸餾段的富含水的蒸氣流從中依次流動。因此，當富含水的蒸氣流在經過第一冷凝段冷卻時，其在每個連續(xù)的冷凝器中將熱在連續(xù)降低的溫度傳送到第一冷卻液，并且在每個連續(xù)冷凝器中生成的水蒸氣具有比在其前面產生的水蒸氣更低的壓力。通常將這些水蒸氣與來自工廠中其他地方的水蒸氣一起進料至蒸汽輪機以從其回收機械能。該機械能可以用于通過由蒸汽輪機驅動的發(fā)電機的方式產生可用在工廠中其他地方的電力。離開蒸汽輪機的用過的水蒸氣因此可以傳送到輪機冷凝器以冷卻用過的水蒸氣從而形成冷凝物，該冷凝物可以任選地與其他冷卻劑流相結合形成第二冷卻液。
[0050]冷卻劑系統(tǒng)通常包括將第二冷卻液從輪機冷凝器傳送到第二冷凝段的栗，其通常在正常操作下維持第二冷卻液的恒定排放壓力。
[0051]第二冷凝段包括第一冷凝器，其中將熱從來自結晶段的塔頂蒸氣的至少一部分傳送到第二冷卻液。測量第一冷凝器下游的第二冷卻液的溫度并且，如果該溫度大于或等于預設溫度，則冷卻劑系統(tǒng)經由反饋系統(tǒng)將第二冷卻液的至少一部分從第一冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。如上文所提及的，第二冷卻液的第一預設溫度可以是這樣一個閾值，高于該閾值時第二冷卻液不再在第一冷凝器中提供所需的塔頂蒸氣的冷卻水平。第二冷卻液的第一預設溫度適宜地為50°C、 或55 °C、或60 °C、或65 °C、或70 °C、或75 °C、或80 °C、或85 °C。優(yōu)選地，第二冷卻液的第一預設溫度為約70°C。
[0052]反饋系統(tǒng)適宜地包括配置成將熱從第二冷卻液傳送離開的熱交換器，例如，該熱交換器可設有冷水進料，其可以任選地隨后用于在輪機冷凝器中冷卻用過的水蒸氣，然后被冷卻(例如在冷卻塔中)以耗散從塔頂蒸氣移除的熱。因此，當需要時，反饋系統(tǒng)提供用于從來自工廠的塔頂蒸氣移除熱的裝置。反饋系統(tǒng)還適宜地包括閥門，該閥門響應所測得的第一冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或響應所測得的第二冷卻液的流速小于或等于預設流速而打開，從而導致第二冷卻液流動通過反饋系統(tǒng)。冷卻劑系統(tǒng)溫度控制和/或流速控制適宜地經由分布式控制系統(tǒng)(DCS)或可編程邏輯控制器(PLC)執(zhí)行。因此，可以通過DSC或PLC執(zhí)行如下步驟:如果所測得的第一冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由反饋系統(tǒng)將第二冷卻液的至少一部分從第一冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。因此，基于DCS或基于 PLC的控制可以配置成通過啟動閥門而對所測得的第一冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的第二冷卻液的流速小于或等于預設流速作出響應。
[0053]第二冷凝段可以包括第二冷凝器。因此，可以例如通過適宜地定位的測量裝置在第二冷凝器下游測量冷卻劑系統(tǒng)中第二冷卻液的溫度，并且冷卻劑系統(tǒng)還可以配置成如果所測得的第二冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度，則經由反饋系統(tǒng)將第二冷卻液的至少一部分從第二冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至第二冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。因此，反饋系統(tǒng)中的閥門適宜地響應于所測得的第二冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度而打開。第二冷卻液適宜地從第一冷凝器流至第二冷凝器。因此，測量第一冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的第二冷卻液的溫度的位置適宜地在第二冷凝器的上游。通常，第二預設溫度高于第一預設溫度。因此，第二冷卻液的第二預設溫度適宜地為90°C、或95°C、或100°C、或105°C、或110°C、或115°C、 或120°C。優(yōu)選地，第二冷卻液的第二預設溫度為約120°C。冷卻劑系統(tǒng)因此可以配置成如果所測得的第一冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由反饋系統(tǒng)將第二冷卻液的至少一部分從第二冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，并且冷卻劑系統(tǒng)可以因此還配置成如果所測得的第二冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度，則經由反饋系統(tǒng)將第二冷卻液的至少一部分從第二冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置?？梢酝ㄟ^DCS或PLC執(zhí)行如下步驟:如果所測得的第一冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度，則經由反饋系統(tǒng)將第二冷卻液的至少一部分從第二冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，以及如果所測得的第二冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度，則經由反饋系統(tǒng)將第二冷卻液的至少一部分從第二冷凝器下游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。因此，基于DCS或基于PLC的控制可以進一步配置成通過啟動閥門而對所測得的第二冷凝器下游的第二冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度作出響應。
[0054]結晶段
[0055]結晶段通常包括至少一個結晶器。具體地，結晶段可以包括第一結晶器和第二結晶器。結晶段可以包括第二結晶器和氧化段之間的一個或多個另外的結晶器。備選地，第二結晶器可以接收來自氧化段的產物流。結晶段可以包括第一結晶器與第二結晶器之間的一個或多個另外的結晶器。通常，粗芳族二羧酸晶體的漿液從第二結晶器經由任何居間結晶器流向第一結晶器。因此，第一冷凝器適宜地配置成接收來自第一結晶器的塔頂蒸氣。第二冷凝器，如果存在，則適宜地配置成接收來自第二結晶器的塔頂蒸氣。
[0056]將參考附圖進一步描述本發(fā)明。
[0057]圖1是根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的方法和設備的示意圖。向氧化反應器10進料含水有機溶劑(優(yōu)選地為含水乙酸)、反應催化劑、空氣和烴前體(優(yōu)選對二甲苯)(入口未示出)。將排放氣體l〇a從氧化反應器10傳送到蒸餾段20。將富含有機溶劑的液體流 20a從蒸餾段20傳送至氧化反應器10。將富含水的蒸氣流20b從蒸餾段20傳送到第一冷凝段30,在其中其通過與第一冷卻劑液流30a的熱交換而冷卻。移除冷凝物流30b以用于在該方法和設備中的其他地方使用。
[0058]將產物流10b傳送到包括結晶器90和結晶器100的結晶段80。結晶段80可以包括氧化反應器10與結晶器90之間、結晶器90與結晶器100之間和/或結晶器100之后的一個或多個另外的結晶器(未示出)。將塔頂蒸氣流90a從結晶器90傳送到冷凝器92,并且將冷凝器出口流92a移除用于進一步處理或部分地循環(huán)到結晶器90。將產物流90b傳送到結晶器100。將塔頂蒸氣流l〇〇a從結晶器100傳送到冷凝器102,并將冷凝器出口流 102a移除用于進一步處理或部分地返回到結晶器100。移除產物流100b用于進一步處理。
[0059]將可以與來自方法中其他地方的水蒸氣合并的水蒸氣30c傳送到蒸汽輪機40以從水蒸氣中回收能量。將用過的水蒸氣40a傳送到輪機冷凝器50,并形成冷凝物流50a。將冷卻水流50b傳送到輪機冷凝器50,而將冷卻水流50c例如在冷卻塔中冷卻。栗70將第二冷卻劑流70a傳送到冷凝器102以冷卻結晶器塔頂蒸氣流100a。將第二冷卻劑流102b傳送到冷凝器92以冷卻結晶器塔頂流90a。在正常操作中，移除第二冷卻劑流92b用于進一步加工和使用(例如，在輔助水蒸氣系統(tǒng)中)。
[0060]如果通過溫度控制器TC1測得的第二冷卻劑流102b的溫度和/或通過溫度控制器TC2測得的第二冷卻劑流92b的溫度超過閾值，則閥門VI開始打開，從而導致第二冷卻劑流92c流至熱交換器60,在其中將其通過冷卻水流60a冷卻。冷卻水流60b可以用于構成冷卻水流50b或例如在冷卻塔中冷卻。將第二冷卻劑流60c與冷凝物流50a合并，并且移除至栗70。
[0061]根據本公開的實施方案，提供以下方案。[0〇62]方案 1
[0063]—種用于制備純化的芳族二羧酸的方法，所述方法包括以下步驟:
[0064]i)在氧化段中催化氧化有機溶劑中的烴前體以形成產物流和排放氣體；
[0065]ii)在蒸餾段中將來自所述氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的液體流和富含水的蒸氣流；
[0066]iii)在第一冷凝段中通過將熱從所述富含水的蒸氣流傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液而將來自所述蒸餾段的所述富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流；
[0067]iv)在結晶段中由來自所述氧化段的產物流形成粗芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣；以及
[0068]V)純化所述粗芳族二羧酸晶體以產生所述純化的芳族二羧酸，
[0069]其特征在于，所述方法還包括以下步驟:
[0070]vi)通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動的第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，其中所述冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分在包括第一冷凝器的第二冷凝段中進行；以及
[0071]vii)測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度和 /或測量所述冷卻劑系統(tǒng)中所述第二冷卻液的流速；
[0072]其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。[0〇73]方案 2
[0074]—種用于在用于制備芳族二羧酸的方法中冷卻來自結晶段的塔頂蒸氣的方法，所述方法包括以下步驟:
[0075]i)在氧化段中催化氧化有機溶劑中的烴前體以形成產物流和排放氣體；
[0076]ii)在蒸餾段中將來自所述氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的液體流和富含水的蒸氣流；
[0077]iii)在第一冷凝段中通過將熱從所述富含水的蒸氣流傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液而將來自所述蒸餾段的所述富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流；以及
[0078]iv)在所述結晶段中由來自所述氧化段的所述產物流形成芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣；
[0079]其特征在于，所述方法還包括以下步驟:
[0080]V)通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動的第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，其中所述冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分在包括第一冷凝器的第二冷凝段中進行；以及
[0081]vi)測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度和/或測量所述冷卻劑系統(tǒng)中所述第二冷卻液的流速；
[0082]其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0083]方案 3
[0084]根據方案1或方案2所述的方法，其中步驟vi)包括測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度，并且其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0085]方案 4
[0086]根據前述方案中的任一項所述的方法，其中所述反饋系統(tǒng)包括配置成將熱從所述第二冷卻液傳送離開的熱交換器。
[0087]方案 5
[0088]根據前述方案中的任一項所述的方法，其中所述第一冷卻液和所述第二冷卻液為水。
[0089]方案 6
[0090]根據方案5所述的方法，其中在所述第一冷凝段中由所述第一冷卻液產生水蒸氣。
[0091]方案 7
[0092]根據方案6所述的方法，其中將所述水蒸氣引導至蒸汽輪機。
[0093]方案 8
[0094]根據方案6或方案7所述的方法，其中將所述水蒸氣冷卻以形成所述第二冷卻液的至少一部分。
[0095]方案 9
[0096]根據前述方案中的任一項所述的方法，其中所述第二冷凝段包括第二冷凝器，并且步驟vi)還包括測量所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度，其中所述冷卻劑系統(tǒng)還配置成如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第二冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0097]方案 10
[0098]根據方案9所述的方法，其中所述第二冷卻液從所述第一冷凝器流向所述第二冷凝器。
[0099]方案 11
[0100]根據方案10所述的方法，其中所述第二預設溫度高于所述第一預設溫度。
[0101]方案 12
[0102]根據方案10或方案11所述的方法，其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，并且其中所述冷卻劑系統(tǒng)還配置成如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0103]方案 13
[0104]根據方案9-12中任一項所述的方法，其中所述結晶段包括第一結晶器和第二結晶器，其中粗芳族二羧酸晶體的漿液從所述第二結晶器流至所述第一結晶器，并且其中
[0105]所述第一冷凝器配置成接收來自所述第一結晶器的塔頂蒸氣，并且所述第二冷凝器配置成接收來自所述第二結晶器的塔頂蒸氣。
[0106]方案 14
[0107]根據方案1-8中的任一項所述的方法，其中通過分布式控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器執(zhí)行以下所述步驟:如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0108]方案 15
[0109]根據方案9-13中的任一項所述的方法，其中通過分布式控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器執(zhí)行以下所述步驟:如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，以及如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0110]方案 16
[0111]一種用于制備芳族二羧酸的設備，所述設備包括:
[0112]a)氧化段，所述氧化段用于催化氧化有機溶劑中的烴前體以形成產物流和排放氣體；
[0113]b)蒸餾段，所述蒸餾段配置成將來自所述氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的流和富含水的蒸氣流；
[0114]c)第一冷凝段，所述第一冷凝段配置成通過將熱從所述富含水的蒸氣流中傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液而將來自所述蒸餾段的所述富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流；以及
[0115]d)結晶段，所述結晶段配置成由來自所述氧化段的所述產物流形成芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣；
[0116]其特征在于，所述設備還包括:
[0117]e)第二冷凝段，所述第二冷凝段配置成通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，并且其中所述第二冷卻液在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動，其中所述第二冷凝段包括第一冷凝器；以及
[0118]f)配置成測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度的測量裝置，和/或配置成測量所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的流速的測量裝置；
[0119]其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。[〇12〇]方案 17
[0121]根據方案16所述的設備，其中所述設備包括配置成測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度的測量裝置，并且其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0122]方案 18
[0123]根據方案16或方案17所述的設備，其中所述反饋系統(tǒng)包括配置成將熱從所述第二冷卻液傳送離開的熱交換器。
[0124]方案 19
[0125]根據方案16-18中的任一項所述的設備，其中所述第一冷卻液和所述第二冷卻液為水。[〇126]方案 20
[0127]根據方案19所述的設備，其中所述第一冷凝段配置成由所述第一冷卻液產生水蒸氣。[〇128]方案 21
[0129]根據方案20所述的設備，所述設備還包括配置成接收所述水蒸氣的蒸汽輪機。[〇13〇]方案 22
[0131]根據方案20或方案21所述的設備，所述設備還包括配置成冷卻所述水蒸氣以形成所述第二冷卻液的至少一部分的冷卻劑冷凝器。[〇132]方案 23
[0133] 根據方案16-22中的任一項所述的設備，其中所述第二冷凝段包括第二冷凝器， 并且所述設備還包括配置成測量所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度的測量裝置，其中所述冷卻劑系統(tǒng)還配置成如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第二冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。[〇134]方案 24
[0135]根據方案23所述的設備，其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成使得所述第二冷卻液從所述第一冷凝器流至所述第二冷凝器。[〇136]方案 25
[0137]根據方案24所述的設備，其中所述第二預設溫度高于所述第一預設溫度。[〇138]方案 26
[0139]根據方案24或方案25所述的設備，其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，并且其中所述冷卻劑系統(tǒng)還配置成如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0140]方案 27
[0141]根據方案23-26中的任一項所述的設備，其中所述結晶段包括第一結晶器和第二結晶器，并且配置成使得粗芳族二羧酸晶體的漿液從所述第二結晶器流至所述第一結晶器，并且其中
[0142]所述第一冷凝器配置成接收來自所述第一結晶器的塔頂蒸氣，并且所述第二冷凝器配置成接收來自所述第二結晶器的塔頂蒸氣。
[0143]方案 28
[0144]根據方案16-22中的任一項所述的設備，其中通過分布式控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器執(zhí)行以下所述步驟:如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0145]方案 29
[0146]根據方案23-27中的任一項所述的設備，其中通過分布式控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器執(zhí)行以下所述步驟:如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，以及如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0147]此外，在一些實施方案中，本公開還包括以下附加方案。
[0148]附加方案1
[0149]一種用于制備芳族二羧酸的設備，所述設備包括:
[0150]a)將有機溶劑中的烴前體催化氧化以形成產物流和排放氣體的氧化段；
[0151]b)將來自所述氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的流和富含水的蒸氣流的蒸餾段；
[0152]c)通過將熱從所述富含水的蒸氣流中傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液以產生水蒸氣而將來自所述蒸餾段的所述富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流的第一冷凝段；以及
[0153]d)由來自所述氧化段的所述產物流形成芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣的結晶段；
[0154]其中所述設備還包括:
[0155]e)通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分的第二冷凝段，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，并且其中所述第二冷卻液在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動，其中所述第二冷凝段包括第一冷凝器；以及
[0156]f)測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度的測量裝置，和/或測量所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的流速的測量裝置。
[0157]附加方案2
[0158]根據附加方案1所述的設備，其中所述結晶段包括一個或多個結晶器。
[0159]附加方案3
[0160]根據附加方案1所述的設備，其中所述冷卻劑系統(tǒng)包括冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)，其中所述反饋系統(tǒng)將所述第一冷凝器下游的某一位置連接至所述第一冷凝器上游的冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0161]附加方案4
[0162]根據附加方案3所述的設備，其中所述反饋系統(tǒng)包括將熱從所述第二冷卻液傳送離開的熱交換器。
[0163]附加方案5
[0164]根據附加方案3所述的設備，其中所述反饋系統(tǒng)包括閥。
[0165]附加方案6
[0166]根據附加方案1所述的設備，所述設備還包括接收由所述第一冷卻液產生的水蒸氣的蒸汽輪機。
[0167]附加方案7
[0168]根據附加方案1所述的設備，所述設備還包括將離開所述蒸汽輪機的水蒸氣冷凝的蒸汽輪機冷凝器。
[0169]附加方案8
[0170]根據附加方案7所述的設備，其中所述冷卻劑系統(tǒng)包括將所述第二冷卻液從所述蒸汽輪機冷凝器傳送到所述第二冷凝段的栗。
[0171]附加方案9
[0172]根據附加方案1至8中的任一項所述的設備，其中所述第二冷凝段包括第二冷凝器，并且所述設備還包括測量所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度的測量裝置，其中所述冷卻劑系統(tǒng)還將所述第二冷凝器下游的所述冷卻液系統(tǒng)中的某一位置經由反饋系統(tǒng)連接至所述第二冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
[0173]附加方案1〇
[0174]根據附加方案9所述的設備，其中所述第二冷凝器連接至所述第一冷凝器。
[0175]附加方案11
[0176]根據附加方案9所述的設備，其中所述第二冷凝器在所述第一冷凝器下游。
[0177]附加方案12
[0178]根據附加方案1至11中的任一項所述的設備，其中所述結晶段包括第一結晶器和第二結晶器，并且所述第一結晶器連接至所述第二結晶器，其中
[0179]所述第一冷凝器接收來自所述第一結晶器的塔頂蒸氣，并且所述第二冷凝器接收來自所述第二結晶器的塔頂蒸氣。
[0180]附加方案13
[0181]根據附加方案1至12中的任一項所述的設備，其中冷卻劑系統(tǒng)控制裝置通過分布式控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器實現(xiàn)。
【主權項】
1.一種用于制備純化的芳族二羧酸的方法，所述方法包括以下步驟: i)在氧化段中催化氧化有機溶劑中的烴前體以形成產物流和排放氣體； ii)在蒸餾段中將來自所述氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的液體流和富含水的蒸氣流； iii)在第一冷凝段中通過將熱從所述富含水的蒸氣流傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液而將來自所述蒸餾段的所述富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流； iv)在結晶段中由來自所述氧化段的產物流形成粗芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣；以及 V)純化所述粗芳族二羧酸晶體以產生所述純化的芳族二羧酸， 其特征在于，所述方法還包括以下步驟: vi)通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動的第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，其中所述冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分在包括第一冷凝器的第二冷凝段中進行；以及 vii)測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度和/或測量所述冷卻劑系統(tǒng)中所述第二冷卻液的流速； 其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。2.一種用于在用于制備芳族二羧酸的方法中冷卻來自結晶段的塔頂蒸氣的方法，所述方法包括以下步驟: i)在氧化段中催化氧化有機溶劑中的烴前體以形成產物流和排放氣體； ?)在蒸餾段中將來自所述氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的液體流和富含水的蒸氣流； iii)在第一冷凝段中通過將熱從所述富含水的蒸氣流傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液而將來自所述蒸餾段的所述富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流；以及 iv)在所述結晶段中由來自所述氧化段的所述產物流形成芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣； 其特征在于，所述方法還包括以下步驟: V)通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動的第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，其中所述冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分在包括第一冷凝器的第二冷凝段中進行；以及 Vi)測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度和/或測量所述冷卻劑系統(tǒng)中所述第二冷卻液的流速； 其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。3.根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中步驟vi)包括測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度，并且其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。4.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述反饋系統(tǒng)包括配置成將熱從所述第二冷卻液傳送離開的熱交換器。5.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述第一冷卻液和所述第二冷卻液為水。6.根據權利要求5所述的方法，其中在所述第一冷凝段中由所述第一冷卻液產生水蒸氣。7.根據權利要求6所述的方法，其中將所述水蒸氣引導至蒸汽輪機。8.根據權利要求6或權利要求7所述的方法，其中將所述水蒸氣冷卻以形成所述第二冷卻液的至少一部分。9.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述第二冷凝段包括第二冷凝器，并且步驟vi)還包括測量所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度，其中所述冷卻劑系統(tǒng)還配置成如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第二冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。10.根據權利要求9所述的方法，其中所述第二冷卻液從所述第一冷凝器流向所述第二冷凝器。11.根據權利要求10所述的方法，其中所述第二預設溫度高于所述第一預設溫度。12.根據權利要求10或權利要求11所述的方法，其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，并且其中所述冷卻劑系統(tǒng)還配置成如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。13.根據權利要求9-12中任一項所述的方法，其中所述結晶段包括第一結晶器和第二結晶器，其中粗芳族二羧酸晶體的漿液從所述第二結晶器流至所述第一結晶器，并且其中 所述第一冷凝器配置成接收來自所述第一結晶器的塔頂蒸氣，并且所述第二冷凝器配置成接收來自所述第二結晶器的塔頂蒸氣。14.根據權利要求1-8中的任一項所述的方法，其中通過分布式控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器執(zhí)行以下所述步驟:如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。15.根據權利要求9-13中的任一項所述的方法，其中通過分布式控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器執(zhí)行以下所述步驟:如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，以及如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。16.一種用于制備芳族二羧酸的設備，所述設備包括: a)氧化段，所述氧化段用于催化氧化有機溶劑中的烴前體以形成產物流和排放氣體； b)蒸餾段，所述蒸餾段配置成將來自所述氧化段的所述排放氣體分離成富含有機溶劑的流和富含水的蒸氣流； c)第一冷凝段，所述第一冷凝段配置成通過將熱從所述富含水的蒸氣流中傳送到在冷卻劑系統(tǒng)中流動的第一冷卻液而將來自所述蒸餾段的所述富含水的蒸氣流冷凝成冷凝物流和蒸氣流；以及 d)結晶段，所述結晶段配置成由來自所述氧化段的所述產物流形成芳族二羧酸晶體的漿液和塔頂蒸氣； 其特征在于，所述設備還包括: e)第二冷凝段，所述第二冷凝段配置成通過將熱從所述塔頂蒸氣傳送到第二冷卻液而冷凝來自所述結晶段的所述塔頂蒸氣的至少一部分，其中所述第二冷卻液的至少一部分來源于所述第一冷卻液，并且其中所述第二冷卻液在所述冷卻劑系統(tǒng)中流動，其中所述第二冷凝段包括第一冷凝器；以及 f)配置成測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度的測量裝置，和/或配置成測量所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的流速的測量裝置； 其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度和/或所測得的所述第二冷卻液的流速小于或等于預設流速，則經由配置成冷卻所述第二冷卻液的反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。17.根據權利要求16所述的設備，其中所述設備包括配置成測量所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度的測量裝置，并且其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。18.根據權利要求16或權利要求17所述的設備，其中所述反饋系統(tǒng)包括配置成將熱從所述第二冷卻液傳送離開的熱交換器。19.根據權利要求16-18中的任一項所述的設備，其中所述第一冷卻液和所述第二冷卻液為水。20.根據權利要求19所述的設備，其中所述第一冷凝段配置成由所述第一冷卻液產生水蒸氣。21.根據權利要求20所述的設備，所述設備還包括配置成接收所述水蒸氣的蒸汽輪機。22.根據權利要求20或權利要求21所述的設備，所述設備還包括配置成冷卻所述水蒸氣以形成所述第二冷卻液的至少一部分的冷卻劑冷凝器。23.根據權利要求16-22中的任一項所述的設備，其中所述第二冷凝段包括第二冷凝器，并且所述設備還包括配置成測量所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的所述第二冷卻液的溫度的測量裝置，其中所述冷卻劑系統(tǒng)還配置成如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第二冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。24.根據權利要求23所述的設備，其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成使得所述第二冷卻液從所述第一冷凝器流至所述第二冷凝器。25.根據權利要求24所述的設備，其中所述第二預設溫度高于所述第一預設溫度。26.根據權利要求24或權利要求25所述的設備，其中所述冷卻劑系統(tǒng)配置成如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，并且其中所述冷卻劑系統(tǒng)還配置成如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。27.根據權利要求23-26中的任一項所述的設備，其中所述結晶段包括第一結晶器和第二結晶器，并且配置成使得粗芳族二羧酸晶體的漿液從所述第二結晶器流至所述第一結晶器，并且其中 所述第一冷凝器配置成接收來自所述第一結晶器的塔頂蒸氣，并且所述第二冷凝器配置成接收來自所述第二結晶器的塔頂蒸氣。28.根據權利要求16-22中的任一項所述的設備，其中通過分布式控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器執(zhí)行以下所述步驟:如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第一冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。29.根據權利要求23-27中的任一項所述的設備，其中通過分布式控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器執(zhí)行以下所述步驟:如果所測得的所述第一冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第一預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置，以及如果所測得的所述第二冷凝器下游的所述第二冷卻液的溫度大于或等于所述第二預設溫度，則經由所述反饋系統(tǒng)將所述第二冷卻液的至少一部分從所述第二冷凝器下游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置引導至所述第一冷凝器上游的所述冷卻劑系統(tǒng)中的某一位置。
【文檔編號】C07C51/42GK105985234SQ201510079767
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月13日
【發(fā)明人】鄭東暉, 阿努伊·古普塔, 安東尼·彼得·約翰·林巴赫, 西蒙·安德魯·沃德
【申請人】因溫斯特技術公司