[发明专利]一种芳香羧酸残渣的综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种芳香羧酸残渣的利用方法，特别涉及一种将TA残渣转变为金属盐和将盐作为聚丙烯β-成核剂用于聚丙烯的增韧方法。

背景技术

生产涤纶树脂过程将产生大量的芳香羧酸残渣(TA残渣)，其主要成分包括苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、对甲苯甲酸等，成分复杂，回收利用困难。一家按年产100万吨PTA的工厂，一年的残渣量将达到5000吨。目前，TA残渣主要采用焚烧的方法处理，这个不仅造成了环境的污染，而且造成了残渣中苯甲酸、对苯二甲酸等化工原料及能源的浪费，因此，TA残渣的综合利用一直是化学工业领域亟待解决的问题。专利CN1278272A公开了一种将TA残渣作为锅炉燃料焚烧处理的方法；CN1611482A公开了一种采用甲酯化、精馏、重结晶和酯交换等反应回收残渣中的对苯二甲酸、间苯二甲酸和苯甲酸的方法；CN1253942A公开了一种采用减压蒸馏从TA残渣中回收苯甲酸的方法；CN1078738A、CN101054450A和CN1031540A分别公开了以TA残渣为原料通过酯化、分离等步骤制备塑料稳定剂、聚氨酯涂料和聚酯树脂的方法，这些方法都为TA残渣的综合利用提供了新途径，这些方法要么过程复杂，要么不能实现残渣的完全利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种芳香羧酸残渣的综合利用方法，该方法简便、易行、高效，通过简单的中和反应制备得到可用于聚丙烯增韧的成核剂，制造简单，添加容易，对聚丙烯有良好增韧效果，可以实现TA残渣的100％再利用，实现节能减排和废物利用。

本发明采取的技术方案为：

一种芳香羧酸残渣的综合利用方法，包括步骤如下：

(1)取芳香羧酸残渣或生产线排出的残液少量用标准的碱滴定残渣测其总酸度；

(2)将待处理的芳香羧酸残渣溶于水或直接使用生产线排出的残液，根据测得的

总酸度向其中加入适量碱性化合物反应至中性；

(3)过滤、蒸发除去反应液中的水分，得到残渣金属盐；

(4)将残渣金属盐与聚丙烯粉料或粒料按重量比1∶5-20混合成料粒原料，加少量白油，挤出造粒，得到β-成核剂母粒；

(5)在聚丙烯加工过程中加入β-成核剂母粒，得到增韧聚丙烯。

所述的碱性化合物选自碱金属、碱土金属的氢氧化物、氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐或碱式碳酸盐。

所述的白油的加入量为料粒原料质量的0.2％-1％。

步骤(5)所述的β-成核剂母粒按质量百分含量0.01-20％加入聚丙烯中。

本发明的基本思路是结合聚丙烯塑料β-成核剂的结构及TA残渣的主要成分，以TA残渣为主要原料，采用简单的方法将其转化为具有成核作用的盐类，再以添加剂的方式加入到聚丙烯中，用于聚丙烯的增韧。

与现有技术相比，本发明公开的技术具有下述优点：

1.直接使用残液或将残渣溶解中和转化为金属盐类，方法简便，成本低，甚至可以在工厂生产线上实现；

2.利用苯二羧酸和苯甲酸盐类对聚丙烯结晶行为的影响，诱导聚丙烯形成β-晶型，细化晶粒，增韧效果明显；

3.采用先制备增韧母粒，再添加到聚丙烯中的方法简单，不仅可以提高增韧剂在聚丙烯体系中的分散效果，还易实现工业化；

4.本发明公开的方法实现了TA残渣100％综合利用，不产生二次污染，能耗极低。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明，但应指出的是，本发明并不局限于下述的实施案例。实施例所用的TA残液或残渣为由对二甲苯氧化制备对苯二甲酸工业过程中生成的废渣，其他原料都是市场购得的工业品。对于不同批次和厂家的残渣，其总酸量有可能不同，应当按照实际酸度实施；另外，转化为羧酸盐的反应时间和具体操作可能与残渣的性质、反应物种类等有关，具体的反应操作对于一个有相关背景的人来说存在不同的方式，但最终的产品都是羧酸盐。

实施例1

本发明实施例所用残液干燥后的残渣主要含有苯甲酸，邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、对甲基苯甲酸等，其中各物质的含量为：苯甲酸为25～30％，苯二羧酸含量为45～75％，总酸度为43.3969gNaOH/100g。

(1)准确称取0.5000g TA残渣，溶解于热水(温度50℃)中，缓慢用标准NaOH溶液滴定，计算出总酸度，用于计算成盐所需要的碱性化合物的量，用于羧酸盐的制备；

(2)称取100g TA残渣，加到50g 50℃热水中，搅拌下向其中加入111g碳酸氢钙，充分反应中和；