專利名稱：溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法，特別是關(guān)于將對二甲 苯在醋酸溶劑中液相氧化所得到的粗對苯二甲酸漿料，用對二甲苯和水兩步置換制取對苯 二甲酸水性漿料的方法。
背景技術(shù)：
對苯二甲酸通常由對二甲苯在乙酸溶劑中，以鈷、錳、溴為催化劑進(jìn)行液相氧化得 到的。通過上述方法所得的粗對苯二甲酸需要進(jìn)一步加氫精制除去其中的4-CBA、PT酸、 BA酸和一些有色雜質(zhì)得到精對苯二甲酸。在加氫精制前必須除去粗對苯二甲酸漿料中的醋 酸，配制成對苯二甲酸水性漿料。傳統(tǒng)的工藝是先將粗對苯二甲酸中母液用離心過濾和干 燥設(shè)備組合除去，然后再用水打漿得到對苯二甲酸水性漿料，這種過程不僅流程長、操作復(fù) 雜、而且設(shè)備造價高、能耗大，所以就需要有新的工藝來取代原有技術(shù)，以滿足對苯二甲酸 的發(fā)展。為解決這一問題，多種方法被提出來實(shí)現(xiàn)水對粗對苯二甲酸母液中醋酸的置換。 文獻(xiàn)CN1138024A公開了一種將對苯二甲酸晶體在乙酸中的該淤漿在母液替換塔的頂部引 入塔中，由晶體沉降在塔的底部形成對苯二甲酸晶體的聚集層，將替換用的水以足夠形成 上升水流的量在塔的底部加入到塔的內(nèi)部，和從塔底部排出該晶體的聚集層的置換方法。 通過這一方法，原粗對苯二甲酸漿液中的醋酸溶劑以高的母液置換程度被水置換。同時美 國專利5008450和CN101255110A也提出了類似的方法。但是這種置換方法中會無法避免 的產(chǎn)生相當(dāng)量的醋酸水混合溶液，這會大大增加醋酸水混合液的分離費(fèi)用。文獻(xiàn)CN1U9693A提出了一種對苯二甲酸水性漿料的配制方法，它是將氧化得到 的粗對苯二甲酸過濾后，用對二甲苯或乙酸酯洗滌含有乙酸的對苯二甲酸晶體，然后將其 和水混合得到對苯二甲酸水性漿料。這一方法雖然可以避免產(chǎn)生大量醋酸和水的混合溶 液，但是這種方法采用間歇過濾洗滌方式，需多次洗滌才能達(dá)到一定的效果，不利于大規(guī)模 的工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有對苯二甲酸生產(chǎn)技術(shù)中存在的能耗大、投資成 本和操作成本高的問題，提供一種新的溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法。該方法 具有能耗低、投資和操作成本低的優(yōu)點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種溶劑置換制取對苯二 甲酸水性漿料的方法，以對二甲苯在醋酸溶劑中液相氧化所得到的粗對苯二甲酸漿料為原 始漿料，包括以下步驟a)首先原始漿料用對二甲苯在第一置換塔中置換出其中醋酸，同時得到含對二甲 苯和對苯二甲酸固體顆粒的漿料1 ；b)漿料1用水作置換液在第二置換塔中置換出對二甲苯，得到對苯二甲酸水性漿
上述技術(shù)方案中，原料為以對二甲苯在醋酸溶劑中液相氧化所得到的粗對苯二甲 酸漿料為原始漿料，在第一置換塔中原始漿料的進(jìn)料溫度優(yōu)選范圍為130 230°C。第一置 換塔中置換用對二甲苯進(jìn)料溫度優(yōu)選范圍為常溫 90°C。第一置換塔中對二甲苯和粗對苯 二甲酸漿料體積流量比優(yōu)選范圍為5 0.5 1，更優(yōu)選范圍為3 1 1。第二置換塔中 置換用水的進(jìn)料溫度優(yōu)選范圍為常溫 90°C ；第二置換塔中水和含對二甲苯和對苯二甲酸 固體顆粒的漿料1體積流量比優(yōu)選范圍為5 0.4 1，更優(yōu)選范圍為2 0.8 1。本發(fā)明中采用兩個置換塔串聯(lián)，首先在第一置換塔中用對二甲苯置換出粗對苯二 甲酸漿料中醋酸得到漿料1，其次在第二置換塔中用水置換出漿料1中對二甲苯得到對苯 二甲酸水性漿料。由于在溶解關(guān)系上醋酸和對二甲苯之間具有良好的互溶性，而水和對二 甲苯則互不溶解。所以用對二甲苯置換含有大量醋酸的粗對苯二甲酸漿料，可以使粗對苯 二甲酸中醋酸含量降至最低。而且置換后含有醋酸的對二甲苯混合溶液可以作為氧化原料 直接進(jìn)入氧化進(jìn)料系統(tǒng)無需分離。再用水置換出漿料1中PX，得到的CTA濾餅可作為精制 原料直接進(jìn)入加氫精制工段，而得到的PX和水的混合液由于水和PX之間不相溶可直接分 離，無需另外分離方法。所以兩步分離的方法就在能耗上大大優(yōu)于直接用水置換粗對苯二 甲酸漿料制取對苯二甲酸水性漿料的方法。由于加氫精制反應(yīng)在高溫250°C以上進(jìn)行，所以本發(fā)明將液相氧化所得到的粗對 苯二甲酸漿料直接送入置換塔1，選130 230°C這一接近氧化條件的范圍進(jìn)料，而不通過 降溫、降壓步驟，以避免能量的浪費(fèi)；而且因?yàn)闇囟雀邔Ρ蕉姿犷w粒在置換塔內(nèi)沉降速度 快，置換效果好。采用本發(fā)明的技術(shù)方案粗對苯二甲酸母液置換效率高、能耗小，取得了較好的技 術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。圖1中，1為原漿槽，2為原漿輸送泵，3為原漿進(jìn)口，4為第一驅(qū)動馬達(dá)，5為第一 置換塔主軸，6為第一置換塔篩板，7為第一置換塔，8為第一置換液進(jìn)口，9為第一置換液輸 送泵，10為第一置換液槽，11為第一置換液出口，12為第一母液槽，13為第一漿料出口，14 為漿料1貯槽，15為漿料1輸送泵，16為漿料1進(jìn)口，17為第二驅(qū)動馬達(dá)，18為第二置換塔 主軸，19為第二置換塔篩板，20為第二置換塔，21為第二置換液進(jìn)口，22為第二置換液輸送 泵，23為第二置換液槽，24為第二置換液出口，25為第二母液槽，26為對苯二甲酸水性漿料 出口，27為對苯二甲酸水性漿料槽。下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1按圖1所示，用某對苯二甲酸廠的粗對苯二甲酸漿料為原料(其中醋酸92%、水 7. 7%以及少量氧化催化劑)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所用第一、第二置換塔主體由鈦材制成，外面包有 保溫材料。兩塔結(jié)構(gòu)尺寸相同，均分三段組成，上部澄清段區(qū)域高150毫米圓形截面直徑80毫米，置換段區(qū)域高900毫米直徑60毫米，塔體下部的固體堆料段區(qū)域是倒錐形設(shè)計，錐體 高度60毫米；塔上部內(nèi)安裝驅(qū)動馬達(dá)，下連接有主軸，軸上連接有10塊分布于置換段區(qū)域 內(nèi)的篩板9，板間距為90毫米。同時在漿料進(jìn)出口，以及置換液進(jìn)出口處分別安裝有流量 計。另外，在塔上還設(shè)置了數(shù)個觀察口。首先，驅(qū)動對二甲苯泵9將85°C對二甲苯從第一置換液槽10送入第一置換塔7 內(nèi)。待對二甲苯充滿整個第一置換塔，并且從第一置換液出口 11溢流至第一母液槽12時， 控制對二甲苯進(jìn)料流量為40毫升/分鐘。同時啟動第一驅(qū)動馬達(dá)4控制篩板震動頻率為 60次/分鐘。然后，驅(qū)動原料泵2將原料罐1中的140°C的粗對苯從進(jìn)口 3送入第一置換 塔7內(nèi)，控制流量為40毫升/分鐘，即對二甲苯和粗對苯二甲酸漿料體積流量比為1:1。 從觀察口觀察塔7底部固體料堆滿錐形段時，開始從出料口 13排料，控制排料速率，保證堆 料段穩(wěn)定。當(dāng)?shù)谝恢脫Q塔運(yùn)行1小時后，驅(qū)動第二置換液輸送泵22將第二置換液槽23內(nèi)的 90°C置換用水從進(jìn)口 21送入第二置換塔內(nèi)。待水充滿第二置換塔，并且從第二置換液出口 24溢流至槽25時，控制置換水流量為40毫升/分鐘。同時啟動第二驅(qū)動馬達(dá)17控制篩板 震動頻率為60次/分鐘。然后，驅(qū)動泵15將漿料1從槽14送入第二置換塔20內(nèi)，控制漿 料1流量為40毫升/分鐘，即水和漿料1的體積流量比為1 1。從觀察口觀察塔20底部 固體料堆滿錐形段時，開始從出料口 26排料，控制排料速率，保證堆料段穩(wěn)定。當(dāng)體系穩(wěn)定3小時后從出料口 13和沈處取樣，冷卻后分析其中醋酸和對二甲苯 含量。其中漿料1中醋酸含量在0.21%，第一置換塔置換率為99. 72%。漿料2即對苯二 甲酸水性漿料中醋酸含量< 0.01%，對二甲苯含量為0. 13%。實(shí)施例2 6重復(fù)實(shí)例1的步驟，不同的是改變第一置換塔內(nèi)對二甲苯和粗對苯二甲酸進(jìn)料溫 度，以及第二置換塔內(nèi)置換水溫度結(jié)果見表1表 權(quán)利要求
1.一種溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法，以對二甲苯在醋酸溶劑中液相氧化 所得到的粗對苯二甲酸漿料為原始漿料，包括以下步驟a)首先原始漿料用對二甲苯在第一置換塔中置換出其中醋酸，同時得到含對二甲苯和 對苯二甲酸固體顆粒的漿料1 ；b)漿料1用水作置換液在第二置換塔中置換出對二甲苯，得到對苯二甲酸水性漿料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法，其特征在于在第一 置換塔中原始漿料的進(jìn)料溫度為130 230°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法，其特征在于在第一 置換塔中對二甲苯的進(jìn)料溫度為常溫 90°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法，其特征在于在第一 置換塔中對二甲苯和粗對苯二甲酸漿料體積流量比為5 0.5 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法，其特征在于在第一 置換塔中對二甲苯和粗對苯二甲酸漿料體積流量比為3 1 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法，其特征在于在第二 置換塔中水的進(jìn)料溫度為常溫 90°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法，其特征在于在第二 置換塔中水和漿料1體積流量比為5 0.4 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法，其特征在于在第二 置換塔中水和漿料1體積流量比為2 0.8 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溶劑置換制取對苯二甲酸水性漿料的方法。主要解決以往技術(shù)中利用離心、干燥和再打漿方法得到對苯二甲酸水性漿料，能耗大、投資成本和操作成本高的問題。本發(fā)明通過采用以對二甲苯在醋酸溶劑中液相氧化所得到的粗對苯二甲酸漿料為原始漿料，包括以下步驟a)原始漿料首先用對二甲苯在第一置換塔中置換出其中醋酸，同時得到含對二甲苯和對苯二甲酸固體顆粒的漿料1；b)漿料1用水作置換液在第二置換塔中置換出對二甲苯，得到對苯二甲酸水性漿料的技術(shù)方案較好的解決了該問題，可用于對苯二甲酸生產(chǎn)工藝中。
文檔編號C07C63/26GK102040513SQ200910201639
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者張海濤, 暢延青, 陳大偉, 龔海燕 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院