CN1177841C - 处理粗的邻苯二甲酸酐的方法 - Google Patents

Abstract

粗的邻苯二甲酸酐(PSA)由含氧气体和邻二甲苯或萘在300-500℃范围内的温度下催化生成，从反应器中抽取出来的含有气体和PSA蒸气的混合物首先通过一个被冷却的连续操作的液体分离器，富含PSA的第一液流从那儿分离出来，剩余的气体和蒸气的混合物被抽取出来，含有PSA的剩余混合物通过多个被冷却的固体分离器中的至少一个，其中PSA以固体形式分离出来，又被周期性地重新液化，从固体分离器中抽取出来，成为富含PSA的第二液流，此处每单位时间第一液流和第二液流的数量之比为1∶5～2∶1，在250～300℃的温度下，富含PSA的第一液流通过第一滞留容器，以在搅拌下进行加热预处理至少三小时，绕过第一滞留容器，富含PSA的第二液流与已经经过加热预处理的第一液流一起送去蒸馏纯化。

Description

处理粗的邻苯二甲酸酐的方法

描述

本发明涉及一种处理粗的邻苯二甲酸酐(PSA)的方法，该邻苯二甲酸酐由含氧气体和邻二甲苯或萘在300～500℃范围内的温度下，在反应器中催化生成，并且以含有气体和蒸气的混合物形式从反应器中抽取出来，然后混合物被冷却，液态PSA经过加热预处理和通过蒸馏进行纯化。

这种方法可以从DE-C-3,538,911中知道。其中含有粗PSA的汽态混合物在众多的固体分离器中的至少一个分离器中被冷却。固态PSA又被重新液化，并且在通过蒸馏进行的纯化之前通过一个或多个容器，在容器中进行加热预处理。在US-A-4,592,412中，描述了固体分离器的操作。

本发明的目的是提高生成的PSA产品的产量和质量，并且在低成本下操作。根据本发明，这可以通过上述方法达到，其中：

a)从反应器中抽取出来的含有PSA的混合物，其中含有气体和蒸气，首先通过一个被冷却的连续操作的液体分离器，第一富含PSA的液体流从中分离出来，剩余的气体和蒸气的混合物被抽取出来，

b)剩余的含有PSA的混合物通过多个被冷却的固体分离器中的至少一个，在那儿PSA以固体形式被分离出来，又被重新液化，作为第二富含PSA的液流从固体分离器中抽取出来，此处每单位时间第一和第二液流的数量之比为1∶5至2∶1，

c)在250-300℃的温度下，第一富含PSA的液流通过第一滞留容器，以进行加热预处理，同时搅拌，在第一容器中的停留时间为至少三小时，

d)绕过第一滞留容器，第二富含PSA的液流与已经经过加热预处理的第一液流一起被送去蒸馏纯化。第二液流的量是来自各固体分离器的分支液流的总和。

在本发明的工艺中，只有来自液体分离器的第一液流被导入第一滞留容器中。在液体分离器中，来自反应器的产品混合物仅仅被冷却至液态PSA生成的这样一种程度，避免了固态泥饼的产生。原本已知的液体分离器象例如翅片管式热交换器般地操作。然而，在固体分离器中，通过冷却而生成粘附的PSA覆盖层，它们又周期性地被重新熔化。固体分离器彼此之间某一个相对另一个以延迟的周期操作，先处于分离阶段，然后就处于熔化阶段，正如从US-C-4,592,412中所知道的。

来自液体分离器的第一液流与第二液流相比，具有更高的副产物浓度。这些副产物或杂质在邻二甲苯或萘催化氧化而生成PSA的过程中获得，使终产物的质量变劣。这些副产物中至少有一部分仅仅能很困难地通过蒸馏而从液化的粗PSA中分离出来。因此，这些副产物通过加热预处理而被化学转化，其中部分聚合。还不很清楚在这种情况下发生的化学反应。为产生所希望的反应，可以推荐加入一种促进反应的物质，例如碳酸钠或氢氧化钾。但是，应该注意到大量的反应促进剂同样对产品产量产生不利影响，同时还对蒸馏设备造成污染。

第一滞留容器，只有第一富含PSA的液流进入其中，完全能够根据第一液流的流量和其它条件来调节。当将反应促进剂加入第一滞留容器时，相对少量的促进剂例如10-100毫克/千克，以生成的PSA总量为基础，将是足够的。

有利的是在第一滞留容器后面再提供至少一个第二滞留容器，来自第一容器的液流将进入这第二容器。提供给第一滞留容器的反应促进剂在那儿通常没有完全消耗掉，因而在后面的滞留容器中还能够起作用。设定在第一容器中的停留时间为至少三小时，在其它的每个容器中停留时间为至少两小时，优选为至少三小时，这被证明是有利的。从固体分离器中可以获得富含PSA的第二液流，其中杂质浓度比第一液流低，这样第二液流只需要一个较不深度的预处理，甚至不需要预处理。因此有可能直接将第二液流送去蒸馏纯化，或者将第二液流导入第二滞留容器或者直接导入第三滞留容器。

在添加或不添加反应促进剂的加热预处理中，杂质反应而生成大分子，这样在随后的通过蒸馏进行的纯化过程中，它们能够轻易地从PSA产品中分离出来。

现在将参照图解释本方法的实施例，其中：

图1是本方法的流程图，

图2是图1所示流程图的变化方案。

空气和邻二甲苯或萘的混合物通过管路1进入管式反应器2，它以一种原本已知的方式，在管中含有催化剂，例如五氧化二钒，管从外部冷却。管中的温度在300-500℃的范围内，优选大约为350-450℃。作为冷却剂，可以应用例如熔化的盐，这没有在图上详细表示出来。反应器2中生成的产品混合物含有气体和蒸气，经管路3，首先通过液体分离器4。剩余的混合物通过管路5流入众多的固体分离器6中的一个，含很少量PSA的尾气从管路7中排放出来。

富含PSA的液流，此处称为“第一液流”，从液体分离器4中通过管路8出来。这个第一液流被导入第一滞留容器11中，容器中含有加热单元9，并且装有一搅拌装置(未表示出来)。此外，可以通过管路10向容器11中加入反应促进剂。在第一滞留容器11中停留数小时后，部分被加热预处理的第一液流通过管路15被运至第二滞留容器12中，它基本上象第一容器11那样操作。来自固体分离器6的第二富含PSA的液流，通过管路16出来，同样可以全部或部分被导入第二滞留容器12中。但是，第二液流也有可能全部或部分省略加热预处理，而用旁路16a。

来自第二滞留容器12的液体通过管路17抽取出来，可能与管路16a的液体混合，再供给第一蒸馏塔18。低沸点的杂质从管路19中出来，底部富含PSA的产物通过管路20被导入第二蒸馏塔21中。高沸点杂质从塔21的底部通过管路22出来，大大被提纯的PSA产品从管路23中获得。

加热滞留容器11和12以及蒸馏塔18和21可以以一种本来已知的方式进行，例如通过蒸气或热交换油。

在图2所示的变化的方法中，通过管路8供给的第一液流，依次通过滞留容器11，12和13。来自管路16的第二液流，可以选择性地全部或部分被导入滞留容器12和/或13中，或者将阀门25和26关闭，阀门27打开，第二液流送去蒸馏纯化，蒸馏纯化在图2中未表示出来。其余的参照数字具有结合图1所说明的那种意义。对于第一液流，在容器11、12和13中的总停留时间通常在6～24小时的范围内，大多数为10～18小时。

实施例：

在与图1相一致的一个装置中，粗PSA以3000千克/小时的量在管式反应器中生成，并且以蒸气形式被导入液体分离器4中，在其中部分被分离成液体；剩余的粗PSA通过四个固体分离器6被回收。粗PSA以1000千克/小时的量通过管路8供给第一滞留容器11，以2000千克/小时的量通过管路16供给第二容器12；管路16a省略。每个容器的容量为24000千克粗PSA。作为反应促进剂，0.15千克/小时10％重量的氢氧化钾水溶液被导入第一容器中。在第一容器中的平均停留时间为24小时，在第二容器中为8小时，两个容器中的温度保持在270℃。

管路8中的液流含有干扰性杂质，量为10克/千克PSA，它们不能(或者几乎不能)通过蒸馏去除，管路15中仍然含有1克，管路16中同样含有1克干扰性杂质/千克，管路17中仍然含有0.5克/千克。两个蒸馏塔18和21在底部温度为220℃下操作。低沸点物质(尤其苯甲酸)以15千克/小时的量通过管路19被抽取出来，高沸点杂质包括所用的氢氧化钾，同样以15千克/小时的量从管路22中被抽取出来。PSA以2970千克/小时的量生成，从管路23中抽取出来。

Claims (4)

1.一种处理粗的邻苯二甲酸酐(PSA)的方法，它由含氧气体和邻二甲苯或萘在300-500℃范围内的温度下，在反应器中催化生成，并且以含有气体和蒸气的混合物形式从反应器中抽取出来，其中该混合物被冷却，液态PSA经过加热预处理和通过蒸馏进行的纯化，其特征是

a)已经从反应器中抽取出来的含有气体和蒸气的含PSA的混合物，首先通过一个被冷却的连续操作的液体分离器，富含PSA的第一液流从那儿分离出来，剩余的气体和蒸气的混合物被抽取出来，

b)含有PSA的剩余混合物通过多个被冷却的固体分离器中的至少一个，其中PSA以固体形式分离出来，又被重新液化，从固体分离器中抽取出来，成为富含PSA的第二液流，其中每单位时间第一液流和第二液流的数量之比为1∶5-2∶1，

c)在250～300℃的温度下，富含PSA的第一液流通过第一滞留容器，以进行加热预处理，同时搅拌，其中在第一容器中的停留时间为至少三小时，

d)绕过第一滞留容器，富含PSA的第二液流与已经经过加热预处理的第一液流一起送去蒸馏纯化。

2.根据权利要求1的方法，其特征是从第一滞留容器中抽取出来的富含PSA的第一液流，通过至少一个第二滞留容器，其中液流在250～300℃的温度下搅拌至少两小时。

3.根据权利要求2的方法，其特征是富含PSA的第二液流被全部或部分导入第二或后面的滞留容器中。

4.根据权利要求1或前面的权利要求中的任何一项的方法，其特征是反应促进剂被加入到第一滞留容器。

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