(57)【要約】  開示されるものは、熱媒体として、カルボン酸製造プロセスのその他の部分で有用であり、又は別のプロセスで一般的に利用される、より高圧のスチームを製造するための、プロセスで発生したスチームの再圧縮方法である。本発明は、次の基本的な工程を含む。（ａ）第一の熱伝達ゾーンで、芳香族カルボン酸製造プロセスからもたらされる、高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；（ｂ）その低圧スチームを圧縮ゾーンに導いて中間圧スチームを発生させ；（ｃ）中間圧スチームを、特にそのカルボン酸プロセスのその他の部分の中で、又は一般的に別のプロセスで熱媒体として利用し、そのことによりスチーム凝縮液を生じさせ；そして（ｄ）必要に応じて、そのスチーム凝縮液の全部又は一部を、低圧スチーム発生のため第二の熱伝達ゾーンに再循環させること。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族カルボン酸製造プロセスから生ずる高温プロセス流から中間圧スチームを製造する方法であって、前記方法が：
（ａ）第一の熱伝達ゾーンで、前記高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；そして
（ｂ）圧縮ゾーンで、前記低圧スチームを圧縮して前記中間圧スチームを製造する；
ことを含んでなる方法。
【請求項２】
前記低圧スチームが約０ｐｓｉｇ〜約４０ｐｓｉｇの圧力を有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記中間圧スチームが約５０ｐｓｉｇ〜約２６０ｐｓｉｇの範囲の圧力を有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記圧縮ゾーンが遠心圧縮器、容積型圧縮器及びスチームエジェクターよりなる群から選ばれる少なくとも１種の圧縮装置を含む請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記中間圧スチームが過熱され、且つその過熱の一部を前記中間圧スチームから除去する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記圧縮ゾーンが少なくとも１つのスチームエジェクターを含む請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項７】
前記スチームエジェクターが約１．２〜約２．０の圧縮比を有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記高温プロセス流が１００℃より高い温度である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記高温プロセス流がカルボン酸製造プロセスで製造され、且つその高温プロセス流が酸化反応器、高圧蒸留カラム、酸化反応器より発生する蒸気、水除去カラム、粗ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気、記載される精製ＴＰＡ結晶装置又は精製ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気から発生する請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記高温プロセス流がテレフタル酸製造プロセスで製造される請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
芳香族カルボン酸製造プロセスから生ずる高温プロセス流から熱エネルギーを回収する方法であって、前記方法が：
（ａ）第一の熱伝達ゾーンで、前記高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；
（ｂ）圧縮ゾーンで、前記低圧スチームを圧縮して中間圧スチームを製造し；
（ｃ）第二の熱伝達ゾーンで、前記中間圧スチームの少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、スチーム凝縮液を製造し；そして
（ｄ）必要に応じて、前記スチーム凝縮液の少なくとも一部を、前記第一の熱伝達ゾーンに再循環させること；
を含む方法。
【請求項１２】
前記低圧スチームが約０ｐｓｉｇ〜約４０ｐｓｉｇの圧力を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記中間圧スチームが約５０ｐｓｉｇ〜約２６０ｐｓｉｇの範囲の圧力を有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記圧縮ゾーンが、遠心圧縮器、容積型圧縮器及びスチームエジェクターよりなる群から選ばれる少なくとも１種の圧縮装置を含む請求項１１、１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記中間圧スチームが過熱され、且つその過熱の一部が前記中間圧スチームから除去される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記圧縮ゾーンが少なくとも１つのスチームエジェクターを含む請求項１１、１２又は１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記スチームエジェクターが約１．２〜約２．０の圧縮比を有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記高温プロセス流が１００℃より高い温度である請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記高温プロセス流がカルボン酸製造プロセスで製造され、且つその高温プロセス流が酸化反応器、高圧蒸留カラム、酸化反応器より発生する蒸気、水除去カラム、粗ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気、前述の精製ＴＰＡ結晶装置又は精製ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気から発生する請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記高温プロセス流がテレフタル酸製造プロセスで製造される請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
芳香族カルボン酸製造プロセスから生ずる高温プロセス流から熱エネルギーを回収する方法であって、前記方法が：
（ａ）第一の熱伝達ゾーンで、前記高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；
（ｂ）圧縮ゾーンで、前記低圧スチームを圧縮して中間圧スチームを製造し；ここで前記圧縮ゾーンが少なくとも１つのスチームエジェクターを含み；
（ｃ）第二の熱伝達ゾーンで、前記中間圧スチームの少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、スチーム凝縮液を製造し；そして
（ｄ）必要に応じて、前記スチーム凝縮液の少なくとも一部を、前記第一の熱伝達ゾーンに再循環させる；
ことを含む方法。
【請求項２２】
前記低圧スチームが約０ｐｓｉｇ〜約４０ｐｓｉｇの圧力を有する請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記中間圧スチームが約５０ｐｓｉｇ〜約２６０ｐｓｉｇの範囲の圧力を有する請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記スチームエジェクターが約１．２〜約２．０の圧縮比を有する請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記高温プロセス流が１００℃より高い温度である請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記高温プロセス流がカルボン酸製造プロセスで製造され、且つその高温プロセス流が、酸化反応器、高圧蒸留カラム、酸化反応器より発生する蒸気、水除去カラム、粗ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気、前記精製ＴＰＡ結晶装置又は精製ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気から生成する請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記高温プロセス流がテレフタル酸製造プロセスで製造される請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
高温プロセス流から熱エネルギーを回収する方法であって、前記方法が：
（ａ）第一の熱伝達ゾーンで、前記高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；
（ｂ）圧縮ゾーンで、前記低圧スチームを圧縮して中間圧スチームを製造し；ここで前記圧縮ゾーンが圧縮器を含み；
（ｃ）圧縮により生ずる過熱の少なくとも一部を、前記中間圧スチームから除去し；
（ｄ）第二の熱伝達ゾーンで、前記中間圧スチームの少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、スチーム凝縮液を製造し；そして
（ｅ）必要に応じて、前記スチーム凝縮液の少なくとも一部を、前記第一の熱伝達ゾーンに再循環させる；
ことを含む方法。
【請求項２９】
前記低圧スチームが約０ｐｓｉｇ〜約４０ｐｓｉｇの圧力を有する請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記中間圧スチームが約５０ｐｓｉｇ〜約２６０ｐｓｉｇの範囲の圧力を有する請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記圧縮ゾーンが、遠心圧縮器及び容積型圧縮器よりなる群から選ばれる少なくとも１種の圧縮装置を含む請求項２８、２９又は３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記高温プロセス流が１００℃より高い温度である請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記高温プロセス流がカルボン酸製造プロセスで製造され、且つその高温プロセス流が酸化反応器、高圧蒸留カラム、酸化反応器より発生する蒸気、水除去カラム、粗ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気、前記精製ＴＰＡ結晶装置又は精製ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気から生成する請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記高温プロセス流がテレフタル酸製造プロセスで製造される請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
高温プロセス流から熱エネルギーを回収する方法であって、前記方法が：
（ａ）反応ゾーンで、芳香族原料を反応生成物と共に酸化して、芳香族カルボン酸を多く含む流れ及び気体混合物を生成させ；
（ｂ）分離ゾーンで、前記気体混合物から溶媒の実質的な部分を取出して、前記高温プロセス流及び溶媒を多く含む流れを生成させ；
（ｃ）第一の熱伝達ゾーンで、前記高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；
（ｄ）圧縮ゾーンで、前記低圧スチームを圧縮して中間圧スチームを製造し；そして
（ｅ）第二の熱伝達ゾーンで、前記中間圧スチームの少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、蒸気凝縮液を製造し；
（ｆ）必要に応じて、前記蒸気凝縮液の少なくとも一部を、前記一番目の熱伝達ゾーンに再循環させること；
を含む方法。
【請求項３６】
前記低圧スチームが約０ｐｓｉｇ〜約４０ｐｓｉｇの圧力を有する請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記中間圧スチームが約５０ｐｓｉｇ〜約２６０ｐｓｉｇの範囲の圧力を有する請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記圧縮ゾーンが、遠心圧縮器、容積型圧縮器及びスチームエジェクターよりなる群から選ばれる少なくとも１種の圧縮装置を含む請求項３５、３６又は３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記中間圧スチームが過熱され、且つその過熱の一部を前記中間圧スチームから除去する請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記圧縮ゾーンが少なくとも１つのスチームエジェクターを含む請求項３５、３６又は３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記スチームエジェクターが約１．２〜約２．０の圧縮比を有する請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記高温プロセス流が１００℃より高い温度である請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記高温プロセス流がカルボン酸製造プロセスで製造され、且つその高温プロセス流が、酸化反応器、高圧蒸留カラム、酸化反応器より発生する蒸気、水除去カラム、粗ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気、前記精製ＴＰＡ結晶装置又は精製ＴＰＡ結晶装置より発生する蒸気から発生する請求項３５に記載の方法。
【請求項４４】
前記高温プロセス流がテレフタル酸製造プロセスで製造される請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気加熱媒体用のエネルギー源として反応の発熱を利用して低圧スチームを製造し、次いでその低圧スチームを圧縮ゾーンに導いて中間圧スチーム（intermediate pressure steam）を生成させることによる、芳香族カルボン酸製造施設内における効果的なエネルギーの集積に関する。
【背景技術】
【０００２】
芳香族カルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸及びナフタレンジカルボン酸などは有用な化学化合物であり、ポリエステル及びコポリエステルの原材料である。テレフタル酸の例では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）設備用の原料として、単一の製造施設で、１年に付き１００，０００メートルトンを超える製造が可能である。
【０００３】
テレフタル酸（ＴＰＡ）は、酢酸、水又はそれらの混合物などの溶媒中で、ｐ−キシレンなどの適宜の芳香族原料の、高圧発熱酸化反応によって製造ができる。典型的には、これら酸化反応は、金属触媒又は促進化合物の存在下、液相で、空気又は別の酸素分子源を用いて実施される。ｐ−キシレン及びその他の芳香族化合物、例えばｍ−キシレン及びジメチルナフタレンなどを酸化する方法は、この技術分野では周知である。
【０００４】
酸化反応に加えて、多くの工業的ＴＰＡプロセスではまた、いわゆる精製テレフタル酸又はＰＴＡを製造するため、水素処理（水素化）プロセスが組み込まれる。典型的には、これらのプロセスは水溶媒を用いて実施される。これら水素化プロセスもまたこの技術分野では周知である。
【０００５】
ＴＰＡプロセスは高温物質流を生じさせる。これらの流れは、そのプロセス内の加熱の必要及び熱除去の必要の両方に由来するものである。溶媒の沸騰又は蒸発をもたらすある種の熱入力を供給するのが典型的である。エネルギーは、次いで、その溶媒の凝縮によって回収することができる。
【０００６】
この技術が進展するにつれて、ＴＰＡプロセス内の効率的なエネルギー回収の課題に向けての多くの文献が出現してきた。一般に、これらのスキームには、通常、タービンの使用による有用な仕事／電気の回収、及び／又はスチーム発生の使用による熱エネルギーの回収が含まれる。これら一般的なスキームは両方とも、ある種の欠点及び限界を有していた。
【０００７】
タービンの使用による仕事／電気の回収の場合には、明らかな技術的及び経済的な問題が存在する。スチーム発生の場合には、物理的にスチームを製造する技術的問題は比較的些細なことである。しかしながら、一般に、発生したスチームの有用性には限界が伴う。特に、ＴＰＡプロセスから発生したスチームは、通常、熱媒体として有用であるには、低温及び／又は低圧にすぎる。特にそのプロセスの残りの部分ではそうである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
タービンよる機械的エネルギーの回収及びスチーム発生による熱エネルギーの回収は、それ自体、必ずしも新規ではないが、本発明の目的は、スチームを発生させ、次いで発生したスチームをより有用な形態で処理することを含む、熱エネルギー回収の方法を記載することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
カルボン酸製造プロセスにおける蒸気を製造するためのさまざまな形態が開示される。テレフタル酸製造プロセス内でのスチームの発生は、それ自体周知ではあるが、本発明は、熱媒体として、特にテレフタル酸製造プロセスのその他の部分で有用であり、又は別のプロセスで一般的に利用される、中間圧スチームを製造するための、プロセスで発生した低圧スチームの再圧縮方法を開示するものである。本発明は次の基本的な工程を含む。
【００１０】
１．第一の熱伝達ゾーンで、高温プロセス流から熱エネルギーを回収し、次いでその熱エネルギーを用いて低圧スチームを発生させ（ここでその高温物質流は芳香族カルボン酸製造プロセスの結果である）；
２．その低圧スチームを圧縮ゾーンに導いて中間圧スチームを発生させ；
３．その中間圧スチームを、第二の熱伝達ゾーン、特にテレフタル酸（もしくはその他の芳香族カルボン酸）プロセスのその他の部分の中での熱媒体として、又は別のプロセスで一般的に利用される熱媒体として利用し、それによりスチーム凝縮液を生じさせ；そして
４．必要に応じて、そのスチーム凝縮液の全部又は一部を、低圧スチーム発生のため第一の熱伝達ゾーンに再循環させること。
【００１１】
本発明の目的は、高温プロセス流から中間圧スチームを製造する方法を提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、高温プロセス流から熱エネルギーを回収する方法を提供することであるが、カルボン酸蒸気流は、主として、カルボン酸製造プロセスにおける任意の酢酸又は任意の溶媒、水及びそれらの混合物を含む。
【００１３】
本発明の別の目的は、スチーム加熱媒体用のエネルギー源として、少なくとも１つの酸化反応からの反応発熱を直接又間接に利用して低圧スチームを製造し、次いでその低圧スチームを圧縮ゾーンに導いて中間圧スチームを生成させることによって、カルボン酸製造施設内での効果的なエネルギーの集積方法を提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、スチーム加熱媒体用のエネルギー源として、少なくとも１つの酸化反応からの反応発熱を直接又間接に利用して低圧スチームを製造し、次いでその低圧スチームを圧縮ゾーンに導いて中間圧スチームを生成させることによって、テレフタル酸製造施設内での効果的なエネルギーの集積方法を提供することである。
【００１５】
本発明の一態様において、高温プロセス流から中間圧スチームを製造する方法が提供される。この方法は：
（ａ）第一の熱伝達ゾーンで、その高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；そして
（ｂ）圧縮ゾーンで、その低圧スチームを圧縮して中間圧スチームを製造すること；
を含む。
【００１６】
本発明の別の態様において、高温プロセス流から熱エネルギーを回収する方法が提供される。この方法は：
（ａ）第一の熱伝達ゾーンで、その高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；
（ｂ）圧縮ゾーンで、その低圧スチームを圧縮して中間圧スチームを製造し；
（ｃ）第二の熱伝達ゾーンで、その中間圧スチームの少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、スチーム凝縮液を製造し；そして
（ｄ）必要に応じて、そのスチーム凝縮液の少なくとも一部を、第一の熱伝達ゾーンに再循環させること；
を含む。
【００１７】
本発明の別の態様において、高温プロセス流から熱エネルギーを回収する方法が提供される。この方法は：
（ａ）第一の熱伝達ゾーンで、その高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；
（ｂ）圧縮ゾーンで、その低圧スチームを圧縮して中間圧スチームを製造し；ここでその圧縮ゾーンが少なくとも１種のスチームエジェクターを含み；
（ｃ）第二の熱伝達ゾーンで、その中間圧スチームの少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、スチーム凝縮液を製造し；そして
（ｄ）必要に応じて、そのスチーム凝縮液の少なくとも一部を、その第一の熱伝達ゾーンに再循環させること；
を含む。
【００１８】
本発明の別の態様において、高温プロセス流から熱エネルギーを回収する方法が提供される。この方法は：
（ａ）第一の熱伝達ゾーンで、その高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；
（ｂ）圧縮ゾーンで、その低圧スチームを圧縮して中間圧蒸気を製造し；ここでその圧縮ゾーンが圧縮器を含み；
（ｃ）圧縮によりもたらされる過熱の少なくとも一部を、前記中間圧スチームから除去し；
（ｄ）第二の熱伝達ゾーンで、その中間圧スチームの少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、スチーム凝縮液を製造し；そして
（ｅ）必要に応じて、そのスチーム凝縮液の少なくとも一部を、その第一の熱伝達ゾーンに再循環させること；
を含む。
【００１９】
本発明の別の態様において、高温プロセス流から熱エネルギーを回収する方法が提供される。この方法は：
（ａ）反応ゾーンで、芳香族原料を反応生成物と共に酸化して、芳香族カルボン酸を多く含む流れ及び気体混合物を生成させ；
（ｂ）分離ゾーンで、その気体混合物からの溶媒の実質的な部分を取出して、その高温プロセス流及び溶媒を多く含む流れを生成させ；そして
（ｃ）第一の熱伝達ゾーンで、その高温プロセス流の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチームを製造し；
（ｄ）圧縮ゾーンで、その低圧スチームを圧縮して中間圧スチームを製造し；
（ｅ）第二の熱伝達ゾーンで、その中間圧スチームの少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、スチーム凝縮液を製造し；そして
（ｆ）必要に応じて、そのスチーム凝縮液の少なくとも一部を、その一番目の熱伝達ゾーンに再循環させること；
を含む。
【００２０】
これらの目的及びその他の目的は、この開示を読んだ後では、当業者に対してより明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
カルボン酸製造プロセスにおけるスチームの製造については、様々な態様が開示されている。カルボン酸には、それらに限定するものではないが、有機基質を制御して酸化することにより製造された芳香族カルボン酸が含まれる。そのような芳香族カルボン酸には、好ましくは炭素原子少なくとも６を有し、更に好ましくは炭素原子のみを有する芳香環の部分である炭素原子に結合した、少なくとも１つのカルボン酸基を有する化合物が含まれる。そのような芳香環の適当な例には、これらに限定するものではないが、ベンゼン、ビフェニル、テルフェニル、ナフタレン及びその他の炭素系縮合芳香環が含まれる。適当なカルボン酸の例には、それらに限定するものではないが、テレフタル酸、安息香酸、ｐ−トルイル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、ナフタレンジカルボン酸及び２，５−ジフェニル−テレフタル酸が含まれる。
【００２２】
本発明の一態様において、高温プロセス流（１０）から熱エネルギーを回収する方法が提供される。その方法には（次の工程が）含まれる。
工程（ａ）第一の熱伝達ゾーン（２０）で、その高温プロセス流（１０）の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、低圧スチーム（３０）を製造すること。本発明の一態様では、高温プロセス流（１０）は、少なくとも１つの熱伝達装置を含む第一の熱伝達ゾーン（２０）で部分的又は完全に凝縮する。この熱伝達は、熱が高温プロセス流（１０）及び水／スチーム凝縮液（２５）と結合することなしに伝達されるような、この技術分野では公知の、任意の熱伝達装置によって達成できる。例えば熱伝達装置は多管式熱交換器であることができる。熱は、第一の熱伝達ゾーン（２０）で水／スチーム凝縮液（２５）に伝達され、水を蒸発させて低圧スチーム（３０）を製造することを可能にする。凝縮され又は部分的に凝縮された高温プロセス流（１０）は、導管（２８）を介して第一の熱伝達ゾーン（２０）を出て行く。この方法によるスチームの発生は、この技術分野では周知であるが、発生したスチームの有用性は高温プロセス流（１０）の選択により限定される。一般に、可能な最高温度を有する高温プロセス流（１０）を用いることが最も望ましい。このことは、発生したスチームの圧力及び温度が、機械的エネルギーの発生の目的及び熱媒体としての使用についての、有用性及び効率性における重要な要因であるとの理由による。
【００２３】
一般に、高温プロセス流（１０）が、大気圧又はそれ以上の圧力の低圧スチーム（３０）を製造するのに十分な、第一の熱伝達ゾーン（２０）への入口温度であることを除いては、本発明においては、その高温プロセス流（１０）の条件及び出所には制限がない。高温プロセス流（１０）は、温度約１００℃〜約１４０℃でスチームを製造するのに十分な温度である。本発明で開示された低圧スチーム（３０）及び中間圧スチーム（５０）の両方は、飽和温度又は過熱温度である。好ましくは高温プロセス流（１０）は１００℃より高い温度である。
【００２４】
高温プロセス流（１０）は、芳香族カルボン酸製造プロセスにおいて存在する任意の高温流であることができる。高温プロセス流（１０）は、必ずしも芳香族カルボン酸を含まなくてもよい。
【００２５】
適当な高温プロセス流（１０）の例には、これらに限定するものではないが、欧州特許第７３４３７２号明細書（引用により本明細書に組み込む）に記載の酸化反応器もしくは高圧蒸留カラムからの蒸気、米国特許第５，５０１，５２１号明細書及び第６，５０４，０５１号明細書（引用により本明細書に組み込む）に記載の酸化反応器もしくは水除去カラムにより発生した蒸気、米国特許第５，７２３，６５６号明細書（引用により本明細書に組み込む）に記載の粗ＴＰＡ結晶装置もしくは精製ＴＰＡ結晶装置により発生した蒸気又は米国特許第５，５６７，８４２号明細書（引用により本明細書に組み込む）に記載の精製ＴＰＡ結晶装置により発生した蒸気が含まれる。
【００２６】
高温プロセス流（１０）は、この技術分野では公知の、任意の芳香族カルボン酸製造プロセスにより製造することができる。例えば、図４に示すように、本発明の一態様において、カルボン酸蒸気の流れ（１０）の製造方法は（次の工程を）含む。
工程（ｉ）には、反応ゾーン（３１５）で、芳香族原料（３０５）を反応生成物（３１０）と共に酸化して、芳香族カルボン酸を多く含む流れ（３２０）と気体混合物（３２５）とを生成させることが含まれる。
【００２７】
反応生成物（３１０）は、水、溶媒、金属酸化触媒及び酸素分子源を含む。反応ゾーン（３１５）は、少なくとも１つの酸化反応器を含む。酸化は、芳香族カルボン酸を多く含む流れ（３２０）及び気体混合物（３２５）を製造する反応条件下で完結する。典型的には、芳香族カルボン酸を多く含む流れ（３２０）は粗テレフタル酸スラリーである。
【００２８】
粗テレフタル酸は、金属酸化触媒の存在下、ｐ−キシレンの液相空気酸化によって慣例どおりに製造する。適当な触媒は、これらに限定するものではないが、選択された溶媒に可溶な、コバルト、マンガン及び臭素化合物を含む。適当な溶媒には、これらに限定するものではないが、脂肪族モノカルボン酸（好ましくは炭素原子２〜６含有）又は安息香酸及びそれらの混合物並びにそれらの化合物と水との混合物が含まれる。好ましくは、溶媒は、酢酸：水の混合比約５：１〜約２５：１、好ましくは約１０：１〜約１５：１の間の混合物である。しかしながら、当然のことながらここに記載されたような、その他の適当な溶媒も利用可能である。導管（３２５）は、芳香族化合物の芳香族カルボン酸への発熱液相酸化反応の結果として発生した、蒸発した溶媒、気体副生物、窒素及び未反応酸素を含む気体混合物を収容する。テレフタル酸の製造を開示する特許、例えば米国特許第４，１５８，７３８号明細書及び第３，９９６，２７１号明細書などは、引用により本明細書に組み込む。
【００２９】
工程（ｉｉ）には、分離ゾーン（３３０）で、気体混合物（３２５）から溶媒の実質的な部分を取出して、高温プロセス流（３４５）及び溶媒を多く含む流れ（３４０）を生成させることが含まれる。
【００３０】
高温プロセス流（３４５）は、水、気体副生物及び少量の溶媒を含む。その溶媒が低分子量カルボン酸溶媒であるとき、水：低分子量カルボン酸溶媒の比率は、質量で、約８０：２０〜約９９．９９：０．０１の範囲である。気体副生物には、酸素、一酸化炭素及び二酸化炭素などの酸化副生物及び、酸素分子源として空気が使用されるときの例では窒素が含まれる。高温プロセス流の少なくとも一部、又は高温プロセス流の全部は、導管（３４５）を介して第一の熱伝達ゾーンに送り込まれる。第一の熱伝達ゾーン（２０）に送り込まれた高温プロセス流（３４５）部分は図１では導管（１０）で示す。
【００３１】
典型的には、高温プロセス流（３４５）の温度及び圧力の条件は、約１３０℃〜約２６０℃で、且つ約３．５〜約４０ｂａｒｇの範囲である。好ましくは、高温プロセス流（３４５）の温度及び圧力の条件は、約９０℃〜約２００℃で、且つ約４ｂａｒｇ〜約１５ｂａｒｇの範囲である。最も好ましくは、高温プロセス流（３４５）の温度及び圧力の条件は、約１３０℃〜約１８０℃で、且つ約４ｂａｒｇ〜約１０ｂａｒｇの範囲である。
【００３２】
導管（３２５）中の気体混合物は分離ゾーン（３３０）に導かれる。典型的には、分離ゾーン（３３０）は、理論段約２０〜約５０を有する高圧蒸留カラム及び凝縮器（コンデンサー）又は複数の凝縮器を含む。分離ゾーン（３３０）では、溶媒を多く含む流れは導管（３４０）を介して回収する。分離ゾーン（３３０）の目的は、溶媒の少なくとも一部を回収し、過剰の水が除去されるような分離を実施することである。一般に、このことは回収可能なエネルギーが失われる可能性を示しているので、エネルギーの最適な回収のためには、導管（３２５）及び導管（３４５）の間の最小限の減圧がなされるべきである。従って、分離ゾーン（３３０）は、導管（３２５）からの気体混合物の条件、又はそれに近い温度及び圧力の条件で、運転すべきである。高温プロセス流（３４５）の少なくとも一部又は全部は、第一の熱伝達ゾーンに送り込み、そして高温プロセス流の残部は、芳香族カルボン酸を製造するプロセス内の別のどこかで利用することもできる。
【００３３】
工程（ｂ）は、圧縮ゾーン（４０）で低圧スチーム（３０）を圧縮して、中間圧スチーム（５０）を製造することを含む。この工程は、低圧スチーム（３０）を圧縮工程に導いて、中間圧スチーム（５０）を発生させることに関連する。本発明の一態様では、中間圧スチームは約５０ｐｓｉｇ〜約２６０ｐｓｉｇであることができる。別の範囲では約５０ｐｓｉｇ〜約１００ｐｓｉｇであることができる。圧縮ゾーン（４０）は少なくとも１種の圧縮装置を含む。例えば圧縮装置は、それらに限定するものではないが、遠心圧縮器、容積型圧縮器（positive displacement compressor）及び／又はスチームエジェクターを含む。圧縮装置は、中間圧スチームを製造するのに十分な温度及び圧力で稼動させることができる。飽和スチームは優秀な熱伝達特性を有するため、飽和温度に近いスチームを製造することが望ましい。もしスチームが過熱されすぎると、第二の熱伝達ゾーンにおける熱伝達は効率の悪いものになる。圧縮装置により加えられる過熱は、中間圧スチームが第二の熱伝達ゾーンに送られる前に取り除かれ、又は脱過熱化される（desuperheated）ことができる。脱過熱化することはまた、「過熱アテンポレーション」又はスチームの状態調節としても知られている。例えば、ほとんど全てのタイプの脱過熱化装置（desuperheater）は、過熱スチーム流に液体の水を噴霧することにより作動する。この噴霧が蒸発し、このようにして蒸発の熱を供給して過熱を消耗する。典型的には、脱過熱化装置のタイプの間の唯一の相違は、水が霧状にされてそのスチームと混合されるときの機構である。脱過熱化装置の例は、空気制御信号に応答して流れの中に自動的に冷水を入れる、プローブ型脱過熱化装置であってもよい。水は、霧状化ノズルを持つスプレーバーを通して導入する。典型的には、スプレーバーはスチームの流れに垂直である。別のタイプの装置は、環状の脱過熱化装置である。水は、水の霧状化を助けるような激しい乱流をもたらす、蒸気管の中の環状の本体の中に導入される。第三の一般的な装置は、ベンチュリ管脱過熱化装置である。この装置は、水の最終的な霧状化を補助するのにベンチュリ管を通るスチームの速度を用いる。水は、ベンチュリ管の喉部に導入する。過熱を取り除く方法は、この技術分野では周知である。
【００３４】
次の表Ｉは、圧縮装置と条件の概要を提供するものである。圧縮比は、絶対圧を用いて計算され、好ましい範囲のみを表す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
ほとんどの場合、簡単な圧縮装置が、低圧スチームの中間圧スチームへの直接的な圧縮に利用することができる。しかしながら、スチームエジェクターの場合では、中間圧スチーム（５０）を発生させるために、高圧駆動流体（high pressure motive fluid）（即ち高圧スチーム）を、高圧スチームと低圧スチーム（３０）とを「混合する」ために用いることができる。簡単な概略図を図２に示す。図３はスチームエジェクターを利用した本発明の態様を示す。図３は、凝縮又は部分凝縮高圧スチーム（４８）及び第一の熱伝達ゾーン（２０）に、必要に応じて再循環戻しされることのない凝縮液（７５）である、導管（４８）及び（７５）を除けば、全てのプロセス流を図１と共有している。高圧スチーム（４８）は、飽和温度又は過熱温度のいずれかであることができる。装置のサイジング及び駆動スチーム（motive steam）要求条件は、この技術分野では公知の慣用の方法により計算することができる。そのような方法の例は、Ｒｙａｎｓ  ａｎｄ  Ｒｏｐｅｒの“Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ”、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ刊（１９８６年）に見出すことができる。
【００３７】
工程（ｃ）には、第二の熱伝達ゾーン（６０）で、中間圧スチーム（５０）の少なくとも一部から熱エネルギーを回収して、スチーム凝縮液（７０）を製造することが含まれる。この工程は、中間圧スチーム（５０）をそのプロセスのその他の部分の中で熱媒体として利用し、それによってスチーム凝縮液（７０）を生じさせることに関連する。一般に、ＴＰＡプロセス又は、この技術分野では公知の任意のカルボン酸プロセスの中での、中間圧スチーム（５０）の使用には制限はない。しかしながら、中間圧スチーム（５０）についての熱媒体としての好ましい使用は、酢酸／水混合物の蒸発のためである。導管（６３）及び（６５）は、中間圧スチーム（５０）からエネルギーを回収する芳香族カルボン酸製造プロセスにおけるプロセス流を表している。熱は流れ（６３）及び（５０）を結合させずに伝達される。可能な中間圧スチーム（５０）の例には、それらに限定するものではないが、米国特許第４，９３９，２９７号明細書（引用により本明細書に組み込む）に記載されるような蒸発器、米国特許第４，９３９，２９７号明細書に記載の方法に関連して使用されるような蒸留カラムリボイラー、米国特許第４，３５６，３１９号明細書（引用により本明細書に組み込む）に記載されるような蒸発器、米国特許第５，９６１，９４２号明細書又は欧州特許第７３４３７２号明細書（引用により本明細書に組み込む）に記載されるような予熱器、米国特許第６，１４３，９２６号明細書及び米国特許第５，９５９，１４０号明細書（引用により本明細書に組み込む）に記載されるような酢酸／水分離化カラムリボイラーなどが含まれる。これらの例は、非包括的な例示リストであることを意図するものである。
【００３８】
上記で提示された例に加えて、そのスチームはまたこのプロセスではない個々の目的にも利用できる。それらの例には、それらに限定するものではないが、熱トレーシング、冷凍の発生（generation of refrigeration）、加熱、換気及び空調（ＨＶＡＣ）目的用のエネルギー源並びに中間圧スチームの、外部のユーザー又は顧客、又は外部プロセスへの送出などが含まれる。
【００３９】
工程（ｄ）には、必要に応じて、スチーム凝縮液（７０）の少なくとも一部を第一の熱伝達ゾーン（２０）に再循環させることが含まれる。この工程は、スチーム凝縮液（７０）の全部又は一部を第一の熱伝達ゾーン（２０）に再循環させて、低圧スチーム（３０）を発生させることに関連する。一般に、第一の熱伝達ゾーン（２０）で使用される熱伝達装置に供給するのに十分な圧力を有することを除いて、スチーム凝縮液（７０）の条件には制限はない。例えば、全ての近似する例の中で、ポンプ又はその類似の装置が、十分な圧力を提供するために使用することができる。
【００４０】
圧縮ゾーン（４０）が少なくとも１つのスチームエジェクターを含む態様を、図３に示す。高圧スチームを導管（４８）を介してそのスチームエジェクター中に送り込む。更に、過剰の凝縮液を導管（７５）を介して取り出す。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は本発明の一態様を図示したものである。高温プロセス流から熱エネルギーを回収して低圧スチームを製造し、次いでその低圧スチームを圧縮ゾーンに導いて中間圧スチームを生成させる方法が提供される。
【図２】図２はスチームエジェクターを用いたスチームの圧縮を図示したものである。
【図３】図３は本発明の一態様を図示したものである。高温プロセス流から熱エネルギーを回収して低圧スチームを製造し、次いでその低圧スチームを圧縮ゾーンに導いて中間圧スチームを生成させる方法が提供されるが、ここでその圧縮ゾーンは少なくとも１つのスチームエジェクターを含む。
【図４】図４は高温プロセス流を製造する多くの方法の例の中の１つを図示したものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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