Pta生產中cta殘渣的汽提處理方法
2023-06-17 20:30:16
專利名稱：Pta生產中cta殘渣的汽提處理方法
技術領域：
本發明涉及石油化工生產中殘渣的回收利用方法，特別是指PTA生產中CTA殘渣的汽 提處理方法。
技術背景在PTA (精對苯二甲酸)工廠中，由PX (對二甲苯)氧化生成CTA (粗對苯二甲酸) 時，有大量的副反應發生，生成的副產物和未反應的原料進入母液中，母液經過蒸發回收 醋酸後產生的固體雜質稱為CTA殘渣。CTA殘渣的組分複雜，組成經常變化，主要含有如下成分苯甲酸、對苯二甲酸、間 苯二甲酸、鄰苯二甲酸、其他有機物質以及Co、 Mn有機鹽催化劑等，由於CTA殘渣的組 分複雜且組成不固定，其回收處理成本較高，故人們通常採用如下方法處理 一是直接將 CTA殘渣掩埋，雖然簡單，卻對環境造成不可估量的風險；二是焚燒，會產生大量二氧化 碳，將加劇溫室效應；三是加鹼進行生化處理，生成大量生化汙泥，也是採用掩埋處理， 同樣會對環境造成不可估量的風險。而實際上，CTA殘渣中的苯甲酸、對苯二甲酸、間苯 二甲酸、鄰苯二甲酸、其他有機物質以及Co、 Mn有機鹽催化劑等均是有價成分，完全可 以回收利用。目前，對CTA殘渣的回收利用主要基於如下兩種思路 一是只提取其中一種成分，如 中國專利申請01127075. 6 "從對苯二甲酸氧化殘渣中回收苯甲酸的方法"，採用溶解和結 晶的方法先將對苯二甲酸氧化殘渣與水溶解，然後進行真空過濾，濾液進行冷卻結晶，再 將冷卻結晶後的物料進行離心分離，濾餅經乾燥後即為苯甲酸粗品，精製後即為苯甲酸純 品；再如美國專利號7285677，為從CTA殘渣中回收催化劑的方法。第二種思路是將加醇進行酯化處理，如中國專利申請200310103435.0 "—種對苯二 甲酸氧化殘渣回收利用的方法"，採用兩次甲酯化反應、精餾法分離、重結晶法精製、酯 交換反應等過程回收利用石油化工生產殘渣中的對苯二甲酸、間苯二甲酸和苯甲酸；如中 國專利申請03115282.1 "回收利用對苯二甲酸粗製品殘渣的方法"，涉及一種回收利用對苯二甲酸粗製品殘渣(即CTA殘渣)的方法，它包括在所述殘渣中加入脂肪酸、二元醇和催化量的催化劑，經催化酯化生成混合粗酯，其中殘渣脂肪酸二元醇的摩爾比為1.0: (0.2-9.0) : (0.8-5.0);再如中國專利申請02137441.4 " —種利用對苯二甲酸粗 製品殘渣生產苯羧酸酯類的工業方法"，涉及一種利用對苯二甲酸粗製品殘渣生產苯羧酸 酯類的工業方法，其特徵為以1 8:1的劑渣比，在所選溶劑沸點的正負40度上下， 常壓或加壓條件下，停留0.1 5小時溶解，分出溶解的液相和帶固體的未溶解相，分別向兩相中加入二元醇類和單元醇類物質及催化劑進行酯化，酯化的同時回收溶劑，酯化液 精製後得到兩種苯羧酸酯類產品。上述第一種對CTA殘渣的回收利用方法僅僅是對殘渣中的一種成分進行回收,其他成 分作為殘渣再次廢棄，其處理也是很大的環境問題；第二種對CTA殘渣的回收利用方法釆 用酯化處理會消耗大量的醇類等原料物質，不但回收成本較高，而且工藝較為複雜，難以 推廣使用。 發明內容本發明的主要目的在於克服現有技術的缺點,提供一種PTA生產中CTA殘渣的汽提處 理方法，可綜合利用CTA殘渣中的各種有價成分。 本發明採用如下技術方案PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，所述CTA殘渣主要包括苯甲酸、對苯二甲酸、 間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、其他有機物質以及Co、 Mn催化劑等，其特徵在於汽提處理方 法包括如下步驟1) 在汽提釜中投入CTA殘渣，加熱至130 190'C時開始開蒸汽進行汽提，升華及加 熱揮發的苯甲酸氣體隨蒸汽攜帶到冷卻接受釜，水蒸汽及苯甲酸蒸汽即冷卻結晶於冷卻接受釜中，放入濾機脫水得粗苯甲酸，同時在汽提釜中得到混酸；由於水蒸汽攜帶苯甲酸蒸 汽於冷卻接受釜，苯甲酸濃度較高，結晶顆粒較大故溼苯甲酸含水量較小，且小顆粒的固 體不揮發或溶解不隨水蒸汽進入接受釜，故溼苯甲酸純度較高，但有部分甲基苯甲酸及鄰 苯二甲酸可能帶出故必須再精製脫水得工業級苯甲酸。2) 將步驟1)中得到的粗苯甲酸加入到精餾塔中加熱，先在常壓下將水蒸汽蒸出，產出的水蒸汽用水吸收；待水蒸汽出完後，轉入苯甲酸精餾狀態，經過精餾塔填料氣液的 熱質交接分離從塔頂得到含量不小於99%的工業級苯甲酸。3)將步驟1)中得到的混酸進行水溶解過濾，得到混酸濾餅和水溶液，混酸濾餅可 直接用作生產不飽和樹脂、增塑劑的原料。前述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，在汽提釜中投入CTA殘渣後，首先加熱至 120'C時開啟攪拌，加熱至130 190'C時開始開蒸汽進行汽提，並保持料溫約2小時後， 氣相採樣閥打開用水接受觀察是否有苯甲酸結晶顆粒，當觀察不到苯甲酸結晶顆粒後，關 閉蒸汽閥，停止加熱，氣提釜中加水至滿，攪拌約20分鐘，放於濾池中，得到混酸。前述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，在汽提釜中投入CTA殘渣後，首先加熱至 12(TC時開啟攪拌，加熱至150 170'C時開始開蒸汽進行汽提，並保持料溫160士10'C約 2小時。前述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，將步驟3)中得到的水溶液採用強酸性陽 離子交換樹脂進行離子交換處理提取Co、 Mn催化劑。前述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，將步驟3)中得到的水溶液提取Co、 Mn 催化劑後餘下的水回收，重複利用。前述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，所述混酸濾餅的主要成分是對苯二甲酸、 間苯二甲酸和偏三苯三甲酸，可直接用作生產不飽和樹脂、增塑劑的原料。前述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，所述冷卻接受釜的溫度為33 40'C 。由上述對本發明的描述可知，和現有技術相比，本發明採用汽提處理的方法對PTA 生產中CTA殘渣進行綜合處理，可將CTA殘渣中的各種有價成分充分提取出來，不但解決 了PTA生產中CTA殘渣的處理難題，同時也可創造很大的經濟效益，具有很高的推廣使用 價值。
具體實施方式
以下為本發明PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法的兩個實施例 實施例一首先在汽提釜中投入5000KG的CTA殘渣，加熱至120'C時開啟攪拌，加熱至160'C時開始開蒸汽進行汽提，並保持料溫在160土5'C,約2小時後，氣相採樣闊打開用水接受 觀察是否有苯甲酸結晶顆粒，當觀察不到苯甲酸結晶顆粒後，關閉蒸汽閾，停止加熱，氣 提釜中加水至滿，攪拌約20分鐘，放於濾池中，得到混酸。同時將升華及加熱揮發的苯 甲酸氣體隨蒸汽攜帶到冷卻接受釜，冷卻接受釜的溫度為33~40'C,水蒸汽及苯甲酸蒸 汽即冷卻結晶於冷卻接受釜中，放入濾機脫水得粗苯甲酸。得到的粗苯甲酸加入到精餾塔中加熱，先在常壓下將水蒸汽蒸出，產出的水蒸汽用水 吸收；待水蒸汽出完後，轉入苯甲酸精餾狀態，經過精餾塔填料氣液的熱質交接分離從塔 頂得到含量99. 03%的工業級苯甲酸1256KG。將得到的混酸進行水溶解過濾，得到混酸濾餅和水溶液，混酸濾餅的主要成分是對苯 二甲酸、間苯二甲酸和偏三苯三甲酸，可直接用作生產不飽和樹脂、增塑劑的原料。將得 到的水溶液採用強酸性陽離子交換樹脂進行離子交換處理提取Co、 Mn催化劑。將得到的 水溶液提取Co、 Mn催化劑後餘下的水回收，重複利用。 實施例二首先在汽提釜中投入3000KG的CTA殘渣，加熱至120'C時開啟攪拌，加熱至160'C時 開始開蒸汽進行汽提，並保持料溫在160土5'C，約2小時後，氣相採樣閥打開用水接受 觀察是否有苯甲酸結晶顆粒，當觀察不到苯甲酸結晶顆粒後，關閉蒸汽閥，停止加熱，氣 提釜中加水至滿，攪拌約20分鐘，放於濾池中，得到混酸。同時將升華及加熱揮發的苯 甲酸氣體隨蒸汽攜帶到冷卻接受釜，冷卻接受釜的溫度為33 40'C,水蒸汽及苯甲酸蒸 汽即冷卻結晶於冷卻接受釜中，放入濾機脫水得粗苯甲酸。得到的粗苯甲酸加入到精餾塔中加熱，先在常壓下將水蒸汽蒸出，產出的水蒸汽用水 吸收；待水蒸汽出完後，轉入苯甲酸精餾狀態，經過精餾塔填料氣液的熱質交接分離從塔 頂得到含量99. 08%的工業級苯甲酸760KG。將得到的混酸進行水溶解過濾，得到混酸濾餅和水溶液，混酸濾餅的主要成分是對苯 二甲酸、間苯二甲酸和偏三苯三甲酸，可直接用作生產不飽和樹脂、增塑劑的原料。將得 到的水溶液採用強酸性陽離子交換樹脂進行離子交換處理提取Co、 Mn催化劑。將得到的 水溶液提取Co、 Mn催化劑後餘下的水回收，重複利用。上述僅為本發明的兩個個具體實施方式
，但本發明的設計構思並不局限於此，凡利用 此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬於侵犯本發明保護範圍的行為。
權利要求
1、PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，所述CTA殘渣主要包括苯甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、其他有機物質以及Co、Mn催化劑等，其特徵在於汽提處理方法包括如下步驟1)在汽提釜中投入CTA殘渣，加熱至130～190℃時開始開蒸汽進行汽提，升華及加熱揮發的苯甲酸氣體隨蒸汽攜帶到冷卻接受釜，水蒸汽及苯甲酸蒸汽即冷卻結晶於冷卻接受釜中，放入濾機脫水得粗苯甲酸，同時在汽提釜中得到混酸；2)將步驟1)中得到的粗苯甲酸加入到精餾塔中加熱，先在常壓下將水蒸汽蒸出，產出的水蒸汽用水吸收；待水蒸汽出完後，轉入苯甲酸精餾狀態，經過精餾塔填料氣液的熱質交接分離從塔頂得到含量不小於99％的工業級苯甲酸；3)將步驟1)中得到的混酸進行水溶解過濾，得到混酸濾餅和水溶液，混酸濾餅可直接用作生產不飽和樹脂、增塑劑的原料。
2、 如權利要求1所述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，其特徵在於在汽提釜中投 入CTA殘渣後，首先加熱至120'C時開啟攪拌，加熱至130 190'C時開始開蒸汽進行 汽提，並保持料溫約2小時後，氣相採樣閥打開用水接受觀察是否有苯甲酸結晶顆粒， 當觀察不到苯甲酸結晶顆粒後，關閉蒸汽閥，停止加熱，氣提釜中加水至滿，攪拌約 20分鐘，放於濾池中，得到混酸。
3、 如權利要求1或2所述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，其特徵在於在汽提釜 中投入CTA殘渣後，首先加熱至120'C時開啟攪拌，加熱至150 170'C時開始開蒸汽 進行汽提，並保持料溫160土10'C約2小時。
4、 如權利要求1所述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，其特徵在於將步驟3)中 得到的水溶液採用強酸性陽離子交換樹脂進行離子交換處理提取Co、 Mn催化劑。
5、 如權利要求4所述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，其特徵在於將步驟3)中 得到的水溶液提取Co、 Mn催化劑後餘下的水回收，重複利用。
6、 如權利要求1所述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，其特徵在於所述混酸濾餅 的主要成分是對苯二甲酸、間苯二甲酸和偏三苯三甲酸，可直接用作生產不飽和樹脂、 增塑劑的原料。
7、如權利要求1所述PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，其特徵在於所述冷卻接受 釜的溫度為33 40'C。
全文摘要
PTA生產中CTA殘渣的汽提處理方法，在汽提釜中投入CTA殘渣，採用水蒸汽進行汽提，升華及加熱揮發的苯甲酸氣體隨水蒸汽攜帶到冷卻接受釜，水蒸汽及苯甲酸蒸汽即冷卻結晶於冷卻接受釜中，放入濾機脫水得粗苯甲酸，同時在汽提釜中得到混酸；將得到的粗苯甲酸加入到精餾塔中，經過精餾塔填料氣液的熱質交接分離從塔頂得到工業級苯甲酸；將得到的混酸進行水溶解過濾，得到混酸濾餅和水溶液。本發明採用汽提處理的方法對PTA生產中CTA殘渣進行綜合處理，可將CTA殘渣中的各種有價成分充分提取出來，不但解決了PTA生產中CTA殘渣的處理難題，同時也可創造很大的經濟效益，具有很高的推廣使用價值。
文檔編號C07C51/42GK101402563SQ20081007107
公開日2009年4月8日 申請日期2008年5月15日 優先權日2008年5月15日
發明者陳少嶽, 黃有明 申請人:廈門海灣化工有限公司