[发明专利]一种对苯二甲酸氧化母液固体颗粒高效分离回收方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及固-液分离回收技术，特别是一种对苯二甲酸氧化母液固体颗粒高效分离回收方法。

【背景技术】

在精对苯二甲酸(PTA)生产过程中，氧化母液及精制母液中富含对苯二甲酸(TA)和其他有机物及钴锰催化剂。粗放的处理工艺过程将会浪费大量TA和其它有机物。回收母液中的固体颗粒(TA、催化剂等)是降低PTA生产成本的一个重要因素。PTA催化剂的回收综合利用不仅可以大大节约资源，降低成本，而且改善了环境污染状况。

例如Amoco工艺，该工艺将PTA氧化反应产生的母液直接进行醋酸加热回收，残渣废弃。60万吨/年PTA装置每天处理氧化母液量约为300～400立方米，氧化母液中含固量在1.5～2.0％，氧化母液中主要成分为：溶剂醋酸、苯甲酸、对苯二甲酸(TA料)、钴锰催化剂。在氧化母液抽出处理时，有些工艺或生产线母液中固体(包括对苯二甲酸、钴锰催化剂)没有进行回收就一同进入了氧化残液处理单元，较多的对苯二甲酸和钴锰催化剂在经过残液处理后，虽然母液溶剂得到了回收利用，但固体TA料、Co、Mn催化剂视作为PTA废料而处理，这样增加了装置的PX单耗。

在PTA母液固体颗粒回收技术方面，国内曾经采用焚烧回收法，但从国内引进几套大型装置的生产情况看，由于后续薄膜蒸发器开工率较低，而焚烧炉因联锁复杂、工艺要求苛刻，基本处于停车状态，因此大量的TA副产物排放后流人污水处理厂，造成水厂的厌氧菌中毒，排放水严重超标并直接影响其正常生产；同时，也使水厂的攻关改造一直不能成功，环保问题突出。国内一些厂家在回收Co、Mn催化剂母液固体颗粒方面采用草酸盐离心机进行分离。下料理想的固体浓度约控制在5％，较高的固体浓度易导致堵塞。由于下料管中的固体非常细，而且形成非常粘稠的浆液，易导致堵塞，需反复冲洗。

由于系统的固体颗粒较细，存在分离效率低，溢流颗粒浓度偏高，物性决定了系统的不稳定性。离心机容易堵塞，给生产的稳定运行带来隐患，这一方面增加了生产方面的消耗，另一方面增加了设备维护人员的工作负担。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于对苯二甲酸(TA)母液固体颗粒高效分离回收技术。TA氧化母液经固-液微旋流分离器初步分离出富含较大颗粒尺寸的TA固体颗粒或催化剂固体颗粒浓缩液。分离器上端出来的氧化母液进入母液缓冲罐，再经耐蚀高效金属多孔膜管过滤器进一步过滤分离。滤清液去蒸馏塔进行母液回收。旋流分离器下端分离出的浓缩液以及金属多孔膜管过滤器滤饼进入回收料储罐打浆后去配料单元回用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种对苯二甲酸氧化母液固体颗粒高效分离回收方法，其具体步骤为：

(1)从氧化母液泵输出的母液进入固-液旋流分离器，微旋流分离器上端出来的氧化母液进入母液缓冲罐，下端分离出富含较大颗粒尺寸的固相颗粒浓缩液去回收料储罐；

(2)母液缓冲罐物料泵入高效金属多孔膜管过滤器进行过滤分离；在压力的作用下，母液穿过滤芯，滤清液去蒸馏塔进行母液回收；对苯二甲酸或催化剂固体颗粒截留在滤芯的外表面形成滤饼；

(3)当过滤器进出口的压差达到设定值，过滤器停止进料；反冲洗氮气阀开，过滤器壳体内的滤清液快速反向流动，推动滤饼离开滤芯回到回收料储罐，完成反吹；在反吹过程中，由于金属多孔膜管过滤器停止母液进料，母液缓冲罐的液位会有所提高；

(4)当过滤器的初始压差升高达到设定值后，金属多孔膜管过滤器进行碱洗；经固-液微旋流分离器上端出来的氧化母液进入循环母液缓冲罐存储；碱洗液作为废液经排碱管道进处理厂；

所述的固液旋流分离器为微旋流分离器，由多根液-固微旋流分离芯管内置于一个腔体中组成；依靠液相在旋流分离芯管中旋转产生的强大离心力场实现液固两相分离。

所述的金属烧结多孔膜滤芯材质为耐腐蚀的FeAl基多孔材料或哈氏合金多孔材料，等效孔径为5～20um；哈氏合金多孔材料为市售产品。

所述的母液中固体颗粒体积浓度为0.8～4.0％；

所述的碱洗液为含NaOH或Na₂CO₃或Na₃PO₄的热水溶液，温度65～85℃，质量浓度3～8wt％。

所述的FeAl基多孔材料的制备方法，其具体步骤为：

(1)取元素Fe粉和元素Al粉，Al粉占混合粉末的质量分数为40～55％，将二者混合均匀，得到混合粉末；