[發明專利]一種PTA生產廢水綜合處理回用方法

在審

• 申請號: 201510987753.0
• 申請日: 2015-12-24
• 公開（公告）號: CN105585212A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 雷玲;錢枝茂;張逸飛
• 申請（專利權）人: 南京科技職業學院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F9/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明涉及一種PTA生產廢水綜合處理回用方法，該廢水來自于精對苯二甲酸 (PTA)生產裝置的精制單元，屬于化工生產工業水處理技術領域。

背景技術

精對苯二甲酸(PurifiedTerephthalicAcid簡稱PTA)是一種重要的有機化工 原料，主要用于生產聚對苯二甲酸乙二酯(簡稱PET)，并進一步生產合成樹脂、聚酯纖維等。 PTA典型生產工藝分兩步，第一步是PX氧化單元，以對二甲苯(PX)為原料，Co²⁺/Mn²⁺/Br^-為催 化劑,醋酸(HAC)為溶劑，PX與空氣中的氧氣反應(反應溫度191~201℃，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，以Pd/C為催化劑，經加氫反應(反應溫度280~286℃，壓力6.8~8.1MPa)，除去對羧 基苯甲醛(4-CBA)等雜質，再經過結晶、過濾、干燥等過程，得到PTA產品。

由于在對苯二甲酸(TA)精制過程中采用水作為溶劑，會產生一定濃度的有機廢 水，該廢水組成復雜，廢水中含有一定量的芳香羧酸，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)，少量的鈷、錳、鈉等金屬離子。這些物質若直接 排入環境，不僅造成資源浪費，還會造成較嚴重的環境污染，因此必需對PTA廢水進行有效 處理。處理PTA生產廢水主要有生化處理技術和物化處理技術。

目前生產上主要采用的是厭氧-好氧(A/O)兩段生化處理技術。文獻CN103588349A 公開了一種采用預處理-厭氧-好氧結合的生化處理工藝，經過處理后的出水達到國家排放 標準(COD_Cr＜100mg/L)。厭氧-好氧(A/O)兩段生化處理技術，雖然目前生產上應用較廣，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 以達標排放為目的，很少回收利用。隨著PTA生產裝置的大型化(年產210萬噸及以上),生 化處理技術已經不能適用大規模的廢水處理（每生產1噸PTA產生3噸廢水）。開發高效節能 的PTA廢水物化處理組合工藝技術勢在必行。

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，達到回用的目的。但是，該方法萃余相中溶解有少量PX，PX 進入反滲透系統，容易破壞反滲透膜。

文獻CN101941901A也公開了一種PTA精制廢水母固回收方法，采用液-液萃取法處 理PTA精制廢水，以PX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 TA和PT酸等有機物，達到廢水回用的目的。

此外，文獻CN102139970A公開了一種微濾-萃取-樹脂吸附處理PTA生產廢水的方 法；文獻CN102874955A也提出了一種萃取-微濾-樹脂吸附處理PTA精制廢水的組合工藝。 以上這些文獻均是基于PX萃取為主的組合工藝，雖然實現了處理水的回用，但存在以下缺 點：①萃取過程均采用PX為萃取劑，增加了原料PX消耗；②萃取時萃取劑PX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PX，在后 面工序中萃取劑PX難以去除干凈，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會影響加氫精制單元，并影響PTA質量。因此，目前以 PX萃取法為主的組合工藝難以實現工業上大規模PTA生產廢水處理。

為了克服現有PTA生產廢水生化處理技術以及物化處理組合工藝技術上的缺點， 有必要開發出一種高效、節能、實用的PTA廢水處理組合工藝技術。本發明提供了一種PTA 生產廢水綜合處理回用方法，采用新的液-液萃取技術，即提出采用羧酸烷基酯作為萃取 劑，可以較好萃取廢水中的芳香羧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，使處理后產水達到工藝水標準，可以返回到精制單元使用。

發明內容