[发明专利]PT酸吸附树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PT酸吸附树脂，其特征在于：为交联聚苯乙烯聚合物，不溶于水和有机溶剂；外观为棕色至黑色颗粒；密度为1.0‑1.1g/ml；含水率50‑60％；比表面积900‑1200m²/g；有机物残留小于1500ppm。其生产方法为(1)聚合：二乙烯苯与苯乙烯按摩尔比1：(1‑8)的比例进行乳液聚合，再对聚合物进行干燥得到白球中间体；(2)氯甲基化：用氯甲基化试剂，对白球中间体进行氯甲基化反应，干燥后得到中间体氯树脂；(3)烷基化：用二氯乙烷或硝基苯对氯树脂进行烷基化反应，干燥，得到PT酸吸附剂。这种PT酸吸附树脂用于对PTA精制废水中的PT酸回收，可以将废水PT酸降到1ppm。

技术领域

本发明涉及一种PT酸吸附树脂，用于PTA行业的精制废水中有机物的回收。

背景技术

目前，在PTA(精对苯二甲酸)生产工艺中，大部分都包括下面几个阶段：氧化反应阶段，对二甲苯在醋酸溶液中被氧化，形成对苯二甲酸(以下简称：TA)；获得粗对苯二甲酸(以下简称：CTA)晶体阶段，经过结晶、洗涤、干燥，得到CTA晶体；加氢精制阶段，将CTA溶解到热水中，并对其进行加氢处理使其纯化；PTA结晶阶段，在加氢纯化阶段之后，在水溶液中PTA进行结晶；获得PTA晶体，回收PTA晶体；水洗和干燥阶段，用水冲洗获得的PTA颗粒，尔后对其进行干燥，成为产品。

在PTA生产精制阶段会产生大量废水，其中含有PT酸(对甲基苯甲酸)，苯甲酸，醋酸等有机物。如果将这些废水直接排放到环境中，会引起环境污染，因此，排放前必须对其进行处理，以降低其中有机物的含量。

目前主要采用生化方法处理精制废水，在反应池中，废水中的有机物被分解成二氧化碳和水，从而使水体得到净化，但这对于有机物而言是一种浪费。因而，对于PTA精制阶段废水进行中PT酸的回收，成为影响PTA生产工艺先进性和经济性的重要因素。

在CN103241857A公开的“一种精对苯二甲酸生产装置精制工序废水处理的方法”中，采用KX-I型吸附剂吸附PT酸，再解析回收。但，这种吸附剂要依赖于进口，其成本较高。

有鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于PT酸吸附树脂及其制备方法，以用于PTA精制阶段废水中的PT酸的吸附回收。

本发明的PT酸吸附树脂，为交联聚苯乙烯聚合物，不溶于水和有机溶剂；外观为棕色至黑色颗粒；密度为1.0-1.1g/ml；含水率50-60％；比表面积900-1200m²/g；有机物残留小于1500ppm。

所述的交联聚苯乙烯聚合物，优选采用二乙烯苯与苯乙烯共聚和交联得到的交联聚苯乙烯聚合物，是通过苯乙烯的嵌入调整交联聚苯乙烯的交联度，调整网状结构的微孔大小。优先的二乙烯苯与苯乙烯的摩尔比为1：(1-8)。

本发明还提供一种上述PT酸吸附剂的生产方法，过程如下：

(1)聚合：用二乙烯苯或二乙烯苯与苯乙烯按摩尔比1：(1-8)的比例进行乳液聚合，再对聚合物进行干燥得到白球中间体，作为多孔微球形吸附剂骨架；

(2)氯甲基化：用氯甲基化试剂，对白球中间体进行氯甲基化反应，使苯环上取代有氯甲基，干燥后得到中间体氯树脂；

(3)烷基化：对氯树脂进行烷基化反应，以改变分子结构，使高分子链之间进一步交联以紧密连接，同时降低吸附剂表面极性，提高吸附能力，干燥，得到PTA吸附剂。

进一步地，在所述步骤(1)中的乳液聚合，可以是先将聚合物单体与引发剂氧化苯甲酰在惰性溶剂中混合均匀，再加入到含分散剂的水溶液中，在40℃-90℃条件下反应12-24小时，然后洗涤。聚合温度是关键工艺条件，温度控制不好会影响吸附剂的微观结构，聚合温度优选60-90℃。最优选的是先于65℃聚合1小时左右，再升温到85℃聚合16小时。