溶剂气提器的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种溶剂气提器。
【背景技术】
[0002]芳族二羧酸通常通过烃前体在有机溶剂中的催化氧化制造。实例是对苯二甲酸(TA)，其广泛用于制备聚酯，如聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)。作为用于PET制备的反应物所需的TA被称为“纯化的对苯二甲酸”(PTA)，并且通常含有超过99.97重量％、优选地超过99.99重量％的对苯二甲酸，以及少于25ppm 4-羧基苯甲醛(4-CBA)。在工业规模上，适于在PET制备中使用的PTA通常以两段方法制备。首先，将对二甲苯在金属催化剂(例如，钴和/或锰盐或化合物)的存在下氧化(例如，使用空气)以提供“粗对苯二甲酸”(CTA)，如在例如US 2，833，816中所述。然后，将通过该氧化反应制备的CTA纯化，因为其通常被杂质如4-CBA、对甲基苯甲酸，以及赋予TA淡黄色的各种有色杂质所污染。CTA的纯化除了需要至少一个物理过程(例如，结晶、洗涤等)之外，通常还需要至少一种化学转化(例如，氢化)以产生PTA。
[0003]PTA通常被视为批量商品项，其年产量有数百万吨，并且因此制造商期望降低其成本以使PTA制备的经济性和效率最大化。这可通过降低资本成本(例如，设备成本)和可变成本(例如，与废弃物处置、起始物质使用、有机溶剂、加热燃料和去离子水相关的成本)实现。
[0004]因此，希望通过设计制造方法以回收和再循环有机溶剂，从而将有机溶剂(例如乙酸)的消耗最小化。另外，随着有机溶剂衍生物如乙酸甲酯在氧化反应中累积至稳态水平，通过转化为这些衍生物而引起的有机溶剂的消耗可以通过设计所述方法从而也回收这些衍生物并将它们再循环回氧化反应而最小化。因此，所述方法可以设计为回收有机溶剂，将有机溶剂用于洗涤任务以将其衍生物从排出的气体流中回收，并且随后将衍生物再循环回氧化反应以实现上述两个目的。然而，来自该制造方法中的一些流(例如，在CTA纯化前从中先将CTA分离的母液)的有机溶剂包含需要在该有机溶剂可用于洗涤任务之前将其移除的残余物。移除这些残余物可能是适宜的，因为它们有腐蚀性(例如溴化氢)和/或因为它们包含可被回收并用于其他地方的有价值的组分(例如苯甲酸)。
[0005]本公开的目的是提供一种用于制备芳族二羧酸的更经济且更有效的方法和设备。进一步的目的将从以下说明书易见。
【实用新型内容】
[0006]本公开提供一种溶剂气提器，所述溶剂气提器包括:
[0007]蒸馏釜，所述蒸馏釜包括:
[0008]第一残余物流出口 ；以及
[0009]移除塔顶蒸气的排气口，
[0010]气提塔，所述气提塔包括:
[0011]接收所述塔顶蒸气的第一入口 ；以及
[0012]移除蒸气流的排气口，
[0013]其中所述溶剂气提器还包括第一工艺流入口，并且
[0014]所述蒸馏釜和所述气提塔形成集成式单元，并且所述气提塔还包括多个筛板塔盘。
[0015]本公开还提供一种一种溶剂气提器，所述溶剂气提器包括:
[0016]蒸馏釜，所述蒸馏釜包括:
[0017]第一残余物流出口；以及
[0018]移除塔顶蒸气的排气口，
[0019]气提塔，所述气提塔包括:
[0020]接收所述塔顶蒸气的第一入口 ；以及
[0021]移除蒸气流的排气口，
[0022]其中所述溶剂气提器还包括第一工艺流入口，并且
[0023]所述溶剂气提器还包括使用中压水蒸气源加热从所述第一残余物流出口移除的残余物流的第一部分，并使所述残余物流的所述第一部分经由所述蒸馏釜中的第一残余物流入口返回至所述蒸馏釜的残余物流再沸器回路。
[0024]本公开的第一方面提供了一种用于从包含有机溶剂、水、有机溶剂衍生物和残余物的第一工艺流中移除残余物的方法，所述方法包括以下步骤:
[0025]i)将所述第一工艺流进料至包括蒸馏釜和气提塔的溶剂气提器；
[0026]ii)将包含所述有机溶剂、水和所述有机溶剂的衍生物的蒸气流从所述气提塔移除；以及
[0027]iii)将残余物流从所述蒸馏釜移除；
[0028]其特征在于:
[0029]所述蒸馏釜和所述气提塔形成集成式单元，并且所述气提塔包括多个筛板塔盘。
[0030]本公开的第一方面还提供了一种溶剂气提器，所述溶剂气提器包括:
[0031]蒸馏釜，所述蒸馏釜包括:
[0032]第一残余物流出口 ；以及
[0033]排气口，所述排气口用于移除塔顶蒸气，
[0034]气提塔，所述气提塔包括:
[0035]第一入口，所述第一入口用于接收所述塔顶蒸气；以及
[0036]排气口，所述排气口用于移除蒸气流，
[0037]其中所述溶剂气提器还包括第一工艺流入口，并且其特征在于:
[0038]所述蒸馏釜和所述气提塔形成集成式单元，并且所述气提塔还包括多个筛板塔盘。
[0039]本公开的第一方面还提供了一种用于制备纯化的芳族二羧酸的方法，所述方法包括烃前体在有机溶剂中的催化氧化，所述方法包括以下步骤:
[0040]I)将烃前体在金属催化剂的存在下有机溶剂中氧化以提供粗芳族二羧酸；以及
[0041]II)纯化所述粗芳族二羧酸以产生纯化的芳族二羧酸，
[0042]其中所述方法还包括以下步骤:
[0043]III)将第一工艺流进料至包括蒸馏釜和气提塔的溶剂气提器，所述第一工艺流包含来自用于制备纯化的芳族二羧酸的方法的有机溶剂、水、所述有机溶剂的衍生物和残余物；
[0044]IV)将包含所述有机溶剂、水和所述有机溶剂的衍生物的蒸气流从所述气提塔移除；以及
[0045]V)将残余物流从所述蒸馏釜移除；
[0046]其特征在于:
[0047]所述蒸馏釜和所述气提塔形成集成式单元，并且所述气提塔包括多个筛板塔盘。
[0048]在本公开的第一方面中，蒸馏釜和气提塔形成集成式单元，即它们不是由连接管道分开的分立单元，而是彼此直接接合。这种构造不需要用任何管道连接蒸馏釜和气提塔，因此降低了制造设备的资本成本。发明人已出乎意料地发现，相对于先前的构造，如包括多个挡板塔盘的气提塔，使用包括多个筛板塔盘的气提塔提高了移除溴化氢的效率，使得从气提塔移除的蒸气流中的溴化氢水平降低。可以将残余物流的第一部分在残余物流再沸器回路中用中压水蒸气加热，然后使其经由蒸馏釜中的第一残余物流入口返回至蒸饱藎。如本文所用，“中压水蒸气”指压力为约5-10barA、或约6_9barA、或约8barA的饱和水蒸气。中压水蒸气可以通过以下方式获得:较高压的水蒸气(例如“中高压水蒸气(intermediate-pressure steam) ”，指压力为约 10_50barA、或约 12.5_40barA、或约15_35barA、或约17.5_30barA、或约20bar的饱和水蒸气，或“高压水蒸气”，指压力为约50-150barA、或约75_125barA、或约10barA的饱和水蒸气)的降压，和/或通过对较高压和较高温的冷凝物的闪蒸，和/或在包括烃前体在有机溶剂中的催化氧化的用于制备芳族二羧酸的方法中产生，例如通过将该方法产生的热传送至水流。
[0049]本公开的第二方面提供了一种用于从包含有机溶剂、水、所述有机溶剂的衍生物和残余物的第一工艺流中移除所述残余物的方法，所述方法包括以下步骤:
[0050]i)将所述第一工艺流进料至包括蒸馏釜和气提塔的溶剂气提器；
[0051]ii)将包含所述有机溶剂、水和所述有机溶剂的衍生物的蒸气流从所述气提塔移除；以及
[0052]iii)将残余物流从所述蒸馏釜移除；
[0053]其特征在于，所述方法还包括以下步骤:
[0054]iv)用中压水蒸气加热所述残余物流的第一部分；以及
[0055]V)使所述残余物流的所述第一部分返回至所述蒸馏釜。
[0056]本公开的第二方面还提供了一种溶剂气提器，所述溶剂气提器包括:
[0057]蒸馏釜，所述蒸馏釜包括:
[0058]第一残余物流出口 ；以及
[0059]排气口，所述排气口用于移除塔顶蒸气，
[0060]气提塔，所述气提塔包括:
[0061]第一入口，所述第一入口用于接收所述塔顶蒸气；以及
[0062]排气口，所述排气口用于移除蒸气流，
[0063]其中所述溶剂气提器还包括第一工艺流入口，并且其特征在于:
[0064]所述溶剂气提器还包括残余物流再沸器回路，