專利名稱：用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
對苯二甲酸通過在150至210°C下在乙酸中在鈷-錳溴化物催化劑體系(醋酸鈷、 醋酸錳、和溴化氫)中利用空氣來液相氧化對二甲苯而生產(chǎn)。鈷、錳和溴的相對重量比是重 要的，并且典型值為錳鈷比率3 1，而鈷溴比率1 5。在對苯二甲酸生產(chǎn)廠的反應(yīng) 器和結(jié)晶器中，大多數(shù)對苯二甲酸從母液中結(jié)晶出來并且通過過濾而分離。母液主要包括 乙酸和有機(jī)化合物，如間苯二酸(異酞酸)、苯甲酸和對苯二甲酸，以及無機(jī)化合物如鈷和 錳以及鐵、鎳、鉻和鈉。一般慣例是將較大部分的經(jīng)回收的母液再循環(huán)至氧化反應(yīng)以便部分 回收催化劑并且促進(jìn)氧化反應(yīng)同時將較少的部分吹掃至溶劑回收系統(tǒng)，使得將反應(yīng)中的雜 質(zhì)和副產(chǎn)物的水平保持在容許的限度內(nèi)。在溶劑回收系統(tǒng)中，使母液吹掃經(jīng)受蒸發(fā)以除去 相當(dāng)大部分的留在包含有機(jī)化合物以及重金屬催化劑的濃縮物中的乙酸和水。下文稱作反 應(yīng)器流出物的濃縮物通常通過在爐中焚化來處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于從來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物中回 收有價值的物質(zhì)的方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于從來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物中 回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的方法，該 方法包括以下步驟用水以重量比1 1至1 12來稀釋來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流 出物并且在攪拌下將流出物的稀釋物冷卻到5至20°C ；從富含有機(jī)化合物的固相中分離富 含用過的氧化催化劑的水相；以及濃縮水相以回收用過的氧化催化劑和水。優(yōu)選地，用水稀釋流出物以重量比1 10來進(jìn)行，并且在5_15°C下冷卻流出物的 稀釋物。優(yōu)選地，水相和固相的分離通過固液分離法來進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式， 水相的濃縮通過蒸發(fā)水相來進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式，水相的濃縮通過在攪拌 下用堿處理以將PH調(diào)節(jié)至7到8之間經(jīng)過沉淀，接著通過過濾來分離沉淀物而進(jìn)行。優(yōu)選 地，所述堿是蘇打灰，并且優(yōu)選地，所述沉淀物用乙酸處理以將用過的氧化催化劑轉(zhuǎn)化成乙 酸鹽。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式，水相的濃縮通過膜分離法來進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備， 該設(shè)備包括帶有夾套的稀釋和冷卻罐(帶有夾套的稀釋連同冷卻的罐，jacketed dilution cum chilling tank)，所述帶有夾套的稀釋和冷卻罐設(shè)置有攪拌器并連接至對于來自對苯 二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物的入口管路以及稀釋水入口管路，稀釋和冷卻罐的夾套連接至冷卻單元；固液分離器，其入口連接至稀釋和冷卻罐的出口 ；閃蒸罐(flasher drum)，所述 閃蒸罐設(shè)置有再沸器并連接至固液分離器的出口 ；以及冷凝器，其入口連接至閃蒸罐的蒸 氣出口。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備， 該設(shè)備包括帶有夾套的稀釋和冷卻罐，所述帶有夾套的稀釋和冷卻罐設(shè)置有攪拌器并連接 至對于來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物的入口管路以及稀釋水入口管路，稀釋和冷卻 罐的夾套連接至冷卻單元；固液分離器，其入口連接至稀釋和冷卻罐的出口 ；沉淀槽，所述 沉淀槽設(shè)置有攪拌器并連接至固液分離器的出口，所述沉淀槽進(jìn)一步設(shè)置有堿定量給料管 路(alkali dosing line)和CO2出口管路；過濾器，其入口連接至沉淀槽的出口；以及催化 劑再生罐，所述催化劑再生罐設(shè)置有攪拌器并連接至過濾器的出口，所述催化劑再生罐進(jìn) 一步設(shè)置有乙酸定量給料管路、CO2出口管路和回收的催化劑出口管路。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備， 該設(shè)備包括帶有夾套的稀釋和冷卻罐，所述帶有夾套的稀釋和冷卻罐設(shè)置有攪拌器并連接 至對于來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物的入口管路以及稀釋水入口管路，稀釋和冷卻 罐的夾套連接至冷卻單元；固液分離器，其入口連接至稀釋和冷卻罐的出口 ；以及儲罐，其 入口連接至固液分離器的出口，并且其出口連接至膜分離器陣列裝置。下面是參照附圖的本發(fā)明的詳細(xì)描述，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的用于從來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物 中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施方式的用于從來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出 物中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備的流程圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施方式的用于從來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出 物中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備的流程圖。如附圖的圖1中所示的設(shè)備IA包括設(shè)置有攪拌器3的帶有夾套的稀釋和冷卻罐 2。所述罐的夾套標(biāo)記為4。5是用于使罐2的夾套中的冷卻劑(未示出)經(jīng)由標(biāo)記為6和 7的再循環(huán)管路再循環(huán)的冷卻單元。罐2連接至反應(yīng)器流出物入口管路8和稀釋水入口管 路9。10是固液分離器，其入口經(jīng)由管路11連接至罐2的出口。固液分離器的沉積物出口 管路標(biāo)記為12。13是閃蒸罐，其中回收的催化劑排出管路標(biāo)記為14。15是設(shè)置有閃蒸罐 的再沸器。16是冷凝器，其入口經(jīng)由管路17連接至閃蒸罐的蒸氣出口。冷凝器的出口連接 至回收水管路18，回收水管路18又連接至稀釋水入口管路9。冷凝器的冷卻劑入口和出口 分別標(biāo)記為19和20。將來自對苯二甲酸生產(chǎn)廠(未示出)的約80至90°C的反應(yīng)器流出 物(未示出)經(jīng)由流出物入口管路8而供給(進(jìn)料)到罐2中。將稀釋水(未示出)經(jīng)由 稀釋水入口管路9而供給到罐2中。流出物的稀釋在罐2中在用攪拌器3的攪動下利用水 以重量比1 1至1 12，優(yōu)選1 10而進(jìn)行。在5-20°C下，優(yōu)選5-15°C下通過使來自冷 卻單元的冷卻劑(未示出)在罐2的夾套中循環(huán)來冷卻罐2中的流出物稀釋物。由于稀釋 和冷卻，流出物中存在的有機(jī)化合物凝固。使富含用過的氧化催化劑的水相與富含有機(jī)化 合物的固相在固液分離器中分離。固相通過沉積物出口管路12排出。水相在閃蒸罐中閃 蒸。再沸器使水相再沸并供給到閃蒸罐中。富含用過的氧化催化劑的濃縮物通過回收催化 劑排出管路14收集。主要包含水的氣相通過管路17供給到冷凝器16中，并且在冷凝器中
4冷凝。在冷凝器中回收的水經(jīng)由回收水管路18而被供給到罐2中。如附圖的圖2中所示的設(shè)備IB包括設(shè)置有攪拌器22的沉淀槽21。23是設(shè)置有 沉淀槽的堿定量給料管路。M是沉淀槽的CO2氣體出口。該沉淀槽經(jīng)由管路25連接至固 液分離器的出口。沈是經(jīng)由管路26a連接至沉淀槽的出口的過濾器。27是過濾器的濾液 出口管路。觀是催化劑再生罐，其入口經(jīng)由管路27a連接至過濾器的出口。再生罐觀設(shè)置 有攪拌器四。30是設(shè)置有再生罐的乙酸定量給料管路。31是再生罐的CO2氣體出口。32 是再生罐的回收催化劑出口管路。將來自固液分離器的水相在攪動下在沉淀槽21中用堿 優(yōu)選蘇打灰進(jìn)行處理，以使有機(jī)催化劑沉淀。在7-8的pH下進(jìn)行沉淀。在過濾器中過濾包 括用過的催化劑的漿料，并將固相供給到再生罐中。濾液，即，回收的水經(jīng)由濾液出口管路 27而排出。在再生罐中通過在攪動下用乙酸處理而將催化劑轉(zhuǎn)化成乙酸鹽并且經(jīng)由出口管 路32收集。如附圖的圖3中所示的設(shè)備IC包括儲罐33，其入口經(jīng)由管路34連接至固液分離 器10的出口。多個膜分離器標(biāo)記為35、36、37和38。膜分離器35的入口經(jīng)由管路39連 接至儲罐33的出口。膜分離器35的排出管路(reject line) 40連接至洗滌槽41，該洗滌 槽41又經(jīng)由管路42連接至膜分離器36的入口。43是排出儲罐，其連接至膜分離器36的 排出管路44并且經(jīng)由管路45進(jìn)一步連接至膜分離器37的入口。46是經(jīng)由管路47a連接 至膜分離器37的回收催化劑儲罐。儲罐46的回收催化劑出口管路標(biāo)記為47b。膜分離器 35,36和37的分別標(biāo)記為48、49和50的出口管路經(jīng)由管路51連接至膜分離器38的入口。 52是接近膜分離器38的入口跨過管路51而連接的堿定量給料管路。53是連接至膜分離 器38的出口和稀釋水入口管路9的回收水管路。M是連接至管路53和沖洗槽41的交叉 管路。陽是膜分離器38的廢水出口管路。來自固液分離器10的水相儲存在罐33中。水 相在膜分離器35中經(jīng)歷反滲透。對包含用過的催化劑的固相在沖洗槽41中進(jìn)行洗滌，并 在膜分離器36中經(jīng)受另外的滲透。將來自膜分離器36的排出物(廢物，reject)儲存在儲 罐43中并供給到膜分離器37中。在膜分離器37中使排出物進(jìn)一步經(jīng)受反滲透。收集回 收的催化劑并儲存在罐46中并經(jīng)由出口管路47b回收。來自膜分離器35、36和37的滲透 物在膜分離器38中進(jìn)一步經(jīng)受反滲透。進(jìn)入膜分離器38中的進(jìn)料用堿優(yōu)選苛性鈉進(jìn)行定 量給料，以便使有機(jī)化合物(如果有的話)凝固。進(jìn)行堿處理以將PH調(diào)節(jié)至7到8之間。 廢水經(jīng)由廢水排出管路55排出，而回收水一部分供給到入口管路9中而一部分供給到?jīng)_洗 槽41中。根據(jù)本發(fā)明，代替通過焚化處理，反應(yīng)器流出物中的有價值的物質(zhì)，S卩，用過的氧 化催化劑和水因此被回收并被再利用。下列實(shí)驗(yàn)實(shí)施例示出了本發(fā)明而并沒有限制本發(fā)明 的范圍。實(shí)施例1(a)在附圖的圖1的典型設(shè)備中，在攪動下用水以1 1、1 2、1 5、1 8、 1 10和1 12的重量比對90°C的反應(yīng)器流出物(50升)進(jìn)行稀釋，并冷卻至10°C。有 機(jī)物質(zhì)如鈷和錳的回收百分比分別為9、21、53、77、91、92和10、25、62、85、94、99。(b)為了使反應(yīng)器中的有機(jī)物質(zhì)和副產(chǎn)物的雜質(zhì)水平保持在容許的限度內(nèi)，通過 將反應(yīng)器流出物的冷卻溫度改變成5°C、10°C和15°C來進(jìn)行幾個實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)有機(jī)物質(zhì)的總 回收百分比分別為80,84和87。
(c)將1 10稀釋度和10°C的冷卻溫度的回收溶液通過蒸發(fā)來濃縮以回收80% 至85%的水。實(shí)施例2在附圖的圖2的典型設(shè)備中，在攪動下用水以1 10的重量比對90°C的反應(yīng)器流 出物(50升)進(jìn)行稀釋，并冷卻至10°C。有機(jī)催化劑的沉淀利用蘇打灰的添加來進(jìn)行，直到 溶液的PH變成7至8。進(jìn)行另外的乙酸添加從而將碳酸鹽轉(zhuǎn)化成乙酸鹽。發(fā)現(xiàn)鈷和錳的回 收百分比分別為95和94。實(shí)施例3在附圖的圖3的典型設(shè)備中，在攪動下以1 10的重量比對90°C的反應(yīng)器流出 物(50升)進(jìn)行稀釋，并冷卻至10°C。發(fā)現(xiàn)鈷和錳的回收百分比分別為98和99。還通過 加入苛性堿直到滲透物的PH變成7至8來使剩余的有機(jī)物從第一膜分離器至第三膜分離 器的滲透物中沉淀，然后使溶液通過第四膜分離器來回收水。發(fā)現(xiàn)水的回收百分比在35至 40的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的方法，所述方法包括以下步驟 用水以重量比1 1至1 12來稀釋來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物并且在攪拌下 將流出物的稀釋物冷卻到5°C至20°C ；從富含有機(jī)化合物的固相中分離富含用過的氧化催 化劑的水相；以及濃縮所述水相以回收所述用過的氧化催化劑和水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用水稀釋所述流出物以重量比1 10進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述流出物的稀釋物在5至15°C下冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述水相和固相的分離通過固液分 離法來進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述水相的濃縮通過蒸發(fā)所述水相 來進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述水相的濃縮通過在攪拌下用堿 處理以將pH調(diào)節(jié)至7到8之間經(jīng)過沉淀，接著通過過濾來分離沉淀物而進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述堿是蘇打灰。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，用乙酸處理所述沉淀物以將所述用過的氧化 催化劑轉(zhuǎn)化成乙酸鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述水相的濃縮通過膜分離法來進(jìn)行。
10.一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備，所述設(shè)備包括帶有夾套 的稀釋和冷卻罐，所述帶有夾套的稀釋和冷卻罐設(shè)置有攪拌器并連接至對于來自所述對苯 二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物的入口管路以及稀釋水入口管路，所述稀釋和冷卻罐的夾套連 接至冷卻單元；固液分離器，所述固液分離器的入口連接至所述稀釋和冷卻罐的出口 ；閃 蒸罐，所述閃蒸罐設(shè)置有再沸器并連接至所述固液分離器的出口 ；以及冷凝器，所述冷凝器 的入口連接至所述閃蒸罐的蒸氣出口。
11.一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備，所述設(shè)備包括帶有夾套 的稀釋和冷卻罐，所述帶有夾套的稀釋和冷卻罐設(shè)置有攪拌器并連接至對于來自所述對苯 二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物的入口管路以及稀釋水入口管路，所述稀釋和冷卻罐的夾套連 接至冷卻單元；固液分離器，所述固液分離器的入口連接至所述稀釋和冷卻罐的出口 ；沉 淀槽，所述沉淀槽設(shè)置有攪拌器并連接至所述固液分離器的出口，所述沉淀槽進(jìn)一步設(shè)置 有堿定量給料管路和(X)2出口管路；過濾器，所述過濾器的入口連接至所述沉淀槽的出口 ； 以及催化劑再生罐，所述催化劑再生罐設(shè)置有攪拌器并連接至所述過濾器的出口，所述催 化劑再生罐進(jìn)一步設(shè)置有乙酸定量給料管路、CO2出口管路和回收催化劑出口管路。
12.一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備，所述設(shè)備包括帶有夾套 的稀釋和冷卻罐，所述帶有夾套的稀釋和冷卻罐設(shè)置有攪拌器并連接至對于來自所述對苯 二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物的入口管路以及稀釋水入口管路，所述稀釋和冷卻罐的夾套連 接至冷卻單元；固液分離器，所述固液分離器的入口連接至所述稀釋和冷卻罐的出口 ；以 及儲罐，所述儲罐的入口連接至所述固液分離器的出口，并且所述儲罐的出口連接至膜分 離器陣列裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于從對苯二甲酸生產(chǎn)中回收有價值的物質(zhì)的方法。該方法包括以下步驟用水以重量比1∶1至1∶12來稀釋來自對苯二甲酸生產(chǎn)的反應(yīng)器流出物以及在攪拌下將流出物的稀釋物冷卻到5℃至20℃。使富含用過的氧化催化劑的水相從富含有機(jī)化合物的固相中分離，并且進(jìn)行濃縮以回收用過的氧化催化劑和水。本發(fā)明還提供了用于從反應(yīng)器流出物中回收有價值的物質(zhì)的設(shè)備。
文檔編號B01J38/62GK102137707SQ200980133728
公開日2011年7月27日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者喬古勒·蘇布哈什, 加德格·拉賈拉姆, 薩達(dá)·蘇布哈什, 阿杜里·帕瓦恩庫瑪, 馬休·托馬斯 申請人:瑞來斯實(shí)業(yè)公司