Способ получения терефталевой кислоты

кации, подаваемый по трубопроводу 10 на стадию 111 сброса давления, а так же метанолсодержащнй вторичныйпар,который по трубопроводу 11 подают в устройство 12 (фиг. 2.- Д).На стадии 111 сброса давления под лучают метанолсодержащую фракцию,подаваемую по трубопроводу 13 в устройство 12, куда по трубопроводу 14 Тподают еще свежий метанол, содержащую сложный метиловый эфир п-толуи ловой кислоты фракцию, подаваемую по трубопроводу 15 в сборник 16 сложного метилового эфира п-толуиловой кислое ты, куда по трубопроводу 17 также подают содержащую указанны сложный эфир фракцию, получаемую в устройстве 12, а также основную фракцию сырого эфира, подаваемую по трубопроводу 18 на стадию перегонки 1 Чь Здесь ее раз деляют на фракцию, содержащую сложньй метнловьй эфир п-толуиловой кислоты,которую по трубопроводу 19 подают в сборник 16, фракцию, содержащую сложный метиповы эфир терефталъдегидной кислоты, которую подают по трубопроводу 2 О также в сборник 16, остаточную фракцию, подаваемую потрубопро воду 21 на стадию Ч обработки метанолом, поступающим по трубопроводу 22 иэ.Устройства 12, и на фракцию сырого диметилтерефталата, подаваемую по трубопроводу 23 на стадию Ч 1 гидролиза водой, подаваемой по трубопроводу 24. Получаемуюна стадию гидролиза терефталевую кислоту отводят по тру бопроводу 25, образовавшиеся ниэко кипящиекомпонентыотводятпотрубопроВОДУ 26, ПОЬУЧЭЕМУЮ ОТХОДЯЩУЮ ВОДУ БЫТ водят из процесса-по трубопроводу 27,а отводимую со стадии гидролиза смесь метанола с водой подают по трубопровог ду 28 в устройство 12, кУда по трубопроводу 29 подают еще смесь метанола с водой, отделяемую на стадии Ч. Обе раэуюшнйся на стадииЧ остаток выводят из процесса по трубопроводу 30, а получаемую фракцию, содержащую сложный метиповы эфир пттолуиловой кислоты, по трубопроводу 31 подаютв сборник 16. Отходящие гаэы окисле ния, отводимые по трубопроводу 5, подают на стадию 911 конденсации И промывки отходящей водой, отводной по трубопроводу 3 из устройства 12. Получаемый при этом метанолсодержащий конденсат по трубопроводу 33 подают в устройство 12, а отходящие газы вы 6водят из процесса по трубопроводу за. Часть получаемого на стадии Ч 11 конденсата можно также подавать на этерификацию продукта окисления. Процесс в устройстве 12 (фиг. проводят следующим образом. Метанолсодержащие потоки поступающие потрубопроводвм 13, 28, 29 и 33, объединяют, при помощи насоса 35 доводят до требуемого давления и по трубопроводу 36 подают в колонну 37,куда по трубопроводу 11 также подают метанолсодержащий поток со стадии 11 этерификации продукта окисления, поступающего по трубопроводу 7. В колонне 37, снабженной испарителем 38,работающем на получаемом в процессе паре низкого давления, проводят ректификацию с получением кубовой фракции, отводимой по трубопроводу 39 и разделяемой на поток, отводимй по трубопроводу 32, поток, поступающий по трубопроводу 17 в сборник 16, и поток метанолсодержащей головной40 на конденсацию в дефлегматоре 41. Теплоту конденсации отводят испаряюг щимся конденсатом (возможна рекуперация тепла за счет получения пара нивКОГО давления). Получаемый при этом конденсат рециркулируют по трубопрцво дУ 42 в колонну 37,а метанольный парподают по трубопроводу 43 в отпарную емкость да, снабженную циркуляционным трубопроводом 45,.в котором размещен испаритель 46, работающй на получаемом.в процессе раре низкого давлення. При помощи насоса 4 поступающий по трубопроводу 14 свежий метанол дово дят до требуемого давления и подают в циркуляционный трубопровод 45. Метанол требуемый на стадии Ч обработки остатка перегонки, отводят впаровом состоянии по трубопроводу 22 и после перегрева до 250 270 С используют на стадии Ч, Метанол, требуемый на стадии 11 этерификации продукта окисления, отводят в паровом состоянии по трубопроводу д 8 и при помощи компрессора 49 сжимают, например, до давления 27 бар. При этом имеет место перегрев сжатого метанола до температуры этерификации, обусловленный электроэнергией, требуемой для привода компрессора. ЫПроцесс в устройстве 12 по фиг, 3 отличается от устройства по фиг. 2 тем, что вторичные парьтстадин 115 этерификации подаваемого по трубопрог воду 7 продукта окисления, отводимые по трубопроводУ 11, подвергают следующей предварительной обработке перед подачейна ректификацию в колонне 37. Их промывают в аппарате 50 водой, под даваемойпэтрубопроводу 51. Выходящиеиз верхней частиаппарата 50 очиенИХ СУШЕТ С ИСПОЛЬЗОВНННЕМ ПЕРВИЧНОЙ ЭНЗРГНН. Затем ВТОРИЧНЫЕ пары ПОСТУпают в турбодетандер 54, в котором их расширнютдо давления РЕКТНФНКЗЦИИ В колонне 37. Получаемый в аппарате 50 содержащий побочный продукт поток рециркулируют по трубопроводу 55 посредством насоса 56.Отличия осуществления процесса в устройстве 12 по фиг. 4 от осуществления процесса в устройстве 12 по фиг. 2 и 3 заключаются в следующем.Вторичный пар ректификации в колонне 37, отводимый по трубопроводу 40 подвергают конденсации н дефпегматоре 41, работающем на охлаждающей воде,подаваемой по трубопроводу 57 с помощью насоса 58 Получаемый при этом жидкий метанол разделяют на два потока, один из которых по трубопроводу Д 2 рециркулируют в колонну 37, а другой по трубопроводу ЦЗ подают в сборник 59, куда подают и свежий метанол.Необходимый на стадии Ч обработки остатка перегонки диметилтерефталата метанол отбирают из сборника 59 по трубопроводу 60, с помощью насоса 61гдоводят до слегка повьшенного давле ния, например 3 атм, и по трубопроводу 62 подают в циркуляционньй трубопровод 45.Требуемый настадии 11 Этерификации метанол отбирают из сборника 59 по трубопроводу 63, доводят до повышенного давления, например до 28 бар,с помощью насоса 64, нагревают в обогреваемом паром низкого давления из процесса испарителе 65 и подают в циркуляционный трубопровод.66, в котором размещены выпарной аппарат 67,обогреваемый паром высокого давления,И отпарная емкость 68, из которой по трубопроводу 69 отводят пар метанола,которы перед подачей на этерификацию доводят до температуры этерификации в испарителе 70, обогреваемом высокотемпературным маслом.Смесь 17825 кг/ч п-ксилола н 49140 КГ/Ч смеси из 67,1 уас.2 сложного метилового эфира п-толуиловой кислоты (МЭПТК), 19 мас. диметипор-н тофталата (дно), диметилиаофталатабензойной кислоты (МЭБК), 2,8 мае-2. сложного эфира терефтальдегидной кислоты (МЭТАК), 0,7 мас. п-толуиловой КИСЛОТЫ (ПЩК)и 1,8 мас. неидентифи цированнык побочньш продуктов (НПП)духа в присутствии 333 кг/ч катализатора на основе кобальта н марганцаиз трех реакторов при 1 д 0 - 17006 и давлении от 4 до 8 атм. Получают 76068 кг/ч продукта окисления состава, мас.2 МЭПТК 22 ПТК 21 монометилтерефталат (ММТ) 23 ДМ 0, ДНИ и ДТ 11,0 терефтапеван кислота (ТФК) 12 МЭБК 6,0 высококипящие компоненты(ВК) 3,3 НПП 1,7, который подвергают этерификации 35300 кг/ч получаемогов процессе метанолапри 250 С и давлении 25 атм. Кроме того, со стадии окисления отводят 89842 кг/ч отходящих газов, из которых конденсациейотделение от нее метанола путем ректификации. В результате этерификации получают 82563 кг/ч продукта этерификации состава, мас. ДМ 0, ДНИ и ДМТ 43,0 нэптк 31,1 н,о 7,9 Мэвк 5 ВК 2,5 МЭТАК 1,6 НИТ 0,8 ПТК 0,4 ТФК 0,2 НПП 0,6, которьт подают на стадию сброса давления, и 28 180 кг/ч метанолсодержащей фракцн состава, мас. метанол 66,1 ндо 20,7 МЭПТК 5,8 ДМ, ДМО и ДМТ 1,3 МЭБК 1,1 НПП 5,0, которую также по дают на отделение от нее метанола путем ректификации. Со стадии сброса давления отводят 62779 кг/ч находящейся под давлением 1,1 атм и имеющей температуру 190 С фракции состава,мас.2 ДМО, дми и днт 53,5 мэптк 35 мэвк 3,6 вк 3,3 мыт 1 мэткк 2ПТК 0,5 ТФК 0,2 НПП 0,9, подаваемой на перегонку, 13782 кг/ч имеющей тем пературу 185 С и находящейся под дав лением 1,1 бар МЭПТК фракции состава,мас.2 МЭПТК 65,2 ДМ 0, ДМН и ДМТ 21,8 МБК 10,6 МТ 0,2 МЭТАК 0,8птк 0,2 нпп 1,6, рециркулируемой на окисление, и 6002 кг/чимеющей темпе,ратуру 80 С и находящейся под давле ции состава, мас.Е метанол 7 д,9 Б н,о 18,5 мэвк 0,9 мэптк 2 МД 0, дм и ДМТ 0,1 НПП 3,6, часть которой(2327 кг/ч) подают на отделение от нее метанола путем ректификации, а остаток подают на этерификацию. Со стадии перегонки отводят28193 кг/ч фракции МЭПТК состава,мас. мэптк 82,9 иэвк 8,5 дмо,ДМ И ДМТ 3,5 МЭТАК 2,2 ПТК 0,2 НПП 2,7, рециркулируемой на окислет ние, 1 д 80 кг/ч фракции МЭПТК состава,. мас. МЭПТК 65 МЭТАК 20,2 МЭБКНПП 0,6, 3500 кг/ч остаточной фрак- 20 дни состава, мас. ВК 68,3 МТ 17 дно, ДН н ДМТ 10 ТФК Д НПП 0,7 подаваемой на обработку 9000 кг/Ч получаемой в процессе метаиольной 25 н,о 0,1 нпп 3,9, имеющей температуру 120 С и давление 6 атм, и 29606 кг/ч фракции сырого ДМТ состава, мас.2 ДМ 0, ДМИ и ДМТ 96,9 МЭТАК 2 ПТК 0,7 ММТ 0,4, подаваемой на гидролиз водой, подаваемой в количестве 39180 кг/ч. В результате обработки остаточной фракции перегонки сьщого ДМТ получают 3140 кг/ч имеющей температуру 4 д 0 С И находя щейся под давлением 1,1 атм фракции состава, мас.2 ДМО, ДМИ И ДМТ 69 МЭПТК 29,5 Нпп 1,5, рециркулируемой на окисление, 8663 кгч имеющей Температуру 60 С метаиопьной фракции состава, мас.2 метанол 94,4 н,о 1,9 НПП 2,7, подаваемой на отделение от нее метанола путем ректификации, и 697 кг/ч остатка, выводимого из процесса. . -1 0В результате гидролиза, проводимого при 250 С, получают 25000 кг/ч терефталевой кислоты со степенью чистоты 99,999. Кроме того, со стадии гидролиза отводят 605 кг/ч низкокипя 50 щих компонентов и 26308 кг/ч отходят щей воды. Получаемые.в процессе метанолсодержаще фракции указанных со станов доводят до давления 6,2 атм и подвергают ректификации. В резулн 55 тате получают д 6876 кг/ч имеющего температуру 162 С и давление 6,5 атм кубового продукта состава, мас. н,о 91,2 МЭПТК 3,7 ДМ 0 ДМШ и ДМ 1н 112000 кг/ч имеющеготемпературу 120 С и давление 6,0 бар головного продукта состава, масъй метанол 96 Н,О 0,1 НПП 3,9 который подают на конденсацию. В результате конденсациин,о 0,1 НПП 3,9 и 0782 кг/ч имею- щей температуру 12000 паровой фазы состава, мас. метанол 96 НО 0,1 НПП 3,9 часть которой (9000 кг/ч) подают на обработку остатка перегонки сырого диметилтерефталата а остаток подают на ректификациюпродукта окисления после предварительного сжатиядо давления 28 атм. В результате тем пература повышается до 250 С. Кроме того, на этерификацию подают еще 1218 Кг/ч свежего метанола после Предварнтельного пропускания через стадию доведения давления до 6,2 атм и упаривания при 120 С.Данные об энергозатратах в процесРе ПО ПРИМЭРУ 1 приведены в табл. 1.П р и м е р 2. Процесс проводят в соответствии со схемой на фиг. 1 и 3. .Повторяют пример 1 с той разницей,что вторичные пары этерификации промывают 1430 кг/ч получаемой на-стадии конденсации отходящих газов окисления водной фазой, имеющей температуру 100 С и давление 26 атм, содержащей. мас.2 Н 0 91,5 метанол 3,2 СЭПТК,0,4 НПП 4,9. Очищенные вторичные па-1 ры с температурой 192 С и давлением 25 бар подают в нагреватель 5 З,в кот тором их сушат при помощ высокотемт пературного масла. Затем вторичные пары с температурой 206 С и давлением 25 атм подают в турбодетандер Бд,в котором их доводит до давления 6,2 атм и температуры 135 С. Выделяющуюся при этом энергию используют для сжатия паровой метанольной фракции. перед ее подачей на этерификацию.кубовый продукт стадии промывкивторичных паров этерификации рециркулируют на этерификацию после предвадрнтельного повыения давления от 25 до 26 атм. Кроме того, на этернфикат ЦИЮ продукта ОКИСЛЕНИЯ ПОДЗЮТ еще 1 дЗ 0 кг/ч получаемойна стадии конденсации отходящх газов окисления водной фазы состава, масд 2 Н,0 91,5 метанол 3,2 МЭПТК 0,д НПП 6,9. ПриНПП 0,3 а также 27176 кг/ч метанол- 5 содержащего потока составамас. метанол 68,7 Н 10 26,3 НПП.5. В данном примере получают целевой продукт того же качества, что и в примере 1. О- прототипу). Процесс проводят в сост,ветствии со схемой на фигыПовторяют пример 1 с той раэницей 5 что головной продукт стадии ректификации метанолсодержащей фазы конденсируют при помощ охлаждающей воды. Получаемую при этом жидкую фазу разделяют на дна потока, один из которьш 20(58718 кг/ч состава, мас. метанол 96 Н 1 О 0,1 НПП 4,9) рециркулнруют на ректификацию а второй еще раз разделяют на следующие два потока.ззосо кг/ч фазы доводят до давления 3528 атм нагревают до температуры кипения, упарнвают при 18200 И получае мы при этом пар до 250 С ПРИ ПОМОЩИвысокотемпературного масла, -после чего его подают на этерификации. Второи 30 поток (9000 кг/ч, включая 1218 кг/чтсвежего метанола) доводят до давлетния 3,0 атм, упаривают при-95 С иполучаемый при этом пар подают на обработку остатка перегонки сьшого диметиптерефталата после предварительного перегрева до 250 С.данные об энергозатратах в процессе ПРИВЕДЕНЫ В табл. 1 сравнительные данные по примерам 1, 2 н 3 о суммарным энергозатратах в ходе процесса- в табл. 2.П ри м е р д. Процесс проводят в соответствии со схемой на ФИГ- 1 и 2.-Повторяют пример 1 с той разницей,что ректификацню проводят под давлением в верхней части колонны, равны 2 бар. При этом из куба отводят паровую фракцию с температурой 127 С и 50 под давлением 2,5 бар, а из верхней части богатую метанопом фракцию с температурой 83 С КОФОРУЮ д 0 Б 0 ддТ до давления 25 атм и температуры 280 С этерификации. Получают ЦЕЛЕВОЙ продукт того же качества и в том жеОбобщенные данные об энергоэатра так по примеру 4 приведены в табл. 3.П р и м е р 5 (прототип). Процесс проводят в соответствии со схемой на фиг. 1 и 4.Повторяют сравнительный-прнмер.1 с той разницей, что этерификацию проводят в условиях примера 4, т.е. при 28000 и давлении 25 атм. Получают целевой продукт того же качества и в том же количестве, что и в примере 1.П р н М-е р 6. Процесс проводят в соответствии со схемой на фиг 1 и 2.Повторяют пример 1 -с той разницей,ЧТО РЕКТИФНКЗЦЦЮ ПРОВОДИТ ПОДДаВПе нием в верхней части колонны, равным 10 атм. При этом из куба отводят фрак цию с температурой 182 С и давлением10,5 атм, а из верхней части - бога тую метанолом паровую фракцию с температурой 13700, которую доводят до давления 25 атм и температуры 220 С этерификации.Получают целевой продукт того же качества и в том же количестве, что и в примере 1.Йцесс проводят в соответствии со схе мой на фиг. 1 н 4. 1 Повторяютпример 3 с той разницей что этерификацию проводят в условияхпримера 6. получают целевой продукт того же качества и в том же количестве что и в примере-1Данные об энергозатратах приведе Таким образом, предлагаемой способ позволяет существенно сократить энергозатраты по сравнению с известным.Способ получения терефталевой кислоты путем жидкофазного окисления смеси п-ксилола и фракции, содержащей сложньй метиловый эфир-птолунловой кислоты, кислородом воздуха при температуре 140170 С и давлении 4-8 атм-в присутствии растворенных соединений тяжелым металлов в качестве катализа тора с последующей этерификацией полученного продукта окисления при потВЫШЗННОМ ДЗБЛВНИИ ЖНДКИМ И ЗЗТЕМ НС ПЗРВННЫМ МЕТЗНОЛОМ при ТЕМПВРНТУРЕдом полученной фракции сырого сложного эфнра и метанолсодержащей фракциивторичного пара со стадии этерифика ЦНН, РЗЗДЕЛЕНИЕМ ПЕРГОНКОЙ СЫРОГО