KR20060041237A

KR20060041237A - 테레프탈산의 제조 방법 및 테레프탈산

Info

Publication number: KR20060041237A
Application number: KR1020067000971A
Authority: KR
Inventors: 가즈히코 가토
Original assignee: 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-05-11
Also published as: KR100807762B1; TWI322803B; TW200517371A; CN1832914A; CN100393688C; JPWO2005012218A1; WO2005012218A1

Abstract

테레프탈산이 효율적으로 얻어짐과 동시에 결정의 입도 분포 컨트롤이 가능한 테레프탈산 제조 방법 및 입도 분포가 좁은 테레프탈산을 제공한다. 이를 위해서는 테레프탈산 수용액을 백금족 금속 촉매로 정제하고, 이어서 수용액으로부터 테레프탈산을 결정화시킬 때에, 결정화를 대략 사다리꼴 판상으로 형성시키고, 또한 회전수 변경가능한 교반 날개를 조 저부에 설치한 교반조에서 행한다. 이것에 의해, 테레프탈산이 효율적으로 얻어짐과 동시에, 분체 특성, 슬러리 특성 및 반응성이 우수하고, 결정의 입도 분포 컨트롤이 가능한 테레프탈산 결정이 얻어진다.

Description

테레프탈산의 제조 방법 및 테레프탈산{METHOD FOR PRODUCING TEREPHTHALIC ACID AND TEREPHTHALIC ACID}

본 발명은 테레프탈산의 제조 방법에 관한 것으로, 자세하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르의 제조 원료로서 적합한 테레프탈산의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그 제조 방법을 이용하여 제조된 입도 분포가 좁은 테레프탈산에 관한 것이다.

파라크실렌의 산화에 의해 얻어지는 조(粗)테레프탈산 중에는 통상 4-카르복시벤즈알데히드 ("4CBA"로 약기하여 나타낸다)를 비롯한 각종 불순물이 비교적 다량으로 포함되어 있으며, 이것을 정제한 후에, 폴리에스테르의 원료로서 사용하고 있다.

이러한 조테레프탈산의 정제 방법으로는 조테레프탈산을 수성 매체에 용해시켜, 고압·고온하, 백금족 금속 촉매와 접촉시켜서 정제하는 방법이 공지되어 있으며 (예를 들면, 일본국 특개평 6-329583호 공보), 몇개의 방법이 알려져 있다.

파라크실렌의 산화 반응으로는 통상 파라크실렌을 아세트산 용매 중, 예를 들면, 코발트, 망간 및 브롬을 포함하는 촉매의 존재하, 170∼230℃의 온도 조건하에서 분자상 산소와 반응시키는 방법이 채용된다. 이 방법에 의해 얻어지는 테레 프탈산은 불순물로서 4-카르복시벤즈알데히드를 통상 중량 기준으로 1000∼10000 ppm 함유하고 있다. 이 테레프탈산을 물과 혼합하여, 10∼40 중량％의 슬러리로 한다. 다음에, 이 슬러리는 승압 펌프에 의해 반응 압력보다 약간 높은 압력까지 가압되어, 가열 용해 공정으로 보내져서 테레프탈산 수용액으로 된다.

이 테레프탈산 수용액을 백금족 금속을 포함하는 촉매를 충전한 탑형 반응기에 통과시킨다. 백금족 금속을 포함하는 촉매로는 팔라듐, 루테늄, 로듐, 오스뮴, 이리듐, 백금 등, 또는 이들의 금속 산화물이 사용된다. 이들의 금속 또는 금속 산화물은 그대로 촉매로서 사용할 수도 있지만, 테레프탈산 수용액에 불용성인, 예를 들면 활성탄과 같은 담체에 담지시켜서 사용된다.

백금족 금속 촉매에 의한 테레프탈산의 정제는 단지 테레프탈산 수용액을 촉매와 접촉시키는 것만으로도 행할 수 있지만, 환원제의 존재하에 행하는 것이 유리하다. 통상은 환원제로서 수소를 사용하고, 테레프탈산 수용액과 수소 가스를 반응기에 공급하여, 220∼320℃, 바람직하게는 260∼300℃의 온도 조건하에 촉매와 접촉시킨다. 수소 가스는 테레프탈산 수용액 1000 kg에 대하여 0.05∼10 N㎥, 바람직하게는 0.1∼3 N㎥의 비율로 공급하면 된다.

정제 공정을 거친 테레프탈산은 결정화 공정에 보내져서, 방압 냉각에 의해 테레프탈산을 결정화한다. 결정화는 통상 다단으로 행하고, 최종적으로는 테레프탈산의 대부분이 석출하는 온도까지 냉각하고, 생성한 결정은 원심분리 등에 의해 고액 분리한 후 건조한다. 주로, 평균 입경은 제 1 결정화조 및 제 2 결정화조의 결정화 온도, 평균 체류 시간을 조정함으로써 결정되고, 통상 50∼150 ㎛의 고순도 테레프탈산을 얻는다.

종래의 테레프탈산의 제조에 적용하는 결정화 장치로서, 도 4에 도시하는 바와 같이 결정화조 (a)의 중앙부에, 회전축 (b)을, 그 하단과 상기 결정화조 (a)의 내저면 사이에 소정 거리의 간극을 두도록 늘어뜨려 설치하고, 상기 회전축 (b)의 하단부에 예를 들면 경사 패들형 터빈 날개 등의 교반 날개 (c)를 장착함과 동시에, 상기 결정화조 (a)의 내측면에 배플판 (d)을 설치한 장치, 또는 도 5에 도시하는 바와 같이 결정화조 (e)의 중앙부에, 회전축 (f)을, 그 하단과 상기 결정화조 (e)의 내저면 사이에 소정 거리의 간극을 두도록 늘어뜨려 설치하고, 상기 회전축 (f)의 하단부에 경사 패들 날개 등의 교반 날개 (g)를 장착함과 동시에, 상기 결정화조 (e)의 내측면에 배플판 (d)을 설치하고, 또한 상기 교반 날개 (g)의 선단 근방에 충돌판 (h)을 설치한 장치가 알려져 있다.

종래의 결정화 장치에 있어서는 교반 날개의 회전에 의해 교반 날개의 선단부에 테레프탈산의 수용액의 회전 유동이 생기고, 그 결과 교반 날개 중앙부의 결정화조 내저면의 중앙부에 슬러리가 정체하여 클로깅 등의 문제가 있었다.

한편, 최근, 테레프탈산과 글리콜류와 직접 반응시키는 소위 직접 중합법에 의해 폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트를 제조하는 방법이 행해지고 있다. 상기 직접 중합법에 있어서, 테레프탈산은 에틸렌글리콜 등의 글리콜류와 혼합하여 슬러리 상태로 반응계에 보내져서, 반응에 제공된다. 이 때의 프로세스에 있어서, 테레프탈산 입자의 입경 분포나 평균 입자 직경의 값에 의해, 테레프탈산의 핸들링, 수송, 에틸렌글리콜류와의 혼합성 및 반응 균일성에 크게 영향을 준 다.

일반적으로는 대입경에서 소입경 범위까지 광범위한 입도 분포를 갖는 쪽이 에틸렌글리콜류와의 슬러리 특성이 향상하는 경향이 있고, 에틸렌글리콜과의 혼합성에 적합하며, 평균 입경으로는 통상 50∼150 ㎛의 범위이다. 또한, 역으로 입경이 250 ㎛를 넘는 것과 같은 대입경 입자의 비율이 지나치게 증가하면, 직접 중합법 시에 테레프탈산이 미반응분으로서 잔존하기 쉽고, 그 결과로서 반응 시간을 길게 할 필요가 생기고, 부생물이 증가하는 등의 문제가 있는 것이 판명되었다. 한편, 50 ㎛ 미만인 것과 같은 미분의 비율이 지나치게 증가하면, 제품의 핸들링이나 수송에 시간을 요하는 바와 같은 문제가 있는 것이 판명되었다.

따라서, 테레프탈산의 핸들링, 수송, 에틸렌글리콜류와의 혼합성 및 반응 균일성 모두를 만족하는 테레프탈산의 제조는 곤란하고, 테레프탈산과 글리콜류와 직접 반응시키는 소위 직접 중합법 설비의 장치, 규모, 운전 방법에 따라 요구되는 품질이 다른 경우가 있다.

[발명의 개시]

본 발명은 결정화조 내저면 중앙부에 발생하는 슬러리의 정체를 방지함으로써, 테레프탈산을 효율적으로 얻고, 또한 요구되는 테레프탈산 입자의 입도 분포를 직접 결정화조에서 구분하여 제조하는 것이 가능한 테레프탈산의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한 그 제조 방법을 이용하여 제조된 입도 분포가 좁은 테레프탈산을 제공한다.

본 발명은 예를 들면 이하의 방법을 제공한다.

(1) 테레프탈산의 수성 용액으로부터 테레프탈산을 결정화할 때에, 교반 날개를 내저면에 근접시킨 교반기를 설치함과 동시에, 결정화조의 내측면에 상하 방향으로 뻗은 배플판을 설치한 결정화 장치를 이용하는 테레프탈산의 제조 방법.

(2) 상기 교반 날개의 형상은 상기 결정화조의 중앙부측에서 상하 방향의 길이가 길고, 상기 결정화조의 주변부를 향함에 따라 상하 방향의 길이가 서서히 짧아지는 판상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 테레프탈산의 제조 방법.

(3) 상기 결정화조에 접속하는 테레프탈산의 수성 용액의 유입관의 개구를, 상기 결정화조 내의 상방향을 향해 형성한 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 테레프탈산의 제조 방법.

(4) 상기 교반 날개의 하단과 상기 결정화조의 내저면 사이의 클리어런스 (c)와 상기 교반 날개의 날개 직경 (R)의 비 (c/R)가 0.005∼0.10의 범위인 상기(1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 테레프탈산의 제조 방법.

(5) 직렬로 접속되어 있는 복수 개의 결정화조로 이루어지고, 또한 교반 날개를 내저면에 근접시킨 교반기를 갖는 동시에 결정화조의 내측면에 상하 방향으로 뻗은 배플판을 설치한 결정화조에서, 테레프탈산의 전체 결정화량의 적어도 50 중량％를 결정화시키는 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 테레프탈산의 제조 방법.

(6) 제 1 결정화조의 교반 날개에 의한 교반 동력이 0.01∼10 ㎾/㎥인 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 테레프탈산의 제조 방법.

(7) 제 1 결정화조의 내경을 D 및 날개 직경을 R로 할 때, 교반 날개 직경 (R)이 (0.3∼0.8)D이고, 또한 날개의 형상이 중앙부측에서 상하 방향의 길이가 (0.1∼3.0)R, 또한 날개 선단부에서 상하 방향의 길이가 (0∼0.5)R인 복수 개의 교반 날개를 이용하는 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 기재된 테레프탈산의 제조 방법.

(8) 조테레프탈산을 수성 매체에 용해시켜, 260∼320℃의 온도 조건하, 백금족 금속 촉매와 접촉시켜서 정제하고, 상기 테레프탈산의 수성 용액으로부터 테레프탈산을 직렬로 접속한 복수의 결정화조에서 단계적으로 냉각하여 결정화할 때에, 제 1 결정화조에 있어서의 결정화 온도를 240∼260℃로 하고, 교반 날개로 교반 동력 0.01∼10 ㎾/㎥의 범위로 교반을 행하고, 이어서 제 2 결정화조에 있어서의 결정화 온도를 180∼230℃로 하고, 또한 이 결정화 온도를 제 1 결정화조의 결정화 온도보다 20∼60℃ 낮게 하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(7) 중 어느 하나에 기재된 테레프탈산의 제조 방법.

(9) 교반 동력을 변경하여 교반 날개의 회전수를 변경함으로써, 테레프탈산 입자의 입도 분포를 구분하여 제조하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(8) 중 어느 하나에 기재된 테레프탈산의 제조 방법.

(10) 평균 입경이 50∼150 ㎛이고, 그 표준편차가 30∼50인 것을 특징으로 하는 테레프탈산.

(11) 상기 (1)∼(9)에 기재된 어느 하나의 방법에 의해 제조된 평균 입경이 50∼150 ㎛이고, 그 표준편차가 30∼50인 것을 특징으로 하는 테레프탈산.

본 발명의 제 1 실시형태를 도 1에 따라 설명한다. 도 1은 결정화조 상부에 모터를 설치하고 있는 예이지만, 결정화조 저부에 설치해도 된다.

1은 결정화조를 나타내고, 상기 결정화조 (1) 내의 중앙부에 회전축 (2)을 늘어뜨려 설치하고, 상기 회전축 (2)의 하단부에 교반 날개 (3)를 장착했다.

여기에서, 상기 교반 날개 (3)의 복수 개의 각 날개체 (3a)는 상기 회전축 (2)에 근접하는 베이스부측 상하 방향의 폭이 크고, 선단측을 향함에 따라 이 폭이 서서히 작아지는 대략 사다리꼴 판상으로 형성되고, 각 날개체 (3a)는 그 하단이 상기 결정화조 (1)의 내저면에 근접하여 부착되어 있다.

즉, 결정화조의 내경을 D 및 날개 직경을 R로 할 때, 교반 날개 직경 (R)이 (0.3∼0.8)D, 바람직하게는 (0.4∼0.6)D이고, 또한 날개의 형상이 중앙부측에서 상하 방향의 길이가 (0.1∼3.0)R, 바람직하게는 (0.3∼0.7)R, 더욱 바람직하게는 (0.4∼0.6)R이며, 또한 날개 선단부에서 상하 방향의 길이가 (0∼0.5)R, 바람직하게는 (0.1∼0.3)R인 복수 개의 교반 날개를 사용하는 것을 특징으로 한다.

교반 날개의 하단과 상기 결정화조의 내저면 사이의 클리어런스 (c)와 상기 교반 날개의 날개 직경 (R)의 비 (c/R)는 0.005∼0.10의 범위이며, 바람직하게는 0.01∼0.05, 더욱 바람직하게는 0.01∼0.03의 범위이다.

또한, 상기 결정화조 (1)의 내측면에 상하 방향으로 뻗은 복수의 배플판 (4)을 고정하고 있고, 상기 배플판 (4)의 하단은 상기 결정화조 (1)의 내저면에 근접하고 있다.

직렬로 접속되어 있는 복수 개의 결정화조에서 테레프탈산을 제조할 경우에 는 교반 날개를 내저면에 근접시킨 교반기를 갖는 동시에 결정화조의 내측면에 상하 방향으로 뻗은 배플판을 설치한 결정화조에서, 테레프탈산의 전체 결정화량의 적어도 50 중량％、 바람직하게는 70 중량％ 이상을 결정화시키는 것이 바람직하다.

도 1 에 있어서, 5는 상기 결정화조 (1)에 접속한 테레프탈산의 수용액의 유입관, 6은 상기 결정화조 (1)에 접속한 이 수용액의 유출관을 나타낸다.

그래서, 모터 (도시되지 않음)의 구동에 의해 회전축 (2)을 구동 회전하여 하단이 결정화조 (1)의 내저면에 근접하는 교반 날개 (3)를 회전하면, 상기 결정화조 (1) 내의 테레프탈산 수용액은 상기 결정화조 (1)의 중앙 하방부에 있어서 베이스부측에서 상하 폭이 큰 각 날개체 (3a)에 의해 압압되면서 선단부를 향함에 따라서 상하 폭이 좁은 각 날개체 (3a)에 의해 결정화조 (1)의 내저면을 따라 집중적인 외방으로 향하는 흐름이 되고, 그 후 수용액은 하단이 상기 내저면에 근접한 배플판 (4)을 따라 빠른 속도의 상승류로 되고, 그 후 결정화조 (1)의 중심부를 향해 흘러 상기 중심부에서 하방류로 되어 순환류 (C)로 된다.

여기에서 운전 조건으로서, 결정화조 (1)의 교반 소요 동력이 0.01∼10 ㎾/㎥이 바람직하고, 0.1∼1.0 ㎾/㎥이 더 바람직하며, 상기 교반 소요 동력이 0.15∼0.7 ㎾/㎥의 범위에서 실시했다.

따라서, 수용액은 상기 결정화조 (1)의 내저면의 중앙부에서 슬러리로 되어 정체하는 일이 없어짐과 동시에, 상기 결정화조 (1)의 내측면의 근방의 주연부에서 빠른 속도의 상승류로 되어 불균일한 결정화가 일어나지 않고, 균일한 입경의 결정 이 효율적으로 얻어진다.

그리고, 상술한 바와 같이 슬러리로서의 정체가 없으므로, 교반 날개 (3)를 저속 회전해도 슬러리의 정체가 보이지 않고, 그래서 상기 교반 날개 (3)의 회전수를 넓은 범위에서 제어가능하게 되고, 따라서 정체 시간이나 분급 효과의 컨트롤을 가능하게 하여, 균일한 입경 분포 또는 입경이 다양한 분포를 갖는 결정의 인위적인 제조가 가능하게 된다.

예를 들면, 평균 입경이 50∼150 ㎛, 바람직하게는 80∼110 ㎛의 범위이고, 그 표준편차가 30∼50인 것과 같은 좁은 입도 분포를 갖는 테레프탈산을 얻을 수 있다. 예를 들면 그 경우, 교반 동력은 0.01∼10 ㎾/㎥, 바람직하게는 0.1∼1.0 ㎾/㎥이다.

표준편차는 이하의 식에 의해 구해진다. 즉, 평균값 (X), 표준편차 (s), 대표값 (X₀), 구간 폭 (h), 도수 (f), 데이터수 (N), u=(X-X₀)/h로 할 때,

평균값; X=X₀+∑(u×f)/N×h

표준편차; s=h×√(1/(N-1)×{Σ(u²×f)-(∑uf)²/N})로 된다.

또한, 이 실시형태에 있어서는 6개의 날개체 (3a)로 교반 날개 (3)를 형성한 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고 2개 이상의 복수 개의 날개체 (3a)로 형성해도 된다.

또한, 조테레프탈산을 수성 매체에 용해시켜, 260∼320℃의 온도 조건하, 백금족 금속 촉매와 접촉시켜서 정제하고, 상기 테레프탈산의 수성 용액으로부터 테 레프탈산을 직렬로 접속한 복수의 결정화조에서 단계적으로 냉각하여 결정화할 때에, 제 1 결정화조에 있어서의 결정화 온도를 240∼260℃로 하고, 교반 날개로 교반 동력 0.01∼10 ㎾/㎥의 범위에서 교반을 행하고, 이어서 제 2 결정화조에 있어서의 결정화 온도를 180∼230℃로 하는 테레프탈산의 제조 방법이 바람직하다.

이 경우, 교반 동력을 변경함으로써 제 2 결정화조에 있어서의 결정화 온도를 제 1 결정화조의 결정화 온도보다 20∼60℃ 낮게 하고, 제 2 결정화조에 있어서의 결정화 온도를 180∼230℃로 하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내고, 상기 실시형태에 있어서는 상기 제 1 실시형태의 결정화조 (1)에 있어서의 유입관 (5)의 선단부를, 상기 결정화조 (1) 내에서 상방으로 구부려서 꺾어 형성하여 상기 유입관 (5)의 개구 (5a)를 상방을 향해 형성함과 동시에, 유출관 (6)도 선단부를 상기 결정화조 (1) 내에서 상방으로 구부려서 꺾어 형성하여, 상기 유출관 (6)의 개구 (6a)를 상방을 향해 형성했다.

그래서, 테레프탈산 수용액은 유입관 (5)의 개구 (5a)로부터 결정화조 (1) 내의 주변에서 상방으로 흐르는 용액 중에 상방을 향해 유입하여 베이퍼 (vapor)가 직접 날개에 휘감기지 않으므로, 교반 날개 (3)에 있어서의 수용액의 토출 효율이 저하하지 않고, 또한 유출관 (6)의 개구 (6a)도 상방을 향하고 있으므로, 결정화조 (1) 내의 주변부에서 상승하는 수용액이 직접 유입 배출하지 않고 체류시간을 길게 하는 것이 가능함과 동시에, 개구 (6a)의 상방에 이른 수용액 중에서 결정화한 결정이 아래로 흘러 상기 개구 (6a)에 유입하여 배출관 (6)으로부터 배출한다. 그리 하여, 소정의 입경 이상의 균일한 결정이 얻어진다.

도 3은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내고, 이 실시형태에 있어서는 상기 제 1 실시형태에서의 유입관 (5)의 선단부를 상기 결정화조 (1) 내에서 상방으로 구부려서 꺾어 형성하여, 상기 유입관 (5)의 개구 (5a)를 상방을 향해 형성함과 동시에, 상기 개구 (5a)의 상방에 역원추상 흐름 분산체 (5b)을 설치하고, 또한 유출관 (6)의 선단부를 하방으로 구부려서 꺾어 형성하여, 상기 선단부의 단면을 폐쇄함과 동시에 상기 선단부의 측면에서 상기 결정화조 (1)의 내측면에 대향하는 방향으로 개구 (6b)를 형성했다.

그리하여, 테레프탈산의 수용액은 유입관 (5)의 개구 (5a)로부터 상방으로 유출 후에 역원추상 흐름 분산체 (5b)에 의해 분산되고, 결정화조 (1) 내의 수용액 중에 분산하여 유입하므로, 베이퍼의 날개로의 휘감김을 방지하여, 교반 날개 (3)에 의한 수용액의 토출 효율이 향상됨과 동시에, 유입하는 에너지를 이용한 초기 분산 작용을 얻을 수 있다. 또한, 유출관 (6)의 개구 (6b)는 결정화조 (1)의 내저면의 주변부에서 결정화된 입자가 수용액과 함께 상승하는 것과 상승하지 않는 것의 분급하는 위치에 존재하므로, 소정의 입경 이상의 결정 입자를 상기 개구 (6b)에서 확실하게 부압 흡인한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제 2 실시형태의 주요부의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제 3 실시형태의 주요부의 단면도이다.

도 4는 종래의 제조 장치의 일례의 단면도이다.

도 5는 종래의 제조 장치의 다른 예의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제조 장치와 종래의 제조 장치의 결정화조 내에서의 교반 동력과 테레프탈산의 입도 분포의 관계를 나타내는 그래프다.

< 부호의 설명 >

1: 결정화조 2: 회전축

3: 교반 날개 3a: 날개체

4: 배플판 5: 유입관

5a: 개구 5b: 흐름 분산체

6: 유출관 6a; 6b: 개구

a: 교반조 b: 회전축

c: 교반 날개 d: 배플판

e: 결정화조 f: 회전축

g: 교반 날개 h: 충돌판

i: 유입관 j: 유출관

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 실시예에 따라 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

본 발명자가 상술한 전자의 종래의 제조 장치와, 본 발명의 제3 실시형태의 제조 장치에 대하여 연속 운전했을 때의 실험을, 구체적으로 설명한다.

입경 분포가 74∼149 ㎛인 고순도 테레프탈산의 수(水) 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 용해조에서 가압하여 220℃에서 완전히 용해시킨 테레프탈산 수용액으로부터, 동일한 용량의 3직렬로 연결시킨 결정화조를 이용하여 결정화를 행했다.

이 경우, 제 1 결정화조의 내경을 D 및 날개 직경을 R로 할 때, 교반 날개 직경 (R)이 0.5D이고, 또한 날개의 형상이 중앙부측에서 상하 방향의 길이가 0.5R, 또한 날개 선단부에서 상하 방향의 길이가 0.15R로 이루어지는 6개의 날개로 구성되는 교반 날개를 이용했다. 교반 날개의 하단과 결정화조의 내저면 사이의 클리어런스 (c)와 교반 날개의 날개 직경 (R)의 비 (c/R)는 0.02이었다. 또한, 회전수가 변경가능하고 0.2 및 0.7 ㎾/㎥에서 결정화를 행했다. 한편, 제 2 결정화조로는 4개 날개의 경사 패들 날개를 갖는 교반 날개를 교반 동력 0.7 ㎾/㎥로 일정하게 사용했다.

제 1 결정화조 및 제 2 결정화조의 온도는 테레프탈산 전체 석출량의 각각 약 70 중량％, 약 99 중량％가 석출하도록 제 1 결정화조 온도 160℃, 제 2 결정화조 온도 120℃로 되도록 관리하고, 제 3 결정화조는 100℃로 되도록 온도 관리를 행했다.

테레프탈산 입자에 관한 물성 시험의 결과를 나타낸다. 도 6 에 있어서, 실시예와 비교예의 차이점은 비교예에서는 날개 직경이 0.5D 되는 경사 패들 날개를 사용한 것이며, 그 밖의 운전 조건은 모두 실시예와 동일하다. 또한, 입경은 레이저 회절ㆍ산란식 입도 분포 측정 장치를 사용했다.

교반 동력이 0.2 ㎾/㎥인 때의 평균 입경은 190.7 ㎛이며, 표준편차는 61.1이었다. 또한, 교반 동력을 0.7 ㎾/㎥로 했을 때의 평균 입경은 134 ㎛이며, 표준편차는 46.9로 입도 분포가 좁은 테레프탈산이 얻어졌다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 테레프탈산의 결정을 효율적으로 얻을 수 있고, 또한 결정의 입경의 컨트롤도 가능하게 되는 효과를 갖는다.

Claims

테레프탈산의 수성 용액으로부터 테레프탈산을 결정화할 때에, 교반 날개를 내저면에 근접시킨 교반기를 설치함과 동시에, 결정화조의 내측면에 상하 방향으로 뻗은 배플판을 설치한 결정화 장치를 이용하는 테레프탈산의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 교반 날개의 형상은 상기 결정화조의 중앙부측에서 상하 방향의 길이가 길고, 상기 결정화조의 주변부를 향함에 따라 상하 방향의 길이가 서서히 짧아지는 판상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 테레프탈산의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 결정화조에 접속하는 테레프탈산의 수성 용액의 유입관의 개구를, 상기 결정화조 내의 상방향을 향해 형성한 것을 특징으로 하는 테레프탈산의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교반 날개의 하단과 상기 결정화조의 내저면 사이의 클리어런스 (c)와 상기 교반 날개의 날개 직경 (R)의 비 (c/R)가 0.005∼0.10의 범위인 테레프탈산의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 직렬로 접속되어 있는 복수 개의 결정화조로 이루어지고, 또한 교반 날개를 내저면에 근접시킨 교반기를 갖는 동시에 결정화조의 내측면에 상하 방향으로 뻗은 배플판을 설치한 결정화조에서, 테레프탈산의 전체 결정화량의 적어도 50 중량％를 결정화시키는 것을 특징으로 하는 테레프탈산의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 결정화조의 교반 날개에 의한 교반 동력이 0.01∼10 ㎾/㎥인 것을 특징으로 하는 테레프탈산의 제조 방법.
제 2 항에 있어서, 제 1 결정화조의 내경을 D 및 날개 직경을 R로 할 때, 교반 날개 직경 (R)이 (0.3∼0.8)D이고, 또한 날개의 형상이 중앙부측에서 상하 방향의 길이가 (0.1∼3.0)R, 또한 날개 선단부에서 상하 방향의 길이가 (0∼0.5)R인 복수 개의 교반 날개를 이용하는 것을 특징으로 하는 테레프탈산의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 조(粗)테레프탈산을 수성 매체에 용해시켜, 260∼320℃의 온도 조건하, 백금족 금속 촉매와 접촉시켜서 정제하고, 상기 테레프탈산의 수성 용액으로부터 테레프탈산을 직렬로 접속한 복수의 결정화조에서 단계적으로 냉각하여 결정화할 때에, 제 1 결정화조에 있어서의 결정화 온도를 240∼260℃로 하고, 교반 날개로 교반 동력 0.01∼10 ㎾/㎥의 범위에서 교반을 행하고, 이어서 제 2 결정화조에 있어서의 결정화 온도를 180∼230℃로 하고, 또한 이 결정화 온도를 제 1 결정화조의 결정화 온도보다 20∼60℃ 낮게 하는 것을 특징으로 하는 테레프탈산의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 교반 동력을 변경하여 교반 날개의 회전수를 변경함으로써, 테레프탈산 입자의 입도 분포를 구분하여 제조하는 것을 특징으로 하는 테레프탈산의 제조 방법.
평균 입경이 50∼150 ㎛이고, 그 표준편차가 30∼50인 것을 특징으로 하는 테레프탈산.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 평균 입경이 50∼150 ㎛이고, 그 표준편차가 30∼50인 것을 특징으로 하는 테레프탈산.