[發(fā)明專利]一種利用對二甲苯氧化殘渣的發(fā)電的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810316160.5
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN110357783A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜文強(qiáng);徐杰;石松;孫穎;高進(jìn);鄭璽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: C07C69/82
• 分類號: C07C69/82;C07C67/08;C07C67/54;F01D15/10;F22B1/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發(fā)明公開了一種利用對二甲苯氧化殘渣的發(fā)電的方法，該方法向氧化殘渣中加入低碳醇和催化劑，經(jīng)過催化溶解酯化得到混合液體酯，回收大部分固體殘渣，能夠減少90％以上的固體廢棄物排放。所得到的混合液體酯能夠供蒸汽鍋爐燃燒，產(chǎn)生的蒸汽通向汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。該方法使對二甲苯液相氧化殘渣得到了綜合利用，大大減少了固體廢棄物的排放，同時作為燃料發(fā)電，具有很高的綜合經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)化工領(lǐng)域，具體地說是一種利用對二甲苯氧化殘渣的發(fā)電的方法。

背景技術(shù)

對苯二甲酸是重要的大宗有機(jī)化工原料，目前主要是由對二甲苯氧化得到。在對二甲苯液相氧化制備對苯二甲酸會產(chǎn)生大量的芳香酸類殘渣，其中的主要成分包括，對苯二甲酸，鄰苯二甲酸，苯甲酸，甲基苯甲酸，對羧基苯甲醛等。而這些固體殘渣酸性很高，直接的填埋等處理方法會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，有必要進(jìn)行改進(jìn)。這些固體殘渣的成分復(fù)雜，隨氧化條件的波動各種組分含量變化也很大，單獨(dú)回收某種組分意義不大。而這種固體殘渣直接燃燒由于酸值高，堆積緊密等原因從而導(dǎo)致燃燒不充分，不適宜作為燃料。如果能夠?qū)堅械姆枷闼犷惢衔锿ㄟ^酯化轉(zhuǎn)化得到酸值較低的液體燃料，則其可以作為動力鍋爐的燃料從而進(jìn)行發(fā)電。該方法可以為PTA殘渣的處理提供一種新的解決方法，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

為了減少對二甲苯液相氧化工藝中固體廢棄物的排放，提高資源的綜合利用率，本發(fā)明提供了一種用于對二甲苯液相氧化殘渣的處理方法。該方法利用PTA(對苯二甲酸)殘渣中有機(jī)酸含量高的特點(diǎn)，利用酯化反應(yīng)，向殘渣中加入低碳醇和催化劑，通過催化溶解酯化過程，將PTA固體殘渣轉(zhuǎn)化為酸值較低的液體燃料，作為動力鍋爐的燃料從而進(jìn)行發(fā)電。該方法可以為PTA殘渣的處理提供一種新的解決方法，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

按照本發(fā)明，一種利用對二甲苯氧化殘渣的發(fā)電的方法，該方法向PTA氧化殘渣中加入低碳醇和催化劑，經(jīng)過催化溶解酯化得到混合液體酯，所得到的混合液體酯能夠供蒸汽鍋爐燃燒，產(chǎn)生的蒸汽通向汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

按照本發(fā)明，所述的低碳醇選自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇中的一種或者兩種以上。

按照本發(fā)明，所述的催化劑為鹽酸，硝酸，硫酸，硫酸氫鉀，對甲苯磺酸，鈦酸烷基酯，氧化亞錫，氧化鋁或酸性分子篩中的一種或兩種以上。

按照本發(fā)明，所述催化溶解酯化的反應(yīng)器為密閉釜式反應(yīng)器，氧化殘渣加入到反應(yīng)器中，低碳醇，攪拌加熱至相應(yīng)的溫度，一定時間后，停止反應(yīng)，進(jìn)行靜置進(jìn)行固液分離。

按照本發(fā)明，所加入的低碳醇質(zhì)量為固體殘渣質(zhì)量的1-40倍，優(yōu)選為2-3倍；所加入催化劑的質(zhì)量為固體殘渣質(zhì)量的0.5-60％，優(yōu)選為1-5％。

按照本發(fā)明，所述的酯化溫度為60-250℃，優(yōu)選為180-220℃，壓力為0.05-2.0MPa，優(yōu)選為1-1.5Mpa，時間為1-10h，優(yōu)選為3-5h。

按照本發(fā)明，所述方法還包括酯化后的對混合粗酯產(chǎn)品精制的過程。所述精制的步驟為分水和精餾，分水為靜置分層除去水層，閃蒸為除去所得有機(jī)相中的低沸點(diǎn)物質(zhì)。

按照本發(fā)明，將所得的混合酯按照體積比為1:5-1:15的比例輸送氧氣進(jìn)行燃燒對蒸汽鍋爐加熱，并將蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽收集起來使用供氣管通向汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

本發(fā)明的有益效果

1.本發(fā)明的PTA氧化殘渣經(jīng)過催化溶解酯化過程，得到混合粗酯，未溶解的固體殘渣則作為廢棄物處理，可以減少90％以上的固體殘渣的排放，將原本進(jìn)行簡單填埋的廢棄物進(jìn)行高效回收和再利用，符合目前綠色經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好的發(fā)展主題。

2.混合粗酯經(jīng)過分水、閃蒸后，其酸值大大降低，可以作為液體燃料進(jìn)行燃燒，通過本發(fā)明的處理方法，提高了氧化殘渣的利用率，具有綜合經(jīng)濟(jì)型，具有明顯的工業(yè)推廣價值。

附圖說明