專利名稱：對苯二甲酸的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備芳香族二羧酸尤其是對苯二甲酸的方法，更具體的說，本發(fā)明涉及 通過加熱和加壓制備一種化合物的方法，其中，分離和洗滌步驟可用單個(gè)常用設(shè)備進(jìn)行，并 且包括利用內(nèi)能來除去附在所得濾餅上的反應(yīng)介質(zhì)和/或洗滌液的步驟。
背景技術(shù)：
典型的，對苯二甲酸和反應(yīng)母液的漿狀混合物經(jīng)分離和干燥的單元操作后，對苯二甲酸 會(huì)以固態(tài)顆粒的形式獲得。以前人們多次嘗試通過改進(jìn)所述的單元操作來改善整個(gè)流程。例如，有很多關(guān)于固一液 分離的可選擇技術(shù)(如專利文獻(xiàn)l所披露的)。尤其是，如平帶式過濾器、旋轉(zhuǎn)真空過濾器、 篩選離心傾析器(篩選離心分離機(jī))等設(shè)備不僅具備分離功能，而且還具備很高的清潔能力。 通過使用這些設(shè)備，可以回收得到相互分離的含大量雜質(zhì)的母液、雜質(zhì)含量較低洗滌的濾出 液以及經(jīng)洗滌的濾餅。但是這些濾餅仍然含有用的液體。為了回收這樣的液體，進(jìn)一步需要 進(jìn)行干燥或者用溶劑將這樣的液體萃取出來。可能需要特殊的設(shè)備將其分離(如專利文獻(xiàn)2 所披露)。干燥的實(shí)例包括用熱氣體如由壓縮空氣傳輸型干燥器(如專利文獻(xiàn)3所披露)輸送的熱 空氣通過外部加熱進(jìn)行干燥。通過蒸發(fā)在加熱管中漿液內(nèi)的液體以獲得固體和氣體的方法也 被人熟知(如專利文獻(xiàn)4和5所披露)。由于這些干燥操作都是分離的獨(dú)立的操作，必須新增 熱量以干燥濾餅。為了達(dá)到此目的，需要額外的能量和額外的干燥設(shè)備。在固一液分離前，通常的操作是在降低漿液溫度的同時(shí)保持其懸浮狀態(tài)以結(jié)晶。例如， 已知的通過蒸發(fā)溶劑來冷卻漿液以使對苯二甲酸沉淀(如專利文獻(xiàn)6所披露)。但是蒸發(fā)本身 只能稍稍提高漿液的濃度，在過程中只起到降低溫度的作用。通過將對苯二甲酸和洗滌液混合再次得到漿液并對其沖洗(如專利文獻(xiàn)7所披露)也被 人們熟知。然而眾所周知必須在形成漿液后提取粉末，因?yàn)楹茈y在壓力下提取粉末，沖洗的 一個(gè)不利因素，如，能耗，未被考慮在內(nèi)。因此，如專利文獻(xiàn)6和7所披露的，通過消耗能 量來降低漿液溫度并且漿液在干燥步驟中再加熱的工藝不能說是節(jié)能的。人們進(jìn)一步知道需在壓力下分離濾餅。但是這并不表明在分離漿液前殘留的熱能在干燥 濾餅時(shí)也有效(見專利文獻(xiàn)8和9)。(專利文獻(xiàn)l:國際專利PCT 93/24440;專利文獻(xiàn)2:日本專利公報(bào)60—506461;專利 文獻(xiàn)3:日本專利公報(bào)52—59177;專利文獻(xiàn)4: 58 — 11418;專利文獻(xiàn)5:日本專利公報(bào)55 一164650;專利文獻(xiàn)6:英國專利1152575;專利文獻(xiàn)7:日本專利公報(bào)11一33532;專利文 獻(xiàn)8:日本專利公報(bào)1一2996I8;專利文獻(xiàn)9:美國專利5698734)發(fā)明內(nèi)容如上所述，多種嘗試被用于改善彼此獨(dú)立的分離和干燥操作。但是沒有關(guān)于將分離和干 燥操作作為整體操作來進(jìn)行全面改善的嘗試。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種以簡單的工藝高能效地制備高純度芳香族二羧酸如對苯二 甲酸的方法。本發(fā)明者尋求各種方法以期達(dá)到此目的，并且發(fā)現(xiàn)在不低于大氣壓的壓力下，使用單 個(gè)通用設(shè)備將對苯二甲酸濾餅進(jìn)行簡單的分離并洗滌，并在濾餅洗滌后，繼續(xù)使用內(nèi)能來去 除附在濾餅上的反應(yīng)介質(zhì)和/或洗滌液，可以分別回收雜質(zhì)含量高的母液、雜質(zhì)含量較低的濾 出液以及幾乎不含液體的晶體。因而，可以高產(chǎn)率的制得高純度的對苯二甲酸。按照本發(fā)明的對苯二甲酸的制備方法包括以下步驟(A) (D)， (E) (I)或者(A) (1)。這些步驟中，固一液分離和洗滌步驟(B)與(C)和域(G)與(I)在不低于大氣壓 的壓力下，用單個(gè)通用設(shè)備來進(jìn)行。并且，在步驟(D)和/或(I)中，所有殘留在對苯二甲 酸濾餅上或內(nèi)的液體都通過蒸發(fā)除去。對苯二甲酸濾餅和/或附在濾餅上的液體所具有的內(nèi)能 至少作為用以蒸發(fā)附在濾餅上的液體的能量的一部分。(A) 在以含乙酸為主的溶劑中，催化劑存在的條件下，用分子態(tài)氧氧化對二甲苯以獲得對 苯二甲酸的步驟。(B) 將含對苯二甲酸晶體的漿液分離成粗制對苯二甲酸濾餅和主要含乙酸的母液的固一液 分離步驟。(C) 用洗滌液清洗粗制對苯二甲酸濾餅的步驟。(D) 蒸發(fā)清洗后任何殘留在粗制對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體的步驟。(E) 通過在催化劑存在的條件下，將粗制對苯二甲酸在主要含水的溶劑中和氫接觸，從而 至少部分還原粗制對苯二甲酸中雜質(zhì)的步驟。(F) 通過降低反應(yīng)溶液的壓力和溫度，在主要含水的溶劑中結(jié)晶對苯二甲酸的步驟。(G) 將漿液分離成精制對苯二甲酸濾餅和主要含水的母液的固一液分離步驟。(H) 用洗滌液清洗精制對苯二甲酸濾餅的步驟。(I) 蒸發(fā)清洗后任何殘留在精制對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體的步驟。按照本發(fā)明，經(jīng)過分離和萃取等簡單操作，可以分別獲得具有雜質(zhì)含量高的母液、雜質(zhì) 含量較低的濾出液以及高純度的對苯二甲酸晶體。本發(fā)明由于節(jié)省能量并且簡化工藝因而具 有工業(yè)價(jià)值。附圖的說明

圖1所示為按照本發(fā)明的優(yōu)選生產(chǎn)過程的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明。按照本發(fā)明，制備對苯二甲酸時(shí)，固一液分離和洗滌步驟在一定壓力下用單個(gè)設(shè)備連續(xù) 進(jìn)行，該設(shè)備可進(jìn)行從反應(yīng)混合液中得到對苯二甲酸濾餅的固一液分離步驟，也可進(jìn)行洗滌 對苯二甲酸濾餅的步驟，如，用篩選離心分離機(jī)、旋轉(zhuǎn)真空過濾器、平帶式過濾器等設(shè)備。 然后，在洗滌對苯二甲酸濾餅之后，濾餅在壓力比洗滌步驟壓力低的氛圍中進(jìn)行沖洗，從而 就可以利用對苯二甲酸濾餅和/或附在濾餅上的液體的內(nèi)能來蒸發(fā)附在濾餅上的液體。按照本發(fā)明制備對苯二甲酸的方法包括兩個(gè)反應(yīng)步驟，即氧化反應(yīng)步驟(A)和還原反 應(yīng)步驟(E)，每個(gè)步驟都和固一液分離步驟以及洗滌步驟相連。與步驟(A)和步驟(E)中 至少一個(gè)相連的固一液分離步驟和洗滌步驟用單個(gè)常用的設(shè)備進(jìn)行，對在這些步驟中所制備 的對苯二甲酸濾餅進(jìn)行沖洗以除去附在其上的液體。優(yōu)選的，與氧化反應(yīng)步驟或者還原反應(yīng)步驟相連的固一液分離步驟和洗滌步驟用單個(gè)常 用的設(shè)備進(jìn)行，并且對在這些步驟中所制備的對苯二甲酸濾餅進(jìn)行沖洗以除去附在濾餅上的 液體。在本說明書中，步驟(A) (D)有時(shí)指粗制對苯二甲酸(CTA)制備步驟，步驟(E) (H)有時(shí)指精制對苯二甲酸(PTA)制備步驟。 [步驟(A)]在步驟(A)中，在以含乙酸為主的溶劑中，催化劑存在的條件下，對二甲苯被分子態(tài) 氧所氧化。對苯二甲酸為芳香族二羧酸，按照本發(fā)明，對苯二甲酸可用通用工藝制得。典型的，對 苯二甲酸可通過對二甲苯和分子態(tài)氧在催化劑存在的條件下反應(yīng)制得，所述催化劑含重金屬， 如鈷、鐵和錳，優(yōu)選含這些重金屬的鹽類和溴。所用的反應(yīng)介質(zhì)優(yōu)選主要含乙酸。如乙酸溶劑的用量為對二甲苯用量的2 6倍。除乙酸 之外，乙酸溶劑還可含其它組分，如水。其它組分的用量不應(yīng)影響反應(yīng)，例如，占總重量的 10%或更低。典型的，氧化反應(yīng)進(jìn)行的溫度為130 250攝氏度，優(yōu)選150 230攝氏度，壓力為0.2 12Mpa，優(yōu)選0.3 7Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選l 3Mpa，最優(yōu)選l 1.5Mpa。用于氧化反應(yīng)的反應(yīng)器沒有特別的限制，典型的反應(yīng)器的形式為帶攪拌器的完整混合槽。 反應(yīng)優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行。反應(yīng)時(shí)間(平均停留時(shí)間)為30 300min。氧化反應(yīng)可以一步進(jìn)行。但 是為了增加對二甲苯的轉(zhuǎn)化率，也可以在第二階段增添附加反應(yīng)器以在附加反應(yīng)器中進(jìn)行氧 化反應(yīng)，反應(yīng)溫度比主反應(yīng)器中的溫度稍低，優(yōu)選140 190攝氏度。第二階段中的附加反應(yīng) 器的形式，除了形式為完整混合槽型的反應(yīng)器之外，可以是塞流反應(yīng)器。氧化反應(yīng)可以將95wt^或更多(優(yōu)選99wtX或更多)的對二甲苯轉(zhuǎn)化為對苯二甲酸，因 而制得漿液，其中，含有對苯二甲酸的結(jié)晶體己被分離出來。痕量的雜質(zhì)也可能產(chǎn)生，雜質(zhì) 典型的有4一羧基苯甲醛(有時(shí)也被稱為"4一CBA")。通常，氧化反應(yīng)所制得的混合物中， 4一CBA的含量為對苯二甲酸的500 500ppm。 [步驟(B)]步驟(B)是固一液分離步驟，其中，由步驟(A)所制得的含對苯二甲酸晶體的漿液被 分離為粗制對苯二甲酸濾餅和反應(yīng)母液。步驟(B)和后續(xù)步驟(C)優(yōu)選用單個(gè)通用設(shè)備進(jìn)行。而這里所用的粗制對苯二酸指的是還沒有進(jìn)行還原反應(yīng)以除去4-CBA的濾餅。典型的粗 制對苯二甲酸含有占對苯二甲酸的500ppm以上的4一CBA。除了作為溶劑的乙酸之外，通過固一液分離所得到的反應(yīng)母液還含有水、重金屬催化劑、 反應(yīng)副產(chǎn)物，如對甲苯甲酸、4一CBA以及乙酸甲酯。如果篩選離心傾析器被用于固一液分離，其通常在500 2000G的離心力下操作。固一液分離器通常在不低于一個(gè)大氣壓的壓力下操作，優(yōu)選不低于(X2Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選 不低于0.3Mpa;并且不高于22Mpa，優(yōu)選不高于12Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不高于7Mpa，特別優(yōu)選不高于1.5Mpa，最優(yōu)選不高于1.2Mpa。并且，為了更高效節(jié)能，固一液分離優(yōu)選在保持 了至少一部分步驟(A)的氧化反應(yīng)過程的壓力的情況下進(jìn)行。在步驟(A)結(jié)束時(shí)，如果要求增加固一液分離器中的壓力使其在高于步驟(A)的壓力 下進(jìn)行步驟(B)，分離器的壓力可以在傳送漿液時(shí)用例如泵來增加。 [步驟(C)]在步驟(C)中，由步驟(B)得到的粗制對苯二甲酸濾餅在壓力不低于大氣壓的條件下， 用洗滌液清洗。如下所述，步驟(C)和之前的步驟(B)優(yōu)選在單個(gè)通用設(shè)備中進(jìn)行。洗滌液沒有特別的限制，可以是水性溶劑，也可以是油性溶劑。但優(yōu)選含有與作為氧化 反應(yīng)溶劑的主組分的乙酸相同的含乙酸溶液。乙酸組分優(yōu)選不低于90%，除了乙酸之外，蒸 發(fā)潛熱相對較低的乙酸酯類，如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯或乙酸丁酯均可用。洗滌步驟中的壓力通常不低于大氣壓，優(yōu)選不低于0.2Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不低于0.3Mpa; 并且不高于22Mpa，優(yōu)選不高于12Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不高于7Mpa，特別優(yōu)選不高于1.5Mpa， 最優(yōu)選不高于1.2Mpa。 [單個(gè)通用設(shè)備J為了減少按照本發(fā)明的方法所用的設(shè)備數(shù)量，步驟(B)和步驟(C)優(yōu)選在單個(gè)通用設(shè) 備中進(jìn)行。并且，通過使用單個(gè)通用設(shè)備，固-液分離步驟(B)和洗滌步驟(C)可以在相 同的壓力下進(jìn)行。步驟(B)和步驟(C)所用的單個(gè)通用設(shè)備可以是平帶式過濾器、旋轉(zhuǎn)真空過濾器、或 者篩選離心傾析器(篩選離心分離機(jī))。其中，篩選離心傾析器是最合適的。篩選離心傾析器 為可同時(shí)進(jìn)行固一液分離和洗滌的一體化設(shè)備。當(dāng)反應(yīng)后的粗制對苯二甲酸濾餅穿過帶過濾 器的洗滌部位時(shí)，洗滌液噴灑在濾餅上，以此洗滌濾餅。在穿越過濾器后，洗滌液可以從濾 餅中分離出來并被回收。篩選離心傾析器可以是WO98/18750或者WO93/24440所披露的那種。它在離心力的作 用下，將漿液分離成固體和液體。固體被放在螺旋板上傳送到帶過濾器的洗滌部位。過濾器的材料和形狀沒有特別的限制。比如，它可以是陶瓷過濾器、金屬絲網(wǎng)篩或金屬 格篩。考慮了耐腐蝕性和堵塞傾向后選擇合適的一種。如果使用金屬格篩，則要選擇一部分 濾餅可以穿過的那種以避免堵塞。在濾餅從篩選離心傾析器中卸出時(shí)，附在濾餅上的所有母 液都被除去了，因此，這樣的濾餅所含的雜質(zhì)很少。在篩選離心傾析器中，母液和洗滌液可以分別回收，但是可能會(huì)有部分洗滌液混入母液 中。篩選離心傾析器具很高的洗滌濾餅的能力并在高壓下適合于工業(yè)上的應(yīng)用。如果使用篩選離心傾析器，固一液分離步驟(B)中的壓力和洗滌步驟(C)中的壓力基 本相同。 [步驟(D)]步驟(D)中，殘留在由步驟(C)制得的濾餅上/或內(nèi)的液體通過蒸發(fā)被除去。本發(fā)明中所用的干燥器沒有特別的限制，，只要它可進(jìn)行下面所述的干燥操作的任何一 種，但典型的是具備卸料閥(它有時(shí)簡稱為"閥門")的壓力干燥器。卸料閥沒有特別的限制， 只要它能將粉末從高壓側(cè)輸送到低壓側(cè)。它可以是連續(xù)型或者間歇型。例如，它可以是 WO91/09661所披露的那種。除了單閥門之外，如美國專利5589079所披露的多個(gè)閥門也可 用，WO00/71226或者美國專利4127935所披露的閥門或者閥門組也可用。在卸料閥上游，通常配備濾餅保留槽(濾餅室)。在步驟(C)中洗滌并分離的濾餅保留 在濾餅保留槽中。然后通過打開閥門，濾餅被提取到粉末儲(chǔ)存槽中。閥門的打開程度優(yōu)選可 控的，以使濾餅保留槽中總能保持一定量的濾餅。濾餅保留槽和步驟(C)的操作壓力基本相同。粉末儲(chǔ)存槽中的壓力比濾餅保留槽中的 壓力低。通過將濾餅保留槽中的加壓濾餅卸壓(沖洗)到低壓氛圍，附在濾餅上的液體的沸 點(diǎn)降低。由于沸點(diǎn)的降低，顯熱，即儲(chǔ)存在對苯二甲酸濾餅和/或附于其上的液體中的內(nèi)能， 被用于蒸發(fā)附在濾餅上的液體。在濾餅從濾餅保留槽中即將卸出前，濾餅的溫度(TB)優(yōu)選 高于附在濾餅上的液體在大氣壓下的沸點(diǎn)(Bp)。在卸料閥上游，干燥器中的壓力通常保持在不低于大氣壓，優(yōu)選不低于0.2Mpa，進(jìn)一步 優(yōu)選不低于0.3Mpa;并且不高于22Mpa,優(yōu)選不高于12Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不高于7Mpa，特 別優(yōu)選不高于1.5Mpa，最優(yōu)選不高于1.2Mpa。如果篩選離心傾析器用于進(jìn)行步驟(B)和步驟(C)，則步驟(B)和步驟(C)中的壓 力保持在不低于大氣壓。在步驟(D)中當(dāng)對苯二甲酸濾餅輸送到濾餅保留槽中時(shí)，對苯二 甲酸濾餅應(yīng)當(dāng)保持它們在篩選離心傾析器中的壓力。因此，在步驟(B)和步驟(C)中的壓 力以及在步驟(D)的濾餅保留槽中的壓力(即閥上游的壓力)均應(yīng)不低于大氣壓，優(yōu)選不 低于0.2Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不低于0.3Mpa;并且不高于22Mpa，優(yōu)選不高于12Mpa，進(jìn)一步 優(yōu)選不高于7Mpa，特別優(yōu)選不高于1.5Mpa，最優(yōu)選不高于1.2Mpa。如果大氣壓力和上述各 步驟中的壓力之間的壓力差異過小，則在沖洗時(shí)，內(nèi)能的釋放趨于不足，因此很難蒸發(fā)足夠 量的附在濾餅上的液體。如果壓力太大，則必須增加各種設(shè)備和部件的耐壓性能，這會(huì)提高 整套設(shè)備的費(fèi)用。即將卸料前，濾餅的溫度需保持在50 350攝氏度，優(yōu)選100 300攝氏度，進(jìn)一步優(yōu)選130 250攝氏度。附在濾餅上的液體在大氣壓下的沸點(diǎn)Bp和濾餅在即將卸料前的溫度TB 之間的差異(即TB減去Bp)優(yōu)選5 200攝氏度，進(jìn)一步優(yōu)選10 150攝氏度，特別優(yōu)選 15 100攝氏度。粉末儲(chǔ)存槽的內(nèi)部壓力優(yōu)選保持1個(gè)大氣壓，但是沖洗過程中，附在濾餅上的液體蒸發(fā) 時(shí)所產(chǎn)生的氣體會(huì)將粉末儲(chǔ)存槽的壓力增大至稍高于大氣壓，這種氣體可被排出。在此情況 下，粉末儲(chǔ)存槽的壓力可降至低于大氣壓。部分步驟(D)產(chǎn)生的蒸氣可被回收并在制備對苯二甲酸的步驟中循環(huán)利用。步驟(D) 產(chǎn)生的蒸氣主要包括濾餅在用洗滌液洗滌時(shí)，殘留在濾餅上的洗滌液的蒸氣。如果步驟(C) 中使用乙酸作為洗滌液，則其蒸氣，即乙酸蒸氣可被方便的用作步驟(A)的氧化反應(yīng)的溶 劑。這種蒸氣可直接供給步驟(A)的反應(yīng)器，或者在供給反應(yīng)器之前，它可在熱交換器中 被冷凝以回收其熱能。并且，至少一部分夾入到步驟(D)產(chǎn)生的蒸氣中的含對苯二甲酸的晶體可被回收并再 供給制備對苯二甲酸的步驟。當(dāng)在步驟(D)中，利用儲(chǔ)存在濾餅和/或附在濾餅上的液體中 的內(nèi)能來沖洗粗制對苯二甲酸濾餅以蒸發(fā)附在濾餅上的液體時(shí)，系統(tǒng)的壓力會(huì)在很短的時(shí)間 內(nèi)急劇下降。這可能會(huì)導(dǎo)致含對苯二甲酸的晶體夾入到附在濾餅上的液體蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣中。 為了提高對苯二甲酸的產(chǎn)率，這種蒸氣夾帶的對苯二甲酸晶體優(yōu)選被回收?；厥盏木w可以 再供給CTA或者PTA制備步驟。但由于步驟(D)所得到的晶體已經(jīng)經(jīng)歷了氧化反應(yīng)，如果 只通過如袋濾器回收對苯二甲酸晶體，該晶體優(yōu)選供給步驟(E)。更優(yōu)選的是，夾入到步驟 (D)產(chǎn)生的蒸氣中的對苯二甲酸晶體與主要含乙酸的溶液接觸以制得漿液，由此得到的漿 液直接或間接供給步驟(A)和/或步驟(B)。 [步驟(E)]在步驟(E)中，由步驟(D)制得的粗制對苯二甲酸被溶解在主要含水的溶劑中，通過 CTA在催化劑存在的條件下與氫接觸除去在粗對苯二甲酸濾餅中的至少一部分雜質(zhì)。在進(jìn)行還原反應(yīng)時(shí)，由于粗制對苯二甲酸在常溫下溶解度較低，必須對其加熱以使其溶 解在主要含水的溶劑中。還原反應(yīng)通常在230 330攝氏度下進(jìn)行，優(yōu)選250 310攝氏度。 還原反應(yīng)還必須在高于溶劑蒸氣壓的壓力下進(jìn)行以保持溶劑處于液態(tài)。還原反應(yīng)通常在3 12Mpa之間進(jìn)行，優(yōu)選5 10Mpa。在步驟(E)中，包含在粗制對苯二甲酸中的4一CBA被還原成對甲苯甲酸。 [步驟(F)]在步驟(F)中，由步驟(E)得到的反應(yīng)溶液的壓力和溫度被降低以使對苯二甲酸在主要含水的溶劑中結(jié)晶。結(jié)晶可以連續(xù)進(jìn)行或者間歇進(jìn)行。典型的，結(jié)晶連續(xù)進(jìn)行，同時(shí)壓力以逐步降低的方式 降低2 6倍，優(yōu)選3 5倍。在結(jié)晶過程中，由于溶劑的閃蒸，系統(tǒng)的溫度降低。由于4一 CBA還原得到的對甲苯甲酸在水中的溶解度比對苯二甲酸要高，對苯二甲酸優(yōu)先沉淀。但如 果壓力降至大氣壓，溫度將降至100攝氏度左右，由此引起對甲苯甲酸和對苯二甲酸共結(jié)晶。 因此，最終的結(jié)晶壓力優(yōu)選不低于0.2Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不低于0.3Mpa，尤其優(yōu)選不低于 0.5Mpa。其上限優(yōu)選不高于3Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不高于1Mpa，尤其優(yōu)選不高于0.7Mpa。結(jié)晶 過程中產(chǎn)生的蒸氣可以回收并循環(huán)利用于制備對苯二甲酸的步驟中。 [步驟(G)]步驟(G)為固一液分離步驟，其中，由步驟(F)制得的含對苯二甲酸晶體的漿液被分 離為精制對苯二甲酸濾餅和主要含水的反應(yīng)母液。這里所用的"精制對苯二甲酸"指的是已對其中的4—CBA進(jìn)行過還原反應(yīng)的對苯二甲 酸。通常精制對苯二甲酸中所含的4一CBA不高于對苯二甲酸的30ppm。固一液分離步驟基本上以和步驟(B)相同的方式、相同的壓力進(jìn)行。但在步驟(G)中， 壓力范圍的上限特別優(yōu)選不高于1Mpa，最優(yōu)選不高于0.7Mpa。除作為溶劑的水之外，固一液分離所得到的反應(yīng)母液還含有少量的在先前氧化反應(yīng)中混 入的乙酸、重金屬催化劑、反應(yīng)副產(chǎn)物4一CBA、 4一CBA經(jīng)還原得到的對甲苯甲酸，等等。 [步驟(H)]在步驟(H)中，由步驟(G)得到的精制對苯二甲酸濾餅用洗滌液洗滌，除了洗滌液主 要含水之外，該步驟與步驟(C)相同。 [單個(gè)通用設(shè)備]步驟(G)和步驟(H)優(yōu)選在單個(gè)通用設(shè)備中進(jìn)行，它可以是步驟(C)中所用的那種。 作為這些設(shè)備中的一種，篩選離心傾析器，是一種固一液分離操作和洗滌操作均可進(jìn)行 的一體化設(shè)備。當(dāng)反應(yīng)得到的精制對苯二甲酸濾餅穿過帶過濾器的洗滌部位時(shí)，洗滌液噴灑 在濾餅上，以此洗滌濾餅。在穿越過濾器后，洗漆液可以從濾餅中分離出來并被回收。但是 部分洗滌液可能會(huì)混入母液中。洗滌液沒有特別的限制，可以是水性溶劑也可以是油性溶劑。但優(yōu)選如母液那樣含有水 作為其主組分的液體。由于附在濾餅上的母液可以用洗滌液洗滌來除去，當(dāng)濾餅從篩選離心 傾析器中被排放出時(shí)，濾餅的雜質(zhì)含量降低了。但是部分洗滌液會(huì)附在濾餅上。 [步驟(I)]在步驟(I)中，所有附在精制對苯二甲酸上/或內(nèi)的液體都通過蒸發(fā)被除去，除了精制對 苯二甲酸取代粗制對苯二甲酸被干燥之外，步驟(I)和步驟(D)相同。 [本發(fā)明的實(shí)用處J本發(fā)明的特征在于可以通過分離、洗滌和萃取等簡單操作分別回收母液、濾出液、以 及具有附在其上的少量液體的晶體。由于晶體可用附在其上的少量液體回收，這就可能省略單獨(dú)的干燥器或者減小干燥器的體積，因此可以節(jié)省能量。母液和濾出液可不經(jīng)分離而加以 回收。但由于母液中的雜質(zhì)含量比濾出液中稍高，它們優(yōu)選相互分離并分別在不同的步驟中 循環(huán)利用。母液和濾出液的可分離回收性給整個(gè)工藝流程帶來了非常有益且實(shí)際的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)如下 所列。用于洗滌粗制對苯二甲酸濾餅的至少一部分洗滌液(濾過的洗滌液)可以回收并將其或 將其處理后循環(huán)利用于制備對苯二甲酸的步驟中。由于濾出液中的雜質(zhì)含量低于分離出的母 液中，它可作為氧化反應(yīng)的溶劑直接供料給步驟(A)。濾出液也可用作吸收劑吸收并回收夾 在步驟(D)產(chǎn)生的溶劑蒸氣中的對苯二甲酸晶體。從至少部分用于洗滌粗制對苯二甲酸濾餅的濾出液中回收含對苯二甲酸的晶體，并將回 收的晶體再供給制備對苯二甲酸的步驟也是可能的。晶體可以通過將濾出液直接進(jìn)行固一液 分離或者是經(jīng)降低溫度或壓力促使對苯二甲酸結(jié)晶來進(jìn)行回收。任何固一液分離的常用方法 都可用以達(dá)到此目的，比如離心分離法、過濾法或者沉淀法?；厥盏木w可以再供給任何氧 化步驟或者氫還原步驟。但是由于這些反應(yīng)已基本上完成，因此優(yōu)選供給氧化步驟，特別是 步驟(A)和/或步驟(B)。而且，回收至少一部分含通過將漿液進(jìn)行固一液分離而從粗制對苯二甲酸漿液中分離出 來的乙酸的母液，并且將回收的母液或?qū)⑵涮幚砗蟮哪敢涸谥苽鋵Ρ蕉姿岬牟襟E中進(jìn)行循 環(huán)利用。例如，這樣的母液可以作為步驟(A)的氧化反應(yīng)溶劑被循環(huán)使用，因?yàn)樗泻?多有用組分，包括氧化反應(yīng)催化劑和反應(yīng)介質(zhì)。從至少一部分主要含有通過將漿液進(jìn)行固一液分離而從粗制對苯二甲酸漿液中分離出來 的乙酸的母液中回收含有對苯二甲酸的晶體，并將回收的晶體再供給制備對苯二甲酸的步驟 中也是可能的。晶體可以直接將經(jīng)固一液分離得到的母液進(jìn)行附加的固一液分離操作，或者 分離出的母液在母液經(jīng)降溫或降壓以促使結(jié)晶后再進(jìn)行附加的固一液分離操作而回收得到。 在促使結(jié)晶后進(jìn)行的附加的固一液分離操作可以用任何常用的分離方法進(jìn)行，比如離心分離 法、過濾法或者沉淀法。回收的晶體可以再供給任何氧化步驟或者氫還原步驟，但優(yōu)選供給步驟(A)，因?yàn)榫w中含有乙酸溶劑。經(jīng)固一液分離得到的母液的溫度和壓力和固一液分離過程中的溫度和壓力基本上相同。 分離的母液在保持溫度和壓力的同時(shí)優(yōu)選供給氧化反應(yīng)步驟。通過將高溫母液供給反應(yīng)器， 可以降低將氧化反應(yīng)產(chǎn)物加熱到預(yù)定反應(yīng)溫度所需的能量或顯熱。這有助于氧化反應(yīng)過程中 能量的回收。但是如果所有的分離母液都循環(huán)利用，則母液中所含的雜質(zhì)傾向于在系統(tǒng)中積 累，因而降低固液分離所得的對苯二甲酸的質(zhì)量。因此，部分的分離母液(優(yōu)選10 30%) 必須被凈化以防止雜質(zhì)的積累。凈化后的母液含有乙酸溶劑和用于氧化反應(yīng)的催化劑，以及 從對二甲苯原料中的雜質(zhì)衍生而來的有機(jī)雜質(zhì)，如安息香酸。如果母液保持高溫，凈化后的 母液還可能含有含在分離母液中的對苯二甲酸。凈化后的母液被冷凝以蒸發(fā)具有高沸點(diǎn)組分 作為殘?jiān)鼩埩舻娜軇堅(jiān)凶鳛榇呋瘎┙M分的鈷化合物和錳化合物以及有機(jī)雜質(zhì)。催化 劑組分可以在后續(xù)的催化劑回收與循環(huán)步驟中回收并循環(huán)。為了回收溶解在高溫母液中的對 苯二甲酸，通過蒸發(fā)溶劑，母液被沖洗并冷凝。當(dāng)母液通過沖洗來冷凝并冷卻時(shí)，對苯二甲 酸會(huì)沉淀。沉淀物可以通過固一液分離來回收。由此回收得到的固體組分優(yōu)選供給氧化反應(yīng) 步驟。在通過固一液分離分離經(jīng)凈化的母液后，從殘留的分離溶液中，可以有選擇的分離并 回收活性物質(zhì)如乙酸、水以及催化劑，并且，由此得到的分離和回收物質(zhì)可以在制備對苯二 甲酸的步驟中循環(huán)利用。并且，通過將精制對苯二甲酸漿液進(jìn)行固液分離所得到的、主要含水的分離母液至少一 部分被回收并直接或處理后循環(huán)利用于制備對苯二甲酸的步驟中。分離母液可進(jìn)行固液分離、 蒸餾或者用膜提純，并且可作為步驟(E)的還原反應(yīng)溶劑循環(huán)利用。而且，從主要含有從精制對苯二甲酸分離出來的水的母液的至少一部分中，可以回收含 對苯二甲酸的晶體。回收的晶體可以再供給制備對苯二甲酸的步驟。晶體優(yōu)選通過冷凝和/或 冷卻分離母液以沉淀對苯二甲酸晶體，然后將母液進(jìn)行固液分離回收得到。固液分離可以采 用任何常用的方法，比如離心分離法、過濾法以及沉淀法。由此回收得到的晶體(二次晶體) 可以再供給氧化步驟或者氫還原步驟。但是由于它們的中間體含量較高，故優(yōu)選供給氧化步 驟的其中一個(gè)，尤其是步驟(A)，這里所得到的母液(二次母液)也可直接或間接的作為步 驟(E)的還原反應(yīng)的溶劑被循環(huán)利用。而且，被用于洗滌精制對苯二甲酸濾餅的洗滌液(濾出液)的至少一部分可以回收并直 接或經(jīng)處理后循環(huán)利用于制備對苯二甲酸的步驟中。由于所回收得到的洗滌液的雜質(zhì)含量較 低，它可方便的用作步驟(E)的還原反應(yīng)溶劑。所回收得到的濾出液可以被蒸餾或者用膜凈 化。它也可作為吸收劑用于吸收并回收夾入步驟(I)產(chǎn)生的溶劑蒸氣中的對苯二甲酸晶體。如果已用于洗滌精制對苯二甲酸濾餅的洗滌液含有如，己通過過濾器的對苯二甲酸，含 對苯二甲酸的晶體可以通過固液分離從至少部分的洗滌液中回收，并再供給制備對苯二甲酸 的步驟。晶體可以通過洗滌液直接固液分離或者經(jīng)降低溫度或壓力使其結(jié)晶后進(jìn)行固液分離 得到。固液分離可以采用任何常用方法，比如離心分離法、過濾法以及沉淀法。回收的晶體 可以再供給CTA或PTA的制備步驟，但由于它們的反應(yīng)被完成，故優(yōu)選供給步驟(F)和/ 或分離步驟(G)。步驟(I)產(chǎn)生的蒸氣的至少一部分可以回收并循環(huán)利用于制備對苯二甲酸的步驟中。步 驟(I)產(chǎn)生的蒸氣主要為在步驟(H)的洗滌過程中附在濾餅上的洗滌液蒸氣。因此，如果 步驟(H)中，水作為洗滌液，水蒸氣在步驟(I)中產(chǎn)生。這樣的水蒸氣可方便的用作步驟 (E)的還原反應(yīng)溶劑。這樣的蒸氣可直接供給步驟(E)的反應(yīng)器，或者在供給反應(yīng)器之前， 它可在熱交換器中被冷凝以回收其熱能。夾入步驟(I)產(chǎn)生的蒸氣中的含對苯二甲酸的晶體的至少一部分可被回收并循環(huán)利用于 制備對苯二甲酸的步驟中。當(dāng)精制對苯二甲酸濾餅在步驟(I)中被沖洗以利用儲(chǔ)存在濾餅和 /或附在濾餅上的液體的內(nèi)能，蒸去附在濾餅上的液體時(shí)，系統(tǒng)中的壓力在很短的時(shí)間內(nèi)急劇 下降，這可能導(dǎo)致含對苯二甲酸的晶體夾入附在濾餅上的液體的蒸氣中。為了提高對苯二甲 酸的產(chǎn)率，這種蒸氣夾帶的對苯二甲酸晶體優(yōu)選回收。回收的晶體可以再供給CTA或PTA 的制備步驟。但是由于所得到的晶體已經(jīng)過還原反應(yīng)和洗滌，它可被用作最終產(chǎn)品。對苯二 甲酸晶體優(yōu)選以漿液的形式，通過將漿液與主要含水的溶液接觸來回收。由此得到的漿液可 以供給步驟(E) (G)。 [優(yōu)選實(shí)施方式]現(xiàn)在參考圖1來描述按照本發(fā)明的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1中，數(shù)字1為步驟(A)所用的氧化反應(yīng)器；2為結(jié)晶槽；3為進(jìn)行步驟(B)和步 驟(C)的分離器/洗滌器；4為粉末儲(chǔ)存槽。在分離器/洗滌器3和粉末儲(chǔ)存槽之間，具有濾 餅保留槽和卸料閥(均未示出)。分離器/洗滌器3所制得的粗制對苯二甲酸濾餅從濾餅保留 槽沖洗入粉末儲(chǔ)存槽4，在這里附在濾餅上的液體被蒸發(fā)。數(shù)字5為步驟(E)所用的還原反 應(yīng)器；6為步驟(F)所用的結(jié)晶槽；7為進(jìn)行步驟(G)和步驟(H)的分離器/洗滌器；8為 干燥器。在分離器/洗滌器7和干燥器8之間，具有濾餅保留槽和卸料閥(均未示出)。分離 器/洗滌器7所制得的精制對苯二甲酸被沖洗入干燥器8以蒸發(fā)附在濾餅上的所有液體。干燥 器8同時(shí)也起粉末儲(chǔ)存槽的作用。由于附在濾餅上的液體主要是水，簡單通過沖洗不能將其 完全蒸發(fā)，因此濾餅在干燥器8中進(jìn)行干燥。數(shù)字11代表溶劑回收系統(tǒng)(如蒸餾柱)。它將氧化反應(yīng)后留下的母液和從流程其它部位 得到的含乙酸的混合物分離成單一的組分。母液含有作為溶劑的乙酸、氧化反應(yīng)產(chǎn)生的水、 以及高沸點(diǎn)組分如雜質(zhì)和氧化反應(yīng)催化劑。乙酸可以通過管線110供給氧化反應(yīng)器1。水可 通過管線112輸送入，并作為過程水在凈化時(shí)或凈化后，被廢棄或者循環(huán)利用。殘留在槽底 的雜質(zhì)，則在回收了有用組分如催化劑之后被廢棄。用于分離器/洗滌器3中的洗滌液(主要含乙酸)可在洗滌后通過管線131輸送到氧化反 應(yīng)器。如果需要將透過過濾器的對苯二甲酸和洗滌液分離，則洗滌液通過管線132輸送到固 液分離器31中。所分離的對苯二甲酸和乙酸可以在流程中循環(huán)利用。當(dāng)對苯二甲酸濾餅沖洗入粉末儲(chǔ)存槽時(shí)，附在濾餅上的液體與夾入在氣體中的部分對苯 二甲酸一起蒸發(fā)并氣化。含對苯二甲酸晶體的氣體被回復(fù)成液態(tài)并輸送到固液分離器41以將 其分離成對苯二甲酸和主要含乙酸的溶液。另一方面，在固體回收器42中，夾入在氣體中的 對苯二甲酸晶體與乙酸接觸以得到槳液，氣體被冷凝。漿液和冷凝液通過管線101被供給氧 化反應(yīng)器。從分離器/洗滌器7分離出來的、用于還原反應(yīng)的母液通過管線121被輸送到固液分離器 中。在固液分離器21中，通過冷凝和/或冷卻分離母液而沉淀出來的對苯二甲酸和反應(yīng)中間 產(chǎn)物如對甲苯甲酸被分離和回收。主要含水的剩余反應(yīng)母液被廢棄，或者通過蒸發(fā)或用膜來 凈化，并作為過程水循環(huán)利用。水中所含的活性物質(zhì)，如氧化反應(yīng)催化劑或者對甲苯甲酸可 以通過離子交換或吸附加以回收。分離器/洗滌器7所用的濾出液(溶液主要含水)在洗滌后，通過管線151被輸送到固液 分離器51。在固液分離器51中，含從過濾器透過的對苯二甲酸的固體組分與洗滌液被彼此 分離。所分離出的對苯二甲酸和水可以分別循環(huán)利用于流程中。在這種情況下，固體組分優(yōu) 選被返回到結(jié)晶槽6中，同時(shí)分離出的洗滌液優(yōu)選被返回到還原反應(yīng)器5中。含對苯二甲酸 的洗滌液本身也可在過程中被回收而不用經(jīng)過固液分離器51。當(dāng)對苯二甲酸濾餅被沖洗入干燥器8時(shí)，附在濾餅上的液體與夾入在氣體中的部分對苯 二甲酸一起蒸發(fā)并氣化。含對苯二甲酸的氣體被冷凝成液態(tài)并輸送到固液分離器61，并被分 離成對苯二甲酸和附在其上的主要含水的液體。另一方面，在固體回收設(shè)備62中，夾入在氣 體中的對苯二甲酸晶體與水接觸以得到漿液，同時(shí)氣體冷凝成液體。漿液和冷凝液可以被輸 送到還原反應(yīng)器5、結(jié)晶槽6或者分離器/洗滌器7的任何一個(gè)。固液分離器21、 31、 41、 51、 61的任何一個(gè)都可能配備有清潔器。被彼此分離的固體和 液體，或者是單獨(dú)的固體或者是單獨(dú)的液體都可通過管線101、 102、 103、 105、 106、 107、171、 175、 176和/或177再供給制備對苯二甲酸的任何一個(gè)步驟。固體和液體可能再混合在 一起，并且，在繞過固液分離步驟的同時(shí)，固液混合物也可通過管線101、 102、 103、 105、 106、 107、 171、 175、 176和/或177直接供給制備對苯二甲酸的任何一個(gè)步驟。其部分也可 被廢棄。最終的產(chǎn)品通過管線109排放。 [實(shí)施例]現(xiàn)在描述本發(fā)明的實(shí)施例，必須被人們所理解的是，本發(fā)明并不局限于所舉的實(shí)施例。對二甲苯、5倍重量于對二甲苯的乙酸、以及作為催化劑的醋酸鈷、醋酸錳和溴化氫被 供給到能夠以每小時(shí)39噸的速率生產(chǎn)對苯二甲酸的車間的液相氧化反應(yīng)器中，并在溫度為 197攝氏度，壓力為1.45Mpa的條件下氧化反應(yīng)90分鐘(平均滯留時(shí)間)。催化劑以這樣的 量使用鈷金屬的總含量為溶劑重量的280ppm，錳的總含量為溶劑重量的280ppm，并且溴 的總含量為溶劑重量的700ppm。至于用分子態(tài)氧進(jìn)行氧化反應(yīng)的氣體，可以使用空氣?？諝庵械难鯕夂繛?1%。壓縮 空氣被供給反應(yīng)器，而從反應(yīng)器排放的氣體(后面有時(shí)指廢氣)中氧氣的體積含量為5%。 然后，經(jīng)氧化的漿液連續(xù)的輸送到低溫附加氧化反應(yīng)器中，并且用作氧化反應(yīng)氣體的空氣(氧 氣含量21%)也被供給，以在190攝氏度，1.3Mpa的條件下進(jìn)行低溫附加氧化反應(yīng)35分 鐘(平均滯留時(shí)間)，因而廢氣中氧氣的體積含量為6%。由低溫附加氧化反應(yīng)制得的漿液在三級(jí)中間處理槽中，在大氣壓下連續(xù)進(jìn)行固液分離， 粗制對苯二甲酸顆粒用蒸氣作為熱源在干燥器中干燥。所干燥的對苯二甲酸顆粒被轉(zhuǎn)化為水性漿液，然后在280攝氏度和8Mpa的還原反應(yīng)氛 圍中加氫凈化。然后，對它進(jìn)行連續(xù)結(jié)晶。在最后的結(jié)晶槽中，壓力被降至0.62Mpa，溫度 被降至160攝氏度。 [實(shí)施例1]上述方式得到的含精制對苯二甲酸的漿液被送入分離器/洗滌器一體化的篩選離心傾析 器中(篩選離心分離機(jī))中，然后濾餅通過沖洗閥(卸料閥)。所用的沖洗閥為WO91/09661 所披露的那種。在配置在閥上游的濾餅保留槽里的壓力為0.64Mpa，而配置在閥下游的粉末 儲(chǔ)存槽則暴露于大氣壓下。閥門每次打開一秒鐘，排放23kg濾餅。漿液以每小時(shí)4.5噸的速 率供給篩選離心傾析器中而洗滌液(水)以每小時(shí)2.0噸供給。離心機(jī)分離出來的母液含有900ppm的雜質(zhì)，用以洗滌分離出的濾餅的洗滌液則含有 240ppm的雜質(zhì)。排放的濾餅含有115ppm的雜質(zhì)。它們的液體含量(附在濾餅上的液體的重 量/干燥后濾餅的重量)為4.3%。[對比實(shí)施例1]除了沒有使用洗滌液之外，測試在和實(shí)施例l相同的條件下進(jìn)行。排放的濾餅含有160ppm 的雜質(zhì)。 [對比實(shí)施例2]假定母液和洗漆液不可分離回收，回收液中所含的雜質(zhì)為590ppm。 [對比實(shí)施例3]假定不使用沖洗閥，如果內(nèi)能不可用于蒸發(fā)附在濾餅上的液體，則根據(jù)熱平衡，推測液 體的含量為8.8%。 [結(jié)果]當(dāng)實(shí)施例1與對比實(shí)施例1相比時(shí)，可以看出篩選離心傾析器在濾餅的洗滌中扮演了非 常重要的角色。當(dāng)對比實(shí)施例1和對比實(shí)施例2相比時(shí)，可以看出通過獨(dú)立的回收洗滌液， 可方便的利用雜質(zhì)含量低的洗滌液。當(dāng)實(shí)施例1和對比實(shí)施例3相比時(shí)，可以看出通過使用 內(nèi)能，可節(jié)省很多能量。這些優(yōu)點(diǎn)通過結(jié)合內(nèi)能使用篩選離心傾析器時(shí)可獲得。 [實(shí)施例2]通過低溫氧化反應(yīng)制得的對苯二甲酸漿液在繞過結(jié)晶槽的同時(shí)被直接引入篩選離心傾析 器(篩選離心分離機(jī))。篩選離心傾析器中的壓力保持在0.93Mpa左右。漿液以每小時(shí)20噸 的速率供給，而洗滌液(乙酸)以每小時(shí)18噸的速率供給。在篩選離心傾析器中，通過固液分離，將漿液分離成濾餅和母液。濾餅用洗滌液(乙酸) 洗滌。所洗滌的濾餅輸送到濾餅保留槽，濾餅保留槽的壓力保持在0.93Mpa左右。在濾餅保 留槽的底部，配備有如WO91/09661所披露的沖洗閥，通過打開沖洗閥，儲(chǔ)存在濾餅保留槽 中的濾餅被傳送到暴露于大氣壓下的粉末儲(chǔ)存槽。當(dāng)濾餅從濾餅保留槽傳送到粉末儲(chǔ)存槽中 時(shí)，儲(chǔ)存在附在濾餅上的液體和濾餅中的內(nèi)能被釋放并用作蒸發(fā)附在濾餅上的液體的熱能。 沖洗后，濾餅的液體含量(附在濾餅上的液體的重量/濾餅的干重)為0.2%。因此，在CTA的制備步驟中，在高壓下，通過分離和洗滌對苯二甲酸漿液，可以消除在 迄今為止的CTA制備步驟中所必需的結(jié)晶槽和干燥器。這可簡化整套設(shè)備。 [實(shí)施例3]在實(shí)施例2中，篩選離心傾析器中的反應(yīng)母液在185攝氏度的溫度和0.93Mpa的壓力下 被分離并回收。通過凈化20wtX的反應(yīng)母液，可將剩余部分的反應(yīng)母液循環(huán)利用于氧化反應(yīng) 器中。那就是，通過在高壓下分離和洗滌對苯二甲酸漿液，可以有效的使用儲(chǔ)存在反應(yīng)母液中的能量作為氧化反應(yīng)所需的能量而不被損耗掉。 [實(shí)施例4]在實(shí)施例2中，當(dāng)濾餅在沖洗時(shí)，附在濾餅上的主要含乙酸的溶液大部分以每小時(shí)2噸 的速率被蒸發(fā)。經(jīng)干燥的濾餅部分被夾入蒸發(fā)后的乙酸蒸氣中。然后乙酸蒸氣通過管道從其 底部被引入到固體回收設(shè)備中，液態(tài)的乙酸從固體回收設(shè)備的頂部噴灑入，以使噴灑的乙酸 與夾入在乙酸蒸汽中的對苯二甲酸接觸，由此得到漿液。所得到的漿液被直接供給氧化反應(yīng) 步驟。通過固體回收設(shè)備的乙酸蒸氣含少量的乙酸甲酯副產(chǎn)物。因此，通過回收蒸氣中的乙酸 和乙酸甲酯并將它們供給氧化反應(yīng)步驟，可減少乙酸溶劑的損失。
權(quán)利要求
1.一種制備對苯二甲酸的方法，它包括(E)通過在催化劑存在的條件下，將所說的粗制對苯二甲酸在主要含水的溶劑中和氫接觸，從而至少部分減少粗制對苯二甲酸中雜質(zhì)的步驟；(F)通過降低反應(yīng)溶液的壓力和溫度，在主要含水的溶劑中結(jié)晶對苯二甲酸以制得含對苯二甲酸晶體的漿液的步驟；(G)在不低于大氣壓的壓力下，將所說的漿液分離成精制對苯二甲酸濾餅和主要含水的母液的固液分離步驟；(H)在不低于大氣壓的壓力下，用洗滌液清洗所說精制對苯二甲酸濾餅的步驟；以及(I)蒸發(fā)并除去清洗后任何殘留在所說精制對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體的步驟，其特征在于所說的步驟(G)和步驟(H)在單個(gè)通用設(shè)備中進(jìn)行，在步驟(G)中產(chǎn)生的主要含水的母液的至少一部分被回收并直接或處理后循環(huán)利用于制備對苯二甲酸的步驟中，并且所說的對苯二甲酸濾餅或者殘留在對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體所具有的內(nèi)能被用作步驟(I)中蒸發(fā)殘留在所說對苯二甲酸濾餅內(nèi)/或上的液體的能量的至少一部分。
2. —種制備對苯二甲酸的方法，它包括-(E) 通過在催化劑存在的條件下，將所說的粗制對苯二甲酸在主要含水的溶劑中和氫 接觸，從而至少部分減少粗制對苯二甲酸中雜質(zhì)的步驟；(F) 通過降低反應(yīng)溶液的壓力和溫度，在主要含水的溶劑中結(jié)晶對苯二甲酸以制得含對 苯二甲酸晶體的漿液的步驟；(G) 在不低于大氣壓的壓力下，將所說的槳液分離成精制對苯二甲酸濾餅和主要含水 的母液的固液分離步驟；(H) 在不低于大氣壓的壓力下，用洗滌液清洗所說精制對苯二甲酸濾餅的步驟；以及(I) 蒸發(fā)并除去清洗后任何殘留在所說精制對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體的步驟， 其特征在于所說的步驟(G)和步驟(H)在單個(gè)通用設(shè)備中進(jìn)行，含有對苯二甲酸的晶體回收自在步驟(G)中產(chǎn)生的主要含水的母液的至少一部分，這樣回收得到的晶體再次供給制備對苯二甲酸的步驟，并且所說的對苯二甲酸濾餅或者殘留在對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體所具有的內(nèi)能被用作 步驟(I)中蒸發(fā)殘留在所說對苯二甲酸濾餅內(nèi)/或上的液體的能量的至少一部分。
3. —種制備對苯二甲酸的方法，它包括(E) 通過在催化劑存在的條件下，將所說的粗制對苯二甲酸在主要含水的溶劑中和氫 接觸，從而至少部分減少粗制對苯二甲酸中雜質(zhì)的步驟；(F) 通過降低反應(yīng)溶液的壓力和溫度，在主要含水的溶劑中結(jié)晶對苯二甲酸以制得含對 苯二甲酸晶體的漿液的步驟；(G) 在不低于大氣壓的壓力下，將所說的漿液分離成精制對苯二甲酸濾餅和主要含水 的母液的固液分離步驟；(H) 在不低于大氣壓的壓力下，用洗滌液清洗所說精制對苯二甲酸濾餅的步驟；以及(I) 蒸發(fā)并除去清洗后任何殘留在所說精制對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體的步驟， 其特征在于所說的步驟(G)和步驟(H)在單個(gè)通用設(shè)備中進(jìn)行，在步驟(H)中產(chǎn)生的洗滌液的至少一部分被回收并直接或處理后循環(huán)利用于制備對苯二甲 酸的步驟中，并且所說的對苯二甲酸濾餅或者殘留在對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體所具有的內(nèi)能被用作 步驟(I)中蒸發(fā)殘留在所說對苯二甲酸濾餅內(nèi)/或上的液體的能量的至少一部分。
4. 一種制備對苯二甲酸的方法，它包括(E) 通過在催化劑存在的條件下，將所說的粗制對苯二甲酸在主要含水的溶劑中和氫 接觸，從而至少部分減少粗制對苯二甲酸中雜質(zhì)的步驟；(F) 通過降低反應(yīng)溶液的壓力和溫度，在主要含水的溶劑中結(jié)晶對苯二甲酸以制得含對 苯二甲酸晶體的漿液的步驟；(G) 在不低于大氣壓的壓力下，將所說的漿液分離成精制對苯二甲酸濾餅和主要含水 的母液的固液分離步驟；(H) 在不低于大氣壓的壓力下，用洗滌液清洗所說精制對苯二甲酸濾餅的步驟；以及(I) 蒸發(fā)并除去清洗后任何殘留在所說精制對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體的步驟，其特征在于所說的步驟(G)和步驟(H)在單個(gè)通用設(shè)備中進(jìn)行，所說的對苯二甲酸濾餅或者殘留在對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體所具有的內(nèi)能被用作步驟(I)中蒸發(fā)殘留在所說對苯二甲酸濾餅內(nèi)/或上的液體的能量的至少一部分，并且 夾在步驟(I)產(chǎn)生的蒸氣中的含對苯二甲酸的晶體的至少一部分被回收并作為最終產(chǎn)物。
5. —種制備對苯二甲酸的方法，它包括(E) 通過在催化劑存在的條件下，將所說的粗制對苯二甲酸在主要含水的溶劑中和氫 接觸，從而至少部分減少粗制對苯二甲酸中雜質(zhì)的步驟；(F) 通過降低反應(yīng)溶液的壓力和溫度，在主要含水的溶劑中結(jié)晶對苯二甲酸以制得含對 苯二甲酸晶體的漿液的步驟；(G) 在不低于大氣壓的壓力下，將所說的漿液分離成精制對苯二甲酸濾餅和主要含水 的母液的固液分離步驟；(H) 在不低于大氣壓的壓力下，用洗滌液清洗所說精制對苯二甲酸濾餅的步驟；以及(I) 蒸發(fā)并除去清洗后任何殘留在所說精制對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體的步驟， 其特征在于所說的步驟(G)和步驟(H)在單個(gè)通用設(shè)備中進(jìn)行，所說的對苯二甲酸濾餅或者殘留在對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體所具有的內(nèi)能被用作步驟(I)中蒸發(fā)殘留在所說對苯二甲酸濾餅內(nèi)/或上的液體的能量的至少一部分，并且 步驟(I)中產(chǎn)生的蒸氣的至少一部分被回收并循環(huán)利用于制備對苯二甲酸的步驟。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備對苯二甲酸的方法，其中，步驟(I)中產(chǎn)生的蒸氣被直接供 給步驟(E)的反應(yīng)器，或者，在被供給反應(yīng)器之前，蒸氣在熱交換器中被濃縮以恢復(fù)其內(nèi)能。
7. —種制備對苯二甲酸的方法，它包括(A) 在以含乙酸為主的溶劑中，催化劑存在的條件下，用分子態(tài)氧氧化對二甲苯以獲 得含對苯二甲酸晶體的漿液的步驟；(B) 在不低于大氣壓的壓力下，將所說的槳液分離成含粗制對苯二甲酸濾餅和主要含 乙酸的母液的固一液分離步驟；(C) 在不低于大氣壓力下，用洗滌液清洗所說的粗制對苯二甲酸濾餅的步驟；以及(D) 蒸發(fā)并除去清洗后任何殘留在所說的粗制對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體的步驟， 其特征在于所說的步驟(B)和步驟(C)在單個(gè)通用設(shè)備中進(jìn)行，步驟(B)中制得的母液的一部分被凈化而成為凈化的母液，母液的殘余物被回收至步驟(A) 中，對苯二甲酸從凈化的母液中沉淀，沉淀的凈化母液通過固-液分離被回收并被循環(huán)利用于 制備對苯二甲酸的步驟中，并且所說的對苯二甲酸濾餅或者殘留在所說對苯二甲酸濾餅上/或內(nèi)的液體所具有的內(nèi)能被用作 步驟(D)中蒸發(fā)殘留在所說對苯二甲酸濾餅內(nèi)/或上的液體的能量的至少一部分。
全文摘要
本發(fā)明的目的是為了提供一種以簡單的工藝高能效的制備高純度芳香族二羧酸，如對苯二甲酸的方法。在按照本發(fā)明的制備對苯二甲酸的方法中，固液分離和洗滌步驟在單個(gè)設(shè)備中進(jìn)行，并且在用蒸發(fā)來除去附在對苯二甲酸濾餅上的液體的步驟中，儲(chǔ)存在對苯二甲酸濾餅和/或附于其上的液體中的內(nèi)能被用作蒸發(fā)附在對苯二甲酸濾餅內(nèi)/或上的液體的能量的至少一部分。
文檔編號(hào)C07C51/43GK101244999SQ20081008253
公開日2008年8月20日 申請日期2003年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月14日
發(fā)明者沼田元干, 磯貝隆行, 緒方知彥 申請人:三菱化學(xué)株式會(huì)社;巴工業(yè)株式會(huì)社