PTA 氧化残渣气化脱羧制备芳烃研究
2022-08-13王云亮付帅明张玲玲余逸梵黄正梁阳永荣
化学反应工程与工艺 2022年3期
关键词:催化剂
王云亮,付帅明,张玲玲,余逸梵,黄正梁,3,阳永荣,3
1.中国石化扬子石油化工有限公司化工厂,江苏 南京 210048;
2.浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江 杭州 310027;
3.浙江省化工高效制造技术重点实验室,浙江 杭州 310027
精对苯二甲酸(PTA)氧化残渣是精制对苯二甲酸工艺中由二甲苯氧化单元所产生的固体废弃物,主要组分为芳香酸,如苯甲酸、对/间/邻苯二甲酸,此外还有少量钴锰催化剂以及二甲苯氧化中间产物和副反应产物等其他杂质[1-2]。目前处理PTA 氧化残渣的方法主要采用焚烧或掩埋法,该方法不仅处理成本高,浪费了残渣中的有机酸资源,而且危害环境[1,3];也可利用物性差异将残渣中钴锰金属、苯甲酸和苯二羧酸混合物分别分离回收,该方法中回收的苯二羧酸混合物利用价值不高,再精制的成本较高[4-5];或者将残渣中芳香酸催化脱羧制备芳烃,该方法可适用于不同芳香酸组成的残渣,且所得芳烃混合液易于进一步分离精制[2],尤其是该方法还可以利用芳香酸的升华挥发特性将残渣气化后进行催化脱羧反应[6],避免了液相进料脱羧反应中溶剂的使用、难溶、毒化、能耗等问题,同时在残渣气化灰分中富集、回收钴锰,对资源有效利用和环境保护有十分重要的意义,同时又能获得较高的经济效益。
在芳香酸脱羧催化剂的研究中,对具有较强脱氧能力的ZSM-5 分子筛研究较多。Mortensen 等[7]发现,对多数高含氧量(如羧基、酮和醚)的生物质及其衍生物,ZSM-5 分子筛催化其热解所得的产物中芳烃和烯烃的收率最高,ZSM-5 对羧基及酮基的强脱氧能力可促进脂肪酸如油酸、棕榈油向烃类的转化。……
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