KR20000006106A - process for producing aromatic carboxylic acid - Google Patents

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KR20000006106A
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나까오후지마사
이와따히데아끼
도미다까다다시
우메다미찌오
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나까니시 히로유끼
미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of the aromatic carboxylic acid is provided to start the oxide reaction by using little power and to efficiently react by collecting the energy after the reaction. CONSTITUTION: The manufacturing method of the aromatic carboxyl is formed by the steps of: driving a compressor(6) by feeding the power source with a power device(5); heating the molecular oxygen including gas, pressurized in the compressor(6); obtaining the rotating force by introducing the heated and pressurized gas to an expander(7); and starting the oxide reaction by feeding a certain quantity of the pressurized molecular oxygen including gas to a reactor.

Description

방향족 카복실산의 제조 방법{process for producing aromatic carboxylic acid}Process for producing aromatic carboxylic acid

본 발명은 알킬 치환기 또는 일부 산화된 알킬 치환기를 갖는 알킬 방향족 화합물을 분자상 산소 함유 가스로 액상 산화하여 방향족 카복실산을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an aromatic carboxylic acid by liquid phase oxidation of an alkyl aromatic compound having an alkyl substituent or partially oxidized alkyl substituent with a molecular oxygen-containing gas.

방향족 카복실산류는 기초 화학품으로 중요하며, 특히 방향족 디카복실산은 섬유, 수지 등의 출발 원료로서 바람직하게 사용된다. 예를 들어 테레프탈산은 폴리에스테르 제조용 출발 원료로서 최근 수요가 증가되는 상황에 있다.Aromatic carboxylic acids are important as basic chemicals, and in particular, aromatic dicarboxylic acids are preferably used as starting materials for fibers, resins and the like. For example, terephthalic acid is a starting material for producing polyester, and the demand is increasing recently.

종래의 방향족 카복실산을 제조하는 방법으로는 일반적으로 산화 반응기에서 초산 등의 저급 지방족 카복실산을 함유하는 반응 용매 중에 메틸 치환기를 갖는 방향족 화합물을 용해하고, 이를 중금속 화합물과 브롬 화합물로 구성된 산화 촉매존재하에서 분자상 산소 함유 가스와 접촉시켜 액상 산화하는 방법이 채용되고 있다. 상기 제조 방법에서는 산화 반응기에 출발 원료로서 p-크실렌 등의 알킬 치환기를 갖는 방향족 화합물, 반응 용매로서 초산 및 산화 촉매의 혼합물 뿐 아니라 공기 등의 분자상 산소 함유 가스를 도입하여 산화 반응을 행하여 테레프탈산 등의 방향족 카복실산을 생성할 수 있다.Conventional methods for producing aromatic carboxylic acids generally dissolve an aromatic compound having a methyl substituent in a reaction solvent containing a lower aliphatic carboxylic acid such as acetic acid in an oxidation reactor, and in the presence of an oxidation catalyst composed of a heavy metal compound and a bromine compound A method of liquid phase oxidation by contact with a phase oxygen-containing gas is employed. In the above production method, an aromatic compound having an alkyl substituent, such as p-xylene, as a starting material in the oxidation reactor, a mixture of acetic acid and an oxidation catalyst as a reaction solvent, as well as a molecular oxygen-containing gas such as air is introduced to carry out an oxidation reaction to carry out an oxidation reaction. Aromatic carboxylic acid may be produced.

상기 산화 반응은 발열 반응이므로, 산화 반응기의 배기 가스를 가열하거나 또는 연소한 후에 팽창기(터빈)에 공급하여 에너지를 회수하는 방법이 제안되었다(특개평 8-155226, WO96/11899). 팽창기의 회전축을 발전기 및 모터로 역할을 하는 전력 장치 및 공기 압축기의 축과 연결하고, 산화 배기 가스를 팽창시켜 전력 장치 및 압출기를 가동시킴으로써, 전력 장치는 전력으로서 에너지를 회수하고, 공기 압축기는 산화 반응기로 분자상 산소 함유 가스를 공급한다.Since the oxidation reaction is an exothermic reaction, a method of recovering energy by supplying an expander (turbine) after heating or burning the exhaust gas of the oxidation reactor has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-155226, WO96 / 11899). By connecting the axis of rotation of the expander to the shaft of the power device and air compressor serving as generator and motor, and expanding the oxidizing exhaust gas to operate the power device and the extruder, the power device recovers energy as power and the air compressor oxidizes The molecular oxygen-containing gas is fed to the reactor.

이러한 방법에서는 운전 시동시에서는 상기 전력 장치는 전동기로 이용되므로, 전력 장치로 전력을 공급하여 공기 압축기를 가동시켜 압축 공기를 분자상 산소 함유 가스로서 산화 반응기로 공급하여 산화 반응을 행한다. 반응이 진행하여 산화 배기 가스가 배출되면, 팽창기의 회전력으로 에너지가 회수되며 그 회전력에 의해 공기 압축기 및 전력 장치가 가동되고, 그 결과 외부로부터의 전력의 공급은 필요 없게 된다.In this method, since the electric power device is used as an electric motor at the start of operation, the electric power is supplied to the electric power device to operate the air compressor to supply compressed air as an oxygen-containing gas to the oxidation reactor for oxidation reaction. When the reaction proceeds and the oxidizing exhaust gas is discharged, energy is recovered by the rotational force of the expander, and the air compressor and the power unit are operated by the rotational force, and as a result, the supply of power from the outside is not necessary.

상기 종래 방법에 의한 반응은 팽창기에 의해 에너지를 회수하여 공기 압축기 및 발전기를 가동시킴으로써 저에너지, 저비용으로 행할 수 있지만, 운전 시동시에 전력을 공급할 필요가 있다. 그 이외에, 팽창기 및 전력 장치에 직접 연결된 공기 압축기를 가동시킬 때에는 상당량의 전력이 필요하므로 대형의 전력 공급 장치가 필요하다. 대형 전력 공급 장치는 운전의 시동에만 사용되고 정상 운전시에는 사용되지 않으므로 투자 효율의 문제를 야기한다.The reaction according to the conventional method can be performed at low energy and low cost by recovering energy by using an expander and operating an air compressor and a generator, but it is necessary to supply power at the start of operation. In addition, a large amount of power is required when operating the air compressor directly connected to the expander and the power unit, so a large power supply is required. The large power supply is used only for starting the operation and is not used during normal operation, causing a problem of investment efficiency.

본 발명의 목적은 소용량의 전기 공급 장치로 제공되는 적은 전력을 사용하여 산화 반응을 시동할 수 있고, 또한 시동된 후는 에너지를 회수하여 효율 좋게 반응을 할 수 있는 방향족 카복실산의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing an aromatic carboxylic acid which can start an oxidation reaction using a small amount of power provided by a small-capacity electric supply device, and which can recover the energy efficiently after the start-up. will be.

도1은 본 발명의 실시예인 테레프탈산의 제조 방법을 나타내는 플로우 챠트.1 is a flowchart showing a method for producing terephthalic acid, which is an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 다른 실시예인 테레프탈산의 제조 방법을 나타내는 플로우 챠트.2 is a flowchart showing a method for producing terephthalic acid, which is another embodiment of the present invention.

본 발명은 다음의 방향족 카복실산의 제조 방법이다:The present invention is a process for preparing the following aromatic carboxylic acids:

(1) 반응기 중에서 지방족 카복실산을 함유하는 반응 용매중, 산화 촉매의 존재하, 알킬 방향족 화합물을 분자상 산소 함유 가스로 액상 산화하여 방향족 카복실산을 제조하는 방법에 있어서,(1) A method for producing an aromatic carboxylic acid by liquid phase oxidation of an alkyl aromatic compound with a molecular oxygen-containing gas in a reaction solvent containing an aliphatic carboxylic acid in a reactor, in the presence of an oxidation catalyst.

발전기 및 모터로 역할을 하는 전력 장치, 반응기로 분자상 산소 함유 가스를 공급하는 압축기, 및 가스 팽창에 의해 회전력을 얻기 위한 팽창기는 회전축으로 연결하고,A power device serving as a generator and a motor, a compressor for supplying molecular oxygen-containing gas to the reactor, and an expander for obtaining rotational force by gas expansion, is connected to a rotating shaft,

전력을 전력 장치로 공급하여 압축기를 가동하고,Supplying power to the power unit to run the compressor,

압축기에서 가압된 분자상 산소 함유 가스를 가열하고,Heating the pressurized molecular oxygen-containing gas in a compressor,

가열 가압된 가스를 팽창기로 도입하여 팽창시켜 회전력을 얻고,The hot pressurized gas is introduced into the expander to expand and obtain rotational force,

압축기에서 가압된 분자상 산소 함유 가스의 일부를 반응기로 공급하여 산화 반응을 개시하고,A part of the molecular oxygen-containing gas pressurized in the compressor is supplied to the reactor to start the oxidation reaction,

반응 개시후는 산화 배기 가스를 팽창기로 도입하여 에너지를 회수함으로써 전력 장치로 전력 공급을 중단하고 동시에 발전기로 발전을 하고, 및After the start of the reaction, the oxidative exhaust gas is introduced into the expander to recover energy, thereby stopping the power supply to the power device and simultaneously generating power to the generator, and

가압된 분자상 산소 함유 가스의 반응기로의 공급량을 순차적으로 증가시키고 동시에 팽창기로의 공급량을 감소시키는 것으로 된 방향족 카복실산의 제조 방법.A method for producing an aromatic carboxylic acid, which is characterized by sequentially increasing the supply of pressurized molecular oxygen-containing gas to the reactor and simultaneously reducing the supply to the expander.

(2) 반응기로부터 산화 배기 가스를 증류탑으로 도입하여 증류를 행하여 반응 용매를 함유한 유분을 반응기로 환류시키는 동시에 증류탑으로부터 나오는 배기 가스를 팽창기로 도입하여 에너지를 회수하는 상기 (1) 기재의 방법.(2) The method according to the above (1), wherein the oxidizing exhaust gas is introduced into the distillation column from the reactor to distillation to reflux the oil containing the reaction solvent into the reactor, and the exhaust gas from the distillation column is introduced into the expander to recover energy.

(3) 증류탑으로부터 나오는 배기 가스를 응축기에서 냉각하여 응축시켜, 그 응축수를 증류탑으로 환류시키고 , 응축기에서 나오는 배기 가스를 팽창기로 도입하는 동시에 새로 발생하는 수증기를 증기 터빈으로 도입하여 에너지를 회수하는 상기 (1) 또는 (2) 기재의 방법.(3) The exhaust gas from the distillation column is cooled by the condenser and condensed, the condensate is refluxed to the distillation column, the exhaust gas from the condenser is introduced into the expander, and the newly generated steam is introduced into the steam turbine to recover energy. The method as described in (1) or (2).

(4) 압축기에서 가압한 분자상 산소 함유 가스를 연소기로 도입하여 연료를 연소시켜 가열한 후에 팽창기로 도입하는 상기(1) 내지 (3) 중 어느 하나 기재의 방법.(4) The method according to any one of (1) to (3) above, wherein the molecular oxygen-containing gas pressurized by the compressor is introduced into the combustor to combust the fuel, and then heated to introduce it into the expander.

(5) 압축기에서 가압한 분자상 산소 함유 가스를 열교환기로 가열한 후 팽창기로 도입하고, 이 팽창기로부터 나오는 배기 가스를 연소기로 연소시키는 상기(1) 내지 (3) 중 어느 하나 기재의 방법.(5) The method according to any one of (1) to (3), wherein the molecular oxygen-containing gas pressurized by the compressor is heated by a heat exchanger, introduced into an expander, and the exhaust gas from the expander is combusted by a combustor.

본 발명에 의한 방향족 카복실산의 제조 방법에서, 산화되는 출발 원료는 알킬 치환기 또는 일부 산화된 알킬 치환기를 갖는 방향족 화합물(이하, 간단히 출발 원료라고 하는 경우가 있음)을 사용할 수 있다. 이와 같은 방향족 화합물은 단환 또는 다환 화합물이어도 좋다. 상기 알킬 치환기의 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기 및 이소프로필기 등의 탄소수 1~4의 알킬기를 들 수 있다. 또 일부 산화된 알킬 치환기의 예로는 알데히드기, 아실시, 카복실기 및 하이드록시알킬기 등을 들 수 있다.In the method for producing an aromatic carboxylic acid according to the present invention, as the starting raw material to be oxidized, an aromatic compound having an alkyl substituent or a partially oxidized alkyl substituent (hereinafter, simply referred to as starting raw material) may be used. Such an aromatic compound may be a monocyclic or polycyclic compound. Examples of the alkyl substituent include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group and isopropyl group. Examples of some oxidized alkyl substituents include aldehyde groups, acyl, carboxyl groups, and hydroxyalkyl groups.

알킬 치환기를 갖는 방향족 화합물, 즉 알킬 치환기를 갖는 방향족 탄화수소의 구체적인 예로는 m-디이소프로필벤젠, p-디이소프로필벤젠, m-시멘, p-시멘, m-크실렌, p-크실렌, 트리메틸벤젠류 및 테트라메틸벤젠류 등의 탄소수 1~4의 알킬기를 2~4개 갖는 디 또는 폴리알킬 벤젠류; 디메틸나프탈렌류, 디에틸나프탈렌류 및 디이소프로필나프탈렌류 등의 탄소수 1~4의 알킬기를 2~4개 갖는 디 또는 폴리알킬 나프탈렌류; 디메틸비페닐류 등의 탄소수 1~4의 알킬기를 2~4개 갖는 폴리알킬비페닐류 등을 들 수 있다.Specific examples of the aromatic compound having an alkyl substituent, that is, an aromatic hydrocarbon having an alkyl substituent include m-diisopropylbenzene, p-diisopropylbenzene, m-cymene, p-cymene, m-xylene, p-xylene and trimethylbenzene Di or polyalkyl benzenes having 2 to 4 alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as tetramethylbenzenes; Di or polyalkyl naphthalenes having 2 to 4 alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as dimethylnaphthalene, diethylnaphthalene and diisopropylnaphthalene; Polyalkyl biphenyls which have 2-4 alkyl groups of 1 to 4 carbon atoms, such as dimethyl biphenyl, etc. are mentioned.

또한 일부 산화된 알킬 치환기를 갖는 방향족 화합물은 상기 화합물에서 하나 이상의 알킬기가 알데히드기, 아실기, 카복실시 또는 하이드록시알킬기 등의 산화기로 일부 산화되어 있는 화합물이다. 구체적인 예로는 3-메틸벤즈알데히드, 4-메틸벤즈알데히드, m-톨루일산, p-톨루일산, 3-포밀 벤조산, 4-포밀 벤조산 및 2-메틸-6-포밀 나프탈렌류 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용된다.In addition, an aromatic compound having some oxidized alkyl substituents is a compound in which at least one alkyl group is partially oxidized to an oxidizing group such as an aldehyde group, an acyl group, a carboxyl group or a hydroxyalkyl group. Specific examples include 3-methylbenzaldehyde, 4-methylbenzaldehyde, m-toluic acid, p-toluic acid, 3-formyl benzoic acid, 4-formyl benzoic acid, 2-methyl-6-formyl naphthalene, and the like. These are used alone or as a mixture of two or more kinds.

본 발명에 따른 방법에서는 중금속 화합물 및 브롬 화합물로 된 촉매가 사용된다. 중금속 화합물에서의 중금속 원소의 예로는 코발트, 망간, 니켈, 크롬, 지르코늄, 구리, 납, 하프늄, 세륨 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있으며, 특히 코발트와 망간을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.In the process according to the invention, catalysts of heavy metal compounds and bromine compounds are used. Examples of the heavy metal element in the heavy metal compound include cobalt, manganese, nickel, chromium, zirconium, copper, lead, hafnium, cerium, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more thereof. In particular, cobalt and manganese may be used. It is preferable to use in combination.

이와 같은 중금속 원소의 화합물의 예로는 아세테이트, 나이트레이트, 아세틸아세토네이트, 나프테네이트, 스테아레이트 및 브로마이드 등을 들 수 있으며, 특히 아세테이트가 바람직하다.Examples of such compounds of heavy metal elements include acetates, nitrates, acetylacetonates, naphthenates, stearates and bromide and the like, with acetate being particularly preferred.

브롬 화합물의 예로는 분자상 브롬, 브롬화수소, 브롬화나트륨, 브롬화칼륨, 브롬화코발트 및 브롬화망간 등의 무기 브롬 화합물; 메틸브로마이드, 메틸렌브로마이드, 브로모포름, 벤질브로마이드, 브로모메틸톨루엔, 디브로모에탄, 트리브로모에탄 및 테트라브로모에탄 등의 유기 브롬 화합물 등을 들 수 있다. 이들 브롬 화합물도 단독으로, 또는 2 종 이상 혼합물로서 사용할 수 있다.Examples of the bromine compound include inorganic bromine compounds such as molecular bromine, hydrogen bromide, sodium bromide, potassium bromide, cobalt bromide and manganese bromide; And organic bromine compounds such as methyl bromide, methylene bromide, bromoform, benzyl bromide, bromomethyltoluene, dibromoethane, tribromoethane and tetrabromoethane. These bromine compounds can also be used individually or as a mixture of 2 or more types.

본 발명에서 상기 중금속 화합물과 브롬 화합물을 조합하여 된 촉매는 중금속 원자 1몰당 브롬 원자 0.05~10 몰, 바람직하게는 0.1~2 몰 함유하는 것이 바람직하다. 상기 촉매의 농도는 반응 용매 중의 중금속 원소로 통상 10~10000ppm, 바람직하게는 100~5000ppm이다.In the present invention, the catalyst formed by combining the heavy metal compound and the bromine compound preferably contains 0.05 to 10 moles, preferably 0.1 to 2 moles of bromine atoms per mole of heavy metal atoms. The concentration of the catalyst is usually 10 to 10,000 ppm, preferably 100 to 5000 ppm, as a heavy metal element in the reaction solvent.

본 발명의 방법에서는 산화 반응기에서, 상기 촉매의 존재하에, 저급 지방족 카복실산을 함유한 반응 용매 중에서, 출발 원료로 되는 알킬 방향족 화합물을 분자상 산소 함유 가스에 의해 액상 산화함으로써, 제품으로서의 방향족 카복실산을 얻는다.In the method of the present invention, an aromatic carboxylic acid as a product is obtained by liquid phase oxidation of an alkyl aromatic compound as a starting material with a molecular oxygen-containing gas in a reaction solvent containing a lower aliphatic carboxylic acid in the presence of the catalyst in an oxidation reactor. .

상기 분자상 산소 함유 가스의 예로는 산소나 공기 등을 들 수 있지만, 실용적으로는 공기가 바람직하게 사용된다. 상기 분자상 산소 함유 가스는 출발 원료인 알킬 방향족 화합물을 산화하여 방향족 카복실산을 제조하는데 필요한 양보다 과잉으로 공급한다. 분자상 산소 함유 가스로서 공기를 사용하는 경우, 출발 원료인 방향족 화합물 1kg에 대해 2~20N㎥, 바람직하게는 5~15N㎥의 비율로 반응계에 공급하는 것이 좋다. 상기 분자상 산소 함유 가스는 압축기로 가압하여 반응기로 공급하여 산화 반응을 행한다.Examples of the molecular oxygen-containing gas include oxygen, air, and the like, but practically, air is preferably used. The molecular oxygen-containing gas is supplied in excess of the amount necessary to oxidize the alkyl aromatic compound as a starting material to produce an aromatic carboxylic acid. When using air as a molecular oxygen containing gas, it is good to supply to a reaction system in the ratio of 2-20 Nm <3>, Preferably it is 5-15Nm <3> with respect to 1 kg of aromatic compounds which are starting materials. The molecular oxygen-containing gas is pressurized by a compressor and supplied to a reactor to perform an oxidation reaction.

반응 용매로 사용하는 저급 지방족 카복실산의 구체적인 예로는 초산, 프로피온산 및 부틸산 등을 들 수 있다. 이들 저급 지방족 카복실산은 반응 용매로 단독으로 또는 물과의 혼합물로 사용할 수도 있다. 반응 용매의 구체적인 예로는 초산, 프로피온산, 부틸산 및 이들의 혼합물, 혹은 이들 저급 지방족 카복실산과 물의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 초산과 물의 혼합물이 바람직하고, 특히 초산 100 중량부에 대해 물 1~20 중량부, 바람직하게는 5~15 중량부 혼합한 혼합물을 사용하는 것이 좋다.Specific examples of the lower aliphatic carboxylic acid used as the reaction solvent include acetic acid, propionic acid and butyric acid. These lower aliphatic carboxylic acids may be used alone or as a mixture with water as the reaction solvent. Specific examples of the reaction solvent include acetic acid, propionic acid, butyric acid and mixtures thereof, or mixtures of these lower aliphatic carboxylic acids and water. Of these, a mixture of acetic acid and water is preferable, and in particular, a mixture of 1 to 20 parts by weight of water and preferably 5 to 15 parts by weight of water is preferably used with respect to 100 parts by weight of acetic acid.

산화 반응의 온도는 통상 100~250℃, 바람직하게는 150~220℃의 범위가 좋다. 또한 반응 압력은 반응계를 액상으로 유지할 수 있는 압력 이상이면 좋다.The temperature of an oxidation reaction is 100-250 degreeC normally, Preferably the range of 150-220 degreeC is good. Moreover, reaction pressure should just be a pressure more than the pressure which can maintain a reaction system in a liquid phase.

이와 같이 반응시킴으로써, 출발 원료로 사용되는 방향족 화합물에 대응한 특정 방향족 카복실산을 얻을 수 있다. 상기 특정 방향족 카복실산의 예로는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카복실산, 4,4'-비페닐디카복실산 등의 방향족 디카복실산; 트리멜리트산, 트리메신산 등의 방향족 트리 카복실산; 피로멜리트산 등의 방향족 폴리카복실산 등을 들 수 있다.By reacting in this way, the specific aromatic carboxylic acid corresponding to the aromatic compound used as a starting raw material can be obtained. Examples of the specific aromatic carboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and 4,4'-biphenyldicarboxylic acid; Aromatic tricarboxylic acids such as trimellitic acid and trimesic acid; Aromatic polycarboxylic acids, such as a pyromellitic acid, etc. are mentioned.

본 발명의 방법은 방향족 디카복실산, 또는 반응 용매에 불용성 또는 난용성의 방향족 카복실산의 제조에 적용하는 것이 바람직하며, 특히 테레프탈산의 제조에 적용하는 것이 특히 바람직하다.The method of the present invention is preferably applied to the production of aromatic dicarboxylic acids or aromatic carboxylic acids insoluble or poorly soluble in the reaction solvent, particularly preferably for the production of terephthalic acid.

산화 반응기에 생성된 테레프탈산 등의 방향족 카복실산은 결정으로 석출하여 슬러리를 형성하므로, 산화 반응기로부터 슬러리를 취출하여 그것을 고액 분리하여 슬러리 중의 결정을 회수함으로써 방향족 카복실산의 조생성물을 얻을 수 있다.Since aromatic carboxylic acid, such as terephthalic acid produced in the oxidation reactor, precipitates as crystals to form a slurry, a crude product of the aromatic carboxylic acid can be obtained by taking out the slurry from the oxidation reactor, solid-liquid separation thereof, and recovering the crystals in the slurry.

이렇게 얻어진 조생성물 결정중에는 산화 반응 중간체나 불순물을 포함하므로, 상기 조결정을 용해시키고, 산화 처리 및/또는 환원 처리하는 정제 공정을 행하고 이어서 결정화 공정을 행하여 방향족 카복실산의 결정을 함유하는 슬러리를 얻는다. 이 슬러리로부터 결정을 회수하면 방향족 카복실산의 정제물을 얻을 수 있다.The crude product crystal thus obtained contains an oxidation reaction intermediate or an impurity, so that the crude crystal is dissolved, subjected to a purification step of oxidizing and / or reducing, followed by a crystallization step to obtain a slurry containing crystals of aromatic carboxylic acid. By recovering crystals from this slurry, purified products of aromatic carboxylic acid can be obtained.

상술한 산화 반응을 행할 때, 산화 반응기의 상부에 연결된 증류탑(고압 증류탑)으로 산화 배기 가스를 도입하여, 산화 반응기의 열을 이용하여 증류를 하는 것이 바람직하며, 이 때 반응 용매를 함유한 유분을 탑저로부터 산화 반응기로 환류하고, 수증기 및 비응축성 가스를 포함하는 배기 가스를 탑정으로부터 배출한다. 증류탑은 특공소 54-14098호에 개시된 바와 같이 산화 반응기와 독립적으로 설치된 것도 좋고 또는 특개평6-279353호에 개시된 바와 같이 산화 반응기의 상부에 설치된 것도 좋다. 상기 증류탑은 붕단탑(plate tower)식이라도 좋지만, 충전탑(packed tower)식이 바람직하며, 이 때 방향족 카복실산의 결정이나 산화 촉매 등과 같은 미세 고형물을 포집하기 위한 트레이를 충전층의 하측에 설치하는 것이 바람직하다.When performing the above-mentioned oxidation reaction, it is preferable to introduce an oxidizing exhaust gas into a distillation column (high pressure distillation column) connected to the upper portion of the oxidation reactor, and to distill using heat of the oxidation reactor. It is refluxed from the column bottom to the oxidation reactor, and the exhaust gas containing water vapor and a non-condensable gas is discharged from the tower top. The distillation column may be installed independently of the oxidation reactor as disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 54-14098, or may be installed at the top of the oxidation reactor as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-279353. The distillation column may be a plate tower type, but a packed tower type is preferable, and at this time, a tray for collecting fine solids, such as crystals of aromatic carboxylic acids or oxidation catalysts, may be provided below the packed bed. desirable.

이와 같은 증류탑에서 증류를 함으로써, 산화 배기 가스에 동반하여 배출된 반응 용매를 함유한 유분을 산화 반응기로 환류할 수 있다. 이 유분은 반응 용매외에, 미반응의 알킬 방향족 화합물, 생성된 방향족 카복실산, 산화 촉매 등을 농축된 상태로 함유하는 탑저액으로서 산화 반응기로 환류된다. 방향족 카복실산 결정이나 산화 촉매 등의 고형물은 증류탑의 하부에서 포착되고, 비점이 높은 성분은 증류탑 하부에서 유출되는 반면, 비점이 낮은 저급 지방족 카복실산 등을 함유하는 반응 용매는 증류탑의 비교적 상부에서 유출된다.By distillation in such a distillation column, the oil containing the reaction solvent discharged accompanying the oxidation exhaust gas can be refluxed to the oxidation reactor. This fraction is refluxed to the oxidation reactor as a bottom liquid containing, in addition to the reaction solvent, an unreacted alkyl aromatic compound, a produced aromatic carboxylic acid, an oxidation catalyst, and the like in a concentrated state. Solids such as aromatic carboxylic acid crystals and oxidation catalysts are trapped at the bottom of the distillation column, and components having high boiling point flow out from the bottom of the distillation column, while reaction solvents containing lower aliphatic carboxylic acids and the like having low boiling point flow out at the relatively upper part of the distillation column.

반응을 긴급 정지한 경우에 상기 증류탑 상부의 응축수가 산화 반응기로 환류하여 산화 반응기 내의 반응액을 급격히 희석시키지만, 이것은 상기 증류탑에 액체 배출부를 설치하여 막을 수 있다. 상기 액체 배출부는 정상 운전시에는 응축수를 배출하여 고액 분리에 의하여 얻은 결정의 세정에 이용할 수도 있다.In the case of emergency stop of the reaction, the condensed water at the top of the distillation column is refluxed to the oxidation reactor to rapidly dilute the reaction liquid in the oxidation reactor, but this can be prevented by installing a liquid discharge part in the distillation column. The liquid discharge part may discharge the condensate during normal operation and use the liquid discharge part for cleaning the crystal obtained by solid-liquid separation.

이와 같이 증류탑을 설치한 경우, 증류탑으로부터 나오는 배기 가스를 응축기에서 냉각수로 냉각하여 배기 가스 중의 수증기를 응축시키고, 그 응축수를 증류탑으로 환류시킬 수 있다. 이 경우 냉각수를 증발시켜 수증기를 발생시키고 이 수증기를 증기 터빈으로 공급하여 에너지를 회수하는 것이 바람직하다. 응축기를 복수개 사용하여 순차 배기 가스를 통과시켜 단계적으로 응축시킴으로써 고에너지의 수증기로부터 저에너지 수증기를 분리하여 얻을 수 있다.When the distillation column is provided in this way, the exhaust gas from the distillation column is cooled with cooling water in the condenser to condense the water vapor in the exhaust gas, and the condensate can be refluxed to the distillation column. In this case, it is preferable to recover the energy by evaporating the cooling water to generate steam and supplying the steam to the steam turbine. By using a plurality of condensers, the exhaust gas is sequentially passed through to condense in steps to obtain low energy steam from high energy steam.

응축기로는 케틀형을 사용하면, 수증기를 발생시키기 위한 용기를 설치하지않고도 수증기를 발생시킬 수 있다. 응축기의 온도를 제어하여 증류 공정으로부터 나오는 배기 가스의 온도를 80℃ 이상으로 유지하면, 메틸아세테이트와 기타 불순물의 대부분을 배기 가스 중에 보전할 수 있고, 이에 따라 유출수를 결정의 세정에 이용하는 등 유효하게 이용할 수 있게 되고, 또 복잡한 폐수 처리 없이 계외로 배출할 수 있게 된다.If a kettle type is used as the condenser, steam can be generated without installing a vessel for generating steam. By controlling the temperature of the condenser and maintaining the temperature of the exhaust gas from the distillation process at 80 ° C or higher, most of the methyl acetate and other impurities can be preserved in the exhaust gas, and thus the effluent is effectively used for cleaning the crystals. It can be used and can be discharged out of the system without complicated wastewater treatment.

본 발명에 따라, 산화 반응기로부터 배기 가스를 즉시, 또는 이것을 증류탑에 도입하여 증류를 행한 후, 또는 응축기로 도입하여 응축을 행한 후 연소에 의하여 가열한 후 팽창기로 도입하여 터빈을 회전시켜 회전력으로서 에너지를 회수하고, 이에 따라 압축기를 가동하여 분자상 산소 함유 가스를 산화 반응기로 공급할 수 있고, 전력 장치를 가동하여 전력을 발생시킬 수 있다. 이를 위해 전력 장치, 압축기 및 팽창기의 회전축을 서로 연결하며, 응축기에서 발생한 수증기를 증기 터빈에 도입하여 에너지를 회수할 때 증기 터빈의 회전축을 또한 연결할 수 있다. 이 전력 장치는 발전기로 역할하며 전력이 공급되는 경우 모터로서 역할을 한다.According to the present invention, the exhaust gas is immediately introduced from the oxidation reactor, or it is introduced into the distillation column for distillation, or after it is introduced into the condenser to condensate and heated by combustion, and then introduced into the expander to rotate the turbine to rotate the energy as rotational force. In this way, the compressor can be operated to supply molecular oxygen-containing gas to the oxidation reactor, and the power device can be operated to generate electric power. To this end, the rotary shafts of the power unit, the compressor and the expander are connected to each other and the rotary shafts of the steam turbine can also be connected when energy is recovered by introducing water vapor generated in the condenser into the steam turbine. This power device acts as a generator and, when powered, as a motor.

상기와 같이 구성된 방향족 카복실산 제조 장치의 운전을 개시하는 경우, 종래는 전력을 전력 장치로 공급하여 압축기를 가동하여 분자상 산소 함유 가스를 산화 반응기로 공급하여 산화 반응을 개시했지만, 이 방법은 대용량의 전력 공급 설비가 필요하게 된다. 이것을 피하기 위하여 본 발명의 방법은 전력 장치로 전력을 공급하여 압축기를 가동시키고; 압축기에 의해 가압된 분자상 산소 함유 가스를 가열하고; 가온 가압된 가스를 팽창기로 도입하여 그 가스를 팽창시켜 회전력을 얻고; 압축기에서 가압된 분자상 산소 함유 가스의 일부를 반응기로 공급하여 산화반응을 개시하고; 반응 개시후는 산화 배기 가스를 팽창기로 도입하여 회전력을 얻고; 전력 장치로 전력 공급을 정지하는 동시에 발전을 행하고; 가압된 분자상 산소 함유 가스의 반응기로의 공급량을 순차적으로 증가시키는 한편, 팽창기로의 공급량을 감소시키는 것으로 되어 있다.When starting the operation of the aromatic carboxylic acid production apparatus configured as described above, conventionally, the power supply was supplied to the power device to operate the compressor to supply the molecular oxygen-containing gas to the oxidation reactor to initiate the oxidation reaction. Power supply equipment is needed. To avoid this, the method of the present invention provides power to a power device to operate a compressor; Heating the molecular oxygen-containing gas pressurized by the compressor; Introducing the warm pressurized gas into the expander to expand the gas to obtain rotational force; Supplying a part of the molecular oxygen-containing gas pressurized in the compressor to the reactor to start the oxidation reaction; After the start of the reaction, oxidative exhaust gas is introduced into the expander to obtain rotational force; Generate power while stopping power supply to the power device; The supply of pressurized molecular oxygen-containing gas to the reactor is sequentially increased while the supply to the expander is reduced.

압축기에서 가압한 분자상 산소 함유 가스는 팽창기로 도입하기 앞서 연소기에서 연료로 가열하여도 좋고, 또 압축기에서 가압한 분자상 산소 함유 가스는 팽창기로 도입하기 앞서 열교환기에서 가열하고, 팽창기로부터 나오는 가스를 연소기에서 연소시켜도 좋다. 후자의 경우, 연소 배기 가스를 열교환기로 도입하여 분자상 산소 함유 가스를 가열할 수 있다. 상기 연소기는 운전 개시시에는 외부로부터 공급하는 연료를 연소시키고, 반응이 진행됨에 따라 점차 산화 배기 가스를 연소시키도록 구성된다.The molecular oxygen-containing gas pressurized by the compressor may be heated by fuel in the combustor prior to introduction into the expander, and the molecular oxygen-containing gas pressurized by the compressor may be heated in the heat exchanger before being introduced into the expander and the gas exiting the expander May be combusted in a combustor. In the latter case, the combustion exhaust gas can be introduced into a heat exchanger to heat the molecular oxygen-containing gas. The combustor is configured to combust fuel supplied from the outside at the start of operation, and gradually combust the oxidizing exhaust gas as the reaction proceeds.

상기 운전 개시시의 전력 장치로 공급하는 전력은 장치의 정상 운전시에서의 구동 전력의 1/2 이하, 바람직하게는 1/4~1/2로 할 수 있다. 이 때 압축기의 출구측의 분자상 산소 함유 가스의 압력은 0.7~3 MPa, 바람직하게는 1~1.5 MPa(게이지 압)로 할 수 있다. 또 분자상 산소 함유 가스의 가열 온도는 300~1300℃, 바람직하게는 400~600℃로 할 수 있다. 분자상 산소 함유 가스를 가열한 후 팽창기로 도입하기 전의 압력은 0.6~2.9 MPa, 바람직하게는 0.9~1.4 MPa로 할 수 있다.The power supplied to the power device at the start of the operation can be 1/2 or less, preferably 1/4 to 1/2, of the drive power at the time of normal operation of the device. At this time, the pressure of the molecular oxygen-containing gas on the outlet side of the compressor can be 0.7 to 3 MPa, preferably 1 to 1.5 MPa (gauge pressure). Moreover, the heating temperature of molecular oxygen containing gas can be 300-1300 degreeC, Preferably it is 400-600 degreeC. The pressure before heating the molecular oxygen-containing gas and introducing it into the expander can be 0.6 to 2.9 MPa, preferably 0.9 to 1.4 MPa.

운전 개시시에 압축기에서 가압된 분자상 산소 함유 가스의 전량을 가열하여 팽창기로 공급하는 것이 바람직하지만, 처음부터 상기 가스 일부를 산화 반응기로 공급하여도 좋다. 어느 경우라도 팽창기에 의해 회전력이 얻어짐에 따라, 압축기에서 가압된 분자상 산소 함유 가스의 산화 반응기로의 공급량을 순차적으로 증가시키고, 팽창기로의 공급량을 감소시킨다. 이 때, 팽창기로의 공급량을 감소시켜 제로로 하여도 좋으나, 소량을 팽창기의 배기 가스의 연소를 위한 산소원으로서 공급해도 좋다.Although it is preferable to heat the entire amount of the molecular oxygen-containing gas pressurized by the compressor at the start of operation and supply it to the expander, a part of the gas may be supplied to the oxidation reactor from the beginning. In either case, as the rotational force is obtained by the expander, the supply of pressurized molecular oxygen-containing gas to the oxidation reactor in the compressor is sequentially increased, and the supply to the expander is reduced. At this time, the supply amount to the expander may be reduced to zero, but a small amount may be supplied as an oxygen source for combustion of the exhaust gas of the expander.

대량의 분자상 산소 함유 가스를 산화 반응기로 도입하여 반응을 개시함으로써 운전을 개시하기 위하여, 압축기의 구동력을 크게 할 필요가 있으므로 전력 장치로 대량의 전력을 공급하여야 한다. 그러나 상기 분자상 산소 함유 가스를 팽창기로 공급하면 적은 구동력이라도 충분하다. 이 때 팽창기로 회수되는 에너지는 산소 함유 가스의 가열에 의해 얻어지므로 전력 장치로의 전력 공급량은 적어도 좋다. 팽창기에 의한 에너지 회수가 시작되면, 압축기의 출력을 높여 분자상 산소 함유 가스를 산화 반응기로 공급할 수 있게 되고 동시에 전력 장치로의 전력 공급량을 감소시킬 수 있게 된다.In order to start the operation by introducing a large amount of molecular oxygen-containing gas into the oxidation reactor to start the reaction, the driving force of the compressor needs to be increased, so that a large amount of power must be supplied to the power device. However, a small driving force is sufficient if the molecular oxygen-containing gas is supplied to the expander. At this time, the energy recovered by the expander is obtained by heating the oxygen-containing gas, so the power supply amount to the power device is at least good. When energy recovery by the expander is started, the output of the compressor can be increased to supply molecular oxygen-containing gas to the oxidation reactor and at the same time reduce the power supply to the power device.

산화 반응기내에서 분자상 산소 함유 가스를 도입하여 반응을 행하면, 발열 반응에 의해 열이 발생하고, 반면에 이 열은 증기와 함께 산화 배기 가스 중에 배출된다. 상기 산화 배기 가스 중의 증기는 증류탑을 거쳐 응축기로 보내져서 거기서 응축되고, 동시에 발생된 새로운 수증기를 증기 터빈에 도입하여 에너지를 회수한다. 증류탑의 배기 가스를 가열한 후 팽창기로 도입하여 에너지를 회수한다. 이렇게 해서 정상 운전으로 이행하면, 회전력은 상기한 방식으로 팽창기 및 증기 터빈에 의해 얻어지므로, 전력 장치로의 전력 공급은 정지하고, 반대로 발전에 의해 전력을 발생시킨다.When the reaction is carried out by introducing a molecular oxygen-containing gas in the oxidation reactor, heat is generated by the exothermic reaction, while the heat is discharged in the oxidizing exhaust gas together with steam. The steam in the oxidizing exhaust gas is sent to a condenser via a distillation tower and condensed there, and at the same time, new steam generated is introduced into the steam turbine to recover energy. The exhaust gas of the distillation column is heated and then introduced into an expander to recover energy. In this way, when the normal operation is performed, the rotational force is obtained by the expander and the steam turbine in the above-described manner, so that the power supply to the power device is stopped, and conversely, electric power is generated by power generation.

상기의 방법에서, 초산 등의 반응 용매는 산화 반응기에 연결된 증류탑에서 산화 배기 가스를 증류함으로써 회수할 수 있다. 상기 배기 가스 중의 증기는 응축기에서 응축하여, 대부분의 응축수는 상기 증류탑으로 환류시키고, 응축수의 일부는 유출액으로 배출한다.In the above method, a reaction solvent such as acetic acid can be recovered by distilling the oxidizing exhaust gas in a distillation column connected to the oxidation reactor. Steam in the exhaust gas condenses in a condenser, most of the condensate is refluxed to the distillation column, and a portion of the condensate is discharged to the effluent.

산화 배기 가스 중에는 메틸아세테이트, 일산화탄소 등의 가연물이 함유되어 있으므로, 이들 물질을 연소시킴으로써 배기 가스를 가열하고, 이 가열된 가스를 팽창기에 도입하여 에너지를 회수할 수 있지만, 메틸아세테이트 등의 유용물은 회수하여도 좋다. 연소는 배기 가스를 팽창기로 도입하기 전에 행하여도 좋고, 또 후에 하여도 좋다. 팽창기로 도입하기 전에 연소를 행하면, 팽창기로 도입되는 배기 가스를 간접적으로 가온하는 열교환기가 필요없게 되어 에너지 효율이 높아진다. 팽창기를 나온 후에 연소를 행하면, 팽창기로 도입되는 배기 가스를 간접적으로 가열하는 열교환기가 필요로 하지만, 연소를 상압에서 저급 원료를 사용하여 실시할 수 있으므로 본 기술의 적용 범위를 넓힐 수 있다. 이 경우 상기 배기 가스를 팽창기로 도입하기 전에, 배기 가스를 연소 가스와 열교환하여 간접적으로 가열하는 것이 바람직하다.Since the oxidized exhaust gas contains combustibles such as methyl acetate and carbon monoxide, the exhaust gas can be heated by burning these substances, and the heated gas can be introduced into the expander to recover energy, but useful substances such as methyl acetate You may collect. The combustion may be carried out before introducing the exhaust gas into the expander or afterwards. If combustion is performed before introduction into the expander, a heat exchanger for indirectly warming the exhaust gas introduced into the expander is eliminated, resulting in high energy efficiency. When the combustion is performed after the expander, a heat exchanger for indirectly heating the exhaust gas introduced into the expander is required. However, since the combustion can be performed by using a lower raw material at ordinary pressure, the scope of application of the present technology can be expanded. In this case, it is preferable to heat the exhaust gas indirectly by heat exchange with the combustion gas before introducing the exhaust gas into the expander.

발명의 실시를 위한 최량의 태양Best mode for carrying out the invention

이하, 본 발명의 실시예를 테레프탈산의 제조 방법을 예로 들어 하기에 설명한다.Hereinafter, the Example of this invention is described below, taking the manufacturing method of terephthalic acid as an example.

도1은 본 발명의 실시예인 테레프탈산의 제조 방법을 나타내는 플로우 챠트이다. 도1에서, 1은 산화 반응기이고, 그 상부에 충전층식의 증류탑(2)이 직접접속되며, 증류탑의 출구측에 응축기(3)가 접속되어 있다. 증기 터빈(4), 발전기와 모터로 역할을 하는 전력 장치(5), 압축기(6) 및 팽창기(7)는 공통의 회전축(8)으로 연결되어 있다. 9는 연소기, 10은 반응실, 11은 가스 스크러버이다.1 is a flowchart showing a method for producing terephthalic acid, which is an embodiment of the present invention. In Fig. 1, 1 is an oxidation reactor, and a packed bed distillation column 2 is directly connected to the upper portion thereof, and a condenser 3 is connected to the outlet side of the distillation column. The steam turbine 4, the power device 5 serving as a generator and a motor, the compressor 6 and the expander 7 are connected by a common rotary shaft 8. 9 is a combustor, 10 is a reaction chamber, and 11 is a gas scrubber.

상기 장치에 의한 정상 상태 운전에서의 테레프탈산의 제조 방법은 산화 반응기(1)로 라인(L1)으로부터 출발 원료의 알킬 방향족 화합물로서 p-크실렌, 반응 용매로서 초산, 산화 촉매로서 중금속 화합물 및 브롬 화합물을 공급하고, 라인(L2)으로부터 분자상 산소 함유 가스로서 공기를 공급함으로써, 고온 고압하에서 액상 산화하여 테레프탈산을 생성하는 것이다. 상기 테레프탈산은 조테레프탈산(CTA)의 결정으로서 석출하여 슬러리를 형성하고, 이를 라인(L3)으로부터 취출한 후 정제 장치에서 정제하여 제품으로서 고순도 테레프탈산(PTA)을 제조한다.The method for producing terephthalic acid in the steady state operation by the above apparatus comprises p-xylene as alkyl aromatic compound of starting material, acetic acid as reaction solvent, heavy metal compound and bromine compound as oxidation solvent from line (L1) to oxidation reactor (1). By supplying and supplying air as a molecular oxygen-containing gas from the line L2, liquid phase oxidation is performed under high temperature and high pressure to generate terephthalic acid. The terephthalic acid precipitates as a crystal of crude terephthalic acid (CTA) to form a slurry, which is taken out from the line (L3) and purified by a purification apparatus to produce high purity terephthalic acid (PTA) as a product.

산화 반응기(1)의 배기 가스는 고온 고압의 상태로 증류탑(2)으로 도입되어, 충전층(2a)을 통과하는 사이에 증류된다. 산화 배기 가스에 함유된 고형물은 충전층(2a) 하부의 고형물 포착 트레이(2b)에서 제거된 후 산화 반응기(1)로 환류된다. 증류탑(2)에서는 고비점의 부생물 및 성분이 하부에 유출하고, 저비점의 초산 및 성분이 비교적 상부에서 유출한다. 이들 성분을 함유하는 유분은 고형물과 함께 탑저에 포집되어 산화 반응기(1)로 환류된다.The exhaust gas of the oxidation reactor 1 is introduced into the distillation column 2 in a state of high temperature and high pressure, and is distilled while passing through the packed bed 2a. The solids contained in the oxidizing exhaust gas are removed from the solids trap tray 2b under the packed bed 2a and then returned to the oxidation reactor 1. In the distillation column 2, high boiling by-products and components flow out to the bottom, and low boiling point acetic acid and components flow out from the upper portion. The fraction containing these components is collected together with the solids at the bottom of the column and refluxed to the oxidation reactor 1.

증류탑(2)의 배기 가스가 응축기(3)를 통과할 때, 배기 가스에 함유되어 있는 수증기가 응축기 쉘측의 냉각수에 의해 응축된다. 대부분의 응축수는 증류탑(2)으로 환류하고, 일부는 반응 생성수로서 라인(L4)으로부터 취출되어 정제 공정에서의 재슬러리수 또는 세정수 등으로 이용된다. 응축기(3)에서는 열교환에의해 쉘측의 냉각수가 증발하여 새로운 수증기가 발생한다. 이 수증기를 라인(L5)으로부터 증기 터빈(4)으로 도입하여 터빈의 회전력으로 에너지를 회수한 후, 복수기(12)내에서 냉각수(12a)에 의해 냉각하여 응축하고, 라인(L6)으로부터 냉각수로서 응축기(3)로 순환한다.When the exhaust gas of the distillation column 2 passes through the condenser 3, water vapor contained in the exhaust gas is condensed by the cooling water on the condenser shell side. Most of the condensed water is refluxed to the distillation column (2), and part of the condensed water is taken out from the line (L4) as reaction generated water and used as reslurry water or washing water in the purification process. In the condenser 3, the cooling water on the shell side is evaporated by heat exchange to generate new water vapor. This water vapor is introduced into the steam turbine 4 from the line L5 to recover energy by the rotational force of the turbine, and then cooled and condensed by the cooling water 12a in the condenser 12, and as cooling water from the line L6. Circulation to the condenser (3).

응축기(3)에서 수증기를 분리한 배기 가스는 응축기(3)의 출구측의 온도를 30~150℃, 바람직하게는 80~120℃로 제어하는 경우, 메틸아세테이트 등의 불순물을 가스 상태로 보전한다. 이 배기 가스를 라인(L7)으로부터 연소기(9)로 도입하고, 이것을 라인(L8)으로부터 공급된 연료로 연소시켜 가열한다. 그 후 상기 가열된 배기 가스를 반응실(10)로 도입하여 촉매층을 통과시켜 난연물을 산화시킴으로써 상기 배기 가스를 정화시킨다. 연소 기의 연소 가스는 라인(L9)으로부터 팽창기(7)로 도입하여 팽창시켜 팽창기 터빈의 회전력으로서 에너지를 회수한다.The exhaust gas from which steam is separated from the condenser 3 maintains impurities such as methyl acetate in a gas state when the temperature at the outlet side of the condenser 3 is controlled to 30 to 150 ° C, preferably 80 to 120 ° C. . This exhaust gas is introduced into the combustor 9 from the line L7, and burned with the fuel supplied from the line L8 to heat it. Thereafter, the heated exhaust gas is introduced into the reaction chamber 10 to pass the catalyst layer to oxidize the flame retardant to purify the exhaust gas. The combustion gas of the combustor is introduced into the expander 7 from the line L9 and expanded to recover energy as the rotational force of the expander turbine.

상기 증기 터빈(4) 및 팽창기(7)는 공통의 회전축(8)으로 연결하여 에너지 회수 장치를 구성하고 있고, 또한 이 회전축(8)에 부하로서 전력 장치(5) 및 압축기(6)가 연결되어 있다. 이에 따라 증기 터빈(4) 및 팽창기(7)에서 회수한 회전력에 의해 압축기(6)가 구동하여 라인(L10)으로부터 공급하는 공기를 압축하고, 이를 분자상 산소 함유 가스로서 라인(L2)으로부터 산화 반응기(1)로 공급하여 산화 반응을 행하는 한편 전력 장치(5)에 의해 전력으로서 에너지를 회수할 수 있다.The steam turbine 4 and the expander 7 are connected to a common rotating shaft 8 to form an energy recovery device, and the power device 5 and the compressor 6 are connected to the rotating shaft 8 as a load. It is. Accordingly, the compressor 6 is driven by the rotational force recovered by the steam turbine 4 and the expander 7 to compress the air supplied from the line L10, which is oxidized from the line L2 as molecular oxygen-containing gas. While supplying to the reactor 1 to perform an oxidation reaction, energy can be recovered as electric power by the power device 5.

팽창기(7)를 나온 배기 가스를 라인(L11)으로부터 가스 스크러버(11)로 도입하여 세정을 하고, 라인(L12)으로부터 계외로 배출한다. 가스 스크러버(11)에서는 하단의 충전층(13a)에 라인(L13)으로부터 물을 분사하여 상기 가스를 냉각하고, 상단의 충전층(13b)에 라인(L14)으로부터 포름산 나트륨 등의 환원제 및 수산화나트륨 등의 알칼리를 함유한 흡수액을 분사함으로써 상기 배기 가스 중의 유기 브롬 화합물을 연소시킴으로써 형성되는 브롬화수소나 브롬 등의 불순물을 흡수 제거한다. 하단의 물은 라인(L15)으로부터 펌프(14)에 의해 배출되고 열교환기(15)내의 냉각수(15a)에 의해 냉각되어 라인(L13)으로 순환되고, 일부는 라인(L16)으로부터 배출된다. 상단의 흡수액은 라인(L17)으로부터 펌프(16)에 의해 라인(L14)으로 순환된다.The exhaust gas exiting the expander 7 is introduced into the gas scrubber 11 from the line L11 to be cleaned, and discharged out of the system from the line L12. In the gas scrubber 11, water is cooled by injecting water from the line L13 to the bottom packed bed 13a, and a reducing agent such as sodium formate and sodium hydroxide is added from the line L14 to the top packed bed 13b. By spraying an absorbing liquid containing an alkali such as the above, impurities such as hydrogen bromide and bromine formed by burning the organic bromine compound in the exhaust gas are absorbed and removed. The bottom water is discharged from the line L15 by the pump 14 and cooled by the coolant 15a in the heat exchanger 15 and circulated to the line L13, and part of it is discharged from the line L16. The absorbent liquid at the top is circulated from the line L17 to the line L14 by the pump 16.

상기 장치의 시동시는 전동기로서 역할을 하는 전력 장치(5)로 전력을 공급하여 전력 장치를 구동시키면서 라인(L2)에 설치된 밸브(21)를 닫고, 라인(L20)에 설치된 밸브(22)를 연다. 이렇게 해서 압축기(6)를 회전시켜서 라인(L10)으로부터 공급된 공기를 가압하여 라인(L20)으로부터 연소기(9)로 공급한다. 여기서 라인(L8)으로부터 공급된 연료를 연소시켜 가스를 가열한 후, 이 가열된 가스를 라인(L9)으로부터 팽창기(7)로 도입하여 터빈을 구동시켜 회전력을 얻는다.At the start of the device, power is supplied to the power device 5 serving as an electric motor to close the valve 21 installed in the line L2 while driving the power device, and close the valve 22 installed in the line L20. Open. In this way, the compressor 6 is rotated to pressurize the air supplied from the line L10 to be supplied from the line L20 to the combustor 9. Here, the fuel supplied from the line L8 is burned to heat the gas, and then the heated gas is introduced from the line L9 into the expander 7 to drive the turbine to obtain rotational force.

장치의 시동시에 전력 장치(5)로 공급되는 전력은 압축기를 정상 운전할 때의 25~50% 용량으로 운전할 수 있는 정도가 좋고, 이 때의 압축기 출구측의 압력은 1~1.5 MPa로 할 수 있다. 그 후 연소에 의해 가열하여 팽창기로 도입되는 공기의 온도를 400~600℃, 압력은 0.9~1.4 MPa로 함으로써, 팽창기(7)로부터 회전력을 얻어 압축기(6)를 구동하여 순차적으로 정상 운전시의 출력에 근접시켜 간다.The power supplied to the power device 5 at the start-up of the device is good enough to operate at a capacity of 25 to 50% when the compressor is in normal operation, and the pressure at the compressor outlet at this time can be 1 to 1.5 MPa. have. After that, the temperature of the air introduced by the combustion and introduced into the expander is 400-600 ° C., and the pressure is 0.9-1.4 MPa, thereby obtaining a rotational force from the expander 7 and driving the compressor 6 to sequentially operate during normal operation. Get close to the output.

그사이에 임의 시점에서 밸브(21)를 열어 가압된 공기를 산화 반응기(1)로 도입하여 반응을 개시한다. 반응이 진행함에 따라 발열에 의해 다량의 수증기를함유하는 고온의 배기가스가 배출된다. 수증기는 응축기(3)에서 응축하는 동시에 발생하는 새로운 수증기는 상기 터빈을 회전시키는데 사용할 수 있다. 상기 배기 가스를 연소기(9)에서 가열한 후 반응실(10)에 도입하여 가스에 함유된 난연물을 산화시키고, 이어서 팽창기(7)로 도입하여 터빈을 회전시킴으로써 순차적으로 정상 운전으로 이행한다.In the meantime, the valve 21 is opened at any time, and pressurized air is introduced into the oxidation reactor 1 to start the reaction. As the reaction proceeds, high temperature exhaust gas containing a large amount of water vapor is emitted by the exotherm. The water vapor generated at the same time as the water condenses in the condenser 3 can be used to rotate the turbine. The exhaust gas is heated in the combustor 9 and then introduced into the reaction chamber 10 to oxidize the flame retardant contained in the gas, followed by introduction into the expander 7 to rotate the turbine, thereby sequentially proceeding to normal operation.

밸브(21)의 개도(開度)를 크게하고, 이에 따라 밸브(22)의 개도를 작게 함으로써 산화 반응기(1)로 공급되는 공기량을 순차적으로 증가시키는 것이 바람직하며, 단계적으로 바꿔도 좋다. 산화 반응기(1)로의 가압 공기의 공급은 운전 시동과 동시에 행하여도 좋고, 또 팽창기(7)의 회전력를 증가시킨 후에 하여도 좋다. 팽창기(7)의 회전력이 발생한 후는 전력 장치(5)로의 전력 공급을 임의 시점에서 정지시켜도 좋지만, 팽창기(7)의 회전력에 의해 구동되는 전력 장치(5)의 출력 증대에 따라 전력 공급이 감소되도록 구성하는 것이 좋다.It is preferable to increase the amount of air supplied to the oxidation reactor 1 sequentially by increasing the opening degree of the valve 21 and decreasing the opening degree of the valve 22, and you may change step by step. Supply of pressurized air to the oxidation reactor 1 may be performed at the same time as starting operation, or after increasing the rotational force of the expander 7. After the rotational force of the expander 7 is generated, the power supply to the power device 5 may be stopped at any point in time, but the power supply decreases as the output of the power device 5 driven by the rotational force of the expander 7 increases. It is good to configure as possible.

연소기(9)로의 연료 및 가압 공기의 공급은 정상 운전 상태에서는 배기 가스의 연소에 필요한 양으로 한정하는 것이 좋고, 연소기로 도입되는 배기 가스가 고온이고 또한 충분한 가연물 및 산소를 함유하면 공급을 정지하여도 좋다. 도1과 같이 배기 가스를 연소한 후 즉시 팽창기(7)로 도입하여 에너지를 회수하는 경우, 팽창기로 도입하는 배기 가스를 간접적으로 가온하는 열교환기가 필요없게 되어 에너지 효율이 높아진다.The supply of fuel and pressurized air to the combustor 9 is preferably limited to the amount necessary for combustion of the exhaust gas in the normal operation state. When the exhaust gas introduced into the combustor is hot and contains sufficient flammables and oxygen, the supply is stopped. Also good. As shown in FIG. 1, when the exhaust gas is combusted and immediately introduced into the expander 7 to recover energy, the heat exchanger for indirectly heating the exhaust gas introduced into the expander is not required, thereby increasing energy efficiency.

도2는 본 발명의 테레프탈산의 다른 제조 방법을 나타내는 플로우 챠트이다. 본 실시예에서는 응축기(3)는 복수단의 응축기(3a,3b,3c)로 구성되며, 또연소로(18)를 팽창기(7)의 가스 플로우의 후류측에 설치하고, 응축기의 배기 가스를 열교환기(19)에서 상기 연소 배기 가스로 가열한 후 팽창기(7)로 도입하여 에너지를 회수한 후에 팽창기의 배기 가스를 연소로(18)에서 촉매를 사용하지 않고 정화하기 위하여 700~1300℃ 고온에서 연소시키도록 한 점이 크게 다르지만, 기본적으로는 도1과 마찬가지의 구성으로 되어 있다.Fig. 2 is a flow chart showing another method for producing terephthalic acid of the present invention. In the present embodiment, the condenser 3 is composed of a plurality of stages of condensers 3a, 3b, and 3c, and the combustion furnace 18 is provided on the downstream side of the gas flow of the expander 7, and the exhaust gas of the condenser is After heating the combustion exhaust gas in the heat exchanger 19 and introducing the energy into the expander 7 to recover energy, the exhaust gas of the expander is purified at a temperature of 700 to 1300 ° C. without using a catalyst in the combustion furnace 18. Although the point which makes it burn in differs greatly, it is basically the same structure as FIG.

테레프탈산의 제조는 기본적으로는 도1의 경우와 마찬가지 방법으로 행하여 진다. 복수단의 응축기(3a,3b,3c)에서 발생하는 수증기는 다른 에너지를 갖는데, 응축기(3a)측이 고온 고압의 고에너지이고, 응축기(3c)측이 순차적으로 저에너지로 되어 있다. 이 수증기는 각각 라인(L5a,L5b,L5c)으로부터 증기 터빈(4)으로 도입되어 터빈의 회전력으로서 에너지를 회수하고, 복수기(12)에서 복수된 후, 라인(L6)으로부터 각각 라인(L6a,L6b,L6c)으로 분류하여 응축기(3a,3b,3c)로 순환된다. 이에 따라 수증기의 에너지 정도에 따라 가장 효율적인 증기 터빈에서 에너지를 회수할 수 있다.The production of terephthalic acid is basically carried out in the same manner as in the case of FIG. Water vapor generated in the condensers 3a, 3b, and 3c of the plurality of stages has different energies. The condenser 3a side is high energy of high temperature and high pressure, and the condenser 3c side is sequentially low energy. This water vapor is introduced into the steam turbine 4 from the lines L5a, L5b, and L5c, respectively, to recover energy as the rotational force of the turbine, and after being plural in the condenser 12, the lines L6a and L6b respectively from the line L6. And L6c) and circulated to the condensers 3a, 3b and 3c. This makes it possible to recover energy from the most efficient steam turbine depending on the energy level of the steam.

응축기(3)(3c)로부터 나오는 배기 가스를 라인(L7)으로부터 열교환기(19)로 도입하여 연소 가스에 의해 가열한 후 팽창기(7)로 도입하여 배기 가스를 팽창시켜 에너지를 회수하고, 그 후 라인(L11)으로부터 연소로(18)로 도입한다. 그리고 필요에 따라 송풍기(17)에 의해 라인(L18)으로부터 공기를 열교환기(19)로 공급하여도 좋고, 상기 연소 가스에 의해 가열된 공기를 필요에 따라 라인(L8)으로부터 연료와 함께 연소로(18)로 공급하여 그 배기 가스를 연소시킨다.The exhaust gas from the condenser (3) (3c) is introduced into the heat exchanger (19) from the line (L7) and heated by the combustion gas, and then introduced into the expander (7) to expand the exhaust gas to recover energy. Then, it introduces into the combustion furnace 18 from the line L11. If necessary, air may be supplied from the line L18 to the heat exchanger 19 by the blower 17, and the air heated by the combustion gas may be burned together with the fuel from the line L8 as necessary. It supplies to 18 and burns the exhaust gas.

이 연소 가스는 열교환기(19)에서 배기 가스 등을 가열한 후, 가스스크러버(11)로 처리하고 라인(L12)으로부터 배출한다. 가스 스크러버(11)에는 충전층(13)에 라인(L14)으로부터 흡수액을 공급하여 불순물을 흡수하고, 흡수한 액은 라인(L16)으로부터 배출한다. 고온에서 연소시키면 브롬 화합물이 브롬화수소로 되어 물에 의해 흡수되므로, 생성수 혹은 수소첨가 공정에서 배출되는 물을 사용하여 연소 가스를 처리할 수 있다.This combustion gas heats exhaust gas etc. by the heat exchanger 19, is processed by the gas scrubber 11, and is discharged | emitted from the line L12. The gas scrubber 11 is supplied with the absorbent liquid from the line L14 to the packed layer 13 to absorb impurities, and the absorbed liquid is discharged from the line L16. When the combustion is carried out at a high temperature, the bromine compound becomes hydrogen bromide and is absorbed by the water, so that the combustion gas can be treated using generated water or water discharged from the hydrogenation process.

열교환기(19)에서는 복수기(12)로부터의 복수가 라인(L21)을 거쳐서 열교환기(19)로 도입되어 가열됨으로써 수증기로 변하고, 이 수증기를 라인(L22)으로부터 밸브(23)를 열어 증기 터빈(4)으로 공급하여 에너지를 회수한다. 정제 공정에서 조테레프탈산의 용해의 열원으로 사용한 수증기의 응축수가 라인(L23)으로부터 라인(L21)으로 공급된 후 가열되어 수증기를 얻고, 이 얻은 수증기를 라인(L24)으로부터 정제 공정으로 보내 조테레프탈산 용해를 위한 열원으로 다시 사용한다. 이들 수증기의 분배는 밸브(22,24)으로 행한다.In the heat exchanger 19, the plurality of water from the condenser 12 is introduced into the heat exchanger 19 via the line L21 and heated to be steam, and the steam is opened by opening the valve 23 from the line L22. Supply energy to (4) to recover energy. In the refining process, condensed water of steam used as a heat source for dissolving joterephthalic acid is supplied from line (L23) to line (L21) and heated to obtain steam. Re-use as a heat source for Distribution of these vapors is performed by the valves 22 and 24.

장치의 기동시에, 우선 전력 장치(5)로 전력을 공급하여 압축기(6)를 회전시켜 가압 공기를 라인(L20)으로부터 밸브(22)를 거쳐 열교환기(19)로 보내고 여기서 공기를 가열한다. 그 후 상기 가열된 가압 공기를 팽창기(7)를 거쳐 연소로(18)로 보내고, 이 연소로에서 라인(L8)으로부터 공급되는 연료를 연소시킨다. 이와 같은 장치의 기동시에는 필요에 따라 라인(L19)으로부터의 저압 공기를 공급하여도 좋다. 이 연소 가스를 열교환기(19)로 도입하면, 라인(L20)으로부터 공급되는 가압 공기가 가열되어 팽창기에서 회전력으로서 에너지를 회수할 수 있다. 또 본 시스템에서는 전력을 전력 장치로 공급하지 않아도, 송풍기(17)에 의해라인(L19)으로부터 공기 및 라인(L8)으로부터 연료를 공급하여 연소로(18)의 온도를 높임으로써, 복수기(12)로부터 되돌아오는 응축수를 열교환기(19)에서 증발시켜 수증기를 발생시키고, 이 수중기를 라인(L22)으로부터 증기 터빈(4)으로 도입하여 회전력을 일으켜도 마찬가지의 조작을 할 수 있다.At the start of the device, power is first supplied to the power device 5 to rotate the compressor 6 to direct pressurized air from the line L20 via the valve 22 to the heat exchanger 19 where the air is heated. The heated pressurized air is then sent to the combustion furnace 18 via an expander 7, where the fuel supplied from line L8 is combusted. At the time of starting of such a device, the low pressure air from the line L19 may be supplied as needed. When this combustion gas is introduced into the heat exchanger 19, pressurized air supplied from the line L20 is heated to recover energy as a rotational force in the expander. In addition, in this system, even when electric power is not supplied to the electric power device, by supplying the fuel from the line L19 to the air and the line L8 by the blower 17 to raise the temperature of the combustion furnace 18, the condenser 12 is carried out. The same operation can be performed even if the condensed water returned from the evaporator is evaporated in the heat exchanger 19 to generate water vapor and introduced into the steam turbine 4 from the line L22 to generate a rotational force.

팽창기(7)에 의해 회전력이 얻어지게 되면, 순차적으로 상기 밸브(21)의 개도를 크게 하여 가압 공기를 산화 반응기(1)로 도입하여 산화 반응을 개시한다. 이에 따라 상기 밸브(22)의 개도를 작게 하여 정상 운전으로 이행한다.When rotational force is obtained by the expander 7, the opening degree of the said valve 21 is enlarged in order, and pressurized air is introduce | transduced into the oxidation reactor 1, and an oxidation reaction is started. Thereby, the opening degree of the said valve 22 is made small and it transfers to normal operation.

도2와 같이, 배기 가스를 가열하여 팽창기(7)를 통과시킨 후 연소시키는 경우, 배기 가스를 팽창기로 도입하기 전에 상기 배기 가스를 간접적으로 가온하는 열교환기가 필요하지만, 연소를 상압하에서 품질이 나쁜 연료로도 할 수 있으므로 본 기술의 적용 범위를 넓힐 수 있다.As shown in Fig. 2, when the exhaust gas is heated to pass through the expander 7, and then burned, a heat exchanger that indirectly warms the exhaust gas before introducing the exhaust gas into the expander is required, but combustion is of poor quality under normal pressure. It can also be used as a fuel, thereby broadening the scope of application of the present technology.

상기 공정에서 발생하는 잉여분의 수증기나 전력, 회전력 등은 제조 공정에 이용할 수 있을 뿐만 아니라 다른 분야에도 이용할 수 있다. 또 발전기 및 모터로 역할을 하는 전력 장치는 플랜트의 비상용의 전력을 확보하기 위한 긴급용 발전기로 대체할 수 있다.The excess steam, electric power, rotational force, etc. generated in the above process can be used not only in the manufacturing process but also in other fields. In addition, power devices acting as generators and motors can be replaced by emergency generators to secure emergency power for the plant.

상기 도1 및 도2 모두 소용량의 전력 공급 설비에 의해 적은 전력 공급량으로 산화 반응을 개시하여 정상 운전으로 이행할 수 있으므로, 기동 후에는 에너지를 회수하여 효율 좋게 제조할 수 있다.1 and 2, the small capacity power supply equipment can start the oxidation reaction at a small power supply amount and proceed to the normal operation, so that energy can be recovered and manufactured efficiently after startup.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 방향족 카복실산 제조 방법은 전력 장치, 압축기 및 팽창기의 회전축을 연결하고; 전력 장치로 전력을 공급하여 압축기를 가동시켜 분자상 산소 함유 가스를 가압하고; 이 가압한 분자상 산소 함유 가스를 팽창기에서 가열하고 팽창시킴으로써 회전력을 얻고; 분자상 산소 함유 가스의 산화 반응기로의 도입량을 증가시켜 정상 운전으로 순차적으로 이행하는 공정으로 되어 있고, 이에 따라 소용량의 전력 설비로부터 적은 전력을 사용하여 산화 반응을 개시할 수 있고, 또한 반응 개시후는 가장 효율 좋게 에너지를 회수할 수 있다.As described above, the aromatic carboxylic acid production method according to the present invention connects the rotating shafts of the power device, the compressor and the expander; Powering the power device to operate a compressor to pressurize the molecular oxygen-containing gas; Rotational force is obtained by heating and expanding this pressurized molecular oxygen-containing gas in an expander; It is a step of sequentially increasing the amount of molecular oxygen-containing gas introduced into the oxidation reactor and proceeding to the normal operation. Accordingly, the oxidation reaction can be started using a small amount of power from a small-capacity power plant. Can recover energy most efficiently.

Claims (5)

반응기 중에서 지방족 카복실산을 함유하는 반응 용매중, 산화 촉매의 존재하, 알킬 방향족 화합물을 분자상 산소 함유 가스로 액상 산화하여 방향족 카복실산을 제조하는 방법에 있어서,In a method for producing an aromatic carboxylic acid by liquid phase oxidation of an alkyl aromatic compound with a molecular oxygen-containing gas in the presence of an oxidation catalyst in a reaction solvent containing an aliphatic carboxylic acid in a reactor, 발전기 및 모터로 역할을 하는 전력 장치, 반응기로 분자상 산소 함유 가스를 공급하는 압축기, 및 가스 팽창에 의해 회전력을 얻기 위한 팽창기의 회전축을 연결하고,Connecting a power unit acting as a generator and a motor, a compressor for supplying molecular oxygen-containing gas to the reactor, and a rotating shaft of the expander to obtain rotational force by gas expansion, 전력을 전력 장치로 공급하여 압축기를 가동하고,Supplying power to the power unit to run the compressor, 압축기에서 가압된 분자상 산소 함유 가스를 가열하고,Heating the pressurized molecular oxygen-containing gas in a compressor, 가열 가압된 가스를 팽창기로 도입하여 팽창시켜 회전력을 얻고,The hot pressurized gas is introduced into the expander to expand and obtain rotational force, 압축기에서 가압된 분자상 산소 함유 가스의 일부를 반응기로 공급하여 산화 반응을 개시하고,A part of the molecular oxygen-containing gas pressurized in the compressor is supplied to the reactor to start the oxidation reaction, 반응 개시후는 산화 배기 가스를 팽창기로 도입하여 에너지를 회수함으로써 전력 장치로 전력 공급을 중단하고 동시에 발전기로 발전을 하고, 및After the start of the reaction, the oxidative exhaust gas is introduced into the expander to recover energy, thereby stopping the power supply to the power device and simultaneously generating power to the generator, and 가압된 분자상 산소 함유 가스의 반응기로의 공급량을 순차적으로 증가시키고 동시에 팽창기로의 공급량을 감소시키는 것으로 된 방향족 카복실산의 제조 방법.A method for producing an aromatic carboxylic acid, which is characterized by sequentially increasing the supply of pressurized molecular oxygen-containing gas to the reactor and simultaneously reducing the supply to the expander. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 반응기로부터 산화 배기 가스를 증류탑으로 도입하여 증류를 행하여 반응 용매를 함유한 유분을 반응기로 환류시키는 동시에 증류탑으로부터 나오는 배기 가스를 팽창기로 도입하여 에너지를 회수하는 방향족 카복실산의 제조 방법.A method for producing an aromatic carboxylic acid in which an oxidizing exhaust gas is introduced into a distillation column from a reactor to perform distillation to reflux an oil containing a reaction solvent into the reactor, and at the same time, an exhaust gas from the distillation column is introduced into an expander to recover energy. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 증류탑으로부터 나오는 배기 가스를 응축기에서 냉각하여 응축시켜, 그 응축수를 증류탑으로 환류시키고, 응축기에서 나오는 배기 가스를 팽창기로 도입하는 동시에 새로 발생하는 수증기를 증기 터빈으로 도입하여 에너지를 회수하는 방향족 카복실산의 제조 방법.Production of an aromatic carboxylic acid which recovers energy by cooling exhaust gas from the distillation column in a condenser and condensing the reflux water into the distillation column, introducing the exhaust gas from the condenser into an expander, and introducing newly generated water vapor into a steam turbine. Way. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 압축기에서 가압한 분자상 산소 함유 가스를 연소기로 도입하여 연료를 연소시켜 가열한 후에 팽창기로 도입하는 방향족 카복실산의 제조 방법.A method for producing an aromatic carboxylic acid in which a molecular oxygen-containing gas pressurized by a compressor is introduced into a combustor to combust a fuel to be heated and then introduced into an expander. 제1항 내지 제3항 중 어는 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 압축기에서 가압한 분자상 산소 함유 가스를 열교환기로 가열한 후 팽창기로 도입하고, 이 팽창기로부터 나오는 배기 가스를 연소기에서 연소시키는 방향족 카복실산의 제조 방법.A method for producing an aromatic carboxylic acid in which a molecular oxygen-containing gas pressurized by a compressor is heated by a heat exchanger, introduced into an expander, and the exhaust gas from the expander is combusted in a combustor.
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