生產己二酸的方法

2023-09-19 21:14:10

專利名稱：生產己二酸的方法
技術領域：
本發明涉及在由耐合成介質腐蝕的材料製成的裝置中進行的己二酸的生產方法。
背景技術：
己二酸是在許多產品的生產中和在許多應用中用作起始原料的重要化合物。因此，例如，己二酸用作合成大分子化合物(如聚醯胺，更特別地PA 6/6、聚酯或聚氨基甲酸酯)的重要中間體化合物。這一產品也用於生產增塑劑或用作添加劑。用於生產己二酸的幾種方法是已知的，且為工業上採用。目前，工業上採用的主要方法包括用氧來氧化環己烷以獲得環己醇和環己酮中間體化合物，一般是這兩種化合物的混合物。在隨後的階段，在催化劑的存在下通過硝酸氧化環己醇/環己酮中間體化合物以產生己二酸。通過標準技術(優選通過結晶)回收和純化己二酸。在必須耐硝酸腐蝕的裝置和反應器中進行硝酸氧化中間體化合物的反應。一般地，這些裝置和反應器由以其對於硝酸腐蝕的抗性而推銷的特種鋼構建。然而，在溫度條件下並根據生產己二酸工藝的氧化介質中存在的化合物的性質， 觀察到這些特種鋼的明顯腐蝕現象。這種腐蝕現象顯示出裝備的可靠性方面的缺陷，但特別地是將金屬雜質引入產生的己二酸中。出於這個原因，己二酸的純化方法必須進行調整以去除這些雜質。此外，在硝酸氧化環己酮和環己醇化合物的步驟之後，純化己二酸，尤其是在結晶步驟過程中，從而獲得己二酸晶體。己二酸的結晶從通過環己酮/環己醇混合物的硝酸氧化過程中獲得的溶液開始進行。這些溶液是酸性的，並包含大量硝酸和/或硝酸根離子。使用不鏽鋼材料，已經觀察到通過結晶己二酸在裝置壁上的沉積導致的結晶裝置的結垢(fouling)現象。這種稱為「結垢」的現象取決於材料的性質和壁的表麵條件。由於這種結垢，必須定期停止生產過程以除去己二酸在熱交換器的壁上或結晶器的壁上的沉積。表麵條件特別地通過材料的表面粗糙度進行測量，例如根據標準NF EN ISO 3274 和NF EN ISO 4288定義的方法進行測量。粗糙度值越大，結垢現象越嚴重。

發明內容
本發明的目的之一就是通過提出由抑制腐蝕現象並因此降低雜質在產生的己二酸中的存在的材料構建的裝置和反應器中進行己二酸生產的過程(即化合物環己酮和環己醇的硝酸氧化)來克服這些缺陷。另一個目的是限制結晶裝置壁的己二酸結垢現象。為此，本發明提供了生產己二酸的方法，包括由在包括至少一個反應器和裝置或器件的設備中進行的硝酸氧化環己醇/環己酮化合物的過程，特徵在於，至少與用於硝酸氧化的反應介質接觸的所述反應器的部件和任選的所述裝置和/或器件的部件由根據歐洲命名法的X2 CrNiN 23-4(1. 4362)型「雙相」奧氏體鐵素體(austenoferritic)不鏽鋼材料製成。這些鋼可以以商品名toanus 35N或SAF 2304購得。詞語「至少與反應介質接觸的壁」應該被理解為指裝置或反應器可以完全由X2 CrNiN 23-4型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼製造，或只是部分地用這種材料製造。在後一種情況下，由X2 CrNiN 23-4型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼製造的部件是那些與反應介質或源自這種反應介質的蒸氣和氣體接觸的部件。因此，已經發現由X2 CrNiN 23-4型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼製造的壁或部件的腐蝕現象不存在或與在其他以耐硝酸腐蝕性推銷的不鏽鋼(例如，AISI 304L型奧氏體不鏽鋼)上觀察到的腐蝕現象相比非常有限。X2 CrNiN 23_4型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼是具有適用於最新版本的標準NF EN 10088-1 (以前為NFA;35-574)和NF EN 10(^8-7定義的組成的材料。硝酸氧化環己醇和/或環己酮的介質包含金屬化合物。用於硝酸氧化環己醇和/或環己酮的介質包含有利地為20重量％至35重量％濃度的硝酸、形成硝酸氧化催化劑的金屬化合物和存在於環己醇和/或環己酮中且對應於用於通過氧的環己烷氧化或羥基環己基過氧化物分解中的催化劑的金屬化合物。硝酸氧化反應在70至120°C和有利地70至100°C的溫度下，一般地在1巴至5巴的絕對壓力下進行。根據本發明，用於進行硝酸氧化的反應器由X2 CrNiN 23-4型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼構建。用這種X2 CrNiN 23-4型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼材料來生產該設備的其他器件和裝置也是有利的。有利地，本發明的方法包括己二酸結晶的步驟，所述裝置或器件包括配備有用於攪拌的器具和用於冷卻和/或濃縮己二酸溶液的器具的結晶容器，且與己二酸溶液接觸的結晶容器的壁和/或用於冷卻和/或濃縮的器具的至少一部分由根據歐洲命名法的X2 CrNiN 23-4型(1.436 「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼材料製成。作為例子，作為有利地由X2 CrNiN 23-4型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼製成的其他裝置和器件，還可以提及反應器、後蒸發器(finisher)、硝酸濃縮柱等的全部或部分。這一列舉沒有限制的性質，只是為了說明的目的。這是因為與包含硝酸的介質接觸的用於生產己二酸的設備中的所有裝置可以由X2 CrNiN 23-4型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼製成。
具體實施例方式根據下面僅僅是為了說明目的而給出的實施例，將更好地說明本發明。下面僅是為了說明目的給出的腐蝕試驗清楚地表明了在用於通過硝酸氧化環己醇和/或環己酮生產己二酸的方法中，使用X2 CrNiN 23-4型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼引入的優勢。按照以下程序進行試驗以確定由不同等級的不鏽鋼製成的物品的耐腐蝕性和表麵條件的變化將具有50 X 30mm的外形尺寸的平行六面體形狀的試樣浸於包含M重量％的己二酸濃度和大約的硝酸含量的由硝酸氧化環己酮/環己醇混合物產生的介質中，所述試樣的表面經拋光以具有低於0. 1 μ m的起始粗糙度Ra。將溶液保持在90°C的溫度和大氣壓力下，且在整個浸泡過程中進行攪拌。經過浸泡400小時後，確定該試樣的表麵條件和厚度損失。將這些試樣再次浸於相同的介質中另外400小時的時間。但是，在每次進一步浸泡前更換溶液。測試的試樣由兩種等級的不鏽鋼製成試樣1 =AISI 304L 型鋼試樣2 :X2 CrNiN 23-4 型鋼(等同的 Uranus 35N 或 SAF2304)這些等級的鋼的組成如下面表I所示
權利要求
1.通過硝酸氧化環己醇和/或環己酮生產己二酸的方法，所述方法在包括至少一個反應器和裝置或器件的設備中進行，特徵在於，至少與用於硝酸氧化的反應介質接觸的所述反應器的部件和任選的所述裝置和/或器件的部件由根據歐洲命名法的X2 CrNiN 23-4(1. 4362)型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼材料製成。
2.根據權利要求1所述的方法，特徵在於，所述的一個或多個反應器由X2CrNiN 23-4(1. 4362)型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼製成。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的方法，特徵在於，所述用於硝酸氧化的反應介質包含金屬化合物。
4.根據上述權利要求的任一項所述的方法，特徵在於，所述硝酸氧化反應在70至 120°C的溫度下進行。
5.根據上述權利要求的任一項所述的方法，特徵在於，所述設備中與所述用於硝酸氧化的反應介質接觸的裝置由X2 CrNiN 23-4(1.4362)型「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼製成。
6.根據上述權利要求的任一項所述的方法，特徵在於，所述方法包括己二酸結晶的步驟，其中所述裝置或器件包括配備有用於攪拌的器具和用於冷卻和/或濃縮己二酸溶液的器具的結晶容器，且其中與己二酸溶液接觸的所述結晶容器的壁和/或用於冷卻和/或濃縮的器具的至少一部分由根據歐洲命名法的X2 CrNiN 23-4型(1.436 「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼材料製成。
全文摘要
本發明涉及用於在由耐合成介質腐蝕的材料製成的裝置中進行的己二酸的生產方法。本發明更特別地涉及在裝置中進行的己二酸的生產方法，所述裝置的一部分由耐硝酸腐蝕的材料製成。該耐腐蝕材料是根據歐洲命名法的X2 CrNiN 23-4(1.4362)型的「雙相」奧氏體鐵素體不鏽鋼。
文檔編號C07C51/27GK102227398SQ200980148122
公開日2011年10月26日 申請日期2009年11月27日 優先權日2008年12月1日
發明者F·貝朗格, P·卡文, S·克羅蒂爾-科姆伯 申請人:羅地亞經營管理公司