专利名称：对二甲苯生产对甲基苯甲酸的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及用对二甲苯生产对甲基苯甲酸的工艺，属于精细化工技术领域。
背景技术：
对曱基苯曱酸可用作医药、农药、有机颜料等的中间体。其制备 方法主要有对二曱苯或对甲基异丙苯硝酸氧化法、对二甲笨空气氧化 法、甲苯羰基化一氧化法等。在对二甲苯空气氧化法过程中，不可避免 地要产生少量的对曱基苯甲醛、对羧基苯甲醛和对苯二曱酸等副产物。 由于对苯二曱酸和对羧基苯曱醛的熔点高，而且几乎不溶于任何有机溶 剂，所以就给对曱基苯曱酸产品的分离提纯带来很多困难。
发明内容
本发明的目的是针对目前生产工艺存在不足，提供一种工艺流程短， 过程筒单，生产成本低，安全性可靠，且生产过程无三废的用对二曱苯生 产对曱基苯曱酸的工艺。
本发明的的技术方案是这样实现的对二甲苯生产对甲基苯曱酸的工 艺，其工艺步骤如下
(1) 催化氧化反应，在反应器中，以对二曱苯为原料，在催化剂的作用 下与空气中的氧气进行催化氧化反应生成对曱基苯曱酸产品以及副产物对 曱基笨甲醛、对羧基苯甲醛和对笨二曱酸等；
(2) 固液分离，对二曱苯催化氧化反应后的物料经过固液分离过滤装 置，滤饼主要为对甲基苯曱醛、对羧基苯曱醛和对苯二曱酸等熔点较高的 易结晶副产物，可进行回收利用；滤液主要为对甲基苯甲酸产品以及未反 应原料对二甲苯等轻组分，进入下一步对二甲苯的蒸发回收装置；
(3)蒸馏脱苯，在真空蒸馏脱苯装置中，对二甲苯真空蒸发，脱除反 应物料中对二曱苯，蒸发的气体经过冷却回收对二曱苯，尾气经过吸收后 回收反应过程中因深度氧化产生的少量'J、分子有机产品；经过脱除对二曱
笨的对曱基苯曱酸粗产品进入下 一 步对曱基苯曱酸的分离提纯步骤； (勺真空蒸馏，在对曱基苯曱酸粗产品精馏塔中，将对曱基苯曱酸粗
产品进行真空蒸馏，脱除轻组分，轻组分经过冷却回收有效产品；
(5) 真空精馏，在回流条件下，在对曱基苯甲酸粗产品精馏塔中，塔 顶经过除杂分离后得精制对曱基苯曱酸；
(6) 液相冷却结晶，经过精制的对曱基苯曱酸液相进入刮片式冷却结
晶器中冷却结晶，得到颗粒均匀的对曱基苯曱酸结晶产品。
所述的催化氧化反应反应器为鼓泡塔式反应器，也可以是鼓泡釜塔式 反应器。
对二曱苯为反应物料，同时也是反应系统过程中的溶剂；催化剂可以 是异辛酸钴，也可以是乙酸钴、乙酸锰等作催化剂；反应的温度为100-180 。C , 4喿作压力为0.0-1.0MPa;
所述的固液分离过滤装置是管道过滤器，也可以是叶片式过滤装置， 固液分离的操作温度为120-180°C;
所述的真空蒸馏脱苯装置可以是釜式蒸馏装置，也可以是塔式蒸馏装 置，操作温度为100-180。C，操作真空压度为0.0-0.1MPa;
对曱基苯甲酸精馏塔可以是釜式间隙精馏塔，也可以是塔式连续精馏 塔，塔顶操作温度为138-182°C,塔釜操作温度为182-248。C，操作真空压 度为0.0-0.1MPa,操作回流比为0-10;
对曱基苯曱酸结晶设备为刮片式冷却结晶器，进入刮片式冷却结晶器 的对甲基苯曱酸的温度为138-182°C。
采用上述技术方案后，本发明只需要使用催化反应器、固液分离器、 蒸馏脱苯蒸馏装置和刮片式冷却结晶器等。本发明的生产工艺及方法是清
洁生产工艺，具有生产成本低、生产稳定性和安全性高、过程无三废的 优点，可直接进行大规模的工业化生产。
附图为本发明以对二曱苯为原料生产对曱基苯曱酸的工艺的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图所示，用对二曱笨生产对曱基苯曱酸的工艺，原料为对二甲苯,
要使用的设备为用催化反应器、固液分离器、蒸馏脱苯蒸馏装置和刮片
式冷却结晶器等。
其工艺步骤如下
(1) 用对二曱苯1500kg、催化剂异辛酸钴6kg,与压缩空气在反应温 度为100-130°C，操作压力为0.2-0.3MPa的塔式鼓泡反应器中对二甲苯 与氧气发生氧化反应5-6hr,生成对曱基苯甲酸产品以及副产物对曱基 苯曱醛、对羧基苯曱醛、对苯二曱酸和水等副产物；
(2) 固液分离，在操作温度为l:30-140。C,采用管道过滤器进行固液 分离的操作，滤饼主要为对曱基苯曱醛、对羧基苯曱醛和对苯二曱酸等 熔点较高的易结晶副产物，可进行回收利用；滤液主要为对曱基苯曱酸 产品以及未反应原料对二曱苯等轻组分，进入下一步对二曱苯的蒸发回 收装置；
(3) 蒸馏脱苯，在对二曱苯蒸馏装置中，对二曱苯真空蒸发，脱除 反应物料中对二曱笨，蒸发的气体经过冷却回收对二曱苯，尾气经过吸 收后回收有效产品；经过脱除对二甲苯的对曱基苯甲酸粗产品进入下一 步对甲基苯曱酸的分离提纯步骤；
(4) 真空蒸馏，在间隙精馏塔中，塔顶操作温度为150-180。C,塔釜 操作温度为200-240°C,操作真空度为0.008-0.08MPa,操作回流比为 0-10;在对甲基苯曱酸粗产品精馏塔中，将物料进行真空蒸馏，脱除轻
组分，轻组分经过冷却回收有效产品；
(5) 真空精馏，在间隙精馏塔中，塔顶操作温度为160-180。C,塔釜 操作温度为200-240°C,搡作真空压度为0.008-0.08MPa,搡作回流比为 0-10回流条件下，在对甲基苯曱酸粗产品精馏塔中，塔顶经过除杂分离 的精制对曱基苯曱酸，塔底为重组分，可进行回收利用；
(6) 液相冷却结晶，经过精制的对甲基苯曱酸液相进入刮片式冷却 结晶器中冷却结晶，得到颗粒均匀的对曱基苯曱酸结晶产品，产品为白 色片状结晶，熔程为178,5-180.5 。C，含量299%，生产过程无三废产生。
权利要求
1、对二甲苯生产对甲基苯甲酸的工艺，其特征在于所述工艺步骤如下(1)催化氧化反应，在化学反应器中，以对二甲苯为原料，在催化剂的作用下与空气中的氧气进行催化氧化反应生成对甲基苯甲酸产品以及副产物对甲基苯甲醛、对羧基苯甲醛和对苯二甲酸等；(2)固液分离，对二甲苯催化氧化反应后的物料经过固液分离过滤装置，滤饼主要为对甲基苯甲醛、对羧基苯甲醛和对苯二甲酸等熔点较高的易结晶副产物，可进行回收利用；滤液主要为对甲基苯甲酸产品以及未反应原料对二甲苯等轻组分，进入下一步对二甲苯的蒸发回收装置；(3)蒸馏脱苯，在真空蒸馏脱苯装置中，对二甲苯真空蒸发，脱除反应物料中对二甲苯，蒸发的气体经过冷却回收对二甲苯，尾气经过吸收后回收反应过程中因深度氧化产生的少量小分子有机产品；经过脱除对二甲苯的对甲基苯甲酸粗产品进入下一步对甲基苯甲酸的分离提纯步骤；(4)真空蒸馏，在对甲基苯甲酸粗产品精馏塔中，将对甲基苯甲酸粗产品进行真空蒸馏，脱除轻组分，轻组分经过冷却回收有效产品；(5)真空精馏，在回流条件下，在对甲基苯甲酸粗产品精馏塔中，塔顶经过除杂分离后得精制对甲基苯甲酸；(6)液相冷却结晶，经过精制的对甲基苯甲酸液相进入刮片式冷却结晶器中冷却结晶，得到颗粒均匀的对甲基苯甲酸结晶产品。
2、 根据权利要求1所述的对二曱苯生产对曱基苯甲酸的工艺， 其特征在于所述的催化氧化反应反应器为鼓泡塔式反应器，也可 以是鼓泡釜塔式反应器。
3、 根据权利要求1所述的对二曱苯生产对曱基苯曱酸的工艺， 其特征在于对二曱苯为反应物料，同时也是反应系统过程中的溶 剂；催化剂可以是异辛酸钴，也可以是乙酸钴、乙酸锰等作催化剂； 反应的温度为100-180°C,操作压力为0.0-1.0MPa。
4、 根据权利要求1所述的对二曱苯生产对曱基苯曱酸的工艺， 其特征在于所述的固液分离过滤装置是管道过滤器，也可以是叶 片式过滤装置，固液分离的操作温度为120-180°C。
5、 根据权利要求1所述的对二甲苯生产对曱基苯曱酸的工艺， 其特征在于所述的真空蒸馏脱苯装置可以是釜式蒸馏装置，也可 以是塔式蒸馏装置，操作温度为100-180°C,操作真空压度为 0.0隱0.1MPa。
6 、根据权利要求1所述的对二曱苯生产对曱基苯甲酸的工艺， 其特征在于对曱基苯曱酸精馏塔可以是釜式间隙精馏塔，也可以 是塔式连续精馏塔，塔顶操作温度为138-182°C,塔釜操作温度为 182-248°C,操作真空压度为0.0-O.lMPa,操作回流比为0-10 。
7、根据权利要求1所述的对二曱苯生产对甲基苯甲酸的工艺， 其特征在于对曱基笨曱酸结晶设备为刮片式冷却结晶器，进入刮 片式冷却结晶器的对曱基苯曱酸的温度为138-182°C。
全文摘要
对二甲苯生产对甲基苯甲酸的工艺，其工艺步骤如下对二甲苯与空气中的氧气进行选择性催化氧化反应；反应物料进行固液分离，除去对甲基苯甲醛、对羧基苯甲醛和对苯二甲酸等熔点较高的易结晶副产物；，在对二甲苯蒸馏装置中，脱除反应物料中对二甲苯；在间隙精馏塔，物料进行真空蒸馏，进一步脱除轻组分杂质；在对甲基苯甲酸粗产品精馏塔中，塔顶经过除杂分离的精制对甲基苯甲酸；经过精制的对甲基苯甲酸液相进入刮片式冷却结晶器中冷却结晶，得到颗粒均匀的对甲基苯甲酸结晶产品。本发明具有安全可靠，产品收率高、生产成本低，环保等优点。
文档编号C07C63/00GK101177393SQ200610097428
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月8日 优先权日2006年11月8日
发明者刘顺兆 申请人:扬州市刘氏化工有限公司