发明名称 在芳香羧酸之制造中对于氧化催化剂之回收方法
摘要 一种改良之分离方法,其系用于在液体溶剂介质中连续性催化氧化烷基芳香烃来生产芳香羧酸,其中反应器产物流系由氧化过程撤离,然后分离而产生含产物流、母液流及含触媒净化流,其随后通过过滤系统(10)及一系列吸附容器(30,40,50,60)去除氧化触媒及由触媒分离杂质。然后溶剂藉知蒸馏方法由反应副产物分离。溶剂循环至制程,同时反应副产物残余物藉焚化废弃。氧化触媒由离子交换管柱溶离出并送返制程。
申请公布号 TW442321 申请公布日期 2001.06.23
申请号 TW088114526 申请日期 1999.08.25
申请人 美孚方法工程公司 发明人 麦可.D.凯利
分类号 B01D53/00 主分类号 B01D53/00
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室;宿希成 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种于母液净化流回收与循环氧化触媒及产物芳香羧酸之方法,该流系由烷基芳香烃藉液相氧化成为芳香羧酸时产生,其中该母液净化流含有低碳脂族单羧酸作为溶剂、氧化副产物、芳香羧酸、钴、锰、氢溴酸及作为氧化触媒之微量金属、及铁、铬及其它作为制程腐蚀副产物之重金属,该方法包含下列步骤:(a)经由过滤介质过滤母液净化流而回收与循环不溶芳香羧酸及其它不溶物;(b)将含芳香酸、反应副产物、腐蚀产物及重金属氧化触媒之溶剂通过一系列离子交换管柱而去除重金属氧化触媒及腐蚀副产物;以及(c)由离子交换管柱溶离氧化触媒及重金属腐蚀副产物。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该步骤(a)之过滤另包含由过滤介质连续回收与循环被捕捉的不溶性芳香羧酸及其它不溶物之步骤。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉超滤过滤介质过滤。4.如申请专利范围第2项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉微滤过滤介质过滤。5.如申请专利范围第2项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉膜状过滤介质过滤。6.如申请专利范围第2项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉交叉流动过滤介质过滤。7.如申请专利范围第2项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉水力旋风器过滤介质过滤。8.如申请专利范围第6项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉交叉流动陶瓷微滤过滤介质过滤。9.如申请专利范围第2项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉袋状过滤介质进行。10.如申请专利范围第2项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉堆叠过滤板结合拭杆进行,拭杆用于连续去除捕集于堆叠过滤板上的不溶性芳香羧酸及其它不溶物。11.如申请专利范围第6项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉烧结金属交叉流动微滤过滤介质进行。12.如申请专利范围第8项之方法,其中该步骤(a)之过滤包含将循环母液净化流通过交叉流动微滤过滤介质以防交叉流动微滤过滤介质阻塞。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该母液净化流之循环系维持于足够维持雷诺値至少接近13,000之流速。14.如申请专利范围第1项之方法,其另包含下列步骤:维持母液净化流温度够高而足够保持芳香酸溶解于溶液以及于升高温度进行步骤(a)之过滤。15.如申请专利范围第14项之方法,其另包含于步骤(b)之前提高经过滤的反应溶剂温度而维持溶液高于可溶性芳香酸饱和温度之温度。16.如申请专利范围第15项之方法,其另包含藉将强矿物酸溶液通过管柱进行步骤(c)之溶离。17.如申请专利范围第16项之方法,其另包含将芳香酸、反应副产物、腐蚀副产物及氧化触媒之溶剂通过一系列阴离子交换管柱而去除过量溴阴离子。18.如申请专利范围第17项之方法,其另包含藉将氢氧化钠溶液通过管柱而由阴离子交换管柱中溶离出溴阴离子。19.如申请专利范围第18项之方法,其另包含将含有芳香酸及反应副产物之溶剂通过粒状活性碳(GAC)管柱而去除高分子量稠合环芳香烃呈色物。20.如申请专利范围第18项之方法,其另包含藉将苛性苏打热熔液通过GAC而由GAC去除稠合环芳香化合物。21.如申请专利范围第20项之方法,其另包含藉蒸馏而由反应溶剂分离芳香酸及反应副产物。22.如申请专利范围第21项之方法,其另包含藉调整得自申请专利范围第17项之步骤之酸溶液pH値至4-5而选择性由氧化触媒沈淀重金属杂质,以及由酸溶液过滤去除重金属氢氧化物固体。23.如申请专利范围第22项之方法,其另包含将经过过滤之酸溶液通过螯合树脂而由经过滤之酸溶液去除残余重金属之额外步骤。24.如申请专利范围第23项之方法,其另包含经由以硷性盐调整pH値至8-10而由申请专利范围第23项之步骤沈淀氧化触媒,以及藉过滤由滤液中分离沈淀出的触媒,接着由滤饼清洗出任何残余的溶解盐。25.如申请专利范围第24项之方法,其另包含再度溶解触媒之沈淀于被回收的反应溶剂;以及在将反应溶剂及触媒循环至氧化制程前将含有溶解触媒之反应溶剂通过阴离子树脂管柱去除任何残余氯阴离子或硫酸根阴离子。26.如申请专利范围第25项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉袋状过滤器进行。27.如申请专利范围第25项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉卡匣过滤器进行。28.如申请专利范围第25项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉交叉流动微滤进行。29.如申请专利范围第25项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉超滤进行。30.如申请专利范围第25项之方法,其中如申请专利范围第24项之硷性盐为氢氧化钠。31.如申请专利范围第25项之方法,其中如申请专利范围第24项之硷性盐为碳酸钠。32.如申请专利范围第25项之方法,其中如申请专利范围第25项之阴离子树脂管柱为弱硷型。33.如申请专利范围第25项之方法,其中该步骤(b)之离子交换管柱属于连续逆流型离子交换过程。34.如申请专利范围第25项之方法,其中该连续逆流型离子交换过程为脉冲床型。35.如申请专利范围第25项之方法,其中该连续逆流型离子交换过程为连续逆流旋转床型。36.如申请专利范围第16项之方法,其另包含下列步骤:添加足够浓度之溴化氢水溶液(HBr)而形成带有金属氧化触媒离子之阴离子性金属溴化物错合物。37.如申请专利范围第36项之方法,其另包含经由将水通过离子交换管柱进行步骤(c)之溶离,该步骤将金属溴化物阴离子性错合物分解成为对应金属阳离子及溴阴离子。38.如申请专利范围第37项之方法,其另包含藉习知蒸馏方法而由反应溶剂去除残余可溶性芳香酸及反应副产物。39.如申请专利范围第38项之方法,其另包含经由将触媒水溶液通过阴离子性离子交换介质,其系呈「乙酸根」形式,而由回收的触媒中去除任何过量溴阴离子。40.如申请专利范围第39项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉袋状过滤器进行。41.如申请专利范围第39项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉卡匣过滤器进行。42.如申请专利范围第39项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉交叉流动微滤进行。43.如申请专利范围第39项之方法,其中该步骤(a)之过滤系藉超滤进行。44.如申请专利范围第39项之方法,其另包含下述步骤,于如申请专利范围第39项之步骤后,经由将触媒水溶液通过选择离子交换介质而由回收的触媒中去除铁或其它腐蚀杂质。45.如申请专利范围第39项之方法,其另包含循环利用得自如申请专利范围第37项之溶离步骤之溶离尾端之步骤。46.如申请专利范围第39项之方法,其中该步骤(b)之离子交换管柱属于啶型。47.如申请专利范围第1项之方法,其中该回收的氧化触媒含有过量溴阴离子,其另包含将回收的氧化触媒通过阴离子性离子交换树脂而去除过量溴阴离子之步骤。48.如申请专利范围第1项之方法,其另包含将循环回收的溶剂至母液净化流而稀释母液净化流中的过量水之步骤。49.如申请专利范围第48项之方法,其中该母液净化流之水含量系维持于20%或以下。50.如申请专利范围第1项之方法,其中该步骤(b)之离子交换管柱为强硷阴离子树脂,包含带有第四胺官能基之交联聚苯乙烯。51.如申请专利范围第1项之方法,其中该步骤(b)之离子交换管柱为弱硷阴离子树脂,包含带有第三胺官能基之交联聚苯乙烯。52.如申请专利范围第1项之方法,其中该步骤(b)之离子交换管柱为弱硷阴离子树脂,包含带有第三胺官能基之交联丙烯酸系树脂。53.如申请专利范围第1项之方法,其中该步骤(b)之离子交换管柱为强酸阳离子树脂,包含磺化聚苯乙烯。54.如申请专利范围第1项之方法,其中该步骤(b)之离子交换管柱为中强/弱硷阴离子树脂,包含带有甲基氯第四官能基之交联聚乙烯基啶。55.如申请专利范围第1项之方法,其中该回收的氧化触媒含有过量水,其进一步包含藉逆渗透而由回收的氧化触媒中渗透出过量水之步骤。图式简单说明:第一图为本发明之第一较佳具体例之示意方法流程图;第二图为本发明之第二较佳具体例之示意方法流程图。
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