從廢料中提純對苯二甲酸的方法
2023-05-25 01:39:46 1
專利名稱：從廢料中提純對苯二甲酸的方法
技術領域：
本發明涉及廢料提純方法，尤其是涉及從化工廢料中提純對苯二甲酸的方法。
背景技術：
精對苯二甲酸是一種重要的化學工業原料，它廣泛用於製作化學纖維、塗料、塑料、聚脂切片和增塑劑等產品。在製取對苯二甲酸過程中，由於種種原因，部份對苯二甲酸會隨反應過程中生成的副產物外洩排入到廢水池中，平均外洩排入的廢料總重量約佔對苯二甲酸總重量的1％-2％，因對苯二甲酸不溶於水，而沉積形成汙泥廢料，這些沉澱下來的汙泥廢料中平均含有50-80％的％對苯二甲酸，隨著對苯二甲酸工業生產規模的不斷擴大，對苯二甲酸汙泥廢料也隨之驟增，每年約有十多萬噸汙泥廢料產生；再是用對苯二甲酸生產滌綸紡絲採用的鹼減量工藝溶解剝離的聚酯組份中含有的對苯二甲酸鈉鹽和乙二醇所形成的鹼減量對苯二甲酸廢料有近十萬噸，這些數量大的含有對苯二甲酸的汙泥廢料和鹼減量廢料，低毒易燃，與空氣易形成爆炸性混合物，有較強的腐蝕性和難聞的酸臭味。這些廢料開始採取經過深淹埋或與其它燃料混合燃燒進行處理，混合燃燒後又會產生大量黑色粉塵，因此，這樣處理既浪費了其廢料中的重要的對苯二甲酸材料，又會嚴重汙染環境，不符合國家有關政策。目前，對上述對苯二甲酸廢料的處理方式，主要還是採取定期和不定期打撈後，經過一段時間自然風乾，形成固體的黑色汙泥廢料，這種黑色汙泥廢料中對苯二甲酸含量只有50-80％，它只能作為用於生產煙花的原料外銷，且有明顯的酸臭味，不能用於塗料、塑料、聚脂切片和增塑劑等工業生產中。隨著化工科學技術的不斷發展，這種對苯二甲酸廢料的處理方法也有新的改進，其新處理方法大概有下列類型第一類屬於粗製法，主要有水洗法、鹼液酸析法和溶劑溶解法；第二類屬於精製法，主要有旋轉真空洗滌法、加壓多級逆流洗滌法和旋轉加壓洗滌過渡法，第一類處理方法中的水洗法和鹼液酸析法處理工藝過程雖然較為簡單，但提純的對苯二甲酸含量均低於95％，灰份較高，不能去除廢料中的有機雜質，且它只適用提純對苯二甲酸製備過程中排出的汙泥廢料，不能用來提純鹼減量廢料，第一類處理方法中的溶劑溶解法雖然提純精度較高，但由於無法去除有害雜質，提純工藝過程長，必須重複多次溶解和洗滌，溶劑使用消耗量大，提純成本高；第二類處理方法雖然提純精度高，能達到聚合級，但用於提純的廠房設備龐大，投資規模大，水電消耗相當多，且工藝技術不易控制。如揚子石化康泰實業公司申請的申請號為2004100138821的專利申請，該發明專利提純對苯二甲酸的方法主要存在有兩個問題，一是其處理工藝過程長，設備耗資較大；再就是從黑色對苯二甲酸汙泥廢料中提取的對苯二甲酸，其含量一般都在90％左右，最高不超過96％，它只能在中低檔次工業中作增塑劑、防老化劑和鞣革劑使用；再是清華大學研製的脂化皂化多次蒸餾法，以及天津大學的酸鹼法，它們的共同特點是工藝過程比較簡單，投資規模較小，但從對苯二甲酸汙泥廢料提純的對苯二甲酸含量均低於96％，使用範圍同樣受到一些限制。
發明內容
本發明的目的是在於克服現有技術中，從廢料中提純對苯二甲酸的方法所存在的問題，綜合性提出了一種從廢料中提純對苯二甲酸，不僅具有提純精度高，適用性強，且工藝易於控制，提純投資成本低的酸鹼和溶劑雙聯法的提純方法。
本發明所述從廢料中提純對苯二甲酸的方法是1、先將對苯二甲酸或鹼減量廢料進行水洗，過濾得濾料，形成懸浮液；2、在裝有懸浮液的容器中加入鹼類化合物，使其發生反應，對懸浮液進行去渣分離處理，再過濾得到濾液；3、在上述濾液中加入廢料重量0.05-1.2％的複合整理劑，去除濾液中有害雜質，再過濾得到濾液；4、在濾液中再加入廢料重量8-15％的酸類化合物進行酸化，過濾得濾料，濾料再進行水洗過濾，濾料乾燥後，即為對苯二甲酸含量達到98％的對苯二甲酸粗製品；5、再在裝有對苯二甲酸粗製品的容器中加入廢料重量53-75％的複合溶劑，使其對苯二甲酸粗製品在110-120℃溫度下溶解形成飽和溶液，然後降溫結晶析出對苯二甲酸晶體，離心分離成濾料；6、再在濾料中加入酒精進行洗滌，過濾乾燥後，得到含量為99.5％以上的對苯二甲酸精製品。
上述方法中，所述複合整理劑由濃度為95-99％的聚乙烯醇縮甲醛和濃度為1-5％的亞硫酸氫鈉溶液混合組成；所述複合溶劑由吡咯烷酮、三氯乙烷、二甲基亞碸和內丁酯均勻混合組成，其各組份的體積比為吡咯烷酮1-1.4，三氯乙烷0.6-1.1，二甲基亞碸0.4-0.7，內丁酯0.1-0.3；所述鹼類化合物為氨水或濃度為48-50％的氫氧化鈉溶液；所述酸類化合物為稀硫酸溶液。
本發明的優點在於在對廢料提純處理的工藝過程中，增加了整理工藝處理，利用複合整理劑的聚凝作用，大量吸附鹼濾液中的細小懸浮物和單酸，形成沉澱過濾後排出，使其經過酸鹼法處理後的處理液中雜質大量減少，使處理料中的對苯二甲酸含量達到98％，便於進行有機溶劑處理，從而得到含量為99.5％以上的對苯二甲酸精製品，這種增加整理劑處理工藝的酸鹼和溶劑雙聯處理方法，不僅可以使廢料中提純含量為99.5％以上的對苯二甲酸，而且可以適用從對苯二甲酸汙泥廢料和鹼減量廢料，進行提純對苯二甲酸，該雙聯處理方法工藝過程較簡單，投資規模小，適用性強，工藝技術易於掌握控制，溶解劑利用率高，經濟運行成本低，經濟效益和社會效益顯著。
本發明的酸鹼和溶劑雙聯法的工藝流程步驟是水洗——加入鹼——過濾——加入複合整理劑——過濾——酸化——過濾——水洗——過濾——乾燥——粗製品——溶解——結晶——分離——酒精洗滌——過濾——精製品——乾燥——固體精製品
具體實施例方式
實施例1，1、取含對苯二甲酸為75％的黑色對苯二甲酸汙泥廢料500Kg，將其放入搪瓷反應器中，先用清水充分水洗，過濾，倒出濾液，除棄泥砂和懸浮物雜質；2、再在裝有濾料的搪瓷器中逐漸加入廢料重量17％的氨水，在常溫下進行中和反應，將對苯二甲酸全部溶解，生成對苯二甲酸鹽，再過濾形成懸浮液；3、在懸浮液中逐漸加入廢料重量0.05％的複合整理劑，使複合整理劑中的聚乙烯醇縮甲醛能對濾液中的膠體狀雜質進行吸附、絮凝、沉澱、過濾去除，另外複合整理劑中的亞硫酸氫鈉能對4-羧基苯甲醛、對甲苯甲酸等氧化中間體雜質進行還原，以便能從溶液中分離出來，再進行水洗過濾成濾液；4、在濾液中再加入廢料重量15％的稀硫酸，在110℃下進行酸化，過濾成濾料，濾料再進行水洗，再過濾成濾料，乾燥後即可得到含量達到98％的對苯二甲酸粗製品；5、再在裝有對苯二甲酸粗製品的容器中加入廢料重量75％的複合溶劑，使其在常溫常壓下結晶析出對苯二甲酸晶體，過濾洗滌得到濾料；6、再在濾料中加入重量廢料25％的酒精進行洗滌，過濾後在50℃內乾燥，得到含量為99.9％的對苯二甲酸精製品。
實施例2，1、取含對苯二甲酸為85％的鹼減量廢料500Kg，將其放入搪瓷反應器中，先用清水充分水洗，過濾，倒出濾液，除棄泥砂和懸浮物雜質，2、再在有濾料的搪瓷器中逐漸加入廢料重量17％濃度為48-50％的氫氧化鈉溶液，在常溫下進行中和反應，將對苯二甲酸全部溶解，生成對苯二甲酸鹽，再過濾形成懸浮液；3、在懸浮液中逐漸加入廢料重量1.2％的複合整理劑，使複合整理劑中的聚乙烯醇縮甲醛能對濾液中的膠體狀雜質進行吸附、絮凝、沉澱、過濾去除，另外複合整理劑中的亞硫酸氫鈉能對4-羧基苯甲醛、對甲苯甲酸等氧化中間體雜質進行還原，以便能從溶液中分離出來，再進行水洗過濾成濾液；4、在濾液中再加入廢料重量8％的稀硫酸，在120℃下進行酸化，過濾成濾料，濾料再進行水洗，再過濾成濾料，乾燥後即可得到含量達到98％的對苯二甲酸粗製品；5、再在裝有對苯二甲酸粗製品的容器中加入廢料重量53％複合溶劑，使其在常溫常壓下結晶析出對苯二甲酸晶體，過濾洗滌得到濾料；6、再在濾料中加入重量廢料25％的酒精進行洗滌，過濾後在80℃內乾燥，得到含量為99.6％的對苯二甲酸精製品。
實施例3，1、取含對苯二甲酸為80％的黑色對苯二甲酸廢料500Kg，將其放入搪瓷反應器中，先用清水充分水洗，過濾，倒出濾液，除棄泥砂和懸浮物雜質；2、再在有濾料的搪瓷器中逐漸加入廢料重量17％濃度為48-50％的氫氧化鈉溶液，在常溫下進行中和反應，將對苯二甲酸全部溶解，生成對苯二甲酸鹽，再過濾形成懸浮液；3、在懸浮液中逐漸加入廢料重量0.6％的複合整理劑，使複合整理劑中的聚乙烯醇縮甲醛能對濾液中的膠體狀雜質進行吸附、絮凝、沉澱、過濾去除，另外複合整理劑中的亞硫酸氫鈉能對4-羧基苯甲醛、對甲苯甲酸等氧化中間體雜質進行還原，以便能從溶液中分離出來，再進行水洗過濾成濾液；4、在濾液中再加入廢料重量12％的稀硫酸，在115℃下進行酸化，過濾成濾料，濾料再進行水洗，再過濾成濾料，乾燥後即可得到含量達到98％的對苯二甲酸粗製品；5、再在裝有對苯二甲酸粗製品的容器中加入廢料重量60％複合溶劑，使其在常溫常壓下結晶析出對苯二甲酸晶體，過濾洗滌得到濾料；6、再在濾料中加入重量廢料25％的酒精進行洗滌，過濾後在65℃內乾燥，得到含量為99.7％的對苯二甲酸精製品。
權利要求
1.從廢料中提純對苯二甲酸的方法，它包括以下工藝步驟，其特徵在於先將對苯二甲酸或鹼減量廢料進行水洗，形成懸浮液；在裝有懸浮液的容器中加入鹼類化合物，使其發生反應，對懸浮液進行去渣分離處理，再過濾得到濾液；在上述濾液中加入廢料重量0.05-1.2％的複合整理劑，再過濾得到濾液；在濾液中再加入廢料重量8-15％的酸類化合物進行酸化，過濾得濾料，濾料再進行水洗過濾，濾料乾燥後即為對苯二甲酸含量達到98％的對苯二甲酸粗製品；再在裝有對苯二甲酸粗製品的容器中加入廢料重量53-75％的複合溶劑，使對苯二甲酸粗製品在110-120℃溫度下溶解形成飽和溶液，然後降溫結晶析出對苯二甲酸晶體，離心分離成濾料；再在濾料中加入酒精進行洗滌，過濾乾燥後，得到含量為99.5％以上的對苯二甲酸精製品。
2.根據權利要求1所述的從對廢料中提純對苯二甲酸的方法，其特徵是所述複合整理劑由濃度為95-99％的聚乙烯醇縮甲醛和濃度為1-5％的亞硫酸氫鈉溶液混合組成。
3.根據權利要求1所述的從對廢料中提純對苯二甲酸的方法，其特徵是所述複合溶劑由吡咯烷酮、三氯乙烷、二甲基亞碸和內丁酯均勻混合組成，其各組份的體積比為吡咯烷酮為1-1.4，三氯乙烷為0.6-1.1，二甲基亞碸為0.4-0.7，內丁酯為0.1-0.3。
4.根據權利要求1或2或3所述的從對廢料中提純對苯二甲酸的方法，其特徵是將對苯二甲酸精製品在50-80℃內乾燥，得到對苯二甲酸固體精製品。
全文摘要
本發明公開了從廢料中提純對苯二甲酸的方法，它包括以下工藝步驟，先將對苯二甲酸或鹼減量廢料進行水洗，形成懸浮液，再加入鹼類化合物，過濾得到濾液，在濾液中加入複合整理劑，再過濾得到濾液；在濾液中加入酸類化合物進行酸化，得濾料再進行水洗，濾料乾燥後即為對苯二甲酸含量達到98％的對苯二甲酸粗製品，再在裝有上述對苯二甲酸粗製品中加入複合溶劑，使其在110－120℃溫度下溶解形成飽和溶液，降溫結晶析出對苯二甲酸晶體，再加入酒精進行洗滌，過濾乾燥後，得到含量為99.5％以上的對苯二甲酸精製品。該雙聯處理方法工藝過程較簡單，投資規模小，適用性強，工藝技術易於掌握控制，溶解劑利用率高，經濟運行成本低，經濟效益和社會效益顯著。
文檔編號C07C63/00GK101041616SQ200710034598
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月22日 優先權日2007年3月22日
發明者錢勝文, 廖顯德, 李宛薇, 吳曉 申請人:錢勝文