[发明专利]处理氯化镁溶液的改进方法和制备羧酸的方法

说明书

本发明涉及处理氯化镁溶液的方法，包括以下步骤：‑提供氯化镁浓度为10‑30wt％的氯化镁水溶液至浓缩步骤，在该浓缩步骤中水被蒸发，得到氯化镁浓度为30‑50wt％的浓缩氯化镁溶液，其中浓缩步骤在一个或多个阶段中进行，其中至少一个阶段在升高的压力下进行；‑从浓缩步骤中取出浓缩的氯化镁溶液，并将其提供给热水解反应器，该反应器处于至少300℃的温度下；‑从该热水解反应器中取出固体形式的MgO，并从该热水解反应器中取出温度为至少300℃的含HCl的气体流；‑将温度为至少300℃的含HCl的气体流提供至冷却步骤，其中使该含HCl的气体流与冷却液接触；‑从该冷却步骤中取出温度低于150℃的含HCl的气体流；‑使该冷却液循环通过换热器，其中来自冷却液的能量被传递到加热液体，该加热液体从换热器循环到浓缩步骤。本发明还涉及制备羧酸的方法，其包括如上所述的氯化镁溶液的处理以及其他步骤。

本发明涉及用于处理氯化镁溶液，特别地来源于通过发酵过程制备的有机化合物的氯化镁溶液的方法。本发明还涉及通过发酵过程制备羧酸的方法，特别是其中产生和处理氯化镁溶液的方法。

当在发酵过程中制备羧酸时，通常加入中和剂以将pH保持在对微生物而言最佳的范围内。中和剂通常是碱，例如钠、钾、钙或镁的碱性盐。然后，羧酸以其盐的形式，例如羧酸镁盐，存在于发酵培养基中。

羧酸镁盐可以通过与无机酸(例如，盐酸)反应而转化为羧酸。在这种情况下，羧酸镁将转化为羧酸和氯化镁，后者通常为水溶液的形式。在从氯化镁溶液中分离羧酸后，必须进一步处理该溶液。处理氯化镁溶液的一种方法是通过在升高的温度，例如高于500℃下的热水解反应，其中氯化镁与水反应生成氧化镁和盐酸。

这种类型的方法已在文献中描述。例如，WO00/17378描述了用于制备乳酸的方法，其中在发酵过程中制备乳酸镁溶液。用HCl酸化乳酸镁溶液，得到含有在氯化镁溶液中的乳酸的溶液。从溶液中回收乳酸。所得氯化镁溶液可以如下进行处理：使其在至少500℃的温度下进行热水解步骤，使氯化镁与水反应，得到氧化镁粉末和盐酸。热水解反应所需的热量由燃料的原位燃烧提供。将痕量的有机物质焚烧。

WO2013/025106描述了通过一种方法制备羧酸的方法，该方法包括用HCl酸化羧酸的镁盐以形成酸和氯化镁溶液，并通过沉淀从溶液中分离酸的步骤。这表明可以通过热分解处理氯化镁溶液。

在WO2015/000956中描述了用于氯化镁溶液，特别是来源于通过发酵制造的羧酸的溶液的热分解的方法。该方法尤其包括以下：

-向预浓缩器提供MgCl₂浓度为25-35wt.％的水溶液，使其在所述预浓缩器中在至少300℃的温度下与含HCl的气体流接触，

-向热水解反应器提供来源于预浓缩器的MgCl₂浓度为35-45wt％的水溶液，反应器处于至少300℃的温度下，

-以固体形式从热水解反应器中取出MgO，并从热水解反应器中取出含HCl的气体流，所述含HCl的气体流的温度为至少300℃，

-向预浓缩器提供温度为至少300℃的含HCl的气体流，

-从预浓缩器中取出温度为最高150℃的含HCl的气体流。

虽然从回收的角度来看该方法是有吸引力的，但是因为它允许有机污染物的分离，因此需要大量的能量来操作。

本领域需要处理氯化镁溶液的方法，该方法比WO2015/000956中描述的方法更节能。本发明提供了这样的方法。本发明还提供了通过包括氯化镁溶液的处理的发酵来制备羧酸的方法。

本发明涉及处理氯化镁溶液的方法，包括以下步骤

-提供氯化镁浓度为10-30wt％的氯化镁水溶液至浓缩步骤，在该浓缩步骤中水被蒸发，得到氯化镁浓度为30-50wt％的经浓缩的氯化镁溶液，其中浓缩步骤在一个或多个阶段中进行，其中至少一个阶段在升高的压力下进行，