SU1217250A3 - Способ обработки маточного раствора - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области органического синтеза , конкретно к способу переработки маточного расвора из процесса получени  тере- фталевой кислоты - мономера дл  получени  полимеров.

Цель изобретени  - сокращение потерь уксусной кислоты.

На чертеже представлена схема осществлени  способа.

В титановый реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником, лини ми ввода и вывода, подают следующие вещества, мас.%: 1000 па- раксилола, 3800 9б54%-ной уксусной кислоты, 1j69 ацетата кобальта, тетрагидрата, 5,35 ацетата марганца тетрагидрата, 1,63 бромистого водорода . Часть сконденсировавшейс  ;жидкости отвод т из обратного холодильника так, чтобы поддерживать процентное содержание воды в реакционной среде около 10 мас.%. Температуру реакции поддерживают около 220°С, а скорость потока, выраженна  в условных единицах, составл ет 500 кг параксилола в час и на ,ый м нерасширенной жидкой фазы. Потери на сгорание ограничены до 3,38 моль СОд смеси (смесь окиси углерода СО и двуокиси углерода COj) на каждый кг сырь  параксилола , при этом образуетс  22,90 кг метилацетата на каждь й кг сырь  параксилола. Выдел ют сырую и твердую терефталевую кислоту а затем с помощью центрифуги выдел ют из синтезированного маточного раствора

Пример 1. Маточный раствор, поступаюЕций (лини  1) со стадии центрифугировани  терефталевой кислоты , содержаш.ий 85 мас.% уксусной кислоты и менее,чем 0,30 мас,% суспендированных твердых частиц,- подают выше третьей снизу тарелки колонны 2, в верхнюю часть которой подают поток 3 водной уксусной кислоты концентрации приблизительно

70 нас,

не содержащий катализатора , который получен с других стадий процесса. Кубовый продукт колонны 4, содержащий 0,20 мас.% твердых частиц в суспензии, состоит главным образом из терефталевой кислоты . Часть кубового продукта,- содержащую 94 мас.% уксусной кислоты, 56% катализатора, подаваемого в колонну (кобальтS марганец и бром),,

7250

3 мас.% Н,0 и промежуточные продукты окислени , рециклизушт в синтез (колонна 4); друга  часть указанного кубового продукта поступает , 5 в ребойлер той же колонны, представл ющий собой перегонньм куб 5, снабженный мешалкой, теплообменник 6, соединенный последовательно и подогреваемый паром. Концентрированный.

0 продукт направл ют (лини  7) в испаритель (не показан) с тонким

слоем, а затем - в муфель дл  про

каливани | оставшуюс  часть жидкости , поступающей из перегонного

5 куба, пропускают через теплообменник 6 и направл ют обратно в перегонный куб, где пары высвобождаютс - перед тем, как снова попадают в колонну . Врем  пребьшани  жидкости

0 на дне дистилл ционной колонны составл ет около 6 мин, в течение которых происход т изменени  в органических веществах в колонне 4, отход щие из верхней части колонны

5 2 пары поступают в колонну 8 регенерации растворител , из донной части которой почти безводна  уксусна ; кислота вытекает (лини  9) и используетс  повторно в реакторах окис лени  вместе с рециклом 4 и с раствором уксусной кислоты (лини  10), содержащим регенерированный и свежий катализаторь. Смесь приго- таЕ1ЛИвают в резервуаре хранени ,

5 куда подают параксилол (лини  11), по линии 12, ведущей из резервуара, смесь поступает пр мо в реактор окислени . По трубопроводу 13 добавл ют количество азеотропного

л л

агента (изобутилацетата), достаточное дл  возмещени  потерь, в ..обратный холодильник , вертикальна  отбойна  перегородка, установленна  в резервуаре-смесителе 14, позвол ле

ет выдел ть ограническую фазу (стекающую обратно в верхнюю часть колонны ) от водной фазы. Последовательно изобутилацетат, метилацетат и другие органические соединени  вьщел - ют с помощью отпаривани  пр мым в колонне 15 дл  азеотропной перегонки , снабженной частичным конденсором . Резервуар : 16 раздел ет . несконденсированную паровую фазу 17,, 55 состо щую на 92% из метилацетата, от жидкой фазы 18, состо щей главным образом из изобутилацетата, который поступает в смесительный

г

50

резервуар 14. Парова  фаза, состо ща  преимущественно из метилацетата, конденсируетс  в обменнике 19 и на- правл етс  на хранение. Воду, поступающую из нижней части отпарной колонны, сливают, и она содержит чрезмерно мало органических материалов только 30 ч на млн.уксусной кислоты и 20 ч.на млн. изобутилацета- та по сравнению с 10000 ч. на млн. органических компонентов, обычно присутствующих в этом продукте в том случае, если дистилл цию провод т обычным способом. Регенерированна  безводна  уксусна  кислота вытекает из нижней части колонны дл  рецикла (лини  10) и содержит только 3 мас.% воды. Выход составл ет 94,5% (моль терефталевой кислоты на 100 моль ксилола) и свойства полученной терефталевой кислоты следующие: Карбокси .

1450 ч.на млн.

35 АРНА

Количество рециклизован- ного катализатора,мас.%

Исходное содержание суспендированных твердых частиц, мас.%

Выход ,%

4-КБА, ч.на млн.

Цветность, АРНА

Прозрачность

Сгорание растворител 

моль терефталевой кислоты на 100 моль параксилола

света сквозь 15%-ный указанный

раствор)58,9%

После этого количество карбокси- бензальдегида снижаетс  путем гидрировани  до менее 20 ч.на млн; полученна  таким образом очищенна  тере- фталева  кислота имеет коэффициент пропускани  света более 95% (степень чистоты, пригодна  дл  получени  волокна).

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1.однако количество рециклизован- ного катализатора снижают до 50% вместо 56.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1, но с изменением первоначального процентного содержани  твердых частиц (0,03 вместо 0,3%).

П р и м е р 4. Аналогично примеру 2, однако первоначальное содержание суспендированных твердых частиц снижают до 0,03 вместо 0,30%. Пример5. Аналогично примеру 3, однако количество рециклизо- ванного катализатора значительно повышают вплоть до 86 вместо 56%.

Данные, полученные по примерам , приведены в таблице.

50

56

50

86

0,30 0,030,03 0,03

94,4 9594,9 95,1

144014501440 1470

30 353045

59 . 58,758,9 57,5

Норма НормаНорма Высокое

/J

/7

Claims (1)

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТОЧНОГО РАСТВОРА, содержащего до 101? воды и полученного после удаления из реакционной смеси терефталевой кислоты при ее получении путем окисления ц-ксилола в уксусной кислоте при их массовом соотношении 1:4 в присутствии катализатора, содержащего кобальт, бром и марганец с последующим выводом и конденсацией отходящих паров и газов, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь уксусной кислоты, уменьшают количество твердых суспендированных частиц в маточном растворе от 0,03 до 0,3 мае.л с последующим частичным обезвоживанием до содержания воды 3% в дистилляционной колонне полученного раствора, который подают поверх ее третьей тарелки, начиная снизу, при одновременной конденсации отходящих газов, после чего часть полученной кубовой жидкости, содержащей 5086 мас.^ катализатора, рециркулируют в процесс окисления, а пары, удаляющиеся из дистилляционной ко лонны, подают в колонну для азеотропной перегонки с изобутилацетатом, после чего поток из головной части колонны для азеотропной перегонки конденсируют и расслаивают на две фазы, причем нижнюю водную фазу направляют на отпарную колонну, затем поток, выходящий из колонны для отпаривания, частично конденсируют и подают в разделительную емкость, в которой пары, состоящие преимущественно из метилацетата, отделяют от жидкой фазы, содержащей изобутилацетат, который рециркулируют в колонну для азеотропной перегонки, а метилацетат извлекают путем последовательно проводимых конденсаций из паров, выходящих из головной части колонны для отпаривания.

   1 · 12