CN103168020B - 通过控制过滤器进料浆液中的%水来提高对苯二甲酸的净化过滤速率 - Google Patents

Abstract

本发明的方法涉及通过控制过滤器进料浆液中的%水来提高对苯二甲酸的净化过滤速率并涉及利用加压过滤从羧酸(典型地为对苯二甲酸)合成中生成的氧化器净化料流回收金属催化剂。

Description

通过控制过滤器进料浆液中的%水来提高对苯二甲酸的净化过滤速率

发明领域

本申请要求2010年8月20日提交的U.S.申请序列号12/860,128的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及通过控制过滤器进料浆液中的%水来提高对苯二甲酸的净化过滤速率并涉及利用加压过滤从羧酸(典型地为对苯二甲酸)合成中生成的氧化器净化料流回收金属催化剂。

发明背景

对苯二甲酸商业上通过在催化剂，例如，Co、Mn、Br和溶剂的存在下氧化对二甲苯来制备。聚酯纤维、薄膜、和树脂的生产中所用的对苯二甲酸必须被进一步处理以去除作为对二甲苯氧化的结果所形成的杂质。

对苯二甲酸（TPA）是用于塑料和纤维应用的聚酯生产中的一种中间产物。制造TPA的商业方法通常基于对二甲苯的重金属催化氧化，通常带有在醋酸溶剂中的溴化物促进剂。由于在实际氧化条件下TPA在醋酸中的有限溶解性，在氧化反应器中经常形成TPA结晶浆液。典型地，从反应器回收TPA氧化器浆液并使用传统的固液分离技术从氧化器母液中分离TPA固体。将含有所述方法中使用的大部分催化剂和促进剂的氧化器母液再循环至氧化反应器。除催化剂和促进剂之外，氧化器母液料流还含有溶解的TPA和许多副产物和杂质。这些副产物和杂质部分来自于对二甲苯进料料流中存在的微量杂质。其它杂质来源于导致产生部分氧化的产物的对二甲苯的不完全氧化。另一些副产物来自于作为对二甲苯至对苯二甲酸的氧化的结果形成的竞争副反应。公开了对苯二甲酸的生产的专利例如U.S专利#4,158,738和#3,996,271通过引用以其整体并入本文至它们不与本文陈述相矛盾的程度。

TPA固体经历固液分离，其中利用新鲜溶剂来置换氧化器母液的大部分液体组分。再循环的氧化器母液料流中的许多杂质对进一步的氧化是相对惰性的。这类杂质包括，例如，间苯二甲酸、邻苯二甲酸和偏苯三酸。也存在可经历进一步氧化的杂质，例如，4-羧基苯甲醛、p-甲苯甲酸和p-甲苯甲醛。氧化惰性杂质在循环时易于在氧化器母液中累积。在氧化器母液中这些惰性杂质的浓度将增加直至达到平衡，此时每种杂质经由TPA产物的去除速率与形成速率和加入到氧化过程中的速率平衡。商业的粗TPA中杂质的常规水平使得其不适于直接用于大多数聚酯应用。

按照惯例，粗TPA已通过转化二甲酯或通过溶解在水中并随后在标准的氢化催化剂上氢化来纯化。最近，二级氧化处理已被用以生产聚合物级TPA。最小化母液中的杂质浓度并从而促进随后的TPA纯化是合意的。在某些情况下，除非利用某些用于从氧化器母液料流中去除杂质的方式，否则不可能制备纯的、聚合物级TPA。

化学加工工业中常用的一种用于从再循环料流去除杂质的技术是抽出或“净化”某些部分的再循环料流。典型地，简单地丢弃净化料流或者，如果经济上有意义，使净化料流经受各种处理以去除不期望的杂质同时回收有价值的组分。一个实例是U.S.#4,939,297，其通过引用以其整体并入本文至它们不与本文陈述相矛盾的程度。控制杂质所必需的净化量是方法依赖性的；不过，净化量等于总氧化器母液料流的10-40%通常对于生产适于作为商业聚合物生产原料的TPA是足够的。在TPA的生产中，维持可接受的杂质浓度（与氧化器净化料流中的金属催化剂和溶剂组分的经济价值相联系）所必需的氧化器母液料流净化百分数使得简单丢弃氧化器净化料流在经济上不具备吸引力。因此，需要一种回收氧化器净化料流中基本上所有有价值的金属催化剂和醋酸同时去除氧化器净化料流中存在的大部分杂质的方法。金属催化剂可以以适于通过直接再循环至对二甲苯氧化步骤而再利用的活化形式回收。

许多专利教导了包含净化方法的对苯二甲酸方法，所述净化方法包括浓缩、过滤、随后萃取。

蒸发浓缩包含醋酸和水的净化进料导致产生相对于净化进料具有更低wt%水含量的超浓缩净化浆液，因为水具有比醋酸低的沸点。例如，包含约94wt%（重量百分数）醋酸和约6wt%水的净化浆液进料在汽化掉净化浆液进料质量的约92wt%之后将仅包含约2.5wt%水。

已发现在对苯二甲酸净化方法中超浓缩净化浆液的过滤速率会根据超浓缩净化浆液中的水的重量百分数而大幅变化。超浓缩净化浆液过滤速率的可变性是该浆液的一种属性并与浆液中固体的粒径分布相关。在本公开中，本发明的有些实施方案公开了用于控制超浓缩净化浆液中的水的重量百分数的方法，其提高了超浓缩净化浆液的过滤速率。

发明概述

本发明涉及从羧酸合成中生成的氧化器净化料流中去除杂质和回收金属催化剂的方法，所述羧酸典型地为对苯二甲酸，该方法包括：

（a）在第一蒸发器区中使在对苯二甲酸方法中形成的包含羧酸、金属催化剂、杂质、水和包含醋酸的溶剂的氧化器净化料流经受蒸发，以生成第一蒸汽料流和浓缩净化料流，和

（b）在混合区中向浓缩净化料流中添加水以生成富水的浓缩净化料流；

（c）在第二蒸发器区中使富水的浓缩净化料流经受蒸发以生成第二富溶剂料流和中度浓缩净化浆液；和

（d）在第三蒸发器区中使中度浓缩净化浆液经受蒸发以生成第三富溶剂料流和超浓缩净化浆液，其中第三蒸发器区包含在约20℃-约70℃的温度下操作的蒸发器；其中超浓缩净化浆液具有约5wt.%-约25wt.%的水含量

（e）在固液分离区中过滤超浓缩净化浆液以形成滤饼和母液

（f）在固液分离区中用洗涤进料洗涤滤饼以形成洗涤过的滤饼、和洗涤滤出液；其中合计(cumulative)至少80%来自超浓缩净化浆液的金属催化剂被通过分离区回收到母液和洗涤液中；和

（g）任选地在固液分离区中将洗涤过的滤饼脱水以形成脱水的滤饼。

（h）将水与母液合并以回收金属催化剂然后使如此形成的水性混合物经受用萃取溶剂萃取以生成萃取料流和包含金属催化剂的萃余料流。

在阅读本公开之后，这些实施方案和其它实施方案对于本领域普通技术人员而言将变得更加显而易见。

附图简要描述

图1显示了本发明的一个实施方案，其中显示了一种通过以下步骤从对苯二甲酸方法中形成的包含醋酸、水、金属催化剂、和氧化杂质的氧化器净化料流中去除杂质的方法：（a）在第一蒸发器区中蒸发一部分的氧化器净化料流以生成浓缩净化料流和包含醋酸和水的第一蒸汽料流；（b）在第一混合区中以可控的方式向浓缩净化料流中添加水以生成富水的浓缩净化料流；（c）在第二蒸发器区中蒸发一部分的富水浓缩净化料流以形成中度浓缩净化浆液料流和包含醋酸和水的第二蒸汽料流；（d）在第三蒸发器区中蒸发一部分的中度浓缩净化浆液料流以形成水含量为5.8%-24.4%的超浓缩净化浆液料流和包含醋酸和水的第三蒸汽料流；（e）从超浓缩净化浆液料流中分离固体并在固液分离区中使该固体经受洗涤进料以形成母液料流、洗涤液料流、和洗涤过的湿滤饼料流；（f）在第二混合区中将水与母液料流和任选的一部分的洗涤液料流混合以形成水性混合物；和（g）在萃取区中向水性混合物中添加萃取溶剂以形成萃取料流和萃余料流；和（h）将萃取料流进料至蒸馏塔以形成萃取溶剂再循环料流和淤泥料流。

图2显示了本发明不同实施方案，其中超浓缩净化浆液的过滤速率根据料流中的%水而大幅变化。

发明详述

在本说明书和随后的权利要求中，将会提及一些术语，它们被定义为具有以下含义：

如在说明书和所附权利要求中使用的，除非上下文清楚地另有说明，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数物。因此，例如，提及管式反应器时包括一个或多个管式反应器。

本文可将范围表示为从“约”一个特定值，和/或至“约”另一个特定值。当这样表达一个范围时，另一个实施方案包括从所述一个特定值和/或至所述另一个特定值。类似地，当值通过使用先行词“约”表示为近似值时，应当理解该特定值构成另一个实施方案。还应理解，每个范围的端点既与另一端点有联系，又独立于另一端点。

“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或环境可能发生也可能不发生，并且该描述包括该事件或环境发生的情形和其不发生的情形。例如，短语“任选地加热”意指物质可能被加热也可能不被加热并且该短语既包括加热的方法又包括不加热的方法。

尽管陈述本发明的广泛范围的数字范围和参数为近似值，但在具体实施例中陈述的数值是尽可能精确地报道的。然而，任何数值都固有地含有由在它们各自的测试测量中出现的标准偏差所必然导致的某些误差。

如在说明书和所附权利要求中使用的，“百分数”或“%”用于表示重量百分数。

在本发明的一个实施方案中，提供了一种如图1所示的从氧化器净化料流101中去除氧化副产物杂质的方法。该方法包括以下步骤。

步骤（a）包括在第一蒸发器区120中使氧化器净化料流101经受蒸发以生成第一蒸汽料流121和浓缩净化料流122。

氧化器净化料流101获自包含对苯二甲酸的羧酸氧化合成方法。产生氧化器净化料流101的一种方法是过滤对苯二甲酸氧化器浆液并收集一部分离开过滤器的母液并将其送至净化方法。而另一个用于产生氧化器净化料流101的方法是对对苯二甲酸氧化浆液进行溶剂交换，置换一部分氧化母液并将其送至净化方法。可将获自对苯二甲酸方法的氧化母液冷却至90℃-45℃的温度并将其送至澄清加压过滤器(如烛式过滤器)以在将其送至净化方法中的第一蒸发器之前去除任何存在的固体。

氧化器净化料流101用作本发明的对苯二甲酸净化方法的进料料流。氧化器净化料流101包含羧酸、水、溶剂、金属催化剂和杂质。杂质包括有机溴化物、腐蚀金属、对二甲苯氧化副产物、和作为对二甲苯中的杂质的结果得到的杂质。有机溴化物可在该氧化反应中用作促进剂。腐蚀金属的实例为铁和铬化合物，其抑制、降低或完全破坏金属催化剂的活性。除催化剂和促进剂之外，氧化器母液料流还含有副产物和杂质。这些副产物和杂质部分来自于对二甲苯进料料流中存在的微量杂质。其它杂质来源于导致产生部分氧化的产物的对二甲苯的不完全氧化。另一些副产物来自于对二甲苯至对苯二甲酸的氧化中的竞争副反应。

羧酸包括经由有机基质的控制氧化产生的芳香羧酸。这类芳香羧酸包括具有至少一个羧酸基团的化合物，所述羧基与作为芳环的一部分的碳原子相连接，所述芳环优选具有至少6个碳原子，更优选仅具有碳原子。该芳环的适合实例包括，但不限于，苯、联苯、三联苯、萘、和其它碳基稠合芳环。适合的羧酸的实例包括，但不限于，对苯二甲酸、苯甲酸、对甲苯甲酸、间苯二甲酸、偏苯三甲酸、萘二甲酸、2,5-二苯基-对苯二甲酸和其混合物。

适合的溶剂包括，但不限于，脂肪族单羧酸，优选含有2-6个碳原子，或苯甲酸和其混合物以及这些化合物与水的混合物。优选地，溶剂为醋酸与水的混合物，质量比为约5:1-约25:1，优选约8:1-约20:1，和最优选约11:1-20:1。贯穿本说明书，醋酸将被称为溶剂。然而，应当理解也可使用其它适合的溶剂，例如之前公开的那些。

在本发明的方法的第一步骤中，通过常规方法在包含蒸发器的第一蒸发器区120中浓缩氧化器净化料流101以生成第一蒸汽料流121和浓缩净化浆液122。蒸发器在大气压或略高于大气压的条件下，通常为1个大气压-约10个大气压，操作。蒸汽料流121包含大部分的水和溶剂，浓缩净化料流122包含未从氧化器净化料流101中去除的剩余水和溶剂。蒸发去除了存在于氧化器净化料流101中的约50wt%-约85wt%的溶剂质量。

步骤（b）将浓缩净化料流122和包含水的料流131送至混合区130以生成富水的浓缩净化料流132。富水的浓缩净化料流132富集水，其中富水的浓缩净化料流132中的重量%水大于浓缩净化料流122。可使用本领域已知的用于混合两种液体料流的任何设备，包括在安装有内部静态混合器的管中混合该两种料流。在本发明的一个实施方案中，操纵加入混合区130的料流131的进料速率（质量/时间），以将下游的超浓缩净化浆液料流152中所含的水的重量百分数控制在约5.0wt%（重量百分数）-约25.0wt%水。控制料流152的水含量的另一个范围为约8.0wt%水-约23.0wt%水。控制料流152的水含量的又一个范围为约11.0wt%水-约21.0wt%水。又一个控制料流152的水含量的范围为约13.0wt%水-约19.0wt%水。第一蒸发器120和混合区130之间的管道应维持在90℃或大于90℃的温度以在所述管道中最小化来自溶液的固体。

步骤（c）使富水的浓缩净化料流132在第二蒸发器区140中经受蒸发以生成第二蒸汽料流141和中度浓缩净化浆液料流142。混合区130和第二蒸发器140之间的管道应维持在80℃或大于80℃的温度以在所述管道中最小化来自溶液的固体量。第二蒸发器区140包含至少一个在真空条件下操作的蒸发器。蒸发可在约20℃-约90℃的温度下进行；另一个范围为约30℃-约80℃。在本发明的一个实施方案中，可浓缩一部分最高100%的蒸汽料流141并返回至第二蒸发器140。这使得在第二蒸发器140中的停留时间允许在不浓缩浆液的情况下使第二蒸发器140中所含的固体的粒径能够长大。这也使得第二蒸发器140中的浆液温度和第二蒸发器中的真空水平能够解耦(decoupling)。

步骤（d）使中度浓缩净化浆液料流142在第三蒸发器区150中经受蒸发以生成第三蒸汽料流151和超浓缩净化浆液料流152。第三蒸发器区150包含至少一个在真空条件下操作的蒸发器。蒸发在约20℃-约70℃的温度下进行；另一个范围为约30℃-约60℃。操作蒸发器120、140、和150的组合以将氧化器净化料流101浓缩至以下状态：其中约75wt%-约97wt%的料流101质量被通过蒸发去除。另一个范围是操作蒸发器120、140、和150的组合以浓缩由料流101表示的氧化器净化料流至以下状态：其中约85wt%-约94wt%的料流101质量被通过蒸发去除。又一个范围是，操作蒸发器120、140、和150的组合以浓缩由料流101表示的氧化器净化料流至以下状态：其中约87wt%-约93wt%的料流101质量被通过蒸发去除。

在本发明的一个实施方案中，超浓缩净化浆液152的状态可为仅具有足够提供可泵送性的溶剂的固液混合物。

步骤（e）包括在过滤区160中过滤超浓缩净化浆液152以形成滤饼164和母液163；和步骤（f）在洗涤区161中用洗涤进料166洗涤滤饼164以形成洗涤过的滤饼165和洗涤液167；和任选地在任选的脱水区162中用气体进料168使洗涤过的滤饼165脱水以形成脱水的滤饼169。在本发明的一个实施方案中，洗涤料流166包含水。

在本发明的一个实施方案中，过滤区160包含至少一个固液分离装置。在本发明的另一个实施方案中，过滤区160和洗涤区161和任选的脱水区162可在一个固液分离装置中或在固液分离区200中的多个装置中实现。该装置的实例包括但不限于连续加压过滤器、连续真空过滤器、间歇式加压过滤器、离心分离机等装置。在本发明的另一个实施方案中，固液分离区和洗涤区和任选的脱水区可在一个装置中实现。这类装置的实例包括但不限于连续加压过滤器、连续真空过滤器、间歇式加压过滤器、离心分离机等装置。

在本发明的一个实施方案中，固液分离区200包含至少一个固液分离装置。在本发明的另一个实施方案中，固液分离区和洗涤区可在一个固液分离装置中实现。该装置的实例包括但不限于连续加压过滤器、连续真空过滤器、间歇式加压过滤器、离心分离机等装置。在本发明的另一个实施方案中，固液分离区和洗涤区和任选的脱水区可在一个装置中实现。该装置的实例包括但不限于连续加压过滤器、连续真空过滤器、间歇式加压过滤器、离心分离机等装置。

一种可适应本发明的方法要求的适合的加压过滤器为BHS-FEST.^TM，转鼓式加压过滤器，虽然也可使用其它可实现要求的操作的加压过滤器。其它可用于固液分离区200的装置的例子包括，但不限于：真空带式过滤器、压滤机、离心分离机、加压叶片式过滤器、和错流过滤器、加压鼓式过滤器和真空鼓式过滤器。加压过滤器可在足以从母液163的溶解物中获得至少80%的金属催化剂回收的温度和压力下操作。优选地，加压过滤器可在约25℃-约80℃的温度、和2巴-6巴表压的压力下操作。

步骤（g）包括在第二混合区170中混合水料流171和母液料流163和任选地一部分洗涤液料流167以形成水性混合物172。在本发明的一个实施方案中，混合区170包含常规的混合器。如果需要，可将水171以足够溶解水性混合物料流172中的金属催化剂的量加至混合区170。

以足以溶解催化剂的量将水料流171加入混合区170得到水性混合物172，其中醋酸与水的比例为约0.7:1-1.4:1，优选约0.8:1-1.3:1，最优选约0.9:1-1.2:1。保持水性混合物172以外部循环回路循环是合意的。可将少量的萃取溶剂181，通常约1-约10重量%，优选小于5重量%，加至混合区170以通过减少固体向容器侧壁的粘附来增强浆液处理。这在图1中由来自料流181的虚线箭头表示。可取但非必须地，在萃取之前使水性混合物172在约60℃-约95℃，另一个范围为约80℃-约90℃，下经受热处理约0.5-约4小时，优选约1-约2小时。通过该处理，有机溴化物反应以生成无机溴化物，其优选保留于萃余料流183中。从而使得连同不希望的杂质一起从系统中净化的含溴化合物的量最小化。该热处理将溴化物转化并使有机杂质的处理简单化。

步骤（h）包括使萃取溶剂181与水性混合物172在萃取区180中接触以形成萃取料流182和萃余料流183。

将水性混合物172输入萃取区180，其中水性混合物172和萃取溶剂181在萃取区180中接触。水性混合物172与萃取溶剂181混合以形成包含溶剂、水、有机杂质和萃取溶剂的萃取料流182（其构成较轻相），以及包含金属催化剂、腐蚀金属和水的萃余料流183。萃取料流182作为顶部料流取出，萃余料流183从萃取区180中萃取器的底部取出。在本发明中，萃取区180的一个实施方案是单级萃取器。

萃取器中所用的萃取溶剂181应当是基本上水不混溶的以最小化有机溶剂在水性馏分中的溶解量。另外，优选萃取溶剂181为共沸剂，其用于促进溶剂从有机萃取物的回收。已证明特别可用的溶剂是乙酸C1-C6烷基酯，特别是乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯，虽然也可使用其它具有适当密度和足够低的沸点的基本上水不混溶的有机溶剂，如对二甲苯。由于其相对低的水可混溶性和出色的共沸行为，乙酸正丙酯和乙酸异丙酯是特别优选的。

可使用约1-4重量份萃取溶剂每份水性混合物的容剂比例来实施萃取。虽然萃取可在室温和压力下操作，但可以将溶剂和萃取器加热至约30℃-约70℃，另一个范围为约40℃-约60℃。虽然萃取料流109包含少量的金属催化剂和腐蚀金属，但基本上所有金属催化剂和大部分剩余腐蚀金属都被包含在较重相，萃余料流183中。

步骤（i）包括在分离区190中分离萃取料流182以形成高沸点有机杂质料流192和回收的萃取溶剂料流191。

萃取料流182包含有机溶剂和有机杂质。萃取料流182可进一步包含醋酸和水，经常以较少的量。可在包含常规蒸馏设备的分离区190中蒸馏萃取料流182。常规蒸馏设备包括，例如，蒸馏塔。

在萃取区180中通过有机溶剂萃取大部分有机杂质。这之所以能够发生是因为有机杂质对有机溶剂显示高度溶解性和对醋酸显示较低的溶解度。通过蒸馏来自萃取器的较轻相，有机溶剂被蒸发，使得有机杂质浓缩于塔底流中。

可将回收的萃取溶剂料流191再循环至萃取区180中的萃取器。高沸有机杂质料流192被作为淤泥从蒸馏塔的底部去除以供处理。

在本发明的一个实施方案中，蒸发器区120、140、和150以连续方式操作而不是间歇式操作。在本发明的一个实施方案中，全部单元作业（区120-190）以连续方式操作而不是间歇式操作。

实施例：

本发明可通过其其它实施方案的以下实施例来进一步阐述，虽然应当理解这些实施例仅用于阐述的目的并不意欲限定本发明范围，除非另有明确说明。

列于表1和图2中的实施例1至9的数据在实验室中产生。这些实施例的一个目标是阐述超浓缩净化浆液料流152中的%水与加压过滤器中超浓缩净化浆液料流152的过滤速率的关系。这些实施例的另一个目标是阐述如何产生具有一定范围的水含量的超浓缩净化浆液料流152。超浓缩净化浆液料流152中的%水为2.5%-25%，超浓缩净化浆液料流152的过滤速率为30kg滤出液/分钟平方米-1110kg滤出液/分钟平方米。

对于每个实验室实验，氧化器净化进料101获自商业工厂，其包含约6%水和94%醋酸。通过在第一蒸发区中在120℃下蒸发去除氧化器净化进料质量的75%，得到包含约4.6%水的浓缩净化料流122。

在实验1和2中，使浓缩净化料流122在约55℃的最终温度下经受额外的蒸发浓缩，得到包含约2.5%水的超浓缩净化浆液152和初始氧化器净化进料的约92%的总蒸发损失。在实验室规模的加压过滤器中过滤所得超浓缩净化浆液，所述加压过滤器在3巴表压压力下操作、过滤面积为20cm²，用水洗涤，并用N₂脱水。通过用总液体质量（母液+洗涤液）除以20cm²的过滤面积并除以过滤时间与洗涤时间之和计算过滤速率。例如，实验1的过滤速率为（507克/20cm²/（345秒+165秒）=0.0497克/cm²·秒或29.8kg/米²·分钟。

在实验3-9中，在混合区中使120℃的浓缩净化料流122连续地与不同量的室温水混合然后使其在约55℃的最终温度下经受额外的蒸发浓缩，得到包含约8重量百分数（wt%）-25wt%水的超浓缩净化料流152。蒸发浓缩期间损失了氧化器净化进料初始质量的约92wt%。在实验室规模的加压过滤器中过滤所得超浓缩净化料流152，所述加压过滤器在3巴表压压力下操作、过滤面积为20cm²，用水洗涤，并用N₂脱水。

有益的是比较实验1和5以了解水向浓缩净化料流122中的加入如何显著地影响各自的所得超浓缩净化料流152的过滤速率。在这两个实施例中，约92%的氧化器净化进料被蒸除。在实施例1中，不向浓缩净化料流122中加入水，导致进料入过滤器的超浓缩净化料流152含2.5%水，且过滤速率为约30kg/米²分钟。在实施例5中，将足够的水加至浓缩净化料流122中以致进料入过滤器的下游超浓缩净化料流152中含有14%水，且该超浓缩净化料流152浆液的过滤速率为1059kg/米²分钟。显然，通过在实施例5中将水加至浓缩净化料流122中，所得下游超浓缩净化料流152的过滤速率从30kg/米²分钟增大至1059kg/米²分钟。这是过滤速率的3530%的增大。

如上所教导的，水的加入不是简单的稀释作用而是在蒸发浓缩期间影响了固体的晶体生长，导致在进料到过滤器的浆液中小颗粒较少。本领域众所周知的是，小颗粒，特别是等于或小于10微米的小颗粒，的存在对浆液过滤速率具有负面影响。如上所教导的，水向浓缩净化浆液122中的加入通过减少超浓缩净化浆液中小于10微米的颗粒的重量%而对进料到过滤器的下游超浓缩净化浆液的过滤速率具有正面影响。如果紧接在过滤之前向超浓缩净化浆液152中加入水，则过滤速率没有实质改进。水的加入必须发生在净化方法中位于最终蒸发浓缩区之前的点。例如，在具有两个蒸发浓缩区的净化方法中水加入步骤可发生第一蒸发浓缩区之后。水的加入也可发生在第一蒸发器区之前，但由于与固液分离区200之前的蒸发浓缩相关的更高能耗，这是不期望的。

由以下图2所描绘的数据可见，控制进入过滤器的超浓缩净化浆液料流进料152中所含的%水为5.8%-24.4%水是合意的。控制料流152的水含量的更优选范围是7.9%水-22.8%水。控制料流152的水含量的进一步更优选范围为10.5%水-20.4%水。控制料流152的水含量的最优选范围为12.5%水-18.9%水。还可见净化方法中加入水以实现该料流152的过滤速率改进的实际位置将位于净化方法中最后的蒸发区之前。

。

Claims (23)

1.一种方法，包括：

（a）在第一蒸发器区中使在对苯二甲酸方法中形成的氧化器净化料流经受蒸发以生成蒸汽料流和浓缩净化料流；其中所述氧化器净化料流包含羧酸、金属催化剂、杂质、水和溶剂，其中所述溶剂包含醋酸；和

（b）在混合区中向所述浓缩净化料流中添加水以生成富水的浓缩净化料流；

（c）在第二蒸发器区中使所述富水的浓缩净化料流经受蒸发以生成富溶剂料流和中度浓缩净化浆液料流；和

（d）在第三蒸发器区中使所述中度浓缩净化浆液经受蒸发以生成第三富溶剂料流和超浓缩净化浆液，其中所述第三蒸发器区包含在20℃-70℃的温度下操作的蒸发器；其中所述超浓缩净化浆液具有5.0wt%-25.0wt%的水含量；

（e）在固液分离区中过滤所述超浓缩净化浆液以形成滤饼和母液；

（f）在所述固液分离区中用洗涤进料洗涤所述滤饼以形成洗涤过的滤饼、和洗涤滤出液。

2.根据权利要求1的方法，其中合计至少80%来自所述超浓缩净化浆液的所述金属催化剂被通过所述分离区回收到所述母液和所述洗涤液中。

3.根据权利要求1的方法，其中通过在步骤（a）、（c）、和（d）中自所述氧化器净化料流蒸发共去除所述氧化器净化料流质量的75%-95%。

4.根据权利要求1的方法，其中将至少一部分洗涤过的滤饼送至氧化区下游的对苯二甲酸产物。

5.根据权利要求1的方法，其中所述超浓缩净化浆液具有8wt%-23%的水含量。

6.根据权利要求1的方法，其中所述超浓缩净化浆液具有11wt%-21%的水含量。

7.根据权利要求1的方法，其中所述超浓缩净化浆液具有13wt%-19%的水含量。

8.根据权利要求1的方法，其中所述固液分离区为在25℃-90℃的温度下操作的加压过滤装置。

9.根据权利要求8的方法，其中所述加压过滤装置包含至少一个过滤器槽并且至少一个过滤器槽积聚了至少0.25英寸深的所述滤饼。

10.根据权利要求1的方法，其中将至少一部分步骤（e）中形成的母液送回至该对苯二甲酸方法的氧化区。

11.根据权利要求8的方法，其中所述加压过滤装置为转鼓式加压过滤器。

12.根据权利要求1的方法，其中将从第一蒸发区送至混合区的浓缩净化料流的温度保持在80℃之上。

13.根据权利要求1的方法，其中在第二蒸发区中的停留时间为30分钟-180分钟。

14.根据权利要求1的方法，其中将母液送至萃取区以产生水性料流和有机料流。

15.根据权利要求14的方法，其中将有机料流送至蒸馏塔以回收萃取溶剂和包含氧化副产物杂质的废淤泥料流。

16.根据权利要求15的方法，其中对于8%-23%的所述超浓缩净化浆液的水含量，在所述固液分离区中超浓缩净化浆液的过滤速率高于所述范围之外的任何水浓度的超浓缩净化浆液的过滤速率。

17.根据权利要求15的方法，其中对于11%-21%的所述超浓缩净化浆液的水含量，在所述固液分离区中超浓缩净化浆液的过滤速率高于所述范围之外的任何水浓度的超浓缩净化浆液的过滤速率。

18.根据权利要求15的方法，其中对于13%-19%的所述超浓缩净化浆液的水含量，在所述固液分离区中超浓缩净化浆液的过滤速率高于所述范围之外的任何水浓度的超浓缩净化浆液的过滤速率。

19.根据权利要求1的方法，其中溶剂为醋酸与水的混合物，比例为8:1-20:1。

20.根据权利要求1的方法，其中操纵加入混合区的水的质量以将下游的超浓缩净化浆液料流中所含的%水控制在10%-20%水。

21.根据权利要求1的方法，其中操纵加入混合区的水的质量以将下游的超浓缩净化浆液料流中所含的%水控制在13%-18%水。

22.根据权利要求1的方法，其中操纵加入混合区中加入的水的质量以将下游超浓缩净化浆液料流中所含的%水控制在8%-23%水。

23.根据权利要求19的方法，其中醋酸与水的比例为11:1-20:1。