[发明专利]一种联产取代苯甲醛、取代苯甲醇和取代苯甲酸的方法

权利要求书

1.一种联产取代苯甲醛、取代苯甲醇和取代苯甲酸的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)氧化：向氧化反应器中连续通入取代甲苯、催化剂和含氧气体进行反应，通过控制含氧气体的通入量控制尾氧浓度在5％以内，所述催化剂的用量为取代甲苯质量的1-10000ppm，反应温度为100～250℃，反应压力0.1～3MPa，以液相物质计的氧化反应器的平均停留时间为0.4～6小时，得到氧化反应液；

(2)水解：将步骤(1)得到的氧化反应液连续进入水解反应器中，并向水解反应器中连续加入水进行反应，所述加入水量与进入水解反应器的氧化反应液体积比为0.05～1:1，反应温度为50～215℃，反应压力为0.1～2.0MPa，水解反应器内液相停留时间为0.3～6小时，得到水解反应混合物；

(3)液液分层：将步骤(2)得到的水解反应混合物在温度为20～175℃，压力为0.1～2.0MPa条件下分层，得到含有取代甲苯和取代苯甲醇、取代苯甲醛的油相和含有取代苯甲醇、取代苯甲醛和取代苯甲酸的水相；

(4)产物的分离：将步骤(3)得到的油相进行精馏分别得到未反应完全的取代甲苯、取代苯甲醇和取代苯甲醛产品，将步骤(3)得到的水相冷却结晶过滤，得到滤液和取代苯甲酸产品。

2.根据权利要求1所述的联产取代苯甲醛、取代苯甲醇和取代苯甲酸的方法，其特征在于所述的取代甲苯为对氯甲苯、邻氟甲苯、对溴甲苯、对硝基甲苯、对氰基甲苯、均三甲苯、对甲砜基甲苯、对羟基甲苯、对二甲苯、2,3-二甲基硝基苯、2,4-二甲基硝基苯、2-氯-4-硝基甲苯、邻氯甲苯、间氟甲苯、邻溴甲苯、邻硝基甲苯、对甲氧基甲苯、间氯甲苯、间溴甲苯、邻二甲苯、对氟甲苯、间二甲苯中的一种。

3.根据权利要求1所述的联产取代苯甲醛、取代苯甲醇和取代苯甲酸的方法，其特征在于所述的含氧气体中氧的质量百分含量大于等于15％。

4.根据权利要求1所述的联产取代苯甲醛、取代苯甲醇和取代苯甲酸的方法，其特征在于所述的催化剂为过渡金属盐或氧化物、N-羟基邻苯二甲酰亚胺及其类似物、金属酞箐、金属卟啉中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求4所述的联产取代苯甲醛、取代苯甲醇和取代苯甲酸的方法，其特征在于所述的过渡金属盐或氧化物选自Co、Cu、Ni、Zn、Mn、Fe、Cr、Ce、Zr、Ru、Hf的盐或氧化物中的一种；所述的N-羟基邻苯二甲酰亚胺及其类似物选自N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基-4-羧基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基-4-甲基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基-3,4,5,6-四苯基邻苯二甲酰亚胺、N,N’-二羟基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基邻磺酰苯甲酰胺、N-乙酰基邻苯二甲酰亚胺、N,N’,N”-三羟基异氰尿酸、N-羟基-3-吡啶甲基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基戊二酰亚胺、N-羟基丁二酰亚胺中的一种。

6.根据权利要求4所述的联产取代苯甲醛、取代苯甲醇和取代苯甲酸的方法，其特征在于所述的金属卟啉具有通式(I)或通式(II)或通式(III)的结构：

其中通式(I)中的金属原子M选自Co、Cu、Ni、Zn、Ru、Mn、Fe；通式(II)中的金属原子M选自Fe、Mn、Cr、Co；通式(III)中的金属原子M₁，M₂分别选自Fe、Mn、Cr；通式(II)中的配位基X为醋酸根、乙酰丙酮根、卤素；通式(I)、(II)和(III)中取代基R₁、R₂和R₃分别为氢、烃基、烷氧基、羟基、卤素、胺基、硝基中的一种。

7.根据权利要求4所述的联产取代苯甲醛、取代苯甲醇和取代苯甲酸的方法，其特征在于所述的金属酞箐具有通式(IV)的结构：

其中金属原子M选自Co、Cu、Ni、Zn、Ru、Mn、Fe，取代基R₁和R₂分别为氢、烃基、烷氧基、羟基、卤素、胺基、硝基。

8.根据权利要求1所述的联产取代苯甲醛、取代苯甲醇和取代苯甲酸的方法，其特征在于将步骤(4)得到的未反应完全的取代甲苯和滤液分别循环回氧化反应器和水解反应器中。