KR20130038289A - 테레프탈산의 정제 방법 - Google Patents

테레프탈산의 정제 방법 Download PDF

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KR20130038289A
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Abstract

제1 농도의 오염 물질을 포함하는 조 테레프탈산을 정제하는 방법이며, 상기 방법은 정제조건하에 조 테레프탈산을 이온성 액체를 포함하는 용매를 접촉시켜 제1 농도보다 낮은 오염 물질의 제2 농도를 갖는 고형 테레프탈산 생성물을 제조하는 단계를 포함한다.

Description

테레프탈산의 정제 방법{PROCESS FOR TEREPHTHALIC ACID}
우선권의 주장
본 출원은 2010년 6월 30일에 출원한 미국 가출원 제61/360,206호를 우선권으로 주장한다.
기술분야
본 발명은 조 테레프탈산(crude terephthalic acid)과 이온성 액체를 접촉시켜 조 테레프탈산의 오염 물질 함량에 비해 낮은 오염 물질 함량을 갖는 테레프탈산 조성물을 제조함으로써 조 테레프탈산을 정제하는 방법에 관한 것이다.
톨루엔 및 크실렌과 같은 알킬 방향족 화합물의 산화는 중요한 상업적인 공정이다. 예를 들어, 폴리머 산업에서 사용되는 테레프탈산(1,4-벤젠디카르복실산)과 같은 방향족 카르복실산을 포함한 다양한 산화 생성물이 제조될 수 있다.
US 2,833,816은 상응하는 방향족 카르복시산으로써 방향족 화합물을 산화하는 공정을 개시한다. 알킬 방향족 화합물의 액상 산화 공정은 산 존재 하에 분자 산소, 금속 또는 금속 이온, 및 브롬 또는 브로마이드 이온을 사용한다. 상기 금속은 코발트 및/또는 망간을 포함할 수 있다. 예시적인 산은 1 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 저급 지방족 모노 카르복시산, 특히 아세트 산이다.
US 6,355,835는 산소 또는 공기를 사용한 크실렌 이성질체의 액상 산화를 통한 벤젠디카르복시산의 제조 공정을 개시하고 있으며, 용매로써 아세트산, 촉매로써 코발트 염, 및 개시제의 존재 하에 산화시킨다. 상기 산화 단계 후에 상기 반응 혼합물을 플래싱하여 휘발성 물질을 제거하고, 냉각 및 필터링하여 고형 생성물로서 조 벤젠디카르복시산(crude benzene di-carboxylic acid)과 여과액을 얻는다. 조 벤젠디카르복시산을 재결정화하여 적어도 99%의 순도를 얻고, 여과액을 재순환하는 것 또한 개시되어 있다.
US 7,094,925는 알킬 방향족 화합물의 산화 공정을 개시하고 있으며, 상기 방향족 화합물은 이온성 액체의 존재 하에 산화제 또는 황 화합물과 혼합된다. 공기, 디옥시젠, 과산화물, 초과산화물, 임의의 다른 형태의 활성 산소, 아질산염, 질산염, 질산 또는 질소의 다른 산화물(또는 옥시할라이드) (수화물 또는 무수물)이 산화제로서 바람직하게 사용된다. 상기 공정은 보통 브뢴스테드 산 조건하에서 수행된다. 산화 반응의 생성물은 바람직하게는 카르복실산 또는 케톤 또는 산화 공정의 중간 화합물(예를 들어, 알데히드, 또는 알콜)이다. 상기 산화 공정은 바람직하게는 메탄설폰산과 같은 산 촉진제를 함유하는 이온성 액체에서 수행된다.
US 2009/0326265 A1 는 디- 또는 트리- 치환된 벤젠 또는 나프탈렌 화합물의 액상 산화에 의한 방향족 폴리카르복실산의 제조 공정을 개시하고 있으며, 상기 공정은 반응 구역 내에서 카르복실산 용매, 금속 촉매 및 촉진제의 존재 하에 방향족 화합물과 산화제를 접촉하는 단계를 포함하며, 상기 촉진제는 유기 양이온과 브로마이드 또는 요오다이드 음이온을 포함하는 이온성 액체이다. 상기 공정의 장점은 촉진제로서 할로겐 함유 화합물과 관련된 심각한 부식 문제없이 높은 전환율을 포함한다. 상기 공정은 공정 장치 내에서 특별한 부식-방지 물질 또는 라이너의 사용을 필요로 하지 않으며, 따라서 투자 및 유지 비용을 절감케하며, 플랜트의 신뢰도를 증가시킨다. 상기 발명의 공정은 특히 p-크실렌으로부터 테레프탈산의 생성에 적합하다.
또한, 방향족 알데히드, 방향족 알콜, 방향족 케톤, 및 방향족 카르복실산과 같은 산화 생성물이 산화 조건하에서 고형화 또는 결정화될 수 있다는 것은 공지된 사실이다. 그러므로, 원하는 생성물의 순도를 증가시키기 위한 추가의 공정이 요구될 수 있는 산화 생성물의 혼합물이 제조된다. 예를 들어, 테레프탈산의 제조에서, 고형 산화 생성물은 종종 조 테레프탈산으로 언급되는데, 이것은 색체(color body), 파라톨루산 및 4-카르복시벤즈알데히드(4-CBA)를 포함하는 불순물을 많은 폴리머 응용분야에서 허용되지 않는 양으로 포함하기 때문이다.
고형 산화 생성물의 파라톨루산 및, 4-CBA 함량은 물 또는 아세트산 및 메탄올과 같은 다른 용매에서 고형 산화 생성물을 용해시키거나 세척하고, 테레프탈산을 재고형화하거나 재결정화하여 감소시킬 수 있다. 그러나, 이러한 공정들은 일반적으로 4-CBA 함량을 폴리머 등급 또는 정제된 테레프탈산 요구조건을 만족할만큼 충분히 줄이지는 못한다. 정제된 테레프탈산의 질적인 요구조건을 만족하기 위해, 통상적인 정제 공정은 일반적으로 팔라듐 및 탄소를 포함하는 촉매를 포함하는 수소화 조건에서 용해된 조 테레프탈산 용액과 수소를 반응시켜 통상 4-CBA 함량을 줄인다. 이것은 4-CBA를 파라톨루산으로 전환하며, 이것은 상술한 바와 같이 이후에 세척 및/또는 용해와 재고형화 공정에 의해 제거된다.
US 7,692,036은 산화 가능한 화합물의 액상 산화를 보다 효율적이고 경제적으로 수행하기 위한 최적화된 공정 및 장치를 개시한다. 그러한 액상 산화는 기포탑 반응기(bubble column reactor) 내에서 수행되며, 이는 상대적으로 낮은 온도에서 고효율의 반응을 제공한다. 산화된 화합물이 파라크실렌이고, 산화 반응의 생성물이 조 테레프탈산(CTA)일 때, 이러한 CTA 생성물은 통상적인 고온 산화 공정에 의해 CTA가 형성되는 경우에 도입가능한 기술보다 경제적인 방법으로 정제되고 분리될 수 있다.
본 기술분야에서 조 테레프탈산의 오염 물질 레벨을 줄이는 대안적인 공정에 대한 필요성은 여전히 남아있다. 수소화 및 후속을 필요로 하지 않으면서 정제된 테레프탈산을 제조하는 공정은 의미있는 자본 및 운영 비용의 절감을 제공하므로 바람직하다.
일 측면에서, 본 발명은 조 테레프탈산을 정제하는 공정을 제공한다. 정제조건 하에서 조 테레프탈산은 이온성 액체와 접촉하여 테레프탈산 조성물을 생성하며, 이는 조 테레프탈산 내 오염 물질의 농도에 비해 낮은 오염 물질의 농도를 갖는다.
하나의 구체예에서, 본 발명은 제1 농도에서 오염 물질을 포함하는 조 테레프탈산을 정제하는 방법이며, 상기 방법은 정제조건 하에서 조 테레프탈산을 이온성 액체를 포함하는 용매와 접촉시켜 제1 농도보다 오염 물질의 농도가 낮은 고형 테레프탈산 생성물을 생성하는 단계를 포함한다.
하나의 구체예에서, 상기 이온성 액체는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 것이다. 또 다른 구체예에서, 이온성 액체 음이온의 음이온은 할라이드, 아세테이트(acetate), 카르복실레이트(carboxylates), 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 공정에서, 상기 용매는 물 및 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 카르복실산 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 임의적으로 조 테레프탈산 내 테레프탈산은 용매 내에서 부분적으로 또는 완전히 용해된다.
일반적으로, 본 발명은 조 테레프탈산을 정제하는 공정에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 조 테레프탈산 내의 적어도 하나의 오염 물질의 레벨 또는 농도를 감소시킨다. 본 발명에 따른 방법은 조 테레프탈산 내 다수의 오염 물질의 농도를 감소시킬 수 있다. 광범위한 구체예에서, 본 발명은 제1 농도의 오염 물질을 포함하는 조 테레프탈산을 정제하는 방법이며, 상기 방법은 정제조건 하에서 조 테레프탈산을 이온성 액체를 포함하는 용매와 접촉시켜 제1 농도보다 낮은 오염 물질의 제2 농도를 갖는 고형 테레프탈산 생성물을 생성하는 단계를 포함한다.
조 테레프탈산 내 오염 물질의 비제한적인 예는 벤조산, 파라톨루산, 4-카르복시벤즈알데히드(4-CBA), 테레프탈 알데히드, 파라톨루익 알콜, 파라톨루알데히드, 및 4-카르복시벤질알콜을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "조 테레프탈산"은 약 25 ppm-wt 초과의 4-카르복시벤즈알데히드(4-CBA) 농도 및/또는 약 150 ppm-wt 초과의 파라톨루산 농도를 갖는 테레프탈산 조성물을 의미하며, 예를 들어, 조 테레프탈산 내의 4-CBA 및 파라톨루산 농도 중 적어도 하나는 각각 25 ppm-wt 및 150 ppm-wt를 초과한다. 본 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이, 조 테레프탈릭 조성물은 파라크실렌을 테레프탈산으로 산화하는 것을 포함하는 다양한 방법에 의해 생산될 수 있다. 본 발명은 조 테레프탈산 조성물을 정제하는 데 매우 광범위하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
일반적으로, 이온성 액체는 양이온이 음이온과 전하 균형을 이루는 이온들로 구성된 비수성 유기염이다. 이온성 액체는 낮은 용융점, 흔히 100℃ 미만, 검출불가능한 증기압 및 우수한 화학 및 열적 안정성을 갖는다. 염의 양이온 전하는 질소, 인, 황, 비소, 보론, 안티몬 및 알루미늄과 같은 헤테로 원자에 편재하며(localized), 음이온은 임의의 무기, 유기, 또는 유기금속 종일 수 있다.
본 발명의 사용에 적합한 이온성 액체는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 포스포늄 이온성 액체 중 하나 이상을 포함한다. 둘 이상의 이온성 액체가 사용될 수 있으며, 다중 이온성 액체는 상이한 양으로 사용될 수 있다. 이미다졸륨, 피리디늄, 및 암모늄 이온성 액체는 적어도 하나의 질소 원자를 포함하는 양이온을 갖는다. 포스포늄 이온성 액체는 적어도 하나의 인 원자를 포함하는 양이온을 갖는다. 하나의 구체예에서, 상기 이온성 액체는 알킬 이미다졸륨, 디알킬 이미다졸륨, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 양이온을 포함한다. 디알킬 이미다졸륨 이온성 액체는 세 개의 탄소 원자와 두개의 질소 원자의 5원 고리로부터 연장된 두 개의 알킬기를 포함하는 양이온을 갖는다. 하나의 구체예에서, 상기 알킬기는 1 내지 8개의 탄소 원자를 함유한다. 상기 두 개의 알킬기는 동일하거나 동일한 개수의 탄소 원자를 가질 필요는 없다. 이온성 액체 양이온은 1-부틸-3-메틸이미다졸륨, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 것일 수 있다. 하나의 구체예에서, 이온성 액체는 이미다졸륨 이온성 액체이며, 용매는 제2 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 및 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체로 구성된 군으로부터 선택된 제2 이온성 액체를 포함한다.
하나의 구체예에서, 이온성 액체는 할라이드, 아세테이트, 카르복실레이트, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 음이온을 포함한다. 이온성 액체는 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 아세테이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 브로마이드, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 아세테이트, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 브로마이드, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. 하나의 구체예에서, 이온성 액체는 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 브로마이드 및 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 아세테이트 중 적어도 하나를 포함한다. 추가의 구체예에서, 이온성 액체는 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 아세테이트 및 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 브로마이드 중 적어도 하나를 포함한다.
이온성 액체는 정제조건 하에서 조 테레프탈산과 접촉하는 용매로 지칭할 수 있으며, 테레프탈산 및/또는 조 테레프탈산 내의 하나 이상의 오염 물질에 대한 상이한 용해도를 나타내거나 용해하거나 추출한다. 상기 용매는 추가적인 화합물을 포함할 수 있다. 하나의 구체예에서, 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체와, 물, 1 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 알콜, 및 1 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 카르복실산 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체, 물, 1 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 알콜, 및 1 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 카르복실산을 포함할 수 있다. 하나의 구체예에서, 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체와 물, 임의적으로 1 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 알콜, 또는 1 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 카르복실산을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체와 1 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 카르복실산, 및 임의적으로 1 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 알콜을 포함한다. 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체와 1 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 알콜을 포함할 수 있다. 하나의 구체예에서, 용매의 카르복실산은 아세트산이다. 또 다른 구체예에서, 용매의 알콜은 메탄올이다.
하나의 구체예에서, 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체와, 물, 메탄올 및 아세트산 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체, 물, 메탄올 및 아세트산을 포함할 수 있다. 하나의 구체예에서, 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체와, 물, 및 임의적으로, 메탄올 또는 아세트산을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체와, 아세트산, 및 임의적으로, 메탄올을 포함한다. 상기 용매는 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 이온성 액체와 메탄올을 포함할 수 있다.
하나의 구체예에서, 조 테레프탈산은 용매 전체와 접촉된다. 용매와 조 테레프탈산의 접촉은 단계적으로 일어날 수 있다. 상기 용매는 동일 또는 상이한 조성을 갖는 두개 이상의 부분으로 나눠지거나 형성될 수 있으며, 상기 접촉은 단계적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 조 테레프탈산은 용매의 제1 부분과 접촉되거나 또는 이것에 부분적으로 용해, 또는 용해될 수 있으며, 그 후 생성된 혼합물은 용매의 제2 부분과 접촉된다. 이온성 액체는 용매의 제1 또는 제2 또는 둘 다의 부분에 있을 수 있다. 상기 용매는 하나 초과의 카르복실산 및/또는 하나 초과의 알콜을 함유할 수 있다.
하나의 구체예에서, 상기 용매는 이온성 액체 대 카르복실산의 비율이 중량을 기준으로 약 1 : 1000 내지 약 1000 : 1 이다. 또 다른 구체예에서, 상기 용매는 물을 더 포함하며, 상기 용매는 이온성 액체 대 물의 비가 중량을 기준으로 약 1 : 1000 내지 약 1000 : 1 이다. 하나의 구체예에서, 용매 대 조 테레프탈산의 비는 중량을 기준으로 약 10 : 1 내지 약 1 : 1 이다.
본 발명은 실험실 규모의 실험으로부터 상업적 운용의 전체 규모에 이르는 규모에서 수행될 수 있다. 상기 공정은 회분식, 연속식, 또는 반연속식 모드에서 조작될 수 있다. 본 발명은 정제조건 하에서 조 테레프탈산이 이온성 액체와 접촉될 것을 요구한다. 그러나, 상술한 바와 같이, 상기 용매는 여러 단계로 형성될 수 있으며, 조 테레프탈산은 상이한 단계에서 상기 용매의 부분과 접촉할 수 있다. 상기 용매가 하나 초과의 성분을 포함하는 경우, 성분들을 추가하는 순서 및/또는 조 테레프탈산과 용매 성분을 접촉하는 순서는 본 발명에서 본질적이지 않다.
상기 용매는 조 테레프탈산으로부터 하나 이상의 오염 물질의 추출 또는 용해 또는 부분적으로 용해를 위한 액상을 제공한다. 상기 용매는 존재하는 테레프탈산을 용해 또는 부분적으로 용해시킬 수도 있다. 상기 용매는 접촉 단계에 사용되는 것과 동일하거나 상이한 용기에서, 접촉 단계에 앞서 형성될 수 있다. 하나의 구체예에서, 상기 용매는 접촉 용기에서 형성되는데, 예를 들어, 용매 성분의 다양한 스트림을 개별적으로 및/또는 조합하여 연속식 또는 반연속식 접촉 용기에 첨가한다. 조 테레프탈산은 고체로 접촉 용기에 첨가될 수 있다. 하나의 구체예에서, 조 테레프탈산은 접촉 용기에 첨가되어지는 하나 이상의 용매 스트림과 함께 슬러리로서 접촉용기에 가해지거나 이 용매스트림이 용해 또는 부분적으로 용해될 수 있다. 상기 용매 또는 용매 성분의 다양한 스트림은 그들이 함께 혼합되거나 조 테레프탈산과 접촉하기 전에 가열될 수 있다.
결정화기와 같은 당업계에 공지된 종래의 액상 용매 접촉 용기가 본 발명의 수행에 사용될 수 있다. 다른 예들은 다양한 용매 접촉, 액체-액체 및 액체-고체 추출 용기 및 하나 이상의 기계적인 교반기를 가질수 있는 용기를 포함한다. 교반 및 혼합은 난류유동에 의해 제공될 수 있다. 또한, 조 테레프탈산 및 정제된 테레프탈산의 생산에서, 예를 들어, 온도, 압력, 및 조 테레프탈산 내에 존재할 수 있는 브롬과 같은 일부 오염 물질의 잠재적인 부식성을 비롯하여 사용된 정제조건에 대해 이러한 접촉 용기를 설계, 조작, 및 제어하는 것은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, US 7,692,036 및 US 6,137,001를 참조한다.
본 발명의 정제조건은 일반적으로 약 20℃내지 약 275℃의 온도, 약 대기압 내지 약 4.0 MPa(g)의 압력 및 약 5 초 내지 약 10 시간의 체류 시간을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 상기 온도는 약 50℃내지 약 225℃이다. 추가의 구체예에서, 상기 체류 시간은 약 2 분 내지 약 2 시간이다. 상기 정제 온도, 압력 및 체류 시간은, 예를 들어, 반응기 구성, 크기, 및 상기 공정이 회분식, 연속식, 또는 반연속식인지와 같은 다양한 요소에 기초하여 다양할 수 있다. 정제조건은 다른 정제조건에 따라서도 다양할 수 있다. 예를 들어, 특정 온도 범위의 사용은 상이한 체류 시간 범위의 사용을 가능하게 한다.
본 발명은 고형 테레프탈산 생성물을 제조하며, 이는 정제조건에서 및/또는 혼합물이 냉각됨에 따라, 액상 용매 혼합물에서 침전, 또는 결정화, 또는 고체화될 수 있다. 조작 조건을 정제조건의 범위 내에서 변화시켜, 테레프탈산 생성물의 고체화를 촉진시킬 수 있다. 또 다른 구체예에서, 상기 오염 물질은 고형 조 테레프탈산으로부터 추출되어 고형 테레프탈산 생성물로서 잔여의 추출된 고체를 남길 수 있다.
임의의 특정 이론에 구속되기를 바라지 않으면서, 본 발명에 따른 이온성 액체의 사용은 조 테레프탈산 내에 존재하는 부분적으로 산화된 파라크실렌 중간체 중 적어도 하나 및/또는 테레프탈산의 용해도를 변경할 수 있다고 생각된다. 하나의 구체예에서, 본 발명은 적어도 고형 테레프탈산 생성물 내 4-카르복시벤즈알데히드의 농도를 감소시킨다. 또 다른 구체예에서, 본 발명은 조 테레프탈산 내의 하나 이상의 다른 부분적으로 산화된 파라크실렌 화합물의 농도를 감소시킨다. 본 발명은 조 테레프탈산 내의 4-카르복시벤즈알데히드 및 파라톨루산의 농도를 감소시킬 수 있다. 본 발명은 조 테레프탈산 내의 모든 부분적으로 산화된 파라크실렌 화합물의 농도를 감소시킬 수 있다.
본 발명은 요구하지는 않으나, 다중 용매 접촉 단계의 사용을 포함한다. 개별적인 용매 접촉 단계로부터의 테레프탈산 생성물은, 요구되는 것은 아니나, 순차의 용매 접촉 단계에 도입되기 전에 고형화될 수 있다. 하나의 구체예에서, 제2 용매 접촉 단계는 제1 용매 접촉 단계의 정제 온도보다 낮은 제2 정제 온도를 포함한다. 사용되는 경우, 추가의 용매 접촉 단계는 본 발명에 따라 존재할 수 있거나, 본 발명을 당업계에 공지된 종래의 용매 접촉 및/또는 재결정화 단계와 조합될 수 있다.
하나의 구체예에서, 본 발명은 용매로부터 고형 테레프탈산 생성물을 분리하여, 사용된 용매와 분리된 고형 테레프탈산 생성물을 제조하는 단계를 더 포함한다. 상기 분리 단계는 예를 들어, 여과 및/또는 원심 분리 및/또는 침전을 이용하여 달성될 수 있다. 사용된 용매는 접촉 단계 및/또는 조 테레프탈산 제조 공정의 산화 단계 및/또는 접촉 단계에서 재순환 및 재사용될 수 있다.
상기 분리된 고형 테레프탈산 생성물은 물 및/또는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 카르복실산으로 세척시켜 세척된 고형 테레프탈산 생성물을 제조할 수 있다. 세척 조건은 약 20℃ 내지 약 275℃의 온도 및 약 대기압 내지 약 4.0 MPa(g)의 압력을 포함할 수 있다. 하나의 구체예에서, 상기 세척된 테레프탈산 생성물은 당업계에 공지된 바와 같이 건조시켜 건조된 테레프탈산 생성물을 제공한다. 임의적으로, 분리된 고형 테레프탈산 생성물 또는 세척된 고형 테레프탈산 생성물 또는 건조된 테레프탈산 생성물은 수소화될 수 있다. 이러한, 분리, 세척, 건조, 수소화, 및 후속 처리 단계는 일반적인 문헌에 기재되어 있으며, 테레프탈산 조성물을 정제하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 모든 수소화 단계를 배제한다. 그러므로, 본 발명은 종래의 공정에 비해 더 단순하고 비용이 적게 드는 정제 공정을 가능하게 한다. 하나의 구체예에서, 본 발명은 용매 접촉 단계 이후에 처리 단계를 더 포함하며, 이는 세척, 분리, 건조, 용매 접촉, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다. 본 발명은 25 ppm-wt 이하의 4-카르복시벤즈알데히드의 농도를 갖는 건조된 테레프탈산 생성물의 생산을 가능하게 한다. 또 다른 구체예에서, 건조된 테레프탈산 생성물은 150 ppm-wt 이하의 파라톨루산의 농도를 갖는다. 추가의 구체예에서, 건조된 테레프탈산 생성물은 폴리머 등급 또는 정제된 테레프탈산 순도 요구조건을 만족한다.

Claims (10)

  1. 제1 농도의 오염 물질을 포함하는 조 테레프탈산을 정제하는 방법으로서, 상기 방법은 정제조건 하에 조 테레프탈산을 이미다졸륨 이온성 액체, 피리디늄 이온성 액체, 포스포늄 이온성 액체, 테트라 알킬 암모늄 이온성 액체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 이온성 액체를 포함하는 용매와 접촉시켜, 제1 농도보다 낮은 오염 물질의 제2 농도를 갖는 고형 테레프탈산 생성물을 제조하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이온성 액체의 음이온은 할라이드, 아세테이트, 카르복실레이트, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이온성 액체의 양이온은 1-부틸-3-메틸이미다졸륨, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이온성 액체는 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 아세테이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 브로마이드, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 아세테이트, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 브로마이드, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용매는 물, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알콜, 및 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 카르복실산 중 하나 이상을 더 포함하는 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용매는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 카르복실산을 더 포함하는 것이며, 상기 용매는 이온성 액체 대 카르복실산의 비가 중량을 기준으로 약 1 : 1000 내지 약 1000 : 1인 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용매 대 조 테레프탈산의 비가 중량을 기준으로 약 1 : 1 내지 약 10 : 1인 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 조 테레프탈산 중 테레프탈산은 용매에서 부분적으로 또는 완전히 용해되는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방법은 용매에서 고형으로서 테레프탈산 생성물을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 방법은 용매로부터 고형 테레프탈산 생성물을 분리하여 분리된 고형 테레프탈산 생성물을 제조하는 단계; 및 상기 분리된 고형 테레프탈산 생성물을 임의적으로 건조 및 세척하여 건조된 테레프탈산 생성물을 제조하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
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