TW201240966A - Energy recovery from mother liquid in paraxylene crystallization process - Google Patents

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Description

201240966 六、發明說明： 【明戶厅屬^_ 冬餘々貝j 本發明係有關於對二甲苯結晶程序中從母液回收能源 的技術。
L ^¾- J 發明背景 二甲苯異構物、鄰-二曱苯(OX)、間-二曱苯(MX)、及 對-二甲苯(PX)、與乙基苯(EB)為得自重組方法或其它石化 方法的C8芳香族化合物。一般而言，一平衡二甲苯混合物 之產物分佈為約40%MX、20%PX、20%OX及20%EB。這些 數量可±10%變化。以大規模使用各該純化二甲苯產物作為 許多產物的工業溶劑及中間產物。最重要的異構物ρχ係用 於製造對苯二甲酸(TPA)及對苯二曱酸二甲酯(DMT)，其等 係用於製造纖維、薄膜及聚對苯二甲酸乙二酯(pET)瓶。在 這些應用中，需要高純度(>99.7%)PX。為了滿足快速成生 的市場’在過去，對於高純度PX之需求已大大地增加。 各該二甲苯異構物的許多物理性質係類似，諸如彿 點，因此很難藉習知蒸餾而分離高純度二曱笨異構物。目 前在商業上用以分離並製造高純度PX的兩種方法為吸附及 結晶程序。於1990年代已成功地現場證明第三種方法，亦 即混成吸附/結晶程序。 在PX吸附法成功的商業化之前，低溫分餾結晶程序為 多年來用於從C8芳香族化合物分離PX的第一種且唯—的 商業技術。就熔態結晶程序而言，該二曱苯系統為—很有利 201240966 的系統。PX、MX、〇χ、及eb的熔點分別為i3.3°C、-47.9°C、 -25.2°C、及-95.(TC，且在共晶溫度以上的溫度下，該系統 並不會形成固態溶液。因此，該等晶體基本上為純ρχ。數 種商業結晶程序業經研發以從其異構物混合物分離1>乂。典 型上以2或多結晶階段製成ρχ晶體，且單程之ρχ回收率為 約6〇-65%。在一商業實務甲，係於一剛好高於該共晶點的 /凰度（就一平衡二甲苯混合物進料而言，約_5〇。匚至約_7〇它） 下進行ΡΧ結晶程序。在C8芳香族化合物液體(母液）内之 的平衡會㈣彳該料程紅效率。㈣上係藉顧或離心 程序而從該母液分離該等固體ρχ晶體。 就使用平衡二甲苯進料所進行之ρχ製法而言，係於低 溫下，自PXS體分_母液。因此，由於其低溫及高流率， 所以得自雜狀錢含#大4冷;東貞載。本發明係有關 於在本低溫結晶程序内從該母液有效回㈣源的技術。 結晶程序。 C 明内】 發明概要 鑑於前述，在驗製造PX之低溫結晶程相從母液回 t源的料可具有相當好處。此等方法可更有效地操作 一曱笨結晶程序内用於自
該進料物料流為位於該等熱交換器/結晶 在各實施例中，係揭示在對二曱為 母液回收能源的方法 交換器以從低溫母液 器以自中溫母液回收能源；3)提供一第三 溫母液回收能源。該谁斜物祖#氣 4 201240966
器之另-側上可攜帶該能源的媒介。—選擇 第一結晶器與第二熱交換器之間具有—用於該進== 的第四熱賴m步使能源时最佳化。 ；，L 前述已相當廣泛地描述本揭示文的特徵，因此可更产 楚地瞭解以下實施方式。下文描述本揭示文的另外特徵: 優點，其等可形成申請專利範圍的主體。 圖式簡單說明 為了更詳盡地瞭解本揭示文及其優點，現在連同描述 本揭示文之具體實施例文的附圖參考以下實施方式其中： 第1圖表示一從母液回收能源的闡明性系統；及 第2圖表示一從母液回收能源的在第一結晶器與第二 熱交換器之間具有可視需要選用之第四熱交換器的閣明性 系統。 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 在以下說明文中，係揭示某些細節（諸如特定數量、溫 度等）以徹底瞭解文中揭示的本發明實❹ϋ而，熟悉本 項技藝者可知在無此等具體細節下可實踐本揭示文。在許 多情況下，有關於此等因素及諸如此類之細節業經忽略， 因此此4細節並非詳盡瞭解本揭示文所必要且其等屬於熟 悉相關技藝的一般技術者之技藝。 在該ρχ結晶程序内，主要的能源消耗來自用以提供低 溫冷媒負載以將該等進料物料流冷卻至所欲溫度的冷凍站 壓縮機。尤其就低溫蒸汽而言，較佳藉在排放前，在該結 5 201240966 晶裝置内從不同物料流回收能源而使該冷凍負載減至最小β 就使用平衡二曱苯進料之ρχ結晶程序而言，最低操作 溫度受限於共晶點，其係介於-50°c與-70°C之間。在排放 前，該母液係位於本溫度下。由於該平衡二曱苯進料僅含 有約20%PX ’則該母液的數量不可忽略。因此，在該母液 内可獲得大量低溫冷凍負載。從該母液獲得之最佳能源回 收應該可*改善該程序的能源效率。 在第1圖内所闡明的方法中，係首先在結晶器101内回 收該母液的能源β 5亥結晶益可以疋螺旋式結晶器或到面式 結晶器，或在第1圖内所示的結晶區段中之該等結晶器的部 件或一部份。其亦可以是串聯或並聯操作的多結晶器。使 用結晶器的理由為當該溫度降至PX凝固點以下且形成卩乂 曰體時，必需連續移除s亥專晶體以防止會導致該設備之堵 塞的固體蓄積。在第1圖内所闡明的實例中，係在101内使 母液自_63°C溫熱至-54°c，且使該進料物料流自-35°C冷卻 至-4(TC。藉冷卻該進料物料流而進一步在第二熱交換器 1〇2内將得自101之母液溫熱以回收額外能源。102可以是土 規殼/管式熱交換器，或更佳為可使該設備堵塞問題減裏最 j的奢管熱交換器。如該實例中所闡明，在從該ρχ結晶程 序離去前，在第三熱交換器103内進一步使得自102之母液 π熱至約35°c。可隨即在下游裝置（諸如二曱苯異構化裝置) 内處理本溫熱物料流。如該實例内所闡明，在10 3内使進料 物料流自40。(：冷卻至約-17t：。從母液完全回收能源° 在第2圖内所闡明的方法中’除了將一第四熱交換器 201240966 104導入該第一結晶器101與第二熱交換器102之間不同 外，與第1圖内所闡明的方法類似。該第四熱交換器之附加 係為了利用高溫能源，因此可更有效地利用得自該母液之 低溫能源。自低溫能源轉化成高溫能源之效用意指該總冷 凍站電力減少，其係經由該第四熱交換器104之高溫能源可 將正好高於該進料凝固點之進料物料流溫度冷卻的作用加 以闡明；因此，該第一結晶器101業經最充份利用以應用得 自該母液之低溫能源。104之冷卻介質可以是得自該冷凍站 的冷媒，或其它合適介質。 自以上說明，熟悉本項技藝者輕易可確定本揭示文的 基本特徵，且只要不違背其精神及範圍，可進行各種改變 及修飾以使本揭示文適於各種用途及條件。 上文描述的實施例有意僅具闡明性且不應被視為對在 以下申請專利範圍内所定義之本揭示之範圍的限制。 【圖式簡單說明】 第1圖表示一從母液回收能源的闡明性系統；及 第2圖表示一從母液回收能源的在第一結晶器與第二 熱交換器之間具有可視需要選用之第四熱交換器的闡明性 系統。 【主要元件符號說明】 101…第一結晶器 103…第三熱交換器 102·.·第二熱交換器 104...第四熱交換器

Claims (1)

  1. 201240966 七、申請專利範圍： 1. 一種用於在P X結晶裝置内從一母液回收能源的方法，該 方法包括： a) 提供一可從低溫母液回收低溫能源的第一結晶器/熱 交換器； b) 提供一可從中溫母液回收能源的第二熱交換器； c) 提供一可從高溫母液回收能源的第三熱交換器； d) 該PX結晶裝置之進料混合物物料流為欲藉該冷母液而 冷卻之位於該等熱交換器/結晶器之另一側上的介質。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該低溫母液的溫度 為-50°C 至-70°C。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一結晶器/熱交 換器為螺旋式結晶器或刮面式結晶器，或在該主要PX 結晶區段内之該結晶益的部件。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一結晶器/熱交 換器可以是單一結晶器，或是串聯或並聯操作的多結晶 器。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第二熱交換器可 以是正規殼/管式熱交換器，或是更佳為套管熱交換器。 6. —種用於在PX結晶程序内從一母液回收能源的方法，該 方法包括： a) 提供一可從低溫母液回收低溫能源的第一結晶器/熱 交換器； b) 提供一可從中溫母液回收能源的第二熱交換器； 8 201240966 C)提供一可從高溫母液回收能源的第三熱交換器； d) 該P X結晶裝置之進料混合物物料流為欲藉該冷母液而 冷卻之位於該等熱交換器/結晶器之另一側上的介質； e) 在a)與b)之間提供一用於該進料物料流之第四熱交 換器以進一步降低該進料物料流的溫度。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該低溫母液的溫度 為-50°C 至-70°C。 8. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該第一結晶器/熱交 換器為螺旋式結晶器或刮面式結晶器，或在該主要PX 結晶區段内之該結晶益的部件。 9. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該第一結晶器/熱交 換器可以是單一結晶器，或是串聯或並聯操作的多結晶 器。 10. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該第二熱交換器可 以是正規殼/管式熱交換器，或是更佳為套管熱交換器。 11. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該第四熱交換器係 用以在將該進料物料流送至該第一結晶器/熱交換器之 前，將其冷卻。
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