用于生产间苯二甲酸和对苯二甲酸的方法技术

本申请公开一种用于将至少包含间二甲苯、对二甲苯和乙苯的进料流转化成至少一种包含间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA)的产物流的方法，包括步骤：提供进料流；产生贫乙苯的进料流；产生贫邻二甲苯和乙苯的进料流；产生产物流；除去残余溶剂和水；移出基本纯化的IPA/TA产物流；溶解产物流；和分离IPA和TA。本发明专利技术允许提供具有优化组成的进料流。

【技术实现步骤摘要】
用于生产间苯二甲酸和对苯二甲酸的方法本申请是申请日为2009年3月18日，申请号为“200980109527.5”，专利技术名称为“用于生产间苯二甲酸和对苯二甲酸的改进系统和方法”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于将至少包含间二甲苯、对二甲苯和乙苯的进料流转化成至少一种包含间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA)的产物流的方法。
技术介绍
背景。间二甲苯和对二甲苯是用于生产纯化的或粗制的间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA(或者CIPA/CTA))(用于生产树脂)的有用化学中间体。目前，对用于生产瓶子的树脂存在大量需求。预期该市场在今后的数年内大幅增长。间二甲苯可得自从诸如石油石脑油的原料、尤其是重整产物中分离的C8芳族化合物的混合物，其中二甲苯的混合物通常通过分馏或选择性溶剂萃取来制得。该混合物中的C8芳族化合物及其性质如下：C8芳族化合物的混合物存在多种来源。一种这样的来源是催化重整的石脑油和热解馏出物。其它来源包括但不限于烷基化、脱烷基化或烷基转移如TDP、甲苯烷基化、烷基交换等。得自石脑油和热解馏出物的C8芳族馏分在组成上差别非常大，通常为10wt％至32wt％的乙苯(EB)和余量的二甲苯，后者包含约50wt％的间二甲苯和各25wt％的对二甲苯和邻二甲苯。乙苯的沸点与对二甲苯和间二甲苯的沸点非常接近。由于成本因素，通过常规方法例如蒸馏从进料中完全除去乙苯通常是不实用的。乙苯可以通过其他方法例如选择性吸附来除去，例如在US4,021,499；US4,079,094；US4,108,415；和US4,497,972中公开的方法。通常，乙苯在异构化器-分离器回路中催化转化。在用于二甲苯异构化的许多方法中，由于至少一部分二甲苯倾向于也转化成其它物质，所以乙苯的转化受到影响。因此，尽管乙苯的催化去除是可能的，但是仍然选择操作条件以在因脱烷基或烷基交换引起的二甲苯损失的缺点和乙苯的转化之间进行平衡，因此消耗了可用于生产相应的间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA和/或TA(CTA))的可用间二甲苯或对二甲苯。因此，在本领域中，对用于将包含至少一种C8芳族化合物的进料流转化成包含间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA)的产物流的平衡系统和方法存在需求。
技术实现思路
本专利技术的多个实施方案一般包括用于将包含至少一种C8芳族化合物的进料流转化成包含间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA)的产物流的系统和方法。本专利技术方法的一个实施方案公开了将至少包含间二甲苯、对二甲苯和乙苯以及任选的邻二甲苯的进料流转化成至少一种包含间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA)的产物流，所述方法包括如下步骤：a.从所述进料流除去乙苯以产生贫乙苯的进料流；b.从所述贫乙苯的进料流中除去邻二甲苯以产生贫邻二甲苯的进料流；c.氧化所述贫邻二甲苯的进料流以产生产物流，所述产物流包含IPA/TA，其比例为0.5％至约99.5％IPA和约0.5％至约99.5％TA。本专利技术的另一些实施方案公开一种将至少包含间二甲苯和对二甲苯的进料流转化成至少一种包含间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA)的产物流的方法，所述方法包括如下步骤：氧化贫邻二甲苯的进料流以产生产物流，所述产物流包含IPA/TA，其比例为约0.5％至约99.5％的IPA和约0.5％至约99.5％的TA。还公开一种用于由至少包含间二甲苯和对二甲苯的进料流生产包含间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA)的产物流的系统，所述系统包括：a.邻二甲苯去除区域；b.共氧化区域，其中所述邻二甲苯去除区域能够除去比间二甲苯更重的组分，并且其中所述邻二甲苯去除区域能够产生贫邻二甲苯的流，并且其中所述共氧化区域能够将间二甲苯和对二甲苯氧化成粗间苯二甲酸和粗对苯二甲酸(C-IPA/C-TA)。附图说明为了获得本专利技术上述和其它优点和目的，下文将参照附图中示出的本专利技术特定实施方案对上文简述的本专利技术进行更为具体的描述。应理解，这些附图仅描述本专利技术的典型实施方案且因此不应被视为限制其范围，将通过附图以额外的具体细节来描述本专利技术，附图中：图1是表示本专利技术方法的一个实施方案的流程图的一个实施方案的图示。图2是显示用于生产对苯二甲酸(以对二甲苯为原料)或间苯二甲酸(用间二甲苯原料代替对二甲苯原料)的现有技术系统的流程图的图示。图3是本专利技术系统的一个替代实施方案的图示。图4是本专利技术系统的一个替代实施方案的图示。具体实施方式在下文的任何结构中，以如下定义和解释为准，除非在以下说明中有明确且毫无异议的修改，或者所述意思的应用使任何结构变得无意义或基本上无意义。在术语的结构使其无意义或基本上无意义的情况下，应采用第三版韦氏词典(Webster'sDictionary,3rdEdition)的定义。定义和/或解释不应从相关或不相关的其他专利申请、专利或公开物中引入，除非在该说明书中有具体的陈述，或者如果该引入对维持有效性是必要的。用于生产间苯二甲酸和纯化的对苯二甲酸的方法的非限制实施方案和/或公开包括但不限于7,285,684；7,271,286；6,562,997；6,187,569；6,461,840；5,739,384；5,068,406；4,978,741；4,855,492；和4,046,782，其内容通过引用并入本文，如同它们全文记载于本文中一样。本文所用的术语“流体”是指连续的无定形物质，例如液体或气体，其分子相对于彼此自由运动，并且倾向于呈现其容器的形状。本文所用的“膜设备”是指平板膜、螺旋缠绕的平板膜、管板、管状管膜、中空纤维膜和/或产业中常用的其他膜。本文所用的术语“混合的二甲苯”或“混合的多种二甲苯”是指包含约20至约80wt％的间二甲苯、约10至约60wt％的对二甲苯、任选约10至约60wt％的邻二甲苯和任选约0.1至约30wt％的乙苯的芳烃流。除了在操作实施例中，或者另有指示的情况下，表示本文所用组分的量的所有数值在所有情况下均应理解为是用术语“约”修饰的。通常，用于单独地生产对苯二甲酸或间苯二甲酸的各种方法可以是相同或高度相关，并且能够利用图2中描述的系统来完成。通常，对二甲苯的起始原料在转化后会产生对苯二甲酸，而间二甲苯的起始原料在转化后会产生间苯二甲酸。在图2所示的生产对苯二甲酸或间苯二甲酸的现有技术方法或系统的实施方案中，将二甲苯流5进料至氧化器10。含氧气体(通常为空气或纯氧)被进料至具有催化剂和溶剂体系的氧化器10。然后通过例如过滤器20分离从氧化器10中移除的流15(流5的酸形式)，其中催化剂和/或溶剂可以再循环或除去/净化。分离之后，包含流5的二甲苯的粗酸的流35被进料至通常包含高温水或其他溶剂的溶解器以助溶解。任选地，流35能够储存在储料室40中，直至需要使用或根据期望用于其它反应。该阶段的通常产物是粗对苯二甲酸(CTA)或粗间苯二甲酸(C-IPA)。然后将流55进料至加氢反应器系统60以帮助从流55中除去杂质。通常，流55中存在的杂质与氢反应，并且所形成的杂质产物能够通过例如过滤器、筛、离心机、旋风分离器等与酸分离。然后在例如结晶系统70中使系统60中抽出的流65冷却并结晶。杂质能够通过至少一个分离系统80除去。分离系统80(如果存在的话)可以包含多个离心机、洗涤系统过滤器等。然后在干燥器90中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将包含邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯的进料流转化成至少一种包含间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA)的产物流的方法，所述方法包括如下步骤：a.提供包含1wt％至25wt％的乙苯、20wt％至80wt％的间二甲苯、5wt％至30wt％的邻二甲苯以及0.5wt％至20wt％的对二甲苯的所述进料流；b.利用选择性吸附到分子筛型介质上来从所述进料流中除去乙苯以产生贫乙苯的进料流；c.从所述贫乙苯的进料流中除去邻二甲苯以产生贫邻二甲苯和乙苯的进料流，所述贫邻二甲苯和乙苯的进料流包含间二甲苯和对二甲苯；d.氧化所述贫邻二甲苯和乙苯的进料流以产生产物流，所述产物流包含比例为0.5％至99.5％的IPA和0.5％至99.5％的TA的IPA/TA，其中所述氧化步骤在如下条件下实施：使用选自钴、锰和钯并包含加氢促进剂的催化剂；温度为200℃至550℃；压力为0psig至1000psig；WHSV为0.1小时‑1至200小时‑1；和氢/烃摩尔比为1至5；e.在干燥器中干燥所述产物流以除去残余溶剂和水；f.移出基本纯化的IPA/TA产物流；g.溶解所述产物流；和h.从溶解的所述产物流分离所述IPA和所述TA。...

【技术特征摘要】
2008.03.18 US 61/037,6121.一种用于将包含邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯的进料流转化成至少一种包含间苯二甲酸和对苯二甲酸(IPA/TA)的产物流的方法，所述方法包括如下步骤：a.提供包含1wt％至25wt％的乙苯、20wt％至80wt％的间二甲苯、5wt％至30wt％的邻二甲苯以及0.5wt％至20wt％的对二甲苯的所述进料流；b.利用选择性吸附到分子筛型介质上来从所述进料流中除去乙苯以产生贫乙苯的进料流；c.从所述贫乙苯的进料流中除去邻二甲苯以产生贫邻二甲苯和乙苯的进料流，所述贫邻二甲苯和乙苯的进料流包含间二甲苯和对二甲苯；d.氧化所述贫邻二甲苯和乙苯的进料流以产生产物流，所述产物流包含比例为0.5％至99.5％的IPA和0.5％至99.5％的TA的IPA/TA，其中所述氧化步骤在如下条件下实施：使用选自钴、...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·A·博尔，约瑟夫·G·金特里，约瑟夫·P·韦莱尔，丁忠义，金卫华，
申请(专利权)人：GTC技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US