RU2575125C2 - Recovery of aromatic carboxylic acids and oxidation catalyst - Google Patents
Recovery of aromatic carboxylic acids and oxidation catalyst Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575125C2 RU2575125C2 RU2012145466/04A RU2012145466A RU2575125C2 RU 2575125 C2 RU2575125 C2 RU 2575125C2 RU 2012145466/04 A RU2012145466/04 A RU 2012145466/04A RU 2012145466 A RU2012145466 A RU 2012145466A RU 2575125 C2 RU2575125 C2 RU 2575125C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- stream
- catalyst
- separating
- solvent
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 18
- -1 aromatic carboxylic acids Chemical class 0.000 title description 13
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 232
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 202
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 174
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 129
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims abstract description 85
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 85
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 34
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 34
- LPNBBFKOUUSUDB-UHFFFAOYSA-N p-toluic acid Chemical compound CC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 LPNBBFKOUUSUDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 24
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 6
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 186
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 81
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 54
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 51
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 42
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 37
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 16
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 14
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=CC2=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C21 KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- IYWCBYFJFZCCGV-UHFFFAOYSA-N formamide;hydrate Chemical compound O.NC=O IYWCBYFJFZCCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 29
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 62
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 57
- 239000000047 product Substances 0.000 description 41
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 36
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 36
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 31
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 24
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 20
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 15
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 description 15
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical class [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 15
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 15
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 13
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 239000012485 toluene extract Substances 0.000 description 13
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 12
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 12
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 11
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 8
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 6
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 4
- 238000010936 aqueous wash Methods 0.000 description 4
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 3
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 3
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);diacetate Chemical compound [Mn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- UJMDYLWCYJJYMO-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1C(O)=O UJMDYLWCYJJYMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 2
- SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N trimellitic anhydride Chemical compound OC(=O)C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(C(O)=O)=C1 QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 description 1
- MWHSMSAKVHVSAS-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);oxalate;dihydrate Chemical compound O.O.[Co+2].[O-]C(=O)C([O-])=O MWHSMSAKVHVSAS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229940071125 manganese acetate Drugs 0.000 description 1
- HDJUVFZHZGPHCQ-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);oxalate;dihydrate Chemical compound O.O.[Mn+2].[O-]C(=O)C([O-])=O HDJUVFZHZGPHCQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- ZWLPBLYKEWSWPD-UHFFFAOYSA-N o-toluic acid Chemical compound CC1=CC=CC=C1C(O)=O ZWLPBLYKEWSWPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 description 1
- 150000003892 tartrate salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000005590 trimellitic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящая заявка испрашивает приоритет индийской патентной заявки № 826/CHE/2010, поданной 26 марта 2010 г.This application claims the priority of Indian Patent Application No. 826 / CHE / 2010, filed March 26, 2010.
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к извлечению ароматической карбоновой кислоты и катализатора окисления из исходящего потока от процесса получения ароматических поликарбоновых кислот жидкофазным окислением соответствующего ароматического предшественника.The present invention relates to the recovery of aromatic carboxylic acid and an oxidation catalyst from an effluent from a process for producing aromatic polycarboxylic acids by liquid phase oxidation of a corresponding aromatic precursor.
Уровень техники, к которой относится изобретениеBACKGROUND OF THE INVENTION
Терефталевую кислоту производят жидкофазным окислением п-ксилола воздухом, используя содержащую кобальт, марганец и бромид каталитическую систему (ацетат кобальта, ацетат марганца и бромистый водород) в уксусной кислоте в интервале температур от 150 до 230°C. Важно соответствующее соотношение кобальта, марганца и брома, и, как правило, соотношение марганца и кобальта составляет 1:1, и соотношение кобальта и брома составляет 1:2. В реакторе и кристаллизаторе основная масса терефталевой кислоты кристаллизуется из маточного раствора и отделяется путем фильтрования. Маточный раствор включает, главным образом, уксусную кислоту и органические соединения, такие как, например, изофталевая кислота, бензойная кислота, паратолуиловая кислота, тримеллитовая кислота и терефталевая кислота, и неорганические соединения, такие как соединения кобальта, марганца и брома, а также железа, никеля, кальция, хрома и натрия. Как правило, большая часть извлеченного маточного раствора возвращается на реакцию окисления, чтобы повторно использовать компоненты катализатора в реакции окисления, в то время как происходит продувка меньшей части в систему извлечения растворителя для поддержания уровня примесей и побочных продуктов в рамках допустимых пределов. Это так называемый продувочный поток, который является смесью кислородсодержащих производных бензола и толуола, которые представляют собой моно-, ди- и трикарбоновые кислоты, альдегидокарбоновые кислоты и метилолзамещенный бензол или толуол или соответствующие карбоновые кислоты (бензойная или толуиловая), и который также содержит компоненты катализатора.Terephthalic acid is produced by liquid-phase oxidation of p-xylene with air using a catalytic system containing cobalt, manganese and bromide (cobalt acetate, manganese acetate and hydrogen bromide) in acetic acid in the temperature range from 150 to 230 ° C. The relevant ratio of cobalt, manganese and bromine is important, and, as a rule, the ratio of manganese and cobalt is 1: 1, and the ratio of cobalt and bromine is 1: 2. In the reactor and crystallizer, the bulk of terephthalic acid crystallizes from the mother liquor and is separated by filtration. The mother liquor mainly includes acetic acid and organic compounds, such as, for example, isophthalic acid, benzoic acid, paratoluylic acid, trimellitic acid and terephthalic acid, and inorganic compounds, such as compounds of cobalt, manganese and bromine, as well as iron, nickel, calcium, chromium and sodium. Typically, most of the recovered mother liquor is returned to the oxidation reaction in order to reuse the catalyst components in the oxidation reaction, while a smaller part is purged into the solvent recovery system to maintain the level of impurities and by-products within acceptable limits. This is the so-called purge stream, which is a mixture of oxygen-containing derivatives of benzene and toluene, which are mono-, di- and tricarboxylic acids, aldehyde carboxylic acids and methyl-substituted benzene or toluene or the corresponding carboxylic acids (benzoic or toluic), and which also contains catalyst components .
На стадии извлечения растворителя продувочный поток направляют на испарение, чтобы удалить значительную часть уксусной кислоты и воды, оставляя концентрат, содержащий органические соединения вместе с компонентами катализатора. Оставшийся концентрат можно затем сжигать или перерабатывать. Хотя такие остатки составляют от 2 до 25 мас.% получаемой ароматической поликарбоновой кислоты, годовое образование таких остатков является существенным, учитывая, что ежегодное производство ароматических поликарбоновых кислот составляет тысячи тонн. Такие остатки содержат водорастворимые ароматические карбоновые кислоты и водорастворимые формы каталитических соединений. Утилизация таких остатков путем захоронения является нежелательной, потому что осадки и грунтовые воды выщелачивают карбоновые кислоты, и растворимые формы компонентов катализатора могут загрязнять поверхностные сточные воды, водные пути и подземные водоносные слои. Таким образом, разработаны способы извлечения ценных химических веществ из продувочного потока, выходящего из реактора, но эти способы не являются оптимальными.In the solvent extraction step, the purge stream is directed to evaporation to remove a significant portion of the acetic acid and water, leaving a concentrate containing organic compounds along with the catalyst components. The remaining concentrate can then be burned or processed. Although such residues make up 2 to 25% by weight of the resulting aromatic polycarboxylic acid, the annual production of such residues is significant, given that the annual production of aromatic polycarboxylic acids is thousands of tons. Such residues contain water-soluble aromatic carboxylic acids and water-soluble forms of catalytic compounds. Disposal of such residues by landfill is undesirable because precipitation and groundwater leach carboxylic acids, and soluble forms of catalyst components can contaminate surface wastewater, waterways and underground aquifers. Thus, methods have been developed for recovering valuable chemicals from the purge stream leaving the reactor, but these methods are not optimal.
Патент США №3, 341,470 описывает сжигание остатка до оксидной золы и растворение золы в серной кислоте, содержащей хлорид. Компоненты марганца и кобальта извлекают, обрабатывая раствор карбонатом натрия, чтобы осадить кобальт и марганец в виде соответствующих карбонатов. Извлеченные карбонаты затем обрабатывают уксусной кислотой, получая ацетаты для повторного использования в реакции окисления.US patent No. 3, 341,470 describes the combustion of the residue to oxide ash and the dissolution of ash in sulfuric acid containing chloride. The manganese and cobalt components are recovered by treating the solution with sodium carbonate to precipitate cobalt and manganese in the form of the corresponding carbonates. The recovered carbonates are then treated with acetic acid to give acetates for reuse in the oxidation reaction.
Способ извлечения кобальта и марганца из потока, выходящего из реактора, предложила фирма Dynamit Nobel AG (патент США № 4,490,297). Катализаторы выделяют в виде оксалатов из потока маточного раствора, и дигидрат оксалата кобальта и/или дигидрат оксалата марганца восстанавливают действием бромистого водорода и уксусного ангидрида, получая их формы, которые растворимы в уксусной кислоте и могут быть использованы повторно. Аналогичным образом, патент США № 4,910,175 описывает извлечение содержащего кобальт и марганец катализатора из процесса окисления путем осаждения щавелевой кислотой и гидроксидом щелочного металла с последующим окислением осадка в уксусной кислоте и получением ацетатов кобальта и марганца.A method for extracting cobalt and manganese from a stream exiting the reactor was proposed by Dynamit Nobel AG (US Patent No. 4,490,297). The catalysts are isolated in the form of oxalates from the mother liquor stream, and cobalt oxalate dihydrate and / or manganese oxalate dihydrate are reduced by the action of hydrogen bromide and acetic anhydride, obtaining their forms, which are soluble in acetic acid and can be reused. Similarly, US Patent No. 4,910,175 describes the recovery of a cobalt and manganese-containing catalyst from an oxidation process by precipitation with oxalic acid and an alkali metal hydroxide, followed by oxidation of the precipitate in acetic acid to produce cobalt and manganese acetates.
Патент США № 6,001,763 описывает способ извлечения раствора ацетатов кобальта и марганца и других ценных компонентов выходящего из реактора потока использованного катализатора после процесса производства терефталевой кислоты. Остаток подвергают пиролизу в реакционной зоне, получая расплавленный металл в электрической дуге и превращая практически весь углерод в остатке в оксиды углерода, водород и соединения, испаряющиеся в выходящем из реакционной зоны потоке. Извлеченный сплав измельчают, получая металлический порошок, который затем реагирует с уксусной кислотой и водным раствором бромистого водорода, образуя соответствующие соли.US Pat. No. 6,001,763 describes a process for recovering a solution of cobalt and manganese acetates and other valuable components of a spent catalyst stream leaving a reactor after a terephthalic acid production process. The residue is subjected to pyrolysis in the reaction zone, obtaining molten metal in an electric arc and converting almost all of the carbon in the residue into carbon oxides, hydrogen and compounds evaporating in the stream leaving the reaction zone. The extracted alloy is ground to a metal powder, which is then reacted with acetic acid and an aqueous solution of hydrogen bromide to form the corresponding salts.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Во многие из описанных выше способов включают отделение катализатора в оксалатной форме с последующим окислением оксалатной соли в ацетат, используя уксусную кислоту. Этими способами отделяют содержащие кобальт и марганец катализаторы, но с низким выходом и продолжительным временем цикла. Кроме того, этими способами невозможно разделять ароматические карбоновые кислоты, бромиды и уксусную кислоту, которые присутствуют в остатке. Таким образом, существует потребность в способе извлечения ароматических карбоновых кислот, бромидов и уксусной кислоты наряду с содержащими кобальт и марганец катализаторами с высоким выходом и сокращенным временем цикла.Many of the methods described above include separating the catalyst in oxalate form, followed by oxidizing the oxalate salt to acetate using acetic acid. These methods separate the catalysts containing cobalt and manganese, but with a low yield and a long cycle time. In addition, it is not possible by these methods to separate the aromatic carboxylic acids, bromides and acetic acid that are present in the residue. Thus, there is a need for a process for the extraction of aromatic carboxylic acids, bromides and acetic acid along with cobalt and manganese-containing catalysts with high yield and reduced cycle time.
В соответствии с настоящим изобретением обнаружен способ извлечения ароматических карбоновых кислот, бромидов и уксусной кислоты наряду с содержащими кобальт и марганец катализаторами с высоким выходом и сокращенным временем цикла. Настоящее изобретение предусматривает способ, включающий: (a) получение остаточного потока от производства ароматической поликарбоновой кислоты; (b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток; и (c) отделение по меньшей мере одной ароматической поликарбоновой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока.In accordance with the present invention, a method has been discovered for the extraction of aromatic carboxylic acids, bromides and acetic acid along with cobalt and manganese-containing catalysts with high yield and reduced cycle time. The present invention provides a method comprising: (a) obtaining a residual stream from the production of aromatic polycarboxylic acid; (b) separating the residual stream into a dicarboxylic acid enriched stream, a catalyst and tricarboxylic acid enriched stream, and a monocarboxylic acid enriched stream; and (c) separating at least one aromatic polycarboxylic acid from the dicarboxylic acid enriched stream.
В еще одном варианте осуществления предусмотрен способ, включающий: (a) получение остаточного потока от производства ароматической поликарбоновой кислоты; (b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток; (c) отделение по меньшей мере одной ароматической монокарбоновой кислоты от обогащенного монокарбоновой кислотой потока; (d) отделение по меньшей мере одной ароматической дикарбоновой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока; и (e) отделение по меньшей мере одного катализатора компонент от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока.In yet another embodiment, a method is provided comprising: (a) obtaining a residual stream from the production of aromatic polycarboxylic acid; (b) separating the residual stream into a dicarboxylic acid enriched stream, a catalyst and tricarboxylic acid enriched stream, and a monocarboxylic acid enriched stream; (c) separating at least one aromatic monocarboxylic acid from the monocarboxylic acid enriched stream; (d) separating at least one aromatic dicarboxylic acid from the dicarboxylic acid enriched stream; and (e) separating at least one catalyst component from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream.
В следующем варианте осуществления предусмотрен способ, включающий: (a) получение остаточного потока от производства терефталевой кислоты; (b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток; (c) отделение бензойной кислоты и паратолуиловой кислоты от обогащенного монокарбоновой кислотой потока; (d) отделение терефталевой кислоты и изофталевой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока; (e) отделение тримеллитовой кислоты от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока; и (f) отделение соли кобальта и соли марганца от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока.In a further embodiment, a method is provided comprising: (a) obtaining a residual stream from the production of terephthalic acid; (b) separating the residual stream into a dicarboxylic acid enriched stream, a catalyst and tricarboxylic acid enriched stream, and a monocarboxylic acid enriched stream; (c) separating benzoic acid and paratoluic acid from the monocarboxylic acid enriched stream; (d) separating terephthalic acid and isophthalic acid from the dicarboxylic acid enriched stream; (e) separating trimellitic acid from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream; and (f) separating the cobalt salt and the manganese salt from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream.
В еще одном варианте осуществления предусмотрен способ, включающий: (a) получение остаточного потока от производства изофталевой кислоты; (b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток; (c) отделение бензойной кислоты и метатолуиловой кислоты от обогащенного монокарбоновой кислотой потока; (d) отделение терефталевой кислоты и изофталевой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока; (e) отделение тримеллитовой кислоты от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока; и (f) отделение соли кобальта и соли марганца от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока.In yet another embodiment, a method is provided comprising: (a) obtaining a residual stream from the production of isophthalic acid; (b) separating the residual stream into a dicarboxylic acid enriched stream, a catalyst and tricarboxylic acid enriched stream, and a monocarboxylic acid enriched stream; (c) separating benzoic acid and metatoluylic acid from the monocarboxylic acid enriched stream; (d) separating terephthalic acid and isophthalic acid from the dicarboxylic acid enriched stream; (e) separating trimellitic acid from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream; and (f) separating the cobalt salt and the manganese salt from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1 схематично представляет один вариант осуществления изобретенного способа извлечения химических реагентов и катализатора из концентрированного продувочного потока в секции извлечения растворителя на выходе из реактора установки для производства терефталевой кислоты путем экстракции растворителем с последующим концентрированием, испарением и высушиванием.FIG. 1 schematically represents one embodiment of an inventive method for recovering chemicals and a catalyst from a concentrated purge stream in a solvent recovery section at the outlet of a reactor of a terephthalic acid production plant by solvent extraction, followed by concentration, evaporation and drying.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Настоящее изобретение можно охарактеризовать как способ, включающий: (a) получение остаточного потока от производства ароматической поликарбоновой кислоты; (b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток; и (c) отделение по меньшей мере одной ароматической поликарбоновой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока. Ароматическая поликарбоновая кислота может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, которую составляют терефталевая кислота (TA), изофталевая кислота (IPA), тримеллитовая кислота (TMA), ортофталевая кислота (OA), нафталиндикарбоновые кислоты (NDA), другие аналогичные кислоты, их ангидриды и их смеси. Катализатор может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, которую составляют соль кобальта, соль марганца, бромистоводородная кислота, ванадий, хром, железо, молибден, никель, церий, цирконий, гафний и их смеси. Бромистоводородная кислота может присутствовать в виде натриевой соли. Монокарбоновая кислота может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, которую составляют бензойная кислота (BA), паратолуиловая кислота (pTol) ее изомеры и их смеси. Дикарбоновая кислота может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, которую составляют терефталевая кислота (TA), изофталевая кислота (IPA), нафталиндикарбоновые кислоты (NDA) и их смеси. Трикарбоновая кислота может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, которую составляют тримеллитовая кислота (TMA), гемимеллитовая кислота, тримезиновая кислота и их смеси.The present invention can be characterized as a method comprising: (a) obtaining a residual stream from the production of aromatic polycarboxylic acid; (b) separating the residual stream into a dicarboxylic acid enriched stream, a catalyst and tricarboxylic acid enriched stream, and a monocarboxylic acid enriched stream; and (c) separating at least one aromatic polycarboxylic acid from the dicarboxylic acid enriched stream. Aromatic polycarboxylic acid may include at least one substance selected from the group consisting of terephthalic acid (TA), isophthalic acid (IPA), trimellitic acid (TMA), orthophthalic acid (OA), naphthalenedicarboxylic acid (NDA), and other similar acids , their anhydrides and mixtures thereof. The catalyst may include at least one substance selected from the group consisting of cobalt salt, manganese salt, hydrobromic acid, vanadium, chromium, iron, molybdenum, nickel, cerium, zirconium, hafnium, and mixtures thereof. Hydrobromic acid may be present in the form of a sodium salt. Monocarboxylic acid may include at least one substance selected from the group consisting of benzoic acid (BA), paratoluic acid (pTol), its isomers and mixtures thereof. Dicarboxylic acid may include at least one substance selected from the group consisting of terephthalic acid (TA), isophthalic acid (IPA), naphthalenedicarboxylic acids (NDA), and mixtures thereof. Tricarboxylic acid may include at least one substance selected from the group consisting of trimellitic acid (TMA), hemimellitic acid, trimesinic acid, and mixtures thereof.
Еще один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ, включающий: (a) получение остаточного потока от производства ароматической поликарбоновой кислоты; (b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток; (c) отделение по меньшей мере одной ароматической монокарбоновой кислоты от обогащенного монокарбоновой кислотой потока; (d) отделение по меньшей мере одной ароматической дикарбоновой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока; и (e) отделение по меньшей мере одного катализатора компонент от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока. Ароматическая поликарбоновая кислота может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, которую составляют терефталевая кислота, изофталевая кислота, тримеллитовая кислота, ортофталевая кислота, нафталиндикарбоновые кислоты, другие аналогичные кислоты, их ангидриды и их смеси. Ароматическая монокарбоновая кислота может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, которую составляют бензойная кислота (BA), паратолуиловая кислота (pTol), ее изомеры и их смеси. Катализатор может включать по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, которую составляют соль кобальта, соль марганца, бромистоводородная кислота, ванадий, хром, железо, молибден, никель, церий, цирконий, гафний и их смеси. Бромистоводородная кислота может присутствовать в виде натриевой соли. Способ может дополнительно включать стадию (di) отделения тримеллитовой кислоты от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока после стадии (d).Another embodiment of the present invention is a method comprising: (a) obtaining a residual stream from the production of aromatic polycarboxylic acid; (b) separating the residual stream into a dicarboxylic acid enriched stream, a catalyst and tricarboxylic acid enriched stream, and a monocarboxylic acid enriched stream; (c) separating at least one aromatic monocarboxylic acid from the monocarboxylic acid enriched stream; (d) separating at least one aromatic dicarboxylic acid from the dicarboxylic acid enriched stream; and (e) separating at least one catalyst component from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream. Aromatic polycarboxylic acid may include at least one substance selected from the group consisting of terephthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acids, other similar acids, their anhydrides and mixtures thereof. Aromatic monocarboxylic acid may include at least one substance selected from the group consisting of benzoic acid (BA), paratoluylic acid (pTol), its isomers and mixtures thereof. The catalyst may include at least one substance selected from the group consisting of cobalt salt, manganese salt, hydrobromic acid, vanadium, chromium, iron, molybdenum, nickel, cerium, zirconium, hafnium, and mixtures thereof. Hydrobromic acid may be present in the form of a sodium salt. The method may further include a step (d i ) separating the trimellitic acid from the catalyst and tricarboxylic acid-rich stream after step (d).
Следующий вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ, включающий: (a) получение остаточного потока от производства терефталевой кислоты; (b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток; (c) отделение бензойной кислоты и паратолуиловой кислоты от обогащенного монокарбоновой кислотой потока; (d) отделение терефталевой кислоты и изофталевой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока; (e) отделение тримеллитовой кислоты от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока; и (f) отделение смеси соли кобальта и соли марганца от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока. Полученный исходящий поток от стадии извлечения катализатора (f) можно далее направлять на извлечение бромистоводородной кислоты путем подкисления исходящего потока с использованием концентрированной минеральной кислоты, такой как серная кислота.A further embodiment of the present invention is a method comprising: (a) obtaining a residual stream from the production of terephthalic acid; (b) separating the residual stream into a dicarboxylic acid enriched stream, a catalyst and tricarboxylic acid enriched stream, and a monocarboxylic acid enriched stream; (c) separating benzoic acid and paratoluic acid from the monocarboxylic acid enriched stream; (d) separating terephthalic acid and isophthalic acid from the dicarboxylic acid enriched stream; (e) separating trimellitic acid from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream; and (f) separating the mixture of cobalt salt and manganese salt from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream. The resulting effluent from the catalyst recovery step (f) can then be sent to recover the hydrobromic acid by acidifying the effluent using concentrated mineral acid such as sulfuric acid.
Еще один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ, включающий: (a) получение остаточного потока от производства изофталевой кислоты; (b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток; (c) отделение бензойной кислоты и метатолуиловой кислоты от обогащенного монокарбоновой кислотой потока; (d) отделение терефталевой кислоты и изофталевой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока; (e) отделение тримеллитовой кислоты от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока; и (f) отделение соли кобальта и соли марганца от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока. Полученный исходящий поток от стадии извлечения катализатора (f) можно далее направлять на извлечение бромистоводородной кислоты путем подкисления исходящего потока с использованием концентрированной минеральной кислоты, такой как серная кислота.Another embodiment of the present invention is a method comprising: (a) obtaining a residual stream from the production of isophthalic acid; (b) separating the residual stream into a dicarboxylic acid enriched stream, a catalyst and tricarboxylic acid enriched stream, and a monocarboxylic acid enriched stream; (c) separating benzoic acid and metatoluylic acid from the monocarboxylic acid enriched stream; (d) separating terephthalic acid and isophthalic acid from the dicarboxylic acid enriched stream; (e) separating trimellitic acid from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream; and (f) separating the cobalt salt and the manganese salt from the catalyst and tricarboxylic acid enriched stream. The resulting effluent from the catalyst recovery step (f) can then be sent to recover the hydrobromic acid by acidifying the effluent using concentrated mineral acid such as sulfuric acid.
Во всех перечисленных выше вариантах осуществления способ может дополнительно включать стадию (ai) удаления уксусной кислоты из остаточного потока после стадии (a). Кроме того, во всех перечисленных выше вариантах осуществления настоящего изобретения способ разделения на стадии (b) может включать экстракцию с последующим фильтрованием. Экстракция может включать использование воды и органического растворителя, включающего по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, которую составляют толуол, метанол, циклогексан, петролейный эфир и их смеси. Кроме того, во всех перечисленных выше вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна из стадий отделения может включать i) необязательно добавление водного раствора, ii) испарение по меньшей мере некоторого количества воды, iii) охлаждение, iv) фильтрование осадка, и v) повторение стадий от ii) до iv) для получения очищенного потока.In all of the above embodiments, the method may further include the step of (a i ) removing acetic acid from the residual stream after step (a). In addition, in all of the above embodiments of the present invention, the separation method in step (b) may include extraction followed by filtration. Extraction may include the use of water and an organic solvent comprising at least one substance selected from the group consisting of toluene, methanol, cyclohexane, petroleum ether, and mixtures thereof. In addition, in all of the above embodiments of the present invention, at least one of the separation steps may include i) optionally adding an aqueous solution, ii) evaporating at least some water, iii) cooling, iv) filtering the precipitate, and v) repeating stages ii) to iv) to obtain a purified stream.
Еще один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ извлечения компонентов остаточного потока от производства ароматической поликарбоновой кислоты, т.е. от установки окисления терефталевой кислоты (TA), включающий:Another embodiment of the present invention is a method for extracting components of the residual stream from the production of aromatic polycarboxylic acid, i.e. from a terephthalic acid (TA) oxidation unit, including:
1. Необязательно частичное или полное удаление уксусной кислоты и следов воды из остаточного потока в вакууме, и уксусную кислоту можно затем очищать необязательно путем ректификации.1. Optional partial or complete removal of acetic acid and traces of water from the residual stream in a vacuum, and acetic acid can then be purified optionally by distillation.
2. Перемешивание и нагревание остаточного потока с толуолом и водой при температуре, составляющей приблизительно от 75°C до 80°C. Вода может присутствовать как остаточная вода в остаточном потоке. Двухфазный экстракт фильтруют (получая осадок на фильтре) и разделяют. Профильтрованный толуольный экстракт направляют на концентрирование и последующее выделение неочищенной бензойной кислоты и паратолуиловой кислоты на стадиях 4 и 5.2. Stirring and heating the residual stream with toluene and water at a temperature of approximately 75 ° C to 80 ° C. Water may be present as residual water in the residual stream. The biphasic extract is filtered (obtaining a filter cake) and separated. The filtered toluene extract is sent for concentration and subsequent isolation of the crude benzoic acid and paratoluylic acid in stages 4 and 5.
3. Направление профильтрованного водного экстракта от стадии 2 на извлечение катализатора и тримеллитовой кислоты на стадии 8 и направление осадка на фильтре от стадии 2 на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты на стадии 6.3. The direction of the filtered aqueous extract from
4. Перекачивание толуольного экстракта от стадии 2 в систему испарения растворителя. Здесь толуол удаляют путем испарения, и все следы толуола удаляют в вакууме. Расплавленную неочищенную бензойную кислоту направляют в колонну для дистилляции бензойной кислоты.4. Transfer of the toluene extract from
5. Фракционирование неочищенной бензойной кислоты от стадии 4 как верхнего продукта в колонне для дистилляции бензойной кислоты и направление очищенной расплавленной бензойной кислоты в устройство для получения хлопьев. Хлопья чистой бензойной кислоты можно продавать. Нижний продукт из колонны для дистилляции бензойной кислоты направляют в колонну для дистилляции паратолуиловой кислоты для разделения паратолуиловой кислоты и органических остатков. Очищенную паратолуиловую кислоту извлекают как верхний продукт из колонны для дистилляции паратолуиловой кислоты, и ее можно возвращать в установку для окисления TA.5. Fractionation of the crude benzoic acid from step 4 as the top product in the benzoic acid distillation column and directing the purified molten benzoic acid to the flocculating device. Pure benzoic acid flakes can be sold. The bottom product from the benzoic acid distillation column is sent to the paratoluylic acid distillation column to separate paratoluic acid and organic residues. The purified paratoluylic acid is recovered as a top product from the paratoluic acid distillation column and can be returned to the TA oxidation unit.
6. Экстракция осадка на фильтре от стадии 3 и стадии 8 метанолом и водой при температуре, составляющей приблизительно 60°C. Экстрагированную суспензию подвергают центрифугированию или фильтрованию для получения твердой терефталевой кислоты (содержащей приблизительно 90-99% терефталевой кислоты и приблизительно 1-10% изофталевой кислоты), которую можно возвращать в установку для окисления TA.6. Extraction of filter cake from
7. Концентрирование фильтрата/жидкости после центрифугирования от стадии 6 путем испарения и последующее охлаждение, которое переводит изофталевую кислоту в осадок. Полученную суспензию затем подвергают центрифугированию или фильтрованию и сушат. Так получается твердая изофталевая кислота, содержащая приблизительно 90-99% изофталевой кислоты и приблизительно 1-10% терефталевой кислоты, которую можно продавать.7. Concentration of the filtrate / liquid after centrifugation from
8. Концентрирование водного экстракта от стадии 3 путем испарения воды до приблизительно 20%-40% объема и горячее фильтрование. Твердые вещества, остающиеся на фильтре, включают терефталевую кислоту и изофталевую кислоту, и этот материал направляют на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты (стадия 6). Фильтрат охлаждают и подвергают центрифугированию или фильтрованию. Твердый осадок содержит неочищенную тримеллитовую кислоту. Ее затем очищают повторным растворением в горячей воде с последующим охлаждением и центрифугированием или фильтрованием. Очищенную тримеллитовую кислоту можно сушить и продавать8. Concentration of the aqueous extract from
иand
9. Реакция концентрированного фильтрата/жидкости после центрифугирования от стадии 8 с карбонатом натрия для осаждения карбонатов кобальта и марганца. Эту суспензию фильтруют и извлеченные карбонаты кобальта и марганца возвращаются в установку для окисления TA. Профильтрованный маточный раствор можно направлять на обработку исходящего потока.9. The reaction of the concentrated filtrate / liquid after centrifugation from
следующий вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ извлечения компонентов остаточного потока от производства терефталевой кислоты (установки окисления TA), включающий:another embodiment of the present invention is a method for extracting components of the residual stream from the production of terephthalic acid (TA oxidation unit), comprising:
1. Необязательно частичное или полное испарение уксусной кислоты и следов воды из остаточного потока от установки для окисления терефталевой кислоты необязательно в вакууме, и уксусную кислоту можно затем очищать необязательно путем ректификации.1. Optional partial or complete evaporation of acetic acid and traces of water from the residual stream from the terephthalic acid oxidation unit is optional in a vacuum, and acetic acid can then be purified optionally by distillation.
2. Перемешивание и нагревание остаточного потока с толуолом и водой при температуре, составляющей приблизительно от 75°C до 80°C. Двухфазный экстракт фильтруют (получая осадок на фильтре) и разделяют. Профильтрованный толуольный экстракт направляют на концентрирование и последующее выделение неочищенной бензойной кислоты и паратолуиловой кислоты на стадиях 4 и 5.2. Stirring and heating the residual stream with toluene and water at a temperature of approximately 75 ° C to 80 ° C. The biphasic extract is filtered (obtaining a filter cake) and separated. The filtered toluene extract is sent for concentration and subsequent isolation of the crude benzoic acid and paratoluylic acid in stages 4 and 5.
3. Направление профильтрованного водного экстракта от стадии 2 на извлечение катализатора и тримеллитовой кислоты на стадии 9 и направление осадка на фильтре от стадии 2 на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты на стадии 6.3. The direction of the filtered aqueous extract from
4. Перекачивание толуольного экстракта от стадии 2 в систему испарения растворителя. Здесь толуол удаляют путем испарения, и все следы толуола удаляют в вакууме. Расплавленную неочищенную бензойную кислоту направляют в колонну для дистилляции бензойной кислоты на стадии 5.4. Transfer of the toluene extract from
5. Фракционирование неочищенной бензойной кислоты от стадии 4 как верхнего продукта в колонне для дистилляции бензойной кислоты и направление очищенной расплавленной бензойной кислоты в устройство для получения хлопьев. Хлопья чистой бензойной кислоты можно продавать. Нижний продукт из колонны для дистилляции бензойной кислоты направляют в колонну для дистилляции паратолуиловой кислоты для разделения паратолуиловой кислоты и органических остатков. Очищенную паратолуиловую кислоту извлекают как верхний продукт из дистилляционной колонны, и ее можно возвращать в установку для окисления TA.5. Fractionation of the crude benzoic acid from step 4 as the top product in the benzoic acid distillation column and directing the purified molten benzoic acid to the flocculating device. Pure benzoic acid flakes can be sold. The bottom product from the benzoic acid distillation column is sent to the paratoluylic acid distillation column to separate paratoluic acid and organic residues. The purified paratoluylic acid is recovered as a top product from the distillation column and can be returned to the TA oxidation unit.
6. Растворение осадка на фильтре от стадии 3 и стадии 9 в водном растворе аммиака (обычно содержащем приблизительно 10-30%, в том числе приблизительно 20-30% аммиака) при температуре, составляющей приблизительно 20-50°C. Полученный раствор фильтруют для удаления любого нерастворимого катализатора, присутствующего в остатке. Это особенно эффективно для удаления содержащего оксалаты металлов катализатора, который может присутствовать в остаточном потоке. Этот содержащий оксалаты металлов катализатор можно возвращать в установку для окисления TA или превратить в содержащий ацетаты металлов катализатор соответствующим путем.6. Dissolving the filter cake from
7. Реакция профильтрованного раствора от стадии 6 с разбавленной минеральной кислотой, такой как азотная, серная или хлористоводородная кислота, для уменьшения pH в двухстадийном процессе. Значение pH уменьшается до интервала, составляющего приблизительно от 4 до 4,5, в результате чего терефталевая кислота переходит в осадок. Это твердое вещество, которое содержит приблизительно 90-95% терефталевой кислоты и 5-10% изофталевой кислоты, отделяют от раствора. Полученное твердое вещество затем промывают водой, и его можно возвращать в установку для окисления TA.7. The reaction of the filtered solution from
8. Реакция маточного раствора от стадии 7 с минеральной кислотой для уменьшения pH до интервала, составляющего приблизительно от 2,7 до 3, в результате чего изофталевая кислота переходит в осадок в осадок. Это твердое вещество, которое содержит приблизительно 91-92% изофталевой кислоты и приблизительно 8-9% терефталевой кислоты, отделяют от раствора, промывают водой, сушат, и его можно продавать. Маточный раствор от стадии 8 можно утилизировать в установке биологической очистки исходящего потока, или его можно направлять далее на реакцию с минеральной кислотой для осаждения бензойной кислоты и тримеллитовой кислоты, если это потребуется.8. The reaction of the mother liquor from step 7 with mineral acid to reduce the pH to an interval of about 2.7 to 3, whereby isophthalic acid precipitates. This solid, which contains approximately 91-92% isophthalic acid and approximately 8-9% terephthalic acid, is separated from the solution, washed with water, dried, and can be sold. The mother liquor from
9. Концентрирование водного экстракта от стадии 3 путем испарения воды до приблизительно 20% объема и горячее фильтрование. Твердые вещества, остающиеся на фильтре, включают терефталевую кислоту и изофталевую кислоту, и этот материал направляют на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты (стадия 6). Фильтрат охлаждают, осаждая дополнительное количество твердого вещества, которое отделяют. Твердый осадок содержит неочищенную тримеллитовую кислоту. Ее затем очищают повторным растворением в горячей воде с последующим охлаждением, осаждением и отделением. Очищенную тримеллитовую кислоту можно сушить и продавать9. Concentration of the aqueous extract from
иand
10. Реакция концентрированного маточного раствора от стадии 9 с карбонатом натрия для осаждения карбонатов кобальта и марганца. Эту суспензию фильтруют, и извлеченные карбонаты кобальта и марганца возвращаются в установку для окисления TA. Профильтрованный маточный раствор можно направлять на обработку исходящего потока.10. The reaction of the concentrated mother liquor from step 9 with sodium carbonate to precipitate cobalt and manganese carbonates. This suspension is filtered and the recovered cobalt and manganese carbonates are returned to the TA oxidation unit. The filtered mother liquor can be sent to the processing of the outgoing stream.
Еще один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ извлечения компонентов остаточного потока от производства терефталевой кислоты (установки окисления TA), включающий:Another embodiment of the present invention is a method for extracting components of the residual stream from the production of terephthalic acid (TA oxidation unit), including:
1. Необязательно частичное или полное испарение уксусной кислоты и следов воды из остаточного потока от установки для окисления терефталевой кислоты необязательно в вакууме, и уксусную кислоту можно затем очищать необязательно путем ректификации.1. Optional partial or complete evaporation of acetic acid and traces of water from the residual stream from the terephthalic acid oxidation unit is optional in a vacuum, and acetic acid can then be purified optionally by distillation.
2. Перемешивание и нагревание остаточного потока с толуолом и водой при температуре, составляющей приблизительно от 75°C до 80°C. Вода может присутствовать как остаточная вода в остаточном потоке. Двухфазный экстракт фильтруют (получая осадок на фильтре) и разделяют. Профильтрованный толуольный экстракт направляют на концентрирование и последующее выделение неочищенной бензойной кислоты и паратолуиловой кислоты на стадиях 4 и 5.2. Stirring and heating the residual stream with toluene and water at a temperature of approximately 75 ° C to 80 ° C. Water may be present as residual water in the residual stream. The biphasic extract is filtered (obtaining a filter cake) and separated. The filtered toluene extract is sent for concentration and subsequent isolation of the crude benzoic acid and paratoluylic acid in stages 4 and 5.
3. Направление профильтрованного водного экстракта от стадии 2 на извлечение катализатора и тримеллитовой кислоты на стадии 8 и направление осадка на фильтре от стадии 2 на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты на стадии 6.3. The direction of the filtered aqueous extract from
4. Перекачивание толуольного экстракта от стадии 2 в систему испарения растворителя. Здесь толуол удаляют путем испарения, и все следы толуола удаляют в вакууме. Расплавленную неочищенную бензойную кислоту направляют в колонну для дистилляции бензойной кислоты.4. Transfer of the toluene extract from
5. Фракционирование неочищенной бензойной кислоты от стадии 4 как верхнего продукта в колонне для дистилляции бензойной кислоты и направление очищенной расплавленной бензойной кислоты в устройство для получения хлопьев. Хлопья чистой бензойной кислоты можно продавать. Нижний продукт из колонны для дистилляции бензойной кислоты направляют в колонну для дистилляции паратолуиловой кислоты для разделения паратолуиловой кислоты и органических остатков. Очищенную паратолуиловую кислоту извлекают как верхний продукт из дистилляционной колонны, и ее можно возвращать в установку для окисления TA.5. Fractionation of the crude benzoic acid from step 4 as the top product in the benzoic acid distillation column and directing the purified molten benzoic acid to the flocculating device. Pure benzoic acid flakes can be sold. The bottom product from the benzoic acid distillation column is sent to the paratoluylic acid distillation column to separate paratoluic acid and organic residues. The purified paratoluylic acid is recovered as a top product from the distillation column and can be returned to the TA oxidation unit.
6. Экстракция осадка на фильтре от стадии 3 и стадии 8 метанолом и водой при температуре, составляющей приблизительно 60°C. Суспензию подвергают центрифугированию или фильтрованию для получения твердой терефталевой кислоты (содержащей приблизительно 90-99% терефталевой кислоты и приблизительно 1-10% изофталевой кислоты), которую можно возвращать в установку для окисления TA.6. Extraction of filter cake from
7. Концентрирование жидкости после центрифугирования/фильтрат от стадии 6 путем испарения и последующее охлаждение, которое переводит изофталевую кислоту в осадок. Полученную суспензию затем подвергают центрифугированию или фильтрованию и сушат. Так получается твердая изофталевая кислота, содержащая приблизительно 90-99% изофталевой кислоты и приблизительно 1-10% терефталевой кислоты, которую можно продавать.7. Concentration of the liquid after centrifugation / filtrate from
8. Концентрирование водного экстракта от стадии 3 путем испарения воды до приблизительно 40% объема и горячее фильтрование. Твердые вещества, остающиеся на фильтре, включают терефталевую кислоту и изофталевую кислоту, и этот материал направляют на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты (стадия 6). Фильтрат охлаждают до температуры, составляющей приблизительно 30-40°C, и отделяют осажденное твердое вещество. Твердый осадок содержит неочищенную тримеллитовую кислоту. Маточный раствор затем упаривают, уменьшая его объем на 50%, затем охлаждают до температуры, составляющей приблизительно 30-40°C, и снова отделяют осажденное твердое вещество. Объединенная неочищенная твердая тримеллитовая кислота от двух стадий разделения, содержащая приблизительно 70-75% тримеллитовой кислоты, затем поступает на стадию очистки тримеллитовой кислоты (стадия 9).8. Concentration of the aqueous extract from
9. Промывание неочищенной тримеллитовой кислоты горячим растворителем на основе уксусной кислоты (содержащим приблизительно 90-95% уксусной кислоты и от приблизительно 5-10% воды) при температуре, составляющей приблизительно 90-100°C. Промытый осадок затем отфильтровывают от уксусной кислоты, и отфильтрованный осадок после этого промывают водой для удаления любой уксусной кислоты. После этого промытое твердое вещество сушат и затем продают или превращают в тримеллитовый ангидрид.9. Washing the crude trimellitic acid with a hot acetic acid solvent (containing about 90-95% acetic acid and about 5-10% water) at a temperature of about 90-100 ° C. The washed precipitate is then filtered off from acetic acid, and the filtered precipitate is then washed with water to remove any acetic acid. After that, the washed solid is dried and then sold or converted into trimellitic anhydride.
10. Охлаждение и фильтрование фильтрата в растворителе на основе уксусной кислоты от стадии 9, в результате чего осаждается ортофталевая кислота. После этого твердое вещество отфильтровывают и выводят из процесса. Профильтрованный содержащий уксусную кислоту растворитель можно возвращать в установку для окисления TA10. Cooling and filtering the filtrate in an acetic acid solvent from step 9, whereby orthophthalic acid precipitates. After that, the solid is filtered off and removed from the process. The filtered acetic acid-containing solvent can be returned to the TA oxidizer
иand
11. Реакция объединенных маточных растворов от стадии 8 и водной промывочной жидкости от стадии 9 с карбонатом натрия для осаждения карбонатов кобальта и марганца. Суспензию фильтруют, и извлеченные карбонаты кобальта и марганца возвращаются в установку для окисления TA. Профильтрованный маточный раствор можно направлять на обработку исходящего потока.11. The reaction of the combined mother liquors from
Следующий вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ извлечения компонентов остаточного потока от производства изофталевой кислоты, включающий:A further embodiment of the present invention is a method for recovering components of a residual stream from isophthalic acid production, comprising:
1. Необязательно полное или частичное испарение уксусной кислоты и следов воды из остаточного потока от установки для производства изофталевой кислоты необязательно в вакууме, и уксусную кислоту можно затем очищать необязательно путем ректификации.1. Optionally, the complete or partial evaporation of acetic acid and traces of water from the residual stream from the isophthalic acid production plant is optionally in vacuum, and acetic acid can then be purified optionally by distillation.
2. Перемешивание и нагревание остаточного потока со смесью, содержащей приблизительно 50% метанола и приблизительно 50% воды, при температуре, составляющей приблизительно от 50°C до 80°C. Экстракт фильтруют (получая осадок на фильтре) и разделяют. Профильтрованный экстракт направляют на испарение растворителя и далее на экстракцию растворителем на стадии 3.2. Stirring and heating the residual stream with a mixture containing approximately 50% methanol and approximately 50% water at a temperature of approximately 50 ° C to 80 ° C. The extract is filtered (obtaining a filter cake) and separated. The filtered extract is directed to the evaporation of the solvent and then to the solvent extraction in
3. Перекачивание экстракта от стадии 2 в систему испарения растворителя. Здесь содержащий метанол и воду растворитель удаляют путем испарения. После этого твердое вещество экстрагируют толуолом и водой, полученную двухфазную смесь фильтруют и затем подвергают фазовому разделению в декантаторе, получая две жидкие фазы.3. Pumping the extract from
4. Перекачивание толуольного экстракта от стадии 3 в систему испарения растворителя. Здесь толуол удаляют путем испарения, и все следы толуола удаляют в вакууме. Расплавленную неочищенную бензойную кислоту направляют в колонну для дистилляции бензойной кислоты.4. Pumping the toluene extract from
5. Фракционирование неочищенной бензойной кислоты от стадии 4 как верхнего продукта в колонне для дистилляции бензойной кислоты и направление очищенной расплавленной бензойной кислоты в устройство для получения хлопьев. Хлопья чистой бензойной кислоты можно продавать. Нижний продукт из колонны для дистилляции бензойной кислоты направляют в колонну для дистилляции метатолуиловой кислоты для разделения толуиловой кислоты и органических остатков. Очищенную метатолуиловую кислоту извлекают как верхний продукт из колонны для дистилляции метатолуиловой кислоты, и ее можно возвращать в установку для окисления изофталевой кислоты.5. Fractionation of the crude benzoic acid from step 4 as the top product in the benzoic acid distillation column and directing the purified molten benzoic acid to the flocculating device. Pure benzoic acid flakes can be sold. The bottom product from the benzoic acid distillation column is sent to the metatoluylic acid distillation column to separate toluic acid and organic residues. The purified metatoluylic acid is recovered as a top product from the metatoluylic acid distillation column and can be returned to the isophthalic acid oxidation unit.
6. Растворение осадка на фильтре от стадии 2 и стадии 9 в водном растворе аммиака (обычно содержащем приблизительно 10-30%, в том числе приблизительно 20-30% аммиака) при температуре, составляющей приблизительно 20-50°C. Полученный раствор фильтруют для удаления любого нерастворимого катализатора, который присутствует в остатке.6. Dissolving the filter cake from
7. Реакция профильтрованного раствора от стадии 6 с разбавленной минеральной кислотой, такой как азотная, серная или хлористоводородная кислота, для уменьшения pH в двухстадийном процессе. Значение pH уменьшают до интервала, составляющего приблизительно от 4 до 4,5, в результате чего терефталевая кислота переходит в осадок. Это твердое вещество, которое содержит приблизительно 90-95% терефталевой кислоты и от приблизительно 5-10% изофталевой кислоты, отделяют от раствора. Полученное твердое вещество затем промывают водой, и его можно упаковывать для внешней торговли.7. The reaction of the filtered solution from
8. Реакция маточного раствора от стадии 7 с минеральной кислотой для уменьшения pH до интервала, составляющего приблизительно от 2,7 до 3, в результате чего изофталевая кислота переходит в осадок. Это твердое вещество, которое содержит приблизительно 91-92% изофталевой кислоты и от приблизительно 8-9% терефталевой кислоты, отделяют от раствора, затем промывают водой и возвращают на установку для окисления изофталевой кислоты. Маточный раствор от стадии 8 можно утилизировать в установке биологической очистки исходящего потока или его можно направлять далее на реакцию с минеральной кислотой для осаждения бензойной кислоты и тримеллитовой кислоты, если это потребуется.8. The reaction of the mother liquor from step 7 with mineral acid to reduce the pH to an interval of about 2.7 to 3, whereby the isophthalic acid precipitates. This solid, which contains approximately 91-92% isophthalic acid and from approximately 8-9% terephthalic acid, is separated from the solution, then washed with water and returned to the isophthalic acid oxidation unit. The mother liquor from
9. Концентрирование водного экстракта от стадии 3 путем испарения воды до приблизительно 20%-40% объема и горячее фильтрование. Твердые вещества, остающиеся на фильтре, включают терефталевую кислоту и изофталевую кислоту, и этот материал направляют на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты (стадия 6). Фильтрат охлаждают и отделяют осажденное твердое вещество. Твердый осадок содержит неочищенную тримеллитовую кислоту. Ее затем очищают повторным растворением в горячей воде с последующим охлаждением и центрифугированием. Очищенную тримеллитовую кислоту можно сушить и упаковывать для продажи9. Concentration of the aqueous extract from
иand
10. Реакция концентрированного маточного раствора от стадии 9 с карбонатом натрия для осаждения карбонатов кобальта и марганца. Эту суспензию фильтруют и извлеченные карбонаты кобальта и марганца возвращаются в установку для окисления изофталевой кислоты. Профильтрованный маточный раствор можно направлять на обработку исходящего потока.10. The reaction of the concentrated mother liquor from step 9 with sodium carbonate to precipitate cobalt and manganese carbonates. This suspension is filtered and the extracted cobalt and manganese carbonates are returned to the isophthalic acid oxidation unit. The filtered mother liquor can be sent to the processing of the outgoing stream.
Еще один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ извлечения компонентов остаточного потока от производства изофталевой кислоты, включающий:Another embodiment of the present invention is a method for extracting components of the residual stream from the production of isophthalic acid, including:
1. Необязательно полное или частичное испарение уксусной кислоты и следов воды из остаточного потока от установки для производства изофталевой кислоты необязательно в вакууме, и уксусную кислоту можно затем очищать необязательно путем ректификации.1. Optionally, the complete or partial evaporation of acetic acid and traces of water from the residual stream from the isophthalic acid production plant is optionally in vacuum, and acetic acid can then be purified optionally by distillation.
2. Перемешивание и нагревание остаточного потока с толуолом и водой при температуре, составляющей приблизительно от 75°C до 80°C. Вода может присутствовать как остаточная вода в остаточном потоке. Двухфазный экстракт фильтруют (получая осадок на фильтре) и разделяют. Профильтрованный толуольный экстракт направляют на концентрирование и последующее выделение неочищенной бензойной кислоты и метатолуиловой кислоты на стадиях 4 и 5.2. Stirring and heating the residual stream with toluene and water at a temperature of approximately 75 ° C to 80 ° C. Water may be present as residual water in the residual stream. The biphasic extract is filtered (obtaining a filter cake) and separated. The filtered toluene extract is sent for concentration and subsequent isolation of the crude benzoic acid and metatoluylic acid in stages 4 and 5.
3. Направление профильтрованного водного экстракта от стадии 2 на извлечение катализатора и тримеллитовой кислоты на стадии 8 и направление осадка на фильтре от стадии 2 на извлечение терефталевой кислоты / изофталевой кислоты на стадии 6.3. The direction of the filtered aqueous extract from
4. Перекачивание толуольного экстракта от стадии 2 в систему испарения растворителя. Здесь толуол удаляют путем испарения и все следы толуола удаляют в вакууме. Расплавленную неочищенную бензойную кислоту направляют в колонну для дистилляции бензойной кислоты.4. Transfer of the toluene extract from
5. Фракционирование неочищенной бензойной кислоты от стадии 4 как верхнего продукта в колонне для дистилляции бензойной кислоты и направление очищенной расплавленной бензойной кислоты в устройство для получения хлопьев. Хлопья чистой бензойной кислоты можно продавать. Нижний продукт из колонны для дистилляции бензойной кислоты направляют в колонну для дистилляции метатолуиловой кислоты для разделения метатолуиловой кислоты и органических остатков. Очищенную метатолуиловую кислоту извлекают как верхний продукт из колонны для дистилляции метатолуиловой кислоты, и ее можно возвращать в установка для окисления IPA.5. Fractionation of the crude benzoic acid from step 4 as the top product in the benzoic acid distillation column and directing the purified molten benzoic acid to the flocculating device. Pure benzoic acid flakes can be sold. The bottom product from the benzoic acid distillation column is sent to the metatoluylic acid distillation column to separate the metatoluylic acid and organic residues. The purified metatoluylic acid is recovered as a top product from the metatoluylic acid distillation column and can be returned to the IPA oxidation unit.
6. Экстракция осадка на фильтре от стадии 3 и стадии 8 метанолом и водой при температуре, составляющей приблизительно 60°C. Суспензию подвергают центрифугированию/фильтрованию для получения твердой терефталевой кислоты (содержащей приблизительно 90-99% терефталевой кислоты и приблизительно 1-10% изофталевой кислоты), которую можно сушить и упаковывать для продажи.6. Extraction of filter cake from
7. Концентрирование жидкости после центрифугирования или фильтрата от стадии 6 путем испарения и последующее охлаждение, которое переводит изофталевую кислоту в осадок. Полученную суспензию затем разделяют и сушат. Так получается твердая изофталевая кислота, содержащая приблизительно 90-99% изофталевой кислоты и приблизительно 1-10% терефталевой кислоты, которую можно возвращать в установку для окисления изофталевой кислоты.7. Concentration of the liquid after centrifugation or the filtrate from
8. Концентрирование водного экстракта от стадии 3 путем испарения воды до приблизительно 40%-60% объема и проведение горячего фильтрования. Твердые вещества, остающиеся на фильтре, включают терефталевую кислоту и изофталевую кислоту, и этот материал направляют на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты (стадия 6). Фильтрат охлаждают до температуры, составляющей приблизительно 30-40°C, и отделяют осажденное твердое вещество. Твердый осадок содержит неочищенную тримеллитовую кислоту. Маточный раствор затем упаривают, уменьшая его объем на 50%, затем охлаждают до температуры, составляющей приблизительно 30-40°C, и снова отделяют осажденное твердое вещество. Объединенная неочищенная твердая тримеллитовая кислота от двух стадий разделения, содержащая приблизительно 70-75% тримеллитовой кислоты, затем поступает на стадию очистки тримеллитовой кислоты (стадия 9).8. Concentration of the aqueous extract from
9. Промывание неочищенной тримеллитовой кислоты горячим растворителем на основе уксусной кислоты (содержащим приблизительно 90-95% уксусной кислоты и приблизительно 5-10% воды) при температуре, составляющей приблизительно 90-100°C. Промытый осадок затем отфильтровывают от уксусной кислоты и отфильтрованный осадок после этого промывают водой для удаления любой уксусной кислоты. Промытое твердое вещество затем сушат, и его можно продавать или превращать в ангидрид.9. Washing the crude trimellitic acid with a hot solvent based on acetic acid (containing approximately 90-95% acetic acid and approximately 5-10% water) at a temperature of approximately 90-100 ° C. The washed precipitate is then filtered off from acetic acid and the filtered precipitate is then washed with water to remove any acetic acid. The washed solid is then dried and can be sold or converted to anhydride.
10. Охлаждение и фильтрование фильтрата в растворителе на основе уксусной кислоты от стадии 9, в результате чего осаждается ортофталевая кислота. Этот материал затем подвергают фильтрованию и выводят из процесса. Профильтрованный содержащий уксусную кислоту растворитель можно возвращать в установку для окисления изофталевой кислоты10. Cooling and filtering the filtrate in an acetic acid solvent from step 9, whereby orthophthalic acid precipitates. This material is then filtered and taken out of the process. The filtered acetic acid-containing solvent can be returned to the isophthalic acid oxidation unit
иand
11. Реакция концентрированного маточного раствора от стадии 8 и водной промывочной жидкости от стадии 9 с карбонатом натрия для осаждения карбонатов кобальта и марганца. Эту суспензию фильтруют и извлеченные карбонаты кобальта и марганца возвращаются в установку для окисления изофталевой кислоты. Профильтрованный маточный раствор можно направлять на обработку исходящего потока.11. The reaction of the concentrated mother liquor from
Следующий вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ извлечения компонентов остаточного потока от производства изофталевой кислоты, включающий:A further embodiment of the present invention is a method for recovering components of a residual stream from isophthalic acid production, comprising:
1. Необязательно полное или частичное испарение уксусной кислоты и следов воды из остаточного потока от установки для производства изофталевой кислоты необязательно в вакууме, и уксусную кислоту можно затем очищать необязательно путем ректификации.1. Optionally, the complete or partial evaporation of acetic acid and traces of water from the residual stream from the isophthalic acid production plant is optionally in vacuum, and acetic acid can then be purified optionally by distillation.
2. Перемешивание и нагревание остаточного потока с толуолом и водой при температуре, составляющей приблизительно от 75°C до 80°C. Вода может присутствовать как остаточная вода в остаточном потоке. Двухфазный экстракт фильтруют (получая осадок на фильтре) и разделяют. Профильтрованный толуольный экстракт направляют на концентрирование и последующее выделение неочищенной бензойной кислоты и метатолуиловой кислоты на стадиях 4 и 5.2. Stirring and heating the residual stream with toluene and water at a temperature of approximately 75 ° C to 80 ° C. Water may be present as residual water in the residual stream. The biphasic extract is filtered (obtaining a filter cake) and separated. The filtered toluene extract is sent for concentration and subsequent isolation of the crude benzoic acid and metatoluylic acid in stages 4 and 5.
3. Направление профильтрованного водного экстракта от стадии 2 для извлечения катализатора и тримеллитовой кислоты на стадии 9 и направление осадка на фильтре от стадии 2 на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты на стадии 6.3. The direction of the filtered aqueous extract from
4. Перекачивание толуольного экстракта от стадии 2 в систему испарения растворителя. Здесь толуол удаляют путем испарения, и все следы толуола удаляют в вакууме. Расплавленную неочищенную бензойную кислоту направляют в колонну для дистилляции бензойной кислоты.4. Transfer of the toluene extract from
5. Фракционирование неочищенной бензойной кислоты от стадии 4 как верхнего продукта в колонне для дистилляции бензойной кислоты и направление очищенной расплавленной бензойной кислоты в устройство для получения хлопьев. Хлопья чистой бензойной кислоты можно продавать. Нижний продукт из колонны для дистилляции бензойной кислоты направляют в колонну для дистилляции метатолуиловой кислоты для разделения метатолуиловой кислоты и органических остатков. Очищенную метатолуиловую кислоту извлекают как верхний продукт из колонны для дистилляции метатолуиловой кислоты, и ее можно возвращать в установку для окисления изофталевой кислоты.5. Fractionation of the crude benzoic acid from step 4 as the top product in the benzoic acid distillation column and directing the purified molten benzoic acid to the flocculating device. Pure benzoic acid flakes can be sold. The bottom product from the benzoic acid distillation column is sent to the metatoluylic acid distillation column to separate the metatoluylic acid and organic residues. The purified metatoluylic acid is recovered as a top product from the metatoluylic acid distillation column and can be returned to the isophthalic acid oxidation unit.
6. Растворение осадка на фильтре от стадии 3 и стадии 9 в водном растворе аммиака (обычно содержащем приблизительно 10-30%, в том числе приблизительно 20-30% аммиака) при температуре, составляющей приблизительно 20-50°C. Полученный раствор фильтруют для удаления любого нерастворимого катализатора, который присутствует в остатке.6. Dissolving the filter cake from
7. Реакция профильтрованного раствора от стадии 6 с разбавленной минеральной кислотой, такой как азотная, серная или хлористоводородная кислота, для уменьшения pH в двухстадийном процессе. Сначала значение pH уменьшают до интервала, составляющего приблизительно от 4 до 4,5, в результате чего терефталевая кислота переходит в осадок. Это твердое вещество, которое содержит приблизительно 90-95% терефталевой кислоты и от приблизительно 5-10% изофталевой кислоты, отделяют от раствора. Полученное твердое вещество затем промывают водой, и его можно упаковывать для внешней торговли.7. The reaction of the filtered solution from
8. Реакция маточного раствора от стадии 7 с минеральной кислотой для уменьшения pH до интервала, составляющего приблизительно от 2,7 до 3, в результате чего изофталевая кислота переходит в осадок в осадок. Твердое вещество, которое содержит от приблизительно 91-92% изофталевой кислоты и приблизительно 8-9% терефталевой кислоты, отделяют от раствора. Твердое вещество затем промывают водой и возвращают в установку для окисления изофталевой кислоты. Маточный раствор от стадии 8 можно утилизировать в установке биологической очистки исходящего потока или его можно направлять далее на реакцию с минеральной кислотой для осаждения бензойной кислоты и тримеллитовой кислоты, если это потребуется.8. The reaction of the mother liquor from step 7 with mineral acid to reduce the pH to an interval of about 2.7 to 3, whereby isophthalic acid precipitates. A solid which contains from about 91-92% isophthalic acid and about 8-9% terephthalic acid is separated from the solution. The solid is then washed with water and returned to the isophthalic acid oxidation unit. The mother liquor from
9. Концентрирование водного экстракта от стадии 3 путем испарения воды до приблизительно 40%-60% объема и горячее фильтрование. Твердые вещества, остающиеся на фильтре, включают терефталевую кислоту и изофталевую кислоту, и этот материал направляют на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты (стадия 6). Фильтрат охлаждают до температуры, составляющей приблизительно 30-40°C, и отделяют осажденное твердое вещество. Твердый осадок содержит неочищенную тримеллитовую кислоту. Маточный раствор затем упаривают, уменьшая его объем на 50%, затем охлаждают до температуры, составляющей приблизительно 30-40°C, и снова отделяют осажденное твердое вещество. Объединенная неочищенная твердая тримеллитовая кислота от двух стадий разделения, содержащая приблизительно 70-75% тримеллитовой кислоты, затем поступает на стадию очистки тримеллитовой кислоты (стадия 10).9. Concentration of the aqueous extract from
10. Промывание неочищенной тримеллитовой кислоты горячим растворителем на основе уксусной кислоты (содержащим приблизительно 90-95% уксусной кислоты и приблизительно 5-10% воды) при температуре, составляющей приблизительно 90-100°C. Промытый осадок затем отфильтровывают от уксусной кислоты, и отфильтрованный осадок после этого промывают водой для удаления любой уксусной кислоты. Промытое твердое вещество затем сушат, и его можно продавать или превращать в ангидрид.10. Washing the crude trimellitic acid with a hot acetic acid solvent (containing about 90-95% acetic acid and about 5-10% water) at a temperature of about 90-100 ° C. The washed precipitate is then filtered off from acetic acid, and the filtered precipitate is then washed with water to remove any acetic acid. The washed solid is then dried and can be sold or converted to anhydride.
11. Охлаждение содержащего уксусную кислоту растворителя фильтрата от стадии 10, в результате чего осаждается ортофталевая кислота. После этого твердое вещество отфильтровывают и выводят из процесса. Профильтрованный, содержащий уксусную кислоту растворитель можно возвращать в установку для окисления изофталевой кислоты11. Cooling the filtrate-containing acetic acid solvent from
иand
12. Реакция концентрированного маточного раствора от стадии 9 и водной промывочной жидкости от стадии 10 с карбонатом натрия для осаждения карбонатов кобальта и марганца. Эту суспензию фильтруют, и извлеченные карбонаты кобальта и марганца возвращаются в установку для окисления изофталевой кислоты. Профильтрованный маточный раствор можно направлять на обработку исходящего потока.12. The reaction of the concentrated mother liquor from step 9 and the aqueous wash liquid from
Еще один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ извлечения компонентов остаточного потока от производства терефталевой кислоты (установки окисления TA), включающий:Another embodiment of the present invention is a method for extracting components of the residual stream from the production of terephthalic acid (TA oxidation unit), including:
1. Необязательно полное или частичное испарение уксусной кислоты и следов воды из остаточного потока от установки для окисления терефталевой кислоты необязательно в вакууме, и уксусную кислоту можно затем очищать необязательно путем ректификации.1. Optionally, complete or partial evaporation of acetic acid and traces of water from the residual stream from the terephthalic acid oxidation unit is optional in a vacuum, and acetic acid can then be purified optionally by distillation.
2. Перемешивание и нагревание остаточного потока с толуолом и водой при температуре, составляющей приблизительно от 75°C до 80°C. Двухфазный экстракт фильтруют (получая осадок на фильтре) и разделяют. Профильтрованный толуольный экстракт направляют на концентрирование и последующее выделение неочищенной бензойной кислоты и паратолуиловой кислоты на стадиях 4 и 5.2. Stirring and heating the residual stream with toluene and water at a temperature of approximately 75 ° C to 80 ° C. The biphasic extract is filtered (obtaining a filter cake) and separated. The filtered toluene extract is sent for concentration and subsequent isolation of the crude benzoic acid and paratoluylic acid in stages 4 and 5.
3. Направление профильтрованного водного экстракта от стадии 2 на извлечение катализатора и тримеллитовой кислоты на стадии 9 и направление осадка на фильтре от стадии 2 на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты на стадии 6.3. The direction of the filtered aqueous extract from
4. Перекачивание толуольного экстракта от стадии 2 в систему испарения растворителя. Здесь толуол удаляют путем испарения, и все следы толуола удаляют в вакууме. Расплавленную неочищенную бензойную кислоту направляют в колонну для дистилляции бензойной кислоты на стадии 5.4. Transfer of the toluene extract from
5. Фракционирование неочищенной бензойной кислоты от стадии 4 как верхнего продукта в колонне для дистилляции бензойной кислоты и направление очищенной расплавленной бензойной кислоты в устройство для получения хлопьев. Хлопья чистой бензойной кислоты можно продавать. Нижний продукт из колонны для дистилляции бензойной кислоты направляют в колонну для дистилляции паратолуиловой кислоты для разделения паратолуиловой кислоты и органических остатков.5. Fractionation of the crude benzoic acid from step 4 as the top product in the benzoic acid distillation column and directing the purified molten benzoic acid to the flocculating device. Pure benzoic acid flakes can be sold. The bottom product from the benzoic acid distillation column is sent to the paratoluylic acid distillation column to separate paratoluic acid and organic residues.
6. Очищенную паратолуиловую кислоту извлекают как верхний продукт из колонны для дистилляции паратолуиловой кислоты, и ее можно возвращать в установку для окисления TA.6. The purified paratoluylic acid is recovered as a top product from the paratoluylic acid distillation column and can be returned to the TA oxidation unit.
7. Растворение осадка на фильтре от стадии 3 и стадии 9 в водном растворе аммиака (обычно содержащем приблизительно 10-30%, в том числе приблизительно 20-30% аммиака) при температуре, составляющей приблизительно 20-50°C. Полученный раствор фильтруют для удаления любого нерастворимого катализатора, который присутствует в остатке. Это особенно эффективно для удаления содержащего оксалаты металлов катализатора, который может присутствовать в остаточном потоке. Этот содержащий оксалаты металлов катализатор можно возвращать на установку для окисления или превращать в содержащий ацетаты металлов катализатор соответствующим путем.7. Dissolving the filter cake from
7. Реакция профильтрованного раствора от стадии 6 с разбавленной минеральной кислотой, такой как азотная, серная или хлористоводородная кислота, для уменьшения pH в двухстадийном процессе. Значение pH уменьшают до интервала, составляющего приблизительно от 4 до 4,5, в результате чего терефталевая кислота переходит в осадок; Это твердое вещество, которое содержит приблизительно от приблизительно 90-95% терефталевой кислоты и от приблизительно 5-10% изофталевой кислоты, отделяют от раствора. Полученное твердое вещество затем промывают водой, и его можно возвращать в установку для окисления TA.7. The reaction of the filtered solution from
8. Реакция маточного раствора от стадии 7 с минеральной кислотой для уменьшения pH до интервала, составляющего приблизительно от 2,7 до 3, в результате чего изофталевая кислота переходит в осадок в осадок. Это твердое вещество, которое содержит приблизительно 91-92% изофталевой кислоты и от приблизительно 8-9% терефталевой кислоты, отделяют от раствора. Твердое вещество затем промывают водой, сушат, и его можно продавать. Маточный раствор от стадии 8 можно утилизировать в установке биологической очистки исходящего потока, или его можно направлять далее на реакцию с минеральной кислотой для осаждения бензойной кислоты и тримеллитовой кислоты, если это потребуется.8. The reaction of the mother liquor from step 7 with mineral acid to reduce the pH to an interval of about 2.7 to 3, whereby isophthalic acid precipitates. This solid, which contains approximately 91-92% isophthalic acid and from approximately 8-9% terephthalic acid, is separated from the solution. The solid is then washed with water, dried and can be sold. The mother liquor from
9. Концентрирование водного экстракта от стадии 3 путем испарения воды до приблизительно 40%-60% объема и горячее фильтрование. Твердые вещества, остающиеся на фильтре, включают терефталевую кислоту и изофталевую кислоту, и этот материал направляют на извлечение терефталевой кислоты/изофталевой кислоты (стадия 6). Фильтрат охлаждают до температуры, составляющей приблизительно 30-40°C, и отделяют осажденное твердое вещество. Твердый осадок содержит неочищенную тримеллитовую кислоту. Маточный раствор затем упаривают, уменьшая его объем на 50%, затем охлаждают до температуры, составляющей приблизительно 30-40°C, и снова отделяют осажденное твердое вещество. Объединенная неочищенная твердая тримеллитовая кислота от двух стадий разделения, содержащая приблизительно 70-75% тримеллитовой кислоты, затем поступает на стадию очистки тримеллитовой кислоты (стадия 10).9. Concentration of the aqueous extract from
10. Промывание неочищенной тримеллитовой кислоты горячим растворителем на основе уксусной кислоты (содержащей приблизительно 90-95% уксусной кислоты и от приблизительно 5-10% воды) при температуре, составляющей приблизительно 90-100°C. Промытый осадок затем отфильтровывают от уксусной кислоты, и отфильтрованный осадок после этого промывают водой для удаления любой уксусной кислоты. Промытое твердое вещество затем сушат, и его можно продавать или превращать в тримеллитовый ангидрид.10. Washing the crude trimellitic acid with a hot solvent based on acetic acid (containing about 90-95% acetic acid and from about 5-10% water) at a temperature of about 90-100 ° C. The washed precipitate is then filtered off from acetic acid, and the filtered precipitate is then washed with water to remove any acetic acid. The washed solid is then dried and can be sold or converted to trimellitic anhydride.
11. Охлаждение содержащего уксусную кислоту растворителя фильтрата от стадии 10, в результате чего осаждается ортофталевая кислота. После этого твердое вещество отфильтровывают и выводят из процесса. Профильтрованный содержащий уксусную кислоту растворитель можно возвращать в установку для окисления TA11. Cooling the filtrate-containing acetic acid solvent from
иand
12. Реакция объединенного маточного раствора от стадии 9 и водной промывочной жидкости от стадии 10 с карбонатом натрия для осаждения карбонатов кобальта и марганца. Суспензию фильтруют, и извлеченные карбонаты кобальта и марганца возвращаются в установку для окисления TA. Профильтрованный маточный раствор можно направлять на обработку исходящего потока.12. The reaction of the combined mother liquor from step 9 and the aqueous wash liquid from
Следующий вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ, включающий:A further embodiment of the present invention is a method comprising:
1. Получение остаточного потока от производства терефталевой кислоты.1. Obtaining a residual stream from the production of terephthalic acid.
2. Испарение уксусной кислоты и следов воды из остаточного потока в вакууме или при атмосферном давлении, таким образом, что уксусную кислоту извлекают и возвращают в установку для окисления TA. Вакуум составляет от 5 мм рт. ст. (667 Па) до 200 мм рт. ст. (26,5 кПа).2. Evaporation of acetic acid and traces of water from the residual stream in vacuum or at atmospheric pressure, so that acetic acid is recovered and returned to the TA oxidation unit. The vacuum is from 5 mm RT. Art. (667 Pa) up to 200 mmHg. Art. (26.5 kPa).
3. Перемешивание остаточного потока со смесью органического растворителя и вода при температуре, составляющей приблизительно от 35°C до 100°C, в том числе приблизительно от 60°C до 90°C и приблизительно от 75°C до 80°C. Органический растворитель может предпочтительно включать бензол, толуол, циклогексан, метанол, петролейный эфир или их смеси. Предпочтительно соотношение в остатке органического растворителя и воды составляет от 0,5-1:0,7 до 2:1-5. Суспензию фильтруют, получая осадок на фильтре, включающий неэкстрагируемый нерастворимый материал, и фильтрат разделяют на две жидкие фазы. Профильтрованный органический экстракт, обогащенный монокарбоновыми кислотами, направляют на концентрирование и последующее выделение неочищенной бензойной кислоты и паратолуиловой кислоты на стадиях 5 и 6.3. Mixing the residual stream with a mixture of organic solvent and water at a temperature of approximately 35 ° C to 100 ° C, including approximately 60 ° C to 90 ° C and approximately 75 ° C to 80 ° C. The organic solvent may preferably include benzene, toluene, cyclohexane, methanol, petroleum ether, or mixtures thereof. Preferably, the ratio in the remainder of the organic solvent to water is from 0.5-1: 0.7 to 2: 1-5. The suspension is filtered to obtain a filter cake, including non-extractable insoluble material, and the filtrate is separated into two liquid phases. The filtered organic extract enriched with monocarboxylic acids is directed to the concentration and subsequent isolation of the crude benzoic acid and paratoluylic acid in
Кроме того, можно осуществлять процесс фильтрования, используя устройство, такой как, но не ограничиваясь этим, традиционный рукавный или кассетный фильтр, мембранные фильтры, фильтр-смеситель Нутча, роторный вакуумный фильтр, роторный напорный фильтр или любое другое устройство для разделения твердых и жидких фаз.In addition, it is possible to carry out the filtering process using a device such as, but not limited to, a conventional bag or cassette filter, membrane filters, Nutch filter mixer, rotary vacuum filter, rotary pressure filter, or any other device for separating solid and liquid phases .
4. Направление профильтрованного водного экстракта от стадии 3, который обогащен трикарбоновыми кислотами и компонентами катализатора, на извлечение катализатора и тримеллитовой кислоты на стадии 9. Направление отфильтрованного осадка нерастворимого неэкстрагируемого материала от стадии 3, который обогащен дикарбоновыми кислотами, на извлечение терефталевой кислоты и изофталевой кислоты на стадиях 7 и 8.4. The direction of the filtered aqueous extract from
5. Перенос органического экстракта от стадии 3 в систему испарения растворителя. Здесь органический растворитель удаляют путем испарения и остаточные следы растворителя удаляют в вакууме. Полученную расплавленную неочищенную бензойную кислоту направляют в колонну для дистилляции бензойной кислоты.5. Transfer the organic extract from
6. Фракционирование неочищенной бензойной кислоты от стадии 5 как верхнего продукта в колонне для дистилляции бензойной кислоты и направление очищенной расплавленной бензойной кислоты в устройство для получения хлопьев. Хлопья чистой бензойной кислоты можно продавать. Нижний продукт из колонны для дистилляции бензойной кислоты направляют в колонну для дистилляции паратолуиловой кислоты для разделения паратолуиловой кислоты и органических остатков. Очищенную паратолуиловую кислоту извлекают как верхний продукт из дистилляционной колонны, и ее можно возвращать в установку для окисления TA или продавать.6. Fractionation of the crude benzoic acid from step 5 as the top product in the benzoic acid distillation column and directing the purified molten benzoic acid to the flocculating device. Pure benzoic acid flakes can be sold. The bottom product from the benzoic acid distillation column is sent to the paratoluylic acid distillation column to separate paratoluic acid and organic residues. The purified paratoluylic acid is recovered as a top product from the distillation column and can be returned to the TA oxidation unit or sold.
Колонна для фракционной дистилляции бензойной кислоты может работать при пониженном давлении, составляющем от приблизительно 2 мм рт. ст. (266 Па) до приблизительно 760 мм рт. ст. (1013 кПа), в том числе приблизительно 5-60 мм рт. ст. (667-7999 Па) и приблизительно 5-10 мм рт. ст. (667-133 Па).The benzoic acid fractional distillation column can operate at a reduced pressure of about 2 mmHg. Art. (266 Pa) to about 760 mm Hg. Art. (1013 kPa), including approximately 5-60 mm Hg. Art. (667-7999 Pa) and approximately 5-10 mm Hg. Art. (667-133 Pa).
Колонна для фракционной дистилляции паратолуиловой кислоты может работать при пониженном давлении, составляющем от приблизительно 2 мм рт. ст. (266 Па) до приблизительно 760 мм рт. ст. (1013 кПа), в том числе приблизительно 5-60 мм рт. ст. (667-7999 Па) и приблизительно 5-10 мм рт. ст. (667-133 Па).The fractional distillation column of paratoluylic acid can operate under reduced pressure of about 2 mmHg. Art. (266 Pa) to about 760 mm Hg. Art. (1013 kPa), including approximately 5-60 mm Hg. Art. (667-7999 Pa) and approximately 5-10 mm Hg. Art. (667-133 Pa).
Донные продукты из колонны для дистилляции паратолуиловой кислоты включают ряд ароматических соединений, которые трудно извлекать или разделять. Этот поток можно направлять на утилизацию любым подходящим способом, включая биологическое разложение, захоронение и сжигание или перемешивание с топливом для сжигания в печах или котлах.Bottom products from a paratoluylic acid distillation column include a number of aromatics that are difficult to extract or separate. This stream can be sent for disposal in any suitable way, including biodegradation, burial and incineration or mixing with fuel for combustion in furnaces or boilers.
7. Экстракция осадка на фильтре от стадии 3 вторичным растворителем, включая метанол, диметилформамид, воду или их смеси, при температуре, составляющей приблизительно от 30°C-80°C, например от приблизительно 50°C-60°C. Суспензию, полученную путем экстракции, разделяют, используя фильтр или центрифугу, чтобы получить обогащенное терефталевой кислотой твердое вещество, содержащее приблизительно 90-99,9% терефталевой кислоты и приблизительно 0,1-10% изофталевой кислоты, которое является подходящим для возвращения в установку для окисления TA, или его можно сушить для внешней торговли. Состав растворителя, используемого в вышеуказанной экстракции, может содержать в концентрации, составляющей от приблизительно 10% до приблизительно 90%, метанол, диметилформамид или их смесь, а остальную массу составляет вода.7. Extraction of the filter cake from
Кроме того, фильтрование можно осуществлять, используя устройство, такое как, но не ограничиваясь этим, центрифуга, традиционный рукавный или кассетный фильтр, мембранные фильтры, фильтр-смеситель Нутча, роторный вакуумный фильтр, роторный напорный фильтр или любое другое устройство для разделения твердых и жидких фаз.In addition, filtering can be carried out using a device such as, but not limited to, a centrifuge, a traditional bag or cassette filter, membrane filters, a Nutcha filter mixer, a rotary vacuum filter, a rotary pressure filter, or any other device for separating solid and liquid phases.
Кроме того, процесс высушивания можно осуществлять, используя устройство, такое как, но не ограничиваясь этим, распылительные сушилки, роторные паровые трубчатые сушилки, цилиндрические проволочные сушилки, вращающиеся конические сушилки или любое другое устройство для удаления растворителя.In addition, the drying process can be carried out using a device such as, but not limited to, spray dryers, rotary steam tube dryers, cylindrical wire dryers, rotary conical dryers, or any other solvent removal device.
Альтернативный вариант осуществления представляет собой изменение температуры и состава экстракционного растворителя, и можно получать смешанный продукт, включающий приблизительно 50-90% терефталевой кислоты и приблизительно 10-50% изофталевой кислоты. Смешанный продукт можно подвергать фильтрованию или центрифугированию и затем сушить, причем такая смесь является особенно подходящей для производства сложнополиэфирных полимеров.An alternative implementation is a change in temperature and composition of the extraction solvent, and you can get a mixed product comprising approximately 50-90% of terephthalic acid and approximately 10-50% of isophthalic acid. The blended product can be filtered or centrifuged and then dried, which mixture is particularly suitable for the production of polyester polymers.
8. Концентрирование маточного раствора после разделения на стадии 7 путем испарения и охлаждение. Таким образом, изофталевая кислота переводится в осадок. Полученную суспензию затем подвергают фильтрованию или центрифугированию, используя любое из устройств, упомянутых в описании стадии 7, и сушат, используя любое из устройств, упомянутых в описании стадии 7. В ходе фильтрования изофталевой кислоты осадок на фильтре можно промывать растворителем для дополнительной очистки изофталевой кислоты.8. Concentration of the mother liquor after separation in stage 7 by evaporation and cooling. Thus, isophthalic acid is precipitated. The resulting suspension is then subjected to filtration or centrifugation using any of the devices mentioned in the description of stage 7 and dried using any of the devices mentioned in the description of stage 7. During the filtration of isophthalic acid, the filter cake can be washed with a solvent to further purify isophthalic acid.
Полученная твердая изофталевая кислота содержит приблизительно 90-99% изофталевой кислоты и приблизительно 1-10% терефталевой кислоты, и ее можно продавать или использовать в производстве определенных категорий сложнополиэфирных полимеров.The resulting solid isophthalic acid contains approximately 90-99% isophthalic acid and approximately 1-10% terephthalic acid, and can be sold or used in the manufacture of certain categories of polyester polymers.
Растворитель, который испаряется на стадиях 7 и 8, можно очищать, используя любой известный способ, но предпочтительно путем фракционной дистилляции, и ее можно повторно использовать.The solvent that evaporates in
9. Концентрирование профильтрованного водного экстракта от стадии 3 путем испарения до уровня, составляющего приблизительно 20%-60% водного растворителя, и фильтрование при температуре, составляющей приблизительно 50°C-100°C, в том числе приблизительно 85°C-95°C. Твердые вещества, остающиеся на фильтре, включают, главным образом, терефталевую кислоту и изофталевую кислоту, и этот материал направляют на извлечение терефталевой кислоты и изофталевой кислоты (стадии 7 и 8). Фильтрат охлаждают до температуры, составляющей приблизительно 20°C-45°C, и в результате этого кристаллизуется тримеллитовая кислота. Суспензию неочищенной тримеллитовой кислоты подвергают фильтрованию или центрифугированию, получая осадок, содержащий неочищенную тримеллитовую кислоту. Ее затем очищают повторным растворением в горячей воде, за которым следует охлаждение для перекристаллизации тримеллитовой кислоты, которую отделяют от воды путем фильтрования или центрифугирования, и полученный осадок сушат. Очищенную тримеллитовую кислоту можно упаковать для продажи. В качестве альтернативы тримеллитовую кислоту можно превращать в ангидрид путем высокотемпературной дистилляции и из полученного ангидрида можно изготавливать хлопья для внешней торговли.9. Concentrating the filtered aqueous extract from
Водный растворитель, испаряющийся в любой части данной стадии, можно конденсировать и повторно использовать на стадии 3 или на любой другой стадии процессаThe aqueous solvent evaporating in any part of this step can be condensed and reused in
иand
10. Реакция концентрированного маточного раствора от стадии 9 с карбонатом натрия, щавелевой кислотой или винной кислотой или любым другим осаждающим реагентом для превращения каталитического металла в нерастворимую форму, такую как карбонаты, оксалаты или тартраты. Например, если добавляют карбонат натрия для осаждения карбонатов кобальта и марганца, это осуществляют при значении pH, составляющем приблизительно от 7,5 до 10. Полученную суспензию нерастворимого катализатора фильтруют, извлеченные нерастворимые каталитические соли металлов можно промывать для удаления остаточных органических кислот, и их затем возвращают выше по потоку относительно установки для окисления TA. В качестве альтернативы, содержащие металлы катализаторы можно сушить, используя любой тип сушильного устройства для рыночной торговли.10. The reaction of the concentrated mother liquor from step 9 with sodium carbonate, oxalic acid or tartaric acid or any other precipitating agent to convert the catalytic metal into an insoluble form, such as carbonates, oxalates or tartrates. For example, if sodium carbonate is added to precipitate cobalt and manganese carbonates, this is carried out at a pH of about 7.5 to 10. The resulting insoluble catalyst suspension is filtered, the extracted insoluble catalytic metal salts can be washed to remove residual organic acids, and then returning upstream of the TA oxidation unit. Alternatively, the metal-containing catalysts can be dried using any type of drying device for market trading.
Профильтрованный маточный раствор можно направлять на биологическую очистку исходящего потока. В качестве альтернативы, профильтрованный маточный раствор можно перерабатывать для извлечения бромида натрия или бромистоводородной кислоты путем подкисления, используя серную кислоту или другие концентрированные минеральные кислоты.The filtered mother liquor can be sent to the biological treatment of the outgoing stream. Alternatively, the filtered mother liquor can be processed to recover sodium bromide or hydrobromic acid by acidification using sulfuric acid or other concentrated mineral acids.
Для извлечения нерастворимых каталитических солей металлов можно использовать любой тип устройства для разделения твердых и жидких фаз, включая центрифуги, традиционный рукавный или кассетный фильтр, мембранные фильтры, фильтр-смеситель Нутча, роторный вакуумный фильтр, роторный напорный фильтр или любое другое устройство для фильтрования.Any type of solid / liquid separation device can be used to recover insoluble catalytic metal salts, including centrifuges, a traditional bag or cassette filter, membrane filters, a Nutcha filter mixer, a rotary vacuum filter, a rotary pressure filter, or any other filter device.
Еще один вариант осуществления настоящего изобретения можно охарактеризовать как способ извлечения компонентов остаточного потока от производства ароматической поликарбоновой кислоты (т. е. установки для окисления TA), включающий следующие стадии:Another embodiment of the present invention can be described as a method for extracting components of the residual stream from the production of aromatic polycarboxylic acid (i.e., TA oxidation apparatus), comprising the following steps:
(i) Сбор остатка в резервуар при пониженном давлении для удаления следов уксусной кислоты и возвращение в процесс окисления. Пониженное давление составляет приблизительно от 5 мм рт. ст. (667 Па) до 200 мм рт. ст. (26,67 кПа).(i) Collecting the residue in the tank under reduced pressure to remove traces of acetic acid and returning to the oxidation process. The reduced pressure is approximately 5 mmHg. Art. (667 Pa) up to 200 mmHg. Art. (26.67 kPa).
(ii) Направление остатка на экстракцию растворителем с использованием таких растворителей, как бензол, толуол, циклогексан, метанол, петролейный эфир и вода, в известных соотношениях. Соотношение в остатке органического растворителя и воды составляет от 0,5-1:0,7 до 2:1-5, и экстракцию осуществляют при температуре, составляющей приблизительно от 40°C до 100°C.(ii) Sending the residue to solvent extraction using solvents such as benzene, toluene, cyclohexane, methanol, petroleum ether and water, in known proportions. The ratio in the residue of the organic solvent and water is from 0.5-1: 0.7 to 2: 1-5, and the extraction is carried out at a temperature of approximately 40 ° C to 100 ° C.
(iii) Фильтрование указанного содержимого на фильтре для получения осадка, обогащенного терефталевой кислотой и изофталевой кислотой, и фильтрата, обогащенного бензойной кислотой, паратолуиловой кислотой, кобальтом, марганцем, бромидом и тримеллитовой кислотой. Фильтрование можно осуществлять, используя устройство, такое как, но не ограничиваясь этим, традиционный рукавный или кассетный фильтр, мембранный фильтр, фильтр-смеситель Нутча, роторный вакуумный фильтр, роторный напорный фильтр или любое другие устройство для разделения твердых и жидких фаз.(iii) Filtering said contents on a filter to obtain a precipitate enriched in terephthalic acid and isophthalic acid, and a filtrate enriched in benzoic acid, paratoluylic acid, cobalt, manganese, bromide and trimellitic acid. Filtering can be carried out using a device such as, but not limited to, a conventional bag or cassette filter, a membrane filter, a Nutch filter mixer, a rotary vacuum filter, a rotary pressure filter, or any other device for separating solid and liquid phases.
(iv) Промывание осадка на фильтре от стадии (iii) растворителем, таким как метанол, диметилформамид, вода, или их смеси, или уксусная кислота, с образованием осадка, обогащенного терефталевой кислотой, и фильтрата, обогащенного изофталевой кислотой. Фильтрование можно осуществлять в устройстве, таком как, но не ограничиваясь этим, центрифуга, традиционный рукавный или кассетный фильтр, мембранный фильтр, фильтр-смеситель Нутча, роторный вакуумный фильтр, роторный напорный фильтр или любое другие устройство для разделения твердых и жидких фаз. Промывание и фильтрование осуществляют при температуре, составляющей приблизительно от 50°C до 90°C.(iv) Washing the filter cake from step (iii) with a solvent such as methanol, dimethylformamide, water, or mixtures thereof, or acetic acid, to form a cake enriched in terephthalic acid and a filtrate enriched in isophthalic acid. Filtering can be carried out in a device such as, but not limited to, a centrifuge, a traditional bag or cassette filter, a membrane filter, a Nutch filter mixer, a rotary vacuum filter, a rotary pressure filter, or any other device for separating solid and liquid phases. Rinsing and filtering is carried out at a temperature of approximately 50 ° C to 90 ° C.
(v) Высушивание осадка от стадии (iv) для получения очищенной терефталевой кислоты. Процесс высушивания можно осуществлять, используя устройство, такое как, но не ограничиваясь этим, распылительные сушилки, роторные паровые сушилки, вращающиеся конические сушилки или любое другое устройство для удаления растворителя.(v) Drying the precipitate from step (iv) to obtain purified terephthalic acid. The drying process can be carried out using a device such as, but not limited to, spray dryers, rotary steam dryers, rotary conical dryers, or any other solvent removal device.
(vi) Направление фильтрата от стадии (iv) на концентрирование и извлечение растворителя для повторного использования.(vi) Directing the filtrate from step (iv) to concentrating and recovering the solvent for reuse.
Концентратор может представлять собой любой тип устройства для испарения, устройства для дистилляции или любой другой тип устройства для концентрирования твердых материалов.The concentrator may be any type of evaporation device, distillation device, or any other type of device for concentrating solid materials.
(vii) Повторное промывание концентрированной массы от стадии (vi) растворителем, таким как метанол, диметилформамид, вода или их смеси, или уксусной кислотой. Концентрация растворителя может составлять от приблизительно 10% до приблизительно 90%, причем остальную массу представляет собой вода.(vii) Re-washing the concentrated mass from step (vi) with a solvent such as methanol, dimethylformamide, water or a mixture thereof, or acetic acid. The concentration of the solvent may be from about 10% to about 90%, with the rest being water.
(viii) Концентрирование, фильтрование и высушивание массы на стадии (vii) для извлечения чистой изофталевой кислоты. Концентратор может представлять собой любой тип устройства для испарения или устройства для дистилляции. Предпочтительно фильтрование можно осуществлять, используя устройство, такое как, но не ограничиваясь этим, традиционный рукавный или кассетный фильтр, мембранный фильтр, фильтр-смеситель Нутча, роторный вакуумный фильтр, роторный напорный фильтр, центрифуга или любое другое устройство для разделения твердых и жидких фаз. Предпочтительно сушилка может представлять собой устройство, такое как, но не ограничиваясь этим, распылительные сушилки, роторные паровые сушилки, вращающиеся конические сушилки или любое другое устройство для удаления растворителя.(viii) Concentrating, filtering and drying the mass in step (vii) to recover pure isophthalic acid. The concentrator may be any type of evaporation device or distillation device. Preferably, the filtering can be carried out using a device such as, but not limited to, a conventional bag or cassette filter, a membrane filter, a Nutch filter mixer, a rotary vacuum filter, a rotary pressure filter, a centrifuge or any other device for separating solid and liquid phases. Preferably, the dryer may be a device, such as, but not limited to, spray dryers, rotary steam dryers, rotary conical dryers, or any other solvent removal device.
(ix) Возвращение фильтрата, поступающего от стадии (viii), для его повторного использования в качестве восстановленного растворителя.(ix) Returning the filtrate from step (viii) for reuse as a recovered solvent.
(x) Сбор фильтрата от стадии (iii) в сборный резервуар и выдерживание в течение достаточного времени для разделения органической и водной фаз.(x) Collecting the filtrate from step (iii) into a collection tank and holding for sufficient time to separate the organic and aqueous phases.
(xi) Сбор органического слоя от стадии (x) и направление его на концентрирование путем испарения для извлечения и повторного использования растворителя. Извлечение растворителя осуществляют, используя любой тип устройства для испарения, устройства для дистилляции или любое другое устройство для концентрирования твердых материалов.(xi) Collecting the organic layer from step (x) and directing it to concentrate by evaporation to recover and reuse the solvent. Solvent recovery is carried out using any type of evaporation device, distillation device, or any other device for concentrating solid materials.
(xii) Фракционирование нижнего продукта от стадии (xi) путем дистилляции и извлечения чистой бензойной кислоты в качестве верхнего продукта. Фракционирование осуществляют в интервале температур, составляющих приблизительно от 100°C до 150°C.(xii) Fractionation of the lower product from step (xi) by distillation and recovery of pure benzoic acid as the upper product. Fractionation is carried out in the temperature range of approximately 100 ° C to 150 ° C.
(xiii) Дистилляция нижнего продукта от стадии (xii) для извлечения паратолуиловой кислоты. Дистилляцию осуществляют в интервале температур, составляющем приблизительно от 120°C до 180°C.(xiii) Distillation of the lower product from step (xii) to recover paratoluylic acid. The distillation is carried out in a temperature range of approximately 120 ° C to 180 ° C.
(xiv) Обработка остатка от стадии (xiii), использующая биологическое разложение, захоронение, сжигание или перемешивание с топливом для сжигания в печах или котлах или любые другие подходящие способы.(xiv) Treatment of the residue from step (xiii) using biodegradation, burial, incineration or mixing with fuel for combustion in furnaces or boilers, or any other suitable methods.
(xv) Сбор водного слоя от стадии (x) и направление его на концентрирование для извлечения растворителя и повторного использования растворителя. Извлечение растворителя осуществляют, используя любой тип устройства для испарения или устройства для дистилляции или любое другое устройство для концентрирования твердых материалов.(xv) Collecting the aqueous layer from step (x) and directing it to concentration to recover the solvent and reuse the solvent. Solvent recovery is carried out using any type of evaporation device or distillation device or any other device for concentrating solid materials.
(xvi) Охлаждение концентрата, осаждение твердых веществ и последующее фильтрование твердых веществ для получения осадка, обогащенного тримеллитовой кислотой, и фильтрата, обогащенного кобальтом, марганцем и бромидом. Фильтрование можно осуществлять, используя устройство, такое как, но не ограничиваясь этим, традиционный рукавный или кассетный фильтр, мембранный фильтр, фильтр-смеситель Нутча, роторный вакуумный фильтр, роторный напорный фильтр или любое другое устройство для разделения твердых и жидких фаз.(xvi) Cooling the concentrate, precipitating solids and then filtering the solids to obtain a trimellitic acid-rich precipitate and a filtrate enriched in cobalt, manganese and bromide. Filtering can be carried out using a device such as, but not limited to, a conventional bag or cassette filter, a membrane filter, a Nutch filter mixer, a rotary vacuum filter, a rotary pressure filter, or any other device for separating solid and liquid phases.
(xvii) Обработка осадка от стадии (xvi) и направление его на дополнительную очистку путем повторного суспендирования или перекристаллизации и разделения твердой и жидкой фаз. Используемое устройство может представлять собой любой тип устройства для разделения твердых и жидких фаз. Отделенный продукт представляет собой тримеллитовую кислоту, которую затем сушат в сушилке. Сушилка может представлять собой устройство любого типа, такое как, но не ограничиваясь этим, распылительные сушилки, роторные паровые сушилки, вращающиеся конические сушилки или любое другое устройство для удаления растворителя.(xvii) Processing the precipitate from step (xvi) and directing it to further purification by resuspension or recrystallization and separation of solid and liquid phases. The device used may be any type of device for separating solid and liquid phases. The separated product is trimellitic acid, which is then dried in a dryer. The dryer may be any type of device, such as, but not limited to, spray dryers, rotary steam dryers, rotary cone dryers, or any other solvent removal device.
(xviii) Осаждение фильтрата от стадии (xvi), который обогащен кобальтом и марганцем, путем реакции с карбонатом натрия, щавелевой кислотой, винной кислотой или любым другим реагентом, в которой данный реагент переводит тяжелый металл в нерастворимую форму, такую как ацетат, карбонат, оксалат, тартрат или другой осадок(xviii) The precipitation of the filtrate from step (xvi), which is enriched in cobalt and manganese, by reaction with sodium carbonate, oxalic acid, tartaric acid or any other reagent in which this reagent converts the heavy metal into an insoluble form, such as acetate, carbonate, oxalate, tartrate or other precipitate
иand
(xix) Фильтрование осадка от стадии (xviii) для отделения солей кобальта и марганца в виде осадка, который можно возвращать в установку для окисления TA или можно дополнительно обрабатывать для превращения солей металлов в альтернативную форму (например, превращать карбонаты в ацетаты) и затем направлять в установку для окисления TA или сушить и продавать. Высушивание можно осуществлять, используя распылительные сушилки, роторные паровые сушилки, вращающиеся конические сушилки или любое другое сушильное устройство.(xix) Filtration of the precipitate from step (xviii) to separate cobalt and manganese salts in the form of a precipitate that can be returned to the TA oxidation unit or can be further processed to convert the metal salts to an alternative form (for example, convert carbonates to acetates) and then send into a TA oxidation plant or dry and sell. Drying can be carried out using spray dryers, rotary steam dryers, rotary conical dryers or any other drying device.
Бромид, выходящий в фильтрате, можно направлять в исходящий поток для обработки или в установку для извлечения брома. Однако если на стадии (xviii) используют уксусную кислоту, все содержимое можно возвращать в установку для окисления TA, причем бром возвращается вместе с кобальтом и марганцем.The bromide leaving the filtrate can be sent to the effluent for processing or to a bromine recovery unit. However, if acetic acid is used in step (xviii), all contents can be returned to the TA oxidation unit, whereby the bromine is returned together with cobalt and manganese.
Способы производства ароматических карбоновых кислот, в котором может оказаться применимым настоящее изобретение, представляют собой способы, используемые в промышленном масштабе для производства терефталевой кислоты, изофталевой кислоты, ортофталевой кислоты и тримеллитовой кислоты, где алифатическая карбоновая кислота в качестве растворителя может представлять собой уксусную кислоту.Methods for the production of aromatic carboxylic acids, in which the present invention may be applicable, are methods used on an industrial scale for the production of terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid and trimellitic acid, where the aliphatic carboxylic acid as a solvent may be acetic acid.
Настоящее изобретение можно лучше понять при рассмотрении фиг. 1, которая представляет вариант осуществления настоящего изобретения для извлечения химических веществ и катализатора из потока от производства терефталевой кислоты.The present invention can be better understood by referring to FIG. 1, which represents an embodiment of the present invention for recovering chemicals and a catalyst from a terephthalic acid production stream.
Рассмотрим фиг. 1, где трубопровод 1 представляет собой впуск для остатка. Остаток поступает в сборный резервуар «A», который необязательно служит для удаления уксусной кислоты через трубопровод 2.Consider FIG. 1, where conduit 1 is an inlet for a residue. The residue enters the collection tank "A", which optionally serves to remove acetic acid through
Трубопроводы 3 и 4 предназначены для впуска органического и водного растворителей соответственно. Трубопровод 5 направляет содержимое резервуара «A» в фильтрующий блок «B».
Фильтрат из блока «B» поступает в разделительный резервуар «C» через трубопровод 7 для разделения органического и водного слоев. Трубопровод 8 принимает органический слой в секцию «D» извлечения растворителя, трубопровод 9 направляет водный слой в концентратор «E».The filtrate from block "B" enters the separation tank "C" through line 7 to separate the organic and aqueous layers.
Органический растворитель извлекают в секции «D» и направляют обратно в процесс по трубопроводу 10. Нижний продукт из секции «D» поступает во фракционирующий блок «F» по трубопроводу 11. Верхний продукт из фракционирующего блока «F», который извлекают через трубопровод 12, представляет собой бензойную кислоту. Нижний продукт из фракционирующего блока «F» поступает в следующую дистилляционную колонну «G» по трубопроводу 13 для очистки и извлечения паратолуиловой кислоты. Очищенную паратолуиловую кислоту извлекают через поток 14, и нижний продукт (остаток) направляют для утилизации через трубопровод 15.The organic solvent is recovered in section “D” and sent back to the process through
Водный растворитель возвращают из концентратора «E» в питающую линию 4 как восстановленный растворитель через трубопровод 16. Концентрированный нижний продукт концентратора «E» подвергают фильтрованию в фильтре «H» через питающую линию 17. Осадок с фильтра «H» обогащен терефталевой и изофталевой кислотой, и его возвращают обратно для извлечения терефталевой и изофталевой кислоты в резервуар «Q» через трубопровод 41.The aqueous solvent is returned from the concentrator “E” to the supply line 4 as a recovered solvent through
Фильтрат поступает в охладитель «T» через питающую линию 18. Выходящий из охладителя поток фильтруют на фильтре «J» через питающую линию 19. Осадок с выпускного фильтра «J» поступает через трубопровод 26 в кристаллизатор «K» через линию 27, и его отфильтровывают на фильтре «L» для выделения тримеллитовой кислоты, которую подают через трубопровод 28 в сушилку «M» для извлечения сухой тримеллитовой кислоты в качестве продукта.The filtrate enters the cooler "T" through the supply line 18. The effluent from the cooler is filtered on the filter "J" through the supply line 19. The precipitate from the exhaust filter "J" enters through the pipe 26 into the mold "K" through line 27, and it is filtered on the filter "L" to isolate trimellitic acid, which is fed through
Фильтрат из фильтра «T» собирается в резервуаре «N» через трубопровод 20. Из этого фильтрата выделяется осадок при добавлении щавелевой кислоты или карбоната натрия через питающую линию 21. Осажденная смесь, содержащая кобальт и марганец, поступает на фильтр «O» через трубопровод 22. Осадок с фильтра «O» возвращают в установку для окисления TA по трубопроводу 23. Фильтрат с фильтра «O» направляют через трубопровод 24 для утилизацию в установку для обработки исходящего потока.The filtrate from the filter "T" is collected in the tank "N" through the
Осадок с фильтра «B» собирается в экстракционном резервуаре «Q» через трубопровод 6, и осадок с фильтра «H» собирается в экстракционном резервуаре «Q» через трубопровод 41. Трубопровод 29 направляет еще один растворитель в экстракционный резервуар «Q» для экстракции терефталевой и изофталевой кислоты.The precipitate from filter “B” is collected in the extraction tank “Q” through
Материал после экстракции поступает на фильтр «R» через трубопровод 30. Осадок выпускают из трубопровода 33 и сушат в сушилке «S», получая в качестве продукта терефталевую кислоту через трубопровод 42, причем ее можно возвращать в установку для окисления TA или использовать как продукт для продажи.After extraction, the material enters the filter "R" through
Фильтрат с фильтра «R» выходит через трубопровод 31 в испаритель «T» растворителя. Испарившийся растворитель поступает по трубопроводу 44 в блок «Y» обработки растворителя, откуда он возвращается в резервуар «Q» через трубопровод 32. Осадок, выходящий из трубопровода 34, промывают в резервуаре «U» еще одним растворителем, поступающим из трубопровода 35. Эта масса затем поступает через трубопровод 36 в охладитель «V», где образуется суспензия изофталевой кислоты.The filtrate from the filter "R" goes through line 31 to the evaporator "T" of the solvent. The evaporated solvent flows through line 44 to the solvent processing unit “Y”, from where it returns to the tank “Q” through
Суспензия изофталевой кислоты, поступающая из охладителя «V», поступает через трубопровод 38 на фильтр «W». Растворитель с фильтра «W» возвращают в блок «Y» извлечения растворителя через трубопровод 37, и осадок изофталевой кислоты поступает в сушилку «X» через трубопровод 40.The suspension of isophthalic acid coming from the cooler "V", flows through line 38 to the filter "W". The solvent from the filter “W” is returned to the solvent recovery unit “Y” through
Продукт, выходящий из сушилки «X», представляет собой изофталевую кислоту, и ее можно передавать в качестве продукта для продажи через трубопровод 43.The product exiting the dryer “X” is isophthalic acid and can be transferred as a product for sale through conduit 43.
Как правило, во всех представленных выше вариантах осуществления, когда производимая ароматическая поликарбоновая кислота включает терефталевую кислоту, остаточный поток включает приблизительно от 2 до 25 мас.% уксусной кислоты, приблизительно от 10 до 50 мас.% воды, приблизительно от 50 до 60 мас.% органических компонентов (это, главным образом, бензойная кислота, составляющая приблизительно от 20 до 40 мас.%, изофталевая кислота, составляющая приблизительно от 5 до 20 мас.%, и ортофталевая кислота, составляющая приблизительно от 4 до 5 мас.%), и компоненты катализатора, включающие приблизительно от 0,2 до 1,5 мас.% кобальта, приблизительно от 0,2 до 2 мас.% марганца и приблизительно от 2 до 5 мас.% бромистоводородной кислоты или ее натриевой соли. Следует понимать, что конкретный остаток будет различаться в зависимости от исходных материалов и технологических условий, и способ согласно настоящему изобретению никаким образом не ограничен данным конкретным составом выходящего из реактора потока.Typically, in all of the above embodiments, when the aromatic polycarboxylic acid produced includes terephthalic acid, the residual stream comprises from about 2 to 25 wt.% Acetic acid, from about 10 to 50 wt.% Water, from about 50 to 60 wt. % organic components (this is mainly benzoic acid, comprising from about 20 to 40 wt.%, isophthalic acid, from about 5 to 20 wt.%, and orthophthalic acid, from about 4 to 5 wt.%), and components Options catalyst comprising from about 0.2 to 1.5 wt.% cobalt, from about 0.2 to 2 wt.% manganese, and from about 2 to about 5 wt.% hydrobromic acid or its sodium salt. It should be understood that the specific residue will vary depending on the starting materials and process conditions, and the method according to the present invention is in no way limited to this particular composition of the effluent from the reactor.
Хотя настоящее изобретение подробно описано в связи с конкретными вариантами его осуществления, очевидно, что многочисленные альтернативы, модификации и видоизменения будут понятны специалистам в данной области техники в свете приведенного выше описания. Соответственно настоящее изобретение предназначено для объединения всех таких альтернатив, модификаций и видоизменений, которые находятся в пределах идеи и объема формулы изобретения.Although the present invention has been described in detail in connection with specific embodiments, it will be appreciated that numerous alternatives, modifications, and modifications will be apparent to those skilled in the art in light of the above description. Accordingly, the present invention is intended to combine all such alternatives, modifications, and modifications that fall within the spirit and scope of the claims.
Claims (12)
(a) продувку по меньшей мере части маточного раствора процесса производства ароматической поликарбоновой кислоты в систему извлечения растворителя с получением концентрата, содержащего органические соединения вместе с катализатором, в качестве остаточного потока;
(b) разделение остаточного потока на обогащенный дикарбоновой кислотой поток, обогащенный катализатором и трикарбоновой кислотой поток и обогащенный монокарбоновой кислотой поток посредством одновременной экстракции остаточного потока двумя жидкими фазами с использованием воды и органического растворителя с последующим фильтрованием;
(c) отделение бензойной кислоты и пара-толуиловой кислоты и/или одного из ее изомеров от обогащенного монокарбоновой кислотой потока, извлечение бензойной кислоты, извлечение пара-толуиловой кислоты и/или одного из ее изомеров;
(d) отделение терефталевой кислоты и изофталевой кислоты от обогащенного дикарбоновой кислотой потока, извлечение терефталевой кислоты, извлечение изофталевой кислоты;
(e) отделение тримеллитовой кислоты от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока и выделение тримеллитовой кислоты;
(f) отделение соли кобальта и соли марганца от обогащенного катализатором и трикарбоновой кислотой потока.1. The method of extracting aromatic carboxylic acid and catalyst from the effluent from the process for producing aromatic polycarboxylic acids by liquid-phase oxidation of the corresponding aromatic precursor, including:
(a) purging at least a portion of the mother liquor of the aromatic polycarboxylic acid production process into the solvent recovery system to obtain a concentrate containing organic compounds together with the catalyst as a residual stream;
(b) separating the residual stream into a dicarboxylic acid enriched stream, a catalyst and tricarboxylic acid enriched stream and a monocarboxylic acid enriched stream by simultaneously extracting the residual stream into two liquid phases using water and an organic solvent, followed by filtration;
(c) separating benzoic acid and para-toluic acid and / or one of its isomers from the monocarboxylic acid-enriched stream, recovering benzoic acid, recovering para-toluic acid and / or one of its isomers;
(d) separating terephthalic acid and isophthalic acid from the dicarboxylic acid enriched stream, recovering terephthalic acid, recovering isophthalic acid;
(e) separating trimellitic acid from the catalyst and tricarboxylic acid-enriched stream and isolating trimellitic acid;
(f) separating the cobalt salt and the manganese salt from the catalyst and tricarboxylic acid-enriched stream.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IN826/CHE/2010 | 2010-03-26 | ||
| IN826CH2010 | 2010-03-26 | ||
| PCT/US2011/028666 WO2011119395A2 (en) | 2010-03-26 | 2011-03-16 | Recovery of aromatic carboxylic acids and oxidation catalyst |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012145466A RU2012145466A (en) | 2014-05-10 |
| RU2575125C2 true RU2575125C2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4298759A (en) * | 1980-12-19 | 1981-11-03 | Standard Oil Company (Indiana) | Separation of cobalt and manganese from trimellitic acid process residue by extraction, ion exchanger and magnet |
| US4459365A (en) * | 1981-05-29 | 1984-07-10 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method of recovering a catalytic metal |
| US4939297A (en) * | 1989-06-05 | 1990-07-03 | Eastman Kodak Company | Extraction process for removal of impurities from terephthalic acid filtrate |
| US5955394A (en) * | 1996-08-16 | 1999-09-21 | Mobile Process Technology, Co. | Recovery process for oxidation catalyst in the manufacture of aromatic carboxylic acids |
| US6307099B1 (en) * | 1997-02-27 | 2001-10-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Production of terephthalic acid |
| RU2341512C2 (en) * | 2002-12-09 | 2008-12-20 | Истман Кемикал Компани | Method of purification of raw carboxylic acid suspension |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4298759A (en) * | 1980-12-19 | 1981-11-03 | Standard Oil Company (Indiana) | Separation of cobalt and manganese from trimellitic acid process residue by extraction, ion exchanger and magnet |
| US4459365A (en) * | 1981-05-29 | 1984-07-10 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method of recovering a catalytic metal |
| US4939297A (en) * | 1989-06-05 | 1990-07-03 | Eastman Kodak Company | Extraction process for removal of impurities from terephthalic acid filtrate |
| US5955394A (en) * | 1996-08-16 | 1999-09-21 | Mobile Process Technology, Co. | Recovery process for oxidation catalyst in the manufacture of aromatic carboxylic acids |
| US6307099B1 (en) * | 1997-02-27 | 2001-10-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Production of terephthalic acid |
| RU2341512C2 (en) * | 2002-12-09 | 2008-12-20 | Истман Кемикал Компани | Method of purification of raw carboxylic acid suspension |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2794464C (en) | Recovery of aromatic carboxylic acids and oxidation catalyst | |
| CN1572765B (en) | Extraction process for removal of impurities from mother liquor in the synthesis of carboxylic acid | |
| JP2006509044A (en) | Method for purifying crude carboxylic acid slurry | |
| JP2008504112A (en) | Method for removing impurities from mother liquor in carboxylic acid synthesis using pressure filtration | |
| KR20040108588A (en) | Extraction process for removal of impurities from mother liquor in the synthesis of carboxylic acid | |
| CN105037132A (en) | Methods and apparatus for producing low-moisture carboxylic acid wet cake | |
| JP2010022923A (en) | Wastewater treatment method | |
| CN102603593A (en) | Purification of carboxylic acids by complexation with selective solvents | |
| RU2380352C2 (en) | Method of preparing dry residue of carboxylic acid suitable for synthesis of polyesters | |
| RU2671210C2 (en) | Producing aromatic dicarboxylic acid | |
| CN101395122A (en) | Method and apparatus for preparing a low moisture carboxylic acid wet cake | |
| JP2006519915A (en) | Process for producing a carboxylic acid / diol mixture suitable for use in the production of polyester | |
| CN113121333A (en) | Process for recovering aromatic monocarboxylic acids | |
| CN101268034B (en) | Process for removing benzoic acid from an oxidant purge stream | |
| CN103168108B (en) | Improve p-phthalic acid by the percent of water in controlling filter feed slurry and clean filtering rate | |
| RU2575125C2 (en) | Recovery of aromatic carboxylic acids and oxidation catalyst | |
| PL217166B1 (en) | Method for recovering valuable materials from the production of terephthalic acid and a device for recovering valuable materials from the production of terephthalic acid | |
| CN105237385A (en) | Versatile oxidation byproduct purge process | |
| CN101005889B (en) | Optimal Preparation of Aromatic Dicarboxylic Acids | |
| EA027100B1 (en) | Improving terephthalic acid purge filtration rate by controlling water percentage in filter fed slurry | |
| CN110139701A (en) | Purified terephthalic acid (TPA) (PTA) exhaust air dryer vapor effluent processing | |
| RU2341512C2 (en) | Method of purification of raw carboxylic acid suspension | |
| JP2009504646A (en) | Method for removing benzoic acid from an oxidant purge stream | |
| JPH01121238A (en) | Treatment of filtrate containing aromatic carboxylic acid | |
| WO2015100089A2 (en) | Methods and apparatus for isolating dicarboxylic acid |