pta生产中cta的处理
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
在PTA生产中会产生粗对苯二甲酸(CTA)残渣。
CTA残渣是一种混合物,成分复杂。
据有关文献报道国外主要生产企业大多是通过焚烧法处理,国内企业则是对废渣水洗处理回收其中的钴、锰等,其他废渣则露天堆放。
国内外传统处理方法大多对环境有害且浪费资源,有必要将其进行分离提纯,回收有用成分。
国内CTA残渣的处理方法有以下几种(有的是部分回收或利用其中的有用物质):
1. 上个世纪上海石油化工专科学校对对苯二甲酸残渣的分离已有研究:他们首先对氧化残渣进行搅拌水洗处理,离心过滤。
除去残渣中微量的催化剂及少量邻苯二甲酸。
过滤的固体在高温弱酸盐存在下进行选择性反应,使对苯二甲酸和间苯二甲酸分离,再用溶剂进行抽提,使混合单元酸分别与对苯二甲酸、间苯二甲酸分离。
2.厦门海湾有限公司溶解处理方法:1)将CTA残渣与水配成浆料,投放于溶解釜中加热至95-100℃,恒温15-20分钟,趁热过滤,得到混酸滤饼和粗苯甲酸热滤液;2)将得到的粗苯甲酸热滤液注入冷却池自然冷却至30-40℃结晶24h,过滤后得到粗苯甲酸滤渣和水溶液;3)将得到的粗苯甲酸滤渣注入烧结釜中加热至95-100℃完全熔融,放入接受盘冷却再结晶得到大块粗苯甲酸,否则由于含水量较大的粗苯甲酸进入精馏时,由于100℃苯甲酸迅速升华,且能随水蒸气同时挥发使得精馏效率降低;4)将得到的大块粗苯甲酸加入到精馏塔中加热,现在常压下将水蒸气蒸出,产生的水蒸气用水吸收;待水蒸气出完后,转入苯甲酸精馏状态,得到含量不小于99%的工业级苯甲酸。
其他杂质蒸汽压均低于苯甲酸,因而留在精馏塔中形成残渣;5)将步骤2)得到的滤液用强酸性阳离子交换树脂进行离子交换处理得到钴、锰催化剂。
3. 厦门海湾有限公司汽提处理方法:1)在汽提釜中投入CTA残渣,加热130-190℃时开始开蒸汽进行汽提,升华及加热挥发的苯甲酸气体随蒸汽携带到冷却接受釜(温度33-40℃),水蒸气及苯甲酸蒸汽冷却结晶,然后放入滤机脱水得粗苯甲酸,同时在汽提釜中得到混酸;由于部分甲基苯甲酸及邻苯二甲酸可能带出故必须再精制脱水得到工业级苯甲酸;2)粗苯甲酸精馏。
同2.溶解处理方法中步骤4);3)将步骤1)得到的混酸进行水溶解过滤,得到混酸滤饼和水溶液,滤饼可直接用作生产不饱和树脂、增塑剂的原料。
滤液用强酸性阳离子交换树脂
进行离子交换处理得到钴、锰催化剂。
余下的水回收,重复利用。
4.扬子石化股份有限公司从对苯二甲酸氧化残渣中回收苯甲酸的方法(类似于厦门海湾有限公司溶解处理方法):1)萃取分离:将TA氧化残渣与一定量的水投入反应釜中,搅拌加热至90℃,保温,将物料从反应釜底部放入过滤池。
滤液通过真空抽入沉降池,进行冷却结晶。
滤饼干燥得苯二甲酸粗品(纯度90%左右),冷却结晶后的物料离心分离滤液返回反应釜,滤饼经干燥后即为苯甲酸粗品(纯度80%左右,其他为对苯二甲酸,间苯二甲酸和对甲基苯甲酸等)。
2)将粗品熔融,融化后用真空抽入精馏釜,减压(表压0.096MPa)精馏,苯甲酸通过冷凝器冷凝后经结片机结片后得到98%左右的工业级苯甲酸。
5.江苏常州福昌环保科技有限公司的精对苯二甲酸废渣的资源化处理方法:1)将残渣投入釜中,加热至80℃,同时搅拌,使苯甲酸溶解,用离心机趁热离心。
所得滤液为粗一元酸(43%),滤渣为粗二元酸(56%)。
2)将一元酸输入釜中,调整温度为60-70℃,蒸出水。
升温200-220℃,压力0.8MPa,精馏,得苯甲酸。
3)将二元酸残渣置于反应釜中,加入乙醇(952g/kg)和浓硫酸(加入量为粗二元酸的4%)75_85℃下反应5h。
向反应后的混合物中投入活性炭,加入量为0.3%。
80℃保温3h,然后输入釜中,加入NaOH(加入量为粗二元酸的1.5%)。
冷却至常温,水洗至ph=
6.5左右。
将水洗后的物料输入精馏塔,在200-210℃,0.74-0.76MPa下精馏,得到苯二甲酸酯,回收率99%。
4)将粗二元羧酸精馏后的废渣焚烧处理。
将焚烧后的的灰分投入到NH4HCO3溶液中沉淀。
水洗沉淀,用过量的醋酸溶解,加入0.2%的活性炭脱色。
过滤出活性炭,加入双氧水静置3-4h除去铁离子,对液体蒸发结晶,得到醋酸钴锰盐。
6.美琪玛国际股份有限公司CTA残渣部分回收及触媒再生方法:1)将CTA 残渣加水搅拌使PTA氧化过程中排出的触媒分散于水中;2)将溶于水相中触媒与固体有机物分离;3)对溶于水相中的触媒加入无机碱,收集水相中的金属离子,使其浓度降低至可排放标准,并得到金属盐沉淀;4)将其过滤送至触媒再生系统;5)钴的纯化再生步骤是:酸溶(溶解)步骤,中和沉淀步骤(控制ph 去除铁离子)、树脂步骤(除去铜镍铬杂质离子)、金属萃取步骤(以有机溶剂萃取除去锌铁离子)、电解步骤。
6)将步骤1)的有机物固体进行处理再生(我想可用厦门海湾有限公司的两种方法)。
7.江苏仪征化纤股份有限公司化工厂采用回收试剂使母液中的大部分钴和部分锰沉淀成草酸钴、草酸锰,然后通过蝶片式离心机分离出来。
分离后的溢流液最终去残渣处理系统回收溶剂,去除杂质。
草酸钴、草酸锰沉淀不溶于水,但易溶于强酸,在空气中加热超过120 ℃开始氧化分解。
因此,将该沉淀循环至对甲苯氧化反应器中发生分解反应,以达到催化剂金属循环使用、减少鲜催化剂用量、降低生产成本的目的。
因此我认为可以对于CTA残渣与水混合后,过滤,对滤液进行以上处理,可使催化剂重复使用。
国内还有一些针对CTA残渣处理的发明报道,但不是对其进行分离回收,而是作为一种原料制备其他有用物质。
如CN1490300A就是用残渣生产苯羧酸脂类,CN1521158A则是将CTA残渣进一步酯化反应得到混合酯。
有一个美国专利US7285677实质与美琪玛国际股份有限公司CTA残渣部分回收及触媒再生方法相同。