[发明专利]从有色对苯二甲酸残渣回收对苯二甲酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从有色对苯二甲酸残渣回收对苯二甲酸的方法。

背景技术

在精对苯二甲酸(PTA)生产过程中，色度指标(如b值)是表征PTA产品质量的关键指标之一，PTA产品色度的控制与有色杂质的去除密切相关。在PTA装置运行过程中，由于精制过程对有色杂质处理能力有限，必须对去精制单元的CTA(粗对苯二甲酸)产品质量严加控制。为了控制CTA中的有色杂质的浓度，工业中通常采用的方法是抽取部分循环反应母液进行除杂净化处理(US4939297、CN200410045270)。在母液除杂过程中，虽然除去了大部分的有色杂质，同时也会产生一定量的有色对苯二甲酸固体残渣，该残渣一部分对苯二甲酸(TA)产品在CTA除杂过程中将以固体残渣的形式废弃。PTA工厂的对苯二甲酸固体残渣的排放量约为PTA产量的0.5％，以规模为60万吨/年的PTA工厂为例，每年排放的对苯二甲酸固体残渣排放量达3000吨，其中废弃的对苯二甲酸达2000多吨。由于大量的对苯二甲酸固体残渣的排放会造成了严重的环境污染，工业中通常采用焚烧方法处理。该方法虽然解决了环境问题，但是也浪费了大量的不可再生资源，有必要进行改进。

鉴于该类固体残渣具有较高的回收再利用价值，近年来出现了很多相关的专利技术。如CN200310103432、CN200310103435、CN01127075、CN98114453、CN97103884等。因为对苯二甲酸固体残渣的组成十分复杂，除了含有大量的TA外，苯甲酸(BA)、对甲基苯甲酸(PT)、对羧基苯甲醛(4-CBA)、间苯二甲酸(IPA)、邻苯二甲酸(OPA)、偏苯三酸(TMA)等芳香羧酸的含量也比较高，此外还含有少量的溴代苯、联苯、二苯甲酮羧酸衍生物以及有色的芴酮、蒽醌羧酸衍生物。而且采用不同专利技术的PTA工厂产生的对苯二甲酸固体残渣的组成相差很大。因此采用分离提纯对所有组分逐一回收的方法非常困难，现有的专利技术都是针对某一特定组成的TA废渣开发的，所提及的具有回收价值的目标纯物质一般也只有一到两种。CN200310103432和CN200310103435公开了一种采用甲酯化法来回收TA固体残渣中对苯二甲酸和对甲基苯甲酸的方法；CN01127075和CN98114453公开了一种采用溶解、结晶和精馏来回收TA固体残渣中苯甲酸的方法；CN97103884也公开了一种采用蒸发、精馏、萃取等来回收富含TA固体残渣废液中醋酸和催化剂钴锰的方法。

有色对苯二甲酸残渣中的杂质可分两类：一类是易于去除的杂质如苯甲酸、对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醛、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三酸等，该类杂质的含量虽然比较高，通过工艺中的反应和结晶过程很容易去除；另一类是有色的芴酮、蒽醌羧酸类杂质，虽然该类杂质的浓度通常非常低(＜50ppm)，但是在极低浓度(＜1ppm)下依然严重影响产品的色度质量。这也是PTA生产中不断加强母液除杂和大量排放有色对苯二甲酸残渣的原因。

发明内容

本发明的目的在于改进现有的对苯二甲酸固体残渣处理方法，提出一种减少废弃物排放的从有色对苯二甲酸残渣回收对苯二甲酸的方法。

本发明的从有色对苯二甲酸残渣回收对苯二甲酸的方法，基本思路是采用良溶剂溶解有色的对苯二甲酸固体残渣，然后经吸附、结晶和液固分离过程回收获得白色的TA产品。具体步骤如下：

1)搅拌下，在20～120℃将有色对苯二甲酸固体残渣与对苯二甲酸的良溶剂混合溶解，形成对苯二甲酸残渣溶液；

2)向残渣溶液加入吸附介质，利用吸附介质吸附除去残渣溶液中的有色杂质，吸附温度为20～80℃；

3)采用溶析法、蒸发法或降温的方法，从经吸附处理的残渣溶液中结晶析出对苯二甲酸，形成含有对苯二甲酸固体粒子的浆料，结晶温度为20～80℃；

4)将浆料固液分离，得对苯二甲酸产品。

本发明中，所说的对苯二甲酸固体残渣除含有对苯二甲酸(TA)、芴酮类羧酸和蒽醌类羧酸有色杂质外，还含有苯甲酸(BA)、对甲基苯甲酸(PT)、对羧基苯甲醛(4-CBA)、间苯二甲酸(IPA)、邻苯二甲酸(OPA)、偏苯三酸(TMA)、溴代芳香羧酸、联苯羧酸和二苯甲酮羧酸中的一种或几种的工业废料。对苯二甲酸固体残渣中还含有醋酸、水和钴锰金属催化剂。