专利名称：一种回收粗对苯二甲酸滤饼中醋酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种回收粗对苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，适用于替代精对苯二甲酸生产中氧化工段干燥环节。
背景技术：
精对苯二甲酸生产是以对二甲苯为原料，醋酸为溶剂，醋酸钴、醋酸锰、溴化氢作催化剂，在一定温度和压力下液相氧化生成粗对苯二甲酸，然后再加氢精制得精对苯二甲酸。在氧化单元中，经真空离心过滤后的粗对苯二甲酸中含有醋酸，在加氢精制前必须脱除。传统工艺是将离心过滤后的湿对苯二甲酸滤饼送入干燥机进行干燥，蒸发醋酸。但是该环节能耗较大，干燥设备内易发生结垢、磨损、腐蚀等现象，影响精对苯二甲酸的质量和产量，所以有必要寻找新的方法来替代现有方法。
针对上述问题，主要提出了几种解决方案。专利CN1129693公开了一种溶剂洗涤对苯二甲酸的方法，它用对二甲苯或乙酸酯洗涤含乙酸的对苯二甲酸结晶，然后与水混合，用分相或加热蒸发的方法来除去对二甲苯或乙酸酯。该方法需多次洗涤才能达到要求，不利于大规模的工业化生产，而且乙酸酯中的乙酸甲酯是氧化反应的副产物，过多的加入会影响加氢精制。专利CN1819985公开了一种母液置换的方法，它将液相氧化生成的粗对苯二甲酸晶体浆料在置换塔中通过母液置换连续转变成水浆料，然后加氢精制。这一方法虽然省略了干燥步骤，却未解决置换中产生大量稀醋酸溶液的回收问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种回收粗对苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，以解决目前精对苯二甲酸生产中干燥环节能耗大的问题。本发明的技术方案为一种回收粗对苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，其具体步骤如下a.粗对苯二甲酸滤饼2与水I在物料混合罐A中搅拌洗涤，搅拌后的混合浆料3进入过滤装置B中过滤，得到的对苯二甲酸滤饼4直接用于加氢精制，滤液5进入萃取塔Tl中；b.萃取塔Tl的萃取相7与装置原有醋酸物料17 —起进入溶剂回收塔T2中，溶剂回收塔T2使用醋酸酯为共沸剂，溶剂回收塔T2塔釜物料8为醋酸，溶剂回收塔塔顶物料9经溶剂回收塔塔顶冷凝器C冷凝后，进入倾析器D中分相得到有机相10和水相13，有机相10中一部分物料作为返回溶剂回收塔的有机相12回流至溶剂回收塔T2中，另一部分物料作为进入萃取塔的有机相11进入萃取塔Tl中；c.萃取塔Tl的萃余相6以及倾析器分相后的水相13进入废水分离塔T3中分离，废水分离塔塔顶物料16经废水分离塔塔顶冷凝器E冷凝后返回倾析器D中，塔釜得到的水15进入下一步工序进行处理。
优选上述步骤a中粗对苯二甲酸滤饼2中的醋酸质量分数为5% 15%。优选步骤a中进入物料混合罐中的水I与粗对苯二甲酸滤饼2的质量比为O. 7 3 :1。优选上述步骤a中滤液5中醋酸质量分数为I. 6% 17. 5%。上述步骤a中过滤装置为离心机、带式过滤机、袋式过滤机或真空过滤机中的一种。上述步骤b中醋酸酯是醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯或醋酸仲丁酯中的一种。上述步骤b中进入萃取塔的有机相11与返回溶剂回收塔的有机相12质量比为I 9 :1。上述步骤b中萃取塔Tl的理论级数为10 30，萃取温度为20 50°C。上述步骤b中溶剂回收塔T2和步骤c中废水分离塔T3均为精对苯二甲酸生产工艺中原有装置，且无需对其进行调整。有益效果 (I)选用的水做溶剂对醋酸的溶解性好，可以尽量脱除粗对苯二甲酸中的醋酸，洗涤后的对苯二甲酸滤饼直接进入加氢精制单元精制。(2)将原有溶剂回收塔塔顶物料经冷凝、分相后的有机相分出一部分萃取醋酸，避免了引入其它溶剂。(3)此方法在省略干燥单元后，只需要在原有的精对苯二甲酸生产工艺上增加过滤装置和萃取塔，萃取后的萃取相与装置原有的醋酸物料一起进入溶剂回收塔中回收醋酸，而不需要增加额外的设备进行处理。(4)此方法能耗低、设备简单、操作稳定，可用于连续大规模化工生产。
图I为本发明工艺流程示意图。图I中，I为水，2为粗对苯二甲酸滤饼，3为水和粗对苯二甲酸的混合浆料，4为对苯二甲酸滤饼，5为滤液，6为萃余相,7为萃取相,8为醋酸,9为溶剂回收塔塔顶物料，10为有机相，11为进入萃取塔的有机相，12为返回溶剂回收塔的有机相，13为倾析器分相后的水相，14为饱和水蒸气，15为塔釜的水，16为废水分离塔塔顶物料，17为装置原有醋酸物料，A为物料混合罐，B为过滤装置，C为溶剂回收塔塔顶冷凝器，D为倾析器，E为废水分离塔塔顶冷凝器，Tl为萃取塔，T2为溶剂回收塔，T3为废水分离塔。下面结合附图I对本发明做进一步的详细描述。对苯二甲酸滤饼2是精对苯二甲酸生产中经液相氧化、结晶、过滤后含醋酸质量分数5% 15%的粗对苯二甲酸，将滤饼2与水I在物料罐A中混合搅拌，浆料3进入过滤装置B中进行过滤，使得滤饼2能够脱除大部分醋酸，得到的滤饼4可以直接用于加氢精制。过滤后得到含有醋酸的滤液5进入萃取塔Tl中萃取，萃取后得到的萃取相7与装置原有的醋酸物料17 —起返回溶剂回收塔T2塔中。溶剂回收塔T2塔釜得到醋酸，塔顶物料冷凝后，再经倾析器D分相，得到有机相10和水相13。有机相10 —部分物料12回流至溶剂回收塔T2中，另一部分物料11进入Tl塔中萃取醋酸，反复循环。
萃取塔Tl的萃余相6及水相13进入废水分离塔T3中，经饱和水蒸气14汽提后，塔顶采出的物料16经冷凝后返回至倾析器D中循环使用，塔釜采出的水15进入下一步工序进行处理。
具体实施方案下面通过具体的实施例对本发明做进一步的描述，但并不限制本发明。实施例I 按图I所示，向物料罐中送入流量为11. 2t/h的水，同时向物流罐中送入16t/h的粗对苯二甲酸滤饼，滤饼中醋酸质量分数为15%，水质量分数为0.8%。二者混合搅拌后送入真空过滤机中过滤，过滤后得到对苯二甲酸滤饼13. 681t/h，滤饼中醋酸质量分数为O. 25%，水质量分数为I. 55% ;得到的滤液为13. 519t/h，滤液中醋酸质量分数为17. 5%。溶剂回收塔以醋酸正丁酯为共沸剂，塔顶物料冷凝、分相后得到有机相和水相，其中50%质量分数的有机相回流至溶剂回收塔，50%质量分数的有机相进入萃取塔，萃取塔理论级数为10，萃取温度为50°C，萃取相经溶剂回收塔分离后，得到2. 364t/h的醋酸。倾析器分相后的水相及萃余相进入废水分离塔分离，塔釜得到水中醋酸质量分数为O. 02%。实施例2按图I所示，向物料罐中送入流量为48t/h的水，同时向物流罐中送入16t/h的粗对苯二甲酸滤饼，滤饼中醋酸质量分数为5%、水质量分数为O. 5%。二者混合搅拌后送入真空过滤机中过滤，过滤后得到对苯二甲酸滤饼14. 192t/h，滤饼中醋酸质量分数为O. 01%,水质量分数为I. 85% ;得到的滤液为49. 808t/h，滤液中醋酸质量分数为I. 6%。溶剂回收塔以醋酸正丙酯为共沸剂，塔顶物料冷凝、分相后得到有机相和水相，其中10%质量分数的有机相回流至溶剂回收塔，90%质量分数的有机相进入萃取塔，萃取塔理论级数为30，萃取温度为20°C，萃取相经溶剂回收塔分离后，得到O. 798t/h的醋酸。倾析器分相后的水相及萃余相进入废水分离塔分离，塔釜得到水中醋酸质量分数为O. 01%。实施例3按图I所示，向物料罐中送入流量为32t/h的水，同时向物流罐中送入16t/h的粗对苯二甲酸滤饼，滤饼中醋酸质量分数为8. 7%、水质量分数为O. 6%。二者混合搅拌后送入带式过滤机中过滤，过滤后得到对苯二甲酸滤饼14. 773t/h，滤饼中醋酸质量分数为O. 05%，水质量分数为I. 72% ;得到的滤液为33. 227t/h，滤液中醋酸质量分数为4. 2%。溶剂回收塔以醋酸异丙酯为共沸剂，塔顶物料冷凝、分相后得到有机相和水相，其中20%质量分数的有机相回流至溶剂回收塔，80%质量分数的有机相进入萃取塔，萃取塔理论级数为25，萃取温度为30°C，萃取相经溶剂回收塔分离后，得到I. 384t/h的醋酸。倾析器分相后的水相及萃余相进入废水分离塔分离，塔釜得到水中醋酸质量分数为O. 015%。实施例4按图I所示，向物料罐中送入流量为24t/h的水，同时向物流罐中送入16t/h的粗对苯二甲酸滤饼，滤饼中醋酸质量分数为11.3%、水质量分数为0.6%。二者混合搅拌后送入袋式过滤机中过滤，过滤后得到对苯二甲酸滤饼14. 348t/h，滤饼中醋酸质量分数为O. 11%，水质量分数为I. 65% ;得到的滤液为25. 652t/h，滤液中醋酸质量分数为7. 0%。溶剂回收塔以醋酸异丁酯为共沸剂，塔顶物料冷凝、分相后得到有机相和水相，其中30%质量分数的有机相回流至溶剂回收塔，70%质量分数的有机相进入萃取塔，萃取塔理论级数为20，萃取温度为35°C，萃取相经溶剂回收塔分离后，得到I. 791t/h的醋酸。倾析器分相后的水相及萃余相进入废水分离塔分离，塔釜得到水中醋酸质量分数为O. 016%。实施例5按图I所示，向物料罐中送入流量为16t/h的水，同时向物流罐中送入16t/h的粗对苯二甲酸滤饼，滤饼中醋酸质量分数为13. 5%、水质量分数为O. 7%。二者混合搅拌后送入离心机中过滤,过滤后得到对苯二甲酸滤饼13. 979t/h，滤饼中醋酸质量分数为O. 19%，水质量分数为I. 61% ;得到的滤液为18. 021t/h，滤液中醋酸质量分数为11. 8%。溶剂回收塔以醋酸仲丁酯为共沸剂，塔顶物料冷凝、分相后得到有机相和水相，其中40%质量分数的有机相回流至溶剂回收塔，60%质量分数的有机相进入萃取塔，萃取塔理论级数为15，萃取温 度为40°C，萃取相经溶剂回收塔分离后，得到2. 133t/h的醋酸。倾析器分相后的水相及萃余相进入废水分离塔分离，塔釜得到水中醋酸质量分数为O. 02%。
权利要求
1.一种回收粗对苯二甲酸滤饼中醋酸的方法，其具体步骤如下 a.粗对苯二甲酸滤饼(2)与水(I)在物料混合罐(A)中搅拌洗涤，搅拌后的混合浆料(3)进入过滤装置(B)中过滤，得到的对苯二甲酸滤饼(4)直接用于加氢精制，滤液(5)进入萃取塔(Tl)中； b.萃取塔(Tl)的萃取相(7)与装置原有醋酸物料(I7)—起进入溶剂回收塔(T2)中，溶剂回收塔(T2)使用醋酸酯为共沸剂，溶剂回收塔(T2)塔釜物料(8)为醋酸，溶剂回收塔塔顶物料(9)经溶剂回收塔塔顶冷凝器(C)冷凝后，进入倾析器(D)中分相得到有机相(10)和水相(13)，有机相(10)中一部分物料作为返回溶剂回收塔的有机相(12)回流至溶剂回收塔(T2)中，另一部分物料作为进入萃取塔的有机相(11)进入萃取塔(Tl)中； c.萃取塔(Tl)的萃余相(6)以及倾析器分相后的水相(13)进入废水分离塔(T3)中分离，废水分离塔塔顶物料(16)经废水分离塔塔顶冷凝器(E)冷凝后返回倾析器(D)中，塔釜得到的水(15)进入下一步工序进行处理。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤a中所述粗对苯二甲酸滤饼(2)中的醋酸质量分数为5% 15%。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤a中进入物料混合罐中的水(I)与粗对苯二甲酸滤饼(2)的质量比为O. 7 3 :1。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤a中所述滤液(5)中醋酸质量分数为I.6% 17. 5%ο
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤a中所述的过滤装置为离心机、带式过滤机、袋式过滤机或真空过滤机中的一种。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤b中所述醋酸酯为醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯或醋酸仲丁酯中的一种。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤b中所述进入萃取塔的有机相(11)与返回溶剂回收塔的有机相(12)质量比为I 9 :1。
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤b中所述萃取塔(Tl)的理论级数为10 30 ;萃取温度为20 50°C。
全文摘要
本发明公开了一种回收粗对苯二甲酸滤饼中醋酸的方法。以对二甲苯为原料，醋酸为溶剂，经催化氧化、结晶、过滤得到的粗对苯二甲酸滤饼在加氢精制前需要回收其中的醋酸，本发明通过洗涤、过滤、萃取、共沸精馏等过程回收粗对苯二甲酸滤饼中醋酸，省略了原有的干燥设备，降低了能耗。本发明中经水洗涤、过滤后的对苯二甲酸滤饼与水混合后可直接加氢精制。
文档编号C07C51/48GK102875354SQ20121042940
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者管国锋, 万辉, 单吉浩 申请人:南京工业大学