一种制造混合苯二甲酸和苯乙酸的方法技术

本发明专利技术采用工业原料混合二甲苯(简称二甲苯)作原料，经过氧 化生成混合苯二甲酸(MA)以及苯乙酸的混合物，分离提纯可以得到 苯乙酸产品。混合苯二甲酸(MA)(对苯二甲酸、间苯二甲酸和邻苯 二甲酸的混合物)经过精制得到高纯度混合苯二甲酸(PMA)产品。 精混合苯二甲酸(PMA)产品跳越了对二甲苯(PX)生产工序， 是一种新型聚酯树脂的原料，可以替代精对苯二甲酸(PTA)与乙二 醇(EG)原料经过酯化和缩聚反应生成聚混合苯二甲酸乙二醇酯 (PEM)。聚混合苯二甲酸乙二醇酯(PEM)与常规的聚对苯二甲酸乙 二醇酯(PET)相比，具有熔点低的特点，适合作为塑料原料，而且 生产成本低廉。 精混合苯二甲酸(PMA)可以按照任意比例与精对苯二甲酸(PTA) 混合，用于生产多种差异化的聚酯树脂，如瓶用聚酯树脂、膜用聚酯 树脂等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油化工领域，是一种新的化工产品制造方法。混合苯二甲酸(PMA)是一种新的产品，其主要成分是间苯二甲酸、对苯 二甲酸和邻苯二甲酸(苯酐)。混合苯二甲酸(PMA)可以作为新型聚 酯树脂一一聚混合苯二甲酸乙二醇酯的原料，也可以按照各种比例与 精对苯二甲酸(PTA)混合使用，制造不同使用性能和用途的聚酯树 脂。苯乙酸是用途很广的精细化工原料，可以用于医药、香料、染料、 杀虫剂和植物生长调节剂等。
技术介绍
现在的聚酯产业链产品和技术路线是芳烃抽提—混合二甲苯 (MX)—对二甲苯(PX)—精对苯二甲酸(PTA)—聚酯(PET),不 包括聚酯下游产业是四个产品链节。这里的聚酯(PET)是聚对苯二甲 酸乙二醇酯。混合二甲苯是一种工业化的巿场产品。混合二甲苯的主要成分是 间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯，以及6-7%左右的乙苯。混合二甲 苯的主要结构特征是含8个碳元素同时含有1个苯环的碳氢化合物， 由于结构的特殊性，混合二甲苯4个主要组分的沸点相近，精馏分离 或者萃取分离非常困难。现在工业化的分离方法主要是釆用吸附分离 方法。将对二甲苯或者间二甲苯分离出来的同时，将另外3个组成部4分通过歧化、异构化工艺转变成目标产品的结构。对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯和乙苯的沸点以及在混二甲苯中的含量参数参见表1:表l对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯和乙苯的沸点以及在混二甲苯中的含量<table>table see original document page 5</column></row><table>对二甲苯(PX)用于氧化生成对苯二甲酸(TA)，再经过加氢精制工艺得到精对苯二甲酸(PTA)产品。间二甲苯(M，X)用于氧化生成间苯二甲酸，再经过加氢精制工艺得到精间苯二甲酸(PIA )产品。为了改进聚酯作为饮用瓶原料的使用性能，增加阻隔性、降低结晶速度和结晶度，现在常用的方法是在精对苯二甲酸(PTA)原料中添加适量间苯二甲酸(PIA)，作为第三单体一起与乙二醇(EG)酯化，再经过缩聚生产瓶用聚酯树脂。本专利技术注意到既然对苯二甲酸和间苯二甲酸都是以混合二甲苯(MX)为原料生产得到的，而且在分离和转换到对二甲苯或者间二甲苯结构的过程中要消耗大量能源，增加大量设备投资，本专利技术考虑直接生产一部分混合苯二甲酸(PMA)产品是具有巿场合理性的，即具有实用性。在对苯二甲酸(PTA)中同时添加适量间苯二甲酸(PIA)和邻苯二甲酸，与在对苯二甲酸(PTA)中添加适量间苯二甲酸(PIA)具有相似的作用，可以降低聚酯大分子链的结构规整性，降低聚酯的结晶速度和结晶能力，作为聚酯瓶可以增加透明度和气体阻隔性能。苯乙酸常用的生产方法有两种 一是以甲苯为原料，与氯反应生成氯节，经氰化生成苯乙腈，再经水解、酸化得到苯乙酸。二是以甲苯为原料，与氯反应生成氯苄，以氯苄与co在高活性络合催化剂存在下进行羰基化反应制得苯乙酸。苯乙酸用于青霉素生产过程中提高青霉素G的总产量，也用作生产香料、杀虫剂和植物生长调节剂等的原料。目前国内约82%的苯乙酸产品用于生产青霉素。听说早年国外有人研究过混合二甲苯的氧化技术，研究的目的是为了得到精对苯二甲酸(PTA)产品，工艺和技术路线不详，至今没有取得成功的消息。本专利技术把混合苯二甲酸作为目标产品加以研究和利用，是首创，具有新颖性。
技术实现思路
本专利技术采用混合二甲苯(MX)作原料，不经过吸附分离、歧化、异构化等工艺流程，直接进行氧化生成混合苯二甲酸(MA)和苯乙酸。由于一元酸和二元酸的物理性质差异较大，我们可以设法将苯乙酸与混合苯二甲酸分离。从氧化反应器得到的混合苯二甲酸(MA)在与苯乙酸分离之后仍然含有有机杂质，经过精制工序去除杂质，可以得到，或者可以称为精混合苯二甲酸(PMA)产品。苯乙酸除去杂质之后可以得到精制的苯乙酸产品。对高纯度混合苯二甲酸(PMA)进行进一步加工，将邻苯二甲酸(苯酐)分离出来，可以得到苯酐(邻苯二甲酸)产品和精二混苯二甲酸(PITA)产品。精二混苯二甲酸(PITA)中间苯二甲酸含量约占66.67%，对苯二甲酸含量约占33. 33°/。。资料显示，苯乙酸的熔点77。C，沸点265. 5°C;对苯二甲酸不能熔融，在300。C升华；间苯二甲酸熔点345-347°C，能升华；苯酐(邻苯二甲酸的脱水形态)熔点131.6°C,沸点295匸(升华)。也可以对混合苯二甲酸与苯乙酸的混合物一起精制，除去杂质之后再将苯乙酸与混合苯二甲酸分离，分别得到混合苯二甲酸(PMA)产品和苯乙酸产品。精混合苯二甲酸(PMA)产品中三种异构体的组成大致是间苯二甲酸50%，对苯二甲酸25%，邻苯二甲酸25%。本专利技术采用混合二甲苯直接氧化生产混合苯二甲酸(PMA)，并作为聚酯的原料，与现在的生产工艺相比，新的产品链跳过了对二甲苯(PX)产品链节，可以使得一部分聚酯产品的生产成本大幅度降低。由于这部分聚酯产品的性能特殊，熔点相对较低，大分子结构的多分散性增加，有望用作塑料产品原料，增加聚酯树脂的巿场应用领域。因此本专利技术能够提升聚酯产品链的整体巿场竟争能力。为了区别于混合二甲苯(MX),本专利技术釆用(M，X)作为间二甲苯的英文代号。目前间苯二甲酸(PIA)也是以混合二甲苯(MX)为原料，釆用吸附分离以及歧化、异构化的方法先得到间二甲苯(M，X)，再经过氧化、精制而制造的，由于规模比较小，生产成本比对苯二甲酸(PTA)还要高。 一部分釆用适量间苯二甲斷PIA )混合到精对苯二甲斷PTA )中与乙二醇(EG)酯化并缩聚生产的聚酯产品，可以采用适量混合苯二甲酸(PMA)替代间苯二甲酸(PIA)。组成可以略有不同，但是性能可以相当，成本降低很多。因此，混合苯二甲酸(PMA)与对苯二甲酸(PTA)按照不同比例掺和使用，可以得到使用性能与现在瓶级聚酯树脂相似的聚酯产品，以及多种性能不同的新型聚酯产品。由于从混合二甲苯中分离乙苯的难度很大，并且几乎不能实现乙苯与二甲苯的完全分离，所以本专利技术釆取先氧化后分离的工艺流程，利用二元酸与一元酸物理性质差异较大的特点，实现苯乙酸与苯二甲酸的分离。本专利技术也是一项新的生产苯乙酸产品的方法，是一项有较高经济价值的技术创新。具体实施例方式实施本专利技术的工艺流程主要分为四个部分，即氧化、苯乙酸分离和苯乙酸精制、混合苯二甲酸精制，以及苯酐与二混合苯二甲酸的分离。根据产品的质量要求和标准不同，精制工艺可以舍弃或者简化。1、氧化部分以混合二甲苯为主要原料，以压缩空气中的氧气为辅助原料，以醋酸为溶剂，以醋酸钴、醋酸锰为催化剂、氢溴酸为辅助催化剂，在相对温和的温度条件下进行氧化反应，生成混合苯二甲酸(MA)和苯乙酸。混合苯二甲酸(MA)部分结晶形成固体，悬浮在氧化反应液中。苯乙酸则溶解在氧化反应液中。从反应器下部排出固液混合浆料，在结晶系统通过减温减压的措施将反应生成的混合苯二甲酸(MA )和苯乙酸全部结晶出来，通过过滤或者离心分离的方法实现固液分离，再经过干燥系统将固态混合苯二甲酸(MA)中以及固态混合苯二甲酸与苯乙酸的混合物中所含的溶剂等除去。在结晶系统，首先结晶出来的是混合苯二甲酸固体。随着浆料温度的降低，当温度达到苯乙酸的熔点时，后续结晶器得到的结晶固体是混合苯二甲酸与苯乙酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术一种制造混合苯二甲酸和苯乙酸的方法的技术特征是：　使用工业原料混合二甲苯作原料，与压缩空气中的氧气进行氧化反应，将氧化反应生成的固体产物混合苯二甲酸分离出来，经过一系列加工，得到高纯度混合苯二甲酸产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周向进，
申请(专利权)人：周向进，
类型：发明
国别省市：11