JP2006503087A - ポリエステルの製造に用いるのに適したカルボン酸/ジオール混合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明においては、実質的に乾燥カルボン酸固体を単離することなく、脱色カルボン酸溶液から、ポリエステル製造の原料物質として適したカルボン酸/ジオール混合物を得る方法を提供する。更に詳しくは、本発明においては、乾燥テレフタル酸固体を実質的に単離することなく、脱色テレフタル酸溶液から、ポリエステル製造の原料物質に適したテレフタル酸/エチレングリコール混合物を得る方法を提供する。
Description
本発明は、実質的に乾燥カルボン酸固体を単離することなく、脱色されたカルボン酸溶液(脱色カルボン酸溶液)からカルボン酸/ジオール混合物を得る方法に関する。更に詳しくは、本発明は、実質的に乾燥テレフタル酸固体を単離することなく、脱色テレフタル酸溶液から、ポリエステル製造用原料物質として適したテレフタル酸/エチレングリコール混合物を得る方法に関する。
熱可塑性ポリエステルは、高分子に製造されたときに有用な段階成長ポリマー(step
growth polymer)である。ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステルを製造する、一般的な方法の第一段階は、エステル化反応又はエステル交換反応段階であり、そこでは二酸(典型的にはテレフタル酸)が適当なジオール(典型的にはエチレングリコール)と反応して、ビス(ヒドロキシアルキル)エステル及び若干の線状オリゴマーを与える。この段階で水が発生し、そして通常は分別蒸留により除去される。
growth polymer)である。ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステルを製造する、一般的な方法の第一段階は、エステル化反応又はエステル交換反応段階であり、そこでは二酸(典型的にはテレフタル酸)が適当なジオール(典型的にはエチレングリコール)と反応して、ビス(ヒドロキシアルキル)エステル及び若干の線状オリゴマーを与える。この段階で水が発生し、そして通常は分別蒸留により除去される。
ポリエチレンテレフタレート及びその他のポリエステルを製造するという目的に従って、多くの特許文献が、原料物質として適したテレフタル酸/エチレングリコール混合物の製造方法が記載されている。通常、これらの発明には、原料物質としての精製テレフタル酸固体及び液体のエチレングリコールを混合する特定の方策について記載されている。更に、文献の実質的な要部は、PET製造に用いるのに適した、精製テレフタル酸を粉末形体で製造することに向けられている。本発明の目的は、実質的に乾燥テレフタル酸固体を単離せずに、脱色テレフタル酸溶液から、ポリエステル製造のための原料物質として適したテレフタル酸/エチレングリコール混合物を得る方法について記載することである。
精製テレフタル酸固体を製造する多くの方法が開発されてきており、商業的に利用可能である。通常、精製テレフタル酸固体は、粗テレフタル酸が製造される多段階工程において製造されている。粗テレフタル酸は、市販のPETにおける原料物質として直接使用するには十分な品質を有していない。その代わりに、粗テレフタル酸は、通常、精製テレフタル酸固体に精製される。
p−キシレンの液相酸化により粗テレフタル酸が製造される。粗テレフタル酸は水に溶解し、そして4−カルボキシベンズアルデヒドを、より水溶性の高い誘導体であるp−トルエン酸に転化させるために、そして特質上黄色の化合物を無色の誘導体に転化させるために、水素化される。最終の精製テレフタル酸生成物中の4−カルボキシベンズアルデヒド及びp−トルエン酸はいずれもPET製造におけるテレフタル酸とエチレングリコールの間の縮合反応の間、連鎖停止剤として作用するので、重合工程に対しては特に有害である。典型的な精製テレフタル酸には、重量基準で、100万部当り25部(ppm)未満の4−カルボキシベンズアルデヒド及び150ppm未満のp−トルエン酸が含まれているに過ぎない。
粗テレフタル酸には、典型的には、不純物として、重量基準で、100万部当り800〜7,000部(ppm)の4−カルボキシベンズアルデヒド及び200〜1,500ppmのp−トルエン酸が含まれている。粗テレフタル酸には、より少ない量(20〜200ppm範囲)の、ベンジル、フルオレノン及び/又はアントラキノン構造を有する黄色芳香族化合物も含まれており、それらはp−キシレンの酸化反応の間に起こるカップリング副反応によりもたらされる不純物としての、特質上黄色の化合物である。粗テレフタル酸を精製することは、原料物質として精製テレフタル酸が求められる、ポリエステル繊維の原料物質として使用するときに、必要である。
そのような精製方法には、典型的には、粗テレフタル酸に水を加えて粗テレフタル酸溶液を形成することが含まれ、その溶液は粗テレフタル酸を溶解するために加熱する。粗テレフタル酸溶液は、次いで反応器ゾーンに通し、不均一触媒の存在下、200℃〜375℃の温度で水素に接触させる。この還元工程によって、粗テレフタル酸中の種々の着色体を無色の生成物に転化させる。主要な不純物、4−カルボキシベンズアルデヒドはp−トルエン酸に転化される。
典型的な粗テレフタル酸には、重量基準で、過剰量の4−カルボキシベンズアルデヒド及びp−トルエン酸が含まれている。従って、精製テレフタル酸中において、25ppmw未満の4−カルボキシベンズアルデヒド及び150ppmw未満のp−トルエン酸となるようにするには、粗テレフタル酸を精製して汚染物質を取り除く機構が必要となる。
精製テレフタル酸の、引き続いての分離及び単離は、結晶化、遠心分離、濾過、抽出及びそれらの組合せと、それに続く乾燥を含む、非常に多様な分離方法によって達成することができる。これらの方法は、米国特許第4,500,732号;第5,175,355号;及び第5,583,254号に記載されており;これらの文献は全て引用により本明細書に組み込むものとする。水素化工程への供給粗テレフタル酸原料の特性によっては、分離工程を実施することが必要である。
粗フタル酸から精製フタル酸固体を製造するために多くの方法が開発されてきた。通常、それらの方法の共通の特徴は次のとおりである:
工程(1)は通常は水性媒体中での水素化処理による、粗テレフタル酸の脱色であり;
工程(2)は通常は分別結晶化とそれに続く非汚染水との液交換による、部分酸化生成物からのテレフタル酸の精製/分離であり;そして
工程(3)は、通常、引き続いての精製テレフタル酸の乾燥を伴うテレフタル酸の水からの結晶化による、一定の物質取扱適性を有する固体精製テレフタル酸生成物の製造である。
工程(1)は通常は水性媒体中での水素化処理による、粗テレフタル酸の脱色であり;
工程(2)は通常は分別結晶化とそれに続く非汚染水との液交換による、部分酸化生成物からのテレフタル酸の精製/分離であり;そして
工程(3)は、通常、引き続いての精製テレフタル酸の乾燥を伴うテレフタル酸の水からの結晶化による、一定の物質取扱適性を有する固体精製テレフタル酸生成物の製造である。
得られた精製テレフタル酸粉末は、エチレングリコールと共に、ポリエステル、特にPET製造における原料物質である。テレフタル酸固体を取り扱い、混合し、そして溶解することが難しいという理由で、精製テレフタル酸固体は、通常、エステル化反応装置に導入する前に、エチレングリコールと混合してペーストを形成する。
本発明においては、現在採用されている方法よりも少ない工程となる、新規な方法を見出した。本発明の第一の実益は、テレフタル酸粉末の単離に伴う資本及び操業コストの削減である。テレフタル酸製造に対する伝統的な取組みでは、水素化後の水溶液は、テレフタル酸を結晶化により精製するために、また精製テレフタル酸粉末の良好な流動性にとって必要な、均一の粒子径分布を得るために、一連の結晶化容器に通す。更に、p−トルエン酸で汚染された結晶化工程からの母液は、精製テレフタル酸粉末を単離するための乾燥工程の前に、除去しなければならない。
本発明の1つの態様においては、低濃度のp−トルエン酸及び4−カルボキシベンズアルデヒドを含む粗テレフタル酸溶液は、水素化して脱色フタル酸溶液を生成する。少量のp−トルエン酸及び4−カルボキシベンズアルデヒド汚染物質を含む粗テレフタル酸で開始することは、テレフタル酸からp−トルエン酸汚染母液を分離する必要性を排除する。このため、脱色フタル酸溶液を、エステル化ゾーンにおいて、直接エチレングリコールと組合せて、テレフタル酸/エチレングリコール混合物を製造することが可能となる。精製テレフタル酸粉末を製造する伝統的な工程をバイパスすることによって、精製して精製テレフタル酸粉末を単離するために必要な装置の必要性が排除される。
もう1つの本発明の、驚くべき、また矛盾のように見える側面は、エステル化反応の原料物質に多量の水を添加することの利益である。このことは、一般に認められたエステル化の手順に真っ向から反することである。エステル化反応:
RCOOH+R’OH→RCOOR’+H2O
は、一般に、完結したものではない。反応の過程で生成する水は、エステルと反応してそれを加水分解する、即ち元のアルコールと酸を再生する。その反応をエステルの側に促進させるためには、先行技術は、例えば蒸留又は親水性化合物での脱水などの種々の方法で、その系から水を除去することを教示している。伝統的なエステル化反応の手順に従えば、酸/アルコール原料物質に多量の水を加えることは、直観できることではない。
本発明は、乾燥カルボン酸固体を実質的に単離することなく、脱色カルボン酸溶液からカルボン酸/ジオール混合物を得る方法に関する。より詳しくは、本発明は、工業用PET製造用の供給原料として適した、テレフタル酸/エチレングリコール混合物の製造方法に関する。得られる方法は、現在採用されている方法よりも少ない工程しか有しておらず、より少ない操業コストで操業されることができ、より少ない資本コストで建設することができる。特に本発明には、粗テレフタル酸の水素化処理に続いて、水をエチレングリコールと直接交換する工程が組合されている。交換工程の組み込みによって、精製テレフタル酸固体を単離する必要がなくなり、それにより、通常、工業的なテレフタル酸精製工程に見られる、結晶化、固液分離及び固体取扱装置が必要でなくなる。
本発明の1つの目的は、実質的に乾燥カルボン酸固体を単離することなく、カルボン酸/ジオール混合物を製造する方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、実質的に乾燥テレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸/ジオール混合物を製造する方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、実質的に乾燥テレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸/エチレングリコール混合物を製造する方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、エステル化反応器において、エチレングリコールにより供給されるエンタルピーで、脱色テレフタル酸溶液から水を蒸発させることによって、乾燥テレフタル酸固体を実質的に単離することなく、テレフタル酸/エチレングリコール混合物を製造する方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、固液置換装置、例えば遠心分離器、フィルター又はサイクロンなどの使用によって、脱色テレフタル酸溶液から水を除去することにより、実質的に乾燥テレフタル酸固体を単離せずに、テレフタル酸/エチレングリコール混合物を製造する方法を提供することにある。
本発明の第一の態様においては、カルボン酸/ジオール混合物の製造方法、即ちエステル化反応器ゾーンで、脱色カルボン酸溶液にジオールを添加し、水の一部を除去してそのカルボン酸/ジオール混合物を生成せしめることを含む方法が提供され;前記カルボン酸及びジオールは、引き続いて、そのエステル化ゾーンで反応させて、ヒドロキシアルキルエステル流を生成せしめる。典型的には、そのカルボン酸はテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる。
本発明の別の態様においては、
(a)混合ゾーンにおいて、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる粗カルボン酸の粉末を水と混合して粗カルボン酸溶液を形成し;
(b)反応器ゾーンにおいて、前記粗カルボン酸溶液を脱色して脱色カルボン酸溶液を製造し;
(c)必要に応じて、フラッシュ蒸発ゾーンにおいて、脱色カルボン酸溶液をフラッシュ蒸発させて、その脱色カルボン酸溶液から汚染水の一部を除去し;そして、
(d)エステル化反応器ゾーンにおいて、前記脱色カルボン酸溶液にジオールを添加して水の一部を蒸発させ、そのカルボン酸/ジオール混合物を生成せしめる;
各工程を含んでなるカルボン酸/ジオール混合物の製造方法が提供され、引き続いて、そのエステル化ゾーンにおいて、そのカルボン酸及びジオールが反応させて、ヒドロキシアルキルエステル流を生成せしめる。
(a)混合ゾーンにおいて、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる粗カルボン酸の粉末を水と混合して粗カルボン酸溶液を形成し;
(b)反応器ゾーンにおいて、前記粗カルボン酸溶液を脱色して脱色カルボン酸溶液を製造し;
(c)必要に応じて、フラッシュ蒸発ゾーンにおいて、脱色カルボン酸溶液をフラッシュ蒸発させて、その脱色カルボン酸溶液から汚染水の一部を除去し;そして、
(d)エステル化反応器ゾーンにおいて、前記脱色カルボン酸溶液にジオールを添加して水の一部を蒸発させ、そのカルボン酸/ジオール混合物を生成せしめる;
各工程を含んでなるカルボン酸/ジオール混合物の製造方法が提供され、引き続いて、そのエステル化ゾーンにおいて、そのカルボン酸及びジオールが反応させて、ヒドロキシアルキルエステル流を生成せしめる。
本発明の別の態様においては、エステル化反応器ゾーンにおいて、脱色テレフタル酸溶液をジオールで蒸発させ、水の一部を除去して、そのテレフタル酸/ジオール混合物を形成することを含むテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法が提供され;そのテレフタル酸及びジオールは、引き続いて、そのエステル化ゾーンにおいて反応させて、ヒドロキシアルキルエステル流を生成せしめる。
本発明の別の態様においては、
(a)混合ゾーンにおいて、粗テレフタル酸粉末を水と混合して粗テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(b)反応器ゾーンにおいて、その粗テレフタル酸溶液を脱色して脱色テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(c)必要に応じて、フラッシュ蒸発ゾーンで、その脱色テレフタル酸溶液をフラッシュ蒸発させて、そのテレフタル酸水溶液から水の一部を除去し;そして、
(d)エステル化反応器ゾーンで、脱色テレフタル酸溶液にジオールを添加し、水の一部を除去して前記テレフタル酸/ジオール混合物を生成すること;
各工程を含んでなるテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法が提供され、そのテレフタル酸及びジオールは、引き続き反応して、ヒドロキシアルキルエステル流を生成する。
(a)混合ゾーンにおいて、粗テレフタル酸粉末を水と混合して粗テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(b)反応器ゾーンにおいて、その粗テレフタル酸溶液を脱色して脱色テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(c)必要に応じて、フラッシュ蒸発ゾーンで、その脱色テレフタル酸溶液をフラッシュ蒸発させて、そのテレフタル酸水溶液から水の一部を除去し;そして、
(d)エステル化反応器ゾーンで、脱色テレフタル酸溶液にジオールを添加し、水の一部を除去して前記テレフタル酸/ジオール混合物を生成すること;
各工程を含んでなるテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法が提供され、そのテレフタル酸及びジオールは、引き続き反応して、ヒドロキシアルキルエステル流を生成する。
本発明の別の態様においては、水溶液除去ゾーンにおいてジオールを添加することにより、テレフタル酸水性スラリー中のp−トルエン(酸)汚染水の一部を除去して、前記カルボン酸/エチレングリコール混合物を製造するカルボン酸/ジオール混合物の製造方法が提供される。
本発明の別の態様においては、
(a)混合ゾーンにおいて、粗カルボン酸粉末を水と混合して粗カルボン酸溶液を生成せしめ;
(b)反応器ゾーンにおいて、その粗カルボン酸を脱色して脱色カルボン酸溶液を生成せしめ;
(c)結晶化ゾーンにおいて、その脱色カルボン酸溶液を結晶させてテレフタル酸水性スラリーを生成せしめ;そして
(d)水溶液除去ゾーンにおいて、ジオールを添加することにより、前記テレフタル酸水性スラリー中の汚染水の一部を除去して、前記カルボン酸/ジオール混合物を製造する;
各工程を含んでなるカルボン酸/ジオール混合物の製造方法が提供される。
(a)混合ゾーンにおいて、粗カルボン酸粉末を水と混合して粗カルボン酸溶液を生成せしめ;
(b)反応器ゾーンにおいて、その粗カルボン酸を脱色して脱色カルボン酸溶液を生成せしめ;
(c)結晶化ゾーンにおいて、その脱色カルボン酸溶液を結晶させてテレフタル酸水性スラリーを生成せしめ;そして
(d)水溶液除去ゾーンにおいて、ジオールを添加することにより、前記テレフタル酸水性スラリー中の汚染水の一部を除去して、前記カルボン酸/ジオール混合物を製造する;
各工程を含んでなるカルボン酸/ジオール混合物の製造方法が提供される。
本発明の別の態様においては、水溶液除去ゾーンにおいてジオールを添加することにより、テレフタル酸水性スラリー中のp−トルエン(酸)汚染水の一部を除去して、テレフタル酸/ジオール混合物を製造することを含むテレフタル酸/エチレングリコール混合物の製造方法が提供される。
本発明の別の態様においては、
(a)混合ゾーンにおいて、粗テレフタル酸粉末を水と混合して粗テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(b)反応器ゾーンにおいて、その粗テレフタル酸溶液を脱色して脱色テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(c)結晶化ゾーンにおいて、その脱色テレフタル酸溶液を結晶させ、前記脱色テレフタル酸溶液から水の一部を除去して、テレフタル酸水性スラリーを生成せしめ;そして
(d)水溶液除去ゾーンにおいて、ジオールを添加することにより、そのテレフタル酸水性スラリー中のp−トルエン酸汚染水の一部を除去して、そのテレフタル酸/ジオール混合物を製造すること;
を含むテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法が提供される。
(a)混合ゾーンにおいて、粗テレフタル酸粉末を水と混合して粗テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(b)反応器ゾーンにおいて、その粗テレフタル酸溶液を脱色して脱色テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(c)結晶化ゾーンにおいて、その脱色テレフタル酸溶液を結晶させ、前記脱色テレフタル酸溶液から水の一部を除去して、テレフタル酸水性スラリーを生成せしめ;そして
(d)水溶液除去ゾーンにおいて、ジオールを添加することにより、そのテレフタル酸水性スラリー中のp−トルエン酸汚染水の一部を除去して、そのテレフタル酸/ジオール混合物を製造すること;
を含むテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法が提供される。
これらの目的及びその他の目的は、本明細書の開示に接した後に、当業者には一層明白になるであろう。
本発明の第一の態様に係るカルボン酸/ジオール混合物の製造方法は、エステル化反応器ゾーンにおいて、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる、脱色カルボン酸溶液にジオールを添加し、水の一部を除去してそのカルボン酸/ジオール混合物を生成せしめることを含んでなり;前記カルボン酸及びジオールは、引き続いて、そのエステル化ゾーンにおいて反応させてヒドロキシアルキルエステル流を生成せしめる。
エステル化反応器ゾーン、脱色カルボン酸溶液及び脱色カルボン酸溶液を製造する方法は以下の本発明の第二の態様に記載する。
本発明の第二の態様においては、図1に示すように、カルボン酸/ジオール混合物の製造方法が提供される。
工程(1)は、導管105中の粗カルボン酸粉末を、混合ゾーン110で、導管115中の水と混合して、導管120中の粗カルボン酸溶液を生成せしめる。典型的には、そのカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる。混合ゾーン110において、導管105中の粗カルボン酸粉末を導管115中の水と混合することは、この技術分野で既知の任意の手段により達成することができる。混合ゾーン110は、粗カルボン酸粉末を混合することができる任意の容器又は装置であることができる。混合ゾーン110の温度及び圧力は、導管105中の粗カルボン酸粉末を導管115中の水と適切にスラリー化するに十分なものである。典型的には、導管105中の粗カルボン酸粉末は、混合ゾーン110において、導管115中の水により15〜35重量%の濃度でスラリー化される。
工程(2)は、導管120中の粗カルボン酸溶液を、反応器ゾーン125で脱色して、脱色カルボン酸溶液135を製造する。
導管120中の粗カルボン酸溶液の脱色は、この技術分野では既知の任意の手段により達成することができる。その脱色は、好ましくは、反応器ゾーン125において、触媒の存在下に、導管120中の粗カルボン酸溶液を、導管130中の水素と反応させることにより達成することができ、脱色カルボン酸溶液が製造される。
反応器ゾーン125については、反応器ゾーン125において、導管130中の水素を供給して、導管120中の粗カルボン酸溶液と触媒に密接に接触させることを可能にする配列である限り、その形体又は構造に特別の限定はない。典型的には、触媒は、通常、VIII属金属の単独又はVIII属金属の組合せである。触媒は、好ましくは、パラジウム、ルテニウム、ロジウム及びそれらの組合せよりなる群から選ばれる。最も好ましくは、触媒はパラジウムである。典型的には、触媒は多孔質炭素上に担持されているのが好ましい。
反応器ゾーン125には、導管120中の粗カルボン酸溶液中の、特質上黄色の化合物を水素化するのに十分な温度及び圧力で運転する水素化反応器が含まれる。この水素化処理によって、粗カルボン酸溶液中の特質上黄色の化合物は無色の誘導体に転化する。導管135中の脱色カルボン酸溶液のb*色は、0.5〜4の間である。好ましくは、導管135中のカルボン酸溶液のb*色は、0.5〜2.0の間である。最も好ましくは、導管135中のカルボン酸溶液のb*色は、0.5〜1.5の間である。このb*は、分光反射率系装置(a spectroscopic reflectance-based instrument)で測定される三色属性(the three-color attributes)の1種である。その色調は、この技術分野では既知の任意の装置により測定することができる。計器Hunter Ultrascan XEが典型的な測定装置である。正の示数は黄色(又は青色吸収)の度合を表し、一方、負の示数は青色(又は黄色吸収)の度合を表す。
導管130中の水素は、導管120における粗カルボン酸スラリー中の特質上黄色の化合物を、無色の誘導体に転化させるのに十分な流量で供給する。導管135中の脱色カルボン酸溶液のb*色は0.5〜4の間である。
工程(3)は、必要に応じて、フラッシュ蒸発ゾーン145において、脱色カルボン酸溶液135をフラッシュ蒸発させて、導管135中の脱色カルボン酸溶液から水の一部を除去する。カルボン酸水溶液135のフラッシュ蒸発は、この技術分野では既知の任意の手段により達成することができる。典型的には、1つの容器又は複数の容器がフラッシュ蒸発を達成するために用いられる。フラッシュ蒸発ゾーン145では、水及び残余の水素を導管150から蒸気として除去することができる。フラッシュ蒸発容器は、水の一部を除去するのに十分な温度で運転される。或いは、フラッシュ蒸発ゾーン145は、導管140で示されるように、省略することもできる。
工程(4)には、導管155中の脱色カルボン酸溶液に、導管170中のジオールを添加することが含まれる。水の一部は、導管165により、エステル化反応器ゾーン160から取り除かれ、エステル化反応器ゾーン160中に前記カルボン酸/ジオール混合物が形成される。そのカルボン酸及びジオールは、引き続き反応して、ヒドロキシアルキルエステル流175を生成する。ヒドロキシアルキルエステル流175には、ヒドロキシアルキルエステル化合物が含まれる。
導管170中のジオールは支配的なスラリー化液としての水を置換するような様式で導入する。このことは、ジオールを導管170から、水を気化させるのに十分な温度での飽和液体として導入することにより達成することができる。好ましくは、導管170中のジオールは、飽和蒸気又は過熱蒸気として導入される。導管170中のジオールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、n−ブチレングリコール、i−ブチレングリコール、n−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる。好ましくは、導管170中のジオールはエチレングリコールである。或いは、水を蒸発させるために十分なエンタルピーを導入するために、外部熱源を用いることができ、水は導管165から出て行く。ヒドロキシアルキルエステル流は、導管流れ175から出て行く。
エステル化反応器ゾーン160は、カルボン酸混合物からヒドロキシエチルを製造するに十分な温度で運転する。エステル化反応器ゾーン160にはエステル化反応器が含まれる。このエステル化反応は、この技術分野では既知の任意の手段により達成することができる。
本発明の第三の態様において、テレフタル酸/ジオールの製造方法には、エステル化反応器ゾーンで、脱色テレフタル酸溶液をジオールで蒸発させ、水の一部を除去してテレフタル酸/ジオール混合物を生成せしめることが含まれ;そのテレフタル酸及びジオールは、引き続きそのエステル化ゾーンで反応して、ヒドロキシアルキルエステル流を生成する。
エステル化反応器ゾーン、脱色テレフタル酸溶液及び脱色テレフタル酸溶液を製造する方法を以下の本発明の第四の態様に記載する。
本発明の第四の態様においては、図2に示すように、テレフタル酸/ジオール混合物の製造方法が提供される。
工程(1)は、混合ゾーン210で、導管205における粗テレフタル酸粉末を導管215中の水と混合して、導管220中の粗テレフタル酸溶液を生成せしめることを含む。導管205中の粗テレフタル酸粉末を導管215中の水と混合することはこの技術分野では既知の任意の手段により達成することができる。原料物質は、導管205中の粗テレフタル酸粉末であり、米国特許第5,095,146号及び第5,175,355号(これらは引用により本明細書に組み入れる)に記載された粗テレフタル酸とは異なる幾つかの固有の物理特性を有している。即ち、導管205中の粗テレフタル酸粉末中のp−トルエン酸及び4−カルボキシベンズアルデヒドの合計量は、重量基準で900ppmより、好ましくは500ppmより、特に好ましくは250ppmより少ない。導管205中の粗テレフタル酸粉末のもう1つの特性は、b*により測定された色調が7より小さいことである。好ましくは、b*により測定された色調は4〜6の間である。
混合ゾーン210は、導管205中の粗テレフタル酸粉末を導管215中の水と混合することができる、任意の容器又は装置であることができる。導管205中の粗テレフタル酸粉末は、その混合ゾーン210で、導管215中の水の中にスラリー化されて、導管220中の粗テレフタル酸溶液が製造される。粗テレフタル酸粉末及び水は、混合ゾーン210で230℃又はそれ以上の温度に加熱し、導管205中の粗テレフタル酸粉末が混合ゾーン210で溶解して、導管220中の粗テレフタル酸溶液が製造される。好ましくは、混合ゾーン210中の粗テレフタル酸スラリーは、240℃〜300℃の範囲の温度に加熱する。混合ゾーン210で導管205中の粗テレフタル酸粉末を溶解させるために、その混合ゾーンの圧力は900〜1400psiaである。一般に、粗テレフタル酸溶液中の粗テレフタル酸の濃度は、15〜30重量%、好ましくは20〜30重量%である。
工程(2)は、導管220中の粗テレフタル酸溶液を、反応器ゾーン225で脱色して、導管235中の脱色テレフタル酸溶液を生成する。
導管220中の粗テレフタル酸溶液の脱色は、この技術分野では既知の、任意の手段により達成することができる。好ましくは、その脱色は、反応器ゾーン225で、導管220中の粗テレフタル酸溶液を、触媒の存在下に、導管230中の水素と反応させることにより達成され、脱色テレフタル酸溶液を製造することができる。
反応器ゾーン225については、反応器ゾーン225で、導管230中の水素を供給して、導管220中の粗テレフタル酸溶液と触媒に密接に接触させることを可能にする配列である限り、その形体又は構造に特別の限定はない。一般に、触媒は、通常、VIII族金属単独又はVIII族金属の組合せである。好ましくは、触媒はパラジウム、ルテニウム、ロジウム及びそれらの組合せよりなる群から選ばれる。最も好ましくは、触媒はパラジウムである。典型的には、触媒は多孔質炭素上に担持されているのが好ましい。
反応器ゾーン225には、230℃又はそれ以上の温度で運転される水素化反応器が含まれる。好ましくは水素化反応器は240〜300℃の範囲で運転する。水素化反応器は、圧力900〜1400psiaで、且つ水素分圧少なくとも100psiaで運転される。好ましくは水素分圧は100〜300psiaの範囲である。水素化処理によって、粗テレフタル酸溶液中の特質上黄色の化合物は無色の誘導体に転化させる。更にその反応器ゾーンでは4−カルボキシベンズアルデヒドをp−トルエン酸に転化させる。導管230中の水素は、導管220における粗テレフタル酸溶液中の4−カルボキシベンズアルデヒドをp−トルエン酸に転化するのに必要なモル比の、少なくとも1.5倍のモル比となる流量で供給する。好ましくは、水素230は、粗テレフタル酸溶液220中の4−カルボキシベンズアルデヒドをp−トルエン酸に転化するに必要なモル比の、少なくとも2.0倍のモル比となる流量で供給する。導管235中のテレフタル酸脱色溶液におけるb*色は、0.5〜4の間である。好ましくは導管235中のテレフタル酸溶液のb*色は、0.5〜2.0の間である。最も好ましくは導管235中の脱色カルボン酸溶液のb*色は、0.5〜1.5の間である。
工程(3)は、必要に応じて、脱色テレフタル酸溶液235を、フラッシュ蒸発ゾーン245でフラッシュ蒸発させて、テレフタル酸水溶液235から水の一部250を除去する。テレフタル酸水溶液235のフラッシュ蒸発は、この技術分野では既知の任意の手段により達成することができる。典型的には、1つの容器又は複数の容器をフラッシュ蒸発を達成するために用いる。フラッシュ蒸発ゾーン245では、水及び残余の水素を導管250から蒸気として除去することができる。フラッシュ蒸発容器は150℃又はそれ以上の温度で運転する。好ましくはフラッシュ蒸発容器は155〜260℃の範囲で運転する。フラッシュ蒸発容器は75〜1400psiaで運転する。箇々の操作範囲は導管250から取り除かれる水の量によって変化する。或いは、フラッシュ蒸発ゾーン245は、導管240で示されるように、省略することもできる。
工程(4)では、エステル化反応器ゾーン260で、導管255中の脱色テレフタル酸溶液に導管270中のジオールを添加して、導管265から水の一部を取り除き、エステル化反応器ゾーン260中に前記テレフタル酸/ジオール混合物を生成させる。そのカルボン酸及びジオールは、反応してヒドロキシアルキルエステル流275を生成する。ヒドロキシアルキルエステル流275にはヒドロキシアルキルエステル化合物が含まれる。
導管270中のジオールは支配的なスラリー化液として水を置換するような方法で導入する。このことは、ジオールを導管270から、150〜300℃の範囲の温度での飽和液体として導入することにより達成することができる。好ましくは、導管270中のジオールは、飽和蒸気又は150〜300℃の範囲の温度の過熱蒸気として、水が蒸発して導管265から出て行くのに十分なエンタルピーを持った形態で導入する。導管270中のジオールはエチレングリコール、ジエチレングリコール、n−ブチレングリコール、i−ブチレングリコール、n−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる。好ましくは導管270中のジオールはエチレングリコールである。或いは、水を蒸発させるために十分なエンタルピーを導入するために、外部熱源を用いることもでき、水は導管265から出て行く。ヒドロキシアルキルエステル流は導管流275から出て行く。
エステル化反応器ゾーン260は240℃又はそれ以上の温度で運転する。好ましくはエステル化反応器ゾーン260は260〜280℃の範囲の温度で運転する。エステル化反応器ゾーン260は、40〜100psiaの圧力で作動し、テレフタル酸/ジオール混合物275をエステル化反応させて、テレフタル酸のヒドロキシアルキルエステルを製造する。
本発明の第五の態様において、カルボン酸/ジオール混合物の製造方法には、水溶液除去ゾーンでジオールを添加することにより、水性スラリー中の汚染水の一部を除去して、前記カルボン酸/ジオール混合物を製造することが含まれる。
水溶液除去ゾーン、水性スラリー及び水性スラリーを製造する方法を以下の本発明の第六の態様に記載する。
本発明の第六の態様において、図3に示すように、カルボン酸/ジオール混合物の製造方法が提供される。
工程(1)は、混合ゾーン310において、導管305中の粗カルボン酸粉末を導管315中の水と混合して、導管320中の粗カルボン酸溶液を生成せしめることを含む。混合ゾーン310で、導管305中の粗カルボン酸粉末を導管315中の水と混合することは、この技術分野において既知の任意の手段により達成することができる。供給原料物質は導管305中の粗カルボン酸粉末である。典型的には、そのカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる。混合ゾーン310は、導管305中の粗カルボン酸粉末を導管315中の水と混合することができる、任意の容器又は装置とすることができる。
混合ゾーン310における導管305中の粗カルボン酸粉末及び導管315中の水は、導管305中の粗カルボン酸粉末を、その混合ゾーン310で溶解するのに十分な温度に加熱して、導管320中の粗カルボン酸溶液が製造される。混合ゾーン310の圧力は導管305中の粗カルボン酸粉末がその混合ゾーン310で溶解するのに十分な圧力である。一般に粗カルボン酸溶液中の粗カルボン酸の濃度は15〜35重量%である。
工程(2)では、導管320中の粗カルボン酸溶液を、反応器ゾーン325で脱色して、導管330中の脱色カルボン酸溶液を生成させる。
導管320中の粗カルボン酸溶液の脱色はこの技術分野では既知の任意の手段により達成することができる。好ましくは、脱色は、反応器ゾーン325で触媒の存在下に、導管320中の粗カルボン酸溶液を導管330中の水素と反応させることにより達成されて、脱色カルボン酸溶液を製造することができる。
反応器ゾーン325については、導管330中の水素を供給して、反応器ゾーン中で、粗カルボン酸スラリー320と触媒に密接に接触させることを可能にする配列である限り、その形体又は構造に特別の限定はない。典型的には、触媒は、通常、VIII属金属単独又はVIII属金属の組合せである。好ましくは、触媒は、パラジウム、ルテニウム、ロジウム及びそれらの組合せよりなる群から選ばれる。最も好ましくは、触媒はパラジウムである。典型的には触媒は多孔質炭素上に担持されているのが好ましい。
反応器ゾーン325には、粗カルボン酸溶液320中の特質上黄色の化合物を、無色の誘導体に転化させるのに十分な温度で運転する水素化反応器が含まれる。導管335中の脱色カルボン酸溶液のb*色は0.5〜4の間である。好ましくは導管335中のそのカルボン酸溶液のb*色は0.5〜2.0の間である。最も好ましくは導管335中の脱色カルボン酸溶液のb*色は0.5〜1.5の間である。
導管330中の水素は、導管320中の粗カルボン酸スラリー中の特質上黄色の化合物を、無色の誘導体に転化させるのに十分な流量で供給し;導管335中の脱色カルボン酸溶液のb*色は0.5〜4の間である。
工程(3)には、導管335中のその脱色カルボン酸溶液を、結晶化ゾーン345で結晶化させて、導管355中の水性スラリーを形成することが含まれる。
結晶化ゾーン345には、導管335中の脱色カルボン酸溶液から水を取り除くことのできる1つ又は複数の容器が含まれ、導管355中の水性スラリーを生成せしめる。典型的には、その容器には少なくとも1つの結晶化装置(crystallizer)が含まれる。そのようなシステムの例は、例えば米国特許第5,567,842号及び第3,931,305号に見出され、これらは引用により本明細書に組み入れる。一般に導管355中の水性スラリーはカルボン酸濃度10〜60重量%を有している。結晶化ゾーン345におけるカルボン酸溶液の温度範囲は水の一部を取り除くために十分なものである。
工程(4)には、水溶液除去ゾーン360において、導管370中のジオールを加えることにより、水性スラリー355中の汚染水の一部を導管365から除去して、導管375中のカルボン酸/ジオール混合物を製造することが含まれる。
水溶液除去ゾーン360の目的は、汚染水を導管370中のジオールで置き換えることである。汚染水には、水及び典型的な汚染物が含まれる。導管370中のジオールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、n−ブチレングリコール、i−ブチレングリコール、n−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる。好ましくは、導管370中のジオールはエチレングリコールである。導管370中のジオールは、水溶液除去ゾーン360に導管370から導入する。水溶液除去ゾーン360における汚染水の導管365からの排出は、これらに限定されるものではないが、サイクロン、遠心分離器及びフィルターを含む種々の技法を用いて達成することができる。水溶液除去ゾーン360における基本要因は、代表的な汚染物質が、好ましくはそのカルボン酸と共に残留するのではなく、水性母液と共に残留するような温度範囲を選択することである。得られたカルボン酸/ジオール混合物は導管375から取り出す。得られた導管375中のカルボン酸/ジオール混合物は、カルボン酸がジオールとエステル化反応してカルボン酸エステルを製造するための供給原料として適当である。
本発明の第七の態様において、テレフタル酸/ジオール混合物の製造方法には、水溶液除去ゾーンで、ジオールを添加することにより、テレフタル酸水性スラリー中のp−トルエン(酸)汚染水の一部を除去して、前記テレフタル酸/ジオール混合物を製造することが含まれる。
水溶液除去ゾーン、テレフタル酸水性スラリー及びその水性スラリーを製造する方法は、以下の本発明の第八の態様に記載されている。
本発明の第八の態様においては、図4に示されるようにテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法が提供される。
工程(1)には、混合ゾーン410で、導管405中の粗テレフタル酸粉末を導管415中の水と混合して、導管420中の粗テレフタル酸溶液を形成することが含まれる。混合ゾーン410において、導管405中の粗テレフタル酸粉末を導管415中の水と混合することは、この技術分野では既知の任意の手段により達成することができる。供給原料物質は、導管405中の粗テレフタル酸粉末である。導管405における粗テレフタル酸粉末中の、p−トルエン酸及び4−カルボキシベンズアルデヒドの合計量は、重量基準で6000ppmより少ない。粗テレフタル酸粉末405のもう1つの特性は、b*により測定された色調が7より小さいことである。好ましくは、b*により測定された色調は4〜6の間である。導管405中のこの粗テレフタル酸粉末は混合ゾーン410に導入される。混合ゾーン410は、導管405中の粗テレフタル酸粉末を導管415中の水と混合することができる任意の容器又は装置とすることができる。
粗テレフタル酸粉末及び水は、230℃又はそれ以上の温度に加熱し、導管405中のその粗テレフタル酸粉末が混合ゾーン410で溶解して、導管420中の粗テレフタル酸溶液が製造される。好ましくは、混合ゾーン410中の粗テレフタル酸溶液は、240〜300℃の範囲の温度に加熱する。導管405中の粗テレフタル酸粉末を混合ゾーン410中で溶解するための、その混合ゾーンの圧力は900〜1400psiaである。一般に、粗テレフタル酸溶液420中の粗テレフタル酸粉末405の濃度は、15重量%〜35重量%、好ましくは20重量%〜30重量%の範囲である。
工程(2)では、導管420中の粗テレフタル酸溶液を、反応器ゾーン425で脱色して、導管435中の脱色テレフタル酸溶液を生成させる。
導管420中の粗テレフタル酸溶液の脱色はこの技術分野では既知の任意の手段により達成することができる。好ましくは、その脱色は、反応器ゾーン425で触媒の存在下に、導管420中の粗カルボン酸溶液を導管430中の水素と反応させることにより達成され、脱色カルボン酸溶液を製造することができる。
反応器ゾーン425については、導管430中の水素を供給して、その反応器ゾーン中で、粗テレフタル酸スラリー420と触媒に接触させることを可能にする配列である限り、その形体又は構造に特別の限定はない。触媒は、通常、VIII族金属単独又はVIII族金属の組合せである。好ましくは、触媒は、パラジウム、ルテニウム、ロジウム及びそれらの組合せよりなる群から選ばれる。最も好ましくは、触媒はパラジウムである。典型的には、好ましくは多孔質炭素上に担持されているのが好ましい。
反応器ゾーン425には、230℃又はそれ以上の温度で運転される水素化反応器が含まれる。好ましくは、水素化反応器は240〜300℃の範囲で運転される。水素化反応器は、圧力900〜1400psiaで、且つ水素分圧少なくとも100psiaで運転される。好ましくは、水素分圧は100〜300psiaの範囲である。この水素化処理によって、粗テレフタル酸溶液420中の特質上黄色の化合物は無色の誘導体に変換される。更にその反応器ゾーンでは4−カルボキシベンズアルデヒドがp−トルエン酸に転化する。
導管430中の水素は、粗テレフタル酸スラリー420中の4−カルボキシベンズアルデヒドをp−トルエン酸に転化させるに必要なモル比の、少なくとも1.5倍のモル比となる流量で供給する。好ましくは、水素430は、粗テレフタル酸スラリー420中の4−カルボキシベンズアルデヒドをp−トルエン酸に転化させるに必要なモル比の、少なくとも2.0倍のモル比となる流量で供給される。導管435中の脱色テレフタル酸溶液におけるb*色は0.5〜4の間である。好ましくは導管435中のテレフタル酸溶液のb*色は0.5〜2.0の間である。最も好ましくは導管435中の脱色カルボン酸溶液のb*色は0.5〜1.5の間である。
工程(3)は、結晶化ゾーン445で、導管435中の前記脱色テレフタル酸溶液を結晶化させて、導管455中のテレフタル酸水性スラリーを生成せしめることを含む。
結晶化ゾーン445には、導管435中の脱色テレフタル酸溶液から、導管450を介して水を取り除くことのできる、1つ又は複数の容器が含まれ、導管455中のテレフタル酸水性スラリーを生成させる。典型的には、その容器には少なくとも1つの、前記のような結晶化装置が含まれる。一般に、導管455中のテレフタル酸水性スラリーは、テレフタル酸濃度10〜60重量%、好ましくは20〜40重量%を有している。そのようなシステムの例は、例えば米国特許第5,567,842号及び第3,931,305号に見出すことができるが、これらの両方は引用により本明細書に組み入れる。導管455中のテレフタル酸水性スラリーの温度範囲は120〜270℃である。結晶化の圧力範囲は75〜1400psiaである。
工程(4)は、水溶液除去ゾーン460において、導管470中のジオールを添加することにより、テレフタル酸水性スラリー455中のp−トルエン酸汚染水の一部を導管465から排出して、前記テレフタル酸/ジオール混合物を製造することを含む。
水溶液除去ゾーン460の目的は、p−トルエン酸汚染水を導管470中のジオールで置き換えることである。導管470中のジオールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、n−ブチレングリコール、i−ブチレングリコール、n−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる。好ましくは、導管470中のジオールはエチレングリコールである。導管470中のジオールは、水溶液除去ゾーン460に導管470から導入する。水溶液除去ゾーン460におけるp−トルエン酸汚染水の導管465からの排出は、これらに限定されるものではないが、サイクロン、遠心分離器及びフィルターを含む種々の技法を用いて達成することができる。水溶液除去ゾーン460における基本要因は、p−トルエン酸及び4−カルボキシベンズアルデヒドが、好ましくはそのカルボン酸と共に残留するのではなく、水性母液と共に残留する温度範囲を選択することである。水溶液除去ゾーン460は120℃〜270℃、好ましくは120℃〜150℃の範囲の温度で運転する。p−トルエン酸汚染水は導管465から除去する。得られたテレフタル酸/ジオール混合物は導管475から取り出す。得られた導管475中のテレフタル酸/ジオール混合物はテレフタル酸がジオールとエステル化反応してテレフタル酸エステルを製造するための供給原料として適当である。
Claims (38)
- エステル化反応器ゾーンにおいて、脱色カルボン酸溶液にジオールを添加して、水の一部を除去して前記カルボン酸/ジオール混合物を生成せしめることを含んでなり;前記カルボン酸及びジオールを、引き続いて、前記エステル化ゾーンで反応させて、ヒドロキシアルキルエステル流を生成せしめるカルボン酸/ジオール混合物の製造方法。
- 前記カルボン酸がテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項1に記載の方法。
- (a)混合ゾーンにおいて、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる粗カルボン酸粉末を水と混合して、粗カルボン酸溶液を形成し;
(b)反応器ゾーンにおいて、前記粗カルボン酸溶液を脱色して、脱色カルボン酸溶液を製造し;
(c)必要に応じて、フラッシュ蒸発ゾーンにおいて、前記脱色カルボン酸溶液をフラッシュ蒸発させて、前記脱色カルボン酸溶液から水の一部を除去し;そして、
(d)エステル化反応器ゾーンにおいて、前記脱色カルボン酸溶液にジオールを添加して水の一部を除去し、前記カルボン酸/ジオール混合物を生成せしめる;
各工程を含んでなり、引き続いて、前記エステル化ゾーンにおいて、前記カルボン酸及びジオールを反応させて、ヒドロキシアルキルエステル流を生成せしめるカルボン酸/ジオール混合物の製造方法。 - エステル化反応器ゾーンにおいて、前記脱色テレフタル酸溶液にジオールを添加し、水の一部を除去して前記テレフタル酸/ジオール混合物を生成せしめることを含んでなり;前記テレフタル酸及びジオールを、引き続いて、前記エステル化ゾーンにおいて反応させて、ヒドロキシアルキルエステル流を生成せしめるテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法。
- (a)混合ゾーンにおいて、粗テレフタル酸粉末を水と混合して、粗テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(b)前記粗テレフタル酸溶液を反応器ゾーンにおいて脱色して、脱色テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(c)必要に応じて、前記脱色テレフタル酸溶液をフラッシュ蒸発ゾーンにおいて、フラッシュ蒸発させて、前記脱色テレフタル酸溶液から水の一部を除去し;そして
(d)エステル化反応器ゾーンにおいて、前記脱色テレフタル酸溶液にジオールを添加して水の一部を除去し、前記テレフタル酸/ジオール混合物を生成せしめる;
工程を含んでなり、前記テレフタル酸及びジオールを、引き続いて、前記エステル化ゾーンで反応させて、ヒドロキシアルキルエステル流を生成せしめるテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法。 - 前記脱色を前記反応器ゾーンにおいて、触媒の存在下に、前記粗テレフタル酸溶液を水素と反応させることにより達成させて、脱色カルボン酸溶液を製造する請求項5に記載の方法。
- 前記粗テレフタル酸粉末が重量で900ppmより少ない濃度のp−トルエン酸及び4−カルボキシベンズアルデヒドを含む請求項5に記載の方法。
- 前記フラッシュ蒸発を75〜1400psiaの間の圧力及び150℃より高い温度でおこなう請求項5に記載の方法。
- 前記添加を240℃より高い温度及び40〜100psiaの間の圧力でおこなう請求項5に記載の方法。
- 150〜300℃の間の温度で前記エステル化反応器ゾーンに前記ジオールを導入する請求項5に記載の方法。
- 請求項5に記載の方法によって製造された脱色テレフタル酸溶液。
- 水溶液除去ゾーンにおいて、ジオールを添加することにより水性スラリー中のp−トルエン(酸)汚染水の一部を除去して、前記カルボン酸/エチレングリコール混合物を製造することを含むカルボン酸/ジオール混合物の製造方法。
- (a)混合ゾーンにおいて、粗カルボン酸粉末を水と混合して、粗カルボン酸溶液を生成せしめ;
(b)反応器ゾーンにおいて、前記粗カルボン酸溶液を脱色して、脱色カルボン酸溶液を生成せしめ;
(c)結晶化ゾーンにおいて、前記脱色カルボン酸溶液を結晶化させて、水性スラリーを生成せしめ;そして
(d)水溶液除去ゾーンにおいて、ジオールを添加することによって、前記水性スラリー中の汚染水の一部を除去して、前記カルボン酸/ジオール混合物を製造する;
各工程を含んでなるカルボン酸/ジオール混合物の製造方法。 - 前記反応器ゾーンにおいて、触媒の存在下に、前記粗カルボン酸溶液を水素と反応させることによって前記脱色を達成させて、脱色カルボン酸溶液を製造する請求項3又は13に記載の方法。
- 前記粗カルボン酸溶液中の前記粗カルボン酸の濃度が15〜35重量%の範囲である請求項13に記載の方法。
- b*色0.5〜4を有する脱色カルボン酸溶液を製造するのに十分な水素速度で前記反応を実施する請求項14に記載の方法。
- 水溶液除去ゾーンにおいて、ジオールを添加することにより、テレフタル酸水性スラリー中のp−トルエン酸汚染水の一部を除去して、テレフタル酸/ジオール混合物を製造することを含むテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法。
- (a)混合ゾーンにおいて、粗テレフタル酸粉末を水と混合して、粗テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(b)反応器ゾーンにおいて、前記粗テレフタル酸溶液を脱色して、脱色テレフタル酸溶液を生成せしめ;
(c)結晶化ゾーンにおいて、前記脱色テレフタル酸溶液を結晶させ、前記脱色テレフタル酸溶液から水の一部を除去して、テレフタル酸水性スラリーを生成せしめ;そして
(d)水溶液除去ゾーンにおいて、ジオールを添加することによって、前記テレフタル酸水性スラリー中のp−トルエン酸汚染水の一部を除去して、前記テレフタル酸/ジオール混合物を製造する;
各工程を含んでなるテレフタル酸/ジオール混合物の製造方法。 - 前記反応器ゾーンにおいて、触媒の存在下に前記粗テレフタル酸溶液を水素と反応させることにより前記脱色を達成する、脱色カルボン酸溶液を製造する請求項18に記載の方法。
- 前記粗テレフタル酸粉末が重量で合計6000ppmより少ない濃度のp−トルエン酸及び4−カルボキシベンズアルデヒドを含む請求項18に記載の方法。
- 前記ジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、n−ブチレングリコール、i−ブチレングリコール、n−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項1、3、4、5、12、13、17又は18に記載の方法。
- 前記粗テレフタル酸粉末が7より小さいb*色を有する請求項5又は18に記載の方法。
- 前記混合を900〜1400psiaの間の圧力でおこなう請求項5又は18に記載の方法。
- 前記粗テレフタル酸溶液中の前記粗テレフタル酸の濃度が15〜35重量%の範囲である請求項5又は18に記載の方法。
- 前記反応を、230℃より高い温度及び900〜1400psiaの間の圧力でおこなう請求項6又は19に記載の方法。
- 前記反応を、前記粗テレフタル酸溶液中において、4−カルボキシベンズアルデヒドをp−トルエン酸に転化させるのに必要なモル比の1.5倍の水素流量でおこなう請求項6又は19に記載の方法。
- 前記反応器ゾーンの触媒がVIII属金属又はそれらの組合せを含む請求項6、14又は19に記載の方法。
- 前記結晶化を150℃より高い温度及び75〜1400psiaの間の圧力でおこなう請求項18に記載の方法。
- 前記ジオールの添加を120〜270℃の間の温度で実施する請求項18に記載の方法。
- 前記ジオールを水溶液除去ゾーンに150〜300℃の間の温度で導入する請求項18に記載の方法。
- 前記水溶液除去ゾーンがサイクロン、フィルター及び遠心分離器よりなる群から選ばれる少なくとも1つの装置を含む請求項13又は18に記載の方法。
- 前記テレフタル酸水溶液が20〜60重量%のテレフタル酸濃度を有する請求項18に記載の方法。
- 請求項18の方法で製造されたテレフタル酸水性スラリー。
- テレフタル酸10〜40重量%の範囲、水60〜90重量%の範囲及び脱色されるものを含むテレフタル酸水性スラリーであって;その脱色されるものの合計の組成が200ppmより少なく;前記脱色されるものがフルオレノンジカルボン酸を含むテレフタル酸水性スラリー。
- テレフタル酸水性スラリーにジオールを添加して、テレフタル酸、ジオール及び水を含むテレフタル酸/ジオール混合物を生成せしめることを含んでなり;テレフタル酸の量が40重量%より多く;水:ジオールの質量比が0.01:1〜1.5:1の範囲であるヒドロキシアルキルエステル流を製造する方法。
- テレフタル酸水性スラリーを含む混合物を収容したエステル化ゾーンにジオールを導入することにより得られるヒドロキシアルキルエステル。
- 粗カルボン酸粉末から、実質的に乾燥カルボン酸固体を単離することなく、カルボン酸/ジオール混合物を製造する方法。
- 粗テレフタル酸粉末から、実質的に乾燥テレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸/ジオール混合物を製造する方法。
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