[發明專利]懸浮結晶生產對二甲苯的方法

有效

• 申請號: 201310236914.3
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN104230638A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 陳亮;郭艷姿;張鴻翔;顧軍民;鐘思青
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C15/08
• 分類號: C07C15/08;C07C7/14
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技術領域

本發明涉及一種懸浮結晶生產對二甲苯的方法。

背景技術

對二甲苯（PX）是一種重要的有機化工原料，主要用作制取精對苯二甲酸（PTA）和對苯二甲酸二甲酯（DMT）的原料，PTA則用來制造聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等聚酯產品。目前，中國已經成為全球PX生產第一大國，總產量占全球產量的10%以上，截至2011年底，我國已擁有13套PX生產裝置，總產能達到811萬t/a。近年來，我國聚酯工業持續高速發展，受聚酯行業的推動，國內PTA生產能力也迅速擴張，PX供應遠不能滿足PTA產能擴張的需求，未來幾年我國PX消費將保持良好的增長勢頭，PX供應的短缺局面一直會存在，從而不得不增加進口。2011年我國進口PX達到498.2萬t，預計到2015年將超過700萬t。

分離混合二甲苯是對二甲苯的主要生產方法。混合二甲苯主要由對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯和乙苯組成，各組分之間的沸點相差很小，使用精餾方法幾乎不能得到高純度的PX產品，但是這些組分之間熔點相差卻較大，可采用結晶法分離得到高純度對二甲苯。事實上，結晶法是模擬移動床吸附分離技術出現之前工業上生產對二甲苯的唯一方法。

專利US5498822公開了一種生產對二甲苯的結晶方法，該方法先通過預冷器對混合二甲苯原料進行預冷卻，然后通過單級結晶得到對二甲苯晶體，對二甲苯晶體經洗滌后熔化得到高純度的對二甲苯產品，洗滌液為純的液態對二甲苯產品。單級結晶過程中，為獲得較高的回收率，結晶溫度通常較低，所得對二甲苯晶體溫度也較低，使用純的液態對二甲苯產品洗滌晶體時，純對二甲苯容易在洗滌過程中重結晶析出，進而堵塞過濾通道，使洗滌過程難以進行，難以取得良好的洗滌效果，從而影響產品純度。對二甲苯結晶過程中為保障結晶器的換熱效果，需要使用刮刀不間斷地將換熱面上的晶體刮下，從而不可避免地會產生大量的細晶，在進行后續固液分離時，即使是采用高效的離心分離設備，也會有部分細晶進入到離心母液中，這部分細晶如果不加以回收利用而是直接排出，不僅會造成系統冷量的損失，而且也會造成對二甲苯的產品損失。

中國專利“對二甲苯的生產方法”（專利申請號：201210325110.6）通過采用老化釜，利用溫度較高的原料對低溫晶體進行漿化和升溫，使升溫后的對二甲苯晶體便于洗滌和過濾分離，從而保障了產品純度。但是該技術方案也存在一些不足：1）高溫的原料全部進入老化釜中，由于老化釜為絕熱操作，當進入老化釜中的低溫晶體量發生波動時，即原料量與低溫晶體量不匹配時，老化釜的溫度會發生較大的波動，而老化釜溫度的不穩定，直接影響后續洗滌效果是否穩定，即影響最終產品純度的穩定性。當進入老化釜的低溫晶體量低于設計值時，原料會將部分低溫晶體熔化，老化釜溫度會因為熔化吸熱而出現降低，且熔化的晶體無法再結晶析出，從而造成產品產量的下降。當進入老化釜的低溫晶體量高于設計值時，原料會被低溫晶體所冷卻，導致一部分對二甲苯結晶析出，老化釜溫度會因為結晶放熱而出現升高。不論是低溫晶體發生熔化還是原料中部分對二甲苯結晶析出，均導致老化釜中的晶漿固含量出現波動，即產品產量出現波動，而且也給后續的固液輸送和固液分離帶來不便。2）該方案采用固液增稠設備，對結晶后的晶漿進行增稠，使晶漿預分離出一部分母液，提高的后續固液分離設備的處理能力。但是在使用固液增稠措施時，增稠后的晶漿由于固含量的增加，其流動性急劇下降，特別容易導致晶漿輸送管路的堵塞，嚴重時會造成固液處理設備的進料中斷。3）在增稠過程中，預分離出的母液中容易攜帶部分對二甲苯晶體，特別是在使用重力增稠設備時，這種現象尤為明顯，這些被攜帶出來的晶體因為沒有進行回收，因而造成了產品的損失。4）使用離心分離設備進行固液分離時，由于對二甲苯晶體在結晶器中被刮刀打碎或者在固液輸送時被泵的葉片打碎，因而會有部分細晶進入到離心母液中，這部分細晶因為沒有進行回收，因而也造成了系統冷量和產品的損失。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有對二甲苯結晶生產中存在的產品純度不穩定、產品產量不穩定的問題，提供一種新穎的懸浮結晶生產對二甲苯的方法。