專利名稱：溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對苯二甲酸的精制方法涉及一種溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法。
背景技術(shù)：
對苯二甲酸的生產(chǎn)方法通常是對二甲苯(PX)在乙酸中，在含鈷、錳和溴等的催化劑存在下，與分子態(tài)氧反應。從反應產(chǎn)物對苯二甲酸的乙酸漿料中分離出的粗對苯二甲酸經(jīng)加氫精制以除去其中的對羧基苯甲醛(4-CBA)得到精對苯二甲酸。加氫精制前的粗對苯二甲酸(PTA)必須經(jīng)過充分干燥以除去其中殘存的乙酸。此方法中的干燥過程中干燥設備造價高，且附屬設備多，操作復雜。
圍繞如何省略干燥程序，曾經(jīng)提出了幾種解決方案。主要是以水置換對苯二甲酸漿料中的乙酸。美國專利No.5008450提出在一多級塔中以水逆流洗滌對苯二甲酸漿料，對苯二甲酸漿料從塔上部進入塔內(nèi)，水從下部導入。美國專利No.5200557、歐洲專利公開報第502628號等也提出以水逆流洗滌被導入過濾帶或過濾槽中的對苯二甲酸漿料。這些方法雖然省略了干燥步驟，但同時會產(chǎn)生大量水與乙酸的混合物，增大分離費用。中國專利CN1129693A提出先以對二甲苯洗滌對苯二甲酸漿料，經(jīng)固液分離后，再以水洗滌濾餅。此方法雖然減少了洗滌水用量，同時也成功地省掉了干燥工序，但作為PTA工序進料的CTA漿料中殘留的催化劑指標過高，影響了加氫精制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，它是用由對二甲苯(PX)、水及乙酸配置的混合溶劑，洗滌由PX氧化制對苯二甲酸裝置氧化反應器所產(chǎn)出的對苯二甲酸的乙酸漿料經(jīng)固液分離所得的含乙酸及催化劑的CTA結(jié)晶的方法。既能成功省掉干燥工序，又能盡量降低水與乙酸混合物的產(chǎn)生量，同時還能保證作為粗對苯二甲酸(PTA)工序進料的粗TA漿料中殘留的催化劑指標合格的改進方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案內(nèi)容是以下詳細闡明本發(fā)明。
一種溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征在于用由對二甲苯、水及乙酸配置的混合溶劑，洗滌由對二甲苯氧化制對苯二甲酸裝置氧化反應器所產(chǎn)出的對苯二甲酸的乙酸漿料經(jīng)固液分離所得的含乙酸及催化劑的粗對苯二甲酸結(jié)晶。
洗滌后的結(jié)晶直接與水混合，作為精對苯二甲酸加氫精制的進料，不再需要經(jīng)過粗對苯二甲酸干燥脫除乙酸的過程。
用由對二甲苯、水及乙酸配制的混合溶劑打漿洗滌含乙酸及催化劑的粗對苯二甲酸結(jié)晶，所用的混合溶劑由對二甲苯10-95％、水10-90％、乙酸0-80％配制而成，并隨粗對苯二甲酸結(jié)晶的含濕率變化而調(diào)整。
用由對二甲苯、水及乙酸配制的混合溶劑置換洗滌含乙酸及催化劑的粗對苯二甲酸結(jié)晶，所用的混合溶劑由對二甲苯10-95％、水10-90％、乙酸0-80％配制而成，并隨粗對苯二甲酸結(jié)晶的含濕率變化而調(diào)整。
將由對二甲苯、水與乙酸配制的混合溶劑洗滌過的對苯二甲酸晶體用水置換洗滌，然后與水混合至適當濃度送至精對苯二甲酸裝置。
將由對二甲苯、水與乙酸配制的混合溶劑洗滌過的對苯二甲酸晶體用水打漿洗滌，然后與水混合至適當濃度送至精對苯二甲酸裝置。
混合溶劑洗滌過的母液經(jīng)分相處理后，上層對二甲苯相至少有部分返回反應系統(tǒng)，下層水相至少有一部分作為配制催化劑的溶劑。
用于洗滌的混合溶劑和水還可以分為兩部分使用，一部分用于置換洗滌，另一部分用于打漿洗滌。粗對苯二甲酸裝置對二甲苯氧化反應器產(chǎn)出的對苯二甲酸的乙酸漿料經(jīng)固液分離所得的含乙酸及催化劑的粗對苯二甲酸結(jié)晶可以先用乙酸或乙酸的水溶液打漿洗滌，再經(jīng)混合溶劑洗滌，從而進一步降低作為PCA工序進料的粗TA漿料中Co、Mn催化劑殘留量，降低Co、Mn催化劑消耗。
本發(fā)明提供的溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法具有以下優(yōu)點1.本發(fā)明提供的改進方法省掉了初步精制CTA時的干燥工序，降低了設備造價，簡化了操作。
2.用本發(fā)明提供的改進方法可以顯著降低醋酸的消耗量。
3.降低了醋酸水溶液的產(chǎn)生量，即降低了水與醋酸的分離成本。
4.保證作為PTA工序進料的粗TA漿料中殘留的催化劑指標合格。
5.無廢水廢渣排放具體實施例以下以實施例更加詳細的闡明本發(fā)明。
對二甲苯在乙酸溶劑中，在催化劑存在下，與分子氧進行氧化反應，氧化反應器產(chǎn)物為對苯二甲酸的乙酸漿料。對該漿料進行固液分離后，得到粗對苯二甲酸結(jié)晶，該結(jié)晶中尚含相當數(shù)量的溶劑乙酸及催化劑，必須將這二者除去，否則將嚴重影響以后的加氫工序。
在本發(fā)明中，將以上從對苯二甲酸的乙酸漿料中經(jīng)固液分離得到的粗對苯二甲酸結(jié)晶，首先用由對二甲苯(PX)、水及乙酸配置的混合溶劑洗滌，該混合溶劑中，PX、水及乙酸的比例隨粗對苯二甲酸結(jié)晶的含濕率變化而相應調(diào)整。其上下浮動幅度為，PX10～95％、水10～90％、乙酸0～80％。該洗滌過程通常在室溫至100℃之間、常壓下進行。在含乙酸的粗對苯二甲酸結(jié)晶中加入上述混合溶劑，洗滌后進行固液分離。洗滌方法有兩種，第一種是打漿洗滌，即用混合溶劑對粗對苯二甲酸結(jié)晶進行打漿，洗滌后進行固液分離。第二種是在粗對苯二甲酸結(jié)晶上倒上混合溶劑，且混合溶劑液面應高于粗對苯二甲酸結(jié)晶表面。然后經(jīng)加壓或減壓過濾除去溶劑。如一次洗滌效果不理想，可進行多次洗滌，較好為2～3次。洗滌用的混合溶劑的量，相對于粗對苯二甲酸結(jié)晶，如以第一種方法洗滌，則每次的用量為粗對苯二甲酸結(jié)晶重量的0.1～3倍，較好為0.3～1倍。如需多次洗滌，則每次的用量為0.1～2倍，較好為0.2～0.6倍。，如以第二種方法洗滌，則每次的用量為粗對苯二甲酸結(jié)晶重量的0.5～5倍，較好為1～3倍。如需多次洗滌，則每次的用量為0.2～3倍，較好為0.5～1倍。
洗滌后的母液中含PX、水、TA、乙酸、催化劑及少量反應副產(chǎn)物，經(jīng)分相處理后，上層PX相可返回反應系統(tǒng)繼續(xù)循環(huán)使用，下層水相含乙酸及催化劑，可用于配制PX氧化用的催化劑溶液，或回收其中的催化劑。
然后，上述經(jīng)混合溶劑洗滌過的粗對苯二甲酸結(jié)晶，再以水洗滌，在粗對苯二甲酸結(jié)晶上倒上水，且液面應高于粗對苯二甲酸結(jié)晶表面。邊倒邊以加壓或減壓方式過濾。該洗滌過程通常在室溫至100℃之間、常壓下進行。也可以先以水對經(jīng)混合溶劑洗滌過的粗對苯二甲酸結(jié)晶進行打漿洗滌，然后再以上述方法用水洗滌。洗滌水的用量可參考混合溶劑的用量。洗滌水可回收再利用。至于附著在洗滌后晶體上的少量對二甲苯，當其含量很低時不會影響以后的加氫精制過程，一般控制其低于5％。
將經(jīng)兩步洗滌的粗對苯二甲酸晶體與水按一定比例混合后，即可作為加氫精制工序的進料。
實施例1取PX氧化反應器產(chǎn)物經(jīng)閃蒸除去部分乙酸后的漿料，過濾后得濾餅120克，控制此濾餅的含濕率為18～22％。以60克混合溶劑打漿洗滌，混合溶劑配比為PX 40克，水20克。洗滌條件為常壓、70～90℃。洗滌后用布氏漏斗在200～400mmHg真空度下抽濾。然后以120克水置換洗滌所得濾餅，即在粗對苯二甲酸結(jié)晶上倒上水，且水的液面應高于粗對苯二甲酸結(jié)晶表面。洗滌條件為常壓、70～90℃。邊倒邊抽濾。所得濾餅與水按適當比例混合后即可作為加氫精制工序的進料。結(jié)果見表1。
實施例2～7在實施例1中改變混合溶劑及水的用量，并改變洗滌方式，結(jié)果見表1。
實施例8在實施例1中改變混合溶劑的組成為PX 40克，水10克，乙酸10克，以上述方式C洗滌。結(jié)果見表2。
表1


注*混合溶劑用量及洗滌水用量指溶劑或洗滌水與粗TA的重量比。
洗滌方式A-先以混合溶劑打漿洗滌，過濾后以水置換洗滌。
B-先以混合溶劑置換洗滌，過濾后以水置換洗滌。
C-先以混合溶劑打漿洗滌，過濾后以水打漿洗滌，再以水置換洗滌。
**先以0.4倍水打漿洗滌，再以0.8倍水置換洗滌。
灰分指濾餅烘干后的灰分含量。
表2

本發(fā)明用由對二甲苯(PX)、水及乙酸配置的混合溶劑，洗滌由PX氧化制對苯二甲酸裝置氧化反應器所產(chǎn)出的對苯二甲酸的乙酸漿料經(jīng)固液分離所得的含乙酸及催化劑的CTA結(jié)晶。不經(jīng)過對苯二甲酸的干燥、貯藏等工序，最終的洗滌水中乙酸混入量極少，并克服了以前提出的以水洗滌CTA技術(shù)中洗滌水用量大的缺點，可有效降低對苯二甲酸生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征在于用由對二甲苯、水及乙酸配置的混合溶劑，洗滌由對二甲苯氧化制對苯二甲酸裝置氧化反應器所產(chǎn)出的對苯二甲酸的乙酸漿料經(jīng)固液分離所得的含乙酸及催化劑的苯二甲酸結(jié)晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征在于，洗滌后的結(jié)晶直接與水混合，作為精對苯二甲酸加氫精制的進料，不再需要經(jīng)過粗對苯二甲酸干燥脫除乙酸的過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征還在于，用由對二甲苯、水及乙酸配制的混合溶劑打漿洗滌含乙酸及催化劑的粗對苯二甲酸結(jié)晶，所用的混合溶劑由對二甲苯10-95％、水10-90％、乙酸0-80％配制而成，并隨粗對苯二甲酸結(jié)晶的含濕率變化而調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征在于，用由對二甲苯、水及乙酸配制的混合溶劑置換洗滌含乙酸及催化劑的粗對苯二甲酸結(jié)晶，所用的混合溶劑由對二甲苯10-95％、水10-90％、乙酸0-80％配制而成，并隨粗對苯二甲酸結(jié)晶的含濕率變化而調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征還在于，將由對二甲苯、水與乙酸配制的混合溶劑洗滌過的對苯二甲酸晶體用水置換洗滌，然后與水混合至適當濃度送至精對苯二甲酸裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征在于，將由對二甲苯、水與乙酸配制的混合溶劑洗滌過的對苯二甲酸晶體用水打漿洗滌，然后與水混合至適當濃度送至精對苯二甲酸裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6之溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征還在于，用混合溶劑洗滌過的母液經(jīng)分相處理后，上層對二甲苯相至少有部分返回反應系統(tǒng)，下層水相至少有一部分作為配制催化劑的溶劑。
8.根據(jù)照權(quán)利要求3或4或5或6溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征還在于，用于洗滌的混合溶劑和水還可以分為兩部分使用，一部分用于打漿洗滌，另一部分用于置換洗滌。
9.根據(jù)照權(quán)利要求8溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸的方法，其特征還在于，粗對苯二甲酸裝置對二甲苯氧化反應器產(chǎn)出的對苯二甲酸的乙酸漿料經(jīng)固液分離所得的含乙酸及催化劑的粗對苯二甲酸結(jié)晶可以先用乙酸或乙酸的水溶液打漿洗滌，再經(jīng)過(3)、(4)、(5)、(6)過程，從而進一步降低(5)、(6)過程所得粗對苯二甲酸結(jié)晶中Co、Mn催化劑殘留量，降低Co、Mn催化劑消耗。
全文摘要
本發(fā)明為一種以特殊溶劑洗滌法初步精制粗對苯二甲酸(CTA)的方法，用由對二甲苯(PX)、水及乙酸配置的混合溶劑，洗滌由PX氧化制對苯二甲酸裝置氧化反應器所產(chǎn)出的對苯二甲酸的乙酸漿料經(jīng)固液分離所得的含乙酸及催化劑的CTA結(jié)晶。再經(jīng)水洗滌后，與水混合直接作為精對苯二甲酸加氫精制的進料。不經(jīng)過對苯二甲酸的干燥、貯藏等工序，并克服了以前提出的以水洗滌粗TA技術(shù)中洗滌水用量大的缺點。
文檔編號C07C63/26GK1510023SQ0215855
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者符強, 齊彥偉, 崔鳳霞, 徐敬宇, 符 強 申請人:中國石化集團天津石油化工公司