專利名稱:以鄰二甲苯或萘的催化氧化產(chǎn)物直接生產(chǎn)增塑劑的制作方法
本發(fā)明屬于化學(xué)化工技術(shù)領(lǐng)域：
，是一種關(guān)于以空氣催化氧化鄰二甲苯或萘所得到的氧化產(chǎn)物直接生產(chǎn)增塑劑的新方法。
現(xiàn)代鄰苯二甲酸酯類增塑劑的生產(chǎn)和鄰苯二甲酸酐的生產(chǎn)，是在不同廠地的設(shè)備中進(jìn)行，而且鄰苯二甲酸酐的精制和鄰苯二甲酸酯類增塑劑的生產(chǎn)，在主要設(shè)備上有同樣結(jié)構(gòu)。這樣，從鄰二甲苯或萘經(jīng)過鄰苯二甲酸酐的精制再到增塑劑的生產(chǎn)過程中，增加了投資、能耗和原料的損耗等。
另一方面，在以鄰二甲苯或萘催化氧化生產(chǎn)鄰苯二甲酸酐的過程中，從反應(yīng)氣體內(nèi)分離鄰苯二甲酸酐的技術(shù)現(xiàn)狀有不足之處。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，以鄰二甲苯或萘的催化氧化產(chǎn)物直接生產(chǎn)增塑劑便能補(bǔ)足不足之處，而且現(xiàn)在鄰苯二甲酸酐的主要用途是生產(chǎn)鄰苯二甲酸酯類增塑劑?，F(xiàn)將從反應(yīng)氣體中，分離鄰苯二甲酸酐的當(dāng)代技術(shù)分述如下鄰二甲苯或萘用空氣催化氧化產(chǎn)生的反應(yīng)氣體中，鄰苯二甲酸酐的濃度每個標(biāo)準(zhǔn)米3僅有80克，現(xiàn)有分離設(shè)備是龐大的熱熔冷凝器交替地冷卻和加熱，以分離氣體中鄰苯二甲酸酐和使分離器冷卻表面上鄰苯二甲酸酐熔化而分離之。因此，為連續(xù)除去反應(yīng)氣體中的鄰苯二甲酸酐，至少需二個這樣的設(shè)備，這個方法存在一些缺點，從反應(yīng)氣體中分離鄰苯二甲酸酐負(fù)擔(dān)的投資大，能量損耗高，維修費用大，有時產(chǎn)品被載熱油污染，從而降低了產(chǎn)品質(zhì)量，同時反應(yīng)氣體中含有的順丁烯二酸酐在熱熔冷凝器中只分離少部分，為了進(jìn)一步回收順丁烯二酸酐，還需另建回收裝置和消耗能量。(見美國專利 4285871號，日本公開特許公報昭58-159486)
為了解決這個方法存在的一些缺陷，人們又發(fā)明了不少新的方法，這些方法中多數(shù)用溶劑洗滌反應(yīng)氣體以分離鄰苯二甲酸酐等。
如，美國專利2942005號 說明書介紹的方法是，使用鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二丙酯溶劑對反應(yīng)氣體進(jìn)行洗滌，蒸餾去所吸收的順丁烯二酸酐，冷卻殘渣，使鄰苯二甲酸酐結(jié)晶，然后用機(jī)械的方法加以單獨分離。溶劑被送回后洗滌氣體，此時為了首先除去鄰苯二甲酸酐中殘留的溶劑，接著除去其它雜質(zhì)，因而必須再將鄰苯二甲酸酐送到精制工序進(jìn)行數(shù)次精制，這個方法的缺陷是，洗滌劑在繼續(xù)使用前必須經(jīng)過蒸餾、結(jié)晶和凈化。
如，英國專利832619號說明書介紹，使用十四烷或正十五烷來洗滌反應(yīng)氣體。先用蒸餾分離出順丁烯二酸酐，然后通過共沸蒸餾得到鄰苯二甲酸酐。但是，這時產(chǎn)生的共沸混合物的組成主要是烴，隨后通過相分離，從這些混合物中單獨分離出鄰苯二甲酸酐，其中含有必須通過蒸餾除去的烴4～5%(重量)。
如，德國公開專利申請2855629和2855630號說明書介紹，用鄰苯二甲酸酐和順丁烯二酸酐的混合物作吸收劑從反應(yīng)氣體中分離鄰苯二甲酸酐和順丁烯二酸酐。在這種吸收方法中，為了回收順丁烯二酸酐，仍須建立回收裝置和消耗較多的能量。
本發(fā)明之目的是創(chuàng)立一個以鄰二甲苯或萘的催化氧化產(chǎn)物-粗鄰苯二甲酸酐等直接生產(chǎn)鄰苯二甲酸酯類增塑劑的方法。這個方法將鄰苯二甲酸酐的生產(chǎn)和鄰苯二甲酸酯類增塑劑的生產(chǎn)連接在一起，進(jìn)一步解決當(dāng)代該技術(shù)領(lǐng)域：
中存在的不足之處?，F(xiàn)將本發(fā)明之方法介紹如下由催化氧化反應(yīng)器出來的反應(yīng)氣體，經(jīng)過初步回收熱能溫度降至135～155℃導(dǎo)入文丘里洗滌器，在洗滌器內(nèi)與60℃的鄰苯二甲酸的單酯和雙酯的混合液直接接觸，反應(yīng)氣體的溫度降至100～110℃有90%以上的氧化產(chǎn)物被洗滌下來。
將溫度100～110℃的反應(yīng)氣體繼續(xù)導(dǎo)入篩板洗滌塔內(nèi)，在塔頂噴入30～40℃的鄰苯二甲酸的單酯和雙酯混合液，洗滌反應(yīng)氣體內(nèi)的剩余物質(zhì)，被回收后的液體于40～60℃送入文丘里洗滌器，回收后的反應(yīng)氣體在低于40℃的塔頂放空。
將文丘里洗滌器的吸收液，吸收至液體內(nèi)含鄰苯二甲酸酐40～60%(重量)時，同部分冷凝器的冷凝液共送至鄰苯二甲酸單酯化反應(yīng)器內(nèi)，首先蒸餾出順丁烯二酸酐，接著加入醇、酯化催化劑和脫色劑進(jìn)行單酯化反應(yīng)，單酯化很快完成接著蒸餾出鄰苯二甲酸單酯送下步工序完成雙酯化生產(chǎn)增塑劑。繼續(xù)蒸餾出剩余的酯類至殘渣內(nèi)含酯量小于5%為止，最后蒸出的酯類配一部分鄰苯二甲酸單酯送至篩板洗滌塔塔頂作吸收劑用。
本發(fā)明之方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點本發(fā)明之方法比單獨的生產(chǎn)鄰苯二甲酸酐而后再用鄰苯二甲酸酐生產(chǎn)增塑劑，具有節(jié)約能量、減少原料消耗和提高經(jīng)濟(jì)效益等特點。
本發(fā)明之方法在篩板洗滌塔和文丘里洗滌器內(nèi)又充分回收了氧化反應(yīng)的熱能，因此在鄰苯二甲酸酐單酯化時，只需補(bǔ)加少量熱能便可完成單酯化反應(yīng)。同時在其他方面也節(jié)約能量。
本發(fā)明之方法具有節(jié)約投資，節(jié)省基本建設(shè)材料等優(yōu)點。如，比現(xiàn)在普遍應(yīng)用的熱熔冷凝箱體回收鄰苯二甲酸酐的方法節(jié)省投資，在生產(chǎn)過程中節(jié)省了鄰苯二甲酸酐的精制設(shè)備，節(jié)省了順丁烯二酸酐的設(shè)備投資。
本發(fā)明之方法間接的回收了鄰苯二甲酸酐精制蒸餾殘渣內(nèi)的鄰苯二甲酸酐。因為本發(fā)明之方法在鄰苯二甲酸酐單酯化后是將殘渣蒸餾含酯量小于5%的。
本發(fā)明之方法由于使用的吸收劑是鄰苯二甲酸酐最終制取的產(chǎn)品和中間品，因此不存在對產(chǎn)品的污染和分離吸收劑的麻煩。
本發(fā)明之方法在反應(yīng)氣體進(jìn)入文丘里洗滌器之前溫度已降至135～155℃，即在鄰苯二甲酸酐的自燃點以下，故而不產(chǎn)生非安全因素，同時也消除了當(dāng)前分離設(shè)備中自燃現(xiàn)象。
本發(fā)明之方法適用于催化氧化鄰二甲苯或萘所得到的各種反應(yīng)氣體的分離，適用于生產(chǎn)增塑劑的同時也生產(chǎn)鄰苯二甲酸酐。例如將部分冷凝器回收下來的液體去精制生產(chǎn)鄰苯二甲酸酐。
本發(fā)明所用的吸收劑可以是鄰苯二甲酸的單酯和雙酯混合液(如鄰苯二甲酸二丁酯60%，鄰苯二甲酸單丁酯40%)，可以是鄰苯二甲酸的雙酯，可以是其單酯(如用鄰苯二甲酸-辛酯)。
現(xiàn)按附圖詳細(xì)說明實現(xiàn)本發(fā)明的最好方式。
從氧化反應(yīng)器(1)出來的每個標(biāo)準(zhǔn)米3含有鄰苯二甲酸酐60～110克，順丁烯二酸酐3～6克和水蒸汽40～60克的反應(yīng)氣體，經(jīng)過管線(25)進(jìn)入部分冷凝器(10)，在部分冷凝器(10)中反應(yīng)氣體被冷卻至155～135℃，被冷卻下來的液體通過管線(23)送至鄰苯二甲酸單酯化器(7)，以生產(chǎn)增塑劑或生產(chǎn)鄰苯二甲酸酐。在部分冷凝器(10)中，未被冷卻下來的反應(yīng)氣體經(jīng)管線(24)導(dǎo)入文丘里洗滌器(2)。
在文丘里洗滌器(2)中，反應(yīng)氣體被管線(16)或(15)送來的40～60℃的鄰苯二甲酸二丁酯液體吸收冷卻至100～110℃。管線(16)是由循環(huán)吸收液貯罐(3)送來的吸收液，管線(15)是由篩板洗滌塔吸收液貯罐(5)送來的新的吸收液。貯罐(3)應(yīng)定期清理固體催化劑微粒，其中的吸收液含鄰苯二甲酸酐60%時送鄰苯二甲酸單酯化器(7)去單酯化，在貯罐(3)分離出來的氣體經(jīng)管線(11)去篩板洗滌塔。
在篩板洗滌塔(4)中，氣體與來自管線(13)的30℃以下的鄰苯二甲酸二丁酯進(jìn)行熱交換和吸收，吸收液在第18和第19塊篩板之間進(jìn)入，第19至第20塊篩板留作消除霧沫夾帶作用。被冷卻小于40℃以下的氣體通過管線(12)放空，吸收下來的液體進(jìn)入罐(5)與水分離后通過管線(15)送入文丘里洗滌器(2)內(nèi)。
由(23)和(17)二管線送入鄰苯二甲酸單酯化器(7)的物料，加熱至200℃在常壓下蒸餾出順丁烯二酸酐。接著加入丁醇(每100公斤鄰苯二甲酸酐需80公斤丁醇)，加入物料總量的0.3～0.5%的硫酸，加入物料總量0.1～0.2%的活性炭，在小于120℃單酯化20～30分鐘。與130～170℃，真空度大于700毫米汞柱下蒸出鄰苯二甲酸單丁酯，單丁酯經(jīng)管線(22)送至下步工序生產(chǎn)增塑劑，繼續(xù)于170～200℃真空度大于750毫米汞柱下，蒸餾至殘渣含酯量小于5%止，蒸出的液體經(jīng)管線(21)送罐(6)作篩板塔(4)的吸收液，冷卻至130℃～150℃放出殘渣。
下頁圖例說明1-催化氧化反應(yīng)器;2-文丘里洗滌器;4-篩板洗滌塔;
3、5、6-貯罐;7-鄰苯二甲酸單酯化器;
8-單酯化器冷凝器;10-部分冷凝器;
權(quán)利要求
1.根據(jù)本發(fā)明之方法從鄰二甲苯或萘催化氧化反應(yīng)氣體中，分離鄰苯二甲酸酐等氧化產(chǎn)物直接生產(chǎn)增塑劑應(yīng)包括以下過程；(1)從氧化反應(yīng)器出來的反應(yīng)氣體進(jìn)入部分冷凝器，在這里反應(yīng)氣體被冷卻至155～135℃。(2)從部分冷凝器出來的反應(yīng)氣體進(jìn)入文丘里洗滌器，在這里反應(yīng)氣體被冷卻至100～110℃，反應(yīng)氣體中的催化劑微粒被洗滌除去，文丘里洗滌器用的是鄰苯二甲酸酯類吸收劑，吸收液循環(huán)吸收至含鄰苯二甲酸酐60%以上送鄰苯二甲酸單酯化反應(yīng)器內(nèi)。(3)從文丘里洗滌器出來的反應(yīng)氣體進(jìn)入篩板洗滌塔，在這里用鄰苯二甲酸酯類吸收劑將反應(yīng)氣體冷卻至40℃以下從塔頂放空，吸收液于40～60℃送入文丘里洗滌器內(nèi)。(4)反應(yīng)氣體中的鄰苯二甲酸酐等物料，全部以液體形式回收下來。(5)部分冷凝器分離的物料和文丘里洗滌器的吸收液，送鄰苯二甲酸單酯化反應(yīng)器以生產(chǎn)增塑劑或鄰苯二甲酸酐。(6)單酯化反應(yīng)器的殘渣蒸餾至含酯量5%以下，循環(huán)吸收液即此蒸餾液。
2.按照權(quán)限1要求從反應(yīng)氣體中分離鄰苯二甲酸酐的系統(tǒng)包括部分冷凝器，文丘里洗滌器，篩板洗滌塔和酯化反應(yīng)器等組合成的。
3.按照權(quán)限2要求，有一些液體鄰苯二甲酸酐在部分冷凝中從反應(yīng)氣體中分離出來。
4.根據(jù)權(quán)限1要求，文丘里洗滌器也可是醇(如丁醇或辛醇)作吸收劑
專利摘要
以鄰二甲苯或萘的催化氧化產(chǎn)物直接生產(chǎn)增塑劑是化學(xué)化工技術(shù)領(lǐng)域：
從鄰二甲苯或萘的催化氧化反應(yīng)氣體中，分離鄰苯二甲酸酐結(jié)合生產(chǎn)鄰苯二甲酸酯類增塑劑的一種新方法。
文檔編號C07C63/00GK86102007SQ86102007
公開日1987年11月25日 申請日期1986年3月13日
發(fā)明者徐德富 申請人:徐德富導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan