本方法涉及在利用压力过滤时，提高金属催化剂从氧化剂清洗流的回收，所述氧化剂清洗流在羧酸，一般为对苯二甲酸，的合成中产生。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求2010年8月20日提交的美国申请序列号12/860，135的优先权，其全体内容在此通过引用并入。本专利技术涉及提高金属催化剂从产生于对苯二甲酸合成的氧化剂清洗流的回收。通过包含以下的清洗方法实现提高的催化剂回收:蒸发浓缩氧化剂清洗进料以产生超浓缩清洗浆料，将水添加到超浓缩清洗浆料以产生富水的超浓缩清洗浆料，过滤富水的超浓缩清洗浆料以产生母液和滤饼，和将母液传送到萃取区。
技术介绍
对苯二甲酸通过在催化剂(比如，例如，Co、Mn、Br)和溶剂存在下氧化对二甲苯而商品化生产。用于生产聚酯纤维、膜和树脂的对苯二甲酸必须进一步经处理以去除由于对二甲苯氧化形成的杂质。对苯二甲酸(TPA)是生产用于塑料和纤维应用的聚酯的中间体。制造TPA的商品化方法通常基于对二甲苯的重金属催化氧化，一般带有乙酸溶剂中的溴化物助催化剂。由于在实际氧化条件下TPA在乙酸中有限的 溶解度，氧化反应器中通常形成TPA晶体的浆料。一般地，使用常规固液分离技术将TPA氧化剂浆料从反应器取出并将TPA固体与氧化剂母液分离。将含有用于该过程的催化剂和助催化剂的大部分的氧化剂母液再循环到氧化反应器。除催化剂和助催化剂以外，氧化剂母液流还含有溶解的TPA以及很多副产物和杂质。这些副产物和杂质部分由存在于对二甲苯进料流的较少杂质引起。其它杂质由于对二甲苯的不完全氧化产生部分氧化的产物而引起。其它副产物还产生于由于对二甲苯氧化为对苯二甲酸而形成的竞争性副反应。公开对苯二甲酸生产的专利，例如美国专利#4，158，738和#3, 996, 271，在此通过引用以其整体并入，达到它们不与本文陈述相矛盾的程度。TPA固体经历固液分离，其中利用新鲜溶剂取代氧化剂母液的液体组分的主要部分。再循环的氧化剂母液流中的很多杂质对进一步氧化为相对惰性。这些杂质包括例如间苯二甲酸、邻苯二甲酸和偏苯三酸。还存在可经历进一步氧化的杂质，比如，例如4-羧基苯甲醛、对甲苯甲酸和对甲苯甲醛。氧化惰性杂质趋向于在再循环时在氧化剂母液中积累。这些惰性杂质的浓度将在氧化剂母液中增加直到达到平衡，由此每种杂质经由TPA产物而去除的速率与形成速率以及添加到氧化过程的速率平衡。商品化粗TPA中的杂质正常含量使其不适合直接用于大多数聚合物应用。常规地，通过二甲酯转化，或通过溶于水随后经标准加氢催化剂加氢而使粗TPA纯化。最近，二次氧化处理已用于生产聚合物级TPA。期望使母液中的杂质浓度最小化并从而便于随后的TPA纯化。在一些情况下，不可能产生纯化的、聚合物级的TPA，除非利用一些手段从氧化剂母液流去除杂质。一种普遍用于化学处理工业的从再循环流中去除杂质的技术是取出或“清洗”氧化母液再循环流的一部分。一般地，将清洗流简单地处理，或(若经济上证明合理)使之经受各种处理以去除非期望的杂质同时回收有价值的组分。一个实例是U.S.#4，939，297，其通过引用整体并入本文，达到其不与本文陈述相矛盾的程度。杂质控制所需的清洗量是由过程决定的；然而，等于总氧化剂母液流的10-40%的清洗量通常足以生产足够作为原料用于商品化聚合物制造的TPA。在TPA生产中，为保持可接受的杂质浓度所必需的氧化剂母液流清洗的清洗百分数，加上氧化剂清洗流中的金属催化剂和溶剂组分的经济价值，使得氧化剂清洗流的简单处理在经济上无吸引力。因此，需要一种方法，其回收氧化剂清洗流中含有的基本全部有价值的金属催化剂和乙酸，同时去除存在于氧化剂清洗流的杂质的主要部分。金属催化剂可以按活性形式回收，其适合于通过直接再循环到对二甲苯氧化步骤而再使用。许多专利教导了对苯二甲酸过程，其包含具有浓缩，过滤，然后萃取的清洗过程。在这些清洗过程中，氧化副产物在两个位置退出所述过程。由于溶剂损失而从清洗浓缩区中的溶液出来的氧化副产物在随后的过滤区中经分离和洗涤，以产生可退出所述过程的富氧化副产物的湿饼。此外，在浓缩区之后剩余在溶液中的那些氧化副产物在液体母液中通过过滤区，然后所述液体母液被传送到萃取和蒸馏区，在其中氧化副产物浓缩为适合于退出所述过程的废泥浆流。期望使产生于过滤区的氧化副产物湿饼以及产生于萃取和蒸馏区的氧化副产物泥浆流中的催化剂含量最小化。存在于这两个流中的任何催化剂不会被传送回到对二甲苯氧化反应器，因此将代表对苯二甲酸过程中的催化剂损失。正好在萃取前，在混合区中将水添加到清洗过滤器母液，产生母液和水的混合物的流。正好在萃取区前将水添加到清洗过滤器母液的目的是调节水:酸比例，以得到萃取区中可接受的性能。我们发现了将该水流分开并将其一部分传送到紧接在清洗过滤器前的混合区(其中正好在过滤前将水与浓缩的过滤器进料混合)，对降低产生于清洗过滤区的清洗过滤器湿饼中的钴含量具有重要影响。应注意到，将通常正好在萃取前添加的水流分开，并将所述水流的一部分传送到正好在过滤前的过滤器进料，并不影响传送到萃取的清洗过滤器母液和水混合物中的水:酸比例，因为在过滤前添加的任何水仅仅随过滤母液通过过滤区。专利技术摘要 本专利技术涉及从产生于羧酸(一般为对苯二甲酸)合成的氧化剂净化流去除杂质和回收金属催化剂，该方法包含: (a)使对苯二甲酸过程中形成的氧化剂清洗流在第一蒸发器区经受蒸发，以产生第一蒸气流和浓缩清洗流；其中所述氧化剂清洗流包含羧酸、金属催化剂、杂质、水和溶剂；其中所述溶剂包含乙酸，和 (b)在第一混合区将水添加到所述浓缩清洗流以产生富水的浓缩清洗流； (c)使所述富水的浓缩清洗流在第二蒸发器区经受蒸发，以产生第二富蒸气流和超浓缩清洗浆料流；和 (d)在第二混合区将水添加到超浓缩清洗浆料，以产生富水的超浓缩清洗浆料，和 (e)在固液分离区过滤所述富水的超浓缩清洗浆料，以形成滤饼和母液 (f)在所述固液分离区中用洗涤进料洗涤所述滤饼，以形成经洗涤的滤饼，和洗涤液。(g)在第三混合区将水添加到所述母液以回收所述金属催化剂，然后用萃取溶剂(extraction solvent)使如此形成的水性混合物经受萃取，以产生萃取液流和包含金属催化剂的萃余液流。阅读本公开内容后，这些实施方案和其它实施方案和其它实施方案对本领域其它普通技术人员将变得更显而易见。附图简述 附图说明图1说明本专利技术的一个实施方案，其中一种方法通过以下从形成于对苯二甲酸过程的包含乙酸、水、金属催化剂和氧化杂质的氧化剂清洗流去除杂质:(a)在第一蒸发器区蒸发一部分氧化剂清洗流以产生浓缩清洗流和包含乙酸和水的第一蒸气流，(b)在第一混合区中以受控方式将水添加到所述浓缩清洗流以产生富水的浓缩清洗流，(c)在第二蒸发器区将一部分富水的浓缩清洗流蒸发，以形成水含量为5.8重量％-24.4重量％的超浓缩清洗浆料流以及包含乙酸和水的第二蒸气流，(d)在第二混合区将水添加到超浓缩清洗浆料流，以产生富水的超浓缩清洗浆料流；(e)从富水的超浓缩清洗浆料流分离固体，并使固体在固液分离区中经受洗涤进料以形成母液流、洗涤液流和经洗涤的滤饼流；(f)在第三混合区中将水与母液流混合，并任选混合一部分洗涤液流，以形成水性混合物；和(g)在萃取区将萃取溶剂添加到水性混合物以形成萃取液流和萃余液流；和(h)将萃取液流进料到蒸馏塔以形成萃取溶剂再循环流和泥浆流。图2说明过滤器湿饼中的ppmw (按重量计百万分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.20 US 12/860,1351.一种对苯二甲酸清洗方法，其包含: (a)使形成于对苯二甲酸过程的氧化剂清洗流在第一蒸发器区经受蒸发，以产生第一蒸气流和浓缩清洗流；其中所述氧化剂清洗流包含羧酸、金属催化剂、杂质、水和溶剂；其中所述溶剂包含乙酸，和 (b)在第一混合区将水添加到所述浓缩清洗流以产生富水的浓缩清洗流； (c)使所述富水的浓缩清洗流在第二蒸发器区经受蒸发，以产生第二富蒸气流和超浓缩清洗浆料流；和 (d)在第二混合区将水添加到超浓缩清洗浆料以产生富水的超浓缩清洗浆料，和 (e)在固液分离区过滤所述富水的超浓缩清洗浆料以形成滤饼和母液 (f)在所述固液分离区用洗涤进料洗涤所述滤饼，以形成经洗涤的滤饼，和洗涤液 (g)在第三混合区将水添加到所述母液以回收所述金属催化剂，然后用萃取溶剂使如此形成的水性混合物经受萃取，以产生萃取液流和包含金属催化剂的萃余液流。2.权利要求1的方法，其中在步骤(d)和(g)中组合的水的质量得到步骤(g)中的所述水性混合物，其乙酸:水质量比为0.7:1-1.4:1。3.权利要求1的方法，其中在步骤(d)和(g)中组合的水的质量得到步骤(g)中的所述水性混合物，其乙酸:水质量比为0.9:1-1.2:1。4.权利要求1的方法，其中在第二混合区步骤(d)中组合的水的质量为在所述第二混合区步骤(d)和所述第三混合区步骤(g)中组合的水的总质量的约5重量％-25重量％。5.权利要求1的方法 ，其中在第二混合区步骤(d)中组合的水的质量为在所述第二混合区步骤(d)和所述第三混合区步骤(g)中组合的水的总质量的约5重量％-50重量％。6.权利要求1的方法，其中在第二混合区步骤中组合的水的质量为足够的量，使得所述湿饼中钴的量小于1500ppm。7.权利要求6的方法，其中来自所述超浓缩清洗浆料的所述金属催化剂的至少80%经所述分离区回收，进入所述母液和累积的所述洗涤液中。8.权利要求7...
【专利技术属性】
技术研发人员：KR帕克，
申请(专利权)人：墨西哥石油集团有限公司，
类型：
国别省市：
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