一种针对对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液的处理工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种针对对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液的处理工艺，属于水处理领域。工艺流程为将水溶液经过苯系物吸附树脂，主要对水溶液中的BA进行吸附(过程中也吸附一部分TA、4‑CBA)，苯系物吸附树脂吸附后用醋酸溶液再生，产生的醋酸再生液再经过膜法的除醋酸单元和/或蒸发法的除醋酸单元除醋酸处理，残留物加水析出含BA的固体，降低了进入污水厂的水溶液中苯系物总量，有利于降低污水厂COD负荷，也有利于环境保护；将苯系物吸附树脂与纳滤装置、氢型阳离子树脂组合使用，可以将水溶液中的溴离子回收再利用，从而降低了整个装置溴排放到污水的量，降低了对苯二甲酸生产装置溴的需求补充量，降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种针对对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液的处理工艺
本专利技术属于水处理领域，具体涉及到一种针对对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液的处理工艺。
技术介绍
对苯二甲酸是一种重要聚酯生产原料，因此工业应用十分广泛。对苯二甲酸的生产主工艺分氧化、精制两个工序。氧化工序主要为原料对二甲苯在反应器中与空气中的氧气产生反应生成对苯二甲酸，反应过程需要额外添加元素钴、锰、溴做催化剂，以醋酸为溶剂。反应之后得到的产品与含有醋酸、钴、锰、溴等的溶液固液分离，固体为粗对苯二甲酸；含有醋酸、钴、锰、溴等的滤液循环利用，称为氧化工序的母液，其是主要含醋酸、苯甲酸及其酸根、苯二甲酸及其酸根、钴、锰、溴、氧化中间产物对羧基苯甲醛、金属腐蚀产物(例如铁、铬离子，金属腐蚀产物按浓度以铁离子为主，铬离子浓度相对比铁离子很低)、钠离子等的混合溶液，按浓度以醋酸为主，也含有一定比例的水。精制工序为将氧化工序的产品用水打浆后进入加氢反应器，将氧化工序的产品中的一些种类的苯系物杂质经过加氢反应，之后用固液分离的方式与对苯二甲酸分离，提升对苯二甲酸的纯度，称为精对苯二甲酸成品。目前工艺中，氧化工序的母液会有一部分排放(即称为氧化工序的母液抽出液)，主要含苯二甲酸及其酸根(含邻、间、对位，本文如无特殊说明，均统称为苯二甲酸)、副产物苯甲酸及其酸根、氧化中间产物对羧基苯甲醛、副产物蒽醌芴酮等杂环化合物、醋酸、钠离子、生产过程中金属腐蚀产物(例如铁、铬离子，金属腐蚀产物按浓度以铁离子为主，铬离子浓度相对比铁离子很低)、溴离子、钴离子、锰离子等。现有工艺中，目前此类工厂对此氧化工序的母液抽出液的处理较常规的做法之一是氧化工序的母液抽出液经过除醋酸单元(膜法的除醋酸单元和/或蒸发法的除醋酸单元)，之后将剩余的物质加水，苯二甲酸、苯甲酸、对羧基苯甲醛、蒽醌芴酮等杂环化合物等苯系物在水中的溶解度不高，且加水过程温度降低溶解度降低，最后苯二甲酸、苯甲酸、对羧基苯甲醛、蒽醌芴酮等杂环化合物等苯系物会一大部分结晶析出，固液分离得到水溶液，此时的水溶液中苯二甲酸及其酸根、苯甲酸及其酸根、对羧基苯甲醛及其酸根仍具有一定的溶解度→混合溶液添加碱性物质(一般应用碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物)→过滤→再添加碱性物质(一般应用碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物)→过滤→排放到污水处理工艺，第一次添加碱性物质提升pH(pH约3.0-7.5)一大部分金属腐蚀产物形成固态物过滤除去(例如铁、铬离子，金属腐蚀产物按浓度以铁离子为主，铬离子浓度相对比铁离子很低，即此步骤主要去除铁离子)，同时之前为了得到水溶液的固液分离过程漏过来的固体苯二甲酸、苯甲酸粉也会开始溶解；第二次再添加碱性物质提升pH(pH约7.5-14)钴离子、锰离子形成固态物收集在过滤器中回收钴、锰，定期用氢溴酸溶解过滤器中的钴、锰后回收到氧化反应系统(即回收钴、锰)。现有工艺中，目前此类工厂对此氧化工序的母液抽出液的另外一种处理方法是氧化工序的母液经除醋酸单元(膜法的除醋酸单元和/或蒸发法的除醋酸单元)后直接添加碱性物质(一般应用碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物)→过滤→再添加碱性物质(一般应用碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物)→过滤→排放到污水处理工艺，第一次添加碱性物质提升pH(pH约3.0-7.5)一大部分金属腐蚀产物形成固态物过滤除去，同时苯二甲酸、苯甲酸粉也会开始溶解；第二次再添加碱性物质提升pH(pH约7.5-14)钴离子、锰离子形成固态物收集在过滤器中回收钴、锰，这个过程苯二甲酸、苯甲酸最终进入了污水处理厂。
技术实现思路
本专利技术中所涉及的英文符号定义：TA：苯二甲酸及其其酸根；BA：苯甲酸及其其酸根；4-CBA：对羧基苯甲醛及其其酸根。本专利技术的目的是通过对对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液进行处理，用苯系物吸附树脂将水溶液中的苯系物一部分吸附出来(主要是BA)，(苯系物吸附树脂用醋酸再生，苯系物吸附树脂吸附的BA、4-CBA通过醋酸再生时溶解于醋酸，以及伴随醋酸不溶解但再生过程中产生并冲出来的TA粉一并回到除醋酸单元，除醋酸后加水苯系物析出形成固体物固液分离得到含BA的固体)，最终降低了水溶液进入污水厂的苯系物的总量，即降低了进入污水厂的COD总量，有利于降低污水厂的负荷降低运行成本，也有利于环境保护；将苯系物吸附树脂与纳滤装置、氢型阳离子树脂组合使用，可以将水溶液中的溴离子回收再利用，从而降低了整个装置溴排放到污水的量，即降低了整个对苯二甲酸生产装置溴的补充量，有利于降低企业运行成本。本专利技术的目的是分步骤的主要去除水溶液中的BA、钠离子、铁离子的过程，水溶液中主要组分包含如下：TA(原本就是氧化工序的产品)：对于对苯二甲酸的氧化反应来说是有益物质；溴离子(氧化工序的催化剂)：对于对苯二甲酸的氧化反应来说是有益物质；钴、锰离子(氧化工序的催化剂)：对于对苯二甲酸的氧化反应来说是有益物质；4-CBA如果回收到氧化反应可以再次氧化成对苯二甲酸故是有益物质；醋酸(原本就是氧化工序的溶剂)：对于对苯二甲酸的氧化反应来说是有益物质；BA是氧化反应的副产物，不能将过多的BA再次回收到氧化反应系统，会导致氧化母液的BA升高产生不良影响；不能将过多的钠离子再次回收到氧化反应系统，会导致氧化母液的钠离子升高产生不良影响；不能将过多的铁离子再次回收到氧化反应系统，会产生不良影响(例如影响对苯二甲酸生产装置精制工序的加氢反应器的催化剂)。对于对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液经过处理后产生的水溶液可以进入本专利技术处理，对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液经过一系列处理得到水溶液的方法之一可以是：氧化工序的母液抽出液经过除醋酸单元(膜法的除醋酸单元和/或蒸发法的除醋酸单元)，之后将剩余的物质加水，TA、BA、4-CBA、蒽醌芴酮等杂环化合物等苯系物在水中的溶解度不高，且加水过程温度降低溶解度降低，最后TA、BA、4-CBA、蒽醌芴酮等杂环化合物等苯系物会一大部分结晶析出，再固液分离产生的水溶液即为进入本专利技术的工艺流程所处理的水溶液；对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液经过处理得到水溶液的方法也可以是其他的方法，只要其含有BA、钠离子、铁离子或溴离子，均可以进入本专利技术的工艺流程处理，均在本专利技术的保护范围内。本专利技术的工艺流程：所述的进入本专利技术处理的工艺处理路线为：将对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液进入苯系物吸附树脂(苯系物吸附树脂即指对苯系物有吸附能力的树脂，本专利技术所述的苯系物指含有苯环结构的物质)，对水溶液中的苯系物进行吸附，进入苯系物吸附树脂的水溶液所含的苯系物主要是TA、BA，以及相对低浓度的4-CBA等，苯系物吸附树脂主要对BA、4-CBA能很好的吸附，苯系物吸附树脂对TA的吸附随处理水量的增加越来越差，吸附之后的水溶液从苯系物吸附树脂中排出，水溶液中BA、4-CBA浓度会大梯度的降低；苯系物吸附树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液的处理工艺，其特征在于，所述工艺的路线为：将对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液进入苯系物吸附树脂，对水溶液中的苯系物进行吸附，主要目的是对水溶液中的BA进行吸附，过程中也会吸附TA、4-CBA，吸附之后的水溶液从苯系物吸附树脂中排出；/n苯系物吸附树脂吸附后用醋酸溶液进行再生恢复吸附容量，得到醋酸再生液A，醋酸再生液A含有BA、4-CBA。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液的处理工艺，其特征在于，所述工艺的路线为：将对苯二甲酸生产装置氧化工序的母液抽出液在处理过程中产生的水溶液进入苯系物吸附树脂，对水溶液中的苯系物进行吸附，主要目的是对水溶液中的BA进行吸附，过程中也会吸附TA、4-CBA，吸附之后的水溶液从苯系物吸附树脂中排出；
苯系物吸附树脂吸附后用醋酸溶液进行再生恢复吸附容量，得到醋酸再生液A，醋酸再生液A含有BA、4-CBA。


2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述的醋酸再生液A直接排放；或所述的醋酸再生液A经过膜法的除醋酸单元和/或蒸发法的除醋酸单元处理；所述的苯系物吸附树脂经醋酸再生后，用水洗涤之后再重新用于再次吸附，得到水洗液A。


3.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，将所述的苯系物吸附树脂与纳滤装置和氢型阳离子树脂组合，分别按如下路线Ⅰ、路线Ⅱ或路线Ⅲ实施：
路线Ⅰ：水溶液进入苯系物吸附树脂，将苯系物吸附树脂的出水经过纳滤装置处理，纳滤装置的淡水进入氢型阳离子树脂进行吸附，得到出水a；
路线Ⅱ：水溶液进入苯系物吸附树脂前先经过纳滤装置进行处理，即水溶液先经过纳滤装置，纳滤装置的淡水进入苯系物吸附树脂，经过苯系物吸附树脂的出水进入氢型阳离子树脂进行吸附，得到出水b；
路线Ⅲ：水溶液进入苯系物吸附树脂前先经过纳滤装置和氢型阳离子树脂进行处理，即水溶液先经过纳滤装置处理，纳滤装置的淡水进入氢型阳离子树脂进行处理，氢型阳离子树脂的出水进入苯系物吸附树脂后，得到出水c。


4.根据权利要求1或3所述的处理工艺，其特征在于，所述的水溶液进入苯系物吸附树脂前或进入路线Ⅰ前或进入路线Ⅱ前或进入路线Ⅲ前，先经过沉淀装置和/或过滤装置处理；或所述的水溶液进入苯系物吸附树脂前或进入路线Ⅰ前或进入路线Ⅱ前或进入路线Ⅲ前，先经过冷却并经过沉淀装置和/或过滤装置处理。


5.根据权利要求4所述的处理工艺，其特征在于，经过沉淀装置和/或过滤装置之后的管道、设备上设置保温装置。


6.根据权利要求3的处理工艺，其特征在于，对于所述的路线Ⅰ的出水a、路线Ⅱ的出水b或路线Ⅲ的出水c，按如下处理：
所述的路线Ⅰ的出水a、路线Ⅱ的出水b或路线Ⅲ的出水c，进入对苯二甲酸生产装置的氧化反应系统；
或所述的路线Ⅰ的出水a、路线Ⅱ的出水b或路线Ⅲ的出水c，过滤后进入对苯二甲酸生产装置的氧化反应系统；
或所述的路线Ⅰ的出水a、路线Ⅱ的出水b或路线Ⅲ的出水c，先经过蒸发浓缩装置Ⅰ，蒸发浓缩装置Ⅰ的浓缩液再进入对苯二甲酸生产装置的氧化反应系统；
或所述的路线Ⅰ的出水a、路线...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉宽，
申请(专利权)人：佰仕邦水处理环保科技大连有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21