一種pta生產(chǎn)廢水綜合處理回用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種PTA生產(chǎn)廢水綜合處理回用方法，該廢水來自于精對苯二甲酸 (PTA)生產(chǎn)裝置的精制單元，屬于化工生產(chǎn)工業(yè)水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 精對苯二甲酸(Purified Ter邱hthalic Acid簡稱PTA)是一種重要的有機化工 原料，主要用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二醋(簡稱PET)，并進一步生產(chǎn)合成樹脂、聚醋纖維等。 PTA典型生產(chǎn)工藝分兩步，第一步是PX氧化單元，W對二甲苯(PX)為原料，Co2VMn2V化-為催 化劑，醋酸化AC)為溶劑，PX與空氣中的氧氣反應(yīng)(反應(yīng)溫度191~2〇rC，壓力1.25~1.65 MPa),氧化生成粗對苯二甲酸(TA)。第二步是TA精制單元，將TA在高溫下加水配成一定濃度 的水溶液，WPd/C為催化劑，經(jīng)加氨反應(yīng)(反應(yīng)溫度280~286°C，壓力6.8~8. IMPa)，除去對簇 基苯甲醒(4-CBA)等雜質(zhì)，再經(jīng)過結(jié)晶、過濾、干燥等過程，得到PTA產(chǎn)品。
[0003] 由于在對苯二甲酸(TA)精制過程中采用水作為溶劑，會產(chǎn)生一定濃度的有機廢 水，該廢水組成復(fù)雜，廢水中含有一定量的芳香簇酸，如對苯二甲酸(TA)、對甲基苯甲酸(PT 酸）、苯甲酸等;還含有少量的對二甲苯(PX)，少量的鉆、儘、鋼等金屬離子。運些物質(zhì)若直接 排入環(huán)境，不僅造成資源浪費，還會造成較嚴(yán)重的環(huán)境污染，因此必需對PTA廢水進行有效 處理。處理PTA生產(chǎn)廢水主要有生化處理技術(shù)和物化處理技術(shù)。
[0004] 目前生產(chǎn)上主要采用的是厭氧-好氧(A/0)兩段生化處理技術(shù)。文獻CN103588349A 公開了一種采用預(yù)處理-厭氧-好氧結(jié)合的生化處理工藝，經(jīng)過處理后的出水達(dá)到國家排放 標(biāo)準(zhǔn)(C0DGr<100 mg/L)。厭氧-好氧(A/0)兩段生化處理技術(shù)，雖然目前生產(chǎn)上應(yīng)用較廣，但 其基建和投資費用較多，占地面積較大，處理時間較長，效率較低;并且生化法處理PTA廢水 W達(dá)標(biāo)排放為目的，很少回收利用。隨著PTA生產(chǎn)裝置的大型化(年產(chǎn)210萬噸及W上），生 化處理技術(shù)已經(jīng)不能適用大規(guī)模的廢水處理(每生產(chǎn)1噸PTA產(chǎn)生3噸廢水）。開發(fā)高效節(jié)能 的PTA廢水物化處理組合工藝技術(shù)勢在必行。
[000引文獻CN101544429A公開了一種萃取-超濾-反滲透組合處理PTA精制廢水的方法， 萃取操作中采用對二甲苯(PX)為萃取劑，回收了廢水中的大部分PT酸和TA，去掉了廢水中 的大部分金屬離子和有機雜質(zhì)，達(dá)到回用的目的。但是，該方法萃余相中溶解有少量ΡΧ,ΡΧ 進入反滲透系統(tǒng)，容易破壞反滲透膜。
[0006] 文獻CN101941901A也公開了一種ΡΤΑ精制廢水母固回收方法，采用液-液萃取法處 理ΡΤΑ精制廢水，WPX為萃取劑，對廢水進行單級萃取和多級萃取，回收了廢水中的大部分 ΤΑ和ΡΤ酸等有機物，達(dá)到廢水回用的目的。
[0007] 此外，文獻CN102139970A公開了一種微濾-萃取-樹脂吸附處理ΡΤΑ生產(chǎn)廢水的方 法;文獻CN102874955A也提出了一種萃取-微濾-樹脂吸附處理ΡΤΑ精制廢水的組合工藝。 W上運些文獻均是基于ΡΧ萃取為主的組合工藝，雖然實現(xiàn)了處理水的回用，但存在W下缺 點：①萃取過程均采用ΡΧ為萃取劑，增加了原料ΡΧ消耗；②萃取時萃取劑ΡΧ用量過少 (CN101544429B:PX/廢水=1/5~1/10, wt)，萃取效果不佳;③萃余相中會溶有少量ΡΧ，在后 面工序中萃取劑PX難W去除干凈，造成二次污染;④萃余相水中少量PX容易造成反滲透膜 的損壞。⑤處理后水回用時水中少量PX會影響加氨精制單元，并影響PTA質(zhì)量。因此，目前W PX萃取法為主的組合工藝難W實現(xiàn)工業(yè)上大規(guī)模PTA生產(chǎn)廢水處理。
[0008] 為了克服現(xiàn)有PTA生產(chǎn)廢水生化處理技術(shù)W及物化處理組合工藝技術(shù)上的缺點， 有必要開發(fā)出一種高效、節(jié)能、實用的PTA廢水處理組合工藝技術(shù)。本發(fā)明提供了一種PTA 生產(chǎn)廢水綜合處理回用方法，采用新的液-液萃取技術(shù)，即提出采用簇酸烷基醋作為萃取 劑，可W較好萃取廢水中的芳香簇酸有機物并且回收利用，同時減少PX原料消耗;并進一步 通過離子交換-反滲透工序，使處理后產(chǎn)水達(dá)到工藝水標(biāo)準(zhǔn)，可W返回到精制單元使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是針對PTA生產(chǎn)裝置現(xiàn)有水處理技術(shù)上的不足，提供一種PTA生產(chǎn)廢 水綜合處理回用方法，采用新的液-液萃取技術(shù)，即提出采用簇酸烷基醋作為萃取劑，可W 較好萃取廢水中的TA、PT酸等芳香酸有機物回收利用，同時減少PX原料消耗;所選用的簇酸 烷基醋價格低廉，萃取芳香酸有機物效果好，并且易于與有機物(或水)分離。萃取后的剩余 水相進一步通過離子交換和反滲透工序，使處理后產(chǎn)水達(dá)到工藝水標(biāo)準(zhǔn)，可W返回到精制 單元使用，水回用率達(dá)到70~85%。
[0010] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種PTA生產(chǎn)廢水綜合處理回用方 法，包括W下步驟： (1)首先進行精苯二甲酸(PTA)生產(chǎn)廢水預(yù)處理，即采用初步過濾方法除去水中的大顆 粒固體懸浮物(含有TA、PT酸等有機物），濾出的固體芳香酸有機物返回氧化單元使用。
[0011] (2)精苯二甲酸(PTA)生產(chǎn)精制廢水與簇酸烷基醋萃取劑在混合器內(nèi)混合后輸送 到萃取器內(nèi)，廢水和簇酸烷基醋萃取劑在萃取器內(nèi)混合、傳質(zhì)，細(xì)小固體芳香酸有機物由水 相轉(zhuǎn)移到萃取劑相中。
[0012] (3)萃取相中芳香酸有機物經(jīng)與萃取劑簇酸烷基醋分離后，返回氧化單元使用。
[0013] (4)萃取后的剩余水相(萃余相)進入離子交換系統(tǒng)，經(jīng)樹脂吸附與離子交換回收 鉆儘金屬催化劑，回收的金屬催化劑可W返回氧化單元使用。
[0014] (5)經(jīng)離子交換處理后的水相進入兩級反滲透系統(tǒng)，分離出極少量的可溶性有機 物和金屬離子，透過水可W作為工藝水返回到精制單元使用；一級反滲透產(chǎn)生的濃水（15- 30wt%)送到污水處理系統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器處理。
[0015] 進一步說明，本發(fā)明所述PTA生產(chǎn)廢水來自于PTA裝置TA精制單元，PTA裝置加氨反 應(yīng)的操作條件是:反應(yīng)溫度280~286°C，壓力6.8~8. IMPa。
[0016] 進一步說明，所述步驟(2)中，采用的萃取劑為簇酸烷基醋類物質(zhì)，構(gòu)成該簇酸燒 基醋分子的簇酸為C2~C3的簇酸，烷基為C3~C4的烷基 進一步說明，所述步驟(2)中，萃取操作條件:溫度為15~45°C，萃取停留時間為10~30分 鐘，萃取劑與廢水質(zhì)量比為0.6~1.0。
[0017] 進一步說明，所述步驟(4)中，離子交換系統(tǒng)采用氨離子型陽離子交換樹脂，吸附 一定量金屬離子后的陽離子交換樹脂用稀氨漠酸化Br)再生。
[0018] 進一步說明，所述步驟（5)中，反滲透操作條件：溫度為15~45°C，壓力0.7~ 2.1M 化。
[0019] 與PTA生產(chǎn)裝置現(xiàn)有水處理技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： (1)采用新的液-液萃取技術(shù)回收有機物。即采用簇酸烷基醋作為萃取劑，可W較好萃 取廢水中的TA、PT酸等芳香酸有機物回收利用，既減少了PX原料消耗，又避免了PX萃取法所 導(dǎo)致的廢水中PX二次污染;芳香酸有機物回收利用率達(dá)到85% W上。
[0020] (2)利用離子交換法分離金屬催化劑并回收利用。通過經(jīng)樹脂吸附與離子交換回 收金屬催化劑鉆儘離子，回收的鉆儘催化劑可W返回氧化單元使用，鉆儘催化劑回收率達(dá) 至 |J95%W上。
[0021] (3)利用兩級反滲透分離除去水中的微量雜質(zhì)，即除去極少量的可溶性有機物和 金屬離子，透過水作為工藝水返回到精制單元使用，水處理回用率達(dá)到70~85%。
[0022] 本方法具有投資少、能耗低、廢水處理回收率高等優(yōu)點，經(jīng)濟效益顯著。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明實施例PTA生產(chǎn)廢水綜合處理工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0025] W下實施例方法的工藝流程如附圖1所示。
[0026] 實施例1 某PTA裝置生產(chǎn)能力600 kt/a，加氨反應(yīng)的操作條件是:反應(yīng)溫度280~286°C，壓力 6.8~8. IMPa。來自于PTA裝置TA精制單元