用于在制备芳族羧酸之方法中进行能量回收之方法;A PROCESS FOR ENERGY RECOVERY IN PROCESSES FOR THE PREPARATION OF AROMATIC CARBOXYLIC ACIDS

摘要

本发明系关于一种由芳族原料之放热液相氧化来制造芳族羧酸之方法。更特定言之，本发明系关于由芳族原料之液相氧化所产生放热量之有效能量回收。本发明描述了一种适用于回收由芳族原料之放热液相反应来制备芳族羧酸时所产生能量之装置，其中能量回收之主要手段系藉由提高中等压力蒸汽。将此方法与一种方法结合，以使用一种通常称作有机朗肯(Rankine)循环及/或热泵之方法来回收低温能量。能量回收方法之组合促进了总能量回收且使得热能(蒸汽)或功或两者组合之形式的反应能量得以回收。

主权项

1.一种用于自废气流回收热能之方法，该方法包含以下步骤：a)在反应区以液相反应混合物来氧化芳族原料，以形成富芳族羧酸流及气体混合物；b)在分离区自该气体混合物移除至少一部分溶剂，以形成该废气流及富溶剂流；及c)在热回收区自该废气流之至少一部分回收该热能；其中将该废气流之一部分冷凝以形成冷凝混合物；其中该冷凝混合物视情况经再循环返回至该分离区；其中在工作流体中回收该热能之一部分；其中在动力循环中回收该工作流体中之焓的一部分；且其中该工作流体为具有约-100℃至约90℃正常沸点之化合物或化合物之混合物。 ;2.如请求项1之方法，其中来自于该废气流之该热能的一部分系用以制造蒸汽。 ;3.如请求项1之方法，其中该工作流体系选自由下列各物组成之群：丙烷、异丙烷、异丁烷、丁烷、异戊烷、正戊烷、氨、R134a、R11、R12及其混合物。 ;4.如请求项2之方法，其中该工作流体系选自由下列各物组成之群：丙烷、异丙烷、异丁烷、丁烷、异戊烷、正戊烷、氨、R134a、R11、R12及其混合物。 ;5.如请求项4之方法，其中该分离区包含蒸馏塔。 ;6.如请求项5之方法，其中该蒸馏塔系在约130℃至约220℃之温度下进行操作。 ;7.如请求项6之方法，其中该蒸馏塔系在约3.5 barg至约15 barg之压力下进行操作。 ;8.如请求项1之方法，其中该动力循环为有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle)或卡利那(Kalina)循环。 ;9.一种用以自废气流回收热能之方法，该方法包含以下步骤：a)在分离区自气体混合物移除至少一部分溶剂，以形成该废气流及富溶剂流；及b)视情况在第一热回收区自该废气流之一部分回收热能，以制得低压蒸汽；c)利用工作流体在第二热回收区自该废气流之一部分回收热能；其中在动力循环中回收该工作流体中之该焓的一部分；其中该工作流体为具有约-100℃至约90℃正常沸点之化合物或化合物之混合物；及d)视情况在第三热回收区自该废气流之一部分回收热能。 ;10.如请求项9之方法，该动力循环为有机朗肯循环或卡利那循环。 ;11.如请求项9之方法，其中该工作流体系选自由下列各物组成之群：丙烷、异丙烷、异丁烷、丁烷、异戊烷、正戊烷、氨、R134a、R11、R12及其混合物。 ;12.如请求项9之方法，其中该工作流体为具有约-100℃至约60℃正常沸点之化合物或化合物之混合物。 ;13.如请求项1之方法，其中该第一热回收区包含在约-100℃至约60℃温度下进行操作之热回收装置。 ;14.如请求项13之方法，其中该第二热回收区包含在约80℃至约120℃温度下进行操作之热回收装置。 ;15.如请求项14之方法，其中该第三热回收区包含在约20℃至约100℃温度下进行操作之热回收装置。 ;16.如请求项15之方法，其中该第一热回收区包含部分冷凝器。 ;17.如请求项16之方法，其中该第二热回收区包含选自由冷凝器及部分冷凝器组成之群之热回收装置。 ;18.如请求项17之方法，其中该第三热回收区包含选自由水冷却器及空气冷却器组成之群之热回收装置。 ;19.一种用以自废气流回收热能之方法，该方法包含以下步骤：a)在反应区以液相反应混合物来氧化芳族原料，以形成芳族羧酸流及气体混合物；b)在分离区自该气体混合物移除至少一部分溶剂，以形成该废气流及富溶剂流；及c)视情况在第一热回收区自该废气流之一部分回收热能，以制得低压蒸汽；d)使用动力循环中之工作流体在第二热回收区自该废气流之一部分回收热能；其中该工作流体为具有约-100℃至约90℃正常沸点之化合物或化合物之混合物；e)视情况在第三热回收区自该废气流之一部分回收热能。 ;20.如请求项19之方法，其中该第一热回收区包含在约100℃至约160℃温度下进行操作之热回收装置。 ;21.如请求项20之方法，其中该第二热回收区包含在约80℃至约120℃温度下进行操作之热回收装置。 ;22.如请求项21之方法，其中该第三热回收区包含在约20℃至约100℃温度下进行操作之热回收装置。 ;23.如请求项22之方法，其中该第一热回收区包含部分冷凝器。 ;24.如请求项23之方法，其中该第二热回收区包含选自由冷凝器及部分冷凝器组成之群之热回收装置。 ;25.如请求项24之方法，其中该第三热回收区包含选自由水冷却器及空气冷却器组成之群之热回收装置。 ;26.如请求项19之方法，其中该动力循环为有机朗肯循环或卡利那循环。 ;27.一种用以自废气流回收热能之方法，该方法包含以下次序的下列步骤，即：a)在反应区以液相反应混合物来氧化芳族原料，以形成芳族羧酸流及气体混合物；b)在分离区自该气体混合物移除至少一部分溶剂，以形成该废气流及富溶剂流；及c)在第一热回收区自该废气流之一部分回收热能，以制得低压蒸汽；d)使用动力循环中之工作流体在第二热回收区自该废气流之一部分回收热能；其中该工作流体为具有约-100℃至约90℃正常沸点之化合物或化合物之混合物；及e)在第三热回收区自该废气流之一部分回收热能。 ;28.如请求项27之方法，其中该第一热回收区包含在约100℃至约160℃温度下进行操作之热回收装置。 ;29.如请求项28之方法，其中该第二热回收区包含在约80℃至约120℃温度下进行操作之热回收装置。 ;30.如请求项29之方法，其中该第三热回收区包含在约20℃至约100℃温度下进行操作之热回收装置。 ;31.如请求项30之方法，其中该第一热回收区包含部分冷凝器。 ;32.如请求项31之方法，其中该第二热回收区包含选自由冷凝器及部分冷凝器组成之群之热回收装置。 ;33.如请求项32之方法，其中该第三热回收区包含选自由水冷却器及空气冷却器组成之群之热回收装置。 ;34.如请求项27之方法，其中该动力循环为有机朗肯循环或卡利那循环。;图1说明了本发明之不同实施例，其中提供了一种自废气流制得热能之方法。;图2说明了本发明之不同实施例，其中提供了一种籍由使用至少一个装置自废气流制得热能之方法。;图3显示了典型"冷凝曲线"，该曲线以温度的函数描述冷凝器或部分冷凝器的热负荷。;图4显示了动力回收系统之一实例。