[发明专利]一种PTA母液回收系统及其回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从PTA母液中回收有机固体循环利用的工艺，特别是一种PTA母液回收系统及其回收方法。

背景技术

PTA(精对苯二甲酸)母液，是PTA生产过程中的加氢精制单元，CTA(粗对苯二甲酸)经加氢还原、结晶、离心分离、闪蒸之后得到的母液，其中含有大量TA、4-CBA(对羧基苯甲醛)等有机固体颗粒、少量催化剂、可溶于水的p-TA(对甲基苯甲酸)、HAc以及其他金属离子，又称母固废液。

PTA精制单元是将CTA经打浆加热溶解后进入精制反应器，以水为溶剂，在Co、Mn等催化剂作用下，用氢气使浆料中主要杂质4-CBA还原成可溶于水的p-TA，再通过冷却结晶、离心分离或过滤、干燥等工艺，制得产品PTA。PTA母液是在TA离心分离或过滤过程中分离出的大量水溶液，此溶液含有TA、p-TA、4-CBA等有机物、HAc和少量催化剂、以及其他金属离子。

传统的TA工艺中PTA的精制母液直接排入污水处理系统，不对其中有用成分PTA、4-CBA等有机物、贵金属催化剂进行回收。我国PTA需求量呈逐年上升趋势，随着PTA生产装置的新建及扩建，PTA母液产量将大幅增加。PTA母液中的可用物质TA、4-CBA等有机物以及少量贵金属催化剂的存在一方面会造成资源的严重浪费，如回收可节省大量PTA生产原料及昂贵的金属催化剂；另一方面，增大了母液的COD、BOD含量，增加后续污水处理工艺的负担。所以，对PTA母固废液进行处理，回收其中的有机物杂质，无论从经济角度还是环保角度都非常必要。

但现有技术存在以下缺点：

1、采用换热器直接冷却降温，占地面积大，能耗高。

2、采用单级过滤形式进行固液分离，有机固体回收率低。

3、过滤后有机固体含湿率高，需要设置干燥机进行干燥处理，设备投资成本高，电力消耗高。

发明内容

为了克服上述技术中存在的缺点和不足之处，本发明的目的是要设计一种可节约能耗、节省占地面积、高效回收PTA母液中有机固体、降低有机固体含湿率同时降低设备投资成本的PTA母液回收系统及其回收方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种PTA母液回收系统，包括PTA母液真空冷却系统和PTA母液过滤回收系统；

所述的PTA母液真空冷却系统由母液真空冷却罐、一级换热器、蒸汽真空喷射器、二级换热器、母液输送泵组成；所述的母液真空冷却罐的母液出口连接母液输送泵的进口；所述的母液真空冷却罐上部蒸汽出口连接一级换热器的进口；所述的一级换热器的冷凝液出口连接母液真空冷却罐的冷凝液进口；所述的一级换热器的蒸汽出口连接蒸汽真空喷射器的进口；所述的蒸汽真空喷射器的进口还与低压蒸汽管道出口连接；所述的蒸汽真空喷射器的出口连接二级换热器的进口；

所述的PTA母液过滤回收系统由袋式过滤器、三级换热器、金属烧结过滤器、清液罐、氮气储罐、打浆罐、浆液输送泵组成；所述的母液输送泵的出口连接袋式过滤器进口；所述的袋式过滤器出口连接三级换热器的进口；所述的三级换热器的出口连接金属烧结过滤器的进口；所述的金属烧结过滤器出口连接清液罐的进口；所述的清液罐的出口连接清液出口管道；所述的氮气储罐的出口分别连接袋式过滤器和金属烧结过滤器的上部气体管道进口；所述的袋式过滤器和金属烧结过滤器的排渣管道出口分别连接到打浆罐的进口；所述的打浆罐出口连接浆液输送泵的进口；所述的浆液输送泵出口连接精制PTA后续处理设备。

本发明所述的一级换热器、二级换热器和三级换热器均采用管式换热器。

本发明所述的袋式过滤器采用烛式滤芯，过滤精度5μm。

本发明所述的金属烧结过滤器采用不锈钢金属粉末烧结滤芯，过滤精度0.5μm。

一种PTA母液回收系统的回收方法，包括以下步骤：

A、PTA母液真空冷却：PTA母液蒸汽进入母液真空冷却罐，PTA母液蒸汽经一级换热器冷却，由100℃PTA母液蒸汽转化为60～70℃PTA母液冷凝液；来自低压蒸汽管道的低压蒸汽作为动力蒸汽，进入蒸汽真空喷射器，在蒸汽真空喷射器内与来自一级换热器的出口PTA母液冷凝液混合，携带PTA母液冷凝液一起向前运动，经二级换热器冷却，低压蒸汽由150～180℃转化为100℃冷凝液，从而在蒸汽真空喷射器内形成真空；PTA母液蒸汽经蒸汽真空喷射器抽吸后，母液真空冷却罐内压力降至-80kpa，PTA母液温度降至60～70℃，PTA有机固体颗粒会析出；含有PTA有机固体颗粒的PTA母液由母液输送泵送至PTA母液过滤回收系统；