專利名稱：生產(chǎn)對苯二甲酸工藝中,回收鈷錳后的廢棄液的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從精對苯二甲酸(PTA)生產(chǎn)中，由鈷錳回收工序排出的廢棄液，進一步回收醋酸鈉和苯甲酸鈉混合料的方法。
從PTA生產(chǎn)的副產(chǎn)物中回收碳酸鈷與碳酸錳固體混合料時，排出大量的含有醋酸鈉和苯甲酸鈉及鄰苯二甲酸鈉與對苯二甲酸鈉的廢水溶液(簡稱鈷錳廢棄液)，平均每回收一噸碳酸鈷錳混合料，需排出鈷錳廢棄液15M3；若回收碳酸鈷錳混合料前的原液未經(jīng)濃縮，則每生產(chǎn)一噸碳酸鈷錳產(chǎn)品需排出鈷錳廢棄液約40M3。其PH值為8.6--9.0之間，總的鈉鹽含量在30--50％之間。目前，國內(nèi)PTA的生產(chǎn)技術(shù)主要從美國AMOCO公司和日本三井油化公司及英國的ICI等公司引進。國外目前對于PTA副產(chǎn)物的處理方法一般是采用焚燒法或深埋法等；國內(nèi)則大多采用逐步回收法(也有采用焚燒法)。在國內(nèi)各大PTA裝置的現(xiàn)有回收生產(chǎn)技術(shù)中，一直把鈷錳廢棄液作為一種堿性廢水直接排至污水處理廠，與其它堿性廢水混合后，按PTA生產(chǎn)系統(tǒng)排出的污水處理工藝進行特別處理，平均每噸處理費用高達20元左右。另外，從國內(nèi)各大PTA裝置的生產(chǎn)實際情況看，由于其污水排放量大，且其中含有大量的難以處理的有機酸鈉鹽和微量的易造成厭氧菌中毒的金屬鈷錳離子，使得PTA污水處理廠的生產(chǎn)一直處于超負荷狀態(tài)運行，特別是近幾年各PTA生產(chǎn)廠紛紛進行擴容改造后，污水處理的矛盾更加突出。所以，鈷錳廢棄液的直接排放，既浪費了大量的寶貴資源，又增加了污水處理廠的負荷，并使回收碳酸鈷錳產(chǎn)品的成本相應(yīng)上升。
另外，在從PTA生產(chǎn)的副產(chǎn)物中回收碳酸鈷與碳酸錳固體混合料工藝中，需排出一定量的濃度為10％(Wt)的稀醋酸，由于其濃度較低，運輸費用高，除生產(chǎn)廠周邊少數(shù)用戶需要外，多余部分全部進入污水處理系統(tǒng)。同時，在PTA裝置的氧化單元放出大量的反應(yīng)熱，各裝置都是采用副產(chǎn)低壓蒸汽的方法轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱，回收的蒸汽主要用于生產(chǎn)系統(tǒng)的伴熱、供暖、及廠區(qū)周圍有關(guān)的生活設(shè)施。由于各裝置負荷提高后，回收的低壓蒸汽量大幅增加，裝置自身消耗后還有一定余量，而低壓蒸汽又無法進行長距離輸送。往往將其放空，浪費了能量。
本發(fā)明的目的是提供一種鈷錳廢棄液的處理方法，不僅可以從鈷錳廢棄液中回收出固體醋酸鈉與苯甲酸鈉等混合物，而且最終排放的是達到可直接進入雨排水系統(tǒng)標準的中性水，同時，也使原裝置作為廢水排放的部分稀醋酸和部分副產(chǎn)低壓蒸汽得到綜合利用。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種鈷錳廢棄液的處理方法，它首先將鈷錳廢棄液放入帶有攪拌器的不銹鋼中和槽內(nèi)，在常溫、常壓下加入稀醋酸，調(diào)節(jié)溶液的PH值，至PH值為8.6--8.7之間。所用的10％的稀醋酸可以利用回收碳酸鈷與碳酸錳固體混合料過程中，排放出的稀醋酸(約10％重量百分濃度的稀醋酸)。然后將中和后的料液，送入帶蒸汽夾套的不銹鋼蒸發(fā)器內(nèi)，用0.3Mpa(表)的低壓蒸汽加熱至沸騰狀態(tài)，進行蒸發(fā)操作(沸點為105℃)。蒸發(fā)的汽相進行冷凝、冷卻，經(jīng)測定其凝液的成分是水，PH值為7，可直接排放。所用的低壓蒸汽可以是PTA生產(chǎn)流程中利用氧化單元放出的大量反應(yīng)熱所生產(chǎn)出的低壓蒸汽。
蒸發(fā)過程中需連續(xù)測定料液的波美度，當達到26°Be時，表示蒸發(fā)過程已結(jié)束，停止蒸發(fā)。
經(jīng)蒸發(fā)濃縮以后的料液，全部放入帶攪拌器的不銹鋼冷卻槽內(nèi)，連續(xù)攪拌、自然冷卻至常溫狀態(tài)。
將冷卻至常溫后的料液進行抽吸過濾，抽吸真空度為200mm水柱。抽出的液體(稱作母液)，返回原料池與末加工的鈷錳廢棄液混合，待下次生產(chǎn)時繼續(xù)使用。過濾抽干后的白色固體即為產(chǎn)品醋酸鈉與苯甲酸鈉等的混合物。
本發(fā)明的優(yōu)點是利用PTA生產(chǎn)工藝回收碳酸鈷、碳酸錳中作為廢水排放的稀醋酸和部份副產(chǎn)低壓蒸汽，將一直作為污水排放的鈷錳廢棄液轉(zhuǎn)化為可以直接排放的干凈水的同時，又從中分離出了大量的醋酸鈉與苯甲酸鈉的混合物，環(huán)境得到保護，資源得到充分利用。醋酸鈉與苯甲酸鈉混合物市場銷售價為每噸600元，而產(chǎn)品的水、電、汽消耗及人工工資、設(shè)備折舊、管理費用等總成本最高不超過200元(以揚子PTA裝置年產(chǎn)100噸碳酸鈷錳混合料的規(guī)模估算)，同時每生產(chǎn)一噸醋酸鈉與苯甲酸鈉的混合料約消耗3.2M3鈷錳廢棄液，節(jié)省污水處理費60多元，回收產(chǎn)品的稅后利潤約為每噸350元。所以，從鈷錳廢棄液中回收醋酸鈉與苯甲酸鈉的混合料，不但具有比較顯著的綜合環(huán)保效益，同時也有一定的經(jīng)濟效益。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳述實施例1取鈷錳廢棄液600mL，測定溶液PH值為9.0。
(1)中和將600mL溶液放入1000mL燒杯內(nèi)，于常溫、常壓下邊攪拌邊滴加10％的稀醋酸，滴加速度為每分鐘30滴。同時，連續(xù)測定溶液的PH值，當PH值由9.0變?yōu)?.6時，表明中和反應(yīng)結(jié)束。
(2)蒸發(fā)將中和后的溶液放入可溫控的蒸發(fā)器內(nèi)，在105℃的沸點溫度、常壓下進行蒸發(fā)、濃縮，蒸發(fā)器上部加裝冷凝管并通上冷卻水，蒸出的水蒸汽經(jīng)冷凝、冷卻后(測定其PH值為7)直接排放。蒸發(fā)過程中需不斷測定被濃縮溶液的波美度，當波美度達到26°Be時，立即中止蒸發(fā)。
(3)冷卻、結(jié)晶將蒸發(fā)后的濃縮液放入1000mL的燒杯內(nèi)，上部安裝電動攪拌器，在連續(xù)攪拌的情況下，自然冷卻至常溫狀態(tài)。
(4)分離將冷卻至常溫的混合料液，用布氏漏斗進行抽氣過濾，抽吸真空度為200mm水柱。分離出的棕色濾液為母液(其中含有飽和的醋酸鈉和苯甲酸鈉等，實際生產(chǎn)時應(yīng)返回原料池重新使用)；白色(略帶黃色)固體濾餅為醋酸鈉與苯甲酸鈉等的混合物料。
本次試驗得醋酸鈉和苯甲酸鈉的混合物料共128.3g，耗10％稀醋酸2.2mL，收集到冷凝水372mL，母液58.5mL。
實施例2取缽錳廢棄液1000mL，測定溶液PH值為8.7。
(1)中和因溶液的PH值為8.7，表明其中基本無過量的碳酸鈉，不需加酸進行中和反應(yīng)。
(2)蒸發(fā)將1000mL鈷錳廢棄液直接放入可溫控的蒸發(fā)器內(nèi)，在105℃的沸點溫度下，于常壓狀態(tài)進行蒸發(fā)，蒸發(fā)器上部加裝冷凝管并通上冷卻水，蒸出的水蒸汽經(jīng)冷凝、冷卻后直接排放(測定其PH值為7)。當波美度達到26°Be時，表明蒸發(fā)過程可以結(jié)束，即刻停止蒸發(fā)操作。
(3)冷卻、結(jié)晶將蒸發(fā)后的濃縮液放入2000mL的燒杯內(nèi)，上部安裝一小型電動攪拌器，連續(xù)攪拌，使其自然冷卻至常溫狀態(tài)。
(4)分離將冷卻至常溫的混合料液，用布氏漏斗200mm水柱的真空下，抽吸過濾。棕色的濾液為母液，其中含有飽和的醋酸鈉和苯甲酸鈉等有機酸鈉鹽，應(yīng)返回原料池與其它鈷錳廢棄液混合后重新再加工；白色(略帶黃色)的濾餅為醋酸鈉與苯甲酸鈉等的混合物料。
本次試驗得固體混合物料358.5g，收集冷凝水587mL，母液82mL。實施例3取缽錳廢棄液1500mL，測定溶液PH值為8.9。
(1)中和將原料液放入2000mL的燒杯內(nèi)，于常溫、常壓下，邊攪拌邊滴加10％的稀醋酸，滴加速度為每分鐘30滴。滴加過程中連續(xù)測定溶液的PH值，當溶液的PH值為8.7時表明中和反應(yīng)結(jié)束，立即停止加酸操作。
(2)蒸發(fā)將中和后的鈷錳廢棄液直接放入可溫控的蒸發(fā)器內(nèi)，在105℃的沸點溫度下，于常壓狀態(tài)進行蒸發(fā)，蒸發(fā)器上部加裝冷凝管并通上冷卻水，蒸出的水蒸汽經(jīng)冷凝、冷卻后直接排放(測定其PH值為7)。蒸發(fā)過程中需連續(xù)測定溶液的波美度，當波美度達到26°Be時，表明蒸發(fā)過程可以結(jié)束，即刻停止蒸發(fā)操作。
(3)冷卻、結(jié)晶將蒸發(fā)后的濃縮液放入2000mL的燒杯內(nèi)，上部安裝一小型電動攪拌器，在連續(xù)攪拌，使其自然冷卻至常溫狀態(tài)。
(4)分離將冷卻至常溫狀態(tài)的濃縮混合料液，用布氏漏斗在200mm水柱的真空下，抽吸過濾。棕色的濾液為母液，其中含有飽和的醋酸鈉和苯甲酸鈉等有機酸鈉鹽，應(yīng)返回原料池與其它鈷錳廢棄液混合后重新再加工；白色(略帶黃色)的濾餅為醋酸鈉與苯甲酸鈉等的混合物料。
本次試驗得固體混合物料478.7g，耗10％稀醋酸1.8mL，收集到冷凝水1268mL，母液135mL。
權(quán)利要求
1.一種回收鈷錳后的廢棄液的處理方法，其特征是首先將廢棄液加稀醋酸中和，使PH值為8.6--8.7，然后蒸發(fā)濃縮至波美度接近26°Be，冷卻，過濾出醋酸鈉和苯甲酸鈉混合物，母液返回，與未處理的廢棄液混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征是中和所用的稀醋酸是對苯二甲酸生產(chǎn)工藝回收碳醋鈷、碳酸錳中作為廢水排放的稀醋酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征是蒸發(fā)濃縮所需的熱能是利用對苯二甲酸生產(chǎn)工藝中氧化單元放出的反應(yīng)熱生產(chǎn)出的低壓蒸汽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對苯二甲酸(PTA)生產(chǎn)中,由鈷錳回收單元產(chǎn)生的鈷錳廢棄液的處理方法,它是將廢棄液利用PTA生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的稀醋酸進行中和,然后用該工藝氧化單元放出的反應(yīng)熱蒸發(fā)濃縮廢棄液,濃縮后冷卻至室溫,充分結(jié)晶出晶體后,過濾分離出醋酸鈉和苯甲酸鈉。本處理方法既避免了廢液的排放,又使資源得到了利用,達到了環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。
文檔編號C07C63/08GK1266049SQ00112058
公開日2000年9月13日 申請日期2000年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月27日
發(fā)明者黃又明 申請人:中國石化集團揚子石油化工有限責任公司