申請日2013.09.18
公開(公告)日2015.03.25
IPC分類號C07C63/04; C07C63/06; C07C51/42; C07C65/30; C07C63/26
摘要
本發(fā)明公開一種回收精對苯二甲酸精制廢水中芳香化合物的方法，包括如下步驟：(1)將精對苯二甲酸精制廢水與溶劑在萃取塔中逆流接觸;(2)將步驟(1)所得的萃取塔塔頂產(chǎn)物送入醋酸脫水塔;(3)將步驟(2)所得的醋酸脫水塔塔頂產(chǎn)物在傾析器中靜置分層為有機相和水相，有機相質量的30～80%返回萃取塔循環(huán)使用，20～70%回流至醋酸脫水塔;水相與步驟(1)所得的萃取塔塔釜產(chǎn)物一起進入溶劑回收塔;(4)步驟(3)中的溶劑回收塔使用蒸汽汽提，溶劑回收塔塔頂產(chǎn)物為回收的溶劑，返回至傾析器，循環(huán)使用;溶劑回收塔塔釜產(chǎn)物為水，進入下一處理工序。本發(fā)明回收方法使精制廢水中的芳香化合物的回收率均在90%以上。
權利要求書
1.一種回收精對苯二甲酸精制廢水中芳香化合物的方法，其特征在于，包括如下步 驟：
(1)將精對苯二甲酸精制廢水與溶劑在萃取塔中逆流接觸;
(2)將步驟(1)所得的萃取塔塔頂產(chǎn)物送入醋酸脫水塔;
(3)將步驟(2)所得的醋酸脫水塔塔頂產(chǎn)物在傾析器中靜置分層為有機相和水相，有 機相質量的30～80%返回萃取塔循環(huán)使用，有機相質量的20～70%回流至醋酸脫水塔;水 相與步驟(1)所得的萃取塔塔釜產(chǎn)物一起進入溶劑回收塔;步驟(2)所得的醋酸脫水塔塔釜 產(chǎn)物為提濃的醋酸和回收的芳香化合物，循環(huán)返回氧化反應器;
(4)步驟(3)中的溶劑回收塔使用蒸汽汽提，溶劑回收塔塔頂產(chǎn)物為回收的溶劑， 返回至傾析器，循環(huán)使用;溶劑回收塔塔釜產(chǎn)物為水，進入下一處理工序。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中的溶劑為醋酸異丙酯、醋酸丙 酯、醋酸丁酯、醋酸異丁酯或醋酸仲丁酯中的一種或兩種以上任意配比的混合物。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟(1)中的萃取塔為篩板萃取塔、 轉盤萃取塔或填料萃取塔，理論級數(shù)為5～25級，操作壓力為常壓。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟(1)中溶劑與精對苯二甲酸精制廢水 的質量比為1：(1～10)，萃取接觸時間5～30分鐘，溫度30～50℃，操作壓力為常壓。
5.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟(2)中的醋酸脫水塔為填料塔或 篩板塔，理論級數(shù)為20～40級，操作壓力為常壓。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟(3)中的溶劑回收塔采用填料 塔或篩板塔，理論級數(shù)為5～10級，操作壓力為常壓。
說明書
一種回收精對苯二甲酸精制廢水中芳香化合物的方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種回收精對苯二甲酸精制廢水中芳香化合物的方法，屬于廢水處理領 域。
背景技術
精對苯二甲酸(PTA)是生產(chǎn)聚酯纖維的主要原料，其主要生產(chǎn)工藝是以對二甲苯為原 料，醋酸為溶劑，醋酸鈷、錳為催化劑，氫溴酸為促進劑，在一定溫度和壓力下與空氣中 氧氣反應生成對苯二甲酸(TA)，再經(jīng)精制，即可得到PTA。在TA精制過程中，需要使用去 離子水作為溶劑，去離子水的消耗量約為3～4噸/噸PTA，精制廢水量極大。由于PX氧化為 鏈式反應，除了主產(chǎn)物對苯二甲酸外，反應過程中還會生成少量其他副產(chǎn)物，如苯甲酸、 對甲基苯甲酸、對羧基苯甲醛等，從而使得精制廢水成分比較復雜。現(xiàn)有工業(yè)上主要處理 方法是生化處理法，一般從排放角度出發(fā)，使處理后的廢水COD達標，在生化處理過程 中浪費了大量有使用價值的芳香化合物，如對苯二甲酸、對甲基苯甲酸、對羧基苯甲醛等。
針對生化處理法存在的問題，CN10154442B采用對二甲苯萃取精對苯二甲酸精制廢 水，萃取相返回到精對苯二甲酸的制備工序中，萃余相經(jīng)過超濾及反滲透處理后，透過水 達到回用標準。該專利使用的萃取劑是對二甲苯，未對萃余相中殘留的對二甲苯進行處理。 CN101941901B將PTA精制廢水與對二甲苯首先在前置的混合槽內進行混合，對廢水進 行單級萃取和冷卻，將母液中的固體溶解萃取進入PX相，澄清池出來的萃取相PX返回 氧化反應系統(tǒng)，廢水進入萃取塔再進行多級逆流萃取;萃取塔底部排出廢水送去進一步處 理;萃取塔頂部出來的萃取相返回到混合槽作為單級萃取的萃取液。該專利也未對萃余相 中殘留的對二甲苯進行處理。CN101058467B使用絡合萃取法處理水相中的有機物，絡合 萃取劑含有三烷基脂肪胺和磷酸三烷基酯的混合物，其中三烷基脂肪胺和磷酸三烷基酯的 質量比為1-15:1，烷基為C2-C20的正構及異構烷中的一種或幾種。該專利使用的是高沸點 萃取劑，處理成本較高，同時也未對殘留的萃取劑進行處理。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種回收精對苯二甲酸精制廢水中芳香化合物的方法。
為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：
一種回收精對苯二甲酸精制廢水中芳香化合物的方法，包括如下步驟：
(1)將精對苯二甲酸精制廢水與溶劑在萃取塔中逆流接觸;
(2)將步驟(1)所得的萃取塔塔頂產(chǎn)物送入醋酸脫水塔;
(3)將步驟(2)所得的醋酸脫水塔塔頂產(chǎn)物在傾析器中靜置分層為有機相和水相，有 機相質量的30～80%返回萃取塔循環(huán)使用，有機相質量的20～70%回流至醋酸脫水塔;水 相與步驟(1)所得的萃取塔塔釜產(chǎn)物一起進入溶劑回收塔;步驟(2)所得的醋酸脫水塔塔釜 產(chǎn)物為提濃的醋酸和回收的芳香化合物，循環(huán)返回氧化反應器;
(4)步驟(3)中的溶劑回收塔使用蒸汽汽提，溶劑回收塔塔頂產(chǎn)物為回收的溶劑，返 回至傾析器，循環(huán)使用;溶劑回收塔塔釜產(chǎn)物為水，進入下一處理工序。
上述步驟(1)中，萃取塔塔頂產(chǎn)物主要為溶劑和回收的芳香化合物，塔釜產(chǎn)物主要 為水和溶解的溶劑;步驟(2)中，醋酸脫水塔的作用為溶劑的再生和芳香化合物的回收; 步驟(3)中，溶劑回收塔的作用為進行溶解在水中的溶劑的回收;20～70%回流至醋酸脫 水塔目的是為醋酸脫水塔提供塔頂回流液。
上述方法可使精對苯二甲酸精制廢水中的芳香化合物得到高效率回收，且對萃余相中 殘留的溶劑也進行了回收處理，使溶劑能高效地循環(huán)利用。
為了提高芳香化合物的回收效率，步驟(1)中的溶劑為醋酸異丙酯、醋酸丙酯、醋酸 丁酯、醋酸異丁酯或醋酸仲丁酯中的一種或兩種以上任意配比的混合物。上述溶劑不僅萃 取效率高，而且容易回收利用。
為了提高萃取吸收效率，步驟(1)中的萃取塔為篩板萃取塔、轉盤萃取塔或填料萃取 塔，理論級數(shù)為5～25級。
為了進一步提高萃取吸收效率，步驟(1)中溶劑與精對苯二甲酸精制廢水的質量比為 1：(1～10)，萃取接觸時間5～30分鐘，溫度30～50℃，操作壓力為常壓。
上述溶劑的用量過多，會造成資源的浪費，且不會提升芳香化合物的回收效率，過少 會影響芳香化合物的回收效率。
為了提高芳香化合物和醋酸的回收利用率，步驟(2)中的醋酸脫水塔為填料塔或篩板 塔，理論級數(shù)為20～40級，操作壓力為常壓。
為了提高溶劑回收效率，步驟(3)中的溶劑回收塔采用填料塔或篩板塔，理論級數(shù)為 5～10級，操作壓力為常壓。
本發(fā)明未特別說明的技術均為現(xiàn)有技術。
本發(fā)明有益效果：
(1)本發(fā)明回收方法將精制廢水中的對甲基苯甲酸、對羧基苯甲醛、苯甲酸等進行 了高效的回收利用，各回收率均在90%以上;所回收的甲基苯甲酸、對羧基苯甲醛、苯 甲酸可回到氧化反應器中進一步轉化為產(chǎn)品對苯二甲酸，大幅減少了資源浪費。
(2)溶劑再生過程可利用現(xiàn)有的醋酸脫水塔，萃取過程與精餾過程采用的溶劑相同， 精餾塔塔頂產(chǎn)物可返回萃取塔循環(huán)利用，在此過程中溶劑不需提純，縮短了溶劑回收流程。
(3)萃取采用的是低沸點溶劑，溶解在水中的溶劑可采用蒸汽汽提方式回收，減少了 溶劑損耗和溶劑的二次污染。
