本发明属于增塑剂生产领域，特别涉及一种偏三甲苯氧化制偏苯三酸酐的方法。
背景技术：
偏苯三酸酐 (TMA) 简称偏酐，又名 1，2，4—苯三甲酸酐，外观为白色或为微黄色针状结晶体。偏苯三酸酐分子结构中含有羧酸及酸酐结构，兼具苯甲酸及苯酐的化学性质，可与醇反应生成酯或聚酯，与碱反应生成盐，与氨 (胺) 反应生成酰胺—酰亚胺，在催化剂作用下与烃发生缩合反应等，使得其在生产PVC树脂增塑剂、聚酰亚胺树脂漆、水溶性醇酸树脂、环氧树脂固化剂、低压及脉冲电力容器的浸渍剂、电影胶片、水处理剂以及表面活性剂等方面具有广泛的应用。
偏苯三酸酐的生产方法主要有偏三甲苯气相空气氧化法、偏三甲苯液相硝酸氧化法、偏三甲苯液相空气氧化法和间二甲苯甲醛液相空气氧化法。其中偏三甲苯液相空气氧化法具有原料较易得到、原料及公用工程消耗低等优点，是目前国内外工业生产偏苯三酸酐的主要方法。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种偏三甲苯氧化制偏苯三酸酐的方法，以多酸-金属氧化物催化剂催化氧化偏三甲苯制得偏苯三甲酸，再成酐制得偏苯三酸酐。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种偏三甲苯氧化制偏苯三酸酐的方法，其创新点在于：以偏三甲苯为原料，加入带水剂，在催化剂的作用下进行氧化反应，具体包括如下步骤：
（1）分段氧化：将原料偏三甲苯和带水剂按质量比为1:2～8比例加入反应釜，搅拌，升温至50～90℃，加入催化剂；控制压力在0.2～1.0Mpa，此时为第一氧化段，第一氧化段反应时间为0.5～2h，反应温度为100～150℃，第一氧化段反应完成后即开始第二氧化段反应，控制反应温度在130～250℃，控制压力在0.8～2.0Mpa，当尾气氧含量达到3%～10%时氧化反应结束；
（2）氧化完成后的物料经成酐、成酐、提浓、精制、结片工序后得到偏苯三酸酐产品。
进一步地，所述（1）中所述的带水剂为乙酸。
进一步地，所述（1）中所述的催化剂为：V2O5、TiO2、MnO、Mn2O3、Mn3O4和CoO、NiO等的其中一种或多种。
进一步地，所述（1）中所述的氧化剂为空气、氧气中的一种或多种。
本发明的优点在于：
（1）本发明偏三甲苯氧化制偏苯三酸酐的方法，偏三甲苯氧化原来由溴自由基引发改为金属酶引发，原来的乙酸钴和乙酸锰催化剂改为特制的金属催化剂，降低了反应温度与反应压力，使得生产成本降低了20%，同时副反应的减少，使得固废的处理量下降了50%；
（2）本发明偏三甲苯氧化制偏苯三酸酐的方法，采用分段氧化工艺，使得氧化的转化率得到提高，使得偏苯三酸酐的产品的含量从目前的97%以上提高到99%以上。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
（1）将400Kg偏三甲苯、1000Kg乙酸放入反应釜中，再加1KgCoO与1Kg MnO。 控制温度 60℃，开动搅拌混合，使催化剂完全溶解。将温度升至110℃，压力 0.6Mpa，通入空气进行一段氧化反应，控制氧化温度100-150℃，氧化压力 0.6-0.8Mpa，反应1h；进行二阶段氧化反应，控制氧化温度130-200℃，压力0.8-1.5Mpa，调节空气流量使之达到2000m3/h。当尾气氧含量达3%-10%时氧化结束。
（2）氧化物料经脱水成粗酐，釜温控制在 200-250℃。成酐过程中产生的稀醋酸送入精馏塔，提浓后回用。
（3）粗酐经减压精馏分除副产品得成品偏苯三酸酐。 釜温控制在200-280℃，真空度为＜3000pa。经检测，偏苯三酸酐含量99.2%。
实施例2
（1）将500Kg偏三甲苯、1000Kg乙酸放入反应釜中，再加1Kg Mn2O3与1Kg CoO、1kg V2O5。 控制温度80℃，开动搅拌混合，使催化剂完全溶解。将温度升至100℃，压力 0.5Mpa，通入氧气与空气进行一段氧化反应，控制氧化温度100-150℃，氧化压力 0.6-0.9Mpa，反应1h；进行二阶段氧化反应，控制氧化温度130-200℃，压力0.9-2.0Mpa，调节气体流量使之达到1800m3/h。当尾气氧含量达3%-10%时氧化结束。
（2）氧化物料经脱水成粗酐，釜温控制在 200-250℃。成酐过程中产生的稀醋酸送入精馏塔，提浓后回用。
（3）粗酐经减压精馏分除副产品得成品偏苯三酸酐。 釜温控制在200-280℃，真空度为＜3000pa。经检测，偏苯三酸酐含量99.16%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。