[发明专利]一种从PTA氧化残渣中回收苯甲酸的方法

说明书

技术领域：本发明属于对废弃物回收利用技术领域，具体涉及从PTA氧化残渣中回收苯甲酸的方法。

背景技术：精对苯二甲酸(简称PTA)是聚酯工业的重要原料，已大规模工业化生产，2009年我国PTA的产能为1800万吨。目前PTA新增的单线生产规模是不小于60万吨。

PTA由对二甲苯经氧化、精制而成的。氧化反应中除生成主产物对苯二甲酸外，尚有多种副产物生成。为了保证PTA产品的质量，防止有害物质在生产系统中积累，氧化工段需定期排出氧化残渣，每100万吨PTA排出含水60％的氧化残渣在0.7～1万吨。氧化残渣的主要成分有水、苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等。

氧化残渣目前的主要处置方法有：(1)是将其用碱溶解后进入PTA污水系统处理。本方法特点是处理很彻底，但成本高，投入大，采用的厂家少(如珠海碧辟)。(2)是实行资源化利用，将氧化残渣的固体部份分离出来，经一定的分离工艺后加工成有用的产品，这样进入PTA污水系统COD量可减少70％左右，大幅降低处理成本。

发明内容：本发明提供一种从PTA氧化残渣中回收苯甲酸的方法，同时也提供了一种氧化残渣资源化利用的方法。经过提取苯甲酸后的残渣，可以代替对苯二甲酸和邻苯二甲酸的部分用途，用作生产低档不饱和树脂、二辛酯的原料。本生产该方法具有回收率高，工艺简单，成本低，环境污染小等优点。

本发明的方法包括残渣热水溶解、过滤、热滤液冷却、粗苯甲酸浆液过滤、粗苯甲酸除水、粗苯甲酸精馏等六个过程，制得工业苯甲酸和混合苯二甲酸产品。

本发明的一种优选方案是：

1)将氧化残渣和水加热溶解，得到氧化残渣热浆液，溶解温度是70-140℃，总水量是根据纯水中苯甲酸溶解度计算所得理论用量的0.7-1.5倍；

2)氧化残渣热浆液经过滤除渣，滤液在冷却容器中冷却，冷却到不超过室温10℃，得到粗本甲酸浆液；过滤过程优先采用密封加压过滤，以减少含有微量苯甲酸水蒸汽的泄漏。热滤液冷却过程优先采用带有搅拌、夹套的釜式冷却设备，解决苯甲酸在冷却而析出而引起的结垢、堵塞问题，具有操作稳定、构造简单、便于清理的优点，。

3)粗苯甲酸浆液经压滤得到粗苯甲酸滤饼和废水，废水大部返回溶解工艺，少量抽出来后进入污水处理装置处理；常见的过滤方式均可使用，优先采用析框压滤机，以尽可能降低粗苯甲酸中的含水量。

4)粗苯甲酸滤饼蒸馏脱水，温度终点为115-130℃；脱水可采用烘干脱水(干燥箱、热气流干燥等)和蒸发脱水等方法。优先采用蒸发水。将粗苯甲酸滤饼移至带有加热装的反应釡中加热，水汽化后脱除。优先采用的最终物料温度为125℃。

5)粗苯甲酸精馏，压力控制在0.001～0.1mpa，釜温不超过250℃。优先采用减压精馏，间歇操作，精馏压力优先采用0.01～0.005mpa，最终物料温度优先采用不超过200℃。

需要说明的是，残渣溶解温度在70-140℃可以满足本发明的需要，但在80℃以上，随着温度越高，苯甲酸的溶解度绝对值呈指数型上升，所需加入的水迅速越少，能耗下降明显。但温度超过100℃，需用加压设备，设备成本提高；温度提高，用水量下降，苯甲酸溶解浓度过大，残留在滤饼中的苯甲酸过多，另外冷却设备结垢的清理频度迅速增加，管道中也更易堵塞。一旦发生高温苯甲酸溶液泄漏事故，对操作人员的危害性将大大增加。综合考虑了操作难度、整个工艺的安全性及经济性后得到的一个较优的温度区域是95℃～100℃。

本发明具有以下优点：1)、工艺简单，易于操作；2)、苯甲酸回收率高，符合工业苯甲酸要求。3)、氧化残渣中约70％的COD转成有用的产品，变废为宝，大幅度减少了的COD排放量。

具体实施方式：参考以下仅仅为说明而给出的实施例，本发明进一步的细节和优点将变得更加清楚。需要说明的是，这些实施例并用于限制本发明的保护范围。

实施例1：

取氧化残渣0.6kg(含水63.0％，苯甲酸17％)，加水1.662kg，搅拌，加热到95℃，恒温10分钟，移至过滤器中趁热压滤(过滤器需预热到95℃)，得滤饼(含水37.0％)98g。滤液冷却至25℃，压滤，得粗苯甲酸493g(含水67.5％)。溶解过程苯甲酸回收率这为98.2％。将粗苯甲酸493g移至1升玻璃二口烧中，接好温度计和冷凝器，接通冷凝水，加热。当物料温度达到125℃时，停止加热。得157g干燥粗苯甲酸。