JP3342011B2 - 精製テレフタル酸を回収するための改良方法 - Google Patents
精製テレフタル酸を回収するための改良方法Info
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Description
5,218号の一部継続出願である。
ら、精製テレフタル酸(以下、PTAと呼称)を回収する
ための改良方法に関するものである。精製テレフタル酸
は、重量基準で濃度200ppm(ppmw)未満のp−トルイル
酸から調製する。パラキシレンを酸化してテレフタル酸
とする場合、4−カルボキシベンズアルデヒドが、中間
物として生成する。水の存在下においてテレフタル酸を
精製する場合には、4−カルボキシベンズアルデヒドを
水素化して、より水溶性の誘導体であるp−トルイル酸
にする。残留p−トルイル酸を含む精製テレフタル酸を
水で洗浄して、残留可溶性p−トルイル酸を除去する。
p−トルイル酸を含む洗浄水は、排水処理施設へ再循環
させるか又は廃棄する。精製テレフタル酸の圧力下にお
ける循環水洗法を行って、洗浄水の量を減らして、精製
テレフタル酸中の残留不純物の含量、及び/又は下流の
排水処理能力に関する負荷を低下させる。本方法は、機
器費の掛からない単一ユニット運転、即ち圧力濾過によ
って水性スラリーから精製テレフタル酸を回収するため
の従来法において用いられる圧力遠心分離工程(pressu
re centrifugation)、再スラリー化工程(reslurr
y)、大気圧フラッシング工程、及び大気圧分離工程の
代わりに用いる。
トルイル酸を液相酸化することによって製造される。テ
レフタル酸は、商業的に極めて重要であり、例えば可紡
性ポリエステルのような種々の異なるポリマーの製造に
広く用いられている。テレフタル酸のポリエステル、特
にポリエチレンテレフタレートを調製する方法は、テレ
フタル酸を各ポリアルコールと直接縮合させる工程、を
含んでいる。例えば、テレフタル酸を、エチレングリコ
ールと反応させて、ビス(βヒドロキシエチル)テレフ
タレートを生成させ、次にそれを、第二工程において、
重合させる。直接縮合法は、例えばジメチルテレフタレ
ートと適当なグリコールとのエステル交換のような他の
公知の従来法に比べて、より簡便である。しかしなが
ら、直接エステル化では、中程度に又は高度に精製され
たテレフタル酸を用いる必要がある。ポリエステル繊維
の製造に適するようにするためには、テレフタル酸が、
ポリエステルの融点を低下させる及び/又はポリエステ
ルを発色させる汚染物を実質的に全く有していない状態
でなければならない。実際に、粗テレフタル酸中に含ま
れている幾らかの不純物は、発色先駆物質である。
った。しかしながら、中間酸化生成物である4−カルボ
キシベンズアルデヒド(以下、4−CBAと呼称)が、一
般的に、粗テレフタル酸中において発見されている。テ
レフタル酸の4−CBA含量が低い場合、ポリエステルの
発色が誘発される度合いも小さくなる、ことが知られて
いる。純粋な4−CBAそれ自体は、重合中に、必ずしも
発色を促進しないが、その不純物は、テレフタル酸の精
製度を評価するための簡便な指標(tracer)である。テ
レフタル酸の4−CBA含量を低下させることができる方
法を用いると、発色先駆物質の含量も低下する。
ルボキシベンズアルデヒドを800〜7,000ppm、及び主な
不純物としてp−トルイル酸を200〜1,500ppm含んでい
る。又、粗テレフタル酸は、p−キシレンの酸化中に起
こるカップリング副反応から生じる不純物として、特有
な黄色の化合物である、ベンジル、フルオレノン、又は
アントラキノンの構造を有する黄色の芳香族化合物を、
少量、即ち20〜200ppm含んでいる。
4,039号は、市販の粗テレフタル酸生成物を、固体水素
化触媒(例えば、炭素支持体上の金属パラジウム)の存
在下、温度200〜374℃で、水中該テレフタル酸の液相溶
液を水素で処理し、次に温度50〜150℃で、触媒のない
該液相溶液からテレフタル酸を結晶化させることによっ
て、該粗テレフタル酸生成物を精製するための実行可能
で商業的にも有用な方法を教えている。接触水素処理
(catalytic hydrogen treatment)によって、4−カル
ボキシベンズアルデヒドをp−トルイル酸へ転化させ
て、テレフタル酸を脱色する。
せる工程から、水素処理された水溶液からテレフタル酸
を結晶化させる工程までの全方法にわたる改良実行モー
ドを提供する商業的適用のために、Meyer特許法を発展
させたものである。該結晶化に関しては、該英国特許
は、溶媒を蒸発させて、結晶質テレフタル酸を沈殿させ
るのに必要な冷却を生じさせる、ということを教えてい
るが、そのような蒸発冷却を行うときは、溶媒の瞬間フ
ラッシュ蒸発によって起こると考えられる溶液の衝撃冷
却を防止すべきである(なぜならば、該衝撃冷却によっ
て、テレフタル酸生成物を汚染している溶存不純物が共
沈してしまうからである)、と警告している。前記衝撃
冷却の汚染効果を防止するために、該英国特許は、平衡
背圧に抗して蒸発させることによって、例えば平衡圧に
おいて蒸発排出を絞ることによって、蒸発冷却を制御す
べきである、ことを教えている。これは、要するに、被
制御速度蒸発冷却(controlled rate evaporative cool
ing)である。
従って、初期溶液温度277℃から第三段階温度109℃まで
3.4時間で150℃低下させるような条件下で、直列に連結
された3つの段階で行われる連続結晶化に適用する。該
結晶化を行うこのモードによって、極めてゆっくりとし
ていて、且つ、p−トルイル酸含量2,400ppmのテレフタ
ル酸水溶液を適用するときには、p−トルイル酸を1,20
0ppm含むテレフタル酸生成物も提供するような1.02℃/
分(1.84゜F/分)の平均冷却速度が提供される。前記
生成物は、ポリエステル繊維を製造するためにエチレン
グリコールと直接反応させるには適当ではない、と考え
られる。
繰り返しており、更に、溶存p−トルイル酸を含む水溶
液からテレフタル酸を結晶化させるために適用される連
続被制御速度蒸発冷却法に関する更なる改良を教えてい
る。該改良は、最終結晶化温度及び/又は結晶質生成物
分離温度を121〜149℃の温度に限定して、結晶テレフタ
ル酸のp−トルイル酸汚染を防止する、ことから成って
いる。121〜149℃の最終結晶化温度及び/又は生成物分
離温度を用いることによって、1.66〜2.22℃/分(3〜
4゜F/分)の幾分速い冷却速度において、p−トルイ
ル酸を500〜6,000ppm含む供給溶液から、150ppm以下の
p−トルイル酸を有するテレフタル酸が商業的に得られ
たが、そのような速い被制御速度蒸発法では、英国特許
及び米国特許の双方に記載されているようなp−トルイ
ル酸汚染問題を克服するためのなお一層速い連続フラッ
シュ蒸発結晶化を発明するための有用な基礎は提供され
ない。
般的に、昔から知られており、温度と圧力双方の実質的
に瞬間的な低下、及び低温低圧において運転される結晶
化容器中に溶質の熱溶液を導入するときに付随して起こ
る実質的に瞬間的な溶媒の蒸発を利用するために用いら
れて来た。都合良くは、蒸気相に対してフラッシュされ
た液体溶媒の急速に蒸発した部分によって、溶媒蒸気を
迅速に除去することができる。溶液をより低温へとフラ
ッシュすることによって引き起こされた冷却及び濃縮と
共に、結晶化と結晶成長の双方が急速に起こる。結晶の
成長は、実質的に全く低温によって生じた結果であり、
滞留時間とは無関係である。溶媒をフラッシュ蒸発させ
る結晶化容器における結晶サイズは、良く知られている
ように、結晶のスラリーを、結晶化容器の低温部分で循
環させることによって、大きくすることができる。例え
ば、撹拝結晶化域において前記循環を達成するための1
つの手段は、該スラリーの一部を上位レベル付近から取
出し、例えばポンピングによって、その取出されたスラ
リーを、撹拝されたスラリーの底に導入することであ
る。
0〜6000ppmの量で溶存p−トルイル酸も含んでいる水溶
液からのTAの結晶化を誘発させるフラッシュ溶媒蒸発を
用いることによって、適当な処置を行わずとも、英国特
許において、及びその後に設定された米国特許において
は更に一般的に言及されているp−トルイル酸汚染現象
を利用することができる。p−トルイル酸の飽和又は過
飽和を防止するために十分量を超える溶媒水を保持して
いるにもかかわらず、p−トルイル酸が溶液中に沈殿し
てくることから考えると、上記の汚染現象は、幾分異常
な現象である。該米国特許は、汚染現象は、結晶化速
度、結晶化の最終温度、生成物分離、溶液中のp−トル
イル酸濃度に幾分左右される、ことを示唆している。
記の英国特許及び米国特許から得られる示唆から、直列
に多数の結晶化段階(その各段階は前の段階に比べてよ
り低い温度で運転され、回分式の結晶化に近いスムーズ
な運転を行うために、TA飽和プロットに実質的に従う温
度分布を有している)を有する連続TA結晶化法が発明さ
れる、と考えられる。そのような発明の連続結晶化法
は、少なくとも約40の速度依存結晶化段階を有する、と
考えられる。しかしながら、段階の数及びそれらの時間
のかかる運転の故に、前記の連続結晶化法は経済的に魅
力がなく、商業用途では実行不可能である、と考えられ
る。
p−トルイル酸を置換する方法を提供することは、本発
明の目的である。該方法においては、高温高圧で、濾過
ケークを浸水洗浄(flooded water washing)又はプラ
グ流し洗浄(plug flow washing)する方法における、
精製テレフタル酸を圧力濾過する確実置換法(positive
displacement method)によって、精製テレフタル酸の
スラリーからp−トルイル酸を含む水性媒体を置換し、
次に圧力を開放して低温を得、大気圧条件まで開放す
る。精製されたテレフタル酸中に保持されているp−ト
ルイル酸の濃度は、200ppmw以下である。
イル酸を置換する方法を提供することは、本発明の目的
である。該方法においては、高温高圧下で精製テレフタ
ル酸スラリーを濾過する確実置換法によって、精製テレ
フタル酸のスラリーから、p−トルイル酸を置換する。
その場合、濾過ケーク中に保持されているp−トルイル
酸の濃度は、200ppmw以下であり、又、大気圧まで圧力
が低下する。
(該精製テレフタル酸は大気圧であり、大気圧において
乾燥機によって加工することができる状態である)を調
製するための改良方法を提供することは、本発明の更な
る目的である。
する精製テレフタル酸(TA)(即ち、繊維用銘柄品質T
A)を製造する方法を発見した。該方法は、溶液中p−
トルイル酸を500〜6,000ppmw有するTAの水性スラリーに
対して適用することができる。結晶化TAと溶存p−トル
イル酸の水溶液を含む水性スラリーを濾過する。濾過ケ
ークを、約38〜205℃の温度、システム圧力を超えるこ
と約3.4〜448.2kPa(約0.5〜65psig)の差圧で、p−ト
ルイル酸の水溶液を確実に置換する方法に暴露する。可
溶性p−トルイル酸を含む水溶液を、高温で、圧力濾過
によって、結晶質TAの濾過ケークからの圧力下で、水で
置換する。次に、濾過ケーク中に残留しているp−トル
イル酸の溶液を、圧力下で、水で置換する。濾過ケーク
中に残留している水の圧力フラッシュ蒸発は、システム
圧力を大気圧まで開放する(温度は低下する)ときに起
こる。p−トルイル酸を200ppmw以下で含むテレフタル
酸の結晶質生成物を、次に、大気圧下で、乾燥装置に暴
露して、望ましい生成物を得る。
−トルイル酸のような芳香族アルキルを、臭素、及び例
えばコバルト、マンガンなどのような1つ又はそれ以上
の重金属を含む触媒系の存在下、酢酸媒体中において、
分子酸素で酸化する。この方法は、当業において良く知
られており、商業的に用いられているが、その酸化反応
によって、不純物(繊維銘柄のテレフタル酸を得るため
に除去又は無色にすることができる)が生じる。自家用
及び非自家用テレフタル酸は、主に、繊維及びフィルム
製造用の高分子量ポリエステルを製造するのに用いられ
てきたし、現在も又用いられている。
テレフタル酸を精製することによって、繊維銘柄のテレ
フタル酸を調製することができる、ことが分かる。該方
法は、実質的に、支持又は支持されていないVIII族金属
触媒の存在下(金属及び支持体は、作業条件下で、溶液
に不溶性である)、粗テレフタル酸の水性溶液を、水素
で処理する工程を含んでいる。この方法によって、テレ
フタル酸中における、例えば4−カルボキシベンズアル
デヒド(4−CBA)及び他の発色不純物のような中間酸
化生成物が減少し、除去可能な生成物が生成する。次
に、精製テレフタル酸を結晶化させて回収し、乾燥させ
る。
による精製テレフタル酸の汚染が、温度依存現象という
よりはむしろ冷却速度依存現象である、という問題は依
然として残っている。圧力の開放によって引き起こされ
るフラッシュ温度低下を作用させて、結晶質精製テレフ
タル酸上に、精製テレフタル酸の溶液からp−トルイル
酸を沈殿させる。しかしながら、p−トルイル酸の溶解
度は、約38〜205℃の温度における水性媒体では依然と
して大きい。
クからのp−トルイル酸水溶液の確実置換は、高温高圧
においてp−トルイル酸の水溶液を水で置換することに
よって、精製テレフタル酸と接触しているp−トルイル
酸を効果的に置換する、ことを見出した。圧力は、周囲
大気条件まで開放する。更に、結晶質精製テレフタル酸
中に保持されているp−トルイル酸の濃度は、200ppmw
以下であることを見出した。
(crystallizer)からの精製テレフタル酸結晶を、少な
くとも約3.4kPa(約0.5psig)、好ましくは約275.8〜75
8.4kPa(約40〜110psig)の圧力、少なくとも約38℃、
好ましくは約100〜205℃の温度で濾過して、濾過ケーク
を成長させる。
浄水の流路が発生しないように物理的に配置されている
フィルターセル又は一連のフィルターセル中に、精製テ
レフタル酸の結晶を含む水性スラリーを投入する。適当
には、高さが少なくとも約1.27〜20.32cm(約0.5〜8イ
ンチ)、好ましくは少なくとも約2.54cm(約1イン
チ)、更に好ましくは約5.08〜10.16cm(約2〜4イン
チ)の濾過ケークを、フィルターセル上に生じさせる。
水性母液は、回収し、処理して、p−トルイル酸を、回
収及び/又は排水処理施設へと送ることができる。
(約0.5〜8インチ)の高さの濾過ケークが得られた
ら、ケークを濾過域から取出して、洗浄域に入れ、そこ
で、適当な厚さまで、好ましくは約0.63cm(約0.25イン
チ)の最小高さまで濾過ケークの上に水が溜まるような
圧力勾配において、濾過ケークを、水流で洗浄する。次
に、システム圧力を超えること少なくとも3.4kPa(0.5p
si)の圧力勾配、好ましくは34.5〜448.2kPa(5〜約65
psi)の圧力勾配を、水流に適用して、確実置換法で、
濾過ケークからp−トルイル酸の水溶液を置換する。精
製テレフタル酸の水洗ケークを、次に、システム圧力の
開放に暴露(その場合、付随してシステム温度も約166
℃以下まで低下する)して、大気圧〜約620.5kPa(約90
psi)の圧力にする。次に、その水洗された精製テレフ
タル酸を、大気圧下で、乾燥させる。
の最小ケーク高さは、洗浄ビヒクルを、即ち濾過ケーク
を供給するのに十分なコンパクト性を有する濾過ケーク
を得るのに適しており、そこから、溶質を含む溶液を、
置換洗浄によって効率良く除去することができる。ケー
クの高さが約1.27cm(約0.5インチ)未満である場合
は、濾過ケークによる、溶質を含む溶液の保持は、圧力
を増加させて洗浄水を適用しても、有意に増加する。水
を用いて濾過ケークを置換洗浄して溶存溶質を含む溶液
を除去するときの効率が低下するので、精製テレフタル
酸の濾過ケークの最小高さは、少なくとも1.27cm(0.5
インチ)であることが好ましい。
わせるのに必要である。この高さは、確実にケーク表面
が液体で完全にカバーされるような十分な高さでなけれ
ばならない。ケーク表面が水でカバーされない場合、ケ
ークの内部から母液が完全に置換されていない状態で、
洗浄液の迂回が起こってしまうことがある。ケーク表面
が不規則であるので、ケーク表面を超える約0.63cm(約
0.25インチ)の最小液高が好ましい。
用いてp−トルイル酸水溶液を確実置換することによっ
て、p−トルイル酸溶液を、水を含む媒体で効率良く置
換し、可溶性p−トルイル酸を含むスラリーの水性成分
から精製テレフタル酸を回収することができる。高温高
圧で精製テレフタル酸の濾過ケークからp−トルイル酸
溶液を確実置換することによって、システム圧力の開放
及びシステム温度の低下時の、圧力1620kPa(235psig)
以下、温度約205℃以下における、精製テレフタル酸の
結晶化と同時に起こるp−トルイル酸の共沈が、減少す
る。
て、p−トルイル酸は水に不溶であるので、濾過ケーク
からp−トルイル酸を除去するのには、一般的な濾過法
は不適当である。溶解度の問題は、高温高圧で濾過する
ことによって、部分的に克服することができるが、濾過
及び水洗は、結晶質精製テレフタル酸からp−トルイル
酸を除去する場合(その場合、真空を用いるか、あるい
はプラグを流し洗浄法又は浸水洗浄法を用いずに、圧力
濾過を用いる)には、一般的にあまり成功しない。前記
の真空濾過又は圧力濾過手順によって、ケークの流路が
生じて、水洗がケークに浸透しないことがある。
過ケークを圧力置換洗浄することによって、p−トルイ
ル酸を予想以上に効率良く除去することができる、こと
を見出した。精製テレフタル酸中のp−トルイル酸は、
200ppmw以下まで減少させることができる。
て、圧力を大気圧まで低下させることができるので、大
気圧における乾燥機運転への固体の放出によって引き起
こされる問題を緩和することができる。本発明方法の態
様において、回転弁を用いて、大気圧までシステム圧力
を低下させることができる。
酸のケーク中に保持されているp−トルイル酸のレベル
を低下せるのに必要な水の量を少なくすることができ
る。前記の事柄は、酢酸水溶液から保持されている酢酸
を取出して酢酸のレベルを低下させるのに必要な水の量
を減少させるような確実(ポジティブ:positive)置換
洗浄の追加段階を用いると、必要な水量を削減すること
ができる、という事実によって証明されている。
換洗浄で用いられる水の全量を最小にして、下流に設置
する排水処理施設の必要性を少なくする、ことは有利で
ある。故に、濾過により、ケーク中において約200ppmw
以下のレベルを得るために、精製テレフタル酸の濾過ケ
ーク中に保持されている母液からp−トルイル酸を確実
置換するための本発明方法では、精製テレフタル酸の多
段階置換を用いることができる。
洗浄手順(洗浄水の量は、精製テレフタル酸中に保持さ
れているp−トルイル酸のレベルを約200ppmw以下にす
るのに十分である)を用いることができる、ことが理解
される。更に、洗浄水の量を少なくすることが有利であ
ると決定される場合には、向流洗浄の手順が役立つこと
がある。
含むp−トルイル酸スラリーを、精製テレフタル酸のス
ラリー流を通過させることによって必要な厚さの濾過ケ
ークを生じさせることができるように物理的に配置され
た一連のフィルターセルのうちの1つ又はそれ以上の中
に投入する。最小の高さ、即ち約1.27〜20.32cm(約0.5
〜8インチ)の高さの濾過ケークが得られたら、ケーク
を濾過域から出して、洗浄域に入れ、そこで該ケークを
水流で洗浄する。次に、水流に圧力を適用して、正圧に
よって、濾過ケーク中に保持されている母液の中にある
p−トルイル酸を置換する。濾過ケークに浸透している
水溜めを置換したら、適当な手段によって、濾過ケーク
を、フィルターから放出し、サイクルを繰り返す。濾過
ケーク中のp−トルイル酸のレベルを低下させるために
は、洗浄域のケーク生成域に対する割合は、約1:20〜2
0:1である。次に、システム圧力を開放し、洗浄された
濾過ケークをフィルターから放出する。
ood)をフィルターセル上に発生させることができるよ
うな適当な位置に保持された一連のフィルターセルを含
むことができる。適当な装置は、多重フィルターセルを
有する回転ドラムフィルターを含むことができ、且つフ
ィルターセルから洗浄された濾過ケークを放出するため
の手段を取付けることができる。p−トルイル酸溶液中
に精製テレフタル酸を含む流れを投入して、濾過ケーク
を発生させ、更にその濾過ケークを濾過域から、水流
(水には、精製テレフタル酸中に保持されている母液中
にあるp−トルイル酸の確実置換を引き起こすことがで
きる圧力が適用されている)で濾過ケークを洗浄する洗
浄域へと移送するための制御手段が必要である。洗浄濾
過ケークを回転ドラムフィルターから放出する前に、濾
過ケークを、該濾過ケーク中においてp−トルイル酸の
最小濃度を生じさせるのに必要な回数洗浄することがで
きる。
な回転ドラムフィルターは、BHS−FEST(登録商標)圧
力フィルター(BHS−WERK,Sonthofen,D−8972,Sonthofe
n,ドイツ)である。必要な運転サイクルを達成すること
ができる他のフィルター、例えばオランダユトレヒトに
あるPannevis,b.v.又は他の供給者から市販されている
ベルトフィルターを用いることができる。
は、回転ドラムの外面上に配置された一連のフィルター
セルを含む。ドラムが回転すると、フィルターセルは、
精製テレフタル酸と可溶性p−トルイル酸との水性スラ
リーを受容し、濾過ケークは、要求高さまで堆積する。
ドラムの回転時に、濾過ケークは濾過域を出て、必要な
高さまで濾過ケークの上に水溜めをつくるための洗浄域
に入る。水溜めに対して圧力を適用することによって、
水を濾過ケーク中に浸透させて、精製テレフタル酸の結
晶上の水に保持されているp−トルイル酸を置換する。
ドラムを更に回転させて、必要ならば、洗浄サイクル
を、少なくとももう一回繰り返し、その後で、システム
圧力を開放して、周囲条件まで温度を低下させる。次
に、加圧下で、不活性ガスを適用することによって、ド
ラムから濾過ケークを放出する。
う。
た場合の本発明方法について説明する。
13.6kPa(60psig)、温度149℃において、BHS−FEST回
転圧力フィルターに供給する。BHS−FESTフィルターを
用いて、母液から固体を分離し、次にその固体を洗浄
し、過剰にあるケークの水分を除去してから、大気圧に
おいて固体を放出する。フィルターハウジングは、5つ
のチャンバに分かれていて、5つの異なる作業、即ち濾
過/ケーク形成、置換洗浄、ケーク乾燥、ケーク放出、
及び濾布すすぎを行う。0.5〜2.0回転/分の速度で動作
しているフィルタードラムを、20のフィルターセルに分
割する。ドラム上の利用可能な全濾布面積は、約0.12m2
(約1.3ft2)である。フィルターオペレーターがそれぞ
れ0.5、1.0、及び2.0回転/分である場合、スラリー容
量は、約163、326及び653kg/時(約360、720、及び1440
lbs/時)の流量である。
ち濾過/ケーク生成、置換洗浄、ケーク乾燥/放出、及
び濾布すすぎが同時に起こる。該作業を、1つのフィル
ターセルの歴史を示すことによって説明する。
れて回転させる。45%PTA固体と約1,000ppmwのp−トル
イル酸とを含む供給スラリーを、圧力約413.6kPa(約60
psig)において、チャンバの中に連続的にポンプで供給
する。フィルターセルをチャンバで回転させると、固体
が、厚さ2.54cm(1インチ)まで濾布上に堆積する。母
液は、濾布を通過してフィルターの内部パイプへと流れ
る。前記内部パイプの中にある母液の圧力は、約206.8
〜344.7kPa(約30〜50psig)である。その母液を、p−
トルイル酸回収施設及び/又は排水処理へと送る。
ク生成チャンバを出て、置換チャンバの中に入って回転
する。清浄な水を、圧力約60psig、温度約149℃におい
て、ポンプで連続的にチャンバの中に供給する。清浄水
に有用な温度は、約82〜149℃である。置換洗浄の有効
性によって、この水は、濾過ケークからp−トルイル酸
を効果的に除去する。該ケークを通過した洗浄水は、約
206.8〜344.7kPa(約30〜50psig)の圧力である。この
水は、母液から別々に集められて、PTA法の他のところ
で用いられる。
ャンバを出て、ケーク乾燥チャンバに入る。約413.6kPa
(約60psig)の圧力において、圧縮された不活性ガス
を、乾燥チャンバの中に連続的に導入して、濾過ケーク
から過剰の水を除去する。
出チャンバに入れて回転させる。他のチャンバとは対照
的に、ケーク放出チャンバは、周囲圧力において動作す
る。ケーク乾燥チャンバ圧力から、ケーク放出チャンバ
圧力への圧力低下によって、幾らかの追加の水分が、ケ
ークから流出(flash)する。次に、そのケークを、そ
れぞれ、フィルター速度約0.5、1.0、又は2.0回転/分
の間に、流量約86、172、又は345kg/時(約190、380、
又は760lb/時)で、フィルターから放出する。最終ケー
クは、乾燥ケークの重量を基準として、200ppmw以下の
p−トルイル酸濃度を有する。
ルターセルを水ですすいで、未放出ケークの痕跡を除去
する。次に、該フィルターセルを、濾過/ケーク生成チ
ャンバに入れて、該方法を繰り返す。
イル酸からケークを置換洗浄するために用いた洗浄水の
量を示しており、該比は、ケーク流量の比として測定さ
れる。吹込比(blow ratio)は、放出前に、ケークを乾
燥させるために用いた圧縮不活性ガスの量を示してお
り、ケーク流量の比として測定される。
発明方法を説明する。
54kg/時(780lbs/時)、圧力620.5kPA(90psig)、及び
温度166℃において、加圧されたベルトフィルターに供
給する。ベルトフィルターは、3つの領域で、母液から
の固体の分離、置換洗浄、及び乾燥の作業を行う。
体と母液を分離させる。固体は、ベルト上で、連続厚さ
7.62cm(3インチ)のケークを形成する。母液は、フィ
ルターを通して、p−トルイル酸回収施設及び/又は排
水処理のいずれかへとポンプで送られる。
する。該域も、620.5kPa(90psig)、166℃で動作す
る。置換洗浄域では、ケークの高さを超える液面を維持
する流量で、清浄水をケーク上に供給する。
こでは、過剰の水をケークから排出させ、不活性ガスを
導入して、水分をさらに除去する。該域も、620.5kPa
(90psig)、166℃で動作する。
かなp−トルイル酸を含む乾燥ケークを、該ベルトか
ら、例えば密封スクリューコンベヤー又は一連の回転弁
のような減圧装置(単数及び複数)の中へと放出する。
次に、大気圧下のPTAケークを、常圧乾燥器に送る。
Claims (12)
- 【請求項1】(a)大気圧〜1620kPa(235psig)までの
範囲のシステム圧力、38〜205℃の温度において、結晶
として存在している精製テレフタル酸と、水溶液として
且つ該精製テレフタル酸の結晶との共結晶形態として存
在しているp−トルイル酸とを含む水性スラリーを、濾
過域にあるフィルターセル又は一連のフィルターセル中
に投入する工程、ここで該フィルターセル又は一連のフ
ィルターセルは、該スラリーを投入した場合に、単数又
は複数の濾過ケークを生成させるように適当な位置に配
置されている; (b)該濾過ケークを含む各該フィルターセルを、該濾
過域から洗浄域へと移送する工程; (c)各該フィルターセルの中に水流を導入して、該単
数又は複数の濾過ケークを覆う水溜めを各フィルターセ
ル中において形成させる工程、ここで該水流は、該シス
テム圧力を少なくとも3.4kPa(0.5psi)越える圧力勾配
と、38〜205℃の温度下にある; (d)200ppmw以下までp−トルイル酸の濃度を低下さ
せるのに十分な時間、該濾過ケークを該水で洗浄する工
程; (e)洗浄された濾過ケークを含む各該フィルターセル
を圧力放出域に移送して、そこでシステム圧力を大気圧
〜620.5kPa(90psig)の範囲の圧力まで放出して該フィ
ルターセルの温度を166℃以下まで低下させる工程;及
び (f)p−トルイル酸の濃度が200ppmw以下である精製
テレフタル酸を含む該洗浄濾過ケークを、各該フィルタ
ーセルから放出する工程 を含む200ppmw以下の濃度で存在するp−トルイル酸を
含む精製テレフタル酸を調製する方法。 - 【請求項2】該濾過ケークの高さが、少なくとも1.27cm
(0.5インチ)である請求項1記載の方法。 - 【請求項3】該濾過ケークを覆っている該水溜めが、少
なくとも0.63cm(0.25インチ)の深さを有する請求項1
記載の方法。 - 【請求項4】該濾過ケークを洗浄する工程からの該水を
洗浄水として回収して、粗テレフタル酸をスラリーにす
るのに再利用するか又は排水処理施設に廃棄する請求項
1記載の方法。 - 【請求項5】該水流が、該システム圧力を3.4〜448.2kP
a(0.5〜65psi)越える圧力下にある請求項1記載の方
法。 - 【請求項6】該水流が、該システム圧力を34.5〜448.2k
Pa(5〜65psi)越える圧力下にある請求項1記載の方
法。 - 【請求項7】該濾過ケークの高さが、1.27〜20.32cm
(0.5〜8インチ)である請求項1記載の方法。 - 【請求項8】該濾過ケークの高さが、2.54〜10.16cm
(1〜4インチ)である請求項1記載の方法。 - 【請求項9】該濾過ケークの高さが、5.08〜10.16cm
(2〜4インチ)である請求項1記載の方法。 - 【請求項10】該システム圧力が、3.4〜758.4kPa(0.5
〜110psig)である請求項1記載の方法。 - 【請求項11】該システム圧力が、275.8〜448.2kPa(4
0〜65psig)である請求項1記載の方法。 - 【請求項12】該水流の温度が、100〜205℃である請求
項1記載の方法。
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