CN104974034A

CN104974034A - 两塔分离苯甲酸、苯甲醛、甲苯的方法

Info

Publication number: CN104974034A
Application number: CN201410144059.8A
Authority: CN
Inventors: 周永兵; 陈韶辉; 刘建新; 邢跃军; 杨爱武; 高洪伟; 肖翔
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Yangzi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Yangzi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2015-10-14

Abstract

本发明公开了一种从甲苯氧化反应液中提取甲苯、苯甲醛、苯甲酸的方法，属于甲苯氧化反应液的分离方法。该方法包括如下步骤：（1）将甲苯液相催化氧化反应液加入第一精馏塔塔釜，液位达塔釜1/3～1/2处开始加热；（2）当装置达到全回流时，通入蒸汽控制第一精馏塔塔釜温度为250～260℃，塔顶温度为185℃；（3）第一精馏塔塔顶采出料打入第二精馏塔中下部，控制第二精馏塔塔釜温度为177～180℃，塔顶温度为110～112℃；（4）采用连续中间进料方式，第一精馏塔塔底采出物为苯甲酸，第二精馏塔塔顶馏出物为甲苯，第二精馏塔塔底采出物为苯甲醛。本发明分离周期短、操作简单、能耗低、收率高且所得苯甲酸纯度高，能够实现从甲苯反应液中提取苯甲酸、苯甲醛、甲苯的工业化。

Description

两塔分离苯甲酸、苯甲醛、甲苯的方法

技术领域

本发明涉及一种甲苯氧化反应液的分离方法，具体涉及一种从甲苯氧化反应液中提取甲苯、苯甲醛、苯甲酸的方法。

背景技术

甲苯经催化氧化后所得13%左右（质量分数，下同）的苯甲酸溶液，5%左右苯甲醛，82%左右甲苯，苯甲醇、水以及苯乙酮、联苯、甲基联苯等少量杂质。随着苯甲醛的市场应用越来越广泛，苯甲醛的利用率越来越高。因此，提取苯甲酸的同时提取5%左右的苯甲醛，增加企业经济利润。传统工艺只采用一座精馏塔提取苯甲酸，苯甲醛与甲苯作原料循环进入氧化反应器，不仅浪费大量苯甲醛附加产品，循环甲苯产品纯度比较低，而且增加装置能耗，影响苯甲酸产品质量。

目前专利CN201110374489.5采用单塔多股侧线精馏塔结合2-3个简单精馏塔分离提纯苯甲酸、苯甲醛、甲苯，在分离过程中将原料采用单塔多股侧线进行预提纯，再采用另外2-3个简单精馏塔对塔顶甲苯进行再提纯，侧线苯甲醛进行再分离，塔底苯甲酸进行再提纯得到符合指标的产品。

发明内容

本发明提供了一种两塔分离苯甲酸、苯甲醛、甲苯的方法，本发明的目的是降低甲苯液相催化氧化反应液的分离能耗，并且得到高收率和高纯度的苯甲醛、苯甲醛、甲苯。

本发明的技术方案是：

一种从甲苯液相催化氧化反应液中提取苯甲酸、苯甲醛、甲苯的方法，包括如下步骤：

（1）、将甲苯液相催化氧化反应液加入第一精馏塔塔釜，当液位达塔釜1/3～1/2处开始加热；

（2）、当装置达到全回流时，通入蒸汽控制第一精馏塔塔釜温度为250～260℃，塔顶温度为185℃；

（3）、第一精馏塔塔顶采出料打入第二精馏塔中下部，控制第二精馏塔塔釜温度为177～180℃，塔顶温度为110～112℃；

（4）、采用连续中间进料方式，第一精馏塔塔底采出物为苯甲酸，第二精馏塔塔顶馏出物为甲苯，第二精馏塔塔底采出物为苯甲醛。

第二精馏塔塔顶馏出物甲苯打入氧化反应器作反应原料再利用，第二精馏塔塔底馏出物进入苯甲醛成品罐，第一精馏塔塔底馏出物作制备己内酰胺原料。

上述第一精馏塔塔顶、第一精馏塔塔底、第二精馏塔塔顶、第二精馏塔塔底的出料量与甲苯氧化反应液进料量之比分别为0.85～0.87、0.10～0.13、0.78～0.80、0.03～0.05。

上述第一精馏塔塔板数为72～75块，进料板优选在第30～36块，第二精馏塔塔板数为60～65块，进料板优选在第15～20块。本发明中塔板数从上向下数。

单塔多股侧线精馏塔塔底温度达到320℃左右，侧线采出口温度达到119℃左右，塔釜侧线采出口温度在250℃左右，塔顶与侧线采出液需要经过二次精馏才能得到符合指标产品。

在单塔中分离过程中，苯甲酸与苯甲醇停留时间比较长，因此苯甲醇含量必须控制在5%以下，否则苯甲酸与苯甲醇极易发生酯化反应缩合生成苯甲酸苯甲酯，降低苯甲酸产能，增加副产物苯甲酸苯甲酯量，在后续苯甲酸分离提纯过程中含有5%左右的苯甲酸苯甲酯而无法得到98%以上的苯甲酸。但是，采用两塔分离提纯苯甲酸、苯甲醛时，苯甲醇含量超过5%时，可以通过第一精馏塔将甲苯、苯甲酸与苯甲醇实现分离。在实际生产过程中，无论在设备投入、产品指标、热负荷，两塔分离提纯苯甲酸、苯甲醛、甲苯要比单塔多股侧线精馏塔都要低。同时，现有单塔多股侧线精馏塔生产过程中，塔釜温度出现波动，极其容易引起侧线、塔顶产品指标，在生产过程中对精馏塔的控制也比较困能。但是采用两塔分离提纯苯甲酸、苯甲醛、甲苯比较容易控制每一精馏塔塔底温度与塔顶温度，操作简便，而且在检修过程中比较方便。

本发明针对现有生产装置进行改造，将多股侧线精馏塔改造为两塔分离提纯苯甲酸、苯甲醛、甲苯，两塔第一精馏塔需要的加热负荷相比单塔多股侧线精馏塔塔釜增加50%左右，第二塔塔釜加热负荷由第一塔塔顶换热器提供一部分，其余热量采用低压蒸汽即可，有效降低加热负荷。同时，单塔多股侧线精馏塔侧线采出的苯甲醛需要进行二次精馏提纯才能得到99%以上的苯甲醛产品，塔顶采出的循环甲苯也需要经过二次处理才能符合进入反应器原料指标。

有益效果：

本发明方法通过两座精馏塔，不仅得到苯甲酸、苯甲醛、甲苯等组分，所得苯甲酸的质量含量98%以上，收率为95%以上；苯甲醛的质量含量98%，收率为92%以上；甲苯的质量含量97～98%，收率为94%以上。本发明分离周期短、操作简单、能耗低、收率高且所得苯甲酸纯度高，能够实现从甲苯反应液中提取苯甲酸、苯甲醛、甲苯的工业化。

附图说明

图1为两塔分离苯甲酸、苯甲醛、甲苯工艺流程图。

1、原料罐2、第一精馏塔3、进料泵4、中间储罐5、苯甲酸储罐6、第二精馏塔7、甲苯循环储罐8、冷凝器9、成品罐。

具体实施方式

实施例1

本实验甲苯氧化反应液来自中国石化石家庄炼化分公司，反应液由原料罐（1）经进料泵（3）打入第一精馏塔（2），进料温度为25℃。第一精馏塔塔板数为72，甲苯反应液在精馏塔第36块板进料，第二精馏塔（6）塔板数为60块，第一精馏塔塔顶馏出物经冷凝器（8）冷凝进入中间储罐（4）在第二精馏塔第20块板进料。将甲苯氧化完的反应液加入第一精馏塔，当液位达塔釜1/3处开始加热；第一精馏塔塔釜温度为250℃，塔顶温度控制在185℃，第二精馏塔塔釜温度控制在177℃，塔顶温度控制在110℃，当装置达到全回流时，采用连续进料方式，向精馏塔中连续加甲苯反应液，调节第一精馏塔回流比为2.5-3.0，第二精馏塔回流比为2～4，第一精馏塔塔底馏出物为质量含量为98.2%的苯甲酸进入苯甲酸储罐（5），第二精馏塔塔底馏出物为质量含量为99.1%的苯甲醛进入成品罐（9），第二精馏塔塔顶馏出物为质量含量为97.5%的甲苯进入甲苯循环储罐（7），第一精馏塔塔顶、苯甲酸、甲苯、苯甲醛的采出量与甲苯进料量之比分别为0.85、0.12、0.78、0.05。

实施例2

本实验甲苯氧化反应液来自中国石化石家庄炼化分公司，反应液由原料罐（1）经进料泵（3）打入第一精馏塔（2），进料温度为25℃。第一精馏塔塔板数为74，甲苯反应液在精馏塔第33块板进料，第二精馏塔（6）塔板数为62块，第一精馏塔塔顶馏出物经冷凝器（8）冷凝进入中间储罐（4）在第二精馏塔第18块板进料。将甲苯氧化完的反应液加入第一精馏塔，当液位达塔釜1/3处开始加热；第一精馏塔塔釜温度为255℃，塔顶温度控制在183℃，第二精馏塔塔釜温度控制在175℃，塔顶温度控制在112℃，当装置达到全回流时，采用连续进料方式，向精馏塔中连续加甲苯反应液，调节第一精馏塔回流比为2.5-3.0，第二精馏塔回流比为2～4，第一精馏塔塔底馏出物为质量含量为97.3%的苯甲酸进入苯甲酸储罐（5），第二精馏塔塔底馏出物为质量含量为98.2%的苯甲醛进入成品罐（9），第二精馏塔塔顶馏出物为质量含量为97.1%的甲苯进入甲苯循环储罐（7），第一精馏塔塔顶、苯甲酸、甲苯、苯甲醛的采出量与甲苯进料量之比分别为0.87、0.10、0.79、0.04。

实施例3

本实验甲苯氧化反应液来自中国石化石家庄炼化分公司，反应液由原料罐（1）经进料泵（3）打入第一精馏塔（2），进料温度为25℃。第一精馏塔塔板数为75，甲苯反应液在精馏塔第30块板进料，第二精馏塔（6）塔板数为65块，第一精馏塔塔顶馏出物经冷凝器（8）冷凝进入中间储罐（4）在第二精馏塔第15块板进料。将甲苯氧化完的反应液加入第一精馏塔，当液位达塔釜1/3处开始加热；第一精馏塔塔釜温度为260℃，塔顶温度控制在187℃，第二精馏塔塔釜温度控制在180℃，塔顶温度控制在112℃，当装置达到全回流时，采用连续进料方式，向精馏塔中连续加甲苯反应液，调节第一精馏塔回流比为2.5-3.0，第二精馏塔回流比为2～4，第一精馏塔塔底馏出物为质量含量为97.5%的苯甲酸，第二精馏塔塔底馏出物为质量含量为98.6%的苯甲醛进入成品罐（9），第二精馏塔塔顶馏出物为质量含量为98.5%的甲苯进入甲苯循环储罐（7）。第二精馏塔塔顶采出物甲苯馏分与原料甲苯混合后一起打入氧化反应装置继续反应，第一精馏塔塔底采出物苯甲酸进入苯甲酸储罐（5）作己内酰胺反应原料，第一精馏塔塔顶、苯甲酸、甲苯、苯甲醛的采出量与甲苯进料量之比分别为0.86、0.13、0.80、0.03。

Claims

1.一种两塔从甲苯液相催化氧化反应液中分离苯甲酸、苯甲醛、甲苯的方法，其特征在于包括如下步骤：

（2）、当装置达到全回流时，设置第一精馏塔塔釜温度为250～260℃，第一精馏塔塔顶温度为185℃；

（3）、将第一精馏塔塔顶馏出物打入第二精馏塔中部，塔顶温度在110～112℃，塔釜温度为177～180℃；

2.根据权利要求1所述的从甲苯氧化反应液中提取甲苯、苯甲醛、苯甲酸的方法，其特征在于：第一精馏塔塔顶、第一精馏塔塔底、第二精馏塔塔顶、第二精馏塔塔底的出料量与甲苯氧化反应液进料量之比分别为0.85～0.87、0.10～0.13、0.78～0.80、0.03～0.05。

3.根据权利要求1或2所述的从甲苯氧化反应液中提取甲苯、苯甲醛、苯甲酸的方法，其特征在于：所述第一精馏塔塔板数为72～75，甲苯氧化反应液在精馏塔的第30～36块板进料。

4.根据权利要求1或2所述的从甲苯氧化反应液中提取甲苯、苯甲醛、苯甲酸的方法，其特征在于：第二精馏塔塔板数为60～65，甲苯氧化反应液在精馏塔的第15～20块板进料。