专利名称：一种制备对苯二甲酸氢钾的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备对苯二甲酸氢钾的方法，特别是一种以碱减量废水为原料制备对苯二甲酸氢钾的方法。
背景技术：
对苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸氢钾等作为笛音剂，被广泛应用于烟花行业，由于对苯二甲酸氢钾的两个羧基处于对位，其氧化分解温度高于邻位的邻苯二甲酸氢钾，因此，对苯二甲酸氢钾越来越多的被使用；由于对苯二甲酸氢钾较为稳定，与明火不燃，大大提高了烟花爆竹生产过程中的安全性。产品投放市场后受到用户的认可和好评，市场开发的前景十分看好。但是其现有的以精对苯二甲酸为原料进行生产的方法，生产的对苯二甲酸氢钾，应用成本相对较高，使得其使用受到局限。对苯二甲酸以下简称PTA，是合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET、涤纶)、聚对苯二甲酸丁二醇(PBT)等聚酯的基础化工原料，目前生产PTA主要普遍采用精对二甲苯(PX)空气催化氧化法。由于生产PTA的原料对二甲苯(PX)价格不断攀升，PTA的需求量巨大，虽然我国建成和在建的十几万吨及几十万吨级PTA生产装置有多条，但从需求的态势来分析，PTA仍难满足国内需求,仍需大量进口。所以以碱减量废水为原料生产PTA，再用其生产对苯二甲酸氢钾一直是人们关注的课题。这是因为其制成的对苯二甲酸中掺入有少量的灰尘等机械杂质，不适合作为涤纶的生产原料，但是仍可作为制备对苯二甲酸氢钾的原料，这样可大幅降低对苯二甲酸氢钾的生产原料成本，使碱减量废水中的PTA得到回收利用。同时，采用可行有效的方法从碱减量废水中回收PTA，既是贯彻可持续发展战略，实现废弃资源的再利用，又能大大提高后续污水处理的可生化性，提高废水处理达标率。据估算每万平方米涤纶织物将产生30 50吨的碱减量废水，约占印染废水总量的10 15%，而COD量占印染废水总量达到50 70%。据不完全统计2010年我国涤纶产 量达到2180万吨，据估算可产生碱减量废水9. 2亿吨，其中含PTA约100万吨。由于碱减量废水中污染物浓度高，碱性大pH ^ 12，微生物降解性差，常常使污水处理系统的生化池，遭受破坏性冲击，使得碱减量废水成为印染行业污染重，处理难度大的废水。
发明内容
本发明提供一种制备对苯二甲酸氢钾的方法，其以碱减量废水为原料先制备对苯二甲酸，后与碱进行中和反应直接制备对苯二甲酸氢钾，工艺中结晶母液循环利用，产品对苯二甲酸氢钾无需进一步提纯，即可直接用于生产对苯笛音剂；生产成本低，实现废弃资源循环利用，实现可持续发展。本发明提供一种制备对苯二甲酸氢钾的方法，其是I)、以碱减量废水为原料采用酸析法制备对苯二甲酸，控制生成的对苯二甲酸的酸值彡450 (KOH) mg /g，灰分<0.11%;
2)、将上述对苯二甲酸与氢氧化钾进行中和反应，控制氢氧化钾和对苯二甲酸的摩尔比为 I :1. 1-1. 3。本发明所述的对苯二甲酸与氢氧化钾进行中和反应过程中，控制其反应温度为85-105°C，反应溶液的pH=6-7. 5，优选氢氧化钾和对苯二甲酸的摩尔比为I :1. 18-1. 2。所述的对苯二甲酸与氢氧化钾进行中和反应结束后，制成的对苯二甲酸氢钾结晶脱水得到的滤液，回收再进入中和反应工序中进行循环利用。
利用碱减量废水为主要原料，经沉淀、酸析、洗涤、中和、脱水及干燥等工艺过程生产对苯二甲酸氢钾，工艺中结晶脱水得到的滤液作母液循环利用，产品对苯二甲酸氢钾无需进一步提纯即可直接用于生产对苯二甲酸氢钾笛音剂。生产I吨对苯二甲酸氢钾，可处理回收碱减量废水290吨，减少COD排放I. 275吨。省掉了以涤纶级PTA为原料生产对苯二甲酸氢钾需增加的粉碎工序，有利于节能减排。同时对苯二甲酸氢钾一次反应的转化率达95%以上。若碱减法量废水不经处理直接排放，将对环境特别是对水质及水生物造成巨大的危害，并造成宝贵的PTA资源白白的浪费。本发明从碱减量废水中回收PTA并制备对苯二甲酸氢钾，对降低污水处理系统中生化池的压力。实现废水的达标排放作用重大，生产工艺简单，生产成本低，可操作性强，实现工 业化连续生产。本发明生产工艺流程如下碱减量废水原料一集水调节池一沉淀一酸析反应一压滤一对苯二甲酸一水洗一过滤一中和反应一脱水一干燥产品。工艺说明先将碱减量废水汇集到集水池，后送往调节池对PH值进行适当调节。随后废水被送到沉淀池。在沉淀池中加入絮凝剂，使得废水中的一些杂质及固体颗粒被除去，而后废水送往酸化反应塔中进行酸析反应；反应结束后，反应液压滤，得到PTA产品。将对苯二甲酸PTA产品，进行水洗过滤，去除其中的硫酸钠。然后将PTA与氢氧化钾以一定的比例置于反应釜内进行反应，反应结束后料液经离心脱水，母液返回反应釜，脱水得到的产品经过干燥，即可得到产品对苯二甲酸氢钾。利用本发明方法生产的对对苯二甲酸氢钾产品经国家轻工业烟花爆竹安全质量监督检测中心检测，各项指标均达到质量要求。产品名称对苯二甲酸氢钾，
检验类别委托，
生产单位万载县建坤化工有限公司 委托单位万载县质量技术监督局，
样品状况粉末，
检验环境条件温度24°C，湿度70%。以万载县建坤化工有限公司依据本发明方法生产的对苯二甲酸氢钾产品，经万载县质量技术监督局抽查，以每30吨产品为基数，抽样I公斤标准进行检测。检验报告见下表I。表I
权利要求
1.一种制备对苯二甲酸氢钾的方法，其特征是I)、以碱减量废水为原料采用酸析法制备对苯二甲酸，控制生成的对苯二甲酸的酸值彡450 (KOH) mg /g，灰分<0.11%; 2)、将上述对苯二甲酸与氢氧化钾进行中和反应，控制氢氧化钾和对苯二甲酸的摩尔比为 I :1. 1-1. 3。
2.依据权利要求I所述的一种制备对苯二甲酸氢钾的方法，其特征是所述的对苯二甲酸与氢氧化钾进行中和反应过程中，控制其反应温度为85-105°C，反应溶液的pH=6-7. 5，氢氧化钾和对苯二甲酸的摩尔比为I :1. 18-1. 2。
3.依据权利要求I所述的一种制备对苯二甲酸氢钾的方法，其特征是所述的对苯二甲酸与氢氧化钾进行中和反应结束后，制成的对苯二甲酸氢钾结晶脱水得到的滤液，回收再进入中和反应工序进行循环利用。
全文摘要
本发明公开了一种制备对苯二甲酸氢钾的方法，其是以碱减量废水为原料采用酸析法制备对苯二甲酸，控制生成的对苯二甲酸的酸值≥450(KOH)mg/g，灰分≤0.11%；将上述对苯二甲酸与氢氧化钾进行中和反应，控制氢氧化钾和对苯二甲酸的摩尔比为1∶1.1-1.3。工艺中结晶母液循环利用，产品对苯二甲酸氢钾无需进一步提纯，即可直接用于生产对苯笛音剂；生产成本低，实现废弃资源循环利用，实现可持续发展。
文档编号C07C51/41GK102701963SQ20121019782
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者易建勇, 易建智, 辛坤平 申请人:万载县建坤化工有限公司