JP5514186B2

JP5514186B2 - イソフタル酸及びテレフタル酸の製造の改良されたシステム及び方法

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Publication number: JP5514186B2
Application number: JP2011500923A
Authority: JP
Inventors: ジョージ，エー．ボール，; チョン，イーディング，; ウェイファジン，; ジョゼフ，ジー．ジェントリー，; ジョゼフ，ピー．ウェラー，
Original assignee: ジーティーシーテクノロジーエルピー
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2029-03-18
Also published as: CN105732256A; KR101704370B1; US9040746B2; JP2011517667A; MX2010010112A; US20110057147A1; EP2276720A2; WO2009117487A3; CN105732256B; EP2276720B1; KR20160081992A; WO2009117487A2; BRPI0909130A2; PT2276720E; CN102015608A; EP2276720A4; KR20100132981A; RU2010142410A; RU2496764C2

Description

メタ-キシレン及びパラ-キシレンは、樹脂の製造に使われるイソフタル酸とテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ（またはＣＩＰＡ／ＣＴＡ））（精製又は粗製）の製造に使用される有益な化学中間体である。現在では、ボトルの製造に使用される樹脂についての需要が大きい。この市場は、将来、かなり成長することが期待されている。

メタ-キシレンは、石油ナフサ、特にリホーメートのような原料からの分離されるＣ_８芳香族化合物の混合物に由来し、キシレンの混合物は通常、分別蒸留または選択溶媒抽出によって作られる。当該混合物におけるＣ_８芳香族化合物及びその特性は、以下の通りである。
凝固点（℃）沸点（℃）密度（Ｋｇ／ｍ^３）
エチルベンゼン −９５．０１３６．２８６９．９
パラキシレン１３．２１３８．５８６３．９
メタ-キシレン −４７．４１３８．８８６６．３
オル-トキシレン −２５．４１４４．０８８３．１

Ｃ_８芳香族化合物の混合物のさまざまな出所がある。当該出所の一つは、接触改質ナフサと熱分解留出物である。他の出所は、アルキル化、脱アルキル化またはアルキル基移動、例えばＴＤＰ、トルエン・アルキル化、アルキル交換を含むが、これに限定されるものではない。ナフサと熱分解留出物に由来するＣ_８芳香族画分は、組成物において非常に広く変化し、１０重量％〜３２重量％のエチルベンゼン（ＥＢ）の範囲であり、通常約５０重量％のメタ-キシレン及びそれぞれ２５重量％のパラ-キシレン及びオルト-キシレンに分けられるキシレンをバランスとする。

エチルベンゼンの沸点は、パラ-キシレンとメタ-キシレンのそれに非常に近い。従来法（例えば蒸留）により、充填からエチルベンゼンを完全に除去することは、通常原価要素のために非実用的である。エチルベンゼンは、選択的吸着のような他の方法（例えば、ＵＳ４０２１４９９、ＵＳ４０７９０９４、ＵＳ４１０８４１５及びＵＳ４４９７９７２において開示される方法）によって除去することができる。典型的に、エチルベンゼンは異性化器−分離器・ループで、触媒的に転化される。

多くのキシレン異性化の方法において、少なくとも一部のキシレンが更に他の種に転化される傾向があるので、エチルベンゼンの転化は失敗する。したがって、エチルベンゼンの触媒除去が可能であるにもかかわらず、操作条件は、エチルベンゼンの転化を有する脱アルキル化またはアルキル交換によるキシレン損失の欠点を釣り合わせるためにそれでも選択される。したがって、対応するイソフタル酸および／またはテレフタル酸（ＩＰＡおよび／またはＴＡ（ＣＴＡ））を製造するために利用できる、入手可能なメタ‐キシレンまたはパラ‐キシレンを減少させる。したがって、少なくとも一つのＣ_８芳香族化合物を含む供給物流を、イソフタル酸とテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含んでなる生成物流へ転化するのための、バランスのよいシステム及び方法についての技術に対し、要求が存在する。

（発明の開示）
本発明の様々な実施形態は、少なくとも一つのＣ_８芳香族化合物を含む供給物流を、イソフタル酸とテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含む生成物流へと転化するシステム及び方法を一般に含む。本発明の方法の実施態様は、少なくともメタ−キシレン、パラ‐キシレン及びエチルベンゼン、及び場合によりオルト−キシレンを含む供給物流を、イソフタル酸及びテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含む少なくとも一つの生成物流へと転化することを開示し、該方法は、
a. エチルベンゼン欠乏供給物流を生産するために、供給物流からエチルベンゼンを除去する工程；
b. オルト-キシレン欠乏供給物流を生産するために、エチルベンゼン欠乏供給物流からオルト-キシレンを除去する工程;
c. 生成物流を生産するためにオルト-キシレン欠乏供給物流を酸化させる工程を含んでなり、生成物流は約０．５％から約９９．５％のＩＰＡと約０．５％から約９９．５％のＴＡとの間の割合で、ＩＰＡ／ＴＡを含んでなる。

本発明の更なる実施態様は、少なくともメタ-キシレン及びパラ‐キシレンを含む供給物流を、イソフタル酸及びテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含む少なくとも一つの生成物流へと転化する方法であって、
約０．５％から約９９．５％のＩＰＡと約０．５％から約９９．５％のＴＡとの間の割合でＩＰＡ／ＴＡを含んでなる生成物流を生産するためにオルト-キシレン欠乏供給流を酸化する工程
を含む方法を開示する。

更に、少なくともメタ‐キシレンとパラ‐キシレンを含む供給物流から、イソフタル酸とテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含む生成物流を作成するためのシステムであって、該システムは
a. オルト-キシレン除去ゾーン;
b. 共酸化ゾーンを含み、
オルト−キシレン除去ゾーンはメタ‐キシレンより重い成分を取り除くことが可能であり、オルト−キシレン除去ゾーンはオルト−キシレン欠乏流を生産することが可能であり、共酸化ゾーンは粗イソフタル酸と粗テレフタル酸（Ｃ-ＩＰＡ／Ｃ-ＴＡ）にメタ‐キシレンとパラ‐キシレンを酸化させることができるシステムを開示する。

上記の様式及び本発明の他の有利な条件及び対象を得るように、上で簡潔に述べられる本発明のより特定の説明は、添付の図面に、本発明の特定の実施態様（それらは例示である）を参照することで描かれる。これらの図面は、本発明の典型的実施態様だけを表すものとして理解され、従って、その範囲に制限するものではない。本発明は、添付の図面の使用により、更に具体的に且つ詳細に記載される。

本発明の方法の実施態様を示している工程系統図の実施態様の図解である。テレフタル酸（パラ-キシレン供給材料による）またはイソフタル酸（パラ-キシレン供給材料がメタ-キシレン・供給材料によって置換される場合）の生産の従来技術システムを示している工程系統図の図解である。本発明のシステムの別の実施態様の図解である。本発明のシステムの別の実施態様の図解である。

（発明の詳細な説明）
以下の記載において、はっきりと及び明白に変更されない限り、又は意味の適用がいずれかの構成を意味がないものと、又は本質的に意味がないものとしない限り、以下の定義及び説明は、任意の今後の構成において制御されることを意味し目的とする。用語の構成によってそれが意味がないか本質的に意味がなくなる場合において、定義は、ウェブスターの辞典（第３版）から取り出されるべきである。この明細書において特に述べられない限り、または援用が有効性を維持するために必要な場合、定義および／または解釈は、他の特許出願、特許または刊行物、それらに関連する物あるいは関連しない物から援用されるべきでない。

イソフタル酸及び精製されたテレフタル酸の生産方法の例示的、非限定的実施態様及び／又は記載は、７２８５６８４号；７２７１２８６号；６５６２９９７号；６１８７５６９号；６４６１８４０号；５７３９３８４号；５０６８４０６号；４９７８７４１号；４８５５４９２号及び４０４６７８２号を含むが、これに限定されるものではない。それらの内容は、それらが本願明細書に、それら全体が示されたものとして、本願明細書に引用したものとする。

本願明細書で使用する場合、「流体」は、分子が互いを通り越して遊動する連続的アモルファス物質であり、その容器の形状を取る傾向がある（例えば液体またはガス）。

本願明細書で使用する場合、「膜装置」は、平坦なシート膜、螺旋状に巻かれた平坦なシート膜、チューブシート、管状チューブ膜、中空糸膜および／または工業において一般に使用される他の膜を意味し、示す。

本願明細書で使用する場合、「混合キシレン」または「混合キシレン類」なる用語は、約２０から約８０重量％のメタ‐キシレン、約１０から約６０重量％のパラ‐キシレン、場合により約１０から約６０重量％のオルト-キシレン、及び場合により約０．１から約３０重量％のエチルベンゼンを含んでなる炭化水素の芳香族流れを意味し、示す。

操作の実施例以外では、あるいは示されない限り、本願明細書において用いられる成分の分量を表現する全ての数は、全ての例で「約」なる用語によって修飾されるものとして理解される。

典型的には、テレフタル酸またはイソフタル酸を単独で製造するためのさまざまな方法は、同じであるか、非常に関連している可能性があり、図２に記載されているようなシステムによって達成されることができる。一般的に、転化の後に、パラ‐キシレンの出発供給材料はテレフタル酸を生じ、メタ‐キシレンの出発供給材料はイソフタル酸を生ずる。

図２に示すテレフタル酸又はイソフタル酸の製造の従来技術の方法又はシステムの実施態様において、キシレン流れ５は酸化装置１０に供給される。酸素化したガス（典型的には、空気または純酸素）は、触媒及び溶媒システムと共に酸化装置１０に供給される。酸化装置１０から移動した流れ１５、流れ５の酸性型は次に、例えばフィルター２０によって分離され、触媒および／または溶媒は再利用されることができるかまたは除去/浄化されることができる。

分離後、流れ３５（流れ５のキシレンの粗酸を含む）は溶解槽に供給され、それは典型的には溶解を補助するために高温で水または他の溶媒を含む。場合により、使用が必要になるまで、又は他の反応で要求されることができるように、流れ３５はサイロ４０に保存することができる。一般的な生成物は、この段階では、粗テレフタル酸（ＣＴＡ）か、又は粗イソフタル酸（Ｃ-ＩＰＡ）である。

流れ５５は、次に流れ５５から不純物の除去を助けるために、水素化反応システム６０に供給される。典型的には、流れ５５に存在する不純物は水素と反応し、形成される不純物生成物は酸から、例えばにフィルター、ふるい、遠心、サイクロン分離器および／またその類によって、分離することができる。

システム６０から回収された流れ６５は、次に冷却されて、例えば結晶化システム７０において結晶化される。不純物は、少なくとも一つの分離システム８０によって取り除かれることができる。存在するならば、分離システム８０は種々の遠心機、洗浄システム、フィルター及び／又はその類を含むことができる。結果として生じる生成物流９５は、次に乾燥機９０で乾燥する。場合により、生成物流９５の内容物は、生成物サイロ１００に保存することができる。この段階の一般的生成物は、精製されたテレフタル酸（ＰＴＡ）か純粋なイソフタル酸（ＩＰＡ）の何れかである。しかしながら、これまでは、ＰＴＡとＩＰＡは、使用可能な生成物流において一緒に製造されなかった。

したがって、一般的に、本発明のさまざまな実施形態は、少なくともメタ‐キシレン、パラ‐キシレン及びエチルベンゼン、場合によりオルト−キシレンを含む供給物流を、イソフタル酸とテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含んで成る少なくとも一つの生成物流に転化するための方法及び／又はシステムであって、
a. エチルベンゼン欠乏供給物流を生産するために、供給物流からエチルベンゼンを除去する工程；
b. オルト-キシレン欠乏供給物流を生産するために、エチルベンゼン欠乏供給物流からオルト-キシレンを除去する工程;
c. 生成物流を生産するためにオルト-キシレン欠乏供給物流を酸化させる工程を含んでなり、生成物流は約０．５％から約９９．５％のＩＰＡと約０．５％から約９９．５％のＴＡとの間の割合で、ＩＰＡ／ＴＡを含んでなる方法及び／又はシステムを含む。

代替の実施態様において、生成物流は、約０．２％から約１０．０％のＩＰＡと約９０％から約９９．８％のＴＡとの間の割合で生産されたＩＰＡ／ＴＡを含む。更に代替の実施態様において、生成物流は、約０．１％から約２５．０％のＩＰＡと約７５％から約９９．９％のＴＡとの間の割合で生産されたＩＰＡ／ＴＡを含む。代替の実施態様において、生成物流は、約０．１%から約９９．９%のＩＰＡと約１．０%から約９９．９%のＴＡとの間の割合で生産されたＩＰＡ／ＴＡを含む。通常は、本発明の方法の実施態様は、任意の所望の割合のIPA/TAを生産するために変更することができる。

通常は、供給物流は、約１重量％から約４０重量％のエチルベンゼンと、約２０重量％から約８０重量％のメタ−キシレンと、約５重量％から約３０重量％のオルト−キシレンと、約０．５重量％から約４０重量％のパラ−キシレンを含む。代替では、炭化水素供給物流は、約１重量％から約２０重量％のエチルベンゼンと、約５０重量％から約６５重量％のメタ−キシレンと、約２０重量％から約３０重量％のオルト−キシレンと、約０．５重量％から約５重量％のパラ−キシレンを含む。代替では、炭化水素供給物流は、約０．１重量％から約５０重量％のエチルベンゼンと、約０．１重量％から約９９．９重量％のメタ−キシレンと、約０．１重量％から約９９．９重量％のオルト−キシレンと、約０．１重量％から約９９．９重量％のパラ−キシレンを含む。代替の実施態様において、供給物流は、約２０％のエチルベンゼン、約２０％のオルト−キシレン、約４０％のメタ‐キシレン及び約２０％のパラ‐キシレンを含んでなる混合キシレンを含む。

ＩＰＡおよび／またはＴＡの製造には、多数の用途がある。非常に普及している用途はＩＰＡ及びＴＡに基づいたポリマーと樹脂の製造である。非常に一般的な例は、ポリエステルボトルを製造するための、ＩＰＡ及びＰＴＡに基づいたポリマーの使用である。

次に、図１において、一般化された生産工程を表すベース工程系統図の実施態様を開示する。通常は、本発明のさまざまな実施形態は、供給物流の条件によって、
キシレンの混合物１１０の流れ１１５（例えば、混合キシレン流れ）を得る工程；エチルベンゼン欠乏流れ１２５を生産するためにキシレンの混合物の流れ１１５からエチルベンゼン120を除去する工程；
メタ‐キシレンとパラ‐キシレンを含む流れ１３５を得るためにキシレンの混合物１１５からオルト-キシレン１３０とより重い成分を除去する工程；
場合により過剰なパラ‐キシレンおよび／またはメタ‐キシレンを添加する工程（図示せず）；
メタ‐キシレンとパラ‐キシレンを含む流れ１４５を共酸化１５０し、メタ‐キシレンとパラ‐キシレンの酸１５５を含む結果として生じる流れとなる工程；
結果として生じる流れ１５５を分離／乾燥させる１６０工程；
場合により、イソフタル酸とテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含む生成物流１７２を産生するために、結果として生じる流れ１６５を精製１７０する工程；
場合により、流れ１７５を溶解１８０して、ＩＰＡとＩＡが溶液中に入れられる工程；
場合により、ＴＡを含む流れ１９２及び／又はＩＰＡを含む流れ１９５を生産するために、流れ１８５を除去１９０する工程
を含む。

さまざまな他の操作可能な配置が存在し、当業者に理解されるが、それらは、例えば、エチルベンゼン除去ゾーンの前にオルト-キシレン除去ゾーンを配置すること、またはオルト-キシレンとエチルベンゼンの除去のための単一のゾーンを使用することであるが、これらに限定されない。

パラ‐キシレンとメタ‐キシレンを含む供給物流を酸化する前に、本発明のさまざまな実施態様は、オルト−ベンゼン欠乏供給流に、過剰なパラ‐キシレン又は過剰なメタ−キシレンを添加することによって、ＩＰ／ＴＡの割合を調整することが考慮される。過剰なパラ‐キシレンおよび／またはメタ‐キシレンによって方法が調整されることが可能であり、酸化の後にＩＰＡかＴＡのどちらかのより多くの生産に結果としてなり、それによって、ポリマー生産者の要求に応じて割合が調整されることを可能にする。

一般に、当業者によって認識されるように、任意の溶媒は本発明のさまざまな実施態様によって作用する。酸化に用いられる溶媒の非包括的リストは、酢酸、水、他の酸および／またはその類を含む。同様に、通常、酸化に役立つ全ての触媒は、本発明の様々な実施形態により使用できる。触媒の非包括的リストは、コバルト、マンガン、臭素、フッ素および／またはその類を含む。

酸化の後、メタ‐キシレンとパラ‐キシレン流れは、例えばフィルターと乾燥機によって、取り除かれなければならない触媒と溶媒を含む。触媒は、生成物流から分離されて、再利用することができるかまたは廃棄される。収集された溶媒は、再利用されるか、又は廃棄物として無視することができる。さまざまな乾燥機および／またはフィルターは、分離および／または乾燥を行うことができる。この時点で、生成物流は、Ｃ-ＴＡとＣ-ＩＰＡを含んでなる粗または未精製生成物流れを含む。

Ｃ-ＴＡとＣ-ＩＰＡは、精製ＴＡと精製ＩＰＡを含む生成物流を生産するために、更に処理することができる。ある実施態様において、粗ＩＰＡ／ＴＡは、溶媒中に再溶解されて、分離および／または乾燥されて、純粋なＩＰＡ／ＴＡまたは純粋なＩＰＡ／ＰＴＡを含む精製された流れを生産する。更なる実施態様において、精製されたＩＰＡとＰＴＡは、必要に応じて、別々の生成物に分離されることができる。

また、本願明細書は、少なくともメタ‐キシレンとパラ‐キシレン、場合によりエチルベンゼン、場合によりオルト-キシレンを含む供給物流から、イソフタル酸とテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含む供給物流を生産するシステムが開示し、該システムは
a. オルト-キシレン除去ゾーン;
b. 共酸化ゾーンを含み、
オルト−キシレン除去ゾーンはメタ‐キシレンとパラ‐キシレンより重い成分を取り除くことができ、オルト−キシレン除去ゾーンはオルト−キシレン欠乏流れを生産することができ、共酸化ゾーンはメタ‐キシレンとパラ‐キシレンを粗イソフタル酸と粗テレフタル酸（Ｃ-ＩＰＡ／Ｃ-ＴＡ）に酸化させることができることを含む。更なる実施態様は、エチルベンゼンを取り除くためのエチルベンゼン除去ゾーンを含む。更なる実施態様は、Ｃ-ＩＰＡ／Ｃ-ＴＡから不純物を除去することができる精製ゾーンを含み、それによって精製ＩＰＡと精製ＴＡが生産される。

エチルベンゼン除去ゾーン、オルト-キシレン除去ゾーン、共酸化ゾーン、精製ゾーン及びその類の構造と型式は、当分野で一般的な任意の構造のもの、例えば蒸留または分離カラム、乾燥機、ドラム、床、触媒床、圧力、温度変化、吸着床、晶析装置および／またはその類であってもよい。

本発明のさまざまな実施形態は、ポリマー（例えばポリエステルポリマー）に転化することができる酸を生産することができる。ポリエステルポリマーは、さまざまな品目の生産に使用されることができ、例えばボトル、フィルム、繊維又は射出成形品を含むが、これらに限定されない。
また更なる実施態様において、少なくともメタ‐キシレンとパラ−キシレンを含む供給物流を、イソフタル酸とテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含む少なくとも一つの生成物流に転化するための方法を開示し、該方法は、
a. オルト-キシレン欠乏供給流を生産するために、供給物流からオルト-キシレンを除去する工程、及び
b. ０．５％から約９９．５％のＩＰＡと約０．５％から約９９．５％のＴＡとの間の割合でＩＰＡ／ＴＡを含む生成物流を生産するために、オルト-キシレン欠乏供給流を酸化させる工程を含む。

本発明は、その趣旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施されることができる。記載されている実施態様はあらゆる点で例示的であるが限定的でないものと考慮されることになっている。従って、本発明の範囲は、前述の記載によってよりも、むしろ添付の請求の範囲によって示される。請求項の均等の範囲及び意図の範囲内に入る請求項に対する全ての変更は、それらの範囲の中で受け入れられることになっている。更に、本明細書で記載した全ての刊行物、特許及び出願は、本願明細書に完全に記載したものとして引用したものとする。

供給材料
通常は、エチルベンゼンとキシレンを含む任意の芳香族Ｃ_８混合物が、本発明の方法の供給物として使用できる。通常は、供給物流は、約１重量％から約２５重量％のエチルベンゼンと、約２０重量％から約８０重量％のメタ-キシレンと、約５重量％から約３０重量％のオルト-キシレンと、約０．５重量％から約２０重量％のパラ-キシレンを含む。代替では、炭化水素供給物流は、約１重量％から約２０重量％のエチルベンゼンと、約５０重量％から約６５重量％のメタ-キシレンと、約２０重量％から約３０重量％のオルト-キシレンと、約０．５重量％から約５重量％のパラ-キシレンを含む。代替の実施態様において、供給物流は、約２０%のエチルベンゼン、約２０%のオルト-キシレン、約４０%のメタ‐キシレン及び約２０%のパラ‐キシレンを含んでなる混合キシレンを含む。

方法
次に、図３において、本発明の方法を実施するシステムの実施態様は、開示される。通常は、メタ‐キシレンとパラ‐キシレンを含む供給物流れ２０１は、酸化装置２００に供給される。この例示的な実施態様では、トルエンを加えたエチルベンゼンとオルト-キシレンのようなより重い成分がすでに取り除かれており、および／または最小限に抑えられていることが考察される。酸化装置２００は、流れ２０２として供給される酸素化したガス又は空気と共に、溶媒と触媒のうちの少なくとも1つを含む。供給物は、それぞれの酸性の形態（すなわちパラ‐キシレンからＴＡへ、メタ‐キシレンからＩＰＡへ）にキシレンの酸化を遂行するのに十分な期間の間の酸化装置２００中に残る。

酸化装置２００の上部の頂部ガス又は排ガスは、流れ２０２として取り除くことができる。排ガスは、環境的に制御された方法を介する以外に、排ガスの放出を減少するか又は除去する他の装置及び／又はコンデンサ２０８を介して、処理することができる。

酸化後に、酸化供給物流２０１、触媒及び溶媒を含んでなる流れ２０５は、流れ２０５として取り除かれる。分離装置（例えば、フィルター２１０）は、流れ２１５を結果として生じる流れ２０５から触媒および／または溶媒を除去するために用いる。回収した触媒は回収装置２２０に収集され、酸化装置２００で流れ２２１に再処理される。

次に、流れ２１５は、残存する水分および／または溶媒を除去するために、乾燥機２３０中で乾燥する。乾燥した粗ＴＡとＩＰＡ（粗生成物）は、次に流れ２３５として回収され、貯槽２４０に移される。

精製ＴＡ及びＩＰＡが必要な場合は、粗生成物は流れ２４５として回収され、従来技術に従って、粗生成物の溶解に効果的な様々な溶媒、熱および／または圧力を使用して、溶解槽２５０に供給される。

粗酸は、流れ２５５として、水素化反応器２６０に供給され、不純物が水素と反応させられ、形成される生成物は酸から分離することが可能である。結果として生じる流れ２６５は、次に、一連の晶析装置２７０で結晶化され、次に分離装置２８０に流れ２７５として供給される。流れ２８５は、次に乾燥機２９０で乾燥され、純粋なテレフタルのとイソフタル酸酸の混合物は、流れ２９５として回収される。

混合キシレン供給物流は、約２０％のエチルベンゼン、約２０％のオルト−キシレン、約４０％のメタ‐キシレン及び約２０％のパラ‐キシレンを含み、本発明の方法に従って転化された後は、ほぼ２：１の比率でイソフタル酸とテレフタル酸を生産することが見積もられている。さまざまな他の実施態様において、キシレン供給物流は、約０．１から約１０．０：約０．５から約１０．０の比率である。代替の実施形態では、キシレン供給物流は、約１．０から約５．０：約１．０から約５．０の比率である。

粗ＴＡとＩＰＡの混合物を取り除く方法は、図４に例示される。一般に、ＣＴＡとＣ-ＩＰＡの混合物を含む貯槽またはサイロ３００は、ＣＴＡとＣ-ＩＰＡを溶解することができる酸および／または他の溶媒を含む溶解槽３１０に、流れ３０５として供給される。溶解槽から回収された流れ３１５は、除去ゾーン３２０に供給され、ここで材料は選択的に結晶化され、ろ過され、遠心分離等される。ここで、ＣＴＡは、ＣＴＡとして、流れ３２５に分離され、乾燥機３４０で乾燥され、生成物３５０として産生されるか、または更なる精製に供されることができる。

流れ３２２は、Ｃ-ＩＰＡと溶媒を含む。溶媒置換システム３６０（例えばカラム３７０）が、Ｃ-ＩＰＡから溶媒を除去する際の補助に用いられる。回収された溶媒を含む流れ３７２は、溶解槽３１０にフィードバックされ、更なる精製に供されるＣ-ＩＰＡ生成物３８０が生産される。

方法の条件
本発明によれば、上記の出発材料は、水素化を遂行するために、適切な転化条件下で触媒システムに接触させることができる。これらの転化条件の例は、温度約２００℃から約５５０℃、圧力０ｐｓｉｇから約１０００ｐｓｉｇ、約０．１ｈｒ^-1と約２００ｈｒ^-1との間のＷＨＳＶ、及び約０．２と約１０との間のＨ２／ＨＣモル比を含む。これらの転化条件の代替は、温度約３２５℃から約４７５℃、圧力約５０ｐｓｉｇから約４００ｐｓｉｇ、約３ｈｒ^-1と約５０ｈｒ^-1との間のＷＨＳＶ、及び約１と約５との間のＨ_２／ＨＣモル比を含む。ＷＨＳＶは、触媒組成物の重量に基づく。すなわち、活性触媒及び、使用するならば結合剤の総重量である。

酸化
さまざまな実施形態において、ＣＴＡとＣ-ＩＰＡへのキシレンの酸化は、空気がノズルによって注入される撹拌反応器で行われる。キシレンの混合物、酢酸のような溶媒、及び触媒が反応器に供給される。空気供給速度は、専用のプロセス・ガス成分計によって監視され記録されている反応器排ガス中のＯ_２含有量に従って制御される。反応温度は約２００℃であり、圧力は約１．６ＭＰａである。酸化反応器によって生み出される熱は、溶媒と反応水の蒸発によって取り除かれる。

触媒
触媒の粒径と形態は本発明に重要ではなく、例えば、使用される反応システムの種類に応じてを変化させることができる。本発明の触媒の形状の非限定的例は、ボール、中礫、球体、押出し物、チャンネルモノリス、ハチの巣状モノリス、マイクロスフェア、ペレット、または従来法（例えば押出または噴霧乾燥）を使用して形成される構造形状、例えば、突出、３突出、４突出、ピル、ケーキ、ハニカム、粉末、顆粒及びその類を含む。

通常は、触媒は、溶媒と芳香族カルボン酸前駆体を含む反応媒体に可溶性でもよく、あるいは、不均一系触媒が使われてもよい。均一系触媒または不均一系触媒の何れでも、典型的には一つ以上の重金属化合物（例えばコバルトおよび／またはマンガン化合物）を含み、場合により水素化プロモータを含むことができる。実施態様において、触媒はパラジウムである。

触媒が不均一系である場合は、それは連続的に流れる反応媒体と触媒との間の接触を確実にするために、反応ゾーンの中に適切に配置することができる。この場合、上記の接触が流れの横断面を過度に押さえないで接触を確実にするために、触媒は、適切に支持され、および／または反応ゾーンに制限することができる。例えば、不均一系触媒は、反応媒体が同じものの上を流れるために、反応ゾーン内に配置された静的要素（例えば、透かし編目模様構造を形成している要素）に、被膜されるか、適用されるか、あるいは包含されてもよい。それらが反応ゾーンを通過する場合、上記の静的要素は、更に、反応物類の混合を高めるために役立つことができる。あるいは、操作中に、触媒ペレット等が反応ゾーンを流れる反応媒体中に懸濁されるか、又は浸漬するように、反応ゾーンと同じように閉じこめられる必要に応じて提供される手段により、触媒は、移動性のペレットの形態、粒子の形態、微細に分割された形態、金属スポンジ形態等であってもよい。これらの方法の何れかにおいて不均一系触媒の使用は、一度、反応媒体がゾーンを横断すると、更なる水素化は減少した速度で起るか又はかなり抑制されことができるために、触媒作用効果を明確なゾーンに限定することができる点で有利である。

水素化触媒の支持体は、水素化反応に対し、触媒的にあまり活発ではないか、さらには不活性である。支持体は、多孔性でもよく、典型的には、約８０ｍ^２／ｇｍから約１５０ｍ^２／ｇｍの表面積に付き、少なくとも１５ｍ^２／ｇｍ、例えば５０ｍ^２／ｇｍから２００ｍ^２／ｇｍの孔の領域を含む表面積を有することが好ましい。触媒支持体材料は、実質的に耐食性であり、一般的な条件下で実質的に耐酸化性である。酸化触媒の支持体成分は、純粋であるか、又は材料の複合体でもよく、後者は、例えば、触媒に対し、所望の化学的又は物理的特性を与えるために使用される。実施態様において、触媒支持体材料は、二酸化ジルコニウムを含む。代替の実施態様では、支持体は炭素である。通常は、本発明のさまざまな実施態様で、任意の触媒が機能する。

Claims

少なくともメタ-キシレン、パラ‐キシレン、オルト‐キシレン及びエチルベンゼンを含む供給物流を、イソフタル酸及びテレフタル酸（ＩＰＡ／ＴＡ）を含む少なくとも一つの生成物流へと転化する方法であって、
a. １から２５重量％のエチルベンゼン、２０から８０重量％のメタ-キシレン、５から３０重量％のオルト-キシレン、及び０．５から２０重量％のパラ-キシレンを含む供給流を提供する工程；
b. エチルベンゼン欠乏供給物流を生産するために、分子ふるい型の媒体上への選択的吸着を使用して、前記供給物流からエチルベンゼンを除去する工程；
c. エチルベンゼン欠乏且つオルト-キシレン欠乏供給物流を生産するために、前記エチルベンゼン欠乏供給物流からオルト-キシレンを除去する工程；
d. 生成物流を生産するために、前記エチルベンゼン欠乏且つオルト-キシレン欠乏供給物流を酸化させる工程を含んでなり、前記生成物流は１：５から５：１の割合でＩＰＡ／ＴＡを含んでなる方法。
前記エチルベンゼン欠乏且つオルト-キシレン欠乏供給流にパラ‐キシレン又はメタ‐キシレンの何れか一つを添加する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
前記供給物流は、２０%のエチルベンゼン、２０%のオルト-キシレン、４０%のメタ‐キシレン、及び２０%のパラ‐キシレンを含む混合キシレン供給物流を含む、請求項１又は２に記載の方法。
前記供給物流が、触媒改質装置または方法、水蒸気分解装置または方法、コーキング装置または方法、熱分解油装置または方法、芳香族化合物アルキル化装置または方法、またはアルキル交換の少なくとも一つに由来する、請求項１から３の何れか一項に記載の方法。