[发明专利]邻二甲苯或间二甲苯氧化反应液的处理方法

说明书

本发明涉及精细化工技术领域，特别涉及一种邻二甲苯或间二甲苯氧化反应液的处理方法，所述方法使用的处理系统包括：脱轻设备100；脱重设备200；精馏设备300；精制设备400。所述方法包括：对氧化反应液进行脱轻操作，分离轻组分，形成脱轻母液；对脱轻母液进行脱重操作，分离重组分，形成脱重轻组分；对脱重轻组分进行精馏，分离中间组分，形成精馏母液；对中间组分进行处理，经氧化反应后循环到脱轻操作或脱重操作中，或经分离获得产物甲基苯甲醇和甲基苯甲醛；以及对精馏母液进行精制，分离苯甲酸和精制残液，获得产物甲基苯甲酸。本发明所述系统和方法不仅可以减少在对氧化反应液处理过程中的产品损失，而且还可以显著提高甲基苯甲酸的纯度。

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，特别涉及一种邻二甲苯或间二甲苯氧化反应液的处理方法。本发明所述方法不仅可以减少在对氧化反应液处理过程中的产品损失，而且还可以显著降低单一杂质苯甲酸的含量，提高甲基苯甲酸的纯度。

背景技术

在现有技术中，采用二甲苯空气氧化，以生产甲基苯甲酸。以间二甲苯为例，公开文献资料(Qinbo Wang、Youwei Cheng和Lijun Wang等人，Reaction Mechanism andKinetics for the Liquid-phase Oxidation of meta-Xylene to meta-PhthalicAcid.AIChE J.,2008,54:第2674-2688页)报道：间二甲苯空气氧化反应历程如下：

在该氧化反应历程中，目标产物间甲基苯甲酸为氧化中间产物。按上述反应历程可进一步被氧化成间羟甲基苯甲酸、间羧基苯甲醛和间苯二甲酸。通常，在间二甲苯空气氧化制备间甲基苯甲酸过程中，为了控制目标产物间甲基苯甲酸的选择性，必须使反应停留在中间反应步骤，这样使得间二甲苯的转化率一般不超过40％，而且不可避免的要产生大量的中间产物间甲基苯甲醇、间甲基苯甲醛。

以目前传统的间甲基苯甲酸的生产方法(如CN105237344B、CN105237343B、CN105348067A、CN1333200A等)为例，间二甲苯的氧化反应液组分包括：间二甲苯含量约55-65％、间甲基苯甲醇的含量约4-8％、间甲基苯甲醛含量约1-4％、间甲基苯甲酸含量约23-30％、间苯二甲酸含量约1-2％、间羧基苯甲醛和间羟甲基苯甲酸等高沸点中间产物的含量约0.5-1％，其它产物苯甲酸等约1％。目前，工业上通过对该氧化反应液进行精馏处理，得到目标产物间甲基苯甲酸。精馏过程中，待分离体系中所有的苯环上含羧基的化合物由于受热，会发生脱羧反应，生成苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇、甲苯等降解产物，这些产物最终循环回氧化反应体系中后，全部转化成了苯甲酸。

现有技术中公开了对氧化反应液进行精馏分离的技术。CN106831393A中，将氧化反应液进行以下的步骤：(1)初蒸，在蒸馏釜中直接蒸馏3-4小时，蒸出未反应完全的间二甲苯回收后循环回氧化系统套用，采用常压蒸馏，蒸馏釜气相出口有间甲基苯甲酸在视镜上出现停止蒸馏，蒸馏釜残进入精馏操作单元；(2)精馏，采用间歇操作，在精馏塔中对上述步骤得到的高沸点组分混合物进行间歇精馏，先得到沸点低于间甲基苯甲酸的前馏分，循环回反应器中继续反应，然后继续精馏得产品粗间甲基苯甲酸。为了尽可能多的回收间甲基苯甲酸，精馏后期需逐渐升高塔釜温度至285℃，精馏结束后塔釜得到精馏残渣。该精馏残渣经过了高温长时间的精馏，且反应液中醛和醇的含量较高，导致该精馏残渣中存在大量的醇酸酯化形成的高沸点酯、羟醛缩合和醛简单二聚形成的高沸点有色杂质、羧基脱羧偶联形成的高沸点联苯类化合物、羧基脱羧形成的低沸点苯甲酸等，最终使精馏残渣为沥青状的有刺激性气味的固废，构成了显著的环保压力，增加了生产成本费用。该技术未给出任何具体实施效果的实施例，但按上述现有技术的操作方法，根据现有大生产实际情况，每生产1000公斤的间甲基苯甲酸，将产生400-450公斤的精馏残渣，以原料间二甲苯为基准，考虑物料的循环使用后，以原料间二甲苯为基准的间甲基苯甲酸的摩尔得率为65-70％。