JPH10259160A - 芳香族ポリカルボン酸の製造方法および装置 - Google Patents

芳香族ポリカルボン酸の製造方法および装置

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JPH10259160A
JPH10259160A JP9066100A JP6610097A JPH10259160A JP H10259160 A JPH10259160 A JP H10259160A JP 9066100 A JP9066100 A JP 9066100A JP 6610097 A JP6610097 A JP 6610097A JP H10259160 A JPH10259160 A JP H10259160A
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賢司 渥美
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、膨大な量の洗浄液を必要とす
るテレフタル酸の製造においても効果的な洗浄排液処理
ができるテレフタル酸製造方法および装置を提供するに
ある。 【解決手段】上記目的は、パラキレン、酢酸、および酸
化促進触媒を混合して混合原料を生成する混合ステップ
と、混合原料を酸化してテレフタル酸のスラリーを生成
する酸化・晶析ステップと、上記スラリーを回転濾材に
載せた状態で回転させながら洗浄液により洗浄して固液
分離を行い、湿ったテレフタル酸、スラリー分離母液お
よび洗浄廃液を個別に生成する固液分離ステップと、上
記スラリー分離母液中に含まれる酢酸成分を回収して回
収された酢酸成分を上記混合ステップに戻す酢酸回収・
帰還ステップと、上記洗浄廃液を直接に上記混合ステッ
プに戻す直接帰還ステップとにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレフタル酸等の
芳香族ポリカルボン酸の結晶を含むスラリーから結晶を
回収する方法および装置に関し、特に粗テレフタル酸
(以下CTAという)の製造に好適なテレフタル製造方
法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】CTA製造あるいは高純度テレフタル酸
(以下PTAという)製造のテレフタル酸製造過程にお
いて、テレフタル酸結晶を含むスラリーを固液分離する
ため、ロータリバキュームフィルタ(以下RVFとい
う)を用いることが国際公開特許WO89/11323
号公報に記載されている。
【0003】一方、CTA製造過程において、複数領域
をもつバンドフィルタにより水を用いて洗浄を行い、洗
浄排液を凝縮してあるいは直接酸化段に戻すことが特開
平5−65246号公報に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、テレフタル酸製
造プラントは大型化しており、年間生産量が例えば90
万トンにもおよぶプラントが考えられている。このよう
な大型プラントでは、使用される洗浄液も膨大な量とな
り、その洗浄排液の効果的処理については、上記いずれ
の例においても配慮されていない。例えば、PTAの年
間生産量として90万トン規模のプラントに適合するC
TA製造プラントにおいて洗浄液として95%酢酸溶液
を使用した場合、必要とする酢酸溶液量は約50トン/
時におよぶと見積もられるので、結果として同量の洗浄
排液が発生する。このような大量の洗浄排液を従来の酢
酸回収セクションで処理しようとすると、酢酸回収セク
ションは途方もなく大きな規模となり、極めて非現実的
である。例えば、酢酸回収セクションが母液中の水分を
除くための蒸留塔から構成されるとすると上記のような
大型プラントでは大型の蒸留塔を複数塔必要とすると予
想される。
【0005】本発明の目的は、膨大な量の洗浄液を必要
とする芳香族ポリカルボン酸の製造においても効果的な
洗浄排液処理ができる芳香族ポリカルボン酸製造方法お
よび装置を提供するにある。
【0006】本発明の他の目的は、洗浄液として酢酸溶
液を用いるテレフタル酸製造において効果的な洗浄排液
処理ができるテレフタル酸製造方法および装置を提供す
るにある。
【0007】本発明のさらに他の目的は、洗浄液として
酢酸溶液を用いるCTA製造において効果的な洗浄排液
処理ができるCTA製造方法および装置を提供するにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の一つの特徴によれば、芳香族ポリアルキ
ル、カルボン酸、酸化触媒および反応促進剤を混合して
混合原料を生成する混合ステップと、混合原料を酸化し
て芳香族ポリカルボン酸のスラリーを生成する酸化・晶
析ステップと、上記スラリーを回転濾材に載せた状態で
回転させながら固液分離を行い、さらに洗浄液により洗
浄して、スラリー分離母液、湿った芳香族ポリカルボン
酸および洗浄排液を個別に生成する固液分離・洗浄ステ
ップと、上記スラリー分離母液中に含まれるカルボン酸
成分を回収して回収されたカルボン酸成分を上記混合ス
テップに戻す回収・帰還ステップと、上記洗浄排液を直
接に上記混合ステップに戻す直接帰還ステップとが設け
られる。この構成によれば、洗浄排液が大量であっても
カルボン酸回収系等の他の系を介さずに洗浄排液が混合
ステップに循環されるため他の系の処理規模を大型化す
ることを避けることができる。また、上記直接帰還ステ
ップと並列的に回収・帰還ステップが設けられているの
で、酸化反応で発生する水分はこの回収・帰還ステップ
において除去されるため、系全体における処理液中の水
分の量は所定のレベル以下に維持することが可能であ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下,本発明を図1により説明す
る。
【0010】図1は本発明によるテレフタル酸製造装置
の一実施例を示すブロック図である。
【0011】図において、1はパラキシレンと、コバル
ト、マンガン、ニッケル、クロム等の触媒と、反応促進
剤である臭素と溶媒である酢酸とを混合して、後続の酸
化反応器2に供給される原料を生成する混合器である。
酸化反応器2では、混合器1から供給される混合原料を
ライン3より供給される空気により酸化し、テレフタル
酸およびパラキシレンの酸化反応の副生物である4−カ
ルボキシベンズアルデヒト(以下4−CBAという)等
の不純物を生成する。結晶化セクション4は酸化反応器
2からの生成物を順次降温することによりテレフタル酸
の結晶を含むスラリーを得る。この母液スラリーはRV
F5により、テレフタル酸ケーキと溶媒である酢酸を主
成分とする母液11とに固液分離される。テレフタル酸
ケーキには、約10%程度の母液が付着しているので、
この母液に含まれる触媒、副生物である不純物を除去す
るためにテレフタル酸ケーキは酢酸で洗浄される。分離
された母液11はその一部は混合器1へ直接戻される。
しかし、母液は酸化反応で生じた水分をふくむため、残
りの母液については、酢酸回収セクション7で、一般的
には蒸留塔を用いた水分除去処理がなされた後、混合器
1及びRVF5にリサイクルされる。このように洗浄さ
れたケーキはRVF5より取り出され、後続のドライヤ
により乾燥され、CTAが得られる。
【0012】RVF5においては、特開平1ー2996
18号公報に見られるように、洗浄液の流路と母液の流
路とは完全に分離されており、それぞれ個別に分けて排
出される。酢酸洗浄排液はケーキを洗浄する結果、ケー
キに付着していた溶液分を含むことになり、酢酸の他に
触媒、4−CBA等の不純物、水分も含む。効果的な洗
浄を行うためには相当量の洗浄用酢酸が必要であり、例
えば90万トン/年規模プラントにおいては50トン/
時の使用量となる。一方、このような規模のプラントに
おいては、RVF5における分離母液は220トン/時
程度に見積もられ、その中154トン/時の量が直接混
合器1に戻され、残りの66トン/時の量が酢酸回収セ
クション7に供給されそこで水分を除去された後混合器
1に戻される。本実施例においては、50トン/時の洗
浄排液は154トン/時の直接帰還量と同様に何等の不
純物除去処理あるいは水分除去処理を行うことなく混合
器1に戻される。したがって、合計270トン/時の帰
還量中66トン/時の水分除去処理を行うだけで、CT
A系における水分の除去を継続的に行うことができる。
特に、本実施例においては、水分の含有量が少ない洗浄
排液は全量直接混合器1に戻し、水分の含有量が多い分
離母液を2分流して必要量を混合器1に戻し、残りの分
流の水分除去を行うようにしているため、洗浄排液と分
離母液とを分離しないで2分流して一方は混合器1に戻
し他方は水分除去処理を行う方式に比べ、混合器1に戻
される水分の量が減少され、混合器1中の原料混合液中
の水分量が減少される。
【0013】特開平5−65246号公報によれば、酢
酸洗浄の場合の洗浄比は0.21に選ばれているが、洗
浄比は0.1から0.5に選ぶのがよく、望ましくは
0.2から0.4に、更に好ましくは0.35から0.
4に選ぶのがよい。本実施例では、洗浄比は0.38に
選ばれていた。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、RVFを用いてCTA
スラリーを大量の酢酸溶液により洗浄しても洗浄排液を
酸化反応の原料準備段階に循環させることができるの
で、触媒等重質物質を含む大量の酢酸排液を処理する工
程あるいは設備を設ける必要がなく、この結果、設備コ
ストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるテレフタル酸製造装置の一実施例
を示すブロック図である。
【符号の説明】 1:混合器、2:酸化反応器、3:空気ライン、4:結
晶化セクション、5:固液分離セクション、6:乾燥セ
クション、7:酢酸回収セクション、8:酢酸回収・帰
還ライン、9:直接帰還ライン、10:洗浄液ライン、
11:分離母液。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 51/265 C07C 51/47 51/43 C07B 61/00 300 51/47 B01J 23/74 311X // C07B 61/00 300 321X

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】芳香族ポリアルキル、カルボン酸、酸化触
    媒および反応促進剤を混合して混合原料を生成する混合
    ステップと、混合原料を酸化して芳香族ポリカルボン酸
    のスラリーを生成する酸化・晶析ステップと、上記スラ
    リーを回転濾材に載せた状態で回転させながら洗浄液に
    より洗浄して固液分離を行い、湿った芳香族ポリカルボ
    ン酸、スラリー分離母液および洗浄排液を個別に生成す
    る固液分離ステップと、上記スラリー分離母液中に含ま
    れるカルボン酸成分を回収して回収されたカルボン酸成
    分を上記混合ステップに戻す回収・帰還ステップと、上
    記洗浄排液を直接に上記混合ステップに戻す直接帰還ス
    テップとからなることを特徴とする芳香族ポリカルボン
    酸製造方法。
  2. 【請求項2】パラキシレン、酢酸、酸化触媒および酸化
    促進剤を混合して混合原料を生成する混合ステップと、
    混合原料を酸化してテレフタル酸のスラリーを生成する
    酸化・晶析ステップと、上記スラリーを回転濾材に載せ
    た状態で回転させながら洗浄液により洗浄して固液分離
    を行い、湿ったテレフタル酸、スラリー分離母液および
    洗浄排液を個別に生成する固液分離ステップと、上記ス
    ラリー分離母液中に含まれる酢酸成分を回収して回収さ
    れた酢酸成分を上記混合ステップに戻す酢酸回収・帰還
    ステップと、上記洗浄排液を直接に上記混合ステップに
    戻す直接帰還ステップとからなることを特徴とするテレ
    フタル酸製造方法。
  3. 【請求項3】上記洗浄液は酢酸溶液であることを特徴と
    する請求項2記載のテレフタル酸製造方法。
  4. 【請求項4】上記洗浄液の洗浄比は0.1から0.5で
    あることを特徴とする請求項2記載のテレフタル酸製造
    方法。
  5. 【請求項5】上記洗浄液の洗浄比は0.2から0.4で
    あることを特徴とする請求項2記載のテレフタル酸製造
    方法。
  6. 【請求項6】上記洗浄液の洗浄比は0.35から0.4
    であることを特徴とする請求項2記載のテレフタル酸製
    造方法。
  7. 【請求項7】上記洗浄液の洗浄比は0.38であること
    を特徴とする請求項2記載のテレフタル酸製造方法。
  8. 【請求項8】芳香族ポリアルキル、カルボン酸、酸化触
    媒および反応促進剤を混合して混合原料を生成する混合
    手段と、混合原料を酸化して芳香族ポリカルボン酸のス
    ラリーを生成する酸化・晶析手段と、上記スラリーを回
    転濾材に載せた状態で回転させながら洗浄液により洗浄
    して固液分離を行い、湿った芳香族ポリカルボン酸、ス
    ラリー分離母液および洗浄排液を個別に生成する固液分
    離手段と、上記スラリー分離母液中に含まれるカルボン
    酸成分を回収して回収されたカルボン酸成分を上記混合
    手段に戻す回収・帰還手段と、上記洗浄排液を直接に上
    記混合手段に戻す直接帰還手段とからなることを特徴と
    する芳香族ポリカルボン酸製造装置。
  9. 【請求項9】パラキシレン、酢酸、酸化触媒および酸化
    促進剤を混合して混合原料を生成する混合手段と、混合
    原料を酸化してテレフタル酸のスラリーを生成する酸化
    ・晶析手段と、上記スラリーを回転濾材に載せた状態で
    回転させながら洗浄液により洗浄して固液分離を行い、
    湿ったテレフタル酸、スラリー分離母液および洗浄排液
    を個別に生成する固液分離手段と、上記スラリー分離母
    液中に含まれる酢酸成分を回収して回収された酢酸成分
    を上記混合手段に戻す酢酸回収・帰還手段と、上記洗浄
    排液を直接に上記混合手段に戻す直接帰還手段とからな
    ることを特徴とするテレフタル酸製造装置。
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