[发明专利]TMA反应器高压脱水装置及方法

说明书

本发明公开了一种TMA反应器高压脱水装置，其反应器的上方设置有反应第一冷凝器，所述反应器在其顶部通过气相管线与所述反应第一冷凝器管道连接，所述反应第一冷凝器在其底部与所述反应器管道连接；还包括反应第二冷凝器和脱水塔，所述反应第一冷凝器在其顶部通过气相管线与所述脱水塔管道连接，所述脱水塔在其底部通过回流管与所述反应器管道连接；所述脱水塔内在其上端设置有收液盘，所述收液盘包括圆环形的盘体、还包括圆锥形的穹顶，所述盘体通过阀门与脱水塔外部的排液管道连接。本发明还提供了使用以上装置进行脱水的方法。本发明降低了偏苯三甲酸制备过程中的催化剂消耗，减少设备腐蚀。

技术领域

本发明涉及偏苯三酸酐生产装置，具体涉及一种以偏三甲苯制备偏苯三甲酸的装置。

背景技术

偏苯三酸酐，简称偏酐或TMA。其生产工艺是以1、2、4三甲基偏三甲苯液相空气连续催化氧化法制备偏苯三甲酸，再通过脱酸、脱水制备偏苯三酸酐生产工艺。在偏三甲苯液相空气催化氧化法生产偏苯三甲酸过程中，每吨偏三甲苯氧化成偏苯三甲酸要生成675Kg水，由于反应生成大量水，反应器中水含量的升高，严重抑制反应的进行，大大降低了反应的转化率。目前国内外偏三甲苯液相空气催化氧化法生产偏苯三甲酸装置，不管是连续液相氧化法还是间隙液相氧化法都没有采取主动抽水措施，而是通过调整催化剂配比来促进反应深度的加深。以上方法的弊端在于：一是增加了催化剂的消耗，二是由于反应促进剂四溴乙烷配比量的增加，加大了设备腐蚀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于降低偏苯三甲酸制备过程中的催化剂消耗，减少设备腐蚀。

为解决上述技术问题，本发明的TMA反应器高压脱水装置，包括反应器，所述反应器的上方设置有反应第一冷凝器，所述反应器在其顶部通过气相管线与所述反应第一冷凝器管道连接，所述反应第一冷凝器在其底部与所述反应器管道连接；还包括反应第二冷凝器和脱水塔，所述脱水塔设置在所述第一冷凝器上方，所述反应第二冷凝器设置在所述脱水塔的顶部；所述反应第一冷凝器在其顶部通过气相管线与所述脱水塔管道连接，所述脱水塔在其底部通过回流管与所述反应器管道连接；所述脱水塔内在其上端设置有收液盘，所述收液盘包括沿脱水塔内壁边缘布置的圆环形的盘体、还包括设置于所述盘体上方的圆锥形的穹顶，所述穹顶的下边缘延伸至所述盘体正上方，所述穹顶的下边缘高于所述盘体上表面设置；所述盘体通过阀门与脱水塔外部的排液管道连接。

本发明还提供了一种TMA反应器高压脱水方法，包括以下步骤：

A、以偏三甲苯、空气为原料，以醋酸为溶剂，以醋酸钴、醋酸锰为催化剂，以四溴乙烷为促进剂，在220～230℃、2.1MPa的条件下进行反应；本步骤中，各反应物的添加重量比是：偏三甲苯:醋酸:醋酸钴:醋酸锰:四溴乙烷=1:6:0.0052:0.0059:0.002；

B、高温、高压的气液混合物通过反应器顶部气相管线进入反应第一冷凝器，冷凝液回流入反应器，未冷凝的气象物料从高压脱水塔底部进入，通过脱水塔塔顶反应第二冷凝器冷凝产生气液交换使得塔顶水含量增高；

C、脱水塔塔底母液水含量降低并通过回流管流回反应器继续参加反应；脱水塔顶部的收液盘内的稀醋酸液体通过阀门及管道向外抽出。

本发明的技术效果体现在：采用高压脱水塔降低了反应器中的水含量，有效地解决了反应生成水对反应的抑制作用，提高了反应转化率，降低了催化剂的消耗，减少了设备腐蚀。

附图说明

图1 是本发明的TMA反应器高压脱水装置的结构示意图。

图2 是图1中脱水塔部分的局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的的具体实施方式作进一步说明。