專利名稱：：對苯二甲酸/間苯二甲酸精制母液回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種母液回收方法，特別是對苯二甲酸/間苯二甲酸精制母液回收方法。
背景技術(shù)：
：燕山石化公司聚酯事業(yè)部精對苯二甲酸(PTA)裝置是70年代末引進美國Amoco公司專利技術(shù)建成，設(shè)計能力為3.6萬噸/年。1997年在原對苯二甲酸裝置上試產(chǎn)間苯二甲酸，1998年正式轉(zhuǎn)產(chǎn)間苯二甲酸，設(shè)計能力為2.5萬噸/年。間苯二甲酸裝置精制單元加氫反應(yīng)的目的是除去氧化單元粗間苯二甲酸(CIA)中的有害雜質(zhì)，使最終產(chǎn)品質(zhì)量達到規(guī)定標準。CIA中的雜質(zhì)主要為MX氧化反應(yīng)的中間體和副反應(yīng)產(chǎn)物，其中對產(chǎn)品質(zhì)量有影響的主要是間羧基苯甲醛(3-CBA)等有機物，其易使產(chǎn)品著色。為了消除這些雜質(zhì)，利用生成3-CBA的逆反應(yīng)原理，在一定的溫度和壓力的工藝條件下，以水為溶劑將CIA充分溶解，并通過鈀/碳催化劑的作用，進行動態(tài)連續(xù)加氫，使CIA中的3-CBA轉(zhuǎn)化為易溶于水的間甲基苯甲酸，然后再經(jīng)結(jié)晶、分離、干燥等過程，得到高純度的PIA產(chǎn)品。離心分離中的母液直排到裝置外,從分析結(jié)果可知，母液中固相的主要成分為PIA，占總固相的93%以上。目前裝置母液排放量約為12噸/小時，僅此一項每年隨母液流失的PIA產(chǎn)品約為550噸/年。母液直接排放一是造成產(chǎn)品流失，二是影響裝置環(huán)境，不利于裝置清潔生產(chǎn)。從上述分析可知，無論是提高經(jīng)濟效益還是改善裝置環(huán)境，母液回收治理都是十分有意義的。經(jīng)過調(diào)研，現(xiàn)國內(nèi)外同類裝置的母液回收工藝，有的是過濾后濾餅直接外售，或采用醋酸作為濾餅沖洗液，返回至氧化單元配料系統(tǒng)，工藝復(fù)雜，用酸作沖洗液流程長，對設(shè)備材質(zhì)要求高。開發(fā)一種母液回收技術(shù)，將母液中的產(chǎn)品回收利用，工藝盡可能不用醋酸作溶劑?？紤]到(間苯二甲酸/對苯二甲酸)PIA/PTA的生產(chǎn)工藝，加氫精制單元離心機母液中間/對甲基苯甲酸含量不高的情況下，若返回氧化單元將不是最經(jīng)濟合理的做法，另外，若返回氧化單元勢必要對氧化配料系統(tǒng)各物料配比做相應(yīng)調(diào)整，并且，母液回收系統(tǒng)的不穩(wěn)定將直接影響氧化配料系統(tǒng)的正常進行，工藝復(fù)雜化，不利于氧化單元穩(wěn)定運行。為此，若濾餅返回加氫精制單元配料系統(tǒng)可行，將是最佳選擇。這樣既有利于氧化穩(wěn)定運行，更降低了母液回收系統(tǒng)對設(shè)備材質(zhì)的要求，同時還降低了母液回收系統(tǒng)操作危險性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種對苯二甲酸/間苯二甲酸精制母液回收方法。通過對間苯二甲酸精制母液回收技術(shù)小試的研究和試驗，摸索了母液過濾的溫度、過濾孔徑的大小以及冷卻方式；開發(fā)了采用高精度過濾技術(shù)，利用金屬燒結(jié)膜，即濾芯為金屬粉末燒結(jié)，過濾精度0.5Wn，固體顆粒在濾芯表面過濾下來形成濾餅，濾餅易于分離，濾清液和濾餅均回收使用的適合于間苯二甲酸母液中固液分離的過濾工藝技術(shù)，最大限度的回收離心機母液中的有用組分，最大程度的降低濾清液固含量及COD值。母液過濾為分批操作，整個過濾操作過程由程序自動控制。并采用無離子水作為過濾器濾餅沖洗液，濾餅經(jīng)過打漿后，返回至加氫精制工序配料系統(tǒng)，并最終經(jīng)過加氫反應(yīng)后成為合格產(chǎn)品。無離子水沒有腐蝕性，對設(shè)備及管線材質(zhì)要求低，有利于延長設(shè)備使用壽命；與返回氧化單元相比，簡化了工藝流程，縮短了物料循環(huán)周期；降低了精制工序與氧化工序的密切程度，有利于穩(wěn)定生產(chǎn)。母液中有用組分得以回收利用，達到了預(yù)期的目的。此技術(shù)將濾餅打漿后直接返回精制單元，具有創(chuàng)新性，屬國內(nèi)領(lǐng)先水平。工業(yè)流程簡述如下母液罐JD-404內(nèi)的母液通過母液輸送泵JG-403泵輸送至母液冷卻罐JD-602內(nèi)，罐內(nèi)為真空狀態(tài)，抽真空系統(tǒng)JJ-601對母液冷卻罐JD-602進行抽真空。母液進入母液冷卻罐JD-602后由于壓力急劇變化而形成閃蒸，閃蒸的氣體被抽入冷卻器JE-601,氣體冷凝后又返回母液冷卻罐JD-602，從而達到冷卻母液的作用。母液冷卻罐JD-602內(nèi)冷卻后的母液由過濾器進料泵JG-602泵送入過濾器JM-601進行過濾。為了保持進入過濾器的母液壓力穩(wěn)定，過濾器進料泵JG-602泵出口有一部分母液回流進入母液冷卻罐JD-602。通過調(diào)節(jié)閥FIC-2-601控制進入過濾器的母液量，每批過濾開始，進入過濾器的母液需要通過KV-2-609進行排放，過濾器內(nèi)先進行一次置換，之后KV-2-609關(guān)閉，開始過濾。母液經(jīng)過過濾后，濾清液通過出口閥KV-2-608進入清液儲罐JD-604，再由過濾清液輸送泵JG-604泵送至焚燒爐尾氣噴淋。隨著過濾時間的變化，過濾器管板上下兩側(cè)的壓差值(PI-2-604及PI-2-603)逐步上升，根據(jù)過濾器的壓差數(shù)值以及進料時間來確認每批過濾操作的母液進液結(jié)束，進液閥KV-2-602關(guān)閉，此時過濾器濾芯內(nèi)表面形成濾餅。管板上部排液閥KV-2-609打開，將過濾器管板上部的濾清液排放掉；下部排液閥KV-2-611打開，排放濾芯內(nèi)側(cè)和過濾器管板下部的濾液至緩沖罐JD-605，排放結(jié)束關(guān)閉KV-2-611，過濾器下部氮氣閥KV-2-604打開對濾餅進行吹掃干燥，吹掃干燥一定時間后關(guān)閉KV-2-609，過濾器上部氮氣閥KV-2-606打開、下部氮氣閥KV-2-604關(guān)閉，對過濾器加壓，壓力達到設(shè)定值時，打開濾餅排放閥KV-2-601,濾餅在壓力作用下松動脫落，進入打漿罐JD-603。濾餅經(jīng)過氣體反吹掃排放后，KV-2-606關(guān)閉，過濾器內(nèi)停止通氮氣，無離子水進液閥KV-2-603打開，向過濾器內(nèi)進無離子水，用無離子水沖洗未排放干凈的濾餅至JD-603罐。濾餅沖洗干凈后KV-2-603、KV-2-601闊關(guān)閉，開始對過濾器進行滿罐水洗滌。過濾器無離子水進液閥KV-2-603再次打開，進無離子水至過濾器液位高報后，上部氮氣閥KV-2-606打開向過濾器內(nèi)加壓，滿足程序條件后KV-2-601閥打開，將無離子水至JD-603罐，氮氣閥KV-2-606關(guān)閉，上部液體排放閥KV-2-610打開，將過濾器管板上部的液體排放至JD-603罐，過濾器液位排放至低報值，KV-2-601、KV-2-610關(guān)閉，程序進行下一批次過濾操作。在此過程中，放空閥KV-2-607做相應(yīng)的調(diào)整。排放至JD-603罐的濾餅及無離子水水洗液一同打漿，補充進來的無離子水量根據(jù)JD-603的液位變化而調(diào)整。打槳液由JG-603泵送出界區(qū)，輸送量由泵出口的流量調(diào)節(jié)閥FIC-2-602控制。在程控過濾過程中，根據(jù)緩沖罐JD-605液位低報開關(guān)LS-2-605的報警出現(xiàn)、消失情況，排放閥KV-2-612不定期打開將JD-605內(nèi)母液排放至JD-602罐。圖1是精制母液過濾流程簡圖2是系統(tǒng)中總固含量對比圖3是JD-603中總固與PIA含量對比圖4是JD-603中的MOL含量圖5是JD-603中金屬離子含量分布圖6是噸產(chǎn)品排放C0D。具體實施例方式實施例母液回收系統(tǒng)于2007年6月投用以來，對系統(tǒng)的運行情況進行了分析。61、JM-601過濾的效果(1)過濾效果JM-601的過濾效果主要看過濾后總固情況。具體見表1、圖2:表l:總固分析數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從表1及圖2看以看出，JM-601出來的清液濃度基3^穩(wěn)定在0.22%左右，說明過濾情況比較穩(wěn)定。JD-404、JD-602總固含量都比較穩(wěn)定，而JD-603總固波動較大，這是由于每次的加水量不同造成的。從表l可以看出，母液中的含固量由0.71%降低至0.22%，相當于降低了0.49%，JD-604中的固含量0.22%主要是溶解在水里的固體，說明系統(tǒng)過濾效果比較明顯。2對產(chǎn)品質(zhì)量影響分析為了驗證JM-601出來的固體是否符合回收利用的指標，對系統(tǒng)進行了取樣分析。(1)PIA過濾出來的固體是否有回收利用的價值的關(guān)鍵指標看PIA含量的高低，其結(jié)果見表2及圖3:表2:JM-601濾餅中PIA含量<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表2及圖3看以看出，系統(tǒng)中的PIA含量基本穩(wěn)定，基本為總固含量的85e/。左右，說明過濾出來的固體是有回收利用的價值。(2)JD-603中的MOL過濾出來的固體是否能回用的可行性指標為MOL含量的高低，其結(jié)果見表3和圖表3:JD-603打漿液中MOL含量表<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>從表3及圖4可以看出，JD-603中的MOL含量很低，平均43.88卯m，遠遠小于產(chǎn)品質(zhì)量指標(《150ppm)，可以返回JD-101回收使用。(3)其他項目分析結(jié)果JM-601過濾出來的固體是否能完全回收利用，還需要看里面的金屬雜質(zhì)含量的高低，其平均值見具體結(jié)果，見表4及圖5:200810226487.X說明書第6/7頁表4:JM-601濾餅中金屬雜質(zhì)含量<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從圖5和表4可以看出，JD-603中的雜質(zhì)含量很低，完全可以返回JD-101回收利用。9月19日，JD-607開始投用，現(xiàn)場氮氣壓力穩(wěn)定，吹掃時可以穩(wěn)定在系統(tǒng)要求的范圍之內(nèi)。3噸產(chǎn)品產(chǎn)生COD分析對2007年1月至9月裝置外排污水進行分析，數(shù)據(jù)見表5。表5:外排污水COD統(tǒng)計<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從圖6和表5可以看出，在項目投用前噸產(chǎn)品排放COD平均為0.041噸，項目投用后，噸產(chǎn)品產(chǎn)生COD為0.0278噸，降低了32%。發(fā)明效果經(jīng)濟效益分析測算按30><104噸/年處理量，12噸/小時的母液外排量，母液中固含量0.6%,生產(chǎn)時間8000小時/年為依據(jù)進行測算。1、產(chǎn)品回收產(chǎn)生的效益精制母液的固含量約為0.6%，冷卻至50°C，此時PIA溶解度為0.042%，PIA析出量0.458%，占總固量的91.6%;通過過濾，析出的91.6%的固體可全部過濾出來。精制母液排放量為12t/h，全年排放量為12X8000=76000噸/年，其中排放掉的PIA為76000X0.458%=348噸/年，過濾系統(tǒng)可回收PIA為348噸/年。如果按2007年P(guān)IA平均市場價16000元/噸計算，每年可產(chǎn)生的效益為16000X348=556.8萬元/年。2、母液回用產(chǎn)生的效益此工藝過濾的母液其中20%可用于精制一級打漿，用于替換無離子水。每年回用的母液量為12X20%X8000=19200噸/年，按無離子水8.0元/噸計，全年可產(chǎn)生的效益為19200X8.0元/噸=15.36萬元/年。3、減少排污產(chǎn)生的效益污水每噸處理費為6.8元/噸，由此全年可減少的排污費為19200x6.8元/噸=13萬元/年。4、本項目電耗本項目新增裝機容量為105kwh，由此全年耗電為105X8000X0.7=58.8萬元/年由上述計算可知全年可產(chǎn)生的效益為556.8+15+13-58.8=526萬元/年。工業(yè)應(yīng)用表明采用該母液回收技術(shù)，年可回收300多噸PIA產(chǎn)品，排放母液COD從6000~7000ppm降至2700ppm，減少了COD排放，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，可在PIA及PTA行業(yè)中推廣應(yīng)用。5、環(huán)保效益分析使用本發(fā)明的方法，可明顯改善裝置的生產(chǎn)環(huán)境，有利于裝置的清潔生產(chǎn)。權(quán)利要求1、一種母液回收方法，包括母液罐(JD-404)內(nèi)的母液通過母液輸送泵(JG-403)泵輸送至真空狀態(tài)的母液冷卻罐(JD-602)內(nèi)被抽真空系統(tǒng)(JJ-601)抽真空；母液進入母液冷卻罐(JD-602)后由于壓力急劇變化而形成閃蒸，閃蒸的氣體被抽入冷卻器(JE-601)，氣體冷凝后又返回母液冷卻罐(JD-602)從而冷卻母液；母液冷卻罐(JD-602)內(nèi)冷卻后的母液由過濾器進料泵(JG-602)泵送入過濾器(JM-601)進行過濾；為了保持進入過濾器的母液壓力穩(wěn)定，過濾器進料泵(JG-602)泵出口有一部分母液回流進入母液冷卻罐(JD-602)；每批過濾開始，進入過濾器的母液需要通過排放對過濾器內(nèi)先進行一次置換之后關(guān)閉；母液經(jīng)過過濾后，濾清液進入清液儲罐(JD-604)，再由過濾清液輸送泵(JG-604)泵送至焚燒爐尾氣噴淋；根據(jù)過濾器的壓差數(shù)值以及進料時間來確認每批過濾操作的母液進液結(jié)束；過濾器濾芯內(nèi)表面形成濾餅后將過濾器管板上部的濾清液排放掉；下部的濾芯內(nèi)側(cè)和過濾器管板下部的濾液排放至緩沖罐(JD-605)；打開過濾器下部氮氣閥(KV-2-604)對濾餅進行吹掃干燥，打開過濾器上部氮氣閥(KV-2-606)并關(guān)閉過濾器下部氮氣閥(KV-2-604)對過濾器加壓，壓力達到設(shè)定值時，將松動脫落的濾餅壓入打漿罐(JD-603)；濾餅經(jīng)過氣體反吹掃排放后停止通氮氣，向過濾器內(nèi)加入無離子水，用其沖洗未排放干凈的濾餅至打漿罐(JD-603)；濾餅沖洗干凈后對過濾器進行洗滌。2、如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的濾餅沖洗干凈后對過濾器進行洗滌包括向過濾器再次加入無離子水進液閥(KV-2-603)打開，進無離子水至過濾器液位高報后，上部氮氣閥KV-2-606打開向過濾器內(nèi)加壓，滿足程序條件后濾餅排放閥(KV-2-601)打開，將無離子水至打漿罐(JD-603)，上部氮氣閥(KV-2-606)關(guān)閉，上部液體排放閥(KV-2-610)打開，將過濾器管板上部的液體排放至打漿罐(JD-603)，過濾器液位排放至低報值，濾餅排放閥(KV-2-601)、上部液體排放閥(KV-2-610)關(guān)閉。3、如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，排放至打漿罐(JD-603)的濾餅及無離子水水洗液一同打漿返回精制單元；補充進來的無離子水量根據(jù)打漿罐(JD-603)的液位變化而調(diào)整；打漿液的輸送量由泵出口的流量調(diào)節(jié)閥控制。4、如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在程控過濾過程中，根據(jù)緩沖罐(JD-605)液位低報開關(guān)(LS-2-605)的報警出現(xiàn)、消失情況，排放閥(KV-2-612)不定期打開將緩沖罐(JD-605)內(nèi)母液排放至母液冷卻罐(JD-602)。5、如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用濾芯為金屬粉末燒結(jié)的金屬燒結(jié)膜過濾。6、如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，過濾精度0.5Mm。7、如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用無離子水作為過濾器濾餅沖洗液，濾餅經(jīng)過打漿后，返回至加氫精制工序配料系統(tǒng)，并最終經(jīng)過加氫反應(yīng)后成為合格產(chǎn)品。8、權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法用于回收對苯二甲酸/間苯二甲酸精制母液。9、一種母液回收裝置，包括母液罐(JD-404)內(nèi)的母液通過母液輸送泵(JG-403)泵輸送至真空狀態(tài)的母液冷卻罐(JD-602)內(nèi)被抽真空系統(tǒng)(JJ-601)抽真空；母液閃蒸的氣體被抽入冷卻器(JE-601)，氣體冷凝后又返回母液冷卻罐(JD-602);母液冷卻罐(JD-602)內(nèi)冷卻后的母液由過濾器進料泵(JG-602)泵送入過濾器(JM-601);過濾器進料泵(JG-602)的出口有一部分母液回流進入母液冷卻罐(JD-602);母液經(jīng)過過濾后的濾清液進入清液儲罐(JD-604)，再由過濾清液輸送泵(JG-604)泵送至焚燒爐尾氣噴淋；過濾器濾芯內(nèi)側(cè)和過濾器管板下部的濾液排放至緩沖罐(JD-605);打開過濾器下部氮氣閥(KV-2-604)對濾餅進行吹掃干燥，打開過濾器上部氮氣閥(KV-2-606)并關(guān)閉過濾器下部氮氣閥(KV-2-604)對過濾器加壓，將松動脫落的濾餅壓入打漿罐(JD-603);濾餅經(jīng)過氣體反吹掃排放后停止通氮氣，向過濾器內(nèi)加入無離子水，用其沖洗未排放干凈的濾餅至打漿罐(JD-603)。全文摘要一種母液回收方法，特別是對苯二甲酸/間苯二甲酸精制母液回收的方法，母液罐內(nèi)的母液被泵輸送至母液冷卻罐內(nèi)被抽真空，閃蒸的氣體被抽入冷卻器，氣體冷凝后又返回母液冷卻罐；母液冷卻罐內(nèi)冷卻后的母液被泵送入過濾器進行過濾；母液經(jīng)過濾后，濾清液進入濾清液收集罐再被泵送至焚燒爐尾氣噴淋；過濾器濾芯內(nèi)表面形成濾餅后將過濾器管板上部的濾清液排放掉；下部的濾芯內(nèi)側(cè)和過濾器管板下部的濾液排放至緩沖罐；經(jīng)氧化尾氣吹掃干燥后的濾餅被壓入打漿罐；向過濾器內(nèi)加入無離子水，用其沖洗未排放干凈的濾餅至打漿罐。本發(fā)明采用高精度過濾技術(shù)，最大限度地回收離心機母液中的有用組分，降低濾清液固含量及化學需氧量(COD)值，改善了環(huán)境。文檔編號C07C63/14GK101391952SQ20081022648公開日2009年3月25日申請日期2008年11月12日優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日發(fā)明者劉秋利,吳多杰,封志偉,徐傳海,智易,良朱,強李,李軍良,李志剛,楊井文,楊長紅,王文翰,王淑仙,王艦輪,石從軍申請人:中國石油化工股份有限公司