[發(fā)明專利]在對苯二酸生產(chǎn)中回收有機酸、催化劑和水

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85101740.1
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1010937B
• 公開（公告）日: 1990-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 迪克森;W·S·米勒
• 申請（專利權(quán)）人: 安哥洛化工公司
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C07C51/255;C07C63/26
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅才希

本發(fā)明適用于回收對苯二酸生產(chǎn)過程中所得的有機酸、水和水洗液中其它有價值的成分，并將其再循環(huán)應用。

工業(yè)級的對苯二酸主要用對二甲苯液相空氣氧化法生產(chǎn)。在一個典型過程中，溶劑、空氣、對二甲苯和催化劑連續(xù)通入氧化反應器，氧化反應在高溫下進行。溶劑可用醋酸，催化劑可用一種或多種多價金屬如鈷或錳。可再生的自由基源用溴。苯二甲酸離開反應器呈淤漿狀，送至收集器，收集器在低于反應器的溫度和壓力下操作，反應物經(jīng)過離心，洗滌和干燥就得到結(jié)晶的對苯二酸。科爾克-奧茨默在化學工業(yè)百科全書第17卷（1982）749頁中描述了對二甲苯液相空氣氧化法生產(chǎn)對苯二酸的典型工藝。對其它苯二酸的生產(chǎn)工藝有相似的步驟，使用相似的原料。

水洗對苯二酸時，水洗液會攜帶未結(jié)晶的對苯二酸，不需要的付產(chǎn)物如甲苯甲酸和苯甲酸以及對苯二酸晶體中的催化劑。對苯二酸生產(chǎn)裝置放出大量的洗滌水，環(huán)境污染標準禁止將未經(jīng)處理的水放入天然排水道中，在過去，為將洗滌水中污染環(huán)境的組分除去，需將水長時間地保留在生物氧化池中，借微生物的作用減少某些成分使之轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。但是，這種處理方法即昂貴又費時。此外，生物氧化池尚不能除去洗滌水中含有的全部組分，所以不可能將水循環(huán)使用。

重要的是，以前處理洗滌水的方法不能將水中任何組分回收后再利用。當組分在生物氧化池中處理并除掉時，它們或被細菌毀壞，或沉降在氧化池底，成為無用的淤渣。

因此，在技術(shù)上需要一種處理生產(chǎn)對苯二酸產(chǎn)生的洗滌水的先進工藝。新工藝應能除去洗滌水中的組分，使水解放入天然排水道中或，能循環(huán)再用于生產(chǎn)對苯二酸。新工藝能將洗滌水中有價值的組分回收并再用于生產(chǎn)對苯二酸則更好。更理想的新工藝在裝置中應能把再生過程的再生物質(zhì)也回收并再用于生產(chǎn)酸的過程。新工藝應有效并經(jīng)濟上合算，更有利于省掉生物氧化池技術(shù)所需的大面積場地。本發(fā)展?jié)M足了這些目的。本發(fā)明的其它目的在下文中也是明顯的。

本發(fā)明是一種處理生產(chǎn)對苯二酸過程中產(chǎn)生的洗滌水的工藝。洗滌水含對苯二酸，金屬催化劑和有機酸性付產(chǎn)物。工藝包含下列各步驟：將洗滌水送入過濾介質(zhì)除去未溶解的固體酸，將過濾的水送入氫離子型的陽離子交換樹脂除去金屬催化劑，再將水送入陰離子交換樹脂除去溶解的對苯二酸和有機酸付產(chǎn)物。處理過的水和某些由洗滌水脫掉的組分經(jīng)回收并再用于生產(chǎn)對苯二甲酸。描述了本工藝所需的裝置，定量的洗滌水被處理后，裝置用再生劑再生，再生劑也被回收并再用于生產(chǎn)對苯二酸。

圖1是本發(fā)明中反應周期的裝置及工藝流程。

圖2是本發(fā)明中再生周期的裝置及工藝流程。

依照本發(fā)明，圖1和圖2是處理來自對苯二酸生產(chǎn)工藝中的洗滌水的裝置示意圖。圖1是反應周期，圖2是再生周期。洗滌水來自對苯二酸生產(chǎn)過程的水洗周期。洗滌水含未結(jié)晶的對苯二酸，金屬催化劑和不需要的有機酸付產(chǎn)物。本工藝能有利地處理上述對苯二酸生產(chǎn)過程中的洗滌水，但也能用于任何生產(chǎn)對苯二酸的工藝中，處理含類似的有機酸和催化劑的洗滌水。早期生產(chǎn)對苯二酸的氧化反應所用的催化劑中含多價金屬如鈷和錳。有機酸付產(chǎn)物含對甲苯甲酸，苯甲酸和其它有機酸。

對苯二酸生產(chǎn)工藝的洗滌水最初溫度很高約達300°F。處理洗滌水的設備裝有離子交換樹脂。在300°F下，樹脂會受到破壞而降低處理能力。因此，洗滌水要冷卻到不損壞樹脂的溫度再進入裝置。140°F對目前的樹脂已足夠安全，如樹脂能承受更高的溫度，洗滌水的溫度也可更高。此外，低溫妨礙水過系統(tǒng)，所以水在進入裝置前不要低于32°F。

在圖1中，洗滌水經(jīng)導管11流入過濾器12。過濾介質(zhì)13除去洗滌水中不溶解的酸性固體物。砂、無煙煤和石榴石可用做過濾介質(zhì)，其顆粒度以不溶酸性固體能沉降為宜。砂是一種好的過濾介質(zhì)，其顆粒直徑為0.3-1.0mm，以0.45mm或約40目為佳。

過濾以后，洗滌水經(jīng)導管14進入陽離子床層15。床層裝氫離子型陽離子樹脂16，用于除掉催化劑如鈷和錳，以免污染后面的陰離子樹脂。本發(fā)明采用Sybron公司（伯明翰，新澤西）生產(chǎn)的Ionac????C-250強酸性氫離子型樹脂。