PROCESO DE EXTRACCIÓN PARA LA REMOCIÓN DE IMPUREZAS DE UNA CORRIENTE DE PURGA DE OXIDANTE EN LA SÍNTESIS DE ÁCIDO
CARBOXÍLICO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a la recuperación de un catalizador de metal de una corriente de purga de oxidante producida en la síntesis de ácido carboxilico, típicamente ácido tereftálico. Más particularmente, el proceso involucra la adición de una solución de lavado a una dispersión fundida a alta temperatura para recuperar el catalizador de metal y luego someter una mezcla acuosa o mezcla acuosa purificada de esta manera formada a una extracción de tapa individual para remover las impurezas orgánicas para producir una corriente de extracción y una corriente refinada que comprende el catalizador de metal. Esta invención también se relaciona a un proceso para producir una corriente de impurezas orgánicas de punto de ebullición alto de una mezcla acuosa o una mezcla acuosa purificada ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El ácido tereftálico se produce comercialmente por la oxidación de paraxileno en la presencia de un catalizador, tal como, por ejemplo, Co, Mn, Br y un solvente. El ácido tereftálico utilizado en la producción de fibras de poliéster, películas, y resinas se debe tratar adicionalmente para remover impurezas formadas como resultado de la oxidación del paraxileno. El ácido tereftálico (TPA) es un intermediario en la producción de poliésteres para plásticos y aplicaciones de fibra. Los procesos comerciales para la manufactura de TPA frecuentemente están basados sobre la oxidación catalizada del metal pesado de p-xileno, generalmente con un promotor de bromuro en un solvente de ácido acético. Debido a la solubilidad limitada del TPA en ácido acético bajo condiciones de oxidación prácticas, una suspensión de cristales de TPA usualmente se forma en el reactor de oxidación. Típicamente, la suspensión de oxidante de TPA se retira del reactor y los sólidos de TPA se separan del licor madre de oxidante utilizando técnicas de separación sólido-liquido convencionales. El licor madre de oxidante, que contiene la mayoría del catalizador y el promotor utilizados en el proceso, se recicla al reactor de oxidación. Además del catalizador y el promotor, el licor madre de oxidante también contiene TPA disuelto y muchos subproductos e impurezas. Estos subproductos e impurezas surgen parcialmente de impurezas menores presentes en la corriente de alimentación de p-xileno. Otras impurezas surgen debido a la oxidación incompleta del p-xileno que da por resultado productos parcialmente oxidados. Todavía otros subproductos resultan de las reacciones secundarias competentes formadas como resultado de la oxidación del p-xileno a ácido tereftálico.
Las patentes que divulgan la producción de ácido tereftálico tales como las patentes norteamericanas #4,158,738 y #3,996,271 se incorporan en la presente por referencia en su totalidad al grado que no contradicen las declaraciones en la presente. Los sólidos de TPA se someten a una separación de sólido-liquido en donde el solvente fresco se utiliza para desplazar una porción mayor del componente liquido del licor madre de oxidante. Después del secado, los sólidos de TPA se contaminan con impurezas que estuvieron presentes en el licor madre de oxidante puesto que estas impurezas se pueden incorporar en los sólidos de TPA. Las impurezas también están presentes debido a las oclusiones en la estructura del cristal de TPA y debido a la remoción incompleta del licor madre de oxidante mediante el lavado con solvente fresco. Muchas de las impurezas en la corriente de licor madre de oxidante que se reciclan son relativamente inertes a la oxidación adicional. Tales impurezas incluyen, por ejemplo, ácido isoftálico, ácido ftálico y ácido trimelitico. Las impurezas, que se pueden someter a la oxidación adicional también están presentes, tales como, por ejemplo, 4-carboxibenzaldehido, ácido p-tolúico y p-tolualdehido . Las impurezas inertes de la solución tienden a acumularse en el licor madre de oxidante en el reciclado. La concentración de estas impurezas inertes se incrementará en el licor madre de oxidante hasta que un equilibrio se alcance mediante el cual la proporción de la remoción de cada impureza por la via de los balances del producto de TPA con la proporción de formación y la proporción de adición al proceso de oxidación. El nivel normal de impurezas en el TPA crudo comercial lo hace inadecuado para el uso directo en la mayoría de aplicaciones de polimero. Convencionalmente, el TPA crudo ha sido purificado ya sea mediante la conversión a éster de dimetilo o mediante la disolución en agua con hidrogenación subsecuente sobre los catalizadores de hidrogenación estándares. Más recientemente, los tratamientos oxidantes secundarios se han utilizado para producir TPA de grado de polimero. Es deseable minimizar la concentración de impurezas en el licor madre y facilitar de esta manera la purificación subsecuente de TPA. En algunos casos, no es posible producir un TPA de grado de polimero, purificado a menos que se utilice algún medio para remover las impurezas de la corriente de licor madre de oxidante. Una técnica para la remoción de impurezas de una corriente de reciclado comúnmente utilizada en la industria de procesamiento químico es retirar o "purgar" alguna porción madre oxidante que se recicla. Típicamente, la corriente de purga simplemente se desecha de o, si se justifica económicamente, se somete a varios tratamientos para remover las impurezas no deseadas mientras que recupera los componentes valiosos. Un ejemplo es la patente norteamericana #4,939,297 incorporada en la presente por referencia en su totalidad al grado de que no contradice las declaraciones en la presente. La cantidad de purga requerida para el control de las impurezas es dependiente del proceso. Sin embargo, una cantidad de purga igual a 10-40%, después conocido como corriente de purga de oxidante, de la corriente de licor madre de oxidante total es usualmente suficiente para producir TPA adecuado como material de alimentación para la manufactura de polimero comercial. En la producción de TPA, el porcentaje de purga de la corriente de licor madre de oxidante necesario para mantener las concentraciones de impurezas aceptables, acoplado con el valor económico del catalizador de metal y los componentes de solvente en la corriente de purga de oxidante, hace simple el desecho de la corriente de purga de oxidante económicamente no atractiva. Asi, existe una necesidad por un proceso que recupere esencialmente todos los catalizadores de metal valiosos y ácido acético contenidos en la corriente de purga de oxidante mientras que remueve una porción mayor de las impurezas presentes en la corriente de purga de oxidante. El catalizador de metal se puede recuperar en una forma activa adecuada para la reutilización mediante el reciclado directo a la etapa de oxidación del p-xileno. Esta invención es una mejora marcada sobre un proceso de purga típico. Algunas de estas ventajas son: 1) operabilidad y confiabilidad mejorada debido a la reducción en el taponamiento potencial; 2) reducción en el uso de energía completo; 3) reducción en la cantidad de agua a la etapa de extracción del solvente. La invención aumenta la eficacia de remoción de impurezas del proceso, y la operabilidad del proceso comparado a los procesos existentes. Además se debe mencionar que esta invención no solamente aplica al proceso de TPA crudo sino a cualquier proceso que produzca una corriente de purga de oxidante donde la recuperación del catalizador de metal es necesaria. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a la remoción de impurezas y a la recuperación de un catalizador de metal de la corriente de purga de oxidante producida en la síntesis de ácido carboxilico, típicamente ácido tereftálico. Más particularmente, el proceso involucra la adición de la solución de lavado a una dispersión fundida a alta temperatura para recuperar el catalizador de metal y luego someter una mezcla acuosa o mezcla acuosa purificada de esta manera formada a una extracción de etapa individual para remover las impurezas orgánicas para producir una corriente de extracción y una corriente refinada. Esta invención también se relaciona a un proceso para producir una corriente de impurezas orgánicas de punto de ebullición alto de una mezcla acuosa o una mezcla acuosa purificada. Es un objetivo de esta invención proporcionar un proceso para recuperar un catalizador de metal de una corriente de purga de oxidante. Es otro objetivo de esta invención proporcionar un proceso para la remoción de impurezas y la recuperación de un catalizador de metal de una corriente de purga de oxidante producida en la síntesis de ácido carboxilico. Es otro objetivo de esta invención proporcionar un proceso para producir una corriente de impurezas orgánicas de punto de ebullición alto de una mezcla acuosa o una mezcla acuosa purificada. En una primera modalidad de esta invención, se proporciona un proceso. El proceso comprende las siguientes etapas; (a) someter una corriente de purga de oxidante que comprende un ácido carboxilico, un catalizador de metal, impurezas, agua y un solvente para la evaporación en una primera zona evaporadora para producir una corriente de vapor y una suspensión de purga concentrada; (b) someter la suspensión de purga concentrada a la evaporación en una segunda zona evaporadora para producir una corriente rica en solvente, y una dispersión fundida a alta temperatura; en donde aproximadamente 95% en peso a aproximadamente 99% en peso 3 del solvente y agua se remueven de la corriente de purga de oxidante en la etapa (a) y en la etapa (b) combinadas; y en donde la segunda zona evaporadora comprende un evaporador operado a una temperatura de aproximadamente 150°C a aproximadamente 200°C; (c) mezclar en una zona de mezclado una solución de lavado con la dispersión fundida de temperatura alta para formar una mezcla acuosa; (d) adicionar un solvente de extracción a la mezcla acuosa en una zona de extracción para formar una corriente de extracción y una corriente refinada; y (e) separar la corriente de extracción y la corriente rica en solvente en una zona de separación para formar una corriente de impurezas orgánicas de punto de ebullición alto. En otra modalidad de esta invención, se proporciona oceso. El proceso comprende: (a) someter una corriente de purga de oxidante que comprende un ácido carboxilico, un catalizador de metal, impurezas, agua y un solvente a la evaporación en una primera zona evaporadora para producir una corriente de vapor y una suspensión de purga concentrada; y (b) someter la suspensión de purga concentrada en una segunda zona evaporadora para producir una corriente rica en solvente y una dispersión fundida de temperatura alta; en donde aproximadamente 95% en peso a aproximadamente 99% en peso del solvente y el agua se remueven de la corriente de purga de oxidante en la etapa (a) y etapa (b) combinadas; y en donde la segunda zona evaporadora comprende un evaporador operada a una temperatura de aproximadamente 150°C a aproximadamente 200°C;
(c) mezclar en una zona de mezclado una solución de lavado con la dispersión fundida a alta temperatura para formar una mezcla acuosa; (d) separar las impurezas orgánicas de la mezcla acuosa en una zona de separación de sólido- liquido para formar una mezcla acuosa purificada; (e) adicionar un solvente de extracción a la mezcla acuosa purificada en una zona de extracción para formar una corriente de extracción y una corriente refinada; y (f) separar la corriente de extracción y la corriente rica en solvente en una zona de separación para formar una corriente de impurezas orgánicas de punto de ebullición alto. Estos objetivos, y otros objetivos, llegarán a ser más evidentes a otros con habilidad ordinaria en la técnica después de leer esta descripción. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La Figura 1 ilustra modalidades diferentes de la invención en donde se proporcionan un proceso para recuperar un catalizador de metal y remover impurezas de una corriente de purga de oxidante 301 y un proceso para producir una dispersión fundida a alta temperatura 345. La Figura 2 ilustra modalidades diferentes de la invención en donde se proporciona un proceso para producir una corriente de impurezas orgánicas de punto de ebullición alto 315 de una mezcla acuosa 351 o una mezcla acuosa purificada 308. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una modalidad de esta invención, se proporciona un proceso para recuperar un catalizador de metal y remover impurezas de una corriente de purga de oxidante 301 como se muestra en la Figura 1. El proceso comprende las siguientes etapas . La etapa (a) comprende someter una corriente de purga de oxidante 301 que comprende un ácido carboxilico, un catalizador de metal, impurezas, agua y un solvente a la evaporación en una primera zona evaporadora 321 para producir una corriente de vapor 304 y una suspensión de purga concentrada 305. La corriente de purga de oxidante 301 se retira de un proceso de síntesis oxidante de ácido carboxilico. La corriente de purga de oxidante 301 sirve como la corriente de alimentación al presente proceso. La corriente de purga de oxidante 301 comprende ácido carboxilico, agua, un solvente, el catalizador de metal e impurezas. Las impurezas comprenden bromuros orgánicos y metales de corrosión. Los bromuros orgánicos se utilizan como promotores en la reacción de oxidación. Ejemplos de metales de corrosión son hierro y compuestos de cromo, que inhiben, reducen o completamente destruyen la actividad del catalizador de metal. Los ácidos carboxilicos incluyen ácidos carboxilicos aromáticos producidos por la via de la oxidación controlada de un sustrato orgánico. Tales ácidos carboxilicos aromáticos incluyen compuestos con por lo menos un grupo de ácido carboxilico unido a un átomo de carbono que es parte de un anillo aromático, preferiblemente que tiene por lo menos 6 átomos de carbono, aun más preferiblemente que tiene únicamente átomos de carbono. Ejemplos adecuados de tales anillos aromáticos incluyen, pero no se limitan a, benceno, bifenilo, terfenilo, naftaleno, y otros anillos aromáticos fusionados con carbono. Ejemplos de ácidos carboxilicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, ácido tereftálico, ácido benzoico, ácido p-tolúico, ácido isoftálico, ácido trimelitico, ácido naftalendicarboxilico, y ácido 2,5-difenil-tereftálico . Solventes adecuados incluyen, pero no se limitan a, ácidos alifáticos mono-carboxilicos, preferiblemente que tienen de 2 a 6 átomos de carbono, o ácido benzoico y mezclas de los mismos y mezclas de estos compuestos con agua. Preferiblemente el solvente es ácido acético mezclado con agua, en una relación de aproximadamente 5:1 a aproximadamente 25:1, preferiblemente entre aproximadamente 8:1 y aproximadamente 20:1. Por toda la especificación el ácido acético será referido como el solvente. Sin embargo, se debe apreciar que otros solventes adecuados, tales como aquellos divulgados previamente también se pueden utilizar. En la etapa (a) del presente proceso, la corriente de purga de oxidante 301 se concentra por medios convencionales en una primera zona evaporadora 321 que comprende un evaporador para producir una corriente de vapor 304 y una suspensión de purga concentrada 305. En una modalidad de la invención, el evaporador se opera en condiciones atmosféricas o ligeramente súper-atmosfericas, generalmente de aproximadamente 1 atmósfera a aproximadamente 10 atmósferas. La corriente de vapor 304 comprende una mayoría del agua y solvente, y la suspensión de purga concentrada 305 comprende el resto del agua y el solvente no removidos de la corriente de purga de oxidante 301. En una modalidad de la invención, la evaporación remueve a aproximadamente 50% en peso a aproximadamente 80% en peso del solvente y agua, típicamente ácido acético y agua, que están presentes en la corriente de purga de oxidante 301. La etapa (b) comprende someter la suspensión de purga concentrada 305 a la evaporación en una segunda zona evaporadora 350 para producir una corriente rica en solvente 344 y una dispersión fundida a alta temperatura 345; en donde aproximadamente 95% en poso a aproximadamente 99% en peso del solvente y el agua se remueven de la corriente de purga de oxidante 301 en la etapa (a) y la etapa (b) combinadas; y en donde la segunda zona evaporadora 350 comprende un evaporador evaporado a una temperatura de aproximadamente 150°C a aproximadamente 200°C. La suspensión de purga concentrada 305 se introduce en la segunda zona evaporadora 350, la cual comprende por lo menos un evaporador. En una modalidad de la invención, el evaporador de se opera en condiciones superatmosfericas o presurizadas, generalmente de aproximadamente 1 atmósfera a aproximadamente 10 atmósferas. La evaporación se conduce a una temperatura de aproximadamente 150°C a aproximadamente 220°C; otro intervalo es de aproximadamente 180°C a aproximadamente 200°C. En una modalidad de la invención la combinación de evaporadores 321 y 350 se operan a fin de concentrar la corriente de purga de oxidante 301 como se representa por la corriente 301 a una condición en donde el 95-99% en peso del solvente, típicamente ácido acético y agua, se remueven de la corriente de purga de oxidante 301. En una modalidad de la presente invención la condición de la dispersión fundida a alta temperatura 345 tiene únicamente suficiente solvente restante para proporcionar la capacidad de bombeo. En una modalidad, una composición tipica de la dispersión fundida a alta temperatura 345 se muestra en la tabla 1. Generalmente, la composición de la masa de la suma total de todos los compuestos mostrados en la Tabla 1 incluye agua y ácido acético, en la dispersión fundida a alta temperatura 345 puede variar entre aproximadamente 5% en peso, aproximadamente 80% en peso basado en el peso total de la dispersión fundida a alta temperatura 345. Otro intervalo para la suma total de todos los compuestos mostrados en la Tabla 1, que excluye ácido acético y agua, en la dispersión fundida a alta temperatura 345 puede ser todas las combinaciones de intervalos superiores inferiores en donde los intervalos inferiores son 5% en peso, 10% en peso, 15% en peso, 20% en peso, 25% en peso, 30% en peso, 35% en peso, 40% en peso y los intervalos y superiores son 80% en peso, 75% en peso, 70% en peso, 65% en peso, 60% en peso, 55% en peso, 50% en peso, 45% en peso, basado en el peso total de la dispersión fundida de la temperatura alta 345. Además, los intervalos establecidos en esta descripción y las reivindicaciones que siguen se deben entender para divulgar el intervalo completo específicamente y no solo el (os) punto (s) final (es). Por ejemplo, la descripción del intervalo 0 a 10 se debe tomar para divulgar específicamente 2, 2.5, 3.17 y todos los otros números sub-sumados y no solo 0 y 10. La etapa (c) comprende mezclar la zona de mezclado
348 una solución de lavado 306 con la dispersión fundida a alta temperatura 345 para formar una mezcla acuosa 307. La dispersión fundida a alta temperatura 345 luego se someta a la extracción del catalizador de metal en la zona de mezclado 348 mediante la introducción de una solución de lavado 306 que puede contener agua o una solución de agua-ácido acético o una de lavado para formar una mezcla acuosa en la corriente 307 en donde por lo menos 80% del catalizador de metal se recupera en la fase acuosa de la mezcla acuosa 307. Típicamente, por lo menos 90% del catalizador de metal se recupera en la fase acuosa de la mezcla acuosa 307. La solución de lavado comprende agua y opcionalmente un solvente adicional. El solvente puede ser cualquier sustancia capaz de disolver el catalizador de metal para formar una solución uniformemente dispersada en el nivel de tamaño molecular o iónico. Típicamente, el solvente comprende ácido acético, pero los solventes que han sido previamente mencionados en la etapa (a) también se pueden utilizar. La zona de mezclado 348 comprende un recipiente y/o un dispositivo o una pluralidad de recipientes o dispositivos en donde hay suficiente tiempo de residencia para el catalizador de metal y/o compuestos de halógeno, tales como por ejemplo bromo, para disolverse en la solución. Ejemplos de tales recipientes son dispositivos que incluyen, pero no se limitan a, un tanque y un tanque revuelto o agitado. En esta etapa, no es necesario disolver completamente la mezcla. Un método es para utilizar únicamente la cantidad necesaria de agua para obtener el nivel de la recuperación de catalizador de metal deseada. Sin embargo, la adición de la solución de lavado 306 también sirve para enfriar la mezcla a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 60°C a aproximadamente 95°C, otro intervalo es de aproximadamente 80°C a aproximadamente 90°C. En una modalidad de la invención en enfriamiento se hace durante aproximadamente 0.5 a aproximadamente 4 horas, otro intervalo es de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 horas. Mediante este tratamiento los bromos orgánicos se hacen reaccionar para producir bromos inorgánicos que son por ejemplo, preferiblemente retenidos en la fracción acuosa que sale de un extractor. La cantidad de compuestos que contienen bromo purgados del sistema junto con las impurezas no deseadas de esta manera se minimiza. El tratamiento con calor conserva bromos y simplifica el desecho de las impurezas orgánicas. La adición de la solución de lavado 306 en la zona de mezclado 348 no únicamente recupera el catalizador de metal en la dispersión fundida a alta temperatura 345, sino también ayuda en el bombeo de la mezcla acuosa 307. Es deseable mantener la mezcla acuosa 307 circulando con un espiral de circulación externo. En una modalidad, una composición tipica de la mezcla acuosa se muestra en la Tabla 1. Generalmente, la composición de masa de la mezcla acuosa 307 en esta modalidad generalmente puede variar en donde la relación de masa del agua a ácido acético está en el intervalo de aproximadamente 1:1 a 99:1 y en donde la suma del agregado de ácido isoftálico, ácido benzoico, 4-carbox?benzaldehido, y ácido tereftálico comprende entre aproximadamente 1000 ppm a aproximadamente 65% en peso del peso total de la mezcla acuosa 307. Otro intervalo puede ser todas las combinaciones de los intervalos superiores e inferiores en donde la suma del agregado de ácido isoftálico, ácido benzoico, 4-carboxibenzaldehido, y ácido tereftálico tiene un intervalo inferior de 5% en peso, 10% en peso, 15% en peso, 20% en peso, 25% en peso, 30% en peso, 35% en peso, 40% en peso, y un intervalo superior de 65% en peso, 60% en peso, 55% en peso, 45% en peso basado en el peso total de la mezcla acuosa 307. Cuando la separación en la zona de separación de sólido- liquido 351 se realiza, una pequeña cantidad del solvente de extracción en el conducto 311, generalmente aproximadamente 1 a aproximadamente 10% en peso, preferiblemente de menara aproximada 5% en peso, se puede adicionar a la zona de mezclado 348 para aumentar el manejo de la suspensión al reducir la adherencia de sólidos al lado de, por ejemplo un tanque de alimentación de suspensión. Esto se representa por la flecha trazada de la corriente 311 de la Figura 1. La etapa (d) comprende opcionalmente separar impurezas orgánicas 312 de la mezcla acuosa 307 en una zona de separación de sólido-liquido 341 para formar una mezcla acuosa purificada 308. La corriente de mezcla acuosa 307 se puede alimentar opcionalmente a una zona de separación del sólido-liquido 351 que comprende un aparato de sólido-liquido, en donde las impurezas orgánicas 312 se pueden remover de la mezcla acuosa 307 para formar una mezcla acuosa purificada 308 e impurezas orgánicas 312. No hay limitaciones en el tipo del aparato de separación de sólido-liquido mientras que sea suficiente para remover las impurezas orgánicas 312 de la mezcla acuosa 307. Ejemplos de tales aparatos incluyen, pero no se limitan a, filtros, centrifugas, ciclones, hidroclones, etc. Las impurezas orgánicas pueden comprender numerosos compuestos típicamente asociados con la producción de TPA. Ejemplos de purezas orgánicas típicas incluyen, pero no se limitan a, -ácido isoftálico, ácido trimelitico, ácido benzoico, ácido ftálico, compuestos de fluorenonas, ácido p-tolúico, y 4-carboxibenzaldehido . En una modalidad, una composición tipica de la mezcla acuosa purificada 308 se muestra en la Tabla 1. La composición de masa de la mezcla acuosa purificada 308 en esta modalidad comprende ácido acético, agua, ácido isoftálico, ácido benzoico, 4-carboxibenzaldehido, ácido tereftálico, y cobalto; en donde la suma del agregado del ácido isoftálico, ácido benzoico, 4-carboxibenzaldehido, y ácido tereftálico comprende entre aproximadamente 1% en peso a 70% basado en el peso total de la mezcla acuosa purificada 308; en donde la suma del agregado de ácido isoftálico y ácido tereftálico comprende no más de 10% en peso de la mezcla acuosa purificada 308. Otro intervalo puede ser todas las combinaciones de los intervalos superiores e inferiores en donde la suma del agregado del ácido isoftálico, ácido benzoico, 4-carboxibenzaldehido, y ácido tereftálico tienen un intervalo inferior de 5% en peso, 10% en peso, 15% en peso, 20% en peso, 25% en peso, 30% en peso, 35% en peso, 40% en peso basado en el peso total de la mezcla acuosa purificada 308 y un intervalo superior de 65% en peso, 60% en peso, 55% en peso, 50% en peso, 45% en peso basado en el peso total de la mezcla acuosa purificada 308; y en donde la suma del agregado de ácido isoftálico y ácido tereftálico comprenden no más de 10% en peso basado en el peso total de la mezcla acuosa purificada 308. Como se establece previamente cuando la zona de separación de sólido-liquido 351 se utiliza, una pequeña cantidad de solvente de extracción en el conducto 311, generalmente aproximadamente 1 a aproximadamente 10% en peso, preferiblemente de manera aproximada 5% en peso se puede adicionar a la zona de mezclado 348 para aumentar el manejo de la suspensión al reducir la adherencia de los sólidos a lado de, por ejemplo, un tanque de alimentación de suspensión. Esto se representa por la flecha trazada de la corriente 311 en la Figura 1. La etapa (e) comprende adicionar un solvente de extracción 311 a la mezcla acuosa 307 o a la mezcla acuosa purificada 308 en una zona de extracción 323 para formar una corriente de extracción 309 y la corriente refinada 310. La mezcla acuosa 307 o la mezcla acuosa purificada 308 se alimentan en una zona de extracción 323 en donde la mezcla acuosa 307 o la mezcla acuosa purificada 308 y el solvente de extracción 311 hacen contacto en la zona de extracción 323. La mezcla acuosa 307 o la mezcla acuosa purificada 308 y el solvente de extracción 311 se mezclan para formar una corriente de extracción 309 que comprende solvente, impurezas orgánicas de agua, y solvente orgánico que forma una fase más ligera, y la corriente refinada 310 que comprende un catalizador de metal, metales de corrosión, y agua. La corriente de extracción 309 se retira como una corriente de producto de arriba, y la corriente refinada 310 se retira del fondo del extractor en la zona de extracción 323. En esta invención, una modalidad de la zona de extracción 323 es un extractor de tapa individual. El solvente de extracción 311 utilizado en el extractor debe ser sustancialmente insoluble en agua para minimizar la cantidad de solvente orgánico disuelto en la fracción acuosa. Adicionalmente, el solvente de extracción 311 es preferiblemente un agente azeotrópico que sirve para asistir a la recuperación del solvente de la extracción orgánica. Los solventes, que han mejorado para ser particularmente útiles son acetatos de alquilo de Cl a C6, particularmente acetato de n-propilo (n-PA) , acetato de isopropilo, acetato de isobutilo, acetato de sec-butilo, acetato de etilo, y acetato de n-butilo, aunque otros solventes orgánicos insolubles en agua que tienen una densidad apropiada y un punto de fusión suficientemente bajo también se pueden utilizar, tal como p-xileno. El acetato de n-propilo y el acetato de isopropilo son particularmente preferidos debido a su solubilidad en agua relativamente baja, excelente conducta azeotrópica, y su habilidad para remover el ácido acético restante asi como impurezas orgánicas de ebullición alta de la mezcla acuosa. La extracción se puede efectuar utilizando relaciones de solvente de extracción de aproximadamente 1 aproximadamente 4 partes en peso del solvente de extracción por parte de la alimentación del extractor dependiendo de la composición de alimentación del extractor. Las velocidades espaciales de las alimentaciones combinadas al extractor generalmente varian de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 hr"1. Aunque la extracción se puede conducir a temperatura y presión ambiente, el calentamiento del solvente de extracción 311 y el extractor a aproximadamente 30° a aproximadamente 7°C. Otro intervalo de aproximadamente 40°C a aproximadamente 60°C. Aunque la corriente de extracción 309 comprende pequeñas cantidades del catalizador de metal y metales de corrosión, esencialmente todo del catalizador de metal y la mayoría de los metales de corrosión restantes se combinan en la fase más pesada, la corriente refinada 310. La etapa (f) comprende separar la corriente de extracción 309 y la corriente rica en solvente 344 en una zona de separación 324 para formar una corriente de impurezas orgánicas de punto de fusión alto 315. La corriente de. extracción 309 comprende solvente orgánico e impurezas orgánicas. La corriente de extracción 309 puede comprender adicionalmente ácido acético y agua, frecuentemente en cantidades menores. La corriente de extracción 309 se puede destilar en una zona de separación que comprende equipo de destilación convencional. El equipo de destilación se opera en condiciones de proceso suficientes para recuperar una mayoría del solvente de extracción, típicamente, acetato de n-propilo, de la corriente de extracción 309. El equipo de destilación de convención incluye, por ejemplo, una columna de destilación. Una característica clave a esta invención es el uso de la corriente rica en solvente 344 en la zona de separación 324. La mayoría de las impurezas orgánicas se extraen mediante el solvente orgánico en la zona de extracción aproximadamente 323. Esto ocurre debido a que las impurezas orgánicas muestran un grado alto de solubilidad para el solvente orgánico y a un grado menor para el ácido acético. Al destilar la fase más ligera del extractor, el solvente orgánico se evapora permitiendo a las impurezas orgánicas concentrarse en el flujo inferior de la columna. Esto resulta una probabilidad alta para el taponamiento y precipitación de sólidos. Al utilizar la corriente liquida en solvente 34, las impurezas orgánicas en el flujo inferior de la columna se pueden diluir efectivamente y solubilizar de esta manera ácido acético en el flujo inferior de la columna. El uso de la corriente rica en solvente 344, de la evaporación previa sirve para dos funciones. Primera, la pérdida del solvente orgánico se minimiza puesto que la corriente rica en solvente 344 efectivamente desplaza el solvente orgánico en la corriente inferior de la columna. Segunda, el uso de vapor rico en ácido acético proporciona la necesidad entalpia significante para conducir el proceso de destilación/separación. La zona de separación 324 necesitarla procesar significantemente menos carga hidráulica que un proceso de purga típico debido a la concentración más grande del licor madre. El solvente de extracción recuperado y el ácido acético se pueden reciclar al extractor y al reactor de oxidante, respectivamente. Las impurezas orgánicas de punto de ebullición alto se remueven como sedimento de la base de la columna de destilación para deshecho. Aunque la composición de las diversas corrientes en el proceso varia dependiendo de las condiciones de proceso, una composición tipica de las corrientes se muestran en la Tabla 1. En la Tabla 1, los componentes se muestran en el lado izquierdo de la columna y la cantidad de estos componentes en cada corriente en la Figura 1 se muestran en el número de la columna que corresponde al número de la corriente en la Figura 1. Las cantidades de los componentes mostrados en la Tabla 1 pueden se cualquier medición de peso mientras que sea consistente para todos los componentes y todas las corrientes. Por ejemplo, la corriente de purga de oxidante 301 tiene ácido acético en la cantidad de 915 libras, 915 gramos, etc.
NJ (
Tabla 1. Balance del Material Balance del Material de Proceso Corriente en la Figura 1 301 304 305 344 345 306 307 308 309 310 311 312
Acido Acético 915.0 534.1 380.9 335.2 45.8 45.8 45.3 ' • 44.1 1.2 0.4
Agua 55.0 39.3 15.7 14.7 1.0 80.0 81.0 80.2 35.6 44.5 0.7
Acetato de n-Propilo - - - - - - - 399.0 1.0 400.0 Acido Tereftálico 0.71 - 0.71 - 0.71 0.71 0.70 0.70 - Acido Isoftálico 5.83 - 5.83 - 5.83 5.83 5.78 5.71 0.07 0.05
Acido Ftálico 3.81 - 3.81 0.12 3.69 3.69 3.66 3.36 0.29 0.03
Acido Benzoico 8.12 0.06 8.06 2.27 5.79 5.79 5.73 5.73 - 0.05 -Carbox?benzaldehido ( 1.56 - 1.56 - 1.56 1.56 1.54 1.52 0.02 0.01 a
Acido Tpmelitico 1.17 - 1.17 - 1.17 1.17 1.16 1.01 0.14 0.01
Acido Paratoluico 2.96 0.01 2.95 0.50 2.44 2.44 2.42 2.39 0.03 0.02
Paratolualdehído 0.51 0.05 0.46 0.26 0.20 0.20 0.20 0.20 - Otros 2.50 - 2.50 - 2.50 2.50 2.38 2.14 0.24 0.13
Bromuro Orgánico 1.30 - 1.30 - 1.30 0.90 0.86 - 0.85 0.05
Bromuro Iónico 0.34 - 0.34 - 0.34 0.74 0.70 - 0.70 0.04
Cobal to 1.44 - 1.44 - 1.44 1.44 1.37 0.01 1.35 0.07
Manganeso 0.10 - OJO - 0.10 0.10 0.10 - 0.09 Metales de Corrosión 0.08 _ 0.08 . 0.08 0.08 0,08 - 0.06
Total 1000 573 427 353 74 80 154 152 502 51 400