[发明专利]制造芳族羧酸时改进的能量回收

权利要求书

1.一种在由芳族烃液相氧化制造芳族羧酸的过程中用于能量回收的方法，所述液相氧化形成包含反应溶剂和水的反应顶部蒸汽，所述方法包括如下步骤：

a)对反应顶部蒸汽进行高效分离，以至少形成包含水和有机杂质的高压气态顶部流；

b)通过与合适的吸热材料进行热交换，从高压气态顶部流回收热能，使得形成包含存在于该高压气态顶部流中的约20重量％至约60重量％水的冷凝液、和形成高压废气；和

c)从高压废气以功的形式回收能量。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：在从高压废气以功的形式回收能量之前，使高压废气进行热氧化从而氧化至少一部分有机杂质。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述从高压废气以功的形式回收能量的步骤包括将至少一部分高压废气引导至膨胀机。

4.一种制造芳族羧酸的方法，所述方法包括如下步骤：

a)在约120℃至约250℃范围的温度下、在液相条件下，在包含至少一种原子量在约23至约178范围的重金属的催化剂和卤素助催剂的存在下，在包含C₁-C₈一元羧酸的反应溶剂中，于包含至少一个反应容器的反应区中用氧化剂气体氧化芳族烃而形成芳族羧酸，从而形成芳族羧酸产物以及包含水蒸汽与溶剂蒸汽的反应顶部蒸汽；

b)对至少一部分反应顶部蒸汽进行高效分离，以形成包含来自反应顶部蒸汽的至少95重量％溶剂的液体底部流、和包含来自反应顶部蒸汽的移出部分的至少50重量％水的高压气态顶部流；

c)通过使用合适的吸热材料从高压气态顶部流交换热，从而以热的形式回收能量，使得形成包含来自高压气态顶部流中的约20重量％至约60重量％水的冷凝液、和形成高压废气；和

d)从高压废气以功的形式回收能量。

5.如权利要求4所述的方法，进一步包括如下步骤：将至少一部分液体底部流返回至反应区。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述从高压废气以功的形式回收能量的步骤包括将至少一部分高压废气引导至膨胀机。

7.如权利要求4所述的方法，其中C₁-C₈一元羧酸溶剂是乙酸。

8.如权利要求4所述的方法，其中所述至少一种合适的重金属包含钴和选自锰、铈、锆和铪的一种以上的第二种金属。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一种合适的重金属以约100ppmw至约6000ppmw范围的量存在。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述卤素助催剂是溴助催剂。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述溴助催剂包含选自Br₂、HBr、NaBr、KBr、NH₄Br、苄基溴、溴乙酸、二溴乙酸、四溴乙烷、二溴化乙烯、溴乙酰溴、溴蒽和二溴蒽的一种以上溴化合物。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述从高压废气以功的形式回收能量的步骤包括将至少一部分高压废气引导至膨胀机。

13.如权利要求4所述的方法，其中在约5kg/cm²至约40kg/cm²范围的表压下进行氧化。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述芳族羧酸是对苯二甲酸。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述芳族烃包含对二甲苯。