KR20010072398A - 정제 테레프탈산의 제조시 메틸 아세테이트 및 잔류아세트산의 회수 방법 - Google Patents

정제 테레프탈산의 제조시 메틸 아세테이트 및 잔류아세트산의 회수 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 산화 단계 및 제2 정제 단계를 갖는 정제 테레프탈산의 2 단계 제조 방법에 있어서 메틸 아세테이트 및 잔류 아세트산의 회수 방법에 관한 것이다.

Description

정제 테레프탈산의 제조시 메틸 아세테이트 및 잔류 아세트산의 회수 방법{Method for Recovering Methyl Acetate and Residual Acetic Acid in The Production of Pure Terephthalic Acid}
본 발명은 제1 산화 단계 및 제2 정제 단계에 따른 정제 테레프탈산의 2 단게 제조 방법에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 그러한 2 단계 방법에 있어서 메틸 아세테이트 및 잔류 아세트산의 회수 방법에 관한 것이다.
테레프탈산은 아세트산 용매중 금속 브로마이드 촉매계 존재하에 파라크실렌을 산화시켜 상업적 규모로 생성한다. 조(즉, 불순한) 테레프탈산 생성물은 산화 단계에서 슬러리로부터 통상 건조 결정상 분말로 단리한다. 습윤 케익 형태의 조 테레프탈산을 필요하다면 아세트산 또는 물로 세척하고, 이어서 부착성 용매를 제거하여 조 테레프탈산을 형성하도록 건조기로 이송한다. 물은 산화 반응의 중요한 부산물로서 반응 폐가스 스트림중에 생성된다. 폐가스 스트림은 또한 아세트산 및 소량의 메틸 아세테이트를 포함한다. 폐가스 스트림으로부터 아세트산을 분리 및 회수하는데 있어 바람직한 수단은 예를 들어, n-부틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트 및 이소부틸 아세테이트로부터 선택되는 유기 공비첨가제(entrainer)를 사용하여 폐가스 스트림을 공비증류시키는 것이다. 공비증류 공정에 대한 주 공급물이 산화 반응기 상부로부터 유래되는 경우, 공급 스트림중에 메틸 아세테이트가 존재하면 메틸 아세테이트의 물 공비물이 단일상 영역에 위치하기 때문에, 즉 메틸 아세테이트의 물 공비물의 수분 함량이 작게 될 것이기 때문에, 공비제거될 있는 물의 양에 해로운 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 방법의 두 번째, 즉 정제 단계에서, 조 테레프탈산 결정을 승압 및 승온에서 물에 용해시키고, 이 용액을 VIII족 귀금속 수소화 촉매 존재하에 수소화시킨다. 정제된 산은 수소처리된 수용액으로부터 산을 결정화하여 회수한다. 주요 불순물의 대부분인 화합물 4-카르복시벤즈알데히드로부터 유도된 p-톨루산 및 미확인 착색체와 벤조산 및 잔류 테레프탈산 등의 기타 몇몇 유기 성분은 수용액에 용해된 상태로 존재한다. 이 잔류 수용액은 이후로 정제 플랜드 모액(plant mother liquor, 즉 PPML)으로 언급한다. 그러나, 보다 근래의 상업적 2 단계 방법은 개별 건조 단계를 이용하여 건조 생성물로서 조 테레프탈산을 회수할 필요가 없는 것으로 여겨진다, 대신, 테레프탈산 결정은 필터재의 이동 밴드상에 슬러리를 침착시켜 습윤 케익을 형성시키고, 이어서 습윤 케익을 물 또는 소정의 일련의 세척 단계에 따른 다른 용매로 세척하여 산화 단계에서 형성되는 슬러로부터 단리할 수 있다. 이어서, 생성된 습윤 케익은 개별 건조 단계의 필요 없이 정제하기 위해 물에 용해시킬 수 있다.
졍제적인 측면을 개선시키기 위해, 생성된 정제 플랜트 모액을 회수 및 재순환시키는 것이 바람직하다. 그러나, 공정의 몇몇 수행 조건하에서는 아세트산 잔류량, 즉 회수된 조 산내에 체류하는 잔류량이 여과/용매 교환 공정에 의해 빠져나가 모액 수용액중으로 들어갈 수 있다. 정제 플랜트 모액중에 아세트산이 존재하면 이를 공정의 어느 단계에든지 사용하기 위해 재순환시키는데 문제가 된다. 따라서, 플랜트 모액중에 존재하는 잔류량의 아세트산을 회수하거나, 이를 해결하기 위한 방법이 필요하다.
<발명의 요약>
본 발명은 순수한 테르프탈산의 2 단계 제조 방법에 있어서 메틸 아세테이트 및 잔류 아세트산을 회수하는 방법이다. 2 단계 방법은 (a) 파라크실렌을 승압 및 승온에서 아세트산 및 촉매 존재하에 공기와 반응시켜, (1) 잔류 아세트산을 포함하는 불순한 테레프탈산 및 (2) 물, 아세트산 및 메틸 아세테이트를 포함하는 반응 폐가스 스트림을 생성시키는 단계, (b) 반응 폐가스 스트림을 냉각하여 제1 응축물을 형성시키고, 이를 공비탑에서 유기 공비첨가제 존재하에 공비탈수시켜, 아세트산을 포함하는 기저 생성물, 및 상부 생성물을 생성시키고, 상부 생성물을 냉각하여 하나의 상의 성분으로서 물 및 메틸 아세테이트를 포함하며 다른 상에는 유기 공비첨가제를 포함하는 제2 응축물을 형성시키는 단계, (c) 조 테레프탈산을 승압 및 승온에서 물에 용해시켜 수용액을 형성시키고, 이를 촉매 존재하에 수소와 접촉시켜 정제하는 단계, 및 (d) 수소화된 수용액의 압력 및 온도를 조절하여 정제 테레프탈산 결정이 침전되고 잔류 아세트산 및 유기 성분이 용해된 상태로 있도록 함으로써 정제 플랜트 모액을 형성시키는 단계를 포함하는, 제1 산화 단계 및 제2 정제 단계를 특징으로 한다. 본 발명의 방법은 (e) 제2 응축물 및 정제 플랜트 모액을 동시에 상층액 분리기로 도입하여 잔류 아세트산 및 메틸 아세테이트가 양쪽 모두에 걸쳐 분배되는 수성상 및 공비첨가제가 풍부한 유기상을 형성시키는 단계, 및(f) 유기상을 공비탑으로 되돌려 잔류 아세트산을 회수하고, 수성상을 증류시켜 메틸 아세테이트를 회수하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시양태에 있어서, 본 발명의 방법은 (a) 제2 응축물을 물 및 잔류 아세트산을 포함하는 수성상 및 공비첨가제를 포함하는 유기상으로 분리하는 단계, (b) 임의로는, 단계 (a)로부터의 공비첨가제 함유 유기상을 예열시키고, 이어서 정제 플랜트 모액 및 상기 유기상을 임의로는 정적 혼합기를 거쳐 상층액 분리기로 병류 도입하여, 잔류 아세트산 및 메틸 아세테이트가 양쪽 모두에 걸쳐 분배되는 수성상 및 공비 첨가제가 풍부한 유기상을 형성시는 단계, 및 (c) 유기상을 공비탑으로 되돌려 잔류 아세트산을 회수하고, 수성상을 증류시켜 메틸 아세테이트를 회수하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 방법을 수행하기 위한 한 실시양태의 개략적 공정도이다.
도 2는 본 발명의 또다른 방법을 수행하기 위한 한 실시양태의 개략적 공정도이다.
본 발명은 정제 테레프탈산의 2 단계 제조 방법에 있어서 메틸 아세테이트 및 잔류량의 아세트산을 회수하는 경제적인 방법을 제공한다. 전형적인 방법의 제1 단계는 예를 들어, 사퍼(Saffer) 등의 미국 특허 제 2,833,816호에 기재된 중금속 및 브롬 촉매를 사용하여 지방족 카르복실산 용매에서 파라크실렌을 액상 공기(분자상 산소) 산화시켜 불순물, 즉 조 테레프탈산을 생성하는 단계를 포함한다. 산화 반응은 교환 반응기를 사용하여 수증기, 아세트산 및 소량의 메틸 아세테이트를 포함하는 상부 증기 스트림을 생성시켜 달성한다. 반응기 상부 증기 스트림을 포함하는 성분의 농도는 넓은 범위내에서 다양할 수 있지만, 통상 증기 스트림은 아세트산 60 중량%, 물 12 중량%, 메틸 아세테이트 1 중량%(나머지는 질소 등의 비응축 성분)의 범위로 포함할 것이다.
상부 증기 스트림은 반응기로부터 배출되고 냉각되어 제1 응축물을 형성한다. 이 제1 응축물의 일부 또는 전부는 공비적 증류탑에 대한 공급 스트림이 된다. 공비적 증류는 예를 들어, n-부틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트 및 이소부틸 아세테이트로부터 선택되는 유기 공비첨가제 존재하에 물로부터 아세트산을 분리하는 경제적인 방법인 것으로 판명되었다. 분리되면 산화 반응으로 재순환되는 것으로 95 중량%의 아세트산을 포함하는 기저 생성물 및 물, 메틸 아세테이트 및 유기 공비첨가제를 포함하는 상부 생성물이 생성된다. 상부 생성물은 또한 냉각, 즉 응축되어 유기상 및 수성상으로 분리되는 제2 응축물을 형성한다. 유기상은 환류물로서 공비탑으로 되돌리고, 수성상은 유입물로서 처리하기 위해 이송된다. 메틸 아세테이트는 유기상중에 남아 있으며, 물로부터 아세트산의 분리를 방해하는 경향이 있는데, 그 이유는 그 공비물이 단일상 영역에 소량으로 존재하기 때문이다. 따라서, 본 발명은 첫째로 메틸 아세테이트를 회수하는 방법에 관한 것이다.
산화 반응은 조 테레프탈산 결정의 슬러리를 생성한다. 산 결정은 적합하다면 효과적인 용매 상호교환을 위해 재슬러리화하면서 적합한 용매 교환 수단, 예를 들어, 원심분리기(들), 회전 드럼 필터(들) 또는 배열된 이동 벨트 필터(들)에 의해 슬러리로부터 회수할 수 있다. 어떠한 방법으로 실시하든지, 조 테레프탈산 결정은 슬러리로부터 통상 습윤 케익 형태로 회수하며, 이어서 일련의 세척 단계에서 정제수, 즉 청(淸)수 또는 공정의 다른 몇몇 단계로부터 재순환되어 나온 물을 사용하여 1 회 이상, 바람직하기로는 수 회 세척한다. 상당량의 아세트산 용매를 함유하는 세척수는 산화 반응으로 재순환된다. 이어서, 건조형 또는 습윤 케익형일 수 있는 회수된 조 산 결정은 물에 용해시켜 불순한 산의 용액을 형성시키고, 본 발명의 방법의 정제 단계를 개시한다.
조 산의 정제는 용액 및 수소 또는 예비 보습화된 수소 함유 가스를 Ⅷ족 귀금속 촉매와 접촉시켜 달성한다. 테레프탈산은 수용해도가 낮기 때문에 목적하는 테레프탈산 용액을 얻기 위해서는 많은 양의 물 또는 고온을 요한다. 실시를 하는데 있어서, 수소화 공정은 200 ℃ 내지 물의 임계 온도, 즉 134 ℃ 이하의 범위내 온도에서 수행할 수 있다. 바람직한 온도 범위내에서, 테레프탈산 약 10 중량% 내지 약 35 중량%의 용액을 사용한다. 불순한 테르프탈산중의 불순물 대부분은 산 결정에 흡장된다. 이어서, 조 결정을 물에 다시 용해시켜 불순물을 용액으로 만들고, 촉매적 수소화 처리를 한다.
수소화 공정에 있어서의 압력 조건은 공정을 수행하는 방식에 좌우된다. 용액의 온도가 실질적으로 물의 비점 온도 보다 높기 때문에, 그리고 수용액을 액상으로 유지시키는 것이 바람직하기 때문에, 수소화는 반응기에서 대기압 보다 높은 압력, 즉 전형적으로는 4000 kPa 내지 20,000 kpa 이하 범위의 압력에서 수행한다. 압력 수준은 불순한 테레프탈산의 수용액 및 수소를 액상으로 유지할 뿐만 아니라, 용매의 일부를 증기화시키는 부차적인 공정의 변화로 인해 산이 시기상조적으로 결정화되는 것을 방지하도록 선택한다. 이는 불활성 비응축성 가스, 예를 들어, 질소를 사용하여 쉽게 달성한다. "불활성" 가스라 함은 테레프탈산 또는 수소 또는용매와 반응하지 않는 가스를 의미한다.
수소화 공정은 불순한 테레프탈산의 수용액을 연속으로 도입하는 도중에 촉매상으로 수소를 간헐적으로 혼입시키기 위해 배치된 적합한 수소화 반응기를 사용하여 수행할 수 있다. 사용되는 수소의 양은 용해된 불순물을 감소시키는데 요구되는 양을 초과하는 양이다. 본 방법을 실시하는데 있어 수소화, 즉 정제 공정에 매우 적은 양의 수소가 소비될지라도, 사용되는 수소의 양은 공지된 다른 구조의 불순물은 허용하면서 주요 환원성 불순물 4-CBA 및 특징적인 황색 불순물에 필요한 화학량론적 양을 초과하는 1 내지 7 몰 범위이다. 상기 모든 불순물의 최종 생성물의 특성은 공지되어 있지 않지만, 촉매적 수소화 처리후에 회수되는 테레프탈산 생성물의 광학 밀도를 측정하여 그의 부재 또는 농도 감소를 알 수 있다. 테레프탈산으로부터 시클로헥산, 1,4-디카르복실산 및 p-톨루엔산 등의 다른 생성물로의 전환이 일어나지 않도록 과도한 수소화는 피해야 한다.
수소화 촉매는 흡착제인 높은 표면적의 목탄상에 지지된, 백금 및(또는) 팔라듐으로부터 선택되는 Ⅷ족 귀금속이 바람직하다. 수소화 또는 수성상 수소화 조건하에서 촉매적으로 효과적인 물질에 대한 촉매에 대해서는 어떠한 표준 문헌이든지 참고할 수 있다.
수소 처리된 수용액은 임의의 현탁화된 고체, 예를 들어, 미세한 촉매 지지체 및 크기가 약 5 미크론 이상인 외래 물질을 제거하기 위해 여과시킬 수 있다. 이어서, 정제산은 편리하고 바람직하기로는 결정화, 또는 압력을 거하하여 냉각시키고, 또한 수분을 증기화하고, 용액으로부터의 불활성 가스를 용해시킴으로써 정제 테레프탈산 결정을 침전시켜 정제 모액이 유체 매체로 남도록 하는 일련의 결정 단계를 거쳐 여과된 용액으로부터 회수한다. 소정 회수의 결정 단계를 수행한 후, 정제 테레프탈산 결정의 슬러리를 원심분리기, 회전 드럼 필터 또는 정제 플랜트 모액으로부터 추후 처리용 습윤 케익을 분리하기에 적합한 다른 수단에 정제산 결정을 공급한다. 잔류량의 아세트산과 유용한 유기 성분 약간은 물론 용해된 불순한 테레프탈산을 포함하는 정제 플랜트 모액은 공정중에 추후로 사용하기 위해 재순환시킨다. 본 발명은 둘째로, 정제 플랜트 모액으로부터 잔류 아세트산을 회수하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 기본적인 실시양태는 공비증류로부터의 제2 응축물 및 정제 단계로부터 남아 있는 정제 플랜트 모액을 충분히 혼합하면서 상층액 분리기로 도입하여 유용한 유기 성분인 잔류 아세트산 및 메틸 아세테이트가 분배되어 있는 증대된 수성상 및 유기상을 형성한다. 이어서, 유기상은 잔류 아세트산이 회수될 수 있고 산화 반응으로 되돌릴 수 있는 공비탑으로 환류물로서 되돌려지고, 증대된 수성상은 증류시켜 메틸 아세테이트를 얻는다. 본 발명을 실시하는데 있어서, 만족스러운 결과는 공비적 증류 단계로부터의 제2 응축물 및 정제 플랜트 모액이 혼합물로서 상층액 분리기로 도입되는 경우에 달성된다. 만족스러운 혼합은 우선 스트림을 동시에 인-라인(in-line) 정적 혼합기로 통과시키는 경우에 달성된다. 정적 혼합기는 에멀젼을 생성시키지 않으면서 혼합 정도를 조절하지만, 다른 혼합기도 사용할 수 있다. 이러한 유형의 혼합은 양호한 추출 및 상층액 분리기에서의 지속적인 하류상 분리를 일으킨다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시양태에 따라, 제2 응축물(공비탑으로부터의 상부 생성물을 응축하여 생성되는)은 공비첨가제를 포함하는 유기상, 및 물 및 메틸 아세테이트를 포함하는 수성상으로 분리된다. 수성상은 증류시켜 메틸 아세테이트를 회수하는 반면, 유기상은 예열시키고, 이어서 정제 플랜트 모액과 혼합하고, 생성된 혼합물은 제2 추출 상층액 분리기로 도입하여, 유용한 유기 성분인 잔류 아세트산 및 메틸 아세테이트 분획이 가로질러 있는 증대된 수성상 및 유기상을 형성한다. 이어서, 유기상은 잔류 아세트산이 회수될 수 있는 공비탑으로 환류물로서 되돌리고, 다시 산화 반응시키고, 증대된 수성상은 증류시켜 메틸 아세테이트를 회수한다. 본 발명의 기본 실시양태와 관련하여 상기와 같이 실시하는데 있어서, 만족스러운 결과는 제1 상층액 분리기로부터의 예열된 유기상 및 정제 플랜트 모액이 스트림을 동시에 인-라인 정적 혼합기로 통과시켜 생성되는 유형의 혼합물로서 제2 추출 상층액 분리기로 우선 도입되는 경우에 달성된다. 정적 혼합기는 에멀젼을 생성시키지 않으면서 혼합 정도를 조절한다. 이러한 유형의 혼합은 양호한 추출 및 제2 추출 상층액 분리기에서의 지속적인 하류상의 분리를 일으킨다. 두 스트림이 혼합되고 제2 추출 상층액 분리기로 도입되는 경우, 제1 상층액 분리기로부터의 유기상은 유입되는 정제 플랜트 모액의 온도, 통상적으로는 그를 넘는 온도, 전형적으로는 약 100 ℃까지 예열시켜 고체가 침전될 가능성을 피한다. 정제 플랜트 모액의 온도는 결정적으로 중요하지는 않지만, 넒은 범위내에서 다양할 수 있다.
도면을 참고로 하여, 도 1은 본 발명의 한 실시양태의 계략적 공정 흐름도이다. 이 실시양태는 예시를 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하지 않는 것으로 이해된다.
도 1을 참고로 하여, 정제 테레프탈산은 산화 단계 (26) 및 정제 단계 (12)를 포함하는 2 단계 방법에 따라 상업적으로 생성한다. 조 테레프탈산은 금속 브로마이드 또는 다른 적합한 촉매계를 사용하여 아세트산 용매에서 파라크실렌을 공기(분자상 산소) 산화시켜 산화 단계 (26)중에 생성한다. 산화 반응은 물, 증기, 아세트산, 파라크실렌, 다른 미량 성분 및 0.01 중량%에서 5 중량%까지의 범위일 수 있는 소정량의 메틸 아세테이트를 포함하는 반응기 상단 증기 스트림을 생성한다. 증기 스트림은 전형적으로 아세트산 69 중량%, 물 12 중량% 및 메틸 아세테이트 약 1 중량%를 함유할 것이나, 그 농도는 넓은 범위에 걸쳐 다양할 것이다. 이러한 변형은 실직적으로 본 발명의 방법에 해로운 영향을 주지 않는다. 증기 스트림은 반응기로부터 배출되고, 응축되고, 제1 응축물로서 라인 (1)을 거쳐 공비적 증류탑 (14)로 공급된다. 또한, 제2 응축물의 일부는 공비적 증류탑 (14)에 나타난 바와 같이 라인 (1) 통해 공급된다. 스트림 (2)로 도식화된, 수분이 풍부한 다른 공급 스트림은 공비탑 (14)로 공급된다.
조 테레프탈산은 뒤어어 라인 (3)을 거쳐 용매 교환 단위 (16)으로 공급되는 슬러리로서 산화 단계 (26)으로부터 회수한다. 용매 교환 단위 (16)은 원심분리기, 회전 드럼 필터 또는 이동 벨트 필터일 수 있지만, 용매 교환기는 전형적으로 소정 회수의 세척 및 재슬러리화 단계로 구성된 일련의 단위를 포함한다. 어느 경우에서든지, 조 슬러리는 필터 매체상에 습윤 케익으로 침착되고, 매체는 라인 (5)를거쳐 도입된 청수, 재순환수 또는 적합한 다른 세척액을 사용하여 세척하는 순차적인 세척 영역을 거쳐 습윤 케익을 이동시킨다. 상당량의 아세트산 용매를 함유하는 소모 세척수는 도시된 바와 같이 라인 (4)를 거쳐 산화 단계 (26)으로 되돌릴 수 있다.
도 1에 나타난 실시양태에 따라, 물로 세척된 조 테레프탈산은 용매 교환 단위 (16)으로부터 라인 (6)을 통해 습윤 케익으로서 배출되어 재슬러리화 탱크 (18)를 통과해간다. 또한, 조 테레프탈산은 저장소로부터 건조형으로 독립적으로 공급될 수 있다. 조 테레프탈산은 재슬러리화 탱크 (18)에서 물에 재슬러리화되고, 라인 (7)을 통해 정제 단계 (12)로 공급된다. 조 테레프탈산은 가열하면 수용액중에 용해되고, 이어서 불순물은 선택적으로 수소화된다.
공비적 증류는 적합한 탑 또는 컬럼 (14)에서 유기 공비첨가제, 예를 들어, 이소프로필 아세테이트, n-부틸 아세테이트 및 n-프로필 아세테이트 존재하에 수행하며, 이는 낮은 비점의 두 액상 공비물을 형성할 수 있다. 상부 또는 상단 증기 생성물은 라인 (8)을 거쳐 응축기 (20)을 통과하고, 제 2 응축물이 회수되고, 라인 (9)를 거쳐 상층액 분리기 (22)로 공급된다.
상기에 보다 상세히 기재한 바와 같이, 정제 테레프탈산 결정은 정제 단계 (12)로부터 라인 (10)을 거친 후 승압 및 승온에서 조 테레프탈산의 용액을 촉매적 수소화하여 회수한다, 정제 테레프탈산 결정이 회수된 후, 100 ℃ 범위의 온도 및 감압하에서 남겨진 모액인 정제 플랜트 모액은 라인 (11)을 거쳐 상층액 분리기 (22)로 공급된다. 정제 단계로부터의 정제 플랜트 모액은 응축기 (20)으로부터의제2 응축물(라인 (9))과 동시에 혼합되고, 이 혼합물은 상층액 분리기 (22)로 도입되어 상층액 분리기내에 수성상을 증가시킴으로써 보다 많은 비율의 메틸 아세테이트를 수성상중으로 추출시키고, 이어서 라인 (13)을 거쳐 유기 증류 컬럼 (24)로 공급된한다. 정제 플랜트 모액에 존재하는 잔류 아세트산은 상층액 분리기 (22)에서 공비첨가제 및 산 전구체와 함께 유기상중으로 동시에 부분 추출되고, 이 성분은 유기 환류물로서 라인 (15)를 거쳐 공비탑 (14)로 되돌려진다. 라인 (17)로 나타난 바와 같은 공비탑 (14)로부터의 기저 생성물은 산화 단계 (26)으로 되돌려질 수 있는 것으로 약 95 중량%의 아세트산을 포함한다.
상층액 분리기 (22)로부터의 수성상은 라인 (13)을 거쳐 유기 증류 컬럼 (24)로 공급되어 휘발성 유기 성분 및 메틸 아세테이트를 제거시킨다. 메틸 아세테이트는 상단 액체 또는 증기 스트림으로서 배출되는 반면, 물은 라인 (21)를 거쳐 컬럼의 기저부로부터 배출된다. 중간층 유기 성분, 예를 들어, 잔류 공비첨가제는 라인 (23)을 거쳐 상층액 분리기 (22)로 재순환된다. 가장 두드러진것으로, 유기 증류 컬럼 (24)로부터 라인 (21)을 거쳐 기저 생성물로서 생성되는 물은 유출 처리를 위해 다른 폐수 스트림과 혼합될 수 있거나, 또는 적합하다면 라인 (5)를 거치는 용매 교환, 라인 (25)를 거치는 조 산 재슬러리화 또는 다른 용도를 위해 재순환될 수 있다.
도 2를 참고로 (공비탑으로부터의 상부 생성물을 응축시켜 생성되는) 제2 응축물이 응축기 (20)을 통해 라인 (9)를 거쳐 통과하여, 공비첨가물을 포함하는 유기상 및 물 및 메틸 아세테이트를 포함하는 수성상으로 분리되는 분리기 (22)로 공급되는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 다른 바람직한 방법이 제시되어 있다. 수성상은 라인 (13)을 거쳐 유기 증류 컬럼 (24)로 공급된다. 공비첨가물을 포함하는 유기상은 라인 (15A)를 거쳐 추출 예열기 (20 A)로, 이어서 라인 (15B)를 거쳐 인-라인 정적 혼합기 (26)으로 통과해간다. 공비첨가제 (라인 (15B))를 포함하는 유기상 및 정제 플랜트 모액 (라인 (11))은 동시에 정적 혼합기 (26)을 거쳐 제2 추출 상층액 분리기 (22A)로 공급된다, 즉, 유입 스트림이 에멀젼을 생성하지 않으면서 추출 상층액 분리기 (22A)로 혼합물로서 도입됨으로써 지속적인 하류상의 분리와 높은 추출 정도를 유도한다. 혼합물은 유용한 유기 성분인 잔류 아세트산 및 메틸 아세트산 구획이 가로질러 있는 증대된 수성상 및 유기상을 형성한다. 이어서, 유기상은 환류물로서 라인 (15C)를 거쳐 잔류 아세트산이 기저 생성물로서 회수되어 산화 단계 (26)으로 되돌려질 수 있는 공비탑으로 되돌려지고, 증대된 수성상은 라인 (13A)를 거쳐 유기 증류 컬럼 (24)로 공급된다. 유기 증류 컬럼 (24)로부터 기저 생성물로 생성된 물의 일부는 도시되 바와 같이 라인 (21A)를 거쳐 정제 단계 (12)로 재순환될 수 있다.

Claims (4)

  1. (a) 파라크실렌을 승압 및 승온에서 아세트산 및 촉매 존재하에 공기와 반응시켜, (1) 잔류 아세트산을 포함하는 불순한 테레프탈산 및 (2) 물, 아세트산 및 메틸 아세테이트를 포함하는 반응 폐가스 스트림을 생성시키는 단계,
    (b) 반응 폐가스 스트림을 냉각하여 제1 응축물을 형성시키고, 이를 공비탑에서 유기 공비첨가제 존재하에 공비탈수시켜, 아세트산을 포함하는 기저 생성물, 및 상부 생성물을 생성시키고, 상부 생성물을 냉각하여 물, 메틸 아세테이트 및 유기 공비첨가제를 포함하는 제2 응축물을 형성시키는 단계,
    (c) 조 테레프탈산을 승압 및 승온에서 물에 용해시켜 수용액을 형성시키고, 이를 촉매 존재하에 수소와 접촉시켜 정제하는 단계, 및
    (d) 수소화된 수용액의 압력 및 온도를 조절하여 정제 테레프탈산 결정이 침전되고 잔류 아세트산 및 유기 성분이 용해된 상태로 있도록 함으로써 정제 플랜트 모액을 형성시키는 단계
    를 포함하는, 제1 산화 단계 및 제2 정제 단계에 따른 정제 테레프탈산의 2 단계 제조 방법에 있어서,
    (e) 제2 응축물 및 정제 플랜트 모액을 동시에 상층액 분리기로 도입하여 그를 통해 잔류 아세트산, 유기 성분 및 메틸 아세테이트가 분배되는 수성상 및 유기상을 형성시는 단계, 및
    (f) 유기상을 공비탑으로 되돌려 잔류 아세트산을 회수하고, 수성상을 증류시켜 메틸 아세테이트를 회수하는 단계
    를 포함하는, 메틸 아세테이트 및 잔류 아세트산의 회수 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제2 응축물 및 정제 플랜트 모액을 상기 상층액 분리기로 병류 도입하는 단계가 우선 제2 응축물 및 정제 플랜트 모액을 함께 정적 혼합기로 통과시키고, 이어서 혼합물을 상층액 분리기로 도입하는 것을 포함하는 방법,
  3. (a) 파라크실렌을 승압 및 승온에서 아세트산 및 촉매 존재하에 공기와 반응시켜, (1) 잔류 아세트산을 포함하는 불순한 테레프탈산 및 (2) 물, 아세트산 및 메틸 아세테이트를 포함하는 반응 폐가스 스트림을 생성시키는 단계,
    (b) 반응 폐가스 스트림을 냉각하여 제1 응축물을 형성시키고, 이를 공비탑에서 유기 공비첨가제 존재하에 공비탈수시켜, 아세트산을 포함하는 기저 생성물, 및 상부 생성물을 생성시키고, 상부 생성물을 냉각하여 물, 메틸 아세테이트 및 유기 공비첨가제를 포함하는 제2 응축물을 형성시키는 단계,
    (c) 조 테레프탈산을 승압 및 승온에서 물에 용해시켜 수용액을 형성시키고, 이를 촉매 존재하에 수소와 접촉시켜 정제하는 단계, 및
    (d) 수소화된 수용액의 압력 및 온도를 조절하여 정제 테레프탈산 결정이 침전되고 잔류 아세트산 및 유기 성분이 용해된 상태로 있도록 함으로써 정제 플랜트 모액을 형성시키는 단계
    를 포함하는, 제1 산화 단계 및 제2 정제 단계에 따른 정제 테레프탈산의 2 단계제조 방법에 있어서,
    (e) 제2 응축물을 물 및 아세트산을 포함하는 수성상 및 공비첨가제를 포함하는 유기상으로 분리시키는 단계,
    (f) 유기상 및 정제 플랜트 모액을 동시에 상층액 분리기로 도입하여, 그를 통해 아세트산, 유기 성분 및 메틸 아세테이트가 분배되는 수성상 및 공비첨가제가 풍부한 유기상을 형성시키는 단계, 및
    (g) 유기상을 공비탑으로 되돌려 잔류 아세트산을 회수하고, 단계 (e) 및 (f)로부터의 수성상을 증류시켜 메틸 아세테이트를 회수하는 단계
    를 포함하는, 메틸 아세테이트 및 잔류 아세트산의 회수 방법.
  4. 제3항에 있어서, 선 단계 (e)로부터의 유기상과 정제 플랜트 모액을 혼합하고, 이어서 생성된 혼합물을 단계 (f)에 따라 상층액 분리기로 도입하는 단계를 더 포함하는 방법.
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