[发明专利]PTA氧化残渣回收工艺

说明书

本发明提出了一种PTA氧化残渣回收工艺，可利用其中的酸以及失活的难以溶解的钴锰催化剂，将其通过萃取、酯化、溶解、分馏等操作分离出可回收利用的钴锰催化剂，以及增塑剂苯甲酸酯类、偏苯三甲酸酸酯类、对苯二甲酸酯类、偏苯二甲酸酯类等。不仅解决了PTA氧化残渣处理带来的环保问题，也节约了传统处理残渣高成本的问题。

技术领域

本发明涉及PTA氧化残渣回收领域，特别涉及一种PTA氧化残渣回收工艺，通过对PTA氧化残渣进行回收处理得到多种增塑剂以及高纯度钴、锰催化剂。

背景技术

精制对苯二甲酸(PTA)是纺织工业和塑料工业重要的有机合成单体，主要用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，少量用于生产聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。PTA需求的快速增长源于下游聚酯工业的推动，由于长期以来我国PTA工业的发展滞后于聚酯工业的发展，导致PTA进口量逐年增长，市场紧俏。在此背景下，国内各地的大型PTA项目纷纷上马，也带来了严重的“三废”污染，尤其以PTA废渣的问题较为突出。按照每生产1kg PTA将产生2g废渣折算，废渣总量是非常大的。由于PTA废渣的成分非常复杂，而且各组分的含量也是变化的，这给PTA废渣的综合回收利用带来了一定的技术难度，欧美发达国家处理PTA废渣的通用方法是焚烧法，然后再从其中回收贵金属。焚烧法虽然是一种彻底处理PTA废渣的处置方法，但废渣中大量宝贵的有机羧酸资源没有得到利用，是一种巨大的浪费。

PTA废渣的性质由其生产工艺决定。大多数国内PTA生产工艺是：对二甲苯→氧化→结晶→过滤干燥→加氯→结晶→离心干燥→产品。根据生产过程，将PTA废渣分成三大类：即氧化单元产生的氧化残渣，精制单元产生的母固残渣，这两种废渣主要都是生产过程中产生的副产物；另外一类，就是为了清除各种设备和管道中的结垢料，常需要用碱液进行洗涤，所排放的大量含有苯二甲酸钠盐的废料，这些废料全部排放入废水池中，加上现场和其他系统跑、冒、滴、漏带出的其他废料，最后都进入了废水池中，这部分废渣也被称为水池废料。在有些厂家，三种废渣往往最终混合在一起。采用不同的技术产生的PTA废渣成分相差很大。

现有的PTA生产工艺过程中产生的废渣焚烧处理造成资源的浪费，而且会产生环境污染，因此，需要一种合理利用PTA生产工艺过程中产生的废渣的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种PTA氧化残渣回收工艺，可得到多种增塑剂以及高纯度醋酸钴、醋酸锰催化剂，不仅解决了PTA滤渣环保处理费用昂贵的问题，又可节约资源并提高经济效益。

本发明的PTA氧化残渣回收工艺包括如下步骤：

S1、萃取：将PTA生产工艺过程中产生的氧化残渣用醇溶剂溶解后投入反应釜中，于105～150℃条件下搅拌1～3h进行溶解萃取；

此过程中也发生小规模的酯化的反应；对于醇溶剂的选择需要选择碳链为4～9个C的醇，由于碳链太短作为原料的时候产品质量会变差，优选为辛醇或戊醇，醇溶剂在萃取过程中主要用作溶剂，用量越多溶解越好，为了控制成本和生产效率的平衡，本发明中PTA氧化残渣和醇溶剂的用量比例优选为质量比为1:1～1.5的比例；

S2、过滤：将萃取液过滤分离出滤液至酯化釜，滤渣用110～150℃0.1～5.0MPa的压缩气体吹干后中转至洗涤釜；过滤采用300～1000目的滤板式过滤机或10～100μm的滤芯式过滤机过滤；负压蒸馏可以使加热温度限制降低，防止釜底残余物大量焦结；

S3、酯化：将酯化釜的滤液升温至190～240℃开启搅拌(高温下蒸发水，水用分水器除掉，高温蒸发的醇回流到反应釜中继续参与酯化)，将滤液中的有机酸、单酯(即酯化不完全的酯)与醇(萃取步骤中加入的醇)完全酯化得到混合酯；酯化目的是消除掉有机酸(减少后续中和过程中碱水的用量)、获得混合增塑剂；此过程中，醇不能过多，醇蒸发时能耗损失大；