[发明专利]一种混合芳香二甲酸的生产方法

权利要求书

1.一种混合芳香二甲酸的生产方法，采用对二甲苯和C8芳烃的抽提物经分离后产物为反应原料，通过两级氧化反应，制得混合芳香二羧酸；其步骤如下：

1）氧化反应：对二甲苯通入第一氧化反应器，含间二甲苯浓度较高的C8芳烃抽提物送至第二氧化反应器，将二甲苯原料、醋酸溶剂和催化剂通过管道通入第二氧化反应器中；将醋酸溶剂和催化剂通过管道通入第一氧化反应器中，空气或者富氧气体经压缩后经进气管通入第一氧化反应器和第二氧化反应器，二甲苯与空气在催化剂的作用下催化氧化生成混合苯二甲酸；氧化产生的能量转化成溶剂的潜热通过尾气带走，产物固体的浆料从反应底部抽出，至浆料处理单元；

 2）浆料处理：其包括固液分离、加氢精制和结晶分离；

所述固液分离将氧化反应器的浆料通过氧化结晶器四级结晶；氧化结晶器由4个串连的连续全混结晶器组成，第一级结晶器的温度为190～200℃，第二级结晶器的温度为160～170℃，第三级结晶器的温度为90～120℃，第四级结晶器的温度为50～70℃；第四结晶器出口浆料通过过滤单元，液体部分抽出至催化剂和残渣处理单元，部分返回第一氧化反应器（100）；固体则通过干燥处理，送入精制工段；

所述加氢精制将混合二甲酸溶解于水中，在固定床反应器内与氢气发生催化还原反应，将部分（90~95%）的醛转化为易溶于水的甲基苯甲酸；加氢反应温度为250～300℃温度，5～10Mpa压力，催化剂为钯碳，完全浸没在溶液中浆料在反应器中的停留时间为3～10min；通过加氢过程，质量分数99%的羧基苯甲醛被去除；

所述结晶分离将加氢精制后的浆料通入精制结晶器，结晶器排出浆料通过固液分离系统进行分离，固液分离操作伴有去离子水冲洗，提纯后的产物通过干燥，制得高纯度对苯二甲酸（TA）和间苯二甲酸（IA）二元组成的混合产品；

3）能量回收：第一氧化反应器、第二氧化反应器、第一结晶器以及第二结晶器的尾气通入到能量回收系统，能量回收系统包括：多级冷凝冷却设备、高压吸收塔和膨胀机；所述多级冷凝冷却设备产生中压蒸汽，中压蒸汽作为脱水塔再沸器或者汽提塔、干燥机的热源；所述高压吸收塔利用酸洗和水洗回收有机物质；所述膨胀机回收压力能带动压缩机压缩空气；一部分的冷凝液返回到第一氧化反应器和第二氧化反应器，一部分冷凝液被抽出通入到溶剂脱水系统，将反应产生的水抽出；

4）溶剂脱水及催化剂回收系统：从能量回收系统抽出的冷凝液通入到溶剂脱水系统，第二结晶器顶部抽出的醋酸蒸汽通入到溶剂脱水系统；脱水后的高浓度醋酸为反应器生产的溶剂来源或高压吸收塔以及浆料处理系统洗涤液；浆料处理系统得到的部分母液返回到反应器作为循环溶剂；部分母液抽出进行母液净化和催化剂回收；母液中醋酸的回收采用蒸发汽提的方法，回收的溶剂和催化剂返回到反应器。

2.根据权利要求1所述的混合芳香二甲酸的生产方法，其特征在于：所述反应原料来源于C8芳烃抽提物经分离后的产物，或者通过质量分数>99.5%的对二甲苯和间二甲苯按比例为20：1～3：1配制；优选的比例为10：1～5：1。

3.根据权利要求1所述的混合芳香二甲酸的生产方法，其特征在于：所述第一氧化反应器和第二氧化反应器的条件为：压力为0.5～2.5Mpa，温度为150～220℃，水含量5~15%（质量含量），尾氧浓度为3%~6%（摩尔含量），反应时间为30~100min。

4.根据权利要求1所述的混合芳香二甲酸的生产方法，其特征在于：所述催化剂为钴锰溴催化剂，催化剂钴、锰、溴三种离子的总质量浓度为500～3000ppm，钴锰原子比为30～0.3，钴锰离子总浓度与溴离子的原子比为0.5～2.5。

5.根据权利要求1所述的混合芳香二甲酸的生产方法，其特征在于：第一级结晶器温度比氧化反应器温度高10~15℃，第二级结晶器中溶剂大量闪蒸，回收溶剂汽化潜热；第三级结晶器控制降低体系温度至常压；第四级结晶器通过真空蒸发。

6.根据权利要求1所述的混合芳香二甲酸的生产方法，其特征在于：所述催化剂采用醋酸钴、醋酸锰和溴化氢的混合物；所述氧化反应器采用选择带有搅拌桨的釜式反应器或者带有气体分布器的鼓泡塔反应器；反应停留时间为50～120分钟。

7.根据权利要求6所述的混合芳香二甲酸的生产方法，其特征在于：所述氧化反应器采用搅拌釜反应器。