JPH1036313A - 高純度芳香族ジカルボン酸の製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＴＡ回収工程の乾燥機およびサイロを省略し
て製造効率を高め、さらに得られる結晶の純度を高め
る。 【解決手段】酸化反応１からのＣＴＡの酢酸スラリー
を、デカンタ遠心分離機３００と、第１スクリーン・ボ
ウルデカンタ遠心分離機４００と、第２スクリーン・ボ
ウルデカンタ遠心分離機５００とがこの順に配され、こ
れらの間に第１リスラリー槽６および第２リスラリー槽
７とが配された固液分離・洗浄系に供給して、酢酸を水
により置換し、置換後のケーキを、そのまま後段のＣＴ
Ａの精製・分離工程に送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イソフタル酸、テ
レフタル酸およびナフタリンジカルボン酸等の芳香族ジ
カルボン酸の製造方法に係り、特に、製造工程を簡素化
させて設備費を低減することができる高純度芳香族ジカ
ルボン酸の製造方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】芳香族ジカルボン酸の製造方法、特に、
ポリエステル繊維やポリエステル樹脂等の原料や、ＰＥ
Ｔボトル原料として用いられる高純度テレフタル酸の製
造方法は、大別すると２段階の工程を経て製造するもの
である（可塑剤としてよく使用されるイソフタル酸もほ
ぼ同様なプロセスで製造される）。

【０００３】すなわち、前段の生成・回収工程におい
て、パラキシレンを、酢酸などの低級脂肪酸系の溶媒お
よびＣｏ，Ｍｎ，Ｂｒに代表される重金属触媒の存在下
において圧縮空気を吹き込んで、高温高圧で酸化反応さ
せて粗製テレフタル酸（以下、ＣＴＡともいう）を得
て、後段の精製・分離工程において、その粗製テレフタ
ル酸を水素添加還元処理などにより精製を行い、高純度
テレフタル酸（以下、ＰＴＡともいう）を製造してい
る。

【０００４】この概要を図１２により説明すると、酸化
反応器５０において、前述の条件下で粗製テレフタル酸
（ＣＴＡ）を生成する。次いで、これを結晶缶５１にお
いて冷却晶析させた後、テレフタル酸の結晶と酸化反応
時に生成した不純物および触媒とを含む反応溶媒のスラ
リーをロータリードラムフィルターなどの固液分離器５
２に供給し、酢酸を分離するとともに、テレフタル酸ケ
ーキは水性酢酸または酢酸により洗浄して同伴する不純
物および触媒を除去する。続いて、加熱管付回転乾燥機
５３によって残った酢酸を蒸発させて分離し、一旦、一
時貯留サイロ５４に送って貯留する。この貯留されたＣ
ＴＡは切り出されて懸濁器５５にて懸濁化され、後段の
精製・分離工程に送られる。

【０００５】懸濁器５５からのスラリーは、高温高圧の
水素添加塔５６に供給し、ＣＴＡの一部または全部を溶
解させて、固定触媒存在下で水素ガスと反応させて、Ｃ
ＴＡに同伴した不純物（大部分は４−カルボキシベンズ
アルデヒド：４ＣＢＡ、パラトルイリル酸およびタール
質の着色物質）を精製する。この精製は、４ＣＢＡをパ
ラトルイリル酸または一部は安息香酸に転化させ、着色
物質を脱色するものである。続いて、晶析缶５７にて冷
却晶析させ、固液分離器５８Ａ，５８Ｂにより洗浄およ
び固液分離を行い、母液に残存する不純物を最終的に除
去し、加熱管付回転乾燥機５９により乾燥させてサイロ
６０に送ってＰＴＡとして貯留するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来法で
は、酸化反応器５０で生成した不純物を含むスラリーを
固液分離器にて結晶を分離し、洗浄した後に、後段の精
製・分離工程に送る前に、残留する酢酸を完全に分離す
るために大型の加熱管付回転乾燥機５３および一時貯留
サイロ５４を設置することが必須となり、その設備費が
著しく嵩み、また、基本的に生成・回収を目的とする前
段工程と精製・分離を目的とする後段工程とに分離さ
れ、一連の工程として組み立てることができず、製造効
率が高いものではない。

【０００７】上述の欠点を改善し、連続的な回収工程を
可能にした結晶の回収方法として、以下に示す先行例が
提案されている。

【０００８】（１）特表平６−５０２６５３号には、Ｃ
ＴＡスラリーをいわゆるＢＨＳフィルター形式のものに
より固液分離する方法が開示されている。

【０００９】（２）特開平６−３２７９１５号には、円
筒状の濾材を有するロータリーフィルターにＣＴＡスラ
リーを供給し、濾過を行った後、上記濾材を回転させな
がら濾材上のウエットケーキを洗浄液で洗浄し、その濾
液を循環させて、再度ウエットケーキを洗浄するプロセ
スを濾材の回転方向と逆向きに適当間隔を置いて繰り返
し行う方法が開示されている。

【００１０】しかしながら、上記各先行例においては、
酢酸を完全に除去できず、十分に高純度のＣＴＡを後段
の精製・分離工程に送ることができない。したがって、
最終的に得られる結晶の純度も満足できるものとは言い
がたい。

【００１１】そこで、本発明の主たる課題は、ＣＴＡ回
収工程の乾燥器およびサイロを省略し、その設備費の低
減を図るとともに、前段と後段とを連続的な工程とする
ことによって製造効率を高め、さらに、得られる結晶の
純度を高めることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成した本発
明のうちで請求項１に記載の発明は、前段に反応溶媒お
よび触媒の存在下にて酸化反応による粗製芳香族ジカル
ボン酸の生成・回収工程、後段に前記粗製芳香族ジカル
ボン酸から高純度芳香族ジカルボン酸を得る精製・分離
工程を有する芳香族ジカルボン酸の製造方法において、
前記酸化反応により生成される反応溶媒中の粗製芳香族
ジカルボン酸スラリーを、固液分離手段に供給して前記
反応溶媒を分離し、分離後のケーキを第１の再懸濁手段
にて再懸濁し、この第１の再懸濁手段からの再懸濁スラ
リーを第１のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機に
供給し、この第１のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分
離機において前記反応溶媒および水からなる溶媒を分離
するとともに、第１洗浄液により洗浄および濾過を行
い、洗浄後のケーキを第２の再懸濁手段にて再懸濁し、
この第２の再懸濁手段からの再懸濁スラリーを第２のス
クリーン・ボウルデカンタ遠心分離機に供給し、この第
２のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機において、
水を主体とする水系溶媒を分離するとともに、第２洗浄
液として実質的にきれいな水により洗浄および濾過を行
い、水洗浄後のケーキを、そのまま前記後段の精製・分
離工程に送るとともに、前記第２のスクリーン・ボウル
デカンタ遠心分離機において分離した水系溶媒を前記第
１洗浄液として使用するとともに、この水系溶媒および
前記第２洗浄液の濾液を前記第２の再懸濁手段における
再懸濁スラリーの媒体として用い、前記第１のスクリー
ン・ボウルデカンタ遠心分離機において分離した前記反
応溶媒および水からなる溶媒、ならびに前記第１洗浄液
の濾液を前記第１の再懸濁手段における再懸濁スラリー
の媒体として用いることを特徴とする高純度芳香族ジカ
ルボン酸の製造方法である。

【００１３】請求項２に記載の発明は、第２のスクリー
ン・ボウルデカンタ遠心分離機からの水洗浄後のケーキ
は、このケーキ中の芳香族ジカルボン酸に対して０．１
重量％以下の酸化反応溶媒を含有する請求項１に記載の
方法である。

【００１４】請求項３に記載の発明は、前記芳香族ジカ
ルボン酸はテレフタル酸である請求項１または２に記載
の方法である。

【００１５】請求項４に記載の発明は、前段に反応溶媒
および触媒の存在下にて酸化反応による粗製芳香族ジカ
ルボン酸の生成・回収手段、後段に前記粗製芳香族ジカ
ルボン酸から高純度芳香族ジカルボン酸を得る精製・分
離手段を有する芳香族ジカルボン酸の製造装置におい
て、前記酸化反応により生成される反応溶媒中の粗製芳
香族ジカルボン酸スラリーを、固液分離手段に供給する
手段と、この固液分離手段において前記反応溶媒を分離
する手段と、分離後のケーキを第１の再懸濁手段にて再
懸濁する手段と、第１の再懸濁手段からの再懸濁スラリ
ーを第１のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機に供
給する手段と、この第１のスクリーン・ボウルデカンタ
遠心分離機において前記反応溶媒および水からなる溶媒
を分離するとともに、第１洗浄液により洗浄および濾過
を行う手段と、洗浄後のケーキを第２の再懸濁手段にて
再懸濁する手段と、第２再懸濁手段からの再懸濁スラリ
ーを第２のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機に供
給する手段と、この第２のスクリーン・ボウルデカンタ
遠心分離機において、水を主体とする水系溶媒を分離す
るとともに、第２洗浄液として実質的にきれいな水によ
り洗浄および濾過を行う手段と、水洗浄後のケーキを、
そのまま前記後段の精製・分離工程に送る手段とを有す
るとともに、前記第２のスクリーン・ボウルデカンタ遠
心分離機において分離した水系溶媒を前記第１洗浄液と
して使用する手段と、この水系溶媒および前記第２洗浄
液の濾液を前記第２の再懸濁手段における再懸濁スラリ
ーの媒体として使用する手段と、前記第１のスクリーン
・ボウルデカンタ遠心分離機において分離した前記反応
溶媒および水からなる溶媒、ならびに前記第１洗浄液の
濾液を前記第１の再懸濁手段における再懸濁スラリーの
媒体として使用する手段とを備えることを特徴とする高
純度芳香族ジカルボン酸の製造装置である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明に係る高純度結晶の回収方法について詳説する。

【００１７】図１は高純度テレフタル酸を得る場合にお
ける、ＣＴＡの生成・回収工程を示したもので、原料と
してのパラキシレンＰＸy を、例えば酢酸および重金属
触媒とともに、酸化反応器１に供給する。この酸化反応
器１には空気が吹き込まれ、これによってパラキシレン
ＰＸy が酸化され、ＣＴＡが生成される。

【００１８】このＣＴＡは反応時に一部は結晶として析
出するが、残部は酢酸に分散したスラリーとして蒸発結
晶缶２Ａ，２Ｂに順次供給され、ここで冷却されて殆ど
のテレフタル酸が析出される。

【００１９】結晶缶２ＢからのＣＴＡの酢酸スラリー
は、本発明でいう固液分離手段としてのデカンタ遠心分
離機３００と、第１スクリーン・ボウルデカンタ遠心分
離機４００と、第２スクリーン・ボウルデカンタ遠心分
離機５００と、これらの間に配置された第１リスラリー
槽６および第２リスラリー槽７とを備えた固液分離・洗
浄系に供給され、酢酸を水により置換するとともに、結
晶の洗浄を行いながら、結晶純度が高められる。

【００２０】上記デカンタ遠心分離機３００の構造を、
図３を用いて説明すると、円筒形本体部３２１に截頭円
錐台形部３２２がその大径側において連設されてなるボ
ウル３２０と、このボウル３２０内において、コンベア
本体３３１の外面に螺旋状の等ピッチのスクリュー羽根
３３２を有するスクリューコンベア３３０とを、ケーシ
ング３０１内に有し、さらに、ボウル３２０とスクリュ
ーコンベア３３０とを差速をもって同一方向に回転させ
る回転手段とを備える点を基本構造とするものである。

【００２１】この回転手段は、ボウル両端の支持軸３２
６Ａ，３２６Ｂおよび対応するスクリューコンベア両端
の支持軸３３３Ａ，３３３Ｂを、同軸に軸受３０２Ａ，
３０２Ｂにて軸支し、図示しない駆動モータからの回転
駆動力をプーリ車３０３に伝達させ、これによりボウル
３２０を回転し、その回転力を減速機３０４により減速
させて、ボウル３２０に対してスクリューコンベア３３
０を差速をもって回転させるものである。

【００２２】結晶缶２ＢからのＣＴＡの酢酸スラリーＳ
１は、供給路Ｆ１を通してデカンタ遠心分離機３００に
供給され、このデカンタ遠心分離機３００において、フ
ィードパイプ３０５を通してコンベア本体３３１の区画
室３３４内に導入された後、加速チャンバ３３５によっ
てボウル３２０の回転数付近まで加速されて、その壁面
の透孔（図示せず）を通して、円筒形本体部３２０とス
クリューコンベア３３０との間に供給される。

【００２３】酢酸スラリーＳ１がボウル３２０およびス
クリューコンベア３３０内の遠心力場に置かれる関係
で、スラリーＳ１中の含有固形物がボウル３２０内面側
に押しやられ、スクリューコンベア３３０が回転してい
るために、図示のように、截頭円錐台形部３２２からケ
ーキとして掻き上げられ、脱液が図られたケーキは、他
端部に位置するケーキ排出口３２７Ａおよび排出樋３２
７Ｂから排出される。

【００２４】一方、固形物と分離された清澄液は、ボウ
ル３２０の一端部に形成され、かつ堰板３２５が設けら
れた清澄液排出口３２８Ａおよび排出樋３２８Ｂから排
出される。この清澄液排出樋３２８Ｂからの清澄液は、
酢酸濃度が高く、導管８Ａを通してタンク８に貯留され
た後、ポンプ８Ｂによって返送路８Ｃを通して酸化反応
機１に返送される。またタンク８に貯留された清澄液
は、必要に応じて、返送路８Ｄを通して後述する返送路
９Ｄに供給され、脱水蒸留塔群１３，１３…に導かれ、
この脱水蒸留塔群、１３，１３…において水蒸気と酢酸
とに分離され、酢酸については返送路１３Ｂおよび８Ｃ
を介して酸化反応器１に返送される。水蒸気は、コンデ
ンサー１４により凝縮されて排水とされる。１３Ａは加
熱器である。

【００２５】ケーキ排出樋３２７Ｂから排出されたケー
キは、第１リスラリー槽６に投入され、この第１リスラ
リー槽６に供給される後述の第１スクリーン・ボウルデ
カンタ遠心分離機４００からの清澄液の一部および第１
洗浄液の濾液により攪拌機６Ａにより再スラリー化され
た後、供給路Ｆ２を通して第１スクリーン・ボウルデカ
ンタ遠心分離機４００に供給される。

【００２６】本発明でいうスクリーン・ボウルデカンタ
遠心分離機としては、第１・第２ともに基本的に同一の
構造の物を使用でき、その構造は、上記デカンタ遠心分
離機に対して、截頭円錐台形部の小径側に壁面にスクリ
ーンを有する円筒形スクリーン部を増設したものであ
る。すなわち、図１における第１スクリーン・ボウルデ
カンタ遠心分離機と同じ符号を付した図４を用いてその
構造を説明すると、円筒形本体部４２１と固形物を濾過
するスクリーン４２４を壁面に有し円筒形本体部４２１
より小径の円筒形スクリーン部４２３とこれらを繋ぐ截
頭円錐台形の繋ぎ部４２２とを有するボウル４２０と、
このボウル４２０内において、コンベア本体４３１の外
面に螺旋状のスクリュー羽根４３２を有するスクリュー
コンベア４３０とを、ケーシング４０１内に有し、さら
に、ボウル４２０とスクリューコンベア４３０とは差速
をもって同一方向に回転させる回転手段とを備える点を
基本構造とするものである。

【００２７】この回転手段は、ボウル４２０両端の支持
軸４２６Ａ，４２６Ｂおよび対応するスクリューコンベ
ア４３０両端の支持軸４３３Ａ，４３３Ｂを、同軸に軸
受４０２Ａ，４０２Ｂにて軸支し、図示しない駆動モー
タからの回転駆動力をプーリ車４０３に伝達させ、これ
によりボウル４２０を回転し、その回転力を減速機４０
４により減速させて、ボウル４２０に対してスクリュー
コンベア４３０を差速をもって回転させるものである。

【００２８】第１リスラリー槽６から供給路Ｆ２を通し
て供給されるスラリーＳは、第１スクリーンボウルデカ
ンタ遠心分離機４００において、フィードパイプ４０５
を通してコンベア本体４３１の区画室４３４内に導入さ
れた後、その壁面の透孔を通して、円筒形本体部４２１
とスクリューコンベア４３０との間に供給される。

【００２９】スラリーＳがボウル４２０およびスクリュ
ーコンベア４３０内の遠心力場に置かれる関係で、スラ
リーＳ中の含有固形物がボウル４２０内面側に押しやら
れ、スクリューコンベア４３０が回転しているために、
図示のように、繋ぎ部４２２からケーキとして掻き上げ
られスクリーン部４２３に移送される。スクリーン部４
２３では、一端部に洗浄液供給管４７１が配設された、
前記フィードパイプ４０５と同心をなす外管４７２を通
して、コンベア本体４３１内に供給され、遠心力により
加圧された洗浄液Ｗを、スクリュー羽根４３２の間に配
置された洗浄液スプレー４７３，４７３，…からケーキ
に向かって散布することによってケーキ洗浄が行われる
とともに、スクリーン４２４が形成されているために、
ここにおいて濾過（遠心脱水）が行われ、図示のよう
に、スクリーン濾液樋４２９にスクリーン濾液として第
１洗浄液の濾液が排出される。スクリーン部４２３に移
送されて脱液が図られたケーキは、他端部に位置するケ
ーキ排出口４２７Ａおよび排出樋４２７Ｂから排出さ
れ、一方で、固形物と分離された清澄液は、ボウル４２
０の一端部に形成され、かつ堰板４２５が設けられた清
澄液排出口４２８Ａおよび排出樋４２８Ｂから排出され
る。

【００３０】スクリーン濾液樋４２９から回収された第
１洗浄液の濾液は、導管１０Ａを通して第１洗浄濾液タ
ンク１０に貯留された後、ポンプ１０Ｂにより返送路１
０Ｃを通して第１リスラリー槽６にリスラリーの媒体と
して導入される。

【００３１】また、清澄液排出樋４２８Ｂから排出され
る清澄液は、導管９Ａを通して第１回収タンク９に貯留
された後、ポンプ９Ｂによって、その一部は返送路９Ｃ
を通して第１リスラリー槽６にリスラリーの媒体として
導入され、残部は返送路９Ｄを通して複数の脱水蒸留塔
からなる脱水蒸留塔群、１３，１３…に導かれ、この脱
水蒸留塔群、１３，１３…において水蒸気と酢酸とに分
離され、酢酸については返送路１３Ｂおよび８Ｃを介し
て酸化反応器１に返送され、水蒸気は、コンデンサー１
４により凝縮されて排水とされる。

【００３２】ケーキ排出樋４２７Ｂから排出されたケー
キは、第２リスラリー槽７に投入される。この第２リス
ラリー槽７には、第２スクリーン・ボウルデカンタ遠心
分離機５００からの第２洗浄液の濾液および清澄液の一
部が供給されて攪拌機７Ａにより再スラリー化され、こ
の後、供給路Ｆ３を通して第２スクリーン・ボウルデカ
ンタ遠心分離機５００に供給される。

【００３３】この第２スクリーン・ボウルデカンタ遠心
分離機５００においても、洗浄液スプレー５７３，５７
３，…に供給される第２洗浄液が、別途供給される純水
である点以外は、第１スクリーン・ボウルデカンタ遠心
分離機４００とほぼ同様に固液分離および洗浄が行われ
る。よって、その動作構成については敢えて説明しな
い。上記第２洗浄液は、精製・分離工程において洗浄液
として使用されたものでも良い。

【００３４】スクリーン濾液樋５２９から回収される第
２洗浄液の濾液は、導管１２Ａを通して第２洗浄濾液タ
ンク１２に貯留された後、ポンプ１２Ｂにより返送路１
２Ｃを通して第２リスラリー槽７に導かれてリスラリー
の媒体として使用される。

【００３５】清澄液排出樋５２８Ｂから回収される清澄
液は、導管１１Ａを通して第２回収タンク１１に導かれ
た後、その一部はポンプ１１Ｂにより返送路１１Ｄを通
して、第１スクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機４０
０における第１洗浄液として洗浄液スプレー４７３に導
かれ、残部は返送路１１Ｃを通して第２リスラリー槽７
に供給される。これらの返送路の返送量は流量調節弁な
どを設けて適宜コントロールすることができる。第２リ
スラリー槽７に、第２洗浄液の濾液を供給するほか、第
２スクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機の清澄液をも
供給すると、きわめて高い洗浄効率が得られることを知
見している。

【００３６】第２スクリーン・ボウルデカンタ遠心分離
機５００のケーキ排出樋５２７Ｂから排出されたケーキ
は、純水で洗浄されて酢酸系から純水系に溶媒が転換さ
れているので、乾燥機およびサイロを通すことなく、直
接、後段の精製・分離工程に供給できる。したがって、
乾燥機およびサイロの設備費が低減する。

【００３７】また、図５に示すように、上記例における
デカンタ遠心分離機３００および第１リスラリー槽６を
省略して、結晶管２Ｂからの酢酸スラリーを、供給路Ｆ
４によって第１スクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機
４００に直接に供給することもできる。

【００３８】この態様においては、第１スクリーン・ボ
ウルデカンタ遠心分離機４００において、スクリーン濾
液樋４２９から回収された第１洗浄液の濾液は、導管１
０Ａを通して第１洗浄濾液タンク１０に貯留された後、
ポンプ１０Ｂにより返送路１０Ｄを通して脱水蒸留塔群
１３，１３…に導かれ、この脱水蒸留塔群、１３，１３
…において水蒸気と酢酸とに分離され、酢酸については
返送路１３Ｂおよび８Ｃを介して酸化反応器１に返送さ
れる。

【００３９】一方、清澄液排出樋４２８Ｂからの清澄液
は、導管９Ａを通して第１回収タンク９に貯留された
後、ポンプ９Ｂによって、返送路９Ｄを通して酸化反応
器１に返送され、また必要に応じて、返送路９Ｅを通し
て前記第１洗浄液の濾液を脱水蒸留塔群１３，１３…に
導く返送路１０Ｄに返送される。

【００４０】しかしながら、かかるとおりに第１洗浄液
の濾液を脱水蒸留塔群１３，１３…を経て酸化反応器１
に返送した場合には、通常のスクリーン・ボウルデカン
タ遠心分離機は、スクリーン濾過時において結晶がスク
リーン濾液に混じってリークする量が多いために、結晶
の回収効率が低くなってしまう。したがって、第１洗浄
液は、第１スクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機の供
給側、例えば供給路Ｆ２に供給するとともに、清澄液排
出樋４２８Ｂからの清澄液を酸化反応系に返送する必要
があるが、この場合においては、第１洗浄液の濾液は多
量の水を含むために、清澄液が水で希釈され、脱水蒸留
塔群１３，１３…の負荷が増加して水の回収・排水がス
ムーズに行われない。

【００４１】ところが、デカンタ遠心分離機３００およ
び第１リスラリー槽を配した図１に示す態様において
は、実質的にかかる問題点はない。第１スクリーン・ボ
ウルデカンタ遠心分離機からの第１洗浄液の濾液は、第
１リスラリー槽６に返送されてリスラリーの媒体として
使用されるために、リークした結晶は、再度、第１スク
リーン・ボウルデカンタ遠心分離機に供給されることに
なり、結晶の回収効率が高いものとなる。より具体的に
は、本態様では、結晶の回収効率は約９９．９５％に達
し、押出し型等の連続式濾過機の約７０−９０％に比較
して非常に優れている。一方、デカンタ遠心分離機で分
離した清澄液は、酸化反応の副生成物として少量の水を
含んでいるが、ほぼ酢酸であり、前記したように、ポン
プ８Ｂにより返送路８Ｃを通して酸化反応器１に直接返
送できるほか、脱水蒸留塔群１３，１３…に導いても水
含有量が少なくスムーズに酸化反応器１に返送できる。
よって、水の回収・排水がスムーズに行える。

【００４２】本発明でいう固液分離手段としては、上記
デカンタ遠心分離機以外にも種々の連続式固液分離機を
用いることができ、基本的に濾液への固形分のリーク率
が低くかつケーキの脱液性の良好なものであれば良い。
例えば、ＢＨＳフィルター、ヤング型フィルター、オリ
バー型フィルター等のいわゆるロータリードラムフィル
ターを用いることもできる。

【００４３】＜後段の精製・分離工程＞以上のようにし
て前段の粗製芳香族ジカルボン酸の生成・回収工程によ
り得られたＣＴＡケーキは、後段の前記粗製芳香族ジカ
ルボン酸に水素添加還元処理して高純度芳香族ジカルボ
ン酸を得る精製・分離工程に送られる。この後段の精製
・分離工程としては、公知の方法、例えば水素添加還元
処理、精密酸化処理、または再結晶処理などをそのまま
適用できる。このうち水素添加還元処理の例を図２によ
って説明する。

【００４４】すなわち、溶媒が酢酸から水に転換された
ＣＴＡケーキは、第２リスラリー槽３０で再懸濁された
後に、水素添加還元反応器３１に供給され、この水素添
加還元反応器３１での水素添加反応による還元処理によ
り、ＣＴＡ中の不純物が精製される。すなわち、４ＣＢ
Ａはパラトルイリル酸または一部は安息香酸に変換さ
れ、タール質の着色物質は脱色される。次に、適宜数
（たとえば５段）の直列配置の結晶缶３２にて蒸発・冷
却による結晶化を行い、結晶スラリーを、加圧操作で運
転される第３ロータリードラムフィルター３３および常
圧操作で運転される第４ドラムフィルター３４に順次通
して固液分離を図る。第３ロータリードラムフィルター
３３の代わりに遠心分離機を用いてもよい。これらの後
段の固液分離手段にて、固液分離および洗浄を行い、最
終的に不純物を除去した後に、乾燥機３５で乾燥し、サ
イロ３６に貯蔵し、製品として貯留する。

【００４５】＜本発明に好適なスクリーン・ボウルデカ
ンタ遠心分離機＞他方、上記の従来例におけるスクリー
ン・ボウルデカンタ遠心分離機は、洗浄液スプレーを配
しているとはいえ、その洗浄効率は必ずしも高いもので
はない。

【００４６】この理由を第１スクリーン・ボウルデカン
タと同じ符号を付した図１１によって説明する。区画室
４３４の壁面の透孔を通して、円筒形本体部４２１とス
クリューコンベア４３０との間に供給されたスラリーＳ
中の含有固形物は、遠心力場においてボウル４２０内面
側に押しやられ、スクリュー羽根４３２によりスクリー
ン部４２３側に順次移送されるときにおいて、スクリュ
ー羽根４３２により掻き集めるようにケーキＣとして移
送されるので、図示のように、ケーキＣの表面レベル形
状は、同図右方に下り傾斜となっている。そして、この
ケーキＣのレベル形状が維持されたまま移送された後、
繋ぎ部４２２においてその傾斜角度が加わってよりレベ
ル傾斜がきつくなりながら、スクリーン部４２３に掻き
上げられ移送される。スクリーン部４２３では、スクリ
ーン４２４が形成されているために、ここにおいて濾過
（遠心脱水）が行われ、図示のように、スクリーン濾液
の排出が行われる。しかるに、スクリーン４２４表面の
ケーキＣの偏在により、スクリュー羽根４３２，４３２
の区間において移送前方側がケーキＣのないまたは実質
的に存在しない領域を生じる。かかる状態で洗浄液を散
布（噴霧または噴射を含む）した場合、主に洗浄液はケ
ーキＣ表面を傾斜に沿って流れてケーキＣ層の無い領域
に対応するスクリーン４２４部分をショートパスし、ケ
ーキＣの層中に洗浄液が通過せず、洗浄効率を高めるこ
とができない。

【００４７】そこで、本発明に係る高純度芳香族ジカル
ボン酸の製造に好適な、洗浄効率の高いスクリーン・ボ
ウルデカンタ遠心分離機として、従来のスクリーン・ボ
ウルデカンタ遠心分離機に対して、ケーキＣのレベル均
し手段を設けた次記〜の態様が提案される。

【００４８】第１の態様：繋ぎ部４２２からスクリー
ン部４２３の最初の部分にかかる区間におけるスクリュ
ー羽根４３２ＡのピッチＰ３、あるいはスクリーン部４
２３におけるスクリュー羽根４３２ＡのピッチＰ２が、
これより一端部側（清澄液排出側）のスクリュー羽根４
３２のピッチＰ１より小さいレベル均し手段。

【００４９】図６は、本発明に好適なスクリーン・ボウ
ルデカンタ遠心分離機の第１の態様を示している。すな
わち、繋ぎ部４２２側のスクリュー羽根４３２のピッチ
Ｐ１に対して、スクリーン部４２３におけるスクリュー
羽根４３２ＡのピッチＰ２が小さくされている。

【００５０】従来においては、前記両ピッチは同一とさ
れていた。しかるに、本第１の態様は、スクリーン部４
２３におけるスクリュー羽根４３２Ａのピッチが相対的
に小さい。この小さくする程度は、主に、同図に示すよ
うに、スクリーン部４２３におけるスクリュー羽根４３
２Ａ，４３２Ａの区間内全体にケーキＣの層が形成さ
れ、可能な限り平坦化する条件の下で設定される（たと
えば９５〜３５％程度）。

【００５１】しからば、全てのスクリュー羽根のピッチ
を小さくするのが良いとも一見考えられるかもしれない
が、この場合には、装置サイズに対する処理量、固液分
離性などの点から最適なスクリュー羽根のピッチが依然
として存在するので、そのピッチで円筒形本体部４２１
および繋ぎ部４２２にスクリュー羽根４３２を設けるこ
とが必要となる。これに対して、スクリーン部４２３に
おいては、かかる要因は少なく、スクリュー羽根４３２
Ａのピッチの変更が可能である。

【００５２】なお、円筒形本体部４２１と繋ぎ部４２２
とのスクリュー羽根４３２，４３２のピッチが相互に異
なる態様を本第１の態様は排除するものではなく、本第
１の態様は、単にスクリーン部４２３におけるスクリュ
ー羽根４３２Ａのピッチを、繋ぎ部４２２側のスクリュ
ー羽根４３２のピッチとの関係のみについて限定するも
のである。

【００５３】また、スクリーン部４２３におけるスクリ
ュー羽根４３２Ａのピッチが、繋ぎ部４２２側のスクリ
ュー羽根４３２のピッチより小さい限り、全てのスクリ
ーン部４２３におけるスクリュー羽根４３２Ａ，４３２
Ａ間、４３２Ａ，４３２Ａ間、…のピッチを小さくする
ほか、少なくとも一区間のピッチを小さくするものでも
よい。さらに、スクリーン部４２３におけるスクリュー
羽根４３２Ａのピッチは、変更することができ、たとえ
ば、他端部側（固形物排出口４２７Ａ側）に向かって順
次小さくすることができる。

【００５４】他方、繋ぎ部４２２からスクリーン部４２
３の最初の部分にかかる区間（スクリーン部を含む）に
おけるピッチＰ３を小さくする場合（図示せず）も、本
第１の態様である。

【００５５】かくして、本第１の態様においては、以下
の第２の態様および第３の態様とともに、従来のように
スクリュー羽根４３２間においてケーキＣ層のないスク
リーン４２４の表面が露出した部分を生じることがな
く、洗浄液スプレー４７３、…４７３からの洗浄液は必
ずケーキＣ全体を通過するために、ケーキの洗浄効率を
向上させることができる。

【００５６】第２の態様：スクリーン部４２３におけ
る繋ぎ部４２２側のスクリュー羽根４３２Ａと隣接する
スクリュー羽根４３２Ａとの間がスクリーンを有しない
または有するがそのスクリーン４２４が盲とされてお
り、かつケーキＣ表面に臨んで洗浄液スプレーが設けら
れているレベル均し手段。

【００５７】図７は、第２の態様を示しており、スクリ
ーン部４２３における繋ぎ部４２２側のスクリュー羽根
４３２Ａと隣接するスクリュー羽根４３２Ａとの間を盲
部材Ｂとしたものである。

【００５８】この場合、スクリーン部４２３における洗
浄液の不透過区間は、スクリュー羽根４３２Ａのピッチ
Ｐ２の（１／５）〜２ピッチ、または２０〜６００mm程
度とすることができる。図７の例においては、約１．５
ピッチ分が洗浄液の不透過区間とされている。

【００５９】盲とする場合、繋ぎ部４２２の構成部材を
そのままスクリーン部４２３の該当長さ分延在させるほ
か、スクリーン４２３を形成しながらこれを別途の部材
で覆うことができる。

【００６０】かかる第２の態様においては、盲部材Ｂが
配された部位において、洗浄液が供給されるものの脱水
は行われない。したがって、この部分においてケーキＣ
中の液体分量が増加し、ケーキＣは流動性が高くなる結
果、スクリュー羽根４３２Ａ，４３２Ａ間に全体に拡が
る。かかる一旦均されたケーキＣのレベル形状は、他端
部側（固形物排出口４２７Ａ側）に移動する過程におい
ても維持させるので、従来のものと比較してケーキの洗
浄効率が向上する。

【００６１】第３の態様：スクリュー羽根４３２Ａと
隣接するスクリュー羽根４３２Ａとの間における固形物
表面レベルを規制して均す部材Ｍをスクリューコンベア
４３０に設けたレベル均し手段。

【００６２】図８および図９は、第３の態様を示してい
る。すなわち、スクリュー羽根４３２Ａと隣接するスク
リュー羽根４３２Ａとの間における固形物表面レベルを
規制して均す均し部材Ｍをスクリューコンベア４３０に
対して設けてある。

【００６３】この均し部材Ｍは、スクリューコンベア本
体４３１に対して固定してもよく、またスクリュー羽根
４３２Ａに対して固定してもよい。いずれにしても、均
し部材Ｍの半径方向先端縁は、スクリーン部４２３の内
表面と所定の離間間隔をおいて固定される。均し部材Ｍ
の半径方向先端縁の機軸方向と図８に示すように平行の
ほか、適宜の角度の直線または曲線とすることができ
る。均し部材Ｍの機軸方向長さは、スクリュー羽根４３
２Ａ，４３２Ａの区間全長にわたるほか、図８に示すよ
うに、一部長さでもよい。

【００６４】この第３の態様によれば、スクリューコン
ベアー４３０の回転とともに均し部材Ｍが回転し、スク
リーン部４２３上のケーキＣはスクリュー羽根４３２
Ａ，４３２Ａ間全体に均一な厚さに均される。

【００６５】（その他）第２の態様においては、洗浄液
の散布を必須とするが、他の態様においても洗浄液の散
布を行うことが望ましいものの、洗浄液の散布は必須で
はない。すなわち、ケーキＣのレベルが均されている限
り、均されていない場合に比較して、遠心脱水性が高ま
る効果があるためである（均されていない場合には層の
厚みが抵抗となり遠心脱水性が悪くなる）。いずれにせ
よ、本発明に係る高純度テレフタル酸の製造方法および
装置においては、洗浄液によるケーキ洗浄が必要である
ので、上記第１〜３の態様の全てを好適に用いることが
できる。

【００６６】以下、本発明に係る高純度テレフタル酸の
製造方法の実施例を示し、本発明の効果を明らかにす
る。

【００６７】＜実施例＞図１０は、本発明に係る、ＣＴ
Ａの生成・分離工程の操作例を示している。酸化反応系
からデカンタ３００に供給されるスラリー中の酢酸の重
量割合は、図中A.A.で示すように、５８．６０％である
のを、リスラリー槽６内のスラリーではA.A.＝１４．８
２％とし、さらにリスラリー槽７内のスラリーではA.A.
＝１．３８％とし、最終的に第２スクリーン・ボウルデ
カンタ遠心分離機５００から排出されるケーキにおいて
はA.A.＝０．０９％とすることができる。ただし、A.A.
は反応による多くの不純物を含むものとする。

【００６８】したがって、従来用いていたドライヤーに
よる乾燥およびサイロによる貯留工程を必要とせずに、
ＣＴＡの製造・回収工程と精製・分離工程とを連続的に
行うことができる。

【００６９】一方、上記の説明では、テレフタル酸の製
造を中心に述べたが、イソフタル酸やナフタリンジカル
ボン等の他の芳香族ジカルボン酸の製造にも用いること
ができることは、実施例を示すまでもなく、当業者が容
易に理解できよう。

【００７０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、従来用
いられてきたＣＴＡドライヤーによる乾燥工程およびＣ
ＴＡサイロによる貯留工程を省略することができ、これ
らに必要な設備費を削減することができるとともに、前
段と後段とを連続的な工程とすることによって製造効率
を高め、さらに、得られる結晶の純度が高まるなどの利
点がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るテレフタル酸の生成・回収工程の
フローシートである。

【図２】後段の精製・分離工程のフローシートである。

【図３】デカンタ遠心分離機の概要を示す縦断面図であ
る。

【図４】従来のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機
の概要を示す縦断面図である。

【図５】本発明に係るテレフタル酸の生成・回収工程の
他の態様を示すフローシートである。

【図６】本発明に好適なスクリーン・ボウルデカンタ遠
心分離機の第１の態様を示す要部拡大縦断面図である。

【図７】本発明に好適なスクリーン・ボウルデカンタ遠
心分離機の第２の態様を示す要部拡大縦断面図である。

【図８】本発明に好適なスクリーン・ボウルデカンタ遠
心分離機の第３の態様を示す要部拡大縦断面図である。

【図９】その横断面図である。

【図１０】操作例の説明図である。

【図１１】図４の要部拡大縦断面図である。

【図１２】従来例の概要フローシートである。

【符号の説明】

１…酸化反応器、２Ａ，２Ｂ…蒸発結晶缶、６…第１リ
スラリー槽、７…第２リスラリー槽、９…第１回収タン
ク、１０…第１洗浄濾液タンク、１１…第２回収タン
ク、１２…第２洗浄濾液タンク、１３…脱水蒸留塔、３
００…デカンタ遠心分離機、４００…第１スクリーン・
ボウルデカンタ遠心分離機、５００…第２スクリーン・
ボウルデカンタ遠心分離機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｃ 63/24 2115−4Ｈ Ｃ０７Ｃ 63/24 (72)発明者 竹上 敬三 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前段に反応溶媒および触媒の存在下にて酸
   化反応による粗製芳香族ジカルボン酸の生成・回収工
   程、後段に前記粗製芳香族ジカルボン酸から高純度芳香
   族ジカルボン酸を得る精製・分離工程を有する芳香族ジ
   カルボン酸の製造方法において、 前記酸化反応により生成される反応溶媒中の粗製芳香族
   ジカルボン酸スラリーを、固液分離手段に供給して前記
   反応溶媒を分離し、分離後のケーキを第１の再懸濁手段
   にて再懸濁し、 この第１の再懸濁手段からの再懸濁スラリーを第１のス
   クリーン・ボウルデカンタ遠心分離機に供給し、この第
   １のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機において前
   記反応溶媒および水からなる溶媒を分離するとともに、
   第１洗浄液により洗浄および濾過を行い、洗浄後のケー
   キを第２の再懸濁手段にて再懸濁し、 この第２の再懸濁手段からの再懸濁スラリーを第２のス
   クリーン・ボウルデカンタ遠心分離機に供給し、この第
   ２のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機において、
   水を主体とする水系溶媒を分離するとともに、第２洗浄
   液として実質的にきれいな水により洗浄および濾過を行
   い、水洗浄後のケーキを、そのまま前記後段の精製・分
   離工程に送るとともに、 前記第２のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機にお
   いて分離した水系溶媒を前記第１洗浄液として使用する
   とともに、この水系溶媒および前記第２洗浄液の濾液を
   前記第２の再懸濁手段における再懸濁スラリーの媒体と
   して用い、 前記第１のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機にお
   いて分離した前記反応溶媒および水からなる溶媒、なら
   びに前記第１洗浄液の濾液を前記第１の再懸濁手段にお
   ける再懸濁スラリーの媒体として用いることを特徴とす
   る高純度芳香族ジカルボン酸の製造方法。
2. 【請求項２】第２のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分
   離機からの水洗浄後のケーキは、このケーキ中の芳香族
   ジカルボン酸に対して０．１重量％以下の酸化反応溶媒
   を含有する請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】前記芳香族ジカルボン酸はテレフタル酸で
   ある請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】前段に反応溶媒および触媒の存在下にて酸
   化反応による粗製芳香族ジカルボン酸の生成・回収手
   段、後段に前記粗製芳香族ジカルボン酸から高純度芳香
   族ジカルボン酸を得る精製・分離手段を有する芳香族ジ
   カルボン酸の製造装置において、 前記酸化反応により生成される反応溶媒中の粗製芳香族
   ジカルボン酸スラリーを、固液分離手段に供給する手段
   と、この固液分離手段において前記反応溶媒を分離する
   手段と、分離後のケーキを第１の再懸濁手段にて再懸濁
   する手段と、 第１の再懸濁手段からの再懸濁スラリーを第１のスクリ
   ーン・ボウルデカンタ遠心分離機に供給する手段と、こ
   の第１のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機におい
   て前記反応溶媒および水からなる溶媒を分離するととも
   に、第１洗浄液により洗浄および濾過を行う手段と、洗
   浄後のケーキを第２の再懸濁手段にて再懸濁する手段
   と、 第２再懸濁手段からの再懸濁スラリーを第２のスクリー
   ン・ボウルデカンタ遠心分離機に供給する手段と、この
   第２のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機におい
   て、水を主体とする水系溶媒を分離するとともに、第２
   洗浄液として実質的にきれいな水により洗浄および濾過
   を行う手段と、水洗浄後のケーキを、そのまま前記後段
   の精製・分離工程に送る手段とを有するとともに、 前記第２のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機にお
   いて分離した水系溶媒を前記第１洗浄液として使用する
   手段と、この水系溶媒および前記第２洗浄液の濾液を前
   記第２の再懸濁手段における再懸濁スラリーの媒体とし
   て使用する手段と、 前記第１のスクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機にお
   いて分離した前記反応溶媒および水からなる溶媒、なら
   びに前記第１洗浄液の濾液を前記第１の再懸濁手段にお
   ける再懸濁スラリーの媒体として使用する手段とを備え
   ることを特徴とする高純度芳香族ジカルボン酸の製造装
   置。