從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中PTA裝置氧化工段固液分離單元和干燥單元能耗高、流程復(fù)雜、設(shè)備數(shù)量多、投資費(fèi)用高的問題。本發(fā)明通過采用將來自于對苯二甲酸氧化工段的、含有對苯二甲酸晶體的漿料引入壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)，依次經(jīng)過過濾區(qū)、洗滌區(qū)和卸料區(qū)，得到醋酸含量低于0.1重量%的對苯二甲酸濾餅；其中，洗滌區(qū)分為至少兩級子區(qū)；沿壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，最后一級洗滌子區(qū)的洗滌液為新鮮水；除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的水用作前面洗滌子區(qū)的洗滌液；第一級洗滌子區(qū)的洗滌液為醋酸溶液的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可用于對苯二甲酸的工業(yè)生產(chǎn)中。
【專利說明】從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，特別涉及一種在PTA裝置氧化工段固液分離單元脫除對苯二甲酸濾餅中醋酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]精對苯二甲酸(PTA)可用來生產(chǎn)多種聚合物，包括對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。典型的生產(chǎn)PET的工藝為對苯二甲酸和多元醇的縮聚反應(yīng)。為了使反應(yīng)產(chǎn)物滿足市場要求，此酯化反應(yīng)需要采用純度高的精對苯二甲酸作為原料。
[0003]對苯二甲酸的工業(yè)生產(chǎn)一般采用對二甲苯液相氧化技術(shù)，即以對二甲苯(PX)為原料，以醋酸為溶劑進(jìn)行氧化反應(yīng)生成對苯二甲酸(TA)。在對二甲苯(PX)氧化為對苯二甲酸(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氫化為更溶解于水的對甲基苯甲酸(PT酸)，然后用水沖洗，除去其中殘余的溶解PT酸。含有PT酸的洗滌液被回收或回到廢水處理單元。處理后的精對苯二甲酸中殘留的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。
[0004]目前主流的PTA工業(yè)生產(chǎn)流程可以分為氧化工段和精制工段。氧化工段主要目的是將PX氧化生成TA，其中TA中夾雜的反應(yīng)副產(chǎn)物(如醋酸甲酯)含量較高，所得中間產(chǎn)品一般稱呼為CTA (粗對苯二甲酸)。此工段所采用的溶劑為醋酸溶液，具有很強(qiáng)的腐蝕性。精制工段主要目的是將氧化工段中CTA中含有的氧化副產(chǎn)物4-羧基苯甲醛(4-CBA)氫化為更溶解于水的對甲基苯甲酸(PT酸)，以便與TA晶體分離，獲得高純度的TA產(chǎn)品(PTA)，此工段采用脫離子水作為溶劑。所以，在氧化工段，需要將醋酸及相關(guān)副產(chǎn)品醋酸甲酯等組分脫除，并且將溶劑置換為精制工段所需的水。而在精制工段，則是要去除副產(chǎn)品PT酸。
[0005]傳統(tǒng)的PTA工藝流程中，氧化工段和精制工段的TA漿料固液分離均采用兩級分離方案:壓力離心機(jī)+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)，分離成濾餅和母液；濾餅再打漿(氧化工段采用醋酸溶液再打漿，精制工段采用脫離子水再打漿)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)出來的濾餅送入干燥機(jī)干燥，得到晶體產(chǎn)品(氧化工段為中間產(chǎn)品CTA，精制工段為最終產(chǎn)品PTA)。
[0006]傳統(tǒng)工藝的固液分離流程(壓力離心機(jī)+旋轉(zhuǎn)真空過濾機(jī))存在著操作費(fèi)用高、流程復(fù)雜、設(shè)備數(shù)量多和投資費(fèi)用高的缺點(diǎn)。隨著設(shè)備制造技術(shù)的提高，國內(nèi)外PTA專利商和生產(chǎn)廠家大致采用兩種方案取代傳統(tǒng)工藝流程:一、壓力過濾機(jī)代替壓力離心機(jī)和真空過濾機(jī)；二、壓力過濾機(jī)僅代替壓力離心機(jī)，保留真空過濾機(jī)。如專利《回收精對苯二甲酸》(專利申請?zhí)?201010022748.3)就對精制工段的固液分離流程進(jìn)行了優(yōu)化，采用壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)替換原有壓力離心機(jī)，降低了設(shè)備操作費(fèi)用，減少了污水排放量。
[0007]但是，氧化工段的濾餅中攜帶有氧化催化劑，僅通過水洗很難脫除。并且，氧化工段CTA濾餅與精制工段的PTA濾餅相比，其濾餅顆粒要細(xì)，濾餅粘度更高，濾餅壓降更大。另外，由于醋酸的強(qiáng)腐蝕性，這些都對設(shè)備提出了更高的要求，目前尚未有在氧化工段采用壓力過濾機(jī)的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中氧化工段固液分離單元和干燥單元能耗高、流程復(fù)雜、設(shè)備數(shù)量多、投資費(fèi)用高的問題，提供一種新的從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法。該方法具有能耗低、流程簡單、設(shè)備數(shù)量少和投資費(fèi)用低的特點(diǎn)。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，將來自于對苯二甲酸氧化工段的、含有對苯二甲酸晶體的漿料引入壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)，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)和卸料區(qū)，得到醋酸含量低于
0.1重量％的對苯二甲酸濾餅；其中，所述漿料中對苯二甲酸晶體含量為35~65重量％，液體為80~100重量％醋酸溶液；所述洗滌區(qū)分為至少兩級子區(qū)；洗滌區(qū)中，沿壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，最后一級洗滌子區(qū)的洗滌液為新鮮水；除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的水用作前面洗滌子區(qū)的洗滌液；第一級洗滌子區(qū)的洗滌液為重量百分比濃度為80~100重量％的醋酸溶液。
[0010]優(yōu)選地，所述液體漿料的粘度為1.1~1.8厘泊；所述壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的材質(zhì)至少為316L不銹鋼。
[0011]優(yōu)選地，所述洗滌區(qū)分為2~8級子區(qū)，各洗滌子區(qū)的面積相等。
[0012]更優(yōu)選地，所述洗滌區(qū)分為2~5級子區(qū)。
[0013]優(yōu)選地，除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的水依次用作前一級洗滌子區(qū)的洗滌液。
[0014]更優(yōu)選地，除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的水和新鮮水合并后再用作前一級洗滌子區(qū)的洗滌液。
[0015]優(yōu)選地，所述壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)過濾區(qū)與洗滌區(qū)間設(shè)有預(yù)干燥區(qū)。
[0016]本發(fā)明方法中，所述洗滌區(qū)分為若干級洗滌子區(qū)。洗滌區(qū)中，采用逆流洗滌的方式洗滌濾餅，沿壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，最后一級洗滌子區(qū)的洗滌液為新鮮水，并且除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的洗滌液用作前一級洗滌子區(qū)的洗滌液。為了脫除濾餅中攜帶的氧化催化劑，第一級洗滌子區(qū)使用濃醋酸溶液洗滌濾餅。為了減少洗滌用洗滌液量，除采用逆流洗滌的方式洗滌濾餅外，優(yōu)選在壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)洗滌區(qū)前增設(shè)預(yù)干燥區(qū)預(yù)干燥濾餅。
[0017]本發(fā)明方法中，所述洗滌區(qū)優(yōu)選方案為分為3~8個(gè)洗滌子區(qū)，各洗滌子區(qū)的面積相等。除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的出水依次用作前一級洗滌子區(qū)的洗滌液。但第一級洗滌子區(qū)使用濃醋酸溶液洗滌，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的洗滌水不能用作第一級洗滌子區(qū)的洗滌水。
[0018]經(jīng)過洗滌區(qū)洗滌后的對苯二甲酸濾餅去往卸料區(qū)。對苯二甲酸濾餅含水量一般在10~50重量％之間，濾餅采用氮?dú)饣蛘哒羝创敌读?，必要時(shí)可使用刮板等機(jī)械方式輔助卸料。卸料后的濾餅無需干燥，直接使用新鮮水再打漿后送往精制工段進(jìn)一步處理。
[0019]濾餅洗滌用的新鮮水一般為脫離子水。
[0020]進(jìn)入洗滌區(qū)的對苯二甲酸濾餅含液量對洗滌用水量影響顯著，降低濾餅含液量可以減少洗滌水用量，未經(jīng)預(yù)干燥的濾餅含液量一般在10~50重量％之間。本發(fā)明方法優(yōu)選在壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)過濾區(qū)與洗滌區(qū)間設(shè)有預(yù)干燥區(qū)，降低濾餅含液量，并采用逆流洗滌的方式洗滌濾餅，以進(jìn)一步的節(jié)約洗滌用脫離子水量。
[0021]采用本發(fā)明方法，將洗滌區(qū)分為3~8級洗滌子區(qū)，并采用逆流洗滌的方式洗滌濾餅。與單級洗滌相比，可以節(jié)約洗滌用脫離子水量30%以上，達(dá)到降低操作成本、減少醋酸脫水塔的脫水負(fù)荷的目的，取得了較好的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明方法流程示意圖，以5級洗滌子區(qū)為例。
[0023]圖1中，I為過濾區(qū)，2為預(yù)干燥區(qū)，3為第一級洗滌子區(qū)，4為第二級洗滌子區(qū)，5為第三級洗滌子區(qū)，6為第四級洗滌子區(qū)，7為第五級洗滌子區(qū)，8為卸料區(qū)，9為來自于結(jié)晶器的漿料，10為過濾母液，11為干燥氣，12為濕尾氣，13為一級洗滌濾液，14為一級洗滌液(醋酸溶液)，15為二級洗滌濾液，16為二級洗滌液(三級洗滌濾液)，17為三級洗滌液(四級洗滌濾液)，18為四級洗滌液(五級洗滌濾液)，19為新鮮水(五級洗滌液)，20為卸料氣流，21為濾餅。
[0024]圖1中，來自于結(jié)晶器的漿料9進(jìn)入壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的過濾區(qū)1，分離成對苯二甲酸濾餅(含液量為10~50重量％)和過濾母液10。隨著壓力過濾機(jī)的旋轉(zhuǎn)，對苯二甲酸濾餅進(jìn)入預(yù)干燥區(qū)2，使用氮?dú)饣蛘哒羝?流股11)進(jìn)行濾餅預(yù)干燥，得到含液量進(jìn)一步下降的濾餅和汽液混合物12。流程中預(yù)干燥區(qū)為優(yōu)選方案，當(dāng)壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)不設(shè)預(yù)干燥區(qū)時(shí)，來自于過濾區(qū)的濾餅直接去往洗滌區(qū)洗滌。洗滌區(qū)劃分為5個(gè)洗滌子區(qū)，每個(gè)洗滌子區(qū)面積相同。新鮮的洗滌用脫離子水19從第五級洗滌子區(qū)進(jìn)入。為了脫除濾餅中攜帶的氧化催化劑，在第一級洗滌子 區(qū)使用濃醋酸溶液14洗滌濾餅，第一級洗滌子區(qū)的洗滌濾液13單獨(dú)排出而不與最終洗滌濾液15混合排出。除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的洗滌液用作前一級洗滌子區(qū)的洗滌液，最終洗滌濾液15從第二級洗滌子區(qū)排出。經(jīng)過多級逆流洗滌的濾餅離開洗滌區(qū)后去往卸料區(qū)8卸料，濾餅采用氮?dú)饣蛘哒羝?流股20)反吹卸料，必要時(shí)可使用刮板等機(jī)械方式輔助卸料。卸料后的濾餅21無需干燥，直接使用新鮮水再打漿后送往精制工段進(jìn)一步處理。
[0025]下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
【具體實(shí)施方式】
[0026]【實(shí)施例1】
[0027]采用圖1所示流程，來自于對苯二甲酸氧化工段的、含有對苯二甲酸晶體的漿料進(jìn)入壓力過濾機(jī)過濾洗滌，其中漿料中對苯二甲酸晶體含量為35重量％，液體為90重量％醋酸溶液，液體漿料的粘度為1.2cp。壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的材質(zhì)為316L不銹鋼。
[0028]壓力過濾機(jī)洗滌子區(qū)劃分為2~5級洗滌子區(qū)，不設(shè)預(yù)干燥區(qū)，第一級洗滌子區(qū)采用濃醋酸溶液(醋酸濃度為98重量％)洗滌，漿料9進(jìn)入壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)后，經(jīng)過過濾、濃醋酸洗滌和脫離子水多級逆流洗滌后，卸料中的濾餅醋酸含量不高于0.1重量％。脫離子水用量如表1所示:
[0029]表1
【權(quán)利要求】
1.一種從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，將來自于對苯二甲酸氧化工段的、含有對苯二甲酸晶體的漿料引入壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)，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)和卸料區(qū)，得到醋酸含量低于0.1重量％的對苯二甲酸濾餅；其中，所述漿料中對苯二甲酸晶體含量為35~65重量％,液體為80~100重量％醋酸溶液；所述洗漆區(qū)分為至少兩級子區(qū)；洗滌區(qū)中，沿壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，最后一級洗滌子區(qū)的洗滌液為新鮮水；除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的水用作前面洗滌子區(qū)的洗滌液；第一級洗滌子區(qū)的洗滌液為重量百分比濃度為80~100重量％的醋酸溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，其特征在于所述液體漿料的粘度為1.1~1.8厘泊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，其特征在于所述洗滌區(qū)分為2~8級子區(qū)，各洗滌子區(qū)的面積相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，其特征在于所述洗滌區(qū)分為2~5級子區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，其特征在于除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的水依次用作前一級洗滌子區(qū)的洗滌液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，其特征在于除第一級洗滌子區(qū)外，后一級洗滌子區(qū)洗滌后的水和新鮮水合并后再用作前一級洗滌子區(qū)的洗滌液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，其特征在于所述壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)過濾區(qū)與洗滌 區(qū)間設(shè)有預(yù)干燥區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述從對苯二甲酸濾餅中脫除醋酸的方法，其特征在于所述壓力旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的材質(zhì)至少為316L不銹鋼。
【文檔編號】C07C51/47GK104016847SQ201310066456
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】楊軍, 鐘亮, 何勤偉, 李真澤, 黃承明 申請人:中石化上海工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司