JP5296781B2 - イオン交換樹脂を使用する酸化触媒の回収方法 - Google Patents
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Description
本件特許出願は、2007年5月31日出願の米国仮特許出願第60/932,400号の利益を請求する。
本発明は、一連のイオン交換樹脂及びキレート化樹脂を使用する重金属及びハロゲンの回収方法に関する。
「DOWEX(登録商標)21K−XLT」は、ザ・ダウ・ケミカル社(The Dow Chemical Company)によって製造された、塩化物形である強塩基性アニオン交換樹脂を意味する。
アニオン交換樹脂を臭化物形に転化させるための手順
DOWEX(登録商標)21K−XLTを、下記のようにして臭化物形に転化させた。NaOH4重量%水溶液12リットルを、塔ジャケット内に70℃で水を循環させながら、塔A内の樹脂床に貫通させた。次いで、水を樹脂床に貫通させて、排出側で中性pHにし、次いで、樹脂床を、HBr4重量%の水溶液1000mLで洗浄した。
塔B内のDOWEX(登録商標)21K−XLTを、下記のようにしてOH形に転化させた。NaOH4重量%水溶液12リットルを、塔ジャケット内に70℃で水を循環させながら、塔B内の樹脂床に貫通させた。次いで、水を樹脂床に貫通させて、排出側で中性pHにした。
金属イオンの濃度を、Perkin Elmerによる原子吸光分光光度計分析300を使用して決定した。分析すべきサンプルを、水で適切に希釈し、吸光度値を、下記の操作条件を使用して測定した。
臭化物を、下記の手順に従って、硝酸銀(AgNO3)による滴定によって測定した。
A=消費されたAgNO3のmL;
B=消費されたNH4CNSのmL;
N=滴定のための溶液の規定度(0.02N)及び
P=サンプル重量)
を使用して行う。
塔A及び塔Cを、図1に示される形状と同様に直列に置く。ここで、樹脂床13は塔Aであり、樹脂床17は塔Cである。塔Aへの供給物流は、表II中に報告した特定の濃度で、重金属及びハロゲン、反応溶媒、酸化反応副生成物、酸化反応中間体並びに腐食生成物を含む。この供給物流を70℃まで加熱する。500mLの氷酢酸を、2個の樹脂床に通してポンプ輸送し、次いで、試験すべき流を樹脂床に供給し、最後の床の排出側で回収する。塔ジャケット温度を、試験の間一定に保持する。吸収後に、試験した流を、氷酢酸を2個の床に通してポンプ輸送することによって、塔から除去する。再生は、塔Aのための再生剤として100%水、塔Cのためのプライマーとして酢酸/HBr/水=90/4/6重量%から構成される溶液及び塔Cのための再生溶液として100%水の溶液を使用して実施した。試験の最後に、2個の樹脂床を、氷酢酸で洗浄した。関連データを表IIに報告する。
配置は図2に示されるものと同様であり、ここで、塔Cは樹脂床23であるようにして、塔Cのみを試験する以外は、実施例1で使用した手順を繰り返す。再生は、塔Cのためのプライマーとして酢酸/HBr/水=90/4/6重量%から構成される溶液及び塔Cのための再生溶液として100%水の溶液を使用して実施した。関連データを表IIに報告する。
配置は図1及び図2に示されるものと同様であり、ここで、塔Bは樹脂床40であるようにして、塔Bを試験する。それぞれ、図1及び図2に於ける流19及び25の組成を表す供給物流組成を、表IIに報告する。500mLの氷酢酸を、樹脂床に通してポンプ輸送し、次いで、試験すべき流を樹脂床に供給し、この床自体の排出側で回収する。塔ジャケット温度を、試験の間一定に保持する。吸収後に、試験した流を、水を床に通してポンプ輸送することによって、塔から除去する。関連データを表IIに報告する。
供給物流の水濃度を35重量%まで上昇させた以外は、実施例3で実施した同じ手順を繰り返す。関連データを表IIに報告する。
Claims (20)
- 化学プロセスに於ける液体流からの少なくとも1種の重金属及び少なくとも1種のハロゲンの除去及び回収方法であって、
(a)前記液体流を、強塩基性アニオン交換樹脂と接触させ、そして
(b)工程(a)からの排出流を、キレート化カチオン交換樹脂と接触させる
工程を含んでなり、工程(a)に於ける前記アニオン交換樹脂がハロゲン化されたアニオン交換樹脂である方法。 - (c)前記アニオン交換樹脂を、アニオン交換樹脂再生溶液と接触させることによって、前記アニオン交換樹脂を再生させて、回収された重金属及びハロゲンを形成する
工程を更に含む請求項1に記載の方法。 - 前記アニオン交換樹脂再生溶液が水及び酢酸を含む請求項2に記載の方法。
- (d)前記キレート化カチオン交換樹脂を再生させて、回収された重金属及びハロゲンを形成する工程を更に含む請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。
- 工程(d)が、前記キレート化カチオン交換樹脂を再生プライマーと接触させ、その後、前記キレート化カチオン交換樹脂を、キレート化カチオン交換樹脂再生溶液と接触させることを含む請求項4に記載の方法。
- 前記再生プライマーが臭化水素又は塩化水素を含む請求項5に記載の方法。
- 前記キレート化カチオン交換樹脂再生溶液が水である請求項5又は6に記載の方法。
- (e)前記回収された重金属及びハロゲンを精製する工程を更に含む請求項4〜7の何れか1項に記載の方法。
- 工程(e)が、前記回収された重金属及びハロゲンを、水酸化物形又はアセテート形である強塩基性アニオン交換樹脂と接触させて、精製された重金属及びハロゲンを形成する工程を含む請求項8に記載の方法。
- (f)前記化学プロセスに於いて前記の精製された重金属及びハロゲンを使用する
工程を更に含む請求項9に記載の方法。 - 前記重金属がCo、Mn、Ce、Zr、Hf又はこれらの組合せである請求項1〜10の何れか1項に記載の方法。
- 前記化学プロセスがテレフタル酸製造プロセス、イソフタル酸製造プロセス及びトリメリット酸製造プロセスである請求項1〜11の何れか1項に記載の方法。
- 前記ハロゲンがBrである請求項1〜12の何れか1項に記載の方法。
- 前記アニオン交換樹脂が臭素化されたアニオン交換樹脂である請求項13に記載の方法。
- 工程(b)に於ける前記キレート化交換樹脂がイミド二酢酸樹脂である請求項1〜14の何れか1項に記載の方法。
- 化学プロセスに於ける液体流からの、i)Co、Mn、Ce、Zr、Hf及びこれらの組合せからなる群から選択された少なくとも1種の重金属並びにii)臭素の除去及び回収方法であって、
(a)前記液体流を、ハロゲン化物形である強塩基性アニオン交換樹脂と接触させ、
(b)工程(a)からの排出流を、キレート化カチオン交換樹脂と接触させ、
(c)前記アニオン交換樹脂を、水及び酢酸を含むアニオン交換樹脂再生溶液と接触させることによって、工程(a)に於けるアニオン交換樹脂を再生させて、回収された重金属及び臭素を形成し、
(d)前記キレート化カチオン交換樹脂を、HBrを含む再生プライマーと接触させ、その後、前記キレート化カチオン交換樹脂を、水を含む再生溶液と接触させることによって、前記キレート化カチオン交換樹脂を再生させて、回収された重金属及び臭素を形成し、
(e)前記の回収された重金属及び臭素を、水酸化物形である強塩基性アニオン交換樹脂と接触させることによって、前記の回収された重金属及び臭素を精製して、精製された重金属及び臭素を形成し、そして
(f)前記化学プロセスに於いて前記の精製された重金属及び臭素を使用する
工程を含んでなる除去及び回収方法。 - 工程(a)に於ける前記強塩基性アニオン交換樹脂が臭素化されたアニオン交換樹脂である請求項16に記載の方法。
- 前記キレート化カチオン交換樹脂がイミド二酢酸樹脂である請求項15又は16に記載の方法。
- PTAプロセス中の液体流から、i)Co、Mn及びこれらの組合せからなる群から選択された少なくとも1種の重金属並びにii)臭素を除去及び回収する方法であって、
a)前記液体流を、キレート化カチオン交換樹脂と接触させ、
b)前記キレート化カチオン交換樹脂を、HBrを含む再生プライマーと接触させ、その後、前記キレート化カチオン交換樹脂を、水を含む再生溶液と接触させることによって、前記キレート化カチオン交換樹脂を再生させて、回収された重金属及び臭素を形成し、
c)前記の回収された重金属及び臭素を、水酸化物形である強塩基性アニオン交換樹脂と接触させることによって、前記の回収された重金属及び臭素を精製して、精製された重金属及び臭素を形成し、そして
d)前記PTAプロセスに於いて前記の精製された重金属及び臭素を使用する工程
を含んでなる除去及び回収方法。 - 前記キレート化カチオン交換樹脂がイミド二酢酸樹脂である請求項19に記載の方法。
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