專利名稱：回收精對(duì)苯二甲酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收精對(duì)苯二甲酸的方法，特殊涉及一種從含有對(duì)甲基苯甲酸 (PT酸)的漿料中回收精對(duì)苯二甲酸的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)苯二甲酸(Tei^phthalic Acid，TA)可用來生產(chǎn)多種聚合物，包括對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯(PET)。典型的生產(chǎn)PET的工藝為對(duì)苯二甲酸和二元醇的縮聚反應(yīng)。為了使反應(yīng)產(chǎn) 物滿足市場(chǎng)要求，此酯化反應(yīng)需要采用精對(duì)苯二甲酸作為原料。對(duì)苯二甲酸的工業(yè)生產(chǎn)一般采用對(duì)二甲苯液相氧化技術(shù)，即以對(duì)二甲苯(PX)為 原料，以醋酸為溶劑進(jìn)行氧化反應(yīng)生成對(duì)苯二甲酸(TA)。在PX氧化為TA的過程中，會(huì)產(chǎn)生 副產(chǎn)物4-羧基苯甲醛(4-CBA)。目前工業(yè)上如文獻(xiàn)US3584039所公開的，一般采用在含水 環(huán)境中將粗TA中的4-CBA氫化為易溶解于水的對(duì)甲基苯甲酸(PT酸)，然后用水洗滌，除去 其中殘余的PT酸。含有PT酸的沖洗水被回收或送到廢水處理單元。處理后的精對(duì)苯二甲 酸中殘留的PT酸濃度只有小于等于200ppm時(shí)，才能用于直接縮聚生產(chǎn)聚酯纖維。在傳統(tǒng)的PTA工藝流程中，精制工段的產(chǎn)品分離通常采用兩級(jí)分離方案壓力離 心機(jī)和旋轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)。即將來自結(jié)晶器的漿料引入壓力離心機(jī)，被分離成含水率18重 量％的濾餅和母液；濾餅經(jīng)再打漿后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)再次分離；從旋轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)出 來的濾餅進(jìn)入干燥機(jī)，經(jīng)過干燥后得到合格的PTA產(chǎn)品。該方法不僅需要消耗大量脫離子 水，并且設(shè)備投資高。文獻(xiàn)US5175355公開了通過壓濾來精制對(duì)苯二甲酸的方法。將液體漿料(含有晶 體狀的對(duì)苯二甲酸，和存在于溶液中或以共結(jié)晶形式存在的PT酸)打入一個(gè)或多個(gè)過濾單 元。在1 16個(gè)大氣壓下過濾漿料。將帶有濾餅的過濾單元送入洗滌區(qū)，水加熱至38 205°C進(jìn)入過濾單元，在濾餅上形成一個(gè)儲(chǔ)水區(qū)。在一定的壓力梯度下，使水通過濾餅，至少 大于系統(tǒng)壓力0. 5個(gè)大氣壓，并且保持儲(chǔ)水區(qū)。使濾洗持續(xù)充分長的時(shí)間，以洗去盡可能多 的雜質(zhì)。濾餅從過濾單元被傳送至減壓單元，系統(tǒng)壓力被迅速釋放，使其中殘留的水分迅速 蒸發(fā)。蒸發(fā)后的濾餅送入下道單元，精制成產(chǎn)品。壓力釋放區(qū)重新加壓至系統(tǒng)壓力，準(zhǔn)備接 受下一批產(chǎn)品。據(jù)稱此過程可以使對(duì)苯二甲酸中的PT酸含量小于200ppm。盡管此方法可 以生產(chǎn)高純度產(chǎn)品，但相當(dāng)耗時(shí)，因?yàn)閴毫︶尫艆^(qū)在接收濾洗物質(zhì)前，需要重復(fù)性地被加壓 至系統(tǒng)壓力；同時(shí)其沖洗水消耗量很大。文獻(xiàn)US6639104公開了一種精對(duì)苯二甲酸的回收方法，將含有對(duì)苯二甲酸晶體及 雜質(zhì)的液體漿料打入高壓旋轉(zhuǎn)式過濾機(jī)，過濾漿料，收集部分固體。用水沖洗固體。沖洗過 的固體被送入減壓區(qū)，其壓力小于固體收集區(qū)域的壓力。固體被送入減壓區(qū)后，減壓區(qū)和固 體收集區(qū)的連接被密封，這樣，減壓區(qū)壓力的變化不會(huì)影響收集區(qū)的壓力。減壓區(qū)的壓力逐 漸減少，固體被移除。然后減壓區(qū)壓力恢復(fù)，準(zhǔn)備再次接受來自過濾機(jī)的固體。其中所使用 的高壓旋轉(zhuǎn)式過濾機(jī)由外殼和轉(zhuǎn)鼓組成。轉(zhuǎn)鼓分為三塊區(qū)域母液移除區(qū)、固體洗滌區(qū)和固 體卸料區(qū)。該方法雖然可以縮短生產(chǎn)時(shí)間，但是沖洗水消耗量仍然很大，處理每噸PTA需要使用200 700千克沖洗水。工業(yè)上為保證產(chǎn)品質(zhì)量，新鮮水一般采用價(jià)格較貴的去離子 水，故造成操作費(fèi)用較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中沖洗水用量大，造成操作費(fèi)用高、污水 處理量大的問題，提供一種新的回收精對(duì)苯二甲酸的方法。該方法具有沖洗水用量少，污水 處理量少，操作成本低的特點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種回收精對(duì)苯二甲酸的方 法，引入壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的含有對(duì)苯二甲酸晶體及雜質(zhì)的液體漿料，依次經(jīng)過壓力旋轉(zhuǎn)過 濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓上的過濾區(qū)、洗滌區(qū)、成品干燥區(qū)和卸料區(qū)，得到精對(duì)苯二甲酸；其中，所述洗滌區(qū) 分為至少兩級(jí)子區(qū)；洗滌區(qū)中，沿壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，最后一級(jí)洗滌子區(qū)的沖洗水 為新鮮水，并且后一級(jí)洗滌子區(qū)洗滌后的水用作前面洗滌子區(qū)的沖洗水。上述技術(shù)方案中，所述洗滌區(qū)優(yōu)選方案為分為2級(jí)或3級(jí)子區(qū)。當(dāng)所述洗滌子區(qū) 為2級(jí)時(shí)，兩級(jí)洗滌子區(qū)的面積比優(yōu)選范圍為0.25 4 1，更優(yōu)選范圍為0.5 2 1。 后一級(jí)洗滌子區(qū)洗滌后的水依次用作前一級(jí)洗滌子區(qū)的沖洗水，優(yōu)選與新鮮水合并后再用 作前一級(jí)洗滌子區(qū)的沖洗水。在含有至少兩級(jí)子區(qū)的洗滌區(qū)的中間，優(yōu)選方案為還設(shè)置有 至少一個(gè)中間干燥區(qū)。所述成品干燥區(qū)的含濕率為1 30重量％，優(yōu)選范圍為5 15重 量％。由于沖洗水的品質(zhì)直接影響產(chǎn)品PTA的品質(zhì)，一般需采用脫離子水。采用本發(fā)明 方法，將洗滌區(qū)分為至少兩個(gè)子區(qū)，并且將后一個(gè)洗滌區(qū)洗滌后的水替代新鮮水循環(huán)使用， 與單級(jí)洗滌相比，可以使沖洗水用量節(jié)省30%，達(dá)到降低操作成本、減少污水處理量的目 的。此外，濾餅含濕率對(duì)洗滌水用量的影響顯著。當(dāng)含濕率高時(shí)，雜質(zhì)總量也高，因此需要 更多的洗滌水。采取一些降低濾餅含濕率的方法均能有效降低洗滌水的用量。本發(fā)明通過 增加中間干燥區(qū)以降低濾餅含濕率來減少新鮮洗滌水的用量。在兩級(jí)洗滌區(qū)中間增加一個(gè) 中間干燥區(qū)后，與兩級(jí)洗滌相比，又可以使沖洗水用量節(jié)省8%，取得了較好的技術(shù)效果。另外，采用本發(fā)明方法對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)也是有利的。由于此工藝要求過濾、洗滌、干燥 和卸料集成在一個(gè)機(jī)器里，所以對(duì)機(jī)械密封的要求較高。采用單級(jí)洗滌區(qū)時(shí)，如果洗滌液在 機(jī)械密封處出現(xiàn)滲漏，會(huì)有較高濃度PT酸的濾液直接進(jìn)入干燥區(qū)，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明流程圖。圖1中，1為結(jié)晶器，2為含對(duì)苯二甲酸晶體及雜質(zhì)的漿料，3為壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)，4 為進(jìn)料口，5為過濾區(qū)，6為母液，7為母液罐，8為廢水處理系統(tǒng)，10為濾餅，11為轉(zhuǎn)鼓，12為 洗滌區(qū)，13為一級(jí)洗滌子區(qū)，14為一級(jí)洗滌水，15為二級(jí)洗滌濾液，16為新鮮水，17為一級(jí) 洗滌濾液，18為洗滌液回收系統(tǒng)，19為二級(jí)洗滌子區(qū)，20為二級(jí)洗滌水，21為成品干燥區(qū)， 22為干燥氣，23為濕尾氣，24為卸料區(qū)，25為濕產(chǎn)品。圖1中，來自上游結(jié)晶器1的含對(duì)苯二甲酸晶體及雜質(zhì)的漿料2輸送到旋轉(zhuǎn)壓力 過濾機(jī)3中。漿料通過進(jìn)料口 4進(jìn)入壓濾機(jī)，首先在過濾區(qū)5脫除母液6。脫除的母液輸送 至母液罐7，再去廢水處理系統(tǒng)8。脫除了大部分母液的濾餅10，隨著轉(zhuǎn)鼓11轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入洗滌區(qū)12。濾餅進(jìn)入一級(jí)洗滌子區(qū)13后，用壓力為4. 5巴的熱水一一級(jí)洗滌水14沖洗。一 級(jí)洗滌水的壓力需比洗滌液回收系統(tǒng)18壓力高，一般需高至少0.5巴。一級(jí)洗滌供水由兩 部分組成一部分是套用二級(jí)洗滌濾液15，另外再補(bǔ)充一部分新鮮水16。水溫可以控制在 70 160°C，優(yōu)選125 150°C。一級(jí)洗滌濾液17收集后循環(huán)至上游粗對(duì)苯二甲酸漿料18 中或進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。濾餅經(jīng)過一級(jí)洗滌子區(qū)后進(jìn)入二級(jí)洗滌子區(qū)19。二級(jí)洗滌子區(qū) 的二級(jí)洗滌水20全部來自于新鮮水。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，所謂的新鮮水工業(yè)上需使用脫離子 水。二級(jí)洗滌排濾液收集，合并新鮮水后，作為一級(jí)洗滌水，用于一級(jí)洗滌。洗滌后的濾餅 送入干燥區(qū)21。干燥一般可采用熱氮?dú)?2吹掃的方法。干燥后的濕尾氣23排放掉。干燥 后的濾餅進(jìn)入卸料區(qū)24，卸料區(qū)目前工業(yè)上有帶壓和不帶壓兩類。不論采用哪種形式，本發(fā) 明都能起到效果。卸料區(qū)出來的滿足工藝要求的濕產(chǎn)品25，送入下道干燥工序。洗滌排水系統(tǒng)的壓力控制，一般可以通過設(shè)置一個(gè)收集罐，在收集罐上設(shè)置壓力 調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)。這個(gè)控制屬于公知的化工控制方法。兩級(jí)洗滌水的溫度控制在70 160°C，優(yōu)選125 150°C。這是因?yàn)?，如果溫度過 低，洗滌排水回收系統(tǒng)減壓后，溶解在水中的PT酸會(huì)析出，損壞管路、設(shè)備。溫度的控制通 過公知的控制方案可以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過兩次洗滌后的PTA漿料繼續(xù)經(jīng)干燥區(qū)21干燥、卸料區(qū)22 卸料，然后獲得滿足工藝要求的PTA濕產(chǎn)品。本發(fā)明方法中，洗滌區(qū)優(yōu)選方案為分為2級(jí)或3級(jí)子區(qū)，各級(jí)洗滌子區(qū)的面積為任 何比例都可以滿足本發(fā)明的要求。但本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)洗滌子區(qū)分為2級(jí)時(shí)，兩級(jí)洗滌子區(qū) 的面積比范圍為0.25 4 1，優(yōu)選0.5 2 1時(shí)，效果最好。雖然理論上，洗滌區(qū)分成 較多的子區(qū)有益于減少洗滌水用量；但是這對(duì)設(shè)備制造要求較高，且隨著較多分區(qū)擋板占 用了更多的洗滌區(qū)面積，過多的分區(qū)是不必要的。工業(yè)上洗滌區(qū)分成二級(jí)子區(qū)就可以顯著 降低洗滌水用量。濾餅含濕率對(duì)洗滌水用量的影響明顯。當(dāng)含濕率高時(shí)，雜質(zhì)總量也高，因此需要更 多的洗滌水。采取一些降低濾餅含濕率的方法均能有效降低洗滌水的用量。本發(fā)明通過增 加中間干燥區(qū)以降低濾餅含濕率來減少新鮮洗滌水的用量。如果是兩級(jí)洗滌，本發(fā)明方法 優(yōu)選在一級(jí)洗滌子區(qū)和二級(jí)洗滌子區(qū)之間增加一個(gè)中間干燥區(qū)。即經(jīng)過一級(jí)洗滌后，先在 中間干燥區(qū)干燥，脫除部分液體后，再進(jìn)入二級(jí)洗滌子區(qū)洗滌。如果是三級(jí)洗滌，可以在一 級(jí)洗滌子區(qū)和二級(jí)洗滌子區(qū)之間增加一個(gè)中間干燥區(qū)，或者在二級(jí)洗滌子區(qū)和三級(jí)洗滌子 區(qū)之間增加一個(gè)中間干燥區(qū)；也可以在三級(jí)洗滌子區(qū)中間各增加一個(gè)中間干燥區(qū)，即在一 級(jí)洗滌子區(qū)和二級(jí)洗滌子區(qū)之間設(shè)置一個(gè)中間干燥區(qū)，然后在二級(jí)洗滌子區(qū)和三級(jí)洗滌子 區(qū)之間再設(shè)置一個(gè)中間干燥區(qū)。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
具體實(shí)施例方式來自上游結(jié)晶器1的含對(duì)苯二甲酸晶體及雜質(zhì)的漿料進(jìn)料情況如表1所示表 1
總質(zhì)量流量千克/小時(shí)128000
權(quán)利要求
1.一種回收精對(duì)苯二甲酸的方法，引入壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的含有對(duì)苯二甲酸晶體及雜質(zhì) 的液體漿料，依次經(jīng)過壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓上的過濾區(qū)、洗滌區(qū)、成品干燥區(qū)和卸料區(qū)，得 到精對(duì)苯二甲酸；其中，所述洗滌區(qū)分為至少兩級(jí)子區(qū)；洗滌區(qū)中，沿壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的轉(zhuǎn) 動(dòng)方向，最后一級(jí)洗滌子區(qū)的沖洗水為新鮮水，并且后一級(jí)洗滌子區(qū)洗滌后的水用作前面 洗滌子區(qū)的沖洗水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收精對(duì)苯二甲酸的方法，其特征在于所述洗滌區(qū)分為2級(jí) 或3級(jí)子區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收精對(duì)苯二甲酸的方法，其特征在于所述洗滌子區(qū)為2級(jí) 時(shí)，兩級(jí)洗滌子區(qū)的面積比為0.25 4 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回收精對(duì)苯二甲酸的方法，其特征在于所述洗滌子區(qū)為2級(jí) 時(shí)，兩級(jí)洗滌子區(qū)的面積比為0.5 2 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收精對(duì)苯二甲酸的方法，其特征在于后一級(jí)洗滌子區(qū)洗滌 后的水依次用作前一級(jí)洗滌子區(qū)的沖洗水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回收精對(duì)苯二甲酸的方法，其特征在于后一級(jí)洗滌子區(qū)洗滌 后的水和新鮮水合并后再用作前一級(jí)洗滌子區(qū)的沖洗水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收精對(duì)苯二甲酸的方法，其特征在于在含有至少兩級(jí)子區(qū) 的洗滌區(qū)的中間，還設(shè)置有至少一個(gè)中間干燥區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收精對(duì)苯二甲酸的方法，其特征在于所述成品干燥區(qū)的含 濕率為1 30重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的回收精對(duì)苯二甲酸的方法，其特征在于所述成品干燥區(qū)的含 濕率為5 15重量％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回收精對(duì)苯二甲酸的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中沖洗水用量大，造成操作費(fèi)用高、污水處理量大的問題。本發(fā)明通過采用引入壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的含有對(duì)苯二甲酸晶體及雜質(zhì)的液體漿料，依次經(jīng)過壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓上的過濾區(qū)、洗滌區(qū)、成品干燥區(qū)和卸料區(qū)，得到精對(duì)苯二甲酸；其中，所述洗滌區(qū)分為至少兩級(jí)子區(qū)；洗滌區(qū)中，沿壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，最后一級(jí)洗滌子區(qū)的沖洗水為新鮮水，并且后一級(jí)洗滌子區(qū)洗滌后的水用作前面洗滌子區(qū)的沖洗水的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可應(yīng)用于回收精對(duì)苯二甲酸的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)C07C63/26GK102126945SQ201010022748
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者何勤偉, 李真澤, 楊軍, 鐘亮, 陳迎 申請(qǐng)人:中國石化集團(tuán)上海工程有限公司, 中國石油化工股份有限公司