CN103121937B - 除去粗间苯二甲酸滤饼中醋酸的方法 - Google Patents

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本发明涉及一种除去粗间苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，主要解决现有技术中存在的除去粗间苯二甲酸滤饼中残留醋酸时能耗过高的问题。本发明通过采用包括如下步骤：(a)含醋酸的粗间苯二甲酸用间二甲苯洗涤、过滤得到滤饼I；(b)用含有如式HO(CH2CH2O)x(CH(CH3)CH2O)y(CH2CH2O)zH表示的表面活性剂水溶液洗涤滤饼I，然后过滤得到滤饼II，所述表面活性剂分子中(CH(CH3)CH2O)y链段的摩尔质量为900～3300，且分子中-CH2CH2O-基团重量百分含量为10～80％的技术方案，较好地解决了该问题，可用于间苯二甲酸的工业生产中。

Description

除去粗间苯二甲酸滤饼中醋酸的方法
技术领域
本发明涉及一种除去粗间苯二甲酸滤饼中醋酸的方法。
背景技术
间二甲苯空气液相氧化法是工业上生产间苯二甲酸的主要方法。该方法以间二甲苯为原料，以醋酸为溶剂，在醋酸钴、醋酸锰及溴化物的催化作用下于120℃液相氧化制得间苯二甲酸。通过上述方法所得到的粗间苯二甲酸需要进一步加氢精制除去其中的3-羧基苯甲醛(3-CBA)得到精间苯二甲酸。在加氢精制前必须除去粗间苯二甲酸浆料中的醋酸，配制成间苯二甲酸水性浆料。传统的工艺是将粗间苯二甲酸母液用离心过滤和干燥设备组合除去其中的醋酸，然后再用水打浆得到间苯二甲酸水性浆料，这种工艺的干燥过程能耗高，干燥设备造价高。
为解决上述问题，发明人参照文献CN1129693A提出的一种对苯二甲酸水性浆料的配制方法，将氧化所得到的粗间苯二甲酸过滤后，先用间二甲苯洗涤含有醋酸的粗间苯二甲酸滤饼，然后再用水洗涤含间二甲苯的粗间苯二甲酸滤饼。该方法虽然省去了高能耗的干燥设备，但粗间苯二甲酸滤饼中残留的间二甲苯的含量高，不仅会影响后续的粗间苯二甲酸的加氢精制，同时也会造成大量间二甲苯的流失和废水的生成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中除去粗间苯二甲酸滤饼中残留的醋酸能耗过高的问题，提供一种除去粗间苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，该方法具有能耗低且粗间苯二甲酸滤饼中残留的醋酸及间二甲苯含量低、与后续加氢精制工序以及聚合工序相容性好的特点。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种除去粗间苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，包括如下步骤：(a)含醋酸的粗间苯二甲酸用间二甲苯洗涤、过滤得到滤饼I；(b)用含有如式III表示的表面活性剂水溶液洗涤滤饼I，然后过滤得到滤饼II，式III中y表示CH(CH3)CH2O结构单元的数目，x表示与(CH(CH3)CH2O)y链段一端相连的(CH2CH2O)x链段中CH2CH2O结构单元的数目，z分别表示与(CH(CH3)CH2O)y链段另一端相连的(CH2CH2O)z链段中CH2CH2O结构单元的数目；所述表面活性剂分子中(CH(CH3)CH2O)y链段的摩尔质量为900～3300，且分子中-CH2CH2O-基团重量百分含量为10～80％：
HO(CH2CH2O)x(CH(CH3)CH2O)y(CH2CH2O)zH  (III)。
上述技术方案中，所述表面活性剂分子中-CH2CH2O-基团重量百分含量优选为30～50％；所述的表面活性剂水溶液中表面活性剂的重量百分浓度没有特别限制，优选为0.1～1.25％；所述的表面活性剂水溶液用量与滤饼I的重量比优选为0.5～5∶1，更优选为1～3∶1。
发明人惊奇的发现，采用上述技术方案后不仅有效降低了滤饼II中间二甲苯的含量，而且本发明与后续的加氢精制工序以及聚合工序具有良好的相容性。实验结果表明，现有技术的滤饼II中以重量百分含量计间二甲苯含量高达6.7％，而本发明方法中滤饼II中的间二甲苯重量百分含量同比均低于0.13％，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
将来自氧化反应器重量百分浓度为36％的粗间苯二甲酸的醋酸浆料8kg在过滤机中过滤，得到以重量百分含量计含醋酸9.6％的粗间苯二甲酸滤饼。然后，用相当于粗间苯二甲酸滤饼1.5倍重量、加热至70℃的间二甲苯打浆洗涤粗间苯二甲酸滤饼，过滤，得到以重量百分含量计含间二甲苯7.8％的粗间苯二甲酸滤饼I。
用重量百分浓度为0.5％的十二烷基硫酸钠水溶液按照相当于间苯二甲酸滤饼I的1.5倍重量进行打浆洗涤，然后过滤并取样分析所得滤饼II中的醋酸及间二甲苯含量，结果如表1所示。
为了检验残留的表面活性剂对粗间苯二甲酸加氢精制过程的影响，将所得的滤饼II加水、升温升压配成适合于粗间苯二甲酸加氢精制的水性浆料，然后在装填了加氢精制催化剂的固定床加氢反应器中，粗间苯二甲酸原料由反应器上部进入，进料空速为12hr-1，氢气由反应器顶部进入。加氢反应温度控制为285℃，反应器压力控制为7.3MPa，氢分压控制为0.66MPa，则在反应240hr后，3-CBA的转化率如表1所示。
为了进一步检验残留的表面活性剂对精间苯二甲酸生产低熔点聚酯的影响，参照中国专利CN101338023中的实施例3的操作条件进行，所得聚酯的特性粘度如表1所示。
【实施例2～22】
除表面活性剂种类、表面活性剂浓度、表面活性剂水溶液用量不同外，其它操作条件均与实施例1相同。操作条件的变化和实验结果如表1所示。实施例中所用的如式III所示的表面活性剂为BASF公司生产的PE系列表面活性剂，其分子中(CH(CH3)CH2O)y链段的摩尔质量以及分子中-CH2CH2O-基团含量如表2所示。
【比较例1】
不选用任何表面活性剂，采用纯水洗涤，其它操作条件均与实施例1相同。
从表1的数据可以看出，与现有技术相比，添加表面活性剂进行洗涤大幅度降低了滤饼II中间二甲苯的含量；但采用十二烷基硫酸钠、十二烷基聚氧乙烯(4)醚磷酸酯钠、十二烷基苯磺酸钠这些阴离子表面活性剂时对后续加氢精制工序具有不利的影响，3-CBA转化率最高仅为95.64％，而采用非离子表面活性时，后续加氢精制工序中的3-CBA转化率大于99％；用十二烷基聚氧乙烯(7)醚、辛基酚聚氧乙烯(9)醚、吐温-20和十二烷基聚氧丙烯(6)聚氧乙烯(11)醚这些非离子表面活性剂的水溶液洗涤后，对后续的聚合工序具有不利影响，聚合物的特性粘度为0.956～0.968，而用PE系列表面活性剂的水溶液洗涤后，聚合物的特性粘度均在1.025以上。
表1(注：其后接“续表1”)
续表1(接表1)
表2

Claims (3)

1.一种除去粗间苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，包括如下步骤：
(a)含醋酸的粗间苯二甲酸用间二甲苯洗涤、过滤得到滤饼I；
(b)用含有如式III表示的表面活性剂水溶液洗涤滤饼I，然后过滤得到滤饼II，式III中y表示CH(CH3)CH2O结构单元的数目，x表示与(CH(CH3)CH2O)y链段一端相连的(CH2CH2O)x链段中CH2CH2O结构单元的数目，z分别表示与(CH(CH3)CH2O)y链段另一端相连的(CH2CH2O)z链段中CH2CH2O结构单元的数目；所述表面活性剂分子中(CH(CH3)CH2O)y链段的摩尔质量为900～3300，且分子中-CH2CH2O-基团重量百分含量为10～80％：
HO(CH2CH2O)x(CH(CH3)CH2O)y(CH2CH2O)zH   (III)；
所述表面活性剂分子中-CH2CH2O-基团重量百分含量为30～50％；所述的表面活性剂水溶液中表面活性剂的重量百分浓度为0.1～1.25％。
2.根据权利要求1所述的一种除去粗间苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，其特征在于表面活性剂水溶液用量与滤饼I的重量比为0.5～5:1。
3.根据权利要求2所述的一种除去粗间苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，其特征在于表面活性剂水溶液用量与滤饼I的重量比为1～3:1。
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