JP4804776B2 - Method for recovering crystals from slurry - Google Patents
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Description
本発明は芳香族カルボン酸の製造工程における、結晶を含むスラリーから結晶を回収する方法に関するものであり、例えばパラキシレンを液相酸化してテレフタル酸を製造するプロセス等、各種の有機化学製品の製造プロセスにおいて用いられるものである。 The present invention relates to a method for recovering crystals from a slurry containing crystals in an aromatic carboxylic acid production process. For example, various organic chemical products such as a process for producing terephthalic acid by liquid phase oxidation of paraxylene. It is used in the manufacturing process.
パラキシレンを、コバルト、マンガン及び臭素化合物を主体とする触媒の存在下、酢酸溶媒中で分子状酸素で液相酸化したのち、反応生成液を減圧・降温する工程を経て、テレフタル酸の結晶と溶媒からなるスラリーが得られる。このスラリーをロータリーフィルターを用いて吸引濾過、ケーキ剥離の一連の連続的な操作により結晶と溶媒に分離する方法は広く知られている（特許文献１）。 After liquid phase oxidation of para-xylene with molecular oxygen in an acetic acid solvent in the presence of a catalyst mainly composed of cobalt, manganese and bromine compounds, the reaction product solution is subjected to a process of reducing the pressure and lowering the temperature. A slurry consisting of a solvent is obtained. A method of separating this slurry into crystals and a solvent by a series of continuous operations of suction filtration and cake peeling using a rotary filter is widely known (Patent Document 1).
一方、ロータリーフィルターの圧力をスラリー供給ドラムの圧力よりも高くして濾過液が過飽和にならないようにして濾過、ケーキ剥離の操作を行うことにより濾材の目詰まりを防止する方法が知られている（特許文献２）。 On the other hand, there is known a method for preventing clogging of the filter medium by performing filtration and cake peeling operations so that the pressure of the rotary filter is higher than the pressure of the slurry supply drum so that the filtrate is not supersaturated ( Patent Document 2).
また、ケーキ剥離をするためのブロー用ガスに溶媒蒸気成分を供給し、ケーキ剥離を容易にする方法が知られている（特許文献３）。 Further, a method is known in which a solvent vapor component is supplied to a blowing gas for peeling cake to facilitate cake peeling (Patent Document 3).
ケーキ剥離用のブロー用ガスを加熱器により加熱してロータリーフィルター内に供給し、濾材の詰まりを防止する方法が知られている（特許文献４）。 There is known a method for preventing clogging of a filter medium by heating a blowing gas for peeling a cake with a heater and supplying it into a rotary filter (Patent Document 4).
ロータリーフィルターは円筒状の濾材を回転させて吸引濾過、ケーキ剥離を連続的に行い、スラリーから結晶を回収するものである。吸引濾過の方法として、ロータリーフィルターは濾材（濾布などのフィルター）内側を減圧状態にして濾液を回収する方法が取られている。 The rotary filter rotates a cylindrical filter medium and continuously performs suction filtration and cake peeling to recover crystals from the slurry. As a method of suction filtration, a rotary filter is a method in which the inside of a filter medium (filter such as a filter cloth) is decompressed to collect a filtrate.
しかしながら、減圧による濾過方法では、濾液の一部が濾材通過時に圧力変化により蒸発して濾液温度が低下するため、溶解していた成分が析出して濾材上に微粉が付着し、目詰まりを発生するため長期間の運転が困難である。 However, in the filtration method using reduced pressure, a part of the filtrate evaporates due to the pressure change when passing through the filter medium and the filtrate temperature decreases, so the dissolved components are deposited and fine powder adheres to the filter medium, causing clogging. Therefore, long-term operation is difficult.
また、目詰まりをさせない方法として、ロータリーフィルターの圧力をスラリー供給ドラムの圧力より高くして、濾過液を過飽和にしないようにする方法があるが、この方法ではロータリーフィルターを加圧する、あるいはスラリー供給ドラムを減圧にするため高価な装置が必要となってしまう。 In addition, as a method for preventing clogging, there is a method in which the pressure of the rotary filter is made higher than the pressure of the slurry supply drum so that the filtrate is not oversaturated. In this method, the rotary filter is pressurized or the slurry is supplied. An expensive device is required to reduce the pressure of the drum.
ケーキ剥離の面についても、ブロー用ガスに溶媒蒸気を供給する方法では、ブロー用ガスの飽和度のコントロールが困難である等の問題がある。また、ブロー用ガスの温度を上げる場合に加熱器を用いなければならないため、その分のエネルギー及び加熱器の機器費の面で問題がある。 As for the cake peeling surface, the method of supplying solvent vapor to the blowing gas also has problems such as difficulty in controlling the degree of saturation of the blowing gas. Moreover, since a heater must be used when raising the temperature of the blowing gas, there is a problem in terms of the energy and the equipment cost of the heater.
そこで、本発明の目的は、ロータリーフィルターを使用してスラリーから結晶を回収する際に、濾材の目詰まりを起こすことなく、簡易な装置を使用すること、また、ケーキ剥離用ガスの供給方法を工夫することにより、長期間連続して結晶を回収できる方法を提案することである。 Accordingly, an object of the present invention is to use a simple device without clogging the filter medium when recovering crystals from a slurry using a rotary filter, and to supply a cake peeling gas supply method. It is to propose a method that can recover crystals continuously for a long time by devising.
発明者らは上記の課題を有するロータリーフィルターについて鋭意検討した結果、ロータリーフィルターに供給するスラリーの温度を調節して溶解している成分の溶媒からの析出量をコントロールすること、また、ケーキ剥離に使用するブロー用ガスを溶媒成分飽和ガスとして容易に供給する方法を採用することにより、濾材の目詰まりを防止しロータリーフィルターを長期間連続して運転できることを見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies on the rotary filter having the above-mentioned problems, the inventors have adjusted the temperature of the slurry supplied to the rotary filter to control the amount of dissolved components from the solvent, and for cake peeling. By adopting a method of easily supplying the blowing gas to be used as the solvent component saturated gas, it was found that the filter medium can be prevented from being clogged and the rotary filter can be operated continuously for a long period of time.
すなわち、本発明は、主として
（１）濾材を持つ濾過装置に結晶と溶媒を含むスラリーを供給して、吸引濾過、洗浄、吸引濾過、ケーキ剥離を連続的に行い、スラリーから結晶を回収する方法において、スラリーの温度を反応スラリー受槽よりさらに降温して、スラリー液が過飽和とならないようにして吸引濾過を行うことを特徴とするスラリーから結晶を回収する方法。
（２）スラリー供給ドラムに気体状窒素をバブリングさせることにより、スラリー温度を降温させることを特徴とする（１）記載のスラリーから結晶を回収する方法。
（３）供給するスラリーの温度を熱交換器により降温させることを特徴とする（１）記載のスラリーから結晶を回収する方法。
（４）熱交換器内のスラリー流速が、１．０m/sec以上１０m/sec以下であることを特徴とする（３）記載のスラリーから結晶を回収する方法。
（５）ロータリーフィルターに供給するスラリーの温度を５０℃以上１０５℃以下であるように調整する（１）〜（４）に記載のスラリーから結晶を回収する方法。
（６）ケーキを剥離するためのブロー用ガスに、（２）にて使用した気体状窒素を用いることを特徴とする（１）記載のスラリーから結晶を回収する方法。
（７）芳香族炭化水素を高圧・高温下、触媒成分を含む溶媒中で分子状酸素により酸化して芳香族カルボン酸を製造するプロセスにおいて、反応生成液を減圧・降温する工程を経たのち、さらに（２）又は（３）の方法で降温した芳香族カルボン酸の結晶と溶媒からなるスラリーを生成し、該スラリーをロータリーフィルターを用いて芳香族カルボン酸の結晶と溶媒を分離することを特徴とする（１）記載のスラリーから結晶を回収する方法。
（８）溶媒が酢酸である（７）記載のスラリーから結晶を回収する方法。
（９）芳香族カルボン酸がテレフタル酸である（７）又は（８）記載のスラリーから結晶を回収する方法。
に関する。
That is, the present invention mainly includes (1) a method of recovering crystals from a slurry by continuously supplying a slurry containing crystals and a solvent to a filtration device having a filter medium, and continuously performing suction filtration, washing, suction filtration, and cake peeling. The method of recovering crystals from the slurry, wherein the temperature of the slurry is further lowered from the reaction slurry receiving tank and suction filtration is performed so that the slurry liquid does not become supersaturated.
(2) The method for recovering crystals from the slurry according to (1), wherein the slurry temperature is lowered by bubbling gaseous nitrogen to the slurry supply drum.
(3) The method for recovering crystals from the slurry according to (1), wherein the temperature of the slurry to be supplied is lowered by a heat exchanger.
(4) The method for recovering crystals from the slurry according to (3), wherein the slurry flow rate in the heat exchanger is 1.0 m / sec or more and 10 m / sec or less.
(5) The method for recovering crystals from the slurry according to (1) to (4), wherein the temperature of the slurry supplied to the rotary filter is adjusted to be 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
(6) The method for recovering crystals from the slurry according to (1), wherein the gaseous nitrogen used in (2) is used as a blowing gas for peeling the cake.
(7) In a process for producing an aromatic carboxylic acid by oxidizing an aromatic hydrocarbon with molecular oxygen in a solvent containing a catalyst component under high pressure and high temperature, after passing through a step of reducing the pressure and lowering the temperature of the reaction product liquid, Furthermore, a slurry comprising an aromatic carboxylic acid crystal and a solvent cooled by the method (2) or (3) is produced, and the aromatic carboxylic acid crystal and the solvent are separated from the slurry using a rotary filter. And (1) a method for recovering crystals from the slurry.
(8) The method for recovering crystals from the slurry according to (7), wherein the solvent is acetic acid.
(9) The method for recovering crystals from the slurry according to (7) or (8), wherein the aromatic carboxylic acid is terephthalic acid.
About.
本発明によると、ロータリーフィルターに供給するスラリーの温度を、反応スラリー受槽の温度からロータリーフィルターの濾材の内側で溶媒が気化しない温度まで降温させることにより、溶媒中に溶解している成分の析出量をコントロールして、濾過時に成分がロータリーフィルター濾材上で析出しない条件下で吸引濾過をし、また、ケーキ剥離に使用するブロー用ガスを溶媒成分の飽和ガスとし、また温度を上げた状態で供給することにより、ケーキブロー時に溶媒を気化させず溶媒中に溶解している成分を析出させないことが可能となり、濾材の目詰まりを防止し、その結果として長時間安定したスラリーの固液分離をすることができるという利点を有する。 According to the present invention, the temperature of the slurry supplied to the rotary filter is lowered from the temperature of the reaction slurry receiving tank to the temperature at which the solvent does not evaporate inside the filter medium of the rotary filter, thereby precipitating the amount of components dissolved in the solvent. The suction filtration is performed under the condition that the components do not precipitate on the rotary filter medium during filtration, and the blowing gas used for cake peeling is used as the saturated gas for the solvent component, and the temperature is raised. By doing so, it becomes possible to prevent the components dissolved in the solvent from precipitating without vaporizing the solvent during cake blowing, preventing clogging of the filter medium, and as a result, stable solid-liquid separation of the slurry for a long time. Has the advantage of being able to.
この発明の実施形態として、パラキシレンを用いてテレフタル酸を製造する方法を代表例として以下に詳細を説明する。 As an embodiment of the present invention, a method for producing terephthalic acid using paraxylene will be described in detail below as a representative example.
この発明に原料として用いるアルキル芳香族化合物は、液相酸化により芳香族モノカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族トリカルボン酸等の芳香族カルボン酸類に変換されるモノ、ジ、トリアルキルベンゼン等のアルキルベンゼンであり、そのアルキル基の一部が酸化されたものも含む。特にこの発明は、テレフタル酸の製造に適用するのが好ましく、この場合に原料となるアルキル芳香族化合物としてはパラキシレンが挙げられる。 The alkylaromatic compound used as a raw material in this invention is an alkylbenzene such as mono, di, or trialkylbenzene that is converted into an aromatic carboxylic acid such as aromatic monocarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, or aromatic tricarboxylic acid by liquid phase oxidation. In which part of the alkyl group is oxidized. In particular, the present invention is preferably applied to the production of terephthalic acid. In this case, the alkyl aromatic compound used as a raw material includes paraxylene.
この発明に用いる脂肪族カルボン酸溶媒としては、低級脂肪族カルボン酸の酢酸が好ましく、この溶媒の使用量は、通常、原料となるパラキシレンに対して２〜６重量倍である。また酢酸溶媒は、若干の水、具体的には２０重量％以下の水を含有しているものでも使用できる。 As the aliphatic carboxylic acid solvent used in the present invention, acetic acid of a lower aliphatic carboxylic acid is preferable, and the amount of the solvent used is usually 2 to 6 times by weight with respect to paraxylene as a raw material. The acetic acid solvent can be used even if it contains some water, specifically 20% by weight or less.
パラキシレンなどのアルキル芳香族化合物を酸化するには、分子状の酸素含有ガスを用いるが、簡単な設備で低コストであることから、通常は空気が用いられ、その他に希釈水素、酸素富化空気なども使用できる。 To oxidize alkylaromatic compounds such as paraxylene, a molecular oxygen-containing gas is used, but air is usually used because of simple equipment and low cost. Air can also be used.
アルキル芳香族化合物を酸化する触媒としては、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）及び臭素（Ｂｒ）を構成元素として含む触媒であり、具体的な触媒成分化合物は、コバルト化合物としては、酢酸コバルト、ナフテン酸コバルト、臭化コバルトなどが例示される。マンガン化合物としては、酢酸マンガン、ナフテン酸マンガン、臭化マンガンなどが例示される。臭素化合物としては、臭化水素、臭化ナトリウム、臭化コバルト、臭化マンガン、ブロムエタンなどが例示される。 The catalyst for oxidizing the alkyl aromatic compound is a catalyst containing cobalt (Co), manganese (Mn) and bromine (Br) as constituent elements, and specific catalyst component compounds include cobalt acetate, Examples include cobalt naphthenate and cobalt bromide. Examples of manganese compounds include manganese acetate, manganese naphthenate, and manganese bromide. Examples of bromine compounds include hydrogen bromide, sodium bromide, cobalt bromide, manganese bromide, bromoethane and the like.
酸化反応は、酢酸溶媒中の触媒存在下に、１４０〜２３０℃、好ましくは１５０〜２１０℃の温度で分子状酸素含有ガスを連続的に供給しながらパラキシレンなどのアルキル芳香族化合物を酸化する。反応圧力は少なくとも反応温度で混合物が液相を保持できる圧力またはそれ以上の高圧であり、通常０．２〜５ＭＰａ、好ましくは１〜２ＭＰａである。 The oxidation reaction oxidizes an alkyl aromatic compound such as paraxylene in the presence of a catalyst in an acetic acid solvent while continuously supplying a molecular oxygen-containing gas at a temperature of 140 to 230 ° C., preferably 150 to 210 ° C. . The reaction pressure is at least a pressure at which the mixture can maintain a liquid phase at the reaction temperature or higher, and is usually 0.2 to 5 MPa, preferably 1 to 2 MPa.
アルキル芳香族化合物を酸化して得られた反応スラリーは、高温高圧の反応器から大気圧であるスラリー受槽に送液され、溶媒の酢酸がフラッシュすることによって、スラリーの温度が１００〜１２０℃程度まで降温する。 The reaction slurry obtained by oxidizing the alkyl aromatic compound is fed from a high-temperature and high-pressure reactor to a slurry receiving tank at atmospheric pressure, and the acetic acid of the solvent is flushed, so that the temperature of the slurry is about 100 to 120 ° C. Decrease the temperature.
前記反応スラリー受槽のスラリー温度をさらに降温させる方法としては、スラリー供給ドラムへの窒素ガスのバブリング、熱交換器によるスラリー降温、またはこれらの組み合わせにて行うことが好ましい。これにより、固液分離工程では、従来の技術では濾材上に析出していた成分をスラリー供給ドラム内、熱交換器通過中で析出させることが可能となり、この際のスラリー溶液は飽和溶解度未満のものしか含んでいないため、減圧濾過を行った場合であっても、濾材上に成分が析出することを防止することができる。 As a method of further lowering the slurry temperature of the reaction slurry receiving tank, it is preferable to perform by bubbling nitrogen gas to the slurry supply drum, slurry temperature falling by a heat exchanger, or a combination thereof. As a result, in the solid-liquid separation process, it is possible to deposit the components that have been deposited on the filter medium in the conventional technique in the slurry supply drum while passing through the heat exchanger, and the slurry solution at this time is less than the saturation solubility. Since only a thing is contained, even if it is a case where vacuum filtration is performed, it can prevent that a component precipitates on a filter medium.
窒素ガスでバブリングによりスラリー温度を降温する場合、窒素ガスは乾燥したもの、または循環したもののいずれを使用してもよい。窒素ガスの処理を考慮した場合、プラント内を循環する窒素ガスを使用することが好ましい。 When the temperature of the slurry is lowered by bubbling with nitrogen gas, the nitrogen gas may be either dried or circulated. When processing nitrogen gas is considered, it is preferable to use nitrogen gas circulating in the plant.
熱交換器を使用してスラリー温度を降温する場合、熱交換器の種類はシングルパス式、スパイラル式、マルチパス式等どのような形状のものを使用してもよい。スラリーの詰まりやメンテナンスを考慮した場合には、シングルパス式のものを使用することが好ましい。冷却に使用する冷媒は水やブライン等が考えられるが、コストを考えると水を使用するのが最も好ましい。 When the slurry temperature is lowered using a heat exchanger, the heat exchanger may be of any shape such as a single pass type, a spiral type, or a multi pass type. In consideration of slurry clogging and maintenance, it is preferable to use a single-pass type. The coolant used for cooling may be water or brine, but it is most preferable to use water in view of cost.
熱交換器内を通過するスラリーの流速は、１．０m/sec以上１０m/sec以下が好ましい。 The flow rate of the slurry passing through the heat exchanger is preferably 1.0 m / sec or more and 10 m / sec or less.
また、前記のロータリーフィルターに供給するスラリーの温度を、５０℃以上１０５℃以下であるようにスラリー供給ドラムへの窒素ガスのバブリング、熱交換器によるスラリー降温、またはこれらの組み合わせにて運転すれば、スラリー中の溶解成分が析出し、固液分離工程では吸引濾過しても濾材に成分が詰まることを防止することが可能となる。 In addition, if the temperature of the slurry supplied to the rotary filter is operated by bubbling nitrogen gas to the slurry supply drum so as to be 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower, slurry cooling by a heat exchanger, or a combination thereof. The dissolved components in the slurry are precipitated, and it is possible to prevent clogging of the components in the filter medium even if suction filtration is performed in the solid-liquid separation step.
上記発明においてケーキ剥離に使用するブロー用ガスは、スラリー供給ドラムにバブリングした窒素ガスを使用することが好ましい。この方法では、溶媒成分蒸気が含有された窒素ガスをケーキ剥離用に使用することにより、プラント全体として窒素使用量を低減させることができると同時に、バブリング冷却したのちの窒素中に含有される溶媒成分を除去する冷却装置、気液セパレーター等が必要なくなり、設備設置費用等の削減が可能となる。 In the above invention, the blowing gas used for cake peeling is preferably nitrogen gas bubbled on the slurry supply drum. In this method, by using nitrogen gas containing solvent component vapor for cake stripping, the amount of nitrogen used in the entire plant can be reduced, and at the same time, the solvent contained in nitrogen after bubbling cooling. A cooling device for removing components, a gas-liquid separator, and the like are not necessary, and it is possible to reduce facility installation costs.
また、ブロー用ガスが溶媒成分の飽和ガスとなり、ブローによりケーキを剥離させる時、溶媒成分が気化せず、溶媒中の成分が濾材上に析出することを防止できる。ブロー用ガスの温度は、高温のスラリー供給ドラムにバブリングした後のガスであるため、降温したスラリーと同等の温度まで加熱される。そのため、濾材上で溶媒の冷却を防止することができる。上記２点から、ブロー用ガスにスラリー供給ドラムにバブリングした後のガスを使用することで、濾材の目詰まりを防止することができる。 Further, when the blowing gas becomes a saturated gas of the solvent component, and the cake is peeled off by blowing, the solvent component is not vaporized, and the component in the solvent can be prevented from being deposited on the filter medium. Since the temperature of the blowing gas is the gas after bubbling to the high temperature slurry supply drum, it is heated to the same temperature as the cooled slurry. Therefore, the cooling of the solvent can be prevented on the filter medium. From the above two points, clogging of the filter medium can be prevented by using the gas after bubbling to the slurry supply drum as the blowing gas.
以下、本発明の方法を図により具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態を示す結晶の分離系統の系統図である。図１において、ロータリーフィルター１の内に横型円筒状の濾材２が回転可能に設置されている。スラリーはスラリー供給ライン１１を経てスラリー供給ドラム３に供給される。スラリー供給ドラム３からスラリーはスラリー供給ポンプ５によってロータリーフィルター１内に供給されている。濾材２によって濾過された濾過液は濾過液送付ライン１７によって濾過液受槽６へ送られる。洗浄液供給ライン１２より供給された酢酸の洗浄液は、濾材上のケーキ中を通り、回収され洗浄液送付ライン１８によって洗浄液受槽７へ送られる。
Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram of a crystal separation system showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a horizontal
スラリー供給ドラム３内のスラリーの冷却は、スラリー供給ドラム３内に窒素ガスＮ2をバブリングさせて行う。系内に導入する最初のＮ2ガスはフレッシュＮ2供給ライン２０より送られる。スラリー冷却用のＮ2ガスは、ロータリーフィルター１で吸引濾過によって、濾過液受槽６、洗浄液受槽７を経由し冷却器８を通って真空ポンプ９により吸引され最終的に気液セパレーター１０を通過したものを使用する。この方法により系内のＮ2ガスは循環再利用される。また、スラリー冷却についてはスラリー供給ドラム３からスラリー供給ポンプ５の間に、熱交換器４を設置して行うことも可能である。これら２つの冷却方法は同時に使用することもできる。このときのロータリーフィルター１に供給するスラリーの温度は５０〜１０５℃、好ましくは８０〜１００℃の温度であることが適当である。
The slurry in the slurry supply drum 3 is cooled by bubbling nitrogen gas N 2 into the slurry supply drum 3. The first N 2 gas introduced into the system is sent from a fresh N 2 supply line 20. The N 2 gas for cooling the slurry is sucked and filtered by the
濾材２には、好適には金属ガーゼ、または、例えばポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂などの有機材料から作られた織布で形成したものを用いる。
The
スラリー供給ドラム３内は大気圧であるので、ロータリーフィルター１の濾材２表側は大気圧である。濾材２の裏側はスラリー溶液から溶媒を濾過するために減圧状態にしておく。
Since the inside of the slurry supply drum 3 is atmospheric pressure, the surface side of the
好適には、濾材２の表側と裏側との差圧は０．０１〜０．１ＭＰａである。
Preferably, the differential pressure between the front side and the back side of the
ケーキ剥離用Ｎ2ガスは、スラリー供給ドラム３より排出されたＮ2ガスが、ブロー用Ｎ2供給ライン１５から供給される。この際、供給されるケーキ剥離用Ｎ2ガスの温度は、スラリー供給ドラム３内のスラリーと同等の５０〜１０５℃、好ましくは８０〜１００℃の温度となる。温度の上昇には、スラリー供給ドラム３内のスラリーの有する熱を使用するため、ケーキ剥離用Ｎ2ガスを加熱するための加熱器等が不要となり、建設費や比例費等で有利となる。残りのＮ2ガスは、Ｎ2供給ライン１６からロータリーフィルター内圧力調整用ガスとして供給される。 Cake peeling N 2 gas, N 2 gas discharged from the slurry supply drum 3 is supplied from the blowing N 2 supply line 15. At this time, the temperature of the cake peeling N 2 gas to be supplied, 50 to 105 ° C. equivalent to a slurry of the slurry supply drum 3, preferably a temperature of 80 to 100 ° C.. Since the heat of the slurry in the slurry supply drum 3 is used for increasing the temperature, a heater for heating the cake peeling N 2 gas is not necessary, which is advantageous in terms of construction costs and proportional costs. The remaining N 2 gas is supplied from the N 2 supply line 16 as a pressure adjusting gas in the rotary filter.
本発明は、テレフタル酸の結晶を分離するのに適しているが、それ以外の芳香族カルボン酸の結晶を分離する場合にも適用できる。芳香族カルボン酸は芳香環にカルボキシル基が直接結合したものであり、モノ、ジ、トリ等置換基は一つに限られるものではなく、二つ以上置換していてもよい。また、複数個の置換基を有する場合は、各々の置換機は同一でも異なるものでもよい。芳香環には、ベンゼン環のような単環式のものだけではなく、ナフタレン環のような多環式芳香環も含まれる。ここでは主に、パラキシレンを高温、高圧下、触媒成分を含む溶媒中で分子状酸素により酸化してテレフタル酸を製造するプロセスにおける結晶の分離に適用できる。 The present invention is suitable for separating terephthalic acid crystals, but can also be applied to the separation of other aromatic carboxylic acid crystals. Aromatic carboxylic acids are those in which a carboxyl group is directly bonded to an aromatic ring, and the number of substituents such as mono, di, and tri is not limited to one, and two or more substituents may be substituted. Moreover, when it has a some substituent, each substitution machine may be the same or different. The aromatic ring includes not only a monocyclic ring such as a benzene ring but also a polycyclic aromatic ring such as a naphthalene ring. Here, it can be mainly applied to separation of crystals in a process of producing terephthalic acid by oxidizing paraxylene with molecular oxygen in a solvent containing a catalyst component under high temperature and high pressure.
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
［実施例１］
酢酸を溶媒とし、Ｃｏ／Ｍｎ／Ｂｒを触媒としてパラキシレンを空気を使用して圧力１．０ＭＰａで液相酸化して、テレフタル酸含有のスラリーを生成し、このスラリーをスラリー供給ドラムにおいて、窒素ガスをバブリングさせることによって９０℃に冷却し、得られたテレフタル酸スラリーをロータリーフィルターによる濾過で固液分離を行った。この際、バブリングに使用した窒素ガスをロータリーフィルターのケーキ剥離用のガスとして用いて、粗テレフタル酸を得た。
[Example 1]
Liquid phase oxidation of acetic acid as a solvent, Co / Mn / Br as a catalyst and paraxylene using air at a pressure of 1.0 MPa produces a terephthalic acid-containing slurry, and this slurry is fed into a slurry supply drum with nitrogen. The gas was bubbled to cool to 90 ° C., and the resulting terephthalic acid slurry was subjected to solid-liquid separation by filtration through a rotary filter. At this time, crude terephthalic acid was obtained using the nitrogen gas used for bubbling as a gas for stripping the cake of the rotary filter.
前記のロータリーフィルターでの濾過によって、固液分離は連続して行った。目詰まりする時間は、１２０時間であった。 Solid-liquid separation was performed continuously by filtration using the rotary filter. The clogging time was 120 hours.
［参考例２］
実施例１と同様の方法により、パラキシレンを酸化してテレフタル酸スラリーを生成した。このスラリーをロータリーフィルターに供給する前に、熱交換器に流速２．０ｍ／ｓｅｃで通過させ９０℃まで冷却させた。冷却後のテレフタル酸スラリーを、ロータリーフィルターによる濾過で固液分離を行った。
[Reference Example 2]
In the same manner as in Example 1, paraxylene was oxidized to produce a terephthalic acid slurry. Before supplying this slurry to the rotary filter, it was passed through a heat exchanger at a flow rate of 2.0 m / sec and cooled to 90 ° C. The cooled terephthalic acid slurry was subjected to solid-liquid separation by filtration with a rotary filter.
前記のロータリーフィルターでの濾過によって、固液分離は連続して行った。目詰まりする時間は、１２０時間であった。 Solid-liquid separation was performed continuously by filtration using the rotary filter. The clogging time was 120 hours.
［実施例２］
実施例１と同様の方法により、パラキシレンを酸化してテレフタル酸スラリーを生成した。このスラリーをスラリー供給ドラムにおいて、窒素ガスをバブリングさせることによって９０℃に冷却し、ロータリーフィルターに供給する前に、熱交換器に流速２．０ｍ／ｓｅｃで通過させ８０℃まで冷却させた。冷却後のテレフタル酸スラリーを、ロータリーフィルターによる濾過で固液分離を行った。この際、バブリングに使用した窒素ガスをロータリーフィルターのケーキ剥離用のガスとして用いて、粗テレフタル酸を得た。
[Example 2]
In the same manner as in Example 1, paraxylene was oxidized to produce a terephthalic acid slurry. The slurry was cooled to 90 ° C. by bubbling nitrogen gas in a slurry supply drum, and passed through a heat exchanger at a flow rate of 2.0 m / sec and cooled to 80 ° C. before being supplied to the rotary filter. The cooled terephthalic acid slurry was subjected to solid-liquid separation by filtration with a rotary filter. At this time, crude terephthalic acid was obtained using the nitrogen gas used for bubbling as a gas for stripping the cake of the rotary filter.
前記のロータリーフィルターでの濾過によって、固液分離は連続して行った。目詰まりする時間は、２４０時間であった。 Solid-liquid separation was performed continuously by filtration using the rotary filter. The clogging time was 240 hours.
［比較例１］
実施例１と同様の方法により、パラキシレンを酸化してテレフタル酸スラリーを生成した。ロータリーフィルターに供給するテレフタル酸スラリーの温度を１２０℃で濾過による固液分離をしたところ、目詰まりするまでの時間は５分間であった。
[Comparative Example 1]
In the same manner as in Example 1, paraxylene was oxidized to produce a terephthalic acid slurry. When solid-liquid separation by filtration was performed at a temperature of 120 ° C. of the terephthalic acid slurry supplied to the rotary filter, the time until clogging was 5 minutes.
１ ロータリーフィルター
２ 濾材
３ スラリー供給ドラム
４ 熱交換器
５ スラリー供給ポンプ
６ 濾過液受槽
７ 洗浄液受槽
８ 冷却器
９ 真空ポンプ
１０ 気液セパレーター
１１ スラリー供給ライン
１２ 酢酸洗浄液供給ライン
１３ スラリー循環ライン
１４ ケーキ排出
１５ ブローＮ2供給ライン
１６ ロータリーフィルター内圧力調整用Ｎ2供給ライン
１７ 濾過液送付ライン
１８ 洗浄液送付ライン
１９ 循環Ｎ2供給ライン
２０ フレッシュＮ2供給ライン
DESCRIPTION OF
Claims (7)
スラリーの温度を、反応スラリー受槽と濾過装置の間に設けたスラリー供給ドラムに気体状窒素をバブリングさせることにより反応スラリー受槽よりさらに降温して、スラリー液が過飽和とならないようにして吸引濾過を行い、かつケーキを剥離するためのブロー用ガスに、前記気体状窒素を用いることを特徴とするスラリーから結晶を回収する方法。 In a method of supplying a slurry containing crystals and a solvent from a reaction slurry receiving tank to a filtration device having a filter medium, continuously performing suction filtration and cake peeling, and recovering crystals from the slurry,
The temperature of the slurry is further lowered from the reaction slurry receiving tank by bubbling gaseous nitrogen to a slurry supply drum provided between the reaction slurry receiving tank and the filtration device, and suction filtration is performed so that the slurry liquid does not become supersaturated. A method for recovering crystals from a slurry , wherein the gaseous nitrogen is used as a blowing gas for peeling the cake .
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