一　技術現(xiàn)狀
在未來的10年內(nèi)，聚酯纖維、工程塑料、粉末涂覆樹脂在中國市場將成為一個新消費增長點。它們的原料均來自于精對苯二甲酸（PTA）。FTA裝置污水排放量很大，并且處理費用也相當昂貴。在PTA主流生產(chǎn)技術中，精制單元在生產(chǎn)工藝都需要使用大量脫離子水作為生產(chǎn)溶劑，脫離子水的單位耗量一般均在3~4t/tPTA。即一個年產(chǎn)量在25萬t的精對苯二甲酸裝置每年消耗的脫離子水總量均在100萬t以上，再加上生產(chǎn)脫離子水的處理過程和污水處理過程中的水資源消耗，則該類裝置水的消耗量遠遠超過100萬t，是名副其實的污水大戶。以洛陽石化22.5萬tPTA生產(chǎn)裝置的污水處理費用來看：2001年2100多萬元、2002年1600多萬元，其中還不包括產(chǎn)生這些污水所使用的脫離子費用。由此可見，降低外排污水量是PTA裝置降本節(jié)能的關鍵。

目前，精對苯二甲酸裝置脫離子水的使用都采用一次性的使用方案，國內(nèi)同類裝置中還沒有廢水二次利用的先例。鑒于我國水資源匱乏的總體形勢，針對精對苯二甲酸的生產(chǎn)工藝特點，開發(fā)工藝水二次利用技術，降低水資源消耗是節(jié)能降耗、降本增效、技術開發(fā)的一個重要發(fā)展方向。美國MOTT公司成功地研制出了一種利用金屬粉末燒結的過濾裝置，可有效回收外排污水中的PTA固體，有效地降低了污水處理難度，極大地節(jié)約了水資源。

二　技術分析
2.1原工藝流程存在的缺陷
在AMOCO公司的PTA生產(chǎn)工藝中，精制母液是經(jīng)過離心機轉鼓內(nèi)外轉速差來實現(xiàn)母液和PTA固體的分離，這必然導致母液攜帶一定的PTA顆粒進入母液系統(tǒng)，精制母液經(jīng)過閃蒸冷卻后，其中固含量達到0.5%，既造成浪費，同時又導致污水COD值增高。
在原有工藝中采用母固回收系統(tǒng)，利用布質濾布對固體顆粒進行回收，并將回收的有機物顆粒重新打漿返回氧化配料系統(tǒng)，裝置現(xiàn)在工藝條件可回收40%~50%的有機固體；而采用新型金屬粉末燒結濾芯進行回收過濾可達到98%，利用原有的打漿罐和漿料輸送系統(tǒng)，投資成本低，并有一定的操作經(jīng)驗，不會使氧化反應系統(tǒng)產(chǎn)生大的波動。
2.2環(huán)保和節(jié)能降耗的需要
根據(jù)清潔生產(chǎn)審計工作和環(huán)保的要求，越來越多的PTA生產(chǎn)企業(yè)清醒認識到原有生產(chǎn)工藝已越來越無法滿足市場競爭的需要，要生存就應該進行大量的技術改造，降低生產(chǎn)成本，尋求更大的利益空間。MOTT公司產(chǎn)品國外企業(yè)應用的經(jīng)驗表明，對精制污水采用新型過濾技術后，可以降低污水處理系統(tǒng)的50%COD負荷，同時每生產(chǎn)1tPTA 可降低2~3kg對二甲苯（PX）消耗，能夠有效地提高PX的使用效率。
2.3主要技術內(nèi)容
（1） 采用一種新型的過濾裝置將廢水中的對苯二酸（TA）或PTA過濾出來進行回用。
（2） 采用滲透或反滲透方法將濾液中微量的金屬離子除去，將工藝廢水轉變成純凈的
脫離子水。利用金屬粉末燒結技術制造的濾芯，具有高強度、壽命、耐酸、耐堿、耐高溫、耐腐蝕的特點，濾芯承受的壓力可高達1MPa。根據(jù)裝置的生產(chǎn)實際及母液中所含有機成份分析，利用先進的精細過濾技術對母液中的PTA進行二次回收的條件是完全具備的。MOTT公司過濾器精度最小達到0.2μm，PTA工業(yè)常用的顆粒過濾精度為0.5～2μm，PTA精制污水采和該過濾器后過濾效率可達到98%。
由于精制單元的污水量較大，設計采用并聯(lián)的四臺過濾器、其中二臺在線運行、二臺離線反沖洗或堿洗，利用儀表PLC或現(xiàn)有的DCS進行控制，離線臺進行10分鐘堿洗或壓縮氣反沖洗，確保洗凈過濾器上殘存的有機物質。經(jīng)擴容后，PTA系統(tǒng)母液量已高達每小時80t以上，且污水溫度有效降低至50℃以下時，污水有機介質已完全結晶析出，過濾后打回氧化系統(tǒng)重新進行反應，可以有效地提高產(chǎn)品收率，降低PX單耗。
對濾液進行滲透或反滲透處理，除去其中所含金屬離子，進行二次回用。如果效果理想的話，可重新作為脫離子回用，可有效降低污水排放量，節(jié)約水資源。

三　風險分析
由于目前國內(nèi)沒有成功的經(jīng)驗可以參照，只能依靠外國公司提供的技術資料和報價單進行審核，具有一定的不可預知性。為些，需要認真研究其工藝技術的可靠性，制定嚴謹?shù)墓ぷ鞒绦?，作好各項實驗?shù)據(jù)收集，確保技術改造的一次成功，有效地避風險市場風險。
金屬粉末燒結濾芯是一項新的過濾技術，其性能需要通過生產(chǎn)實際進行考證，但從其組成為哈氏合金、316LSS等來看應該具有一定的耐腐蝕性和良好的過濾效果。即使固體回收僅能達到80%，但對降低污水的COD值，減少PX單耗也具有積極的意義。

四　經(jīng)濟與社會效益
該技術開發(fā)成功將使洛陽石化在PTA生產(chǎn)中擁有自己的技術，可以提升洛陽石化的技術實力。同時對氧化母液固體回收及氧化殘渣的Co、Mn回收技術都有指志意義。
如果能夠使PTA裝置脫離子水的消耗降低50%、即每年少用水50萬t，則年節(jié)約生產(chǎn)成本600萬元；相應減少污水處理費用600萬元?；厥盏腡A或PTA3400t/a，以節(jié)約對二甲苯（按4000元/t）來計算，年節(jié)約原料消耗近千萬元。同時還降低了廢水中難降解的有機成份，具有環(huán)保節(jié)能雙重功效，符合國家產(chǎn)業(yè)、技術發(fā)展方向。
另外，該技術還具有后續(xù)發(fā)展空間，可以擴展到氧化母液回收系統(tǒng)、氧化殘渣的鈷、錳回收系統(tǒng)，減少有機固體損失，降低污水處理難度。
王國范 李海潮