KR20070022330A - 테레프탈산 여액 처리를 위한 개선된 여액 제조 방법 - Google Patents

Abstract

a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고, b. 상기 조질 스트림에 새로운 용매 공급물을 가하지 않으면서, 상기 조질 스트림으로부터 용매, 촉매 및 하나 이상의 불순물의 일부를 분리시켜, bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 조성물 및 bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킴을 포함하는 테레프탈산의 제조 방법을 제공한다. 상기 방법은 모액 스트림 중의 보다 큰 농도의 불순물 및/또는 촉매를 제거하고/하거나 모액 스트림을 감소된 유량으로 불순물 제거 및/또는 촉매 회수 공정에 공급하여, 상기와 같은 공정에 필요한 장비의 크기를 감소시키는 이점을 갖는다.

Description

테레프탈산 여액 처리를 위한 개선된 여액 제조 방법{IMPROVED FILTRATE PREPARATION PROCESS FOR TEREPHTHALIC ACID FILTRATE TREATMENT}

본 발명은 테레프탈산의 제조를 위한 설비 및 방법에 관한 것이다.

테레프탈산은 파라-자일렌을 아세트산을 포함하는 Co/Mn 촉매 함유 용매 중에서 테레프탈산으로 산화시킴으로써 생성된다. 상기 산화 후에, 테레프탈산을 부산물 및 촉매 함유 액체 반응 매질로부터 조질 고체로서 분리시키고 새로운 아세트산을 포함하는 액체에 현탁시킨다. 상기 현탁된 고체를 먼저 모액으로서 수득된 상기 오염된 아세트산 용액으로부터 분리시킨다. 그 후에, 상기 용해성 부산물을 추출 및 여과에 의해 분리시키고 제거하고 상기 회수된 아세트산 용액 및 촉매를 다시 한번 상기 산화 공정으로 재순환시킨다. 새로운 용매 중에 현탁된 상기 테레프탈산 생성물을 재 산화 및 결정화 공정에 공급한다. 그 후에, 상기 결정성 생성물을 탈수시키고 건조시킨다.

테레프탈산을 액체 반응 매질로부터 조질 고체로서 분리시키는 것은 통상적으로 원심분리기에서 수행한다. 이 공정에서, 고체로서 형성된 상기 테레프탈산 을, 한편으로 상기 아세트산 용액 중에 용해된 촉매를 회수하고 다른 한편으로 착색을 유발하는 물질로서 최종 생성물 중의 원치않는 부산물을 제거하기 위해서 아세트산 용액으로부터 분리시킨다. 대개는, 수직 샤프트 및 선행 회전 필터가 있는 세척 원심분리기를 사용하며 상기는 가능한 덩어리 형성으로 인한 상기 원심분리기의 회전 노즐의 막힘을 방지하는 것으로 추정된다. 로드된 아세트산 용액을 깨끗한 아세트산에 의해 액체 대체하는 것은 상기 세척 원심분리기에서 수행된다. 감소된 촉매 및 불순물을 갖는 테레프탈산은 상기 원심분리기를 나와 하부 탱크에 도달한다. 상기 공급 스트림의 고체 비율 및 전형적으로는 상기 하부 탱크로부터 정제된 테레프탈산 스트림의 고체 비율은 크기 및 양이 대략 30 중량%로 대충 동일하다. 상기 조질 테레프탈산 스트림으로부터의 아세트산, 세척 아세트산, 촉매 및 불순물로 구성된 모액 조성물은 상기 세척 원심분리기를 나와 모액으로서 상기 촉매의 회수 및 불순물의 제거를 위한 상부 탱크에 도달한다. 촉매 회수 및/또는 불순물 제거를 예를 들어 비 제한적으로 여과, 증류 및 추출과 같은 공정 단계에 의해 수행할 수 있다. 상기 회수된 아세트산 용액 및 촉매를 산화 공정으로 재순환시킨다.

모액 조성물로부터의 불순물 및 촉매의 제거 효율을 개선시키는 것이 바람직할 것이다. 본 발명자들은 모액 조성물 중의 촉매 및 불순물을 효율적으로 제거하는 것에 관한 문제점이 상기 조성물 자체의 성질 및 상기 모액 스트림의 유량 모두에 있음을 발견하였다. 즉, 본 발명자들은 상기 조성물의 유량 및 성질이 상기 모액으로부터 촉매 및 불순물을 제거하는 효율에 영향을 미치는 중요한 인자들임을 발견하였다.

발명의 요약

본 발명자들은 모액 조성물의 유량의 변화 및/또는 모액 조성의 변화가 상기 모액 조성물로부터 촉매 및 불순물을 제거하는 효율을 개선시킴을 발견하였다. 본 발명자들은 또한 상기 모액 조성과 상기 모액 조성물의 유량을 동시에 변화시키는 용액을 제공하였다. 본 발명에 이르러 a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고, b. 상기 조질 스트림에 새로운 아세트산 공급물을 가하지 않으면서, 상기 조질 스트림으로부터 용매, 촉매 및 하나 이상의 불순물의 일부를 분리시켜 bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 스트림 및 bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킴으로써 테레프탈산을 제조하는 방법을 제공하며, 이때 상기 모액 스트림 중의 모든 촉매 성분들의 농도는 상기 모액 스트림 중의 모든 액체 중량을 기준으로 1000 ppm 이상이다.

또 다른 실시태양에서, 상기 모액 스트림의 질량 유량은 통상적인 공정에서 생성된 것보다 더 작다. 이 실시태양에서, a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고; b. 상기 스트림을 분리 장치, 예를 들어 원심분리기 또는 필터, 바람직하게는 원심분리기 또는 필터에 제 1 유량으로 공급하고, (bi) 용매, 촉매 및 불순물을 포함하는 모액 스트림을 제 2 유량으로 생성시키고, (bii) 상기 분리 장치에 공급된 조질 테레프 탈산 스트림 중의 고체 함량에 비해 조질 테레프탈산 고체가, 바람직하게는 25% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 농축된 탈수된 조질 테레프탈산 스트림을 생성시키기에 유효한 조건 하에서 분리시키며, 이때 상기 제 2 유량은 하기 관계식을 만족한다:

제 2 유량 = Q x 제 1 유량(이때 Q는 0.2 내지 0.8의 수이다).

세 번째 실시태양에서, 테레프탈산을 a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고, b. 상기 조질 스트림을 제 1 유량으로 분리 장치에 공급하고 상기 분리 장치에서 상기 조질 스트림으로부터 용매, 촉매 및 하나 이상의 불순물의 일부를 분리시켜, bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 스트림을 제 2 유량으로 형성시키고, bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킴으로써 제조하며, 이때 상기 모액 스트림 중의 모든 촉매 성분들의 농도는 상기 모액 스트림 중의 모든 액체의 중량을 기준으로 1000 ppm 이상이고, 상기 제 2 유량은 하기 관계식을 만족한다:

제 2 유량 = Q x 제 1 유량(이때 Q는 0.2 내지 0.8의 수이다).

더욱 또 다른 실시태양에서, a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고, b. 상기 조질 스트림에 새로운 아세트산 공급물을 가하지 않으면서, 상기 조질 스트림으로부터 용매 및 촉매의 일부를 50 내지 200 ℃ 범위의 온도 및 30 내지 200 psig 범위의 압력 하에 서 1 분 이내에 분리시켜, bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 스트림 및 bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킴을 포함하는 테레프탈산의 제조 방법을 제공한다.

도 1은 조질 테레프탈산의 통상적인 제조 및 정제 방법에 대한 공정 흐름도를 나타낸다.

도 2는 수평으로 배향된 디켄터(decanter) 원심분리기를 사용하는 테레프탈산의 제조 및 정제에 대한 공정 흐름도를 나타낸다.

도 3은 디켄터 원심분리기를 통상적인 세척 원반 원심분리기와 비교시, 모액 중의 불순물의 하류 농축 효과를 나타낸다.

본 발명을 본 발명에서 언급한 첨부된 도면 및 본 발명에 제공한 실시예를 포함하여, 본 발명의 하기 상세한 설명을 참고로 보다 쉽게 이해할 수 있다.

본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 사용된 바와 같이, 단일 형태는 내용상 달리 분명히 지적하지 않는 한 복수의 지시대상을 포함함에 또한 주의한다. 예를 들어, 하나의 스트림을 가공함에 대한 언급은 다수 스트림의 가공을 포함함을 의미한다.

"포함하는" 또는 "함유하는"은 적어도 지명된 성분 또는 지명된 공정 매개변수, 또는 지명된 장치가 존재하는 장치 및 공정이어야 하지만, 다른 성분, 공정 매개변수 또는 장비와 같은 다른 것들이 지명된 것과 동일한 기능을 갖는다 하더라도 상기 다른 성분, 공정 매개변수 또는 장비의 존재를 배제하지 않음을 의미한다. 더욱이, "포함하는"이란 어구는 공정 단계 또는 장비를 지명된 임의의 단계 또는 장비의 앞, 뒤, 또는 이들 사이에 삽입하거나 사용할 가능성도 열어둔다.

본 명세서 및 청구의 범위 전체를 통해 사용된 바와 같이, 스트림을 지명된 용기에 공급하거나 또는 하나의 지명된 용기에서부터 또 다른 지명된 용기로 공급하는 것은 상기 공급을 직접 공급, 중재 공정 단계 및 장치로 제한하지 않으며, 상기 스트림 조성물을 도중에 지명된 용기로 변경시킬 가능성도 배제하지 않는다. 예를 들어, 조질 테레프탈산 스트림을 청구된 공정에 사용되는 분리 용기에 도달하기 전에 하부 탱크, 하나 이상의 산화-후 반응기 및/또는 하나 이상의 결정화기 중 임의의 하나 또는 이들의 조합을 통해 공급할 수 있다.

범위는 서술된 범위 사이의 임의의 정수 및 그의 분수를 포함하며, 서술된 범위의 종점을 포함한다. 범위가 특정 수 이상이라는 서술은 서술된 것보다 큰 수를 포함한다. 범위가 특정 수 이하라는 서술은 서술된 것보다 작은 수를 포함한다.

본 발명의 방법은 세척 분리 장치로부터의 모액 흐름에 비해 분리 장치로부터 더 작은 유량 및 더 작은 질량(고체 및 액체)을 갖는 모액 스트림을 생성시키며, 이에 의해 동등한 모액 스트림 유량으로 상기 모액 스트림으로부터 촉매 및 불순물의 필적할만한 제거/회수 또는 증가된 제거/회수에 대해 보다 작은 장비의 사용이 허용된다.

통상적인 방법에서, 새로운 용매 공급물은 세척 매질(예를 들어 아세트산)에 의해 희석되는 모액 조성물을 생성시키기 위해 세척 원반 원심분리기에서 세척 매질로서 사용된다. 세척 분리 장치는 조질 테레프탈산 고체로부터 촉매의 일부 및 불순물을 분리시키기 위해 상기 장치에 공급되는 아세트산과 같은 세척 매질을 사용한다. 그 결과 높은 유량을 갖는 모액 스트림이 생성되며, 이는 저 농도의 촉매 성분을 갖는 모액 스트림 및/또는 질량 흐름을 처리하기 위해 보다 큰 크기의 하부 정제 및/또는 회수 장비를 사용할 것을 요한다. 본 발명의 방법에서,

a. 동일한 질량 흐름에서 세척 원반 원심분리기로부터 모액 스트림으로서 보다 농축된 촉매 및/또는 불순물, 또는

b. 동일한 촉매 및/또는 불순물 농도에서 세척 원반 원심분리기로부터의 모액 스트림에 비해 훨씬 더 작은 질량 흐름을 갖거나, 또는

c. a)와 b)의 조합인 모액 조성물을 제조한다.

상기 결과는 상기 분리 공정에 세척 스트림의 사용 량을 감소시키고 바람직하게는 제거하며, 상기 분리 장치의 작동 매개변수를 조절하고, 사용되는 분리 장치를 적합하게 선택함으로써 성취된다.

하나의 실시태양에서, 테레프탈산을

a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고,

b. 상기 조질 스트림에 새로운 아세트산 공급물을 가하지 않으면서, 상기 조질 스트림으로부터 용매, 촉매 및 하나 이상의 불순물의 일부를 분리시켜

bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 스트림 및

bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물

을 형성시킴으로써 제조하며, 이때 상기 모액 스트림 중의 모든 촉매 성분들의 농도는 상기 모액 스트림 중의 모든 액체의 중량을 기준으로 1000 ppm 이상이다. 한편으로, 상기 모액 스트림 중의 모든 불순물의 농도는 500 이상이다. 상기 어느 경우든, 모든 촉매 성분 및/또는 불순물의 농도는 예를 들어 플래시 용기에서와 같이 추가의 가공 없이 분리 장치로부터 방출될 때 1300 이상, 또는 1700 이상이다.

또 다른 실시태양에서, 상기 모액 스트림의 질량 유량은 통상적인 방법에서 생성되는 것보다 적다. 이 실시태양에서:

a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고;

b. 상기 스트림을 분리 장치, 예를 들어 원심분리기 또는 필터, 바람직하게는 원심분리기 또는 필터에 제 1 유량으로 공급하고

(bi) 용매, 촉매 및 불순물을 포함하는 모액 스트림을 제 2 유량으로 생성시키고,

(bii) 상기 분리 장치에 공급된 조질 테레프탈산 스트림 중의 고체 함량에 비해 조질 테레프탈산 고체가, 바람직하게는 25% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 농축된 탈수된 조질 테레프탈산 스트림을 생성시키기에 유효한 조건 하에서 분리시키며, 이때 상기 제 2 유량은 하기 관계식을 만족한다:

제 2 유량 = Q x 제 1 유량(이때 Q는 0.2 내지 0.8의 수이다).

상기 모액 스트림을 가공하는데 사용되는 정제 장비의 크기를 감소시키는 것이 바람직하므로, Q는 바람직하게는 0.7 이하, 또는 0.6 이하이다.

세 번째 실시태양에서, 촉매 및/또는 불순물이 모두 농축되고 분리 장치에 공급되는 조질 스트림의 제 1 유량에 비해 적은 제 2 유량을 갖는 모액 스트림을 생성시키기 위해 상기 처음 두 실시태양의 조합을 제공한다. 본 발명의 상기 세 번째 실시태양에서, 테레프탈산을

a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고,

b. 상기 조질 스트림을 제 1 유량으로 분리 장치에 공급하고 상기 분리 장치에서 상기 조질 스트림으로부터 용매, 촉매 및 하나 이상의 불순물의 일부를 분리시켜

bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 스트림을 제 2 유량으로 형성시키고;

bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킴으로써 제조하며, 이때 상기 모액 스트림 중의 모든 촉매 성분들의 농도는 상기 모액 스트림 중의 모든 액체의 중량을 기준으로 1000 ppm 이상이고, 상기 제 2 유량은 하기 관계식을 만족한다:

제 2 유량 = Q x 제 1 유량(이때 Q는 0.2 내지 0.8의 수이다).

상기 각각의 실시태양들에서, 본 발명은 촉매 및 불순물이 보다 농축된 모액 조성물을 공급하거나; 상기 하부 장비의 크기 및 범위를 감소시키거나; 또는 이둘 모두에 의해 보다 유효한 하부 촉매/불순물 제거 공정을 실현한다.

상기 분리 장치 내에서 농축된 탈수된 스트림 및 보다 농축되고/되거나 보다 낮은 질량 흐름 모액 스트림을 생성시키기에 유효한 공정 조건은 50 내지 200 ℃ 범위의 온도에서 상기 분리를 수행하는 것이다. 바람직하게는, 상기 분리 장치에서 조질 테레프탈산 스트림의 온도 또는 상기 분리 장치 중의 조질 테레프탈산 스트림에 적용되는 온도는 1 차 산화 용기로부터 방출되는 조질 테레프탈산 스트림 온도의 ±30 ℃ 또는 ±15 ℃이다. 상기 분리 장치 내의 압력은 용매의 과도한 증발 및 불순물의 침전을 방지하기 위해서 30 내지 200 psig의 범위 이내이다.

산화 반응기로부터 방출되는 조질 스트림은 일반적으로는 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 함유한다. 상기 조질 스트림을 액체로부터 고체를 분리시키기 위한 수단에 직접 또는 간접 공급하고, 이어서 원심분리기로 공급되는 조질 테레프탈산 스트림 중의 고체 함량에 비해 조질 테레프탈산 고체가 농축된 탈수된 조질 테레프탈산 스트림으로서 분리 수단으로부터 방출시킨다.

상기 나타낸 바와 같이, 상기 산화 반응기로부터 분리 장치로의 조질 테레프탈산 스트림 유출물의 공급은 직접적이거나 또는 다른 용기, 예를 들어 스트림 흐름의 진동을 고르게 하기 위한 홀딩 탱크를 통해 간접적일 수 있다. 더욱이, 조질 테레프탈산 스트림의 조성을 변화시키는 임의의 다른 장비를 상기 산화 반응기와 원심분리기 사이에 배치시킬 수 있다.

상기 산화 반응기로부터 방출되는 조질 테레프탈산 스트림은 실제로 고체 침전되거나 또는 용매에 용해되거나 또는 이 둘의 혼합물 형태일 수 있는 조질 테레프탈산 고체를 함유한다. 상기 서술된 고체 함량을 상기 스트림 중의 분석할 모든 조질 테레프탈산을 침전시킴으로써 측정할 수 있다. 상기 조질 테레프탈산 스트림은 또한 불순물을 함유한다. 불순물의 예로는 4-카복시 벤즈알데하이드, p-톨루엔산, 벤조산, 아이소-프탈산 및 플루오레논이 있다. 상기 조질 테레프탈산 스트림은 또한 촉매, 임의의 촉진제, 예를 들어 브롬, 및 용매를 함유한다.

상기 촉매 시스템은 지르코늄 원자, 니켈 원자, 망간 원자, 코발트 원자, 브롬 원자의 공급원 및/또는 피리딘의 공급원을 포함할 수 있다. 금속의 공급원을 금속 염, 예를 들어 금속의 니트레이트, 할라이드, 보레이트, 또는 상기 금속의 탄소수 2 내지 22의 지방족 또는 방향족 산의 양이온 염의 형태로 제공할 수 있다. 브롬 성분을 원소 브롬으로서, 결합된 형태로, 또는 음이온으로서 가할 수 있다. 브롬의 적합한 공급원은 브롬화 수소산, 브롬화 나트륨, 브롬화 암모늄, 브롬화 칼륨, 테트라브로모에탄, 브롬화 벤질, 4-브로모피리딘, 알파-브로모-p-톨루엔산, 및 브로모아세트산을 포함한다.

일반적으로, 산화 반응기 액체 상 중의 촉매 성분의 적합한 양(그의 화합물 중량은 아님)은 전체 결합된 금속 및 브롬 원자의 1000 내지 9000 ppm의 범위이나, 경우에 따라, 특히 산화 반응 온도가 변할 때 보다 많거나 적게 사용할 수 있다. 상기 촉매 성분들 각각의 중량은 상기 원자가 원소 형태이든 또는 이온 형태이든 간에 원자의 원자량을 기본으로 한다.

1 차 산화 반응기에서 액체 상 산화 반응을 일반적으로는 용매의 존재 하에서 수행한다. 적합한 용매로는 물 및 지방족 용매가 있다. 바람직한 지방족 용매는 비 제한적으로 C₂ 내지 C₆ 모노카복실산, 예를 들어 아세트산, 프로피온산, n-부티르산, 아이소부티르산, n-발레르산, 트라이메틸아세트산, 카프리오산, 및 이들의 혼합물의 수용액을 포함하는 지방족 카복실산이다. 바람직하게는, 상기 용매는 산화 반응 조건 하에서 상기를 상기 산화 반응기로부터 증기로서 취할 수 있도록 휘발성이다. 선택된 용매는 또한 상기 촉매 조성물을 반응 조건 하에서 용해시킬 수 있는 것이 바람직하다.

p-자일렌의 산화에 가장 통상으로 사용되는 용매는 전형적으로는 80 내지 99 중량%의 아세트산 농도를 갖는 아세트산 수용액이다. 특히 바람직한 실시태양에서, 상기 용매는 약 2.5 내지 약 15 중량%의 수 함량을 갖는 물과 아세트산의 혼합물을 포함한다. 상기 1 차 산화 반응기로 공급되는 용매의 일부를 상기 조질 테레프탈산 스트림을 분리시킨 후 상기 모액 스트림 중에 함유된 용매로부터 획득되는 재생 스트림으로부터 얻을 수 있다.

상기 산화 반응기로부터 방출되는 조질 테레프탈산 스트림을 제 1 유량으로 직접적으로, 또는 임의의 유형 또는 임의의 수의 용기, 예를 들어 하부 탱크, 산화-후 반응기 및/또는 결정화기를 통해 간접적으로 상기 분리 장치에 공급한다. 새로운 용매, 예를 들어 아세트산 공급물을 상기 분리 장치 중의 조질 테레프탈산 스트림에 첨가하지 않고, 용매(예를 들어 아세트산), 촉매 및 불순물의 일부를 상기 조질 스트림으로부터 분리시켜 상기 분리된 용매, 촉매 및 불순물을 포함하는 모액 조성물과, 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킨다. 상기 스트림으로부터 분리된 용매, 촉매 및 불순물의 특정 량은 제한되지 않지만, 한 단계로 가능한 한 상기 성분들의 회수를 최대화하고 상기 스트림을 한 단계로 효율적으로 정제시키기 위해서 다량의 상기 성분들을 모액 스트림 내로 분리시키는 것이 바람직하다.

상기 조질 테레프탈산 스트림을 분리시켜 촉매 및/또는 불순물이 매우 농축된 모액 스트림을 생성시키는 것이 바람직하다. 상기 모액 스트림 중의 촉매 농도는 상기 모액 스트림 중의 모든 액체의 중량에 대한 모든 촉매 성분의 중량을 기준으로 한다. 촉매 성분의 예로는 상기 성분의 원자량을 기준으로, 1 차 산화 반응기에 사용된 것으로서 상기 나타낸 촉매 성분들과 동일한 예이다. 상기 모액 스트림 중의 모든 촉매 성분의 농도는 바람직하게는 상기 분리 장치로부터 방출되는 모액 스트림 중의 모든 액체의 중량을 기준으로 1000 ppm 이상, 또는 1500 ppm 이상, 또는 2000 ppm 이상의 농축된 수준이다.

마찬가지로, 상기 모액 스트림 중의 모든 불순물의 농도는 1500 ppm 이상이다. 상기 불순물의 농도는 상기 분리 장치로부터 방출된 모액 스트림 중의 불순물의 화합물 중량을 기준으로 한다.

용매, 촉매 및 불순물의 나머지 부분을 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물은 조질 테레프탈산 고체의 농도가 풍부하다. 일부 용매는 상기 장비의 분리 한계로 인해 탈수된 테레프탈산 스트림 중에 잔류한다. 그러나, 상기 분리 공정의 결과로서, 상기 탈수된 조질 테레프탈산 스트림 중에는 상기 분리 장치로 공급된 조질 테레프탈산 스트림 중의 고체 농도에 비해 조질 테레프탈산 고체가 농축되어 있다. 바람직하게는, 상기 농축 정도는 25% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상, 훨씬 더 바람직하게는 100% 이상, 또는 150% 이상, 또는 200% 이상이다. 상기와 같이, 농축 정도를 하기에 따라 계산한다:

[(탈수된 스트림 중의 고체% - 조질 스트림 중의 고체%)/조질 스트림 중의 고체%] x 100

상기 분리 장치는 산화 반응기와 유체 연통한다. 상기 유체 연통은 직접적이거나 또는 하나 이상의 용기 또는 공정을 통해 간접적일 수 있다. 상기 분리 장치는 조질 테레프탈산 스트림을 수용하는 하나 이상의 유입구, 상기 조질 스트림으로부터 용매의 일부 및 촉매를 분리시켜 모액 조성물과, 상기 조질 스트림 중의 고체 농도에 비해 고체가 농축된 탈수된 테레프탈산 스트림을 형성시키는 분리기, 및 상기 탈수된 테레프탈산 스트림과 모액 조성물을 방출하기 위한 유출구를 갖는다.

적합한 분리 장치의 예로는 원심분리기 및 필터가 있다. 바람직한 원심분리기는 디켄터 원심분리기이다. 수직 및 수평 원심분리기 모두 본 용도에 허용 가능하다. 상기 나타낸 바와 같이, 농축된 탈수된 테레프탈산 스트림과 탈수된 모액 스트림을 제공하기에 적합한 조건은 약 50 내지 약 200 ℃, 바람직하게는 140 내지 약 170 ℃ 및 약 30 내지 약 200 psig의 압력에서 상기 분리 장치를 작동시킴을 포함한다. 필터의 예는 파네비스(Pannevis) 필터이다. 체류 시간은 상기 용매의 일부를 제거하고 슬러리 생성물을 생성시키기에 적합한 임의의 체류 시간일 수 있다. 바람직하게는, 상기 분리 장치에서 조질 테레프탈산 스트림의 체류 시간은 1 분 이하이다. 상기 체류 시간은 상기 조질 테레프탈산 스트림 중의 가상 마커가 상기 분리 장치의 유입구에서 상기 분리 장치를 통해 이동하여 상기 모액 스트림 유출구 또는 탈수된 테레프탈산 스트림 유출구를 통해 방출되는 평균 시간이다. 상기 원심분리기 또는 필터를 연속 모드 또는 배치 모드, 바람직하게는 연속 모드로 작동시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 또 다른 실시태양에서, 테레프탈산의 제조 방법은

a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고,

b. 상기 조질 스트림에 새로운 용매 공급물을 가하지 않으면서, 상기 조질 스트림으로부터 용매 및 촉매의 일부를 50 내지 200 ℃ 범위의 온도 및 30 내지 200 psig 범위의 압력 하에서 1 분 이내에 분리시켜

bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 스트림 및

bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킴을 포함한다.

하나의 실시태양에서, 상기 촉매의 50% 이상이 분리 및 제거되며, 바람직하게는 상기 촉매의 85% 이상이 조질 테레프탈산 스트림으로부터 모액 스트림 내로 제거된다. 또한, 상기 불순물의 50% 이상이 분리 및 제거될 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 불순물의 85% 이상이 조질 스트림으로부터 모액 스트림 내로 제거된다. 상기 촉매 및 불순물의 나머지는 탈수된 조질 테레프탈산 스트림 중에 있다.

과거에 상기 공정에 사용되었던 전형적인 세척 원반 원심분리기를 도 1에 나타낸다. 도 1에서, 파라-자일렌을 라인(2)을 통해 공급하고, 산소를 라인(3)을 통해, 아세트산 및 촉매를 라인(4)을 통해 반응기(1) 내로 공급한다. 조질 테레프탈산으로 전환 후에, 수증기 및 아세트산 증기가 반응기(1)로부터 라인(5)을 통해 회수되고, 조질 고체로서 조질 테레프탈산이 아세트산 중에 용해된 촉매 물질 및 불순물과 함께 잔류 물과 라인(6)을 통해 먼저 수거 탱크(7) 내로 흐르며, 상기 탱크는 동요를 고르게 한다. 그 후에, 상기 조질 테레프탈산은 라인(8)을 통해 회전 필터(9) 및 이어서 라인(10)을 통해 세척 원심분리기(11)로 공급된다. 상기 회전 필터(9)는 조질 테레프탈산이 응집하는 경우에 상기 세척 원심분리기(11)의 회전자 노즐이 막히는 것을 방지한다. 라인(6)을 통해 회수되는 조질 테레프탈산 고체의 비율은 본 예시적인 용액에서 대략 30 중량%에 달한다. 라인(10)을 통해 상기 조질 테레프탈산 스트림 중에 함유된 로드된 아세트산과 새로운 아세트산(라인(12)을 통해 세척 원심분리기(11) 내로 공급된다) 간의 액체 교환은 세척 원심분리기(11)에서 발생한다. 계속해서 약 30%의 고체 농도를 갖는 조질 테레프탈산은 라인(13)을 통해 먼저 하부 탱크(14) 내로 흐르고, 상기로부터 라인(15)을 통해 산화-후 반응기(도시 안 됨)로 흐른다. 라인(13)에서 기원하는 물질의 처리는 산화-후 단계로 제한되지 않으며; 다른 단위 조작이 수행될 수 있다.

세척 원심분리기(11)에서 매질의 분리 중에, 촉매 물질 및 불순물과 함께 로드된 모액 아세트산 용액은 라인(16)을 통해 하부 탱크(17)로 흐르고, 촉매 물질의 회수, 불순물의 제거 및 아세트산의 회수를 위해 상기로부터 라인(18)을 통해 여액 처리 유닛(도시 안 됨)으로 흐른다. 상기 원심분리기 내부의 세척 교환 도중, 슬러리(10)의 일부로서 상기 원심분리기에 공급된 모액은 새로운 아세트산(12)에 의해 자연스럽게 희석된다. 이 결과 원심분리기의 새로운 아세트산/액체 공급물의 비가 0.1 내지 1.5, 바람직하게는 0.3 내지 1.1이 된다. 상기 모액 스트림(액체 및 고체)의 질량은 세척 원심분리기로의 새로운 공급물의 공급으로 인해 새로운 아세트산/액체 공급물의 비와 같거나 많을 수 있다. 세척 및 디켄터 원심분리기에 대한 설명을 예시로서 하기에 나타낼 것이다.

세척 원심분리기와 대조적으로, 디켄터 원심분리기는 수평 또는 수직 축 둘레를 회전하고 고체-액체 혼합물 공급물을 그의 고체 및 액체 성분으로 분리시키기 위한 나선형 스크류 컨베이어를 함유하는 고체 볼을 사용하여 작동한다. 한편으로, 디켄터 원심분리기는 또한, 고체의 경우 상기 고체가 컨베이어를 나오기 전에 상기를 추가로 상기 볼의 천공된 스크린 섹션을 통해 가압하는 스크린 고체 볼을 사용하여 작동한다.

도 2는 본 발명의 실시태양을 예시한다. p-자일렌을 라인(2)을 통해 공급하고, 산소를 라인(3)을 통해, 아세트산 및 촉매를 라인(4)을 통해 반응기(1) 내로 공급한다. 조질 테레프탈산으로 전환 후에, 수증기 및 아세트산 증기가 반응기(1)로부터 라인(5)을 통해 회수되고, 조질 고체로서 조질 테레프탈산이 아세트산 중에 용해된 촉매 물질 및 불순물과 함께 잔류 물과 라인(6)을 통해 먼저 임의의 수거 탱크(7) 내로 흘러 흐름의 동요를 조절한다. 그 후에, 상기 조질 테레프탈산 스트림은 라인(8)을 통해 임의의 수거 탱크(7)로부터 방출되어 디켄터 원심분리기(19)로 공급되거나, 또는 반응기(1)로부터 라인(6)을 통해 방출되어 디켄터 원심분리기(19)로 직접 공급된다. 이 실시태양에서, 상기 조질 테레프탈산 스트림은 회전 필터를 통과하지 않고 원심분리기 내로 공급된다.

상기 디켄터 원심분리기(19)에서, 조질 테레프탈산 스트림을 약 20 중량%의 잔류 수분 함량으로 탈수시킨다. 상기 탈수된 조질 테레프탈산 스트림(이제 약 50% 이상 약 85 중량% 이하의 고체 함량을 갖는다)은 라인(21 및 22)을 통해 디켄터 원심분리기(19)로부터 수용기, 파이프 또는 탱크(14) 내로 흐르고, 여기에 새로운 아세트산이 라인(20)을 통해 공급된다. 한편으로, 상기 새로운 아세트산을 라인(20)을 통해 아세트산을 공급하는 대신에 라인(20a)을 통해 디켄터 원심분리기(19)의 유출구에서 직접 라인(22) 내로 공급할 수 있다. 경우에 따라, 새로운 아세트산을 라인(20) 및 (20a)을 통해 탈수된 조질 테레프탈산 스트림으로 공급할 수 있다. 수평 디켄터 원심분리기와 수용기(14) 사이의 라인(20a)을 통해 새로운 아세트산을 공급하는 것은 가능한 고체 막힘을 피한다는 이점이 있다. 이에 의해 상기 탈수된 조질 테레프탈산을 15 내지 50 중량% 범위의 고체 함량으로 깨끗한 아세트산과 혼합하여 정제된 테레프탈산 조성물을 제조한다. 예를 들어, 상기 고체 함량은 30 중량%일 수 있다. 조질 테레프탈산은 라인(15)을 통해 수용기(14)로부터 산화-후 반응기(도시 안 됨)로 흐른다. 라인(21)에서 기원하는 물질의 처리는 산화-후 단계로 제한되지 않으며; 다른 단위 조작이 수행될 수 있다.

디켄터 원심분리기(19)에서 매질을 분리시키는 동안, 촉매 물질 및 불순물과 함께 로드된, 아세트산 모액의 일부 또는 전부는 라인(16)을 통해 수용기, 파이프 또는 탱크(17)로 흐르며, 상기에서부터 라인(18)을 통해 플래시 냉각 및 불순물 제거 공정(도시 안 됨)으로 흐른다. 불순물 제거 공정의 예를 본 발명에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,939,297 호에서 찾을 수 있다.

도 1과 대조적으로, 조질 테레프탈산 스트림 중의 아세트산은 새로운 아세트산과 교환되지 않으며, 새로운 아세트산의 첨가가 원심분리기 볼에서 일어나지 않는다. 오히려, 상기 모액 아세트산은 먼저 디켄터 원심분리기 볼에서 분리되어 라인(16)을 통해 상부 탱크로 방출된다. 상기 탈수된 조질 테레프탈산 스트림은 방출 하우징의 상기 원심분리기 볼 밖에서 또는 상기 원심분리기로부터 하부에서 새로운 대체 아세트산의 공급물로 희석된다. 따라서, 본 발명의 방법에서, 아세트산 및 촉매를 포함하는 모액 아세트산을 조질 테레프탈산 스트림으로부터 분리시켜 상기 조질 테레프탈산 스트림의 고체 농도에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 갖는 탈수된 조질 테레프탈산 스트림을 형성시킨 다음, 상기 탈수된 조질 테레프탈산 스트림을 아세트산의 새로운 공급물로 희석하여 상기 고체 농도를 감소시킨다.

상기 모액을 추가로 처리하여 산화 단계에서 발생한 불순물을 제거하고 촉매를 회수한다. 본 발명의 방법에 대한 디켄터 원심분리기의 추가의 이점은 세척 원심분리기와 달리, 생성되며 불순물 제거를 위해 추출 공정에 공급된 모액에 불순물이 보다 농축되어 있다는 것이다. 이제 이를 실시예에 의해 추가로 예시한다.

도 3은 통상적인 세척 원심분리기와 디켄터간의 하부 장비 크기 요건에 대한 차이를 예시한다. 상기 각 원심분리기로부터의 모액은 스트림(16)으로 나타내며, 이는 정지 탱크(17)로 공급되고 도 1 및 2의 각각의 스트림에 상응한다. 불순물 제거의 준비로, 상기 스트림들을 나타낸 바와 같이 2 개의 플래시 단계(플래시 1 및 플래시 2)를 사용하여 단계적으로 냉각시킨다. 상기 플래시 단계 동안, 용매는 모액으로부터 증기로서 제거되어 불순물 제거 공정에 공급되는 모액 중에 불순물이 추가로 농축된다. 도 3에 예시된 경우는 디켄터 원심분리기와 대조적으로 세척 원심분리기로부터 생성되는 상대적인 희석 효과를 나타낸다. 각 용기에 대해 나타낸 ppm 수준은 하부 여액 처리 공정에서 제거 및/또는 회수되는 아이소프탈산과 같은 불순물 또는 코발트와 같은 촉매의 ppm 수준의 예를 나타낸다. 도 1의 공정에서 세척 원심분리기로부터 플래시 단계로 공급된 스트림(16) 중의 불순물 또는 촉매의 농도는 상기 디켄터 원심분리기로부터의 스트림(16) 중의 불순물 또는 촉매의 농도(1740 ppm)에 비해 묽은데(1000 ppm), 그 이유는 세척 원심분리기의 경우, 아세트산의 새로운 공급물을 세척 매질로서 사용했기 때문이다. 상기 세척 원심분리기의 경우 상기 흐름에 이어서 140 - 190 ℃에서 작동하는 정지 용기 중의 1000 ppm의 농도를 갖는 스트림을 110 ℃ 미만에서 작동하는 제 1 플래시 용기로 공급하여 상기 불순물을 1430 ppm으로 농축시킨 다음 상기 스트림을 80 ℃ 미만에서 작동하는 제 2 플래시 용기로 공급하여 상기 불순물을 1695 ppm으로 농축시킨다. 대조적으로, 디켄터 원심분리기의 경우에, 140 - 190 ℃에서 작동하는 정지 용기 중의 1740 ppm의 농도를 갖는 스트림을 110 ℃ 미만에서 작동하는 제 1 플래시 용기로 공급하여 상기 불순물을 2485 ppm으로 농축시킨 다음 상기 스트림을 80 ℃ 미만에서 작동하는 제 2 플래시 용기로 공급하여 상기 불순물을 2945 ppm으로 농축시킨다. 이 실시예에서, 상기 정지 용기, 제 1 플래시 용기 및 제 2 플래시 용기의 온도는 세척 원심분리기 및 디켄터 원심분리기의 경우 모두 동일하다.

디켄터 원심분리기로부터의 공급물 중의 촉매 및/또는 불순물의 농도가 세척 원심분리기에서보다 현저하게 더 높은 것은 자명하다. 실제로, 상기 공정으로부터 동일한 양의 불순물을 제거하기 위해, 디켄터 원심분리기의 경우, 공급원으로서 세척 원심분리기를 사용하는 경우 필요한 공급물의 단지 57%만을 불순물 제거 공정에 공급하는 것이 필요할 것이다. 이를 세척 원심분리기를 기본적인 경우로 하여 단순한 물질 균형에 의해 예시할 수 있다:

세척 원심분리기 - 공급률 = 1, 불순물 농도 = 1695

디켄터 원심분리기 - 공급률 = X, 불순물 농도 = 2945

디켄터 원심분리기에 대한 공급률(X)의 해를 구하기 위해서, 상기 불순물 제거 공정에 공급되는 전체 불순물 수준을 일정하게 유지시킬 때, 상기 디켄터 원심분리기에 대해 공급물의 57%가 필요하다(0.57): X = (1*1695)/2945 = 0.57

이는 농축된 모액을 제조하는 플래시 단계의 크기뿐만 아니라 불순물 제거 공정의 내부에 위치한 하부 장비에도 직접적인 영향을 미치며, 따라서 설비의 전체 비용을 개선시킨다.

또 다른 접근법은 동일한 양의 모액을 정지 탱크 및 불순물 제거 공정에 또한 공급하여 보다 많은 불순물을 상기 공정으로부터 제거하고, 이에 의해 동일한 규모의 불순물 제거 공정에 대해 보다 더 정제된 테레프탈산 생성물 및 보다 많은 양의 상기 단계에서 회수된 불순물 및 촉매를 생성시킨다. 예로서, 상기 불순물 제거 공정에서 불순물의 제거 효율을 상기 2 가지 유형의 원심분리기에 대해서 동일한 공급률의 모액에 대해 100%로 가정할 때, 하기의 분석을 수행할 수 있다. 상기 불순물 제거 공정에 대해 동일한 공급률의 경우, 디켄터의 경우는 세척 원심분리기의 경우에 비해 74% 더 많은 불순물이 제거될 것이다. 이를 하기에 예시한다:

세척 원심분리기 - 공급률 = 1, 불순물 농도 = 1695

디켄터 원심분리기 - 공급률 = 1, 불순물 농도 = 2945

제거된 불순물 증가% = (2945 - 1695)/1695*100% = 74%.

상기 불순물 제거, 촉매 제거, 또는 상기 모두의 증가 퍼센트는 1% 이상, 보다 바람직하게는 25% 이상, 가장 바람직하게는 50% 이상일 수 있다.

본 발명 방법의 추가의 이점은 종래 기술에 따라 세척 원심분리기 앞에 배열된 회전 필터들이 이제 경우에 따라 필요하지 않을 수 있다는 사실로부터 발생한다. 상기 디켄터 원심분리기(19)는 회전자 노즐을 갖지 않으므로, 선행의 회전 필터들이 더 이상 필요하지 않다.

Claims (31)

1. 테레프탈산의 제조 방법으로서,

   a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고,

   b. 상기 조질 스트림에 새로운 아세트산 공급물을 가하지 않으면서, 상기 조질 스트림으로부터 용매, 촉매 및 하나 이상의 불순물의 일부를 분리시켜,

   bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 스트림 및

   bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킴을 포함하며,

   상기 모액 스트림 중의 모든 촉매 성분들의 농도가 상기 모액 스트림 중의 모든 액체 중량을 기준으로 1000 ppm 이상인 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 모액 스트림 중의 액체에 대한 모액 스트림 중의 촉매의 농도(ppm)가 상기 조질 스트림 중의 액체 및 고체에 대한 조질 스트림 중의 촉매의 농도(ppm)보다 더 큰 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 모액 스트림 중의 액체에 대한 모액 스트림 중의 하나 이상의 불순물의 농도(ppm)가 상기 조질 스트림 중의 액체 및 고체에 대한 조질 스트림 중의 동일 불순물의 농도(ppm)보다 더 큰 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 모액 스트림 중의 액체에 대한 모액 스트림 중의 촉매 및 하나 이상의 불순물의 농도(각각 ppm)가 상기 조질 스트림 중의 액체 및 고체에 대한 조질 스트림 중의 동일 촉매 및 불순물의 농도(각각 ppm)보다 더 큰 방법.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 농축 정도가 25% 이상인 방법.
6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 농축 정도가 50% 이상인 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 탈수된 스트림 중의 고체의 농축 정도가 25% 이상인 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 탈수된 스트림 중의 고체의 농축 정도가 50% 이상인 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 탈수된 스트림 중의 고체의 농도가 50 내지 85%의 범위인 방법.
10. 테레프탈산의 제조 방법으로서,

    a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고;

    b. 상기 조질 스트림을 제 1 유량으로 분리 장치에 공급하고,

    (bi) 용매, 촉매 및 불순물을 포함하는 모액 스트림을 제 2 유량으로 생성시키고,

    (bii) 상기 분리 장치에 공급된 조질 테레프탈산 스트림 중의 고체 함량에 비해 조질 테레프탈산 고체가, 바람직하게는 25% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 농축된 탈수된 조질 테레프탈산 스트림을 생성시키기에 유효한 조건 하에서, 상기 조질 스트림을 분리시킴을 포함하며,

    상기 제 2 유량이 하기 관계식을 만족하는 방법:

    제 2 유량 = Q x 제 1 유량(이때 Q는 0.2 내지 0.8의 수이다)
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 분리 장치가 원심분리기인 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 원심분리기가 디켄터(decanter) 원심분리기인 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 원심분리기가 수평 디켄터 원심분리기인 방법.
14. 제 10 항에 있어서,

    상기 분리 장치가 필터인 방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 필터가 파네비스(Pannevis) 필터인 방법.
16. 제 10 항에 있어서,

    상기 탈수된 스트림 중의 고체의 농축 정도가 25% 이상인 방법.
17. 제 10 항에 있어서,

    상기 탈수된 스트림 중의 고체의 농축 정도가 50% 이상인 방법.
18. 제 10 항에 있어서,

    상기 모액 스트림 중의 액체에 대한 모액 스트림 중의 촉매의 농도(ppm)가 상기 조 질 스트림 중의 액체 및 고체에 대한 조질 스트림 중의 촉매의 농도(ppm)보다 더 큰 방법.
19. 제 10 항에 있어서,

    상기 모액 스트림 중의 액체에 대한 모액 스트림 중의 하나 이상의 불순물의 농도(ppm)가 상기 조질 스트림 중의 액체 및 고체에 대한 조질 스트림 중의 동일 불순물의 농도(ppm)보다 더 큰 방법.
20. 제 10 항에 있어서,

    상기 모액 스트림 중의 액체에 대한 모액 스트림 중의 촉매 및 하나 이상의 불순물의 농도(각각 ppm)가 상기 조질 스트림 중의 액체 및 고체에 대한 조질 스트림 중의 동일 촉매 및 불순물의 농도(각각 ppm)보다 더 큰 방법.
21. 테레프탈산의 제조 방법으로서,

    a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고,

    b. 상기 조질 스트림을 제 1 유량으로 분리 장치에 공급하고 상기 분리 장치에서 상기 조질 스트림으로부터 용매, 촉매 및 하나 이상의 불순물의 일부를 분리시켜,

    bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 스트림을 제 2 유량으로 형성시키고;

    bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킴을 포함하며,

    상기 모액 스트림 중의 모든 촉매 성분들의 농도가 상기 모액 스트림 중의 모든 액체의 중량을 기준으로 1000 ppm 이상이고, 상기 제 2 유량이 하기 관계식을 만족하는 방법:

    제 2 유량 = Q x 제 1 유량(이때 Q는 0.2 내지 0.8의 수이다)
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 분리 장치가 원심분리기인 방법.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 원심분리기가 디켄터 원심분리기인 방법.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 원심분리기가 수평 디켄터 원심분리기인 방법.
25. 제 21 항에 있어서,

    상기 분리 장치가 필터인 방법.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 필터가 파네비스 필터인 방법.
27. 제 21 항에 있어서,

    상기 탈수된 스트림 중의 고체의 농축 정도가 25% 이상인 방법.
28. 제 21 항에 있어서,

    상기 탈수된 스트림 중의 고체의 농축 정도가 50% 이상인 방법.
29. 테레프탈산의 제조 방법으로서,

    a. 조질 테레프탈산 고체, 촉매, 불순물 및 용매를 포함하는 조질 스트림을 산화 반응기로부터 방출시키고,

    b. 상기 조질 스트림에 새로운 아세트산 공급물을 가하지 않으면서, 상기 조질 스트림으로부터 용매 및 촉매의 일부를 50 내지 200 ℃ 범위의 온도 및 30 내지 200 psig 범위의 압력 하에서 1 분 이내에 분리시켜,

    bi) 상기 분리된 용매, 촉매 및 상기 하나 이상의 불순물을 포함하는 모액 스트림 및

    bii) 용매, 촉매, 불순물의 나머지 부분, 및 상기 조질 스트림 중의 고체 함량에 비해 농축된 농도의 조질 테레프탈산 고체를 포함하는 탈수된 조질 테레프탈산 조성물을 형성시킴을 포함하는 방법.
30. 제 29 항에 있어서,

    상기 모액 조성물이 산소의 존재 하에서 p-자일렌의 테레프탈산으로의 액상 산화에 유효한 촉매 및 아세트산을 포함하는 방법.
31. 제 29 항에 있어서,

    상기 모액 조성물의 유량이 적어도 25% 이하인 방법.

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