MXPA06008756A - Recompresion de vapor en procesos de acido carboxilico aromatico - Google Patents

Abstract

Se divulga un método para la re-compresión de vapor generado de proceso para crear un vapor de presión más alta que esútil como un medio de calentamiento en otras partes de un proceso de producción deácido carboxílico o, en general utilizado en otro proceso. La invención comprende las siguientes etapas básicas:(a) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de proceso de la temperatura alta que resulta de un proceso de producción deácido carboxílico aromático en una primera zona de transferencia de calor para producir un vapor de baja presión;(b) someter el vapor de baja presión a una zona de compresión para generar un vapor de presión intermedia;(c) utilizar el vapor de presión intermedia como un medio de calentamiento, específicamente dentro de otras partes del proceso deácido carboxílico o generalmente en otro proceso generando de esta manera condensado de vapor;y (d) opcionalmente, reciclar todo o parte del condensado de vapor a la segunda zona de transferencia de calor para la generación de vapor de baja presión.

Description

RECOMPRESION DE VAPOR EN PROCESOS DE ACIDO CARBOXILICO AROM TICO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a la integración de energía eficiente dentro de una instalación de producción de ácido carboxílico aromático al utilizar la exoterma de reacción como una fuente de energía para un medio de calentamiento de vapor para producir vapor de baja presión y luego someter el vapor de baja presión a una zona de compresión para formar un vapor de presión intermedia. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los ácidos carboxílicos aromáticos, tales como ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido naftalen dicarboxílico son compuestos químicos útiles y son materias primas en la producción de poliésteres y copolíésteres . En el caso del ácido tereftálico, una sola instalación de manufactura puede producir mayor que 100,000 toneladas métricas por año como material de alimentación para una instalación de polietilen tereftalato (PET) . El ácido tereftálico (TPA) se puede producir mediante la oxidación exotérmica, de alta presión de un material de alimentación aromático adecuado tal como para-xileno en un solvente tal como ácido acético, agua o mezclas de los mismos. Típicamente, estas oxidaciones se llevan a cabo en una fase líquida utilizando aire o fuentes alternas de oxígeno molecular en la presencia de catalizador (es) de metal o compuesto (s) promotor (es) . Métodos para oxidar para-xileno y otros compuestos aromáticos tales como m-xileno y dimetilnaftaleno son bien conocidos en la técnica. Además de la oxidación, muchos procesos de TPA industriales también incorporan un proceso de hidrotratamiento (hidrogenación) para producir un llamado ácido tereftálico purificado o PTA. Típicamente, estos procesos se conducen utilizando un solvente de agua. Estos procesos de hidrogenación también son bien conocidos en la técnica. Los procesos de TPA ocasionan corrientes de material de temperatura alta. Estas corrientes se derivan de tanto las necesidades de calentamiento dentro del proceso como de las necesidades de remoción de calor. Sería típico proporcionar alguna clase de entrada de calor que daría por resultado la ebullición o la evaporación de un solvente. La energía luego podría ser recuperada por la vía de la condensación del solvente. Ya que la técnica ha progresado, un conjunto significante de literatura se ha desarrollado para dirigirse al problema de recuperación de energía eficiente dentro del proceso de TPA. En general, estos esquemas usualmente involucran la recuperación del trabajo/electricidad útil por la vía del uso de una turbina y/o la recuperación de la energía de calor por la vía del uso de generación de vapor. Ambos de estos esquemas generales tienen ciertas desventajas y limitaciones. En el caso de la recuperación del trabajo/electricidad por la vía del uso de una turbina, hay problemas técnicos y económicos significantes. En el caso de la generación de vapor, los problemas técnicos del vapor que se produce físicamente son relativamente insignificantes. Sin embargo, las limitaciones generalmente se asocian con la utilidad del vapor generado. Específicamente, el vapor generado de los procesos de TPA generalmente está en una temperatura y/o presión muy baja para ser útil como un medio de calentamiento en general. Y específicamente dentro del resto del proceso. Aunque, por sí mismos la recuperación de energía mecánica por la vía de una turbina y la recuperación de energía de calor por la vía de la generación de vapor no son necesariamente novedosas, el objetivo de esta invención es describir un método de recuperación de energía de calor que involucra la generación de vapor seguido por el procesamiento del vapor generado en una forma más útil. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se divulgan varias configuraciones para producir vapor en procesos de producción de ácido carboxílico. Aunque la generación de vapor dentro de los procesos de producción de ácido tereftálico en sí mismos es bien conocida, está invención divulga un método para la re-compresión del vapor de baja presión generado en el proceso para crear un vapor de presión intermedia que es útil como un medio de calentamiento, especialmente en otras partes del proceso de producción de ácido tereftálico o generalmente utilizado en otro proceso. La invención comprende las siguientes etapas básicas: 1. Recuperar la energía térmica en una primera zona de transferencia de calor a partir de una corriente de proceso de temperatura alta y luego utilizar la energía térmica para generar un vapor de baja presión; en donde la corriente de material de temperatura alta es un resultado de un proceso de producción de ácido carboxílico aromático; 2. Someter el vapor de baja presión a una zona de compresión para generar un vapor de presión intermedia; 3. Utilizar el vapor de presión intermedia en una segunda zona de transferencia de calor como un medio de calentamiento, especialmente dentro de otras partes del proceso de ácido tereftálico (u otro ácido carboxílico aromático) o generalmente utilizado en otro proceso generando de esta manera condensado de vapor, y 4. Opcionalmente, reciclar todo o parte del condensado de vapor a la primera zona de transferencia de calor para la generación de vapor de baja presión. Es un objetivo de esta invención proporcionar un proceso para producir un vapor de presión intermedia a partir de una corriente de proceso de temperatura alta. Es otro objetivo de esta invención proporcionar un proceso para recuperar la energía térmica de una corriente de proceso de temperatura alta en donde la corriente de vapor de ácido carboxílico que comprende principalmente cualquier ácido acético o cualquier solvente en un proceso de producción de ácido carboxílico, agua, y mezclas de los mismos . Es otro objetivo de esta invención proporcionar un proceso para la integración de energía eficiente dentro de una instalación de producción de ácido carboxílico al utilizar la exoterma de reacción de por lo menos una reacción de oxidación directamente o indirectamente como una fuente de energía para un medio de calentamiento de corriente para producir vapor de baja presión y luego someter el vapor de baja presión a una zona de compresión para formar un vapor de presión intermedia. Es otro objetivo de esta invención proporcionar un proceso para la integración de energía suficiente dentro de la instalación de producción de ácido tereftálico al utilizar la exoterma de reacción a partir de por lo menos una reacción de oxidación directamente o indirectamente como una fuente de energía para un medio de calentamiento de vapor para producir el vapor de baja presión y luego someter el vapor de baja presión a una zona de compresión para formar un vapor de presión intermedia. En una modalidad de la invención, se proporciona un proceso para producir un vapor de presión intermedia a partir de una corriente de proceso de temperatura alta. El proceso comprende : (a) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura alta en una primera zona de transferencia de calor para producir una vapor de baja presión; (b) comprimir el vapor de baja presión en una zona de compresión para producir un vapor de presión intermedia. En otra modalidad de la invención, se proporciona un proceso para recuperar la energía térmica a partir de una corriente de proceso de temperatura alta. El proceso comprende : (a) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura alta en una primera zona de transferencia de calor para producir una vapor de baja presión; (b) comprimir el vapor de baja presión en una zona de compresión para producir un vapor de presión intermedia; (c) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción del vapor de presión intermedia en una segunda zona de transferencia de calor para producir el condensado de vapor; y (d) reciclar opcionalmente por lo menos una porción del condensado de vapor a la primera zona de intercambio de calor. En otra modalidad de esta invención, se proporciona un proceso para recuperar la energía térmica a partir de una corriente de proceso de temperatura alta. El proceso comprende : (a) recuperar la energía térmica de por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura alta en una primera zona de transferencia de calor para producir una vapor de baja presión; (b) comprimir el vapor de baja presión en una zona de compresión para producir un vapor de presión intermedia; en donde la zona de compresión comprende por lo menos un eyector de vapor, (c) recuperar la energía térmica de por lo menos una porción del vapor de presión intermedia en una segunda zona de transferencia de calor para producir el condensado de vapor; y (d) reciclar opcionalmente por lo menos una porción del condensado de vapor a la zona de intercambio de calor.

En otra modalidad de la invención, se proporciona un proceso para recuperar la energía térmica a partir de una corriente de proceso - de temperatura alta. El proceso comprende : • (a) recuperar la energía térmica de por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura en una primera zona de transferencia de calor para producir una vapor de baja presión; (b) comprimir el vapor de baj presión en una zona de compresión para producir un vapor de presión intermedia; en donde la zona de compresión comprende por lo menos un compresor; (c) remover por lo menos una porción del sobrecalentamiento que resulta de la compresión del vapor de presión intermedia; (d) recuperar la energía térmica de por lo menos una porción del vapor de presión intermedia en una segunda zona de transferencia de calor para producir el condensado de vapor; y (e) reciclar opcionalmente por lo menos una porción del condensado de vapor a la zona de intercambio de calor. En otra modalidad de esta invención, se proporciona un proceso para recuperar la energía térmica a partir dé una corriente de proceso de temperatura alta. El proceso comprende : (a) oxidar un material de alimentación aromático con una mezcla de reacción en una zona de reacción para formar una corriente rica de ácido carboxílico aromático y una mezcla gaseosa; (b) remover en una zona de separación una porción sustancial de un solvente a partir de la mezcla gaseosa para formar la corriente de proceso de temperatura alta y una corriente rica de solvente; y (c) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de presión de temperatura alta en una primera zona de transferencia de calor para producir un vapor de baja presión; (d) comprimir el vapor de baja presión en una zona de compresión para producir un vapor de presión intermedia; (e) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción del vapor de presión intermedia en una segunda zona de transferencia de calor para producir el condensado de vapor; y (f) reciclar opcionalmente por lo menos una porción del condensado de vapor a la zona de intercambio de calor. Estos objetivos, y otros objetivos, llegarán a ser más aparentes para otros con habilidad ordinaria en la técnica después de leer esta descripción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra una modalidad de esta invención. Se proporciona un proceso para recuperar la energía térmica a partir de una corriente de proceso de temperatura alta para producir un vapor de baja presión y luego someter el vapor de baja presión a una zona de compresión para formar un vapor de presión intermedia. La Figura 2 ilustra la compresión de vapor utilizando un eyector de vapor. La Figura 3 ilustra una modalidad de esta invención. Se proporciona un proceso para recuperar la energía térmica a partir de una corriente de proceso de temperatura alta para producir un vapor de baja presión y luego someter el vapor de baja presión a una zona de compresión para formar un vapor de presión intermedia; en donde la zona de compresión comprende por lo menos un eyector de vapor . La Figura 4 ilustra uno de muchos ejemplos de un proceso para producir una corriente de proceso de temperatura alta. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se divulgan varias modalidades para producir vapor en procesos de producción de ácido carboxílico. Los ácidos carboxílicos incluyen, pero no se limitan a, ácidos carboxílicos aromáticos producidos por la vía de la oxidación controlada de un sustrato orgánico. Tales ácidos carboxílicos aromáticos incluyen compuestos con por lo menos un grupo de ácido carboxílico unido a un átomo de carbono que es parte de un anillo aromático, preferiblemente que tiene por lo menos 6 átomos de carbono, aun más preferiblemente que tiene solamente átomos de carbono. Ejemplos adecuados de tales anillos aromáticos incluyen, pero no se limitan a, benceno, bifenilo, terfenilo, naftaleno y otros anillos aromáticos fusionados basados en carbono. Ejemplos de ácidos carboxílicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, ácido tereftálico, ácido benzoico, ácido p-toluico, ácido isoftálico, ácido trimelítico, ácido naftalen dicarboxílico y ácido 2, 5-difenil-tereftálico. En una modalidad de esta invención, se proporciona un proceso para recuperar la energía térmica a partir de una corriente de proceso de temperatura alta 10. El proceso comprende : Etapa (a) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura alta 10 en una primera zona de transferencia de calor 20 para producir un vapor de baja presión 30. En una modalidad de la invención, la corriente de proceso de temperatura . alta 10 es parcialmente o completamente condensada en una primera zona de transferencia de calor 20 la cual comprende por lo menos un dispositivo de transferencia de calor. La transferencia de calor se puede lograr mediante cualquiera de los dispositivos de transferencia de calor conocidos en la técnica tal que el calor se transfiera sin combinar la corriente de proceso de temperatura alta 10 y la corriente de condensado de agua/vapor 25. Por ejemplo, el dispositivo de transferencia de calor podría ser un intercambiador de calor de coraza y tubos. El calor se transfiere al condensado de agua/vapor 25 en la primera zona de transferencia de calor 20 permitiendo al agua vaporizarse para producir un vapor de baja presión 30. La corriente de proceso de temperatura alta condensada o parcialmente condensada sale a la primera zona de transferencia de calor 20 por la vía del conducto 28. Aunque la generación de vapor por la vía de este método es bien conocida en la técnica, la utilidad del vapor generado se limita por la selección de la corriente de proceso de temperatura alta 10. En general, es mucho más deseable utilizar una corriente proceso de temperatura alta 10 con la temperatura más alta disponible. Esto es debido a que lá presión y temperatura del vapor generado es un vapor importante en la utilidad y eficiencia para el propósito de la generación de energía mecánica y para el uso como un medio de calentamiento. En general, no hay limitaciones en la condición u origen en la corriente de proceso de temperatura alta 10 en esta invención con la excepción de que la corriente de proceso de temperatura alta 10 está en una temperatura de entrada suficiente a la primera zona de transferencia de calor 20 para producir un vapor de baja presión 30 en o arriba de la presión atmosférica. La corriente de proceso de temperatura alta 10 está en una temperatura suficiente para producir vapor en una temperatura de aproximadamente 100°C a aproximadamente 140°C. Tanto el vapor de baja presión 30 como el vapor de presión intermedia 50 divulgados .en esta invención están en temperaturas de saturación o sobrecalentados. Preferentemente, la corriente de proceso de temperatura alta 10 está en una temperatura mayor que 100°C. La corriente de proceso de temperatura alta 10 puede ser cualquier corriente de temperatura alta que exista en un proceso de producción de ácido carboxílico aromático. La corriente de proceso de temperatura alta 10 no comprende necesariamente un ácido carboxílico aromático. Ejemplos de corrientes de proceso de temperatura alta adecuadas 10 incluyen pero no se limitan a vapor a partir de un reactor de oxidación o una columna de destilación de presión alta descrita en la patente E.P 0734372, se .incorpora en la presente por referencia, el vapor generado mediante un reactor de oxidación o una columna de remoción de agua descrita en las patentes norteamericanas 5,501,521 y 6,504,051, incorporadas en la presente por referencia, vapor generado mediante el cristalizador de TPA crudo o cristalizador de TPA purificado descrito en la patente norteamericana 5,723,656, se incorpora en la presente por referencia, o vapor generado mediante los cristalizadores de TPA purificado descritos en la patente norteamericana 5,567,842, se incorpora en la presente por referencia. La corriente de proceso de temperatura alta 10 se puede producir mediante cualquier proceso de producción de ácido carboxílico aromático conocido en la técnica. Por ejemplo como se muestra en la Figura 4, en una modalidad de la invención un proceso para producir la corriente de vapor de ácido carboxílico 10 comprende: Etapa (i) comprende oxidar un material de alimentación aromático 305 con una mezcla de reacción 310 en una zona de reacción 315 para formar una corriente rica de ácido carboxílico aromático 320 y una mezcla gaseosa 325. La mezcla de reacción 310 comprende agua, un solvente, un catalizador de oxidación de metal y una fuente de oxígeno molecular. La zona de reacción 315 comprende por lo menos un reactor de oxidación. La oxidación se completa bajo condiciones de reacción que producen la corriente rica de ácido carboxílico aromático 320 y la mezcla gaseosa 325. Típicamente, la corriente rica de ácido carboxílico aromático 320 es una suspensión de ácido tereftálico crudo. El ácido tereftálico crudo se hace convencionalmente por la vía de la oxidación de aire de fase líquida del paraxileno en la presencia de un catalizador de oxidación de metal. Los catalizadores adecuados incluyen, pero no se limitan a, cobalto, manganeso y compuestos de bromuro, que son solubles en el solvente seleccionado. Los solventes adecuados incluyen, pero no se limitan a, ácidos monocarboxílicos alifáticos, preferiblemente que contienen de 2 a 6 átomos de carbono o ácido benzoico y mezclas de los mismos y mezclas de estos compuestos con agua. Preferiblemente el solvente es ácido acético mezclado con agua, en una relación de aproximadamente 5:1 aproximadamente 25:1, preferiblemente entre aproximadamente 10:1 y aproximadamente 15:1. Sin embargo, se debe apreciar que otros solventes adecuados, tal como aquellos divulgados en la presente, también se pueden utilizar. El conducto 325 contiene una mezcla gaseosa que comprende solvente vaporizado, subproductos gaseosos, nitrógeno y oxígeno no reaccionado como un resultado de una reacción de oxidación de fase líquida exoterma de un aromático a un ácido carboxílico aromático. Las patentes que divulgan la producción de ácido tereftálico tal como la patente norteamericana 4,158,738 y 3,996,271 se incorporan en la presente por referencia. Etapa (ii) comprende remover en una zona de separación 330 una porción sustancial del solvente a partir de la mezcla gaseosa 325 para formar la corriente de proceso de temperatura alta 345 y una corriente rica de solvente 340. La corriente de proceso de temperatura alta 345 comprende agua, subproductos gaseosos, y pequeñas cantidades de solvente. Cuando el solvente es un solvente de ácido carboxílico de peso molecular bajo, la relación de agua al solvente de ácido carboxílico de peso molecular bajo está en el intervalo de aproximadamente 80:20 a aproximadamente 99.99:0.01 en masa. Los subproductos gaseosos comprenden oxígeno, subproductos de oxidación, tales como, monóxido de carbono y dióxido de carbono, y en' el caso cuando el aire se utiliza como una fuente de oxígeno molecular, nitrógeno. En por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura alta o todo de la corriente de proceso de temperatura alta se envía a una primera zona de transferencia de calor por la vía del conducto 345. La porción de la corriente de proceso de temperatura alta 345 que se envía a la primera zona de transferencia de calor 20 se muestra en la figura 1 por la vía del conducto 10. Típicamente, las condiciones de temperatura y presión de la corriente de proceso de temperatura alta 345 están en el intervalo de aproximadamente 130°C a aproximadamente 260°C y aproximadamente 3.5 a aproximadamente 40 barg. Preferiblemente, las condiciones de temperatura y presión de la corriente de proceso de temperatura alta 345 están en el intervalo de aproximadamente 90°C a aproximadamente 200°C y aproximadamente 4 barg a aproximadamente 15 barg. Mucho más preferiblemente, las condiciones de temperatura y presión de la corriente de proceso de temperatura alta 345 están en el intervalo de aproximadamente 130°C a aproximadamente 180°C y aproximadamente 4 barg a aproximadamente 10 barg. La mezcla gaseosa en el conducto 325 se dirige a la zona de separación 330. Típicamente, la zona de separación 330 comprende una columna de destilación de presión alta que tiene de aproximadamente 20 y aproximadamente 50 etapas teóricas y un condensador o pluralidad de condensadores. En la zona de separación 330, la corriente rica de solvente se recupera por la vía del conducto 340. El propósito de la zona de separación 330 es realizar una separación en donde por lo menos una porción del solvente se recupera y el exceso de agua se remueve. En general, para los propósitos de la recuperación de energía optimizada, debe haber reducción de presión mínima entre los contenidos del conducto 325 y conducto 345 puesto que esto representa una pérdida de la energía potencialmente recuperable. Por lo tanto, la zona de separación 330 debe operar en condiciones de temperatura y presión en o cerca que de la mezcla gaseosa del conducto 325. Por lo menos una porción o todo de la corriente de proceso de temperatura alta 345 se envía a una primera zona de transferencia de calor, y el resto de la corriente de proceso de temperatura alta se puede utilizar en otra parte dentro del proceso para producir el ácido carboxílico aromático. Etapa (b) comprende comprimir el vapor de baja presión 30 en una zona de compresión 40 para producir un vapor de presión intermedia 50. Esta etapa se refiere a someter el vapor de baja presión 30 a un proceso de compresión para generar el vapor de presión intermedia 50. En una modalidad de la invención el vapor de presión intermedia puede estar en aproximadamente 50 psig a aproximadamente 260 psig. Otro intervalo puede estar en aproximadamente 50 psig a aproximadamente 100 psig. La zona de compresión 40 comprende por lo menos un dispositivo de compresión. Por ejemplo, los dispositivos de compresión pueden incluir, pero no se limitan a un compresor centrífugo, un compresor de desplazamiento positivo, y o un eyector de vapor. El (os) dispositivo (s) de compresión puede operar en una temperatura y presión suficiente para producir el vapor de presión intermedia. Es - deseable producir vapor cerca de su temperatura de saturación, debido a las propiedades de transferencia de calor excelentes del vapor saturado. Si hay demasiado sobrecalentamiento en el vapor luego la transferencia de calor en la segunda zona de transferencia de calor será ineficiente. El sobrecalentamiento adicionado mediante el dispositivo de compresión se puede remover o sobrecalentar antes de que el vapor de presión intermedia se envíe a la segunda zona def transferencia de calor. El desobrecalentamiento también es conocido como "atemperación de sobrecalentamiento" o acondicionamiento de vapor. Por ejemplo, casi todos los tipos de desobrecalentadores operan al introducir un rocío de agua líquida en la corriente de vapor sobrecalentado. Este rocío vaporiza, consumiendo de esta manera el sobrecalentamiento para proporcionar el calor de vaporización. Típicamente, solamente la diferencia entre los tipos de sobrecalentadores es el mecanismo en el que el agua se atomiza y se mezcla con el vapor. Un ejemplo de un dispositivo de sobrecalentamiento sería un desobrecalentador de tipo de sonda que admite automáticamente agua de enfriamiento en la corriente en respuesta a un signo de control neumático. El agua entra a través de una barra de rocío con boquillas' de atomización. Típicamente la barra de rocío es perpendicular al flujo del vapor. Otro tipo de dispositivo es un desobrecalentador anular. El agua se introduce en un cuerpo anular en el tubo de vapor lo cual da por resultado turbulencia intensiva que asiste en la atomización del agua. Un tercer dispositivo común es el desobrecalentador venturi. Este dispositivo utiliza la velocidad de la corriente a través de un venturi para asistir en la atomización final del agua. El agua se introduce en la garganta del venturi. Los métodos para remover el sobrecalentamiento son bien conocidos en la técnica.

La Tabla 1 enseguida proporciona un resumen de dispositivos y condiciones de compresión. Las relaciones de compresión se calculan utilizando solamente presión absoluta e intervalos preferidos representados. Tabla 1. Métodos de Compresión de Vapor a Presión más Alta En la mayoría de los casos, un dispositivo de compresión simple se puede utilizar para la compresión directa del vapor de baja presión a una presión intermedia. Sin embargo, en el caso de un eyector de vapor, el fluido motriz de presión alta (es decir vapor de presión alta) se puede utilizar para "mezclar" el vapor de presión alta y baja 30 para generar un vapor de presión intermedia 50. Una esquemática simplificada se muestra en la Figura 2. La Figura 3 muestra una modalidad de la invención que utiliza el eyector de vapor. La Figura 3 divide todas las corrientes -del mismo proceso como la Figura con la excepción del conducto 48 y 75 que son el vapor de presión alta condensado o parcialmente condensado 48 y el condensado 75 que no se recicla opcionalmente de regreso 'a la primera zona de transferencia de calor 20. El vapor de presión alta 48 puede estar ya sea en la temperatura saturada o sobrecalentada. El dimencionamiento de equipo y los requerimientos de vapor motriz se pueden calcular mediante los métodos convencionales conocidos en la técnica. Ejemplos de tales métodos se pueden encontrar en Ryans y Roper, "Process Vacuum System Design and Opeation", McGraw-hill, 1986. Etapa (c) comprende recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción del vapor de presión intermedia 50 en una segunda zona de transferencia de calor 60 para producir el condensado de vapor 70. Esta etapa se refiere a utilizar el vapor de presión intermedia 50 como un medio de calentamiento dentro de otras partes del proceso generando de esta manera el condensado de vapor 70. En general, no hay limitaciones para el uso del vapor de presión intermedia 50 dentro del proceso de TPA o cualquier proceso de ácido carboxílico conocido en la técnica. Sin embargo, el uso preferido para el vapor de presión intermedia 50 como un medio de calentamiento es para el propósito de evaporación de las mezclas de ácido acético/agua. El conducto 63 y 65 representan una corriente de proceso en un proceso de producción de ácido carboxílico aromático que recupera energía a partir del vapor de presión intermedia 50. el calor se transfiere sin la combinación de la corriente 63 y 50. Ejemplos de usos del vapor de presión intermedia posible 50 incluyen, pero no se limitan a un evaporador como es descrito en la patente norteamericana 4,939,297 incorporada en la presente por referencia, un (os) rehervidor (s) de columna de destilación utilizado en conjunción con el proceso descrito en la patente norteamericana 4,939.297, un evap.orador como se describe en la patente norteamericana 4,356,319 incorporado en la presente por referencia, un precalentador como se describe en la patente norteamericana 5,961,942 o EP 0734372 incorporado en la presente por referencia, un rehervidor de columna de separación de ácido acético/agua como se describe en al patente norteamericana 6,143,926 y la patente norteamericana 5,959,140 incorporado en la presente por referencia. Estos ejemplos se proponen que sean una lista de ejemplos no inclusive. Además de los ejemplos proporcionados en lo anterior, el vapor también se puede utilizar para propósitos específicos no de proceso. Ejemplos incluyen, pero no se limitan al rastreo de calor, generación de refrigeración, una fuente de energía para calentamiento, ventilación, y propósitos de acondicionamiento de aire (HVAC) , y exportación de vapor intermedia a un usuario o consumidor o proceso externo . Etapa (d) comprende recíclar opcíonalmente por lo menos una porción -del condensado de vapor 70 a la primera zona de transferencia de calor 20. Esta etapa se refiere al reciclado de todo o parte del condensado de vapor 70 a la primera zona de transferencia de calor 20 para generar vapor de baja presión 30. En general, no hay limitaciones en la condición del condensado de vapor 70 con la excepción de que es de presión suficiente para suministrar al dispositivo de transferencia de calor que se utiliza en la primera zona de transferencia de calor 20. Por ejemplo, en casi todos los casos, una bomba o dispositivo similar se puede utilizar para proporcionar presión suficiente. En la modalidad donde la zona de compresión 40 comprende por lo menos un eyector de vapor se muestra en la Figura 3. El vapor de presión alta se envía en el eyector de vapor por la vía del conducto 48. Además, el exceso de condensado se retira por la vía del conducto 75.

Claims (44)

1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso para producir un vapor de presión intermedia a partir de una corriente de proceso de temperatura alta que resulta de un proceso de producción de ácido carboxílico aromático, el proceso caracterizado porque comprende : (a) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura alta en una primera zona de transferencia de calor para producir un vapor de baja presión; y (b) comprimir el vapor de baja presión en una zona de compresión para producir el vapor de presión intermedia.
2. 2. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el vapor de baja presión tiene una presión de aproximadamente 0 psig a aproximadamente 40 psig. '
3. 3. Un proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el vapor de presión intermedia tiene una presión en el intervalo de aproximadamente 50 psig a aproximadamente 260 psig.
4. 4. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque la zona de compresión comprende por lo menos un dispositivo de compresión seleccionado del grupo que consiste de un compresor centrífugo, un compresor de desplazamiento positivo y un eyector de vapor.
5. 5. Un. proceso de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el vapor de presión intermedia es sobrecalentado y en donde por lo menos una porción del sobrecalentamiento se remueve del vapor de presión intermedia.
6. 6. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque la zona de compresión comprende por lo menos un eyector de vapor.
7. 7. Un proceso de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el eyector de vapor tiene una relación de compresión de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 2.0.
8. 8. Un proceso de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta está en una temperatura mayor que 100°C.
9. 9. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido carboxílico y en donde la corriente de proceso de temperatura alta se genera a partir de un reactor de oxidación, la columna de destilación de presión alta, el vapor generado mediante un reactor de oxidación, una columna de remoción de agua, el vapor generado mediante el cristalizador de TPA crudo, el cristalizador de TPA purificado descrito, o el vapor generado por los cristalizadores de TPA purificado.
10. 10. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido tereftálico'.
11. 11. Un proceso para recuperar la energía térmica a partir de una corriente de proceso de temperatura alta que resulta de un proceso de producción de ácido carboxílico aromático, el proceso caracterizado porque comprende: (a) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura alta en una primera zona de transferencia de calor para producir un vapor de baja presión; (b) comprimir el vapor de baja presión en una zona de compresión para producir el vapor de presión intermedia; (c) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de vapor de presión intermedia en una segunda zona de transferencia de calor para producir el condensado de vapor; y (d) opcionalmente, reciclar por lo menos una porción del condensado de vapor a la primera zona de transferencia de calor.
12. 12. Un proceso de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el vapor de baja presión tiene una presión de aproximadamente 0 psig a aproximadamente 40 psig.
13. 13. Un proceso de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el vapor de presión intermedia tiene una presión en el intervalo de aproximadamente 50 psig a aproximadamente 260 psig.
14. 14. Un proceso de conformidad con la reivindicación 11, 12 o 13, caracterizado porque la zona de compresión comprende por lo menos un dispositivo de compresión seleccionado del grupo que consiste de un compresor centrífugo, un compresor de desplazamiento positivo, y un eyector de vapor.
15. 15. Un proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el vapor de presión intermedia es sobrecalentado y en donde por lo menos una porción del sobrecalentamiento se remueve a partir del vapor de presión intermedia.
16. 16. Un proceso de conformidad con la reivindicación 11, 12 o 13, caracterizado porque la zona de compresión comprende por lo menos un eyector de vapor.
17. 17. Un proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el eyector de vapor tiene una relación de compresión de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 2.0.
18. 18. Un proceso de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta está en una temperatura mayor que 100°C.
19. 19. Un proceso de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido carboxílico y en donde la corriente de proceso de temperatura alta se genera a partir de un reactor de oxidación, la columna de destilación de presión alta, el vapor generado mediante un reactor de oxidación, una columna de remoción de agua, el vapor generado mediante el cristalizador de TPA crudo, el cristalizador de TPA purificado descrito, o el vapor generado por los cristalizadores de TPA purificado.
20. 20. Un proceso de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido tereftálico.
21. 21. Un proceso para recuperar la energía térmica a partir de una corriente de proceso de temperatura alta que resulta de un proceso de producción de ácido carboxílico aromático, el proceso caracterizado porque comprende: (a) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura alta en una primera zona de transferencia de calor para producir un vapor de baja presión; (b) comprimir el vapor de baja presión en una zona de compresión para producir un vapor de presión intermedia; en donde la zona de compresión comprende por lo menos un eyector de vapor; (c) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción del vapor de presión intermedia en una segunda zona de transferencia de calor para producir el condensado de vapor; y (d) reciclar opcionalmente por lo menos una porción del condensado de vapor para la primera zona de intercambio de calor.
22. 22. Un proceso de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el vapor de baja presión tiene una presión de aproximadamente 0 psig a aproximadamente 40 psig.
23. 23. Un proceso de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el vapor de presión intermedia tiene una presión en el intervalo de aproximadamente 50 psig a aproximadamente 260 psig.
24. 24. Un proceso de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el eyector de vapor tiene una relación de compresión de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 2.0.
25. 25. Un proceso de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta está en una temperatura de mayor que 100°C.
26. 26. Un proceso de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido carboxílico y en donde la corriente de proceso de temperatura alta se genera a partir de un reactor de oxidación, una columna de destilación de presión alta, el vapor generado mediante un reactor de oxidación, una columna de remoción de agua, el vapor generado mediante el cristalizador de TPA crudo, cristalizador de TPA purificado descrito, o el vapor generado mediante los cristalizadores de TPA purificado.
27. 27. Un proceso de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido tereftálico.
28. 28. Un proceso para recuperar la energia térmica a partir de una corriente de proceso de temperatura alta, el proceso caracterizado porque comprende: (a) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de proceso de temperatura alta en una primera zona de transferencia de calor para producir un vapor de baja presión; (b) comprimir el vapor de baja presión en una zona de compresión para producir un vapor de presión intermedia; en donde la zona de compresión comprende un compresor; (c) remover por lo menos una porción del sobrecalentamiento que resulta de la compresión a partir del vapor de presión intermedia; (d) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción del vapor de presión intermedia en una segunda zona de transferencia de calor para producir el condensado de vapor; y (e) reciclar opcionalmente por lo menos una porción del condensado de vapor a la primera zona de transferencia de calor.
29. 29. Un proceso de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el vapor de baja presión tiene una" presión de aproximadamente 0 psig a aproximadamente 40 psig.
30. 30. Un proceso de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el vapor de presión intermedia tiene una presión en el intervalo de aproximadamente 50 psig a aproximadamente 260 psig.
31. 31. Un proceso de conformidad con la reivindicación 28, 20 o 30, caracterizado porque la zona de compresión comprende por lo menos un dispositivo de compresión seleccionado del grupo que consiste de un compresor centrífugo, y un compresor de desplazamiento positivo .
32. 32. Un proceso de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta está en una temperatura de mayor que 100°C.
33. 33. Un proceso' de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido carboxilico y en donde la corriente de proceso de temperatura alta se genera a partir de un reactor de oxidación, una columna de destilación de presión alta, el vapor generado mediante un reactor de oxidación, una columna de remoción de agua, el vapor generado mediante el cristalizador de TPA crudo, cristalizador de TPA purificado descrito, o el vapor 'generado mediante los cristalizadores de TPA purificado.
34. 34. Un proceso de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido tereftálico.
35. 35. Un proceso para recuperar la energía térmica a partir de una corriente de proceso de temperatura alta, el proceso caracterizado porque comprende: (a) oxidar un material de alimentación aromático con una mezcla de reacción en una zona de reacción para formar una corriente rica de ácido carboxílico aromático y una mezcla gaseosa; (b) remover en una zona de separación una porción sustancial de un solvente a partir de la mezcla gaseosa para formar la corriente de proceso de temperatura alta y una corriente rica de solvente; ( c) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción de la corriente de presión temperatura alta en una primera zona de transferencia de calor para producir un vapor de baja presión; (d) comprimir el vapor de baja presión en una zona de compresión para producir un vapor de presión intermedia; y (e) recuperar la energía térmica a partir de por lo menos una porción del vapor de presión intermedia en una segunda zona de transferencia de calor para producir el condensado de vapor; (f) reciclar opcionalmente por lo menos una porción del condensado de vapor a la zona de transferencia de calor.
36. 36. Un proceso de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el vapor de baja presión tiene una presión de aproximadamente 0 psig a aproximadamente 40 psig.
37. 37. Un proceso de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado el vapor de presión intermedia tiene una presión en el intervalo de aproximadamente 50 psig a aproximadamente 260 psig.
38. 38. Un proceso de conformidad con la reivindicación 35, 36 o 37, caracterizado porque la zona de compresión comprende por lo menos un dispositivo de compresión seleccionado del grupo que consiste de un compresor centrífugo, un compresor de desplazamiento positivo, y un eyector de vapor.
39. 39. Un proceso de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el vapor de presión intermedia se sobrecalienta y en donde por lo menos una porción de sobrecalentamiento se remueve a partir del vapor de presión intermedia.
40. 40. Un proceso de conformidad con la reivindicación 35, 36 o 37, caracterizado porque la zona de compresión comprende por lo menos un eyector de vapor.
41. 41. Un proceso de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el eyector de vapor tiene una relación de compresión de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 2.0.
42. 42. Un proceso de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta está en una temperatura de mayor que 100°C.
43. 43. Un proceso de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido carboxílico y en donde la corriente de proceso de temperatura alta se genera a partir de un reactor de oxidación, una columna de destilación de presión alta, el vapor generado por un reactor de oxidación, una columna de remoción de agua, el vapor generado por el cristalizador de TPA crudo, el cristalizador de TPA purificado descrito, o el vapor generado por los cristalizadores de TPA purificado.
44. 44. Un proceso de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la corriente de proceso de temperatura alta se produce en un proceso de producción de ácido tereftálico.