專利名稱：熱氣流攜帶法精制均苯四甲酸二酐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種高級(jí)有機(jī)絕緣材料的合成工藝。
均苯四甲酸二酐，是現(xiàn)代高級(jí)有機(jī)絕緣材料，七○年代，以偏三甲苯為原料，給丙烯烷基化，制出5-異丙基偏三甲苯，經(jīng)空氣氣相氧化，制得粗二酐，然后用減壓升華精制得二酐產(chǎn)品。由于減壓升華法占地面積大，勞動(dòng)條件差，能耗高，收率低。氧化尾氣直接捕集法，該法使用雙層氧化催化劑，對(duì)產(chǎn)品色度有所改善，用列管式捕集器，殼程用熱油循環(huán)系統(tǒng)保溫，直接捕集到合格產(chǎn)品。此法由于用熱油系統(tǒng)，投資較大，操作費(fèi)用高，合格率只能達(dá)20-25％，其余粗酐還必須用升華法來補(bǔ)充精制，不能徹底砍掉升華，限制二酐生產(chǎn)的發(fā)展。
本發(fā)明的目的是在目前已有精制二酐方法基礎(chǔ)上，提出一種熱氣流攜帶法精制均苯四甲酸二酐，采用新的催化劑，使用氧化尾氣做熱氣流，達(dá)到精制二酐的目的，提高了產(chǎn)品的合格率，減少能量消耗，改善了勞動(dòng)條件。
本發(fā)明精制均苯四甲酸二酐，是將空氣經(jīng)過濾器、空壓機(jī)、熱風(fēng)機(jī)加熱后，進(jìn)入捕集器，經(jīng)換熱器分別進(jìn)入混合器和原料罐，原料加入原料罐由熱空氣加熱后帶入混合器，然后進(jìn)入反應(yīng)器，催化劑加入反應(yīng)器中，熔鹽槽與反應(yīng)器聯(lián)接，原料與氧氣反應(yīng)后，帶粗二酐蒸氣的氧化尾氣，經(jīng)換熱器直接進(jìn)入汽化器，并加入部分不合格的粗二酐，汽化后進(jìn)入捕集器精制出均苯四甲酸二酐，其工藝流程如圖所示；其特征在于a、采用高鈦型氧化催化劑，它由偏釩酸銨、四氯化鈦、磷酸三鈉、鉬酸銨、草酸、蒸餾水，其重量份比為偏釩酸銨136、四氯化鈦7、磷酸三鈉4.2、鉬酸銨0.01、草酸284、蒸餾水568，制成溶液噴在載體金剛砂球上，載體金剛砂球直徑4-6毫米，重量份比與蒸餾水相同，其加工是在加熱的反應(yīng)釜內(nèi)，按上述比例加入蒸餾水和草酸，攪拌升溫，當(dāng)草酸全溶后，緩慢加入偏釩酸銨，在控溫80℃回流2小時(shí)，然后加入磷酸三鈉和鉬酸銨攪拌回流20分鐘，停止加熱，自然冷卻至30℃，并將四氯化鈦加入后攪拌均勻待用，載體金剛砂球用蒸餾水洗后在110℃烘干2小時(shí)，按重量比稱出加入糖衣鍋中，轉(zhuǎn)動(dòng)加熱使載體升溫至300℃，用噴槍把上述待用溶液均勻噴到金剛砂球上，然后在110℃烘干10小時(shí)，放入高溫爐內(nèi)，以每小時(shí)100℃升溫達(dá)400℃，再以每小時(shí)20℃升溫到450℃-500℃，焙燒10小時(shí)停止加熱，冷卻到100℃以下，開爐取出待用；b、采用氧化尾氣做熱氣流，由反應(yīng)器12出來含有粗二酐蒸氣的氧化尾氣，經(jīng)換熱器10直接進(jìn)入汽化器9，汽化器9是固定床切換進(jìn)出料，不合格的粗二酐由三捕集器5取出加入汽化器9內(nèi)，進(jìn)入汽化器9中的氯化尾氣的熱量直接傳給粗二酐，汽化后被氧化尾氣送入一、二捕集器7、6，捕集器的列管內(nèi)掛柱狀螺旋彈簧，氧化尾氣中的粗二酐蒸氣在二、一捕集器6、7中停留后結(jié)晶制出精制均苯四甲酸二酐。
本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，由于采用了高鈦型氧化催化劑和氧化尾氣為熱氣流，可以充分利用反應(yīng)后的氧化尾氣熱量，對(duì)粗二酐進(jìn)行汽化，對(duì)捕集器加熱保溫，從而提高了精制二酐的收率，產(chǎn)品質(zhì)量好，節(jié)省能源，投資少，占地面積小，可以連續(xù)化；擴(kuò)大生產(chǎn)容易，徹底去掉減壓升華精制法，改善了勞動(dòng)條件，有效地降低產(chǎn)品成本。


本附圖是本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是將空氣經(jīng)過濾器1、空壓機(jī)2、熱風(fēng)機(jī)3加熱后，進(jìn)入二捕集器6、一捕集器7、經(jīng)換熱器10分別進(jìn)入混合器11和原料罐14，原料均四甲苯進(jìn)入原料罐14后，經(jīng)熱空氣加熱汽化后隨熱空氣進(jìn)入混合器11，混合后進(jìn)入反應(yīng)器12，高鈦型氧化催化劑加入反應(yīng)器12中，熔鹽槽13與反應(yīng)器12聯(lián)接，對(duì)反應(yīng)器12進(jìn)行加熱和散熱，均四甲苯與空氣中氧反應(yīng)生成粗二酐，高溫氧化尾氣帶粗二酐蒸氣經(jīng)換熱器10直接進(jìn)入汽化器9，取不合格的粗二酐加入汽化器9中，由氧化尾氣加熱汽化，進(jìn)入一捕集器7和二捕集器6列管內(nèi)，精制出均苯四甲二酐；尾氣由二捕集器6進(jìn)入三捕集器5，可以得到固體粗二酐，最后尾氣經(jīng)放空塔4排出。其工藝流程如圖所示。
其中高鈦型氧化催化劑按重量比偏釩酸銨136、四氯化鈦7、磷酸三鈉4.2、鉬酸銨0.01、草酸284、蒸餾水568，其中，偏釩酸銨4800g，四氯化鈦240g，磷酸三鈉150g，鉬酸銨6g，草酸10kg，蒸餾水20kg。載體金剛砂球直徑4-6毫米，重量比與蒸餾水相同。在有攪拌和加熱的搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，加入20kg蒸餾水和10kg草酸，攪拌升溫到80℃，草酸全溶后，緩慢加入偏釩酸銨4800g，加完后，控制溫度80℃回流2小時(shí)，然后再加入磷酸三鈉150g和鉬酸銨6g，攪拌下回流20分鐘，停止加熱，攪拌自然冷卻至30℃，再加入四氯化鈦240g攪拌均勻待用。把載體金剛砂球用蒸餾水洗后，在110℃下烘干2小時(shí)，取20kg放入糖衣鍋中，轉(zhuǎn)動(dòng)下加熱使載體升溫至300℃，用噴槍，把混合好溶液均勻噴到砂球上，噴完后，在110℃烘干10小時(shí)，再放入高溫爐，以每小時(shí)100℃的升溫速度達(dá)400℃，然后再以每小時(shí)20℃升至450-500℃，焙燒10小時(shí)，停止加熱，冷卻100℃以下開爐取出。在90T/Y的生產(chǎn)裝置上，用此催化劑，以均四甲苯為原料，空速3600h-1，負(fù)荷70g/eh，粗二酐收率達(dá)85％，二酐純度為96％，顏色很白，不經(jīng)脫色可以直接得合格產(chǎn)品。
使用氧化尾氣做熱氣流，可使不合格的粗二酐升華汽化含有粗二酐蒸氣的氧化尾氣經(jīng)換熱器換熱后，溫度控制在260℃，進(jìn)入汽化器。汽化器可以是固定床切換進(jìn)出料。氧化尾氣的熱量直接傳給進(jìn)入汽化器的粗二酐升華，被氧化尾氣流帶走，直接進(jìn)入捕集器得到精制。
使用的捕集器是列管式，總體落地式，側(cè)面入孔出料，用無縫管，內(nèi)掛柱狀螺旋彈簧，以增加結(jié)晶中心。殼程用熱空氣保持恒溫。氧化尾氣的粗二酐汽化，在捕集器上停留，由下腔8個(gè)接料盤組成圓形，從入孔取出合格的針狀結(jié)晶精制均苯四甲酸二酐直接包裝，不合格的送回汽化器重新精制。
具體例是采用空速3600h-1，負(fù)荷60g/hl，催化劑100l，熔鹽溫度380℃，反應(yīng)熱點(diǎn)為420℃，反應(yīng)時(shí)間40h，均四甲苯總投料量為240kg，得直接捕集針狀結(jié)晶合格精酐72kg，直接捕集率為30％，得粗酐132kg，總收率為85％。在上述同樣條件下，再加入原料均四甲苯240kg，往汽化器加入回收的轉(zhuǎn)好粗酐61kg，可得精酐122kg，對(duì)投入的均四甲苯的收率為50.8％，得粗二酐140kg，其中細(xì)晶粒粗二酐約占45-50％，送回汽化。對(duì)于剩余的低純度粗二酐，可以制造塑料增塑劑，或制成柔草劑回收利用。
權(quán)利要求
1.一種熱氣流攜帶法精制均苯四甲酸二酐，是將空氣經(jīng)過過濾器、空壓機(jī)、熱風(fēng)爐進(jìn)入捕集器，經(jīng)換熱器分別進(jìn)入混合器和原料罐，原料進(jìn)入原料罐后，由熱空氣加熱而帶入混合器，然后到反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)，原料與空氣中的氧反應(yīng)后，帶粗二酐的氧化尾氣，經(jīng)換熱器到捕集器進(jìn)行精制，廢氣由放空塔排出，其特征在于a、采用高鈦型氧化催化劑它由偏釩酸銨、四氯化鈦、磷酸三鈉、鉬酸銨、草酸、蒸餾水，其重量份比為偏釩酸銨136、四氯化鈦7、磷酸三鈉4.2、鉬酸銨0.01、草酸284、蒸餾水568，制成溶液噴到載體金剛砂球上，載體金剛砂球直徑4-6毫米，重量份比與蒸餾水相同，在加熱的反應(yīng)釜內(nèi)，按上述比例加入蒸餾水和草酸攪拌升溫，當(dāng)草酸全溶后，緩慢加入偏釩酸銨，在控溫80℃回流2小時(shí)，然后加入磷酸三鈉和鉬酸銨，攪拌回流20分鐘，停止加熱，自然冷卻至30℃，并將四氯化鈦加入后攪拌均勻待用，載體金剛砂球用蒸餾水洗后在110℃烘干2小時(shí)，按重量份比稱出加入糖衣鍋中，轉(zhuǎn)動(dòng)加熱使載體升溫至300℃時(shí)，用噴槍把上述溶液均勻噴到金剛砂球上，后在110℃烘干10小時(shí)，放入高溫爐內(nèi)，以每小時(shí)100℃升溫達(dá)400℃，再以每小時(shí)20℃升溫到450℃-500℃，焙燒10小時(shí)停止加熱，冷卻到100℃以下，開爐取出待用；b、采用氧化尾氣做熱氣流，由反應(yīng)器(12)出來含有粗二酐蒸氣的氧化尾氣，經(jīng)換熱器(10)直接進(jìn)入汽化器(9)，汽化器(9)是固定床切換進(jìn)出料，不合格的粗二酐由三捕集器(5)取出加入汽化器(9)內(nèi)，進(jìn)入汽化器(9)中的氧化尾氣的熱量直接傳給粗二酐，汽化后被氧化尾氣送入二、一捕集器(6)、(7)，捕集器的列管內(nèi)掛柱狀螺旋彈簧，氧化尾氣中的粗二酐在二、一捕集器(6)、(7)中停留后結(jié)晶制出精制均苯四甲酸二酐。
全文摘要
一種熱氣流攜帶法精制均苯四甲酸二酐，空氣經(jīng)過濾、加壓、加熱后進(jìn)入捕集器、換熱器，原料在原料罐經(jīng)熱空氣加熱帶入混合器，在反應(yīng)器中進(jìn)行氧化反應(yīng)，帶粗二酐蒸氣的氧化尾氣做熱氣流，經(jīng)換熱器到汽化器，對(duì)加入汽化器的粗二酐加熱汽化帶入捕集器，制出精制的均苯四甲酸二酐。采用由偏釩酸銨、四氯化鈦、磷酸三鈉、鉬酸銨、草酸、蒸餾水的溶液噴到載體金剛砂球上形為催化劑。此法提高精制二酐的收率，產(chǎn)品質(zhì)量好，改善勞動(dòng)條件。
文檔編號(hào)C07D493/04GK1136041SQ95104479
公開日1996年11月20日 申請(qǐng)日期1995年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月12日
發(fā)明者溫殿武 申請(qǐng)人:溫殿武