RU2083550C1 - Process for preparing terephthalic acid - Google Patents
Process for preparing terephthalic acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2083550C1 RU2083550C1 SU925010838A SU5010838A RU2083550C1 RU 2083550 C1 RU2083550 C1 RU 2083550C1 SU 925010838 A SU925010838 A SU 925010838A SU 5010838 A SU5010838 A SU 5010838A RU 2083550 C1 RU2083550 C1 RU 2083550C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- terephthalic acid
- mother liquor
- water
- purified
- reaction medium
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения терефталевой кислоты. The invention relates to a method for producing terephthalic acid.
В способах получения терефталевой кислоты окислением п-ксилола до терефталевой кислоты используют большие количества, например, диминерализованной воды, главным образом в качестве растворителя или жидкости для промывания, в процессе очистки продукта. Такая вода загрязняется и могут возникнуть проблемы с удалением отходов, а также, если ее отбрасывают, это может повлечь за собой потери потенциально полезных материалов, особенно терефталевой кислоты и/или ее предшественников. In processes for the preparation of terephthalic acid by oxidation of p-xylene to terephthalic acid, large quantities of, for example, demineralized water, mainly as a solvent or washing liquid, are used in the process of product purification. Such water is contaminated and there may be problems with waste disposal, and also, if discarded, this can lead to the loss of potentially useful materials, especially terephthalic acid and / or its precursors.
Обработка такой воды является дорогой и извлечение небольших количеств примесей из нее может оказаться непрактичным. Treating such water is expensive and extracting small amounts of impurities from it can be impractical.
Изобретение касается средств, с помощью которых вода может быть использована снова в пределах данного способа, а полезные материалы извлекают из нее в форме улучшенного выхода терефталевой кислоты без какого-либо значительного снижения качества чистой терефталевой кислоты. The invention relates to means by which water can be used again within the framework of this method, and useful materials are recovered from it in the form of an improved yield of terephthalic acid without any significant decrease in the quality of pure terephthalic acid.
В соответствии с изобретением в способе, в котором п-ксилол окисляют до сырой терефталевой кислоты и в котором этот сырой продукт растворяют в жидкости, включающей в себя воду, гидрируют и охлаждают для осаждения очищенного продукта, который отделяют от жидкости, после стадии разделения упомянутую жидкость затем охлаждают и/или выпаривают для получения добавочного количества осадка, который является менее чистым чем очищенный продукт и который рециркулируют на стадию окисления. Целесообразно по крайней мере часть жидкости, извлеченной на второй стадии осаждения, рециркулировать и использовать прямо или косвенно для растворения сырого продукта. According to the invention, in a method in which p-xylene is oxidized to crude terephthalic acid and in which this crude product is dissolved in a liquid including water, hydrogenated and cooled to precipitate a purified product which is separated from the liquid after the separation step, said liquid then cooled and / or evaporated to obtain an additional precipitate that is less pure than the purified product and which is recycled to the oxidation step. It is advisable that at least part of the liquid recovered in the second precipitation step is recycled and used directly or indirectly to dissolve the crude product.
В способе, в котором телефталевую кислоту получают с помощью окисления параксилола до терефталевой кислоты в жидкой реакционной среде, которая включает в себя уксусную кислоту, в котором терефталевой кислоту отделяют от жидкой реакционной среды в виде сырого твердого продукта, растворяют в жидкости, включающей в себя воду, для получения раствора и очищают способом, включающим в себя контактирование раствора при восстановительных условиях с водородом и гетерогенным катализатором для восстановления по крайней мере некоторых примесей, раствор охлаждают после упомянутого восстановления для осаждения твердой очищенной телефталевой кислоты, водную маточную жидкость отделяют от осадка и осадок предпочтительно промывают жидкостью, включающей в себя воду, согласно изобретению водную маточную жидкость обрабатывают, например, охлаждают дополнительно и/или концентрируют для получения менее чистого осадка, включающего в себя терефталевую кислоту и вторую маточную жидкость, и используют по крайней мере одну из следующих стадий:
а) менее чистый осадок возвращают предпочтительно прямо или не прямо в реакционную среду,
b) воду упомянутой второй маточной жидкости прямо как таковую или не прямо после обработки используют для растворения сырого твердого продукта,
c) упомянутую вторую маточную жидкость обрабатывают с помощью фракционированной перегонки, желательно в виде флегмы обработанную воду извлекают после упомянутой перегонки и используют для промывания осадка, извлеченного из раствора после стадии восстановления.In a method in which telephthalic acid is obtained by oxidizing paraxylene to terephthalic acid in a liquid reaction medium, which includes acetic acid, in which terephthalic acid is separated from the liquid reaction medium as a crude solid, dissolved in a liquid including water , to obtain a solution and purified by a method including contacting the solution under reducing conditions with hydrogen and a heterogeneous catalyst to recover at least some impurities, p the target is cooled after said reduction to precipitate solid purified telephthalic acid, the aqueous mother liquor is separated from the precipitate and the precipitate is preferably washed with a liquid including water, according to the invention, the aqueous mother liquor is treated, for example, it is cooled additionally and / or concentrated to obtain a less pure precipitate, comprising terephthalic acid and a second mother liquor, and at least one of the following steps is used:
a) a less pure precipitate is preferably returned directly or indirectly to the reaction medium,
b) the water of said second mother liquor, either directly or indirectly after treatment, is used to dissolve the crude solid product,
c) said second mother liquor is treated by fractional distillation, preferably the refluxed water is recovered after said distillation and used to wash the precipitate recovered from the solution after the reduction step.
По крайней мере часть водной маточной жидкости, полученной после осаждения чистой терефталевой кислоты, используют прямо как таковую или непрямо после обработки для растворения сырого твердого продукта и/или обрабатывают с помощью фракционированной перегородки, и обработанную воду извлекают после упомянутой фракционированной перегонки и используют для промывания осадка, извлеченного из раствора после стадии восстановления. At least a portion of the aqueous mother liquor obtained after precipitation of pure terephthalic acid is used directly or indirectly after treatment to dissolve the crude solid product and / or is treated with a fractionated partition, and the treated water is recovered after said fractionated distillation and used to wash the precipitate recovered from the solution after the recovery step.
Для контроля за температурой и/или водным содержанием реакционной среды смесь уксусной кислоты и воды удаляют из реакционной среды выпариванием, воду получают из смеси с помощью фракционированной перегонки, и уксусную кислоту рециркулируют прямо или непрямо в реакционную среду. To control the temperature and / or water content of the reaction medium, a mixture of acetic acid and water is removed from the reaction medium by evaporation, water is obtained from the mixture by fractional distillation, and acetic acid is recycled directly or indirectly to the reaction medium.
Для осуществления способа необходимо некоторые материалы, например загрязненную воду, удалять для предотвращения нежелательного накапливания загрязнений в реакционных потоках, однако значительные выгоды этого изобретения несомненны. To implement the method, some materials, for example, contaminated water, must be removed to prevent undesirable accumulation of contaminants in the reaction streams, however, the significant benefits of this invention are undeniable.
Рециркуляция менее очищенного осадка в реакционную среду дает возможность извлекать добавочную телефталевую кислоту, и некоторые примеси, например 4-карбоксибензойную кислоту и п-толуиловую кислоту, окисляют до терефталевой кислоты, и добавочный выход чистой терефталевой кислоты по способу является таким образом выгодным. Recirculation of the less purified precipitate into the reaction medium makes it possible to extract additional telephthalic acid, and some impurities, for example 4-carboxybenzoic acid and p-toluic acid, are oxidized to terephthalic acid, and the additional yield of pure terephthalic acid by the method is thus advantageous.
Возвращение второй маточной жидкости для фракционированной перегонки в виде флегмы также является выгодным, т.к. ее загрязняющие вещества обычно являются высококипящими и переходят с уксусной кислотой, возвращаемой в реакцию, в реакционную среду, в которой они также по крайней мере в некоторых случаях превращаются в терефталевую кислоту. Т.к. использование флегмы очень желательно в любом случае, то можно обрабатывать значительные количества воды с небольшими затратами. The return of the second mother liquor for fractional distillation in the form of reflux is also advantageous, because its pollutants are usually high boilers and are transferred with acetic acid that is returned to the reaction into a reaction medium in which they also, at least in some cases, are converted to terephthalic acid. Because the use of phlegm is very desirable in any case, it is possible to process significant quantities of water at low cost.
Использование такой обработанной воды для растворения сырого твердого продукта и/или для промывания осадка, извлеченного из раствора после стадии восстановления, и использование второй маточной жидкости для растворения сырого твердого продукта позволяет значительно уменьшить количество свежей воды, которая необходима для осуществления способа, а также об. загрязненной воды, которую удаляют при этом способе для очищения реакционного потока. Это уменьшение объема удаляемой загрязненной воды выгодно само по себе тем, что полезные загрязняющие вещества, например предшественники терефталевой кислоты и остаточные количества катализатора, не отбрасываются и к тому же уменьшается отработанный поток, который необходимо обработать. The use of such treated water to dissolve the crude solid product and / or to wash the precipitate recovered from the solution after the reduction step, and the use of a second mother liquor to dissolve the crude solid product can significantly reduce the amount of fresh water that is necessary for the implementation of the method, as well as about. contaminated water that is removed in this method to purify the reaction stream. This reduction in the volume of contaminated water to be removed is advantageous in itself in that beneficial contaminants, for example terephthalic acid precursors and residual amounts of catalyst, are not discarded and, moreover, the waste stream to be treated is reduced.
Изобретение также позволяет осуществить ре-оптимизацию стадии осаждения, после стадии восстановления с тем, чтобы использовать более высокие температуру и давление на стадии осаждения. Необходимо упомянутую стадию осаждения проводить при давлении выше 1 бара, например 3 бара, и не выше 20 бар, предпочтительно 6-15 бар, особенно 7-12 бар, например при 8 барах. The invention also allows re-optimization of the deposition step, after the reduction step, in order to use higher temperature and pressure in the deposition step. It is necessary to carry out the above-mentioned precipitation step at a pressure above 1 bar, for example 3 bar, and not higher than 20 bar, preferably 6-15 bar, especially 7-12 bar, for example at 8 bar.
Осаждение при высоких давлении и температуре позволяет уменьшить величину примесей и степень совместной кристаллизации примесей с терефталевой кислотой. Таким образом, терефталевую кислоту получают в виде осадка с большей чистотой, а оставшуюся в растворе терефталевую кислоту извлекают в значительной степени по способу изобретения. Precipitation at high pressure and temperature reduces the amount of impurities and the degree of co-crystallization of impurities with terephthalic acid. Thus, terephthalic acid is obtained in the form of a precipitate with higher purity, and the remaining terephthalic acid in the solution is recovered to a large extent by the method of the invention.
Изобретение также позволяет осуществить ре-оптимизацию стадии реакции окисления, посредством чего менее чистую сырую терефталевую кислоту, отличающуюся главным образом, содержанием 4-карбоксибензальдегида, помещают на стадию реакции гидрирования, в то время как п-толуиловую кислоту, образующуюся из 4-карбоксибензальдегида, в значительной степени извлекают и возвращают в реакционную среду, где происходит ее окисление до терефталевой кислоты. Таким образом, терефталевую кислоту достаточной чистоты получают из реакционного потока с более высоким содержанием примесей по предлагаемому способу. The invention also allows re-optimization of the oxidation reaction stage, whereby a less pure crude terephthalic acid, which differs mainly in the content of 4-carboxybenzaldehyde, is placed in the hydrogenation reaction stage, while p-toluic acid formed from 4-carboxybenzaldehyde in substantially recovered and returned to the reaction medium, where it is oxidized to terephthalic acid. Thus, terephthalic acid of sufficient purity is obtained from the reaction stream with a higher content of impurities by the proposed method.
Поэтому изобретение позволяет оптимизировать способ получения терефталевой кислоты для обеспечения большей чистоты продукта или для возможности работы с более высоким содержанием примесей в реакционных потоках, что желательно. Therefore, the invention allows to optimize the method of obtaining terephthalic acid to ensure greater purity of the product or to be able to work with a higher content of impurities in the reaction streams, which is desirable.
Отдельные стадии способа осуществляют обычным способом. Жидкая реакционная среда обычно включает в себя катализатор, например катализаторную систему кобальт /марганец / бромид, растворимую в реакционной среде. Целесообразно проводить окисление в присутствии источника кислорода, например воздуха, под давлением 5 -30 бар, и предпочтительной концентрации кислорода 0-8% в газе, отходящем из реактора, и при температуре 150-250oС. Предпочтительным является непрерывный процесс, осуществляемый в реакторе с мешалкой. Реакция является экзотермической и тепло, выделяющееся в результате реакции, удобно отводить с помощью выпаривания воды и уксусной кислоты из реакционной среды.The individual process steps are carried out in the usual way. The liquid reaction medium typically includes a catalyst, for example a cobalt / manganese / bromide catalyst system, soluble in the reaction medium. It is advisable to carry out the oxidation in the presence of an oxygen source, such as air, at a pressure of 5-30 bar, and a preferred oxygen concentration of 0-8% in the gas leaving the reactor and at a temperature of 150-250 o C. Preferred is a continuous process carried out in the reactor with a stirrer. The reaction is exothermic and the heat generated by the reaction is conveniently removed by evaporating water and acetic acid from the reaction medium.
Гетерогенный катализатор, используемый при очистке полученной терефталевой кислоты, является катализатором -благородным металлом на носителе, например платина и/или палладий на инертном носителе, например угле. Очистку проводят при пропускании водного раствора, включающего в себя терефталевую кислоту и примеси, например, 4-карбоксилбензальдегид, через затопляемый слой гетерогенного катализатора при температуре 250-350oС в присутствии кислорода. Раствор предпочтительно включает в себя 20-50 мас. терефталевой кислоты.The heterogeneous catalyst used in the purification of the obtained terephthalic acid is a noble metal catalyst on a support, for example platinum and / or palladium on an inert support, for example carbon. Cleaning is carried out by passing an aqueous solution including terephthalic acid and impurities, for example, 4-carboxylbenzaldehyde, through a flooded layer of a heterogeneous catalyst at a temperature of 250-350 o C in the presence of oxygen. The solution preferably includes 20-50 wt. terephthalic acid.
Раствор после восстановления охлаждают, что является удобным, до температуры 100-220oС, предпочтительно 100-200oС и чистую терефталевую кислоту отделяют от раствора, который впоследствии охлаждают добавочно, например, до температуры 15-100oС и/или выпаривают для получения менее очищенного осадка. Менее очищенный осадок отделяют от водной маточной жидкости. Маточную жидкость от этого разделения, вторую маточную жидкость рециркулируют прямо или непрямо в колонну для фрикционированной перегонки и/или к повторно полученному шламу сырой терефталевой кислоты.After reconstitution, the solution is cooled, which is convenient, to a temperature of 100-220 ° C, preferably 100-200 ° C, and pure terephthalic acid is separated from the solution, which is subsequently cooled additionally, for example, to a temperature of 15-100 ° C and / or evaporated to obtaining a less purified precipitate. Less purified precipitate is separated from the aqueous mother liquor. The mother liquor from this separation, the second mother liquor is recycled directly or indirectly to the friction distillation column and / or to the recovered crude terephthalic acid sludge.
Фрикционированную перегонку проводят при коэффициенте дефлегмации 2-10 и при использовании 25-125 теоретических тарелок. Маточную жидкость, возвращаемую в колонну, подают, например 0-30% теоретических тарелок, от верха колонны. Friction distillation is carried out at a reflux ratio of 2-10 and using 25-125 theoretical plates. The mother liquor returned to the column is fed, for example, 0-30% of the theoretical plates, from the top of the column.
Если выпаривание используют для получения менее очищенного осадка, то его осуществляют в однокорпусном или в многокорпусном выпарном аппарате с достаточной дефлегмацией для максимального уменьшения потери высококипящих загрязняющих веществ с выпариваемой водой. If evaporation is used to obtain a less purified sludge, then it is carried out in a single-shell or in a multi-shell evaporator with sufficient reflux to minimize the loss of high-boiling pollutants with evaporated water.
На фиг.1 изображена технологическая схема в соответствии с изобретением; на фиг.2 перегонная колонна G. Figure 1 shows the technological scheme in accordance with the invention; figure 2 distillation column G.
В реактор B подают пара-ксилол и уксусную кислоту, содержащую растворенный катализатор, включающий в себя ионы кобальта, марганца и бромида через трубопровод 1 и воздух через трубопровод 27. Продукт из реактора поступает в кристаллизатор D по трубопроводу 6. Температуру внутри реактора контролируют с помощью выпаривания смеси уксусной кислоты и воды в систему для конденсирования C через трубопровод 2. Весь или большая часть конденсата возвращается в реактор через трубопровод 4, а неконденсирующуюся часть отводят через трубопровод 3. Для контроля за содержанием воды в реакторе B часть конденсата удаляют из системы для конденсирования через трубопровод 5 и подают в перегонную колонну G. Para-xylene and acetic acid are supplied to reactor B, containing a dissolved catalyst comprising cobalt, manganese and bromide ions through line 1 and air through line 27. The product from the reactor enters crystallizer D via line 6. The temperature inside the reactor is controlled by evaporating the mixture of acetic acid and water into the condensation system C through line 2. All or most of the condensate is returned to the reactor through line 4, and the non-condensing part is withdrawn through line 3. To Proportion of water content in the reactor part B is removed from the condensing system to condense via line 5 and is fed to the distillation column G.
В кристаллизаторе D температура падает приблизительно до 75-120o, и шлам, содержащий кристаллическую терефталевую кислоту в маточной жидкости, полученной таким образом, подают в сепаратор и на стадию сушки E, что соответственно является центрифугой или фильтром и ротационной или рециркуляционной ( с движущимся слоем) сушилкой.In the crystallizer D, the temperature drops to approximately 75-120 o , and the sludge containing crystalline terephthalic acid in the mother liquor thus obtained is fed to the separator and to the drying stage E, which is respectively a centrifuge or filter and rotary or recirculating (with a moving layer ) dryer.
Маточную жидкость, извлеченную на этой стадии, возвращают частично через трубопровод 10 в реактор B, обычно сначала перемешивая со свежим катализатором, пара-ксилолом и уксусной кислотой, содержащимися в потоке трубопровода 1. Оставшаяся маточная жидкость следует на стадию выпаривания F, на которой извлекают уксусную кислоту, и в потоке по трубопроводу 11 она попадает в перегонную колонну G и/или через трубопроводы 11 и 26 обратно в реактор B. Очищение от побочных продуктов и других материалов осуществляют с помощью их отвода по трубопроводу 12. The mother liquor recovered at this stage is partially returned via line 10 to reactor B, usually first mixed with fresh catalyst, para-xylene and acetic acid contained in the stream 1. The remaining mother liquor proceeds to the evaporation stage F, where acetic is recovered acid, and in the stream through the pipe 11 it enters the distillation column G and / or through the
Из сепаратора и стадии сушки E твердые кристаллы терефталевой кислоты подают через трубопровод 8 в сосуд для повторного получения шлама H, где из кристаллов получают шлам с помощью воды, возвращаемой из перегонной колонны через трубопровод 25, и другой воды, которая является рециркуляционной маточной жидкостью, подаваемой через трубопровод 18, рециркуляционной маточной жидкостью, подаваемой через трубопровод 30, и диминерализованной водой, подаваемой через трубопровод 28. From the separator and drying step E, solid terephthalic acid crystals are fed through line 8 to a vessel for re-obtaining sludge H, where sludge is obtained from the crystals using water returned from the distillation column through line 25 and other water, which is recirculated mother liquor supplied through the pipe 18, recirculating mother liquor supplied through the pipe 30, and demineralized water supplied through the pipe 28.
Шлам, полученный на этой стадии, нагревают в секции T до температуры, например 250-350oС, для образования раствора, который проходит через трубопровод 14 в реактор K, в котором он реагирует с водородом над неподвижным слоем катализатора палладия, и таким образом, происходит восстановление примесей в растворе, а затем опять происходит его кристаллизация в кристаллизаторе L, из которого очищенный продукт сепарируют и сушат на стадии M, что опять представляет собой центрифугу или фильтр и ротационную или рециркуляционную (с движущимся слоем) сушилку.The sludge obtained in this step is heated in section T to a temperature of, for example, 250-350 ° C. , to form a solution that passes through line 14 to reactor K, in which it reacts with hydrogen over a fixed bed of palladium catalyst, and thus impurities are restored in the solution, and then it crystallizes again in the crystallizer L, from which the purified product is separated and dried in stage M, which again is a centrifuge or filter and dried or rotary (with a moving layer) dried y.
Температуру, до которой охлаждают раствор в кристаллизаторе, и скорость охлаждения устанавливают на уровне, необходимом для получения соответствующей чистоты терефталевой кислоты. Полученную очищенную терефталевую кислоту извлекают после стадии M, а отделенную маточную жидкость направляют на стадию возврата A, на которой жидкость выпаривают или предпочтительно дополнительно охлаждают, что дает возможность извлечь дополнительные твердые вещества, которые возвращают в реактор B через трубопровод 22. Маточную жидкость, полученную из A, по крайней мере частично возвращают в перегонную колонну G и используют, далее, как указано ниже, и частично возвращают в секцию для повторного получения шлама H через трубопровод 30, а частично удаляют для очищения через трубопровод 21. Предпочтительным является использование выпаривания, при котором выпаренную воду возвращают на стадию повторного получения шлама H. The temperature to which the solution is cooled in the crystallizer and the cooling rate are set at a level necessary to obtain the corresponding purity of terephthalic acid. The resulting purified terephthalic acid is recovered after stage M, and the separated mother liquor is sent to return stage A, in which the liquid is evaporated or preferably further cooled, which makes it possible to extract additional solids that are returned to reactor B through line 22. The mother liquor obtained from A, at least partially returned to the distillation column G and used, then, as described below, and partially returned to the section for re-receipt of the sludge H through line 30, and the partially removed for cleansing through the conduit 21. It is preferred to use evaporation in which the evaporated water is returned to the slurry preparation step of re H.
Перегонная колонна G предназначена для фракционированной перегонки смеси воды и уксусной кислоты, выпаренной из реакционной среды, а также она модифицирована для обработки маточной жидкости, отдаленной от осадка. The distillation column G is designed for fractionated distillation of a mixture of water and acetic acid evaporated from the reaction medium, and it is also modified to treat mother liquor distant from the precipitate.
Колонна G включает в себя три зоны: верхнюю зону 1, включающую в себя 5 теоретических стадий, среднюю зону 2, включающую в себя 40 теоретических стадий, и нижнюю зону 3, включающую в себя 10 теоретических стадий. Column G includes three zones: the upper zone 1, which includes 5 theoretical stages, the middle zone 2, which includes 40 theoretical stages, and the lower zone 3, which includes 10 theoretical stages.
Потоки смеси уксусной кислоты и воды, выпаренной на стадии реакции окисления п-ксилола до терефталевой кислоты, в трубопроводах 5 и 11 через трубопровод 31 подают в колонну между средней и нижней зонами. Маточная жидкость, полученная при осаждении терефталевой кислоты, поступает в колонну между верхней и средней зонами по трубопроводу 20. Уксусная кислота и тяжелые материалы через основание колонны и трубопровод 26 попадает в реактор B. Воду конденсируют в конденсаторе и используют повторно, как указано выше, через трубопровод 23. The flows of a mixture of acetic acid and water evaporated in the reaction step for the oxidation of p-xylene to terephthalic acid in pipelines 5 and 11 through
При подаче уксусной кислоты и воды в колонну между средней и нижней зонами ее и при коэффициенте дефлегмации около 4, поддерживаемом в средней и нижней зонах колонны, обнаружили, что соотношение п-толуиловой кислоты и некоторых других примесей в воде, удаленной из колонны через трубопровод 24, сравниваемое с количествами, присутствующими в маточной жидкости, которую подают в колонну между верхней и средней зонами через трубопровод 20, равно около 50% при коэффициенте дефлегмации в верхней зоне, равном 0, и падает не менее чем 10% при коэффициенте дефлегмации, равном 1. When acetic acid and water were supplied to the column between its middle and lower zones and with a reflux ratio of about 4, which was maintained in the middle and lower zones of the column, it was found that the ratio of p-toluic acid and some other impurities in the water removed from the column through pipeline 24 , compared with the amounts present in the mother liquor, which is fed into the column between the upper and middle zones through the
Далее изобретение иллюстрируется следующими (non limited) примерами, неограничивающими его. The invention is further illustrated by the following (non limited) non-limiting examples.
Пример 1 (сравнительный). Этот пример не является соответствующим изобретению. Смесь п-ксилола (1 часть мас./мас.) и растворителя уксусной кислоты (4,5 частей мас./мас.) (содержащего воду 4%), кобальта и марганца (400 ppm мас./мас.), и бромида (600 ppm мас./мас.) подают при скорости 5,5 частей мас. /мас. в 1 ч в полупромышленный реактор для непрерывного окисления при температуре около 215oC и 20 барах и окисляют достаточным количеством воздуха при концентрации кислорода около 3,5% об./об. в отходах газа реактора, измеренной по летучему свободному основанию (volatiles-free basis) при 1,5 части мас./мас. конденсата, удаляемого в 1 ч, для контроля за концентрацией воды маточной жидкости и поддержанием ее на уровне около 10% мас./мас. Шлам терефталевой кислоты из реактора подают во второй сосуд при температуре около 190oС и 17 барах в сосуде и окисляют дополнительно, поддерживая концентрацию кислорода около 3,5% об./об. во вторичных отходах газа реактора при окислении, измеренной по летучему свободному основанию (volatiles-free basis). Шлам из второго сосуда подают на последующие стадии при атмосферном давлении и периодически фильтруют, промывают уксусной кислотой, затем водой и высушивают.Example 1 (comparative). This example is not in accordance with the invention. A mixture of p-xylene (1 part w / w) and a solvent of acetic acid (4.5 parts w / w) (containing 4% water), cobalt and manganese (400 ppm w / w), and bromide (600 ppm w / w) is fed at a speed of 5.5 parts w / w. / wt. in 1 h in a semi-industrial reactor for continuous oxidation at a temperature of about 215 o C and 20 bars and oxidize with enough air at an oxygen concentration of about 3.5% vol./about. in the waste gas of the reactor, measured by volatile free base (volatiles-free basis) at 1.5 parts wt./wt. condensate, removed in 1 h, to control the concentration of water in the mother liquor and maintaining it at about 10% wt./wt. The terephthalic acid sludge from the reactor is fed into a second vessel at a temperature of about 190 ° C. and 17 bars in the vessel and is oxidized further, while maintaining an oxygen concentration of about 3.5% v / v. in the secondary waste gas of the reactor during oxidation, measured by volatile free base (volatiles-free basis). The sludge from the second vessel is supplied to the subsequent stages at atmospheric pressure and is periodically filtered, washed with acetic acid, then with water and dried.
Контроль за происходящим в реакторе осуществляли с помощью газовой хроматографии, контролируя окиси углерода, метилацетат, п-ксилол и другие компоненты в незначительных количествах. После нескольких часов стационарного состояния реакцию прерывают и анализируют высушенные образцы терефталевой кислоты для определения ее чистоты, для чего измеряют содержание 4-карбоксибензальдегида (4СВА) в них с помощью высокоэффективной жидкости хроматографии (HPLC) и для определения степени окраски порошка. Control over what was happening in the reactor was carried out using gas chromatography, controlling carbon monoxide, methyl acetate, p-xylene and other components in small quantities. After several hours of steady state, the reaction is interrupted and dried samples of terephthalic acid are analyzed to determine its purity, for which they measure the content of 4-carboxybenzaldehyde (4CBA) in them using high performance chromatography liquid (HPLC) and to determine the degree of powder color.
Были проведены серии таких экспериментов для обеспечения диапазона результатов, что позволило получить меры изменчивости эксперимента по главным параметрам проведенной реакции, которые приведены в таблице. A series of such experiments were carried out to ensure a range of results, which made it possible to obtain measures of the variability of the experiment according to the main parameters of the reaction, which are given in the table.
Пример 2. Методику проведения примера 1 повторяют за исключением того, что в реактор для окисления с питательной смесью добавляют дополнительное питание. Эта дополнительная подача материала моделирует рециркуляцию примесей, присутствующих в маточной жидкости, полученной при осаждении очищенной терефталевой кислоты из очищенной терефталевой кислоты заводского изготовления, что является менее очищенным осадком, полученным при обработке, например, дополнительным охлаждением маточной жидкости, полученной при осаждении очищенной терефталевой кислоты и примесей, содержащихся в маточной жидкости, полученной при осаждении менее очищенного осадка (вторая маточная жидкость). Example 2. The methodology of Example 1 is repeated except that additional power is added to the oxidation reactor with the nutrient mixture. This additional supply of material simulates the recirculation of impurities present in the mother liquor obtained by precipitation of purified terephthalic acid from purified factory-made terephthalic acid, which is a less purified precipitate obtained by processing, for example, additional cooling of the mother liquor obtained by precipitation of purified terephthalic acid and impurities contained in the mother liquor obtained by the deposition of less purified precipitate (second mother liquor).
Дополнительно поданный материал имел состав, необходимый для осуществления "наихудшего случая" в рецеркуляции потока (полное возвращение менее очищенного осадка и примесей маточной жидкости). Дополнительно поданный материал имел следующий состав (граммы компонентов дополнительно поданного материала, добавленного в реакцию окисления на 1000 г п-ксилола в питательной смеси):
Терефталевая кислота 6,0
П-толуиловая кислота 1,6
Побочные продукты и промежуточные соединения 2,8
Окрашенные соединения или предшественники 0,029
Катализатор окисления 0,21
Результаты по примеру представлены в таблице.Additionally, the supplied material had the composition necessary for the implementation of the “worst case” in the recirculation of the flow (complete return of less purified sediment and impurities of the mother liquor). The additionally filed material had the following composition (grams of the components of the additionally filed material added to the oxidation reaction per 1000 g of p-xylene in the nutrient mixture):
Terephthalic Acid 6.0
P-toluic acid 1.6
By-products and intermediates 2.8
Colored Compounds or Precursors 0.029
Oxidation Catalyst 0.21
The results of the example are presented in the table.
Пример 3. Методику проведения примера 2 повторяют за исключением того, что дополнительно подаваемый материал включает в себя следующие компоненты (граммы компонента дополнительно поданного материала, добавленного в реакцию окисления на 1000 г п-ксилола в питательной смеси):
Терефталевая кислота 8,5
П-толуиловая кислота 1,8
Побочные продукты и промежуточные соединения 0,7
Окрашенные соединения или предшественники 0,013
Катализатор окисления 0,002
Результаты по этому примеру представлены в таблице.Example 3. The methodology of Example 2 is repeated, except that the additionally supplied material includes the following components (grams of the component of the additionally supplied material added to the oxidation reaction per 1000 g of p-xylene in the nutrient mixture):
Terephthalic acid 8.5
P-toluic acid 1.8
By-products and intermediates 0.7
Colored Compounds or Precursors 0.013
Oxidation Catalyst 0.002
The results for this example are presented in the table.
Результаты по примерам 2 и 3 представлены без диапазонов в отличие от экспериментов по примеру 1 (сравнительному). The results in examples 2 and 3 are presented without ranges, in contrast to the experiments in example 1 (comparative).
Примеры 2 и 3 показывают, что материалы, присутствующие в менее очищенном осадке, полученном из фильтрата, полученном при осаждении очищенной терефталевой кислоты, могут быть рециркулированы на стадию окисления без оказания вредного влияния и на качество сырой терефталевой кислоты и, следовательно, очищенной терефталевой кислоты, полученной из нее, или на проведение стадии окисления. Кроме того, выход терефталевой кислоты увеличивается, т.е. по крайней мере некоторые из рециркулированных предшественников терефталевой кислоты окисляются до терефталевой кислоты. Examples 2 and 3 show that the materials present in the less purified precipitate obtained from the filtrate obtained by precipitation of the purified terephthalic acid can be recycled to the oxidation step without adversely affecting the quality of the crude terephthalic acid and, therefore, the purified terephthalic acid, obtained from it, or to carry out the oxidation step. In addition, the yield of terephthalic acid increases, i.e. at least some of the recycled terephthalic acid precursors are oxidized to terephthalic acid.
Из результатов видно, что с помощью рециркуляции менее очищенного осадка и примесей, содержащихся в маточной жидкости, полученной на второй стадии осаждения, преимущества от повышения выхода терефталевой кислоты позволяют уменьшить расход и обеспечить меньшие сточные отходы без какого-либо значительного ущерба для качества полученной очищенной терефталевой кислоты. The results show that by recycling less purified sludge and impurities contained in the mother liquor obtained in the second stage of deposition, the benefits of increasing the yield of terephthalic acid can reduce consumption and provide less waste without any significant damage to the quality of the obtained purified terephthalic acids.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU925010838A RU2083550C1 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Process for preparing terephthalic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU925010838A RU2083550C1 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Process for preparing terephthalic acid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2083550C1 true RU2083550C1 (en) | 1997-07-10 |
Family
ID=21589236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU925010838A RU2083550C1 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Process for preparing terephthalic acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2083550C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2517524C2 (en) * | 2009-08-13 | 2014-05-27 | Чайна Нэшнл Петролеум Корпорейшн | Method and apparatus for processing hydrogen in purification unit of terephthalic acid purification device |
| RU2760675C1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-11-29 | Наньцзин Яньчан Реэкшн Текнолоджи Рисерч Институт Ко. Лтд | Improved reaction system with integrated means for creating interphase microsurfaces and method for producing terephthalic acid using paraxylene |
-
1992
- 1992-02-04 RU SU925010838A patent/RU2083550C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ппатент США N 3584039, кл. C 07 C 51/42, 1971. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2517524C2 (en) * | 2009-08-13 | 2014-05-27 | Чайна Нэшнл Петролеум Корпорейшн | Method and apparatus for processing hydrogen in purification unit of terephthalic acid purification device |
| RU2760675C1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-11-29 | Наньцзин Яньчан Реэкшн Текнолоджи Рисерч Институт Ко. Лтд | Improved reaction system with integrated means for creating interphase microsurfaces and method for producing terephthalic acid using paraxylene |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100214397B1 (en) | Process for the production of terephthalic acid | |
| KR100225371B1 (en) | Process for the production of terephtalic acid | |
| JP3729284B2 (en) | Method for producing high purity terephthalic acid | |
| JP3757995B2 (en) | Method for producing high purity isophthalic acid | |
| KR0152059B1 (en) | Process for the production of dmt-intermediate product of specific purity and pure terephthalic acid | |
| RU2527035C2 (en) | Methods, processes and systems for processing and purification of raw terephthalic acid and process associated flows | |
| US6150553A (en) | Method for recovering methyl acetate and residual acetic acid in the production acid of pure terephthalic acid | |
| EP1104396B1 (en) | Method for recovering methyl acetate and residual acetic acid in the production of pure terephthalic acid | |
| RU2083550C1 (en) | Process for preparing terephthalic acid | |
| TWI535696B (en) | Process for preparation of methacrylic acid and methacrylic acid ester | |
| US8466312B2 (en) | Terephthalic acid purge filtration rate by controlling % water in filter feed slurry | |
| KR100527416B1 (en) | Method for producing high purity isophthalic acid |