芳香族羧酸生产中的催化剂回收和再循环工艺制造技术

本发明专利技术提供一种从芳香族羧酸生产产生的母液回收和再循环催化剂的方法。方法包括用烷基芳香烃化合物处理母液，然后用离子液体进一步处理获得的第一水层，获得富含催化剂的水混合物。富含催化剂的水混合物再循环至氧化反应器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种从芳香族羧酸生产产生的母液中回收和再循环催化剂的工艺。定义本文使用的“催化剂”一词可能包括一种催化剂或多种催化剂或催化剂体系。
技术介绍
芳香族羧酸生产需要氧化烷基芳香烃。这些流程中使用的催化剂主要是过渡金属或过渡金属化合物。从工艺优化角度来看，务必回收和再循环重要化学物和催化剂而不影响最终成品的质量。在存在催化剂，并以乙酸为溶剂的情况下，将对二甲苯与氧分子反应，生产对苯二甲酸。反应形成水和其他溶解形态的副产物。乙酸在水中稀释，形成副产品，未净化/稀释乙酸会降低对二甲苯氧化率，因此需要净化后再循环至对二甲苯氧化段。对苯二甲酸厂的溶剂回收区域由复数个高温快速蒸发装置组成。这些复数个装置的主要作用是从对二甲苯氧化母液中回收乙酸。对二甲苯氧化过程中以副产物/副产品形式形成的有机杂质影响设备的质量和利用率。对苯二甲酸厂的溶剂回收段是能量密集装置，此部分的杂质浓度高可导致经常停机，需要用碱液清洗。此外，溶剂回收过程中，母液进行高温快速蒸
发以回收乙酸。含有苯甲酸和其他有机酸杂质、对苯二甲酸及其氧化中间产物和催化剂的残留物剥落并作为粗制苯甲酸出售。这导致可反复使用的重要催化剂流失。WO2010032263提出一种在快速蒸发乙酸后从废液回收催化剂的工艺。受限，用重量比1:1到1:12的水稀释制造对苯二甲酸产生的反应器废液。然后，将稀释的废液冷却至5到20℃，搅拌并分离富含用过的氧化催化剂的水相与富含有机化合物的固相。最后，浓缩水相回收用过的氧化催化剂和水。按照WO2010032263的工艺加入冷却废液的步骤，增加整体工艺成本。鉴于以上情况，需要一种能源和使用要求低的催化剂回收和再循环工艺。专利技术目的本专利技术的部分目的(通过改进至少一种具体实施方式实现)如下所述：本专利技术的一个目的是提供一种从母液回收催化剂的工艺。本专利技术的另一个目的是提供一种从母液回收催化剂的经济工艺。本专利技术的另一个目的是提供一种从母液回收催化剂的简单且易于操作的工艺。本专利技术的另一个目的是提供一种从母液回收催化剂的环保工艺。以下描述中，本专利技术的其他目的和优势将得以进一步明确，但这些描述并不意图限制本专利技术的范围。
技术实现思路
按照本专利技术，提供一种从一部分母液回收和再循环催化剂的工艺，母液包含通过氧化烷基芳香烃生产芳香族羧酸过程中产生的催化剂。工艺包括以下步骤：将母液与烷基芳香烃化合物在20到80℃下混合，获得第一混合物；静置第一混合物，获得具有第一水层和第一有机层的第一两相混合物；从第一两相混合物中分离第一水层；用离子液体处理第一水层，在20到60℃下搅拌获得第二混合物；静置第二混合物，获得具有第二水层和第二有机层的第二两相混合物；从第二两相混合物中分离第二水层，回收富含催化剂的水混合物。富含催化剂的水混合物再循环至氧化反应器。以10到1000rpm的转速执行搅拌，时间1到60分钟。附图说明下面将借助非限定性附图介绍本专利技术，其中：图1是一种从生产芳香族羧酸过程形成的部分母液回收和再循环催化剂的工厂工艺流程图。具体实施方式在存在催化剂的条件下，在空气中氧化对二甲苯生产对苯二甲酸。催化剂包括但不局限于钴、锰、铬、铜、镍、钒、铁、钼、锡、铈、锆、铯和钛的有机盐或无机盐，更具体来说指钴盐和锰盐；以有机或无机溴化物(如氢溴酸)作为助催化剂，以乙酸作为容器，温度和压力预先确定。使用的催化剂价格昂贵，因此任何形式的损失都会导致工艺成本增加。应减小此类损失。按照本专利技术的一个方面，提供一种从氧化烷基芳香烃生产芳香族羧酸过程形成的部分母液回收和再循环催化剂的工艺。母液在氧化烷基芳香烃生产芳香族羧酸的过程中产生。母液包括乙酸、对二甲苯、对苯二甲酸及其氧化中间产物、有机酸杂质、至少一种催化剂、水、氢溴酸等。催化剂是从以下组中选择至少一种过渡金属的一种或多种有机或无机盐或催化剂体系，该组包括钴、锰、铬、铜、镍、钒、铁、钼、锡、铈、锆、铯和钛及其组合。此外，催化剂还可以是从以下组中选择的至少一种，该组包括乙酸钴、乙酸锰、溴化钴和溴化锰。在本专利技术的一个具体实施方式中，工艺包括以下步骤：在第一个步骤中，在反应器中混合母液与烷基芳香烃化合物，在20到80℃下搅拌获得第一混合物。烷基芳香烃化合物可以是以下组中选择的至少一种，该组包括对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯。建议烷基芳香烃化合物为对二甲苯。在第二个步骤中，静置第一混合物，获得具有第一水层和第一有机层的第一两相混合物。在第三个步骤中，从第一两相混合物中分离第一水层。在第四个步骤中，用离子液体处理第一水层，在20到60℃下搅拌获得第二混合物。利用离子液体从第一水层中去除乙酸和对二甲苯。离子液体可以包括以下组中选择的至少一种阳离子，该组包括季铵阳离子、氯阳离子,锍阳离子、膦阳离子、胍阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳
离子、吡咯阳离子、吗啉阳离子、喹啉阳离子、异喹啉阳离子、吡唑哌啶阳离子、吡唑阳离子、噻唑阳离子、异噻唑阳离子、杂噻唑阳离子、噁噻唑阳离子、噁嗪阳离子、噁唑啉阳离子、噁唑硼阳离子、二噻唑阳离子、三唑阳离子、硒阳离子、杂季膦阳离子、吡咯瓮离子、硼阳离子、呋喃阳离子、噻吩阳离子、磷阳离子、五唑阳离子、吲哚阳离子、吲哚菁绿阳离子、噁唑阳离子、异噻唑阳离子、四唑阳离子、苯并呋喃阳离子、二苯并呋喃阳离子、苯并噻吩阳离子、二苯并噻吩阳离子、噻二唑阳离子、嘧啶阳离子、吡嗪阳离子、吡啶阳离子、哌嗪阳离子、吡喃阳离子、胺阳离子、酞嗪阳离子、喹唑啉阳离子、喹喔啉阳离子及其组合，以及从以下组中选择的至少一种阴离子，包括但不局限于氯化物、溴化物、氟化物、碘化物、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、硫化物、烷基磺酸盐、磷化物、磷酸盐、烷基磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、乙酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、六氟磷酸盐、四氟磷酸盐、三氰甲基盐、双(三氟甲烷磺酰)亚胺、双(五氟乙烷磺酰基)亚胺、双三氟胺、癸酸盐、双2,4,4-三甲代戊基膦酸盐、1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-乙酰丙酮、二氰胺、双三氟胺、双氟磺酰亚胺和氧化物。建议离子液体为以下组中选择的至少一种，该组包括三己基十四烷基溴化磷、三己基十四烷基氯化磷、三己基十四烷基氯化磷、三己基十四烷基溴化磷、三己基十四烷基癸酸磷、三己基十四烷基磷双(2,4,4-三甲代戊基)膦酸盐、三己基十四烷基二氰胺磷、三己基十四烷基双三氟磷、三己基十四烷基磷六氟磷酸盐、三己基十四烷基磷四氟硼酸盐和四辛基溴化膦。在本专利技术的另一个实施方式中，离子液体是从以下组中选择的至少一种，该组包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟磷酸盐、1-甲基-3-辛基咪唑四氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氰甲基盐、1-丁基-3-甲基咪唑2-(2-甲氧基乙氧基)硫酸乙酯、1-甲基-3-辛基咪唑1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-乙酰丙酮盐、1-癸基-3-甲基咪唑
1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-乙酰丙酮盐、1-十六烷基-3-甲基咪唑1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-乙酰丙酮盐、1-甲基-3-十八烷基咪唑1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-乙酰丙酮盐、1,2-二甲基-3-丙基咪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从一部分母液回收和再循环催化剂的方法，母液包含通过氧化烷基芳香烃生产芳香族羧酸过程中产生的催化剂，所述方法包括以下步骤：a.将所述母液与烷基芳香烃化合物在20到80℃的反应器中混合物，获得第一混合物；b.静置所述第一混合物，获得具有第一水层和第一有机层的第一两相混合物；c.从所述第一两相混合物中分离所述第一水层；d.用离子液体处理所述第一水层，在20到60℃下搅拌获得第二混合物；e.静置所述第二混合物，获得具有第二水层和第二有机层的第二两相混合物；f.从所述第二两相混合物中分离所述第二水层，回收富含催化剂的水混合物；g.将所述富含催化剂的水混合物再循环至氧化反应器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.20 IN 598/MUM/20141.一种用于从一部分母液回收和再循环催化剂的方法，母液包含通过氧化烷基芳香烃生产芳香族羧酸过程中产生的催化剂，所述方法包括以下步骤：a.将所述母液与烷基芳香烃化合物在20到80℃的反应器中混合物，获得第一混合物；b.静置所述第一混合物，获得具有第一水层和第一有机层的第一两相混合物；c.从所述第一两相混合物中分离所述第一水层；d.用离子液体处理所述第一水层，在20到60℃下搅拌获得第二混合物；e.静置所述第二混合物，获得具有第二水层和第二有机层的第二两相混合物；f.从所述第二两相混合物中分离所述第二水层，回收富含催化剂的水混合物；g.将所述富含催化剂的水混合物再循环至氧化反应器。2.如权利要求1所述的方法，其中所述催化剂是从以下组中选择至少一种过渡金属的一种有机或无机盐，该组包括钴、锰、铬、铜、镍、钒、铁、钼、锡、铈、锆、铯和钛及其组合。3.如权利要求1所述的方法，其中所述烷基芳香烃化合物是以下组中选择的至少一种，该组包括对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、甲苯和异丙苯。4.如权利要求1所述的方法，其中所述离子液体为以下组中选择的至少一种，该组包括三己基十四烷基溴化磷、三己基十四烷基氯化磷、三己基十四烷基溴化磷、三己基十四烷基癸酸磷、三己基十四烷基磷双(2,4,4-三甲代戊基)膦酸盐、三己基十四烷基二氰胺磷、三己基十四烷基双三氟磷、三己基十四烷基磷六氟磷酸盐、三己基十四烷基磷四氟硼酸盐和四辛基溴化膦。5.如权利要求1所述的方法，其中所述离子液体是从以下组中选择的至少一种，该组包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟磷酸盐、1-甲基-3-辛基咪唑四氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氰甲基盐、1-丁基-3-甲基咪唑2-(2-甲氧基乙氧基)硫酸乙酯、1-甲基-3-辛基咪唑1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-乙酰丙酮盐、1-癸基-3-甲基咪唑1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-乙酰丙酮盐、1-十六烷基-3-甲基咪唑1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-乙酰丙酮盐、1-甲基-3-十八烷基咪唑1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-乙酰丙酮盐、1,2-二甲基-3-丙基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺、1-乙基-3-甲基咪唑双(五氟乙烷磺...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏雷什·尚蒂拉尔·贾殷，帕万库马尔·阿杜里，维韦克·尚卡拉纳拉亚南，帕拉苏维拉·乌帕拉，
申请(专利权)人：瑞来斯实业公司，
类型：发明
国别省市：印度;IN