[发明专利]对苯二甲酸二甲酯生产防止结垢的方法

说明书

本发明是涤纶原料对苯二甲酸二甲酯（DMT）生产防止设备结垢和回收催化剂的一种方法。

目前国内外WITTEN工艺（西德专利949564，1041945）在涤纶原料DMT生产中占居相当重要的地位;但WITTEN法尚有一些众所周知的缺点。由于氧化催化剂醋酸钴、醋酸锰存在于氧化以后的酯化、蒸馏各工序的主物料中，催化剂中的钴锰离子易和主物料生成一些分子量较大的有机酸盐类（如对苯二甲酸钴）沉渣、结垢，堵塞管道。造成装置运行周期短，易发生事故停车;另一方面，为了维持酯化塔（8）、蒸馏塔（10）的正常操作，不使钴锰有机盐沉积结垢，通常控制酯化塔（8）、蒸馏塔（10）的操作条件不在最佳状态：酯化率较低、蒸馏塔蒸出率低，因而亦造成了原料对二甲苯（PX）利用率低。

本发明的目的是解决DMT生产过程中钴锰有机盐的沉积结垢问题，杜绝由于管线、设备堵塞而造成的事故停车，提高装置生产稳定性，降低原料消耗。回收催化剂，增加经济效益。

本发明是采用“萃取脱钴（锰）”的办法，防止系统结垢。检验证明，垢物主要是金属钴（锰）和对苯二甲酸的生成盐。主物料中钴锰离子越多，垢物生成量越大。若氧化反应之后的主物料用萃取剂在萃取设备内将钴、锰离子脱除，那么在酯化工序、蒸馏工序就不存在钴锰有机盐。从而可避免设备结垢。酯化塔（8）、蒸馏塔（10.9）的操作条件亦可进一步优化：酯化塔（8）塔底主物料酸度可由6-8（mgKOH/g）降到2（mgKOH/g）;酯化深度可由97%提高到99.2%;蒸馏塔（10）塔底残液含DMT由5-7%降到＜3%，残液量可减少1/3;DMT后蒸发器（11），醇介塔（12）的负荷可因此而减轻;整个过程可提高原料利用率2%以上。

本发明所述工艺是，氧化塔（1）塔底主物料进入汽提缓冲塔（2），汽提缓冲塔起降温降压和分离未反应对二甲苯（PX）的作用，缓冲塔（2）塔釜的主物料靠位差送至萃取塔（3）上部进口;萃取剂醋酸水溶液由储罐经泵输送至萃取塔（3）下部进口。油相主物料自上而下，水相自下而上进行液相萃取，油相主物料中的氧化催化剂醋酸钴，醋酸锰便溶于水相由萃取塔顶流出，萃取后水相含醋酸钴浓度为0.02～0.04%，储于钴锰回收罐（5），以回收其中的钴锰醋酸盐。主物料自萃取塔塔底自流至氧化物料罐（6），氧化物料罐（6）内附有加热蒸汽蛇管，以保证由加压泵输送至酯化工序的物料温度＞135℃。

本发明所述工艺，其特征是，萃取工序包括汽提缓冲塔（2），萃取塔（3）、萃取剂储罐（4）、氧化物料罐（6）、机泵等部份组成，萃取塔为化工通用设备，塔体为圆柱形，内有多层隔板和多层转动圆盘;多层转动圆盘由一中心轴带动，以使油相、水相混合均匀。氧化物料罐（6）为竖式或卧式圆柱体，内附设升温蒸汽排管或蛇管，物料由过热蒸汽加热至135℃以上。汽提缓冲塔（2）系化工通用设备，内有多层舌形塔板，起降压、降温、汽提PX作用。

本发明所述方法，萃取剂系本系统中的废水，废水含醋酸1-10%，甲醇1-3%，甲酸3%，醋酸浓度3-5%最为理想。

本发明所述方法，萃取操作是在常压下，温度在90-100℃进行。操作油剂比（主物料/萃取剂）为1/3-1/1。

实施例：

取氧化物料100克，系统废水100克（油剂比-1/1），保持温度为90℃，放入分液漏斗中充分震荡半分钟，静置两分钟后分离水相和油相。并分析各相所含钴锰量：（单位：PPM）

项目    萃取前    萃取后

相别 Co⁺⁺Mn⁺⁺Co⁺⁺Mn⁺⁺

水相    1    0    0    95    9.4

2    0    0    79    7.5

油相    3    118    10    20    0.4

4    100    8    19    0.3

Co⁺⁺在水相和油相的分配比：4.0～5.0

Mn⁺⁺在水相和油相的分配比：23.0～25.0