PROCESO PARA LA PURIFICACIÓN OXIDATIVA DE ÁCIDO TEREFTÁLICO
CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un proceso para la purificación de una mezcla cruda de ácido carboxílico. Más específicamente, la presente invención se refiere a un proceso que comprende las estapas de desplazamiento a temperaturas elevadas, el licor madre a partir de un producto cristalizado y un producto cristalizado de remezclado para ser separado en una zona de desplazamiento de sólido líquido para formar una mezcla purificada de ácido carboxílico; en la que la mezcla purificada de ácido carboxílico es más adelante enfriada en una zona de enfriamiento y subsecuentemente filtrada y secada en una zona de filtración y de secado.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION ' El ácido tereftálico es comercialmente producido por oxidación de paraxileno en la presencia de un catalizador, tal como, por ejemplo, Co, Mn, Br y un solvente. El ácido tereftálico usado en la producción de fibras de poliéster, películas, y resinas deben ser más adelante tratados por la remoción de impurezas presentes debido a la oxidación del paraxileno. Los procesos comerciales típicos producen un ácido tereftálico crudo después se disuelve el ácido tereftálico sólido en agua a altas temperaturas y presiones, se hidrogena la solución resultante, se enfria y se cristaliza el producto del ácido tereftálico fuera de la solución, y se separa el tereftálico sólido producido a partir del licor como se discute en la patente U.S. No.3, 584, 039 que se incorpora como referencia . En muchos procesos la coloración de las impurezas a partir de bencilo, y la familias de fluoranona son hidrogenadas a productos incoloros y sale el proceso con el producto de ácido tereftálico sólido y corrientes de agua de desperdicio. Sin embargo, esta invención presenta un proceso atractivo para producir una mezcla de ácido carboxílico purificada por la utilización de una zona de desplazamiento de sólido liquido que comprende un separador sólido líquido a temperaturas elevadas después de la oxidación del producto de la mezcla cruda de ácido carboxílico y previa a la filtración final y al secado.
SUMARIO DE LA INVENCION En otra modalidad de la invención, se presenta un proceso para producir el producto purificado de ácido carboxílico sin el uso de la hidrogenación del ácido tereftálico o un proceso de separación de impurezas a partir de la oxidación del solvente como se muestra en U.S. 3,584,039. Otro ejemplo de un proceso para separar las impurezas a partir de la oxidación del solvente es U.S. 4,356,319. En otra modalidad de esta invención, se presenta un proceso para producir una mezcla purificada de ácido carboxilico, el proceso comprende: (a) la remoción de impurezas a partir de un producto cristalizado en una zona de desplazamiento sólido líquido para formar una mezcla purificada de ácido carboxilico; en la que la mezcla purificada de ácido carboxilico tiene un b* de menos de 3.5; en la que la mezcla purificada de ácido carboxilico es formada sin una etapa de hidrogenación; (b) enfriar la mezcla purificada de ácido carboxilico en una zona de enfriamiento para formar una mezcla fría purificada de ácido carboxilico; y (c) filtrar y secar la mezcla fría purificada carboxilica en una zona de filtración y secado para remover una porción de el solvente a partir de la mezcla fría de ácido carboxilico para producir el producto purificado de ácido carboxilico. En otra modalidad de esta invención, se proporciona un proceso para producir una mezcla purificada de ácido carboxilico. El proceso comprende: (a) remover impurezas en una zona de desplazamiento sólido líquido a partir de un producto cristalizado para formar una mezcla purificada de ácido carboxilico; en la que la zona de desplazamiento sólido líquido comprende un separador sólido líquido el cual es operado a una temperatura entre alrededor de 140°C hasta alrededor de 160°C; en la que el separador sólido líquido es operado en un modo continuo; y en donde el separador sólido líquido es operado a una presión de menos de alrededor de 70 psia; (b) enfriar la mezcla purificada de ácido carboxilico en una zona de enfriamiento para formar una mezcla fría purificada de ácido carboxilico; y (c) filtrar y secar la mezcla fría purificada carboxílica en una zona de filtración ? secado para remover una porción de el solvente a partir de la mezcla fría de ácido carboxilico para producir el producto purificado de ácido carboxilico. En otra modalidad de esta invención, se proporciona un proceso para producir una mezcla purificada de ácido carboxilico. El proceso comprende: (a) opcionalmente, remover las impurezas a partir de una mezcla cruda de ácido carboxilico en una zona opcional de desplazamiento sólido líquido para formar una mezcla de producto ; (b) oxidación de la mezcla del producto o de la mezcla cruda de ácido carboxilico en una zona de estado de oxidación para formar un producto en estado de oxidación; (c) cristalización del producto en estado de oxidación en una zona de cristalización para formar un producto cristalizado ; (d) remoción en una segunda zona de desplazamiento sólido líquido de impurezas a partir de el producto cristalizado para formar una mezcla purificada de ácido carboxilico;
(e) enfriar la mezcla purificada de ácido carboxílico en una zona de enfriamiento para formar una mezcla fría purificada de ácido carboxílico; y (f) filtrar y secar la mezcla fría purificada carboxílica en una zona de filtración y secado para remover una porción del solvente a partir de la mezcla fría de ácido carboxílico para producir el producto purificado de ácido carboxílico. Aún en otra modalidad de esta invención, se proporciona un proceso para producir una mezcla purificada de ácido carboxílico. El proceso comprende: (a) opcionalmente, remover impurezas a partir de una mezcla cruda de ácido carboxílico en una zona opcional de desplazamiento sólido líquido para formar una mezcla del producto; (b) oxidación de la mezcla de el producto o de la mezcla cruda de ácido carboxílico en una zona en estado de oxidación para formar un producto en estado de oxidación; (c) remoción en una zona de desplazamiento sólido líquido de impurezas a partir del producto en estado de oxidación para formar un producto purificado en estado de oxidación; (d) cristalización del producto purificado en estado de oxidación en una zona de cristalización para formar un producto purificado de ácido carboxílico; (e) enfriar la mezcla purificada de ácido carboxílico en una zona de enfriamiento para formar una mezcla fría purificada de ácido carboxilico; y (f) filtrar y secar la mezcla fría purificada carboxilica en una zona de filtración y de secado para remover una porción del solvente a partir de la mezcla fría de ácido carboxilico para producir el producto purificado de ácido carboxilico. Estos objetivos, y otros objetivos, serán más evidentes para otros con conocimientos en el estado de la técnica al leer las siguientes descripciones .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura 1 es un esquema del proceso inventivo para la purificación oxidativa del ácido carboxilico en donde una zona de desplazamiento líquido se utiliza después de la zona de cristalización. Figura 2 es un esquema del proceso inventivo para la purificación oxidativa del ácido carboxilico en la que una zona de desplazamiento líquido es utilizada después de la zona de estado de oxidación.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un proceso para la purificación de una mezcla cruda de ácido carboxilico. El proceso comprende las etapas de desplazar a elevadas temperaturas el licor madre a partir de un producto cristalizado y remezclar el producto cristalizado en una zona de desplazamiento sólido líquido para formar una mezcla purificada de ácido carboxílico. El ácido tereftálico crudo es convencionalmente hecho vía oxidación por aire de la fase líquida del paraxileno en la presencia de un conveniente catalizador de oxidación. Los catalizadores convenientes comprenden al menos uno seleccionado de, pero no limitado a, cobalto, bromo y compuestos de manganeso, los cuales son solubles en un solvente seleccionado. Los solventes convenientes incluyen, pero no se limitan a, ácidos alif ticos mono-carboxílicos , preferiblemente los que contienen 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 alrededor de 5:1 hasta alrededor de 25:1, preferiblemente entre alrededor de 8:1 y alrededor de 20:1. La especificación del ácido acético se referirá completamente como el solvente. Sin embargo, se podrá apreciar que otros solventes convenientes, tales como aquellos revelados anteriormente, pueden ser utilizados. Patentes que revelan la producción de ácido tereftálico tal como 4,158,738 y 3,996,271 son incorporadas aquí como referencia. En otra modalidad de esta invención se proporciona un proceso para elaborar un producto de ácido tereftálico 230 en la Figura 1. El proceso comprende los siguientes pasos : (a) remover las impurezas a partir de un producto cristalizado 160 en una zona de desplazamiento sólido líquido 180 para formar una mezcla purificada de ácido carboxílico 190; en la que la mezcla purificada de ácido carboxílico 190 tiene un b* de menos de 3.5; en la que la mezcla purificada de ácido carboxílico 190 es formada sin una etapa de hidrogenación; (b) enfriar la mezcla purificada de ácido carboxílico 190 en una zona de enfriamiento 200 para formar una mezcla fría purificada de ácido carboxílico 210; y (c) filtrar y secar la mezcla fría carboxílica purificada 210 en una zona de filtración y secado 220 para remover una porción de el solvente a partir de la mezcla fría de ácido carboxílico 210 para producir el producto purificado de ácido carboxílico 230. La zona de separación sólido líquido 180, impurezas, producto cristalizado 160, y mezcla purificada de ácido carboxílico 190 son todas descritas subsecuentemente en esta divulgación. En otra modalidad de esta invención se proporciona en la Figura 1 un proceso para producir una mezcla purificada de ácido tereftálico 230. El proceso comprende los siguientes pasos : Paso (a) comprende opcionalmente la remoción de impurezas a partir de una mezcla cruda de ácido carboxílico 30 en una zona opcional de desplazamiento sólido líquido 40 para formar una mezcla de producto 70;
Una mezcla cruda de ácido carboxílico 30 comprende al menos un ácido carboxílico, catalizador, al menos un solvente, e impurezas que se sacan vía línea 30 pueden ser a una temperatura entre alrededor de 120°C y alrededor de 200°C, preferiblemente alrededor de 140°C hasta alrededor de 170°C a partir de una zona primaria de oxidación 20 en la que una corriente de alimentación aromática 10, típicamente paraxileno es oxidizada. Las impurezas típicamente comprenden una o más de los siguientes compuestos: 4-carboxibenzaldehido, ácido trimelítico, y 2 , 6-dicarboxifluoranona. El solvente típicamente comprende ácido acético, pero puede ser cualquier solvente que haya sido mencionado previamente. Generalmente, la mezcla cruda de ácido carboxílico 30 se produce por oxidación en una zona primaria de oxidación 20 en una corriente de alimentación aromática 10. En una modalidad, la corriente de alimentación aromática comprende paraxileno. La zona de oxidación primaria 20 comprende al menos un reactor de oxidación, y la mezcla cruda de ácido carboxílico 30 que comprende al menos un ácido carboxílico. Generalmente, el ácido carboxílico es ácido tereftálico. Por lo tanto, cuando el ácido tereftálico es utilizado, la mezcla cruda de ácido carboxílico 30 será referida como mezcla cruda de ácido tereftálico. Sin embargo, los ácidos carboxílicos convenientes incluyen, pero no están limitados por, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido naftaleno dicarboxllico, y mezclas de los mismos. La mezcla cruda de ácido carboxilico es convencionalmente sintetizada vía oxidación de la fase líquida del paraxileno en la presencia de un catalizador de oxidación conveniente. Los catalizadores convenientes incluyen, pero no se limitan a, cobalto, manganeso y compuestos de bromo, los cuales son solubles en el solvente seleccionado . La mezcla cruda de ácido carboxilico en conducto 30 se alimenta a una zona opcional de desplazamiento sólido líquido 40 capaz de remover una porción del líquido contenido en la mezcla cruda de ácido carboxilico 30 para producir una mezcla del producto en el conducto 70. La remoción de una porción del líquido para producir una mezcla del producto en el conducto 70 puede ser logrado por cualquier medio conocido en el arte. Típicamente, la zona de desplazamiento sólido líquido 40 comprende un separador sólido líquido que es seleccionado a partir del grupo que consiste de una centrífuga decantadora, centrífuga de disco rotatorio, filtro de correa, filtro rotatorio al vacío, y los mismos. La mezcla cruda de ácido carboxilico en el conducto 30 se alimenta a la zona opcional de desplazamiento sólido líquido 40 que comprende un separador sólido líquido. El separador sólido líquido es operado a temperatura entre alrededor de 50°C hasta alrededor de 200°C, preferentemente 140°C hasta alrededor de 170°C y a presiones entre alrededor de 30 psia hasta alrededor de 200 psia. El tiempo de residencia puede ser cualquier tiempo de residencia conveniente para remover una porción del solvente y producir una mezcla del producto en el conducto 70. El separador opcional en la zona sólido líquido en la zona opcional de desplazamiento sólido líquido 40 puede ser operado en un modo continuo o en serie, aunque se puede apreciar que para procesos comerciales, se prefiere el modo continuo. Las impurezas son desplazadas a partir de la zona opcional de desplazamiento sólido líquido 40 en un licor madre y retiradas vía línea 60. El solvente adicional es alimentado a la zona opcional de desplazamiento sólido líquido 40 vía línea 50 para remezclar la mezcla cruda de ácido carboxílico 30 y formar una mezcla de producto 70. El licor madre se retira a partir de la zona de desplazamiento sólido líquido 40 vía línea 60 y comprende un solvente, típicamente ácido acético, catalizador y compuestos de bromo. El licor madre en la línea 60 puede ser enviado a cualquiera para un proceso para separar impurezas a partir de la oxidación del solvente desde líneas de vías que no muestran o reciclan a él sistema catalizador vía líneas que no se muestran. Una técnica para remover impurezas a partir del licor madre comúnmente usada en la industria química de procesos es de retirar o "purgar" alguna porción de la corriente de reciclado. Típicamente, la corriente de purga es simplemente desechada o, si es económicamente justificada, sujeta a varios tratamientos para remover impurezas no deseadas mientras se recuperan componentes valiosos. Ejemplos de procesos de remoción de impurezas incluidos en la patente U. S . -4, 939, 297 y Patente U.S. 4,356,319, incorporadas aquí como referencia. Paso (b) comprende la oxidación de la mezcla del producto
70 o de la mezcla cruda de ácido carboxilico 30 en un estado de oxidación en la zona 80 para formar un producto en estado de oxidación 110. En una modalidad de la invención la mezcla del producto 70 o la mezcla cruda de ácido carboxilico 30 es retirada vía línea 70 a una zona de estado de oxidación 80 en la que ésta es calentada entre alrededor de 190°C hasta alrededor de 280°C y preferiblemente entre alrededor de 200°C hasta alrededor de 250°C y además oxidada con alimentación de aire por línea 100 para producir un producto en estado de oxidación 110. La zona de estado de oxidación 80 comprende al menos un recipiente reactor en estado de oxidación. La mezcla cruda de ácido carboxilico 30 o mezcla de producto 70 se alimenta a la zona de estado de oxidación 80. El término "estado" significa que la oxidación ocurre en ambos en la zona de oxidación primaria 20 discutida previamente así también como en la zona de estado de oxidación 80. Por ejemplo, la zona de estado de oxidación 80 puede comprender reactores de estados de oxidación en series . Cuando el ácido carboxilico es ácido tereftálico, la mezcla cruda de ácido carboxílico 30 o mezcla del producto 70 en la zona de estado de oxidación 80 comprende un reactor de oxidación que es calentado entre alrededor de 190°C hasta alrededor de 280°C, preferiblemente entre alrededor de 200°C hasta alrededor de 250°C, y más preferiblemente entre 205°C hasta 225°C y además oxidada con aire o una fuente de alimentación de oxígeno molecular por línea 100 para producir un producto de estado de oxidación 110. Generalmente, la oxidación en a zona de estado de oxidación 80 está a una temperatura mucho mayor que la oxidación en la zona primaria de oxidación 20 para aumentar la remoción de impurezas. La zona de estado de oxidación 80 puede ser calentada directamente con un solvente vapor, o vapor vía conducto 90 o indirectamente por cualquier medio conocido en el arte . La zona de estado de oxidación 80 es operada a una temperatura y presión suficiente que el ' color b* del producto de estado de oxidación 110 es menos de alrededor de 4. Preferiblemente, el color b* del producto de estado de oxidación en conducto 110 es menos de alrededor de 3.5. Más preferiblemente, el color b* en el producto de estado de oxidación en conducto 110 es menos de alrededor de 3. El color b* es uno de los tres colores atribuidos que se miden en un instrumento basado en la reflejancia espectroscópica . El color puede ser medido por cualquier mecanismo conocido en el arte. El instrumento Hunter Ultrascan XE es típicamente el mecanismo de medición. Lecturas positivas significan el grado de amarillo (o absorbancia de azul) , mientras que lecturas negativas significan el grado de azul (o absorbancia amarilla) . Aire adicional u oxígeno molecular puede ser alimentado vía conducto 100 para la zona de estado de oxidación 80 en una cantidad necesaria para oxidar una porción substancial de los productos parcialmente oxidados tales como 4-carboxibenzaldehido (4-CBA) en la mezcla cruda de ácido carboxílico 30 o mezcla de producto 70 a él correspondiente ácido carboxílico. Generalmente, al menos 70% por peso del 4-CBA es convertido a ácido tereftálico en la zona de estado de oxidación 80. Preferiblemente, al menos 80% por peso de 4-CBA es convertido a ácido tereftálico en la zona de estado de oxidación 80. Concentraciones significantes de 4-carboxibenzaldehido y ácido p-toluidíco en el producto de ácido tereftálico son particularmente perjudiciales para los procesos de polimerización asi como ellos actúan como una cadena exterminadora durante la reacción de condensación entre el ácido tereftálico y etilenglicol en la producción de polietilen tereftalato (PET) . Producto típico de ácido tereftálico que contiene en un peso base menos de alrededor de 250 partes por millón (ppm) 4-carboxibenzaldehido y menos de alrededor de 150 ppm de ácido p-toluidíco. Impurezas en la mezcla cruda de ácido carboxílico 30 o mezcla de producto 70 entra a la solución como partículas de ácido tereftálicos que son disueltas y recristalizadas en la zona de estado de oxidación 80. El gas de salida a partir de la zona de estado de oxidación 80 se retira via línea 105 y se alimenta a un sistema de recuperación en donde el solvente es removido a partir de él gas de salida que comprende compuestos volátiles orgánicos (VOCs) . VOCs y bromuro de metilo pueden ser tratados, por ejemplo por incineración en una unidad catalítica de oxidación. El producto de estado de oxidación 110 a partir de la zona de estado de oxidación 80 es retirado vía línea 110. Paso(c) comprende la cristalización del producto de estado de oxidación 110 en una zona de cristalización 120 para formar un producto cristalizado 160. Generalmente, la zona de cristalización 120 comprende al menos un cristalizador. El vapor del producto a partir de la zona de cristalización 120 se retira vía línea 130, se condensa en una zona de condensación 150, la cual comprende al menos un condensador y retorna a la zona de cristalización 120 vía conducto 140. Opcionalmente, el líquido en conducto 140 o vapor 130 en la zona del condensador 150 puede ser reciclado, o ésta puede ser retirada o enviada para un dispositivo recuperador de energía. Además, el gas de salida 170 a partir de la zona del condensador 150 se remueve vía línea 170 y puede ser dirigido a un sistema de recuperación en la que el solvente es removido y la cristalización del gas de salida comprende VOCs y contaminantes que pueden ser tratados, por ejemplo por incineración en una unidad catalítica de oxidación. Cuando el ácido carboxílico es ácido tereftálico, el producto de estado de oxidación 110 a partir de la zona de estado de oxidación 80 es retirada vía línea 110 y se alimenta a la zona de cristalización 120 que comprende al menos un cristalizador en donde ésta es enfriada a una temperatura de entre alrededor de 110°C hasta alrededor de 190°C para formar un producto cristalizado 160, preferiblemente a una temperatura entre alrededor de 140°C hasta alrededor de 180°C, más preferiblemente 150°C hasta 170°C. El color b* del producto cristalizado en conducto en conducto 160 es menos de 3.5. Más preferiblemente, el color b* en el producto cristalizado en conducto 160 es menos de 3. El producto cristalizado 160 a partir de la zona de cristalización 120 se retira vía línea 160. Típicamente, el producto cristalizado 160 es entonces alimentado directamente a un recipiente y enfriado para formar un producto frío cristalizado. Cuando el ácido carboxílico es ácido tereftálico, el producto frío cristalizado es enfriado en un recipiente a típicamente una temperatura de aproximadamente 90°C o menos antes de ser introducido adentro de un proceso para recuperar el ácido tereftálico como un polvo seco o tarta húmeda. En algunos procesos previos a la presente invención, el producto cristalizado 160 se alimentó directamente a un depósito de refrigeración. El producto cristalizado 160 se enfrió en el depósito de refrigeración a típicamente menos de alrededor de 90°C y se alimentó a un sistema de filtración y secado. Sin embargo, como estado previo esta invención proporciona un proceso atractivo para producir una mezcla purificada de ácido carboxílico por la utilización de una zona de desplazamiento sólido líquido que comprende un separador sólido líquido a temperaturas elevadas después de la oxidación de una mezcla de el producto crudo de ácido carboxílico y previo a la filtración final y al secado. Los resultados de los ejemplos 1 y 2 discuten subsecuentemente e ilustran claramente las significantes mejoras de pureza las cuales se logran cuando se usa la zona de desplazamiento sólido líquido de la presente invención. Paso (d) comprende la remoción en una zona de desplazamiento sólido líquido 180 las impurezas del producto cristalizado para formar la mezcla purificada de ácido tereftálico. Ha sido sorprendente encontrado que cuando el producto cristalizado 160 a partir de la zona del cristalizado 120 se trata en una zona de desplazamiento sólido líquido 180, la mezcla purificada de ácido carboxílico 190 contiene significativamente menos impurezas, de ese modo se mejora el color de los productos producidos a partir de ácido carboxílico. La zona de desplazamiento sólido líquido 180 comprende un separador sólido líquido el cual incluye, pero no se limita a un decantador centrífugo, centrífuga rotatoria de paquete de disco y otros dispositivos convenientes de separación sólido líquido. En la modalidad en donde el ácido carboxílico es ácido tereftálico, el nivel de impurezas en la mezcla purificada de ácido carboxílico se disminuye por debajo del 60%. Esto fue completamente inesperado que el ácido tereftálico de esta pureza pueda ser producido utilizando la segunda zona de desplazamiento 180 de la presente invención sin el uso de un proceso para la separación de impurezas a partir de solventes de oxidación como se revela en la Patente U. S . · , 939 , 297 o de hidrogenación como se revela en la Patente U. S . · 3 , 58 , 039 ; ambos de las cuales se incorporan aquí como referencia. Por consiguiente, en una modalidad de la presente invención, el producto cristalizado 160 se retira de la zona del cristalizador 120 vía línea 160 y se alimenta a una zona de desplazamiento sólido líquido 180 que comprende un separador sólido líquido para producir una mezcla purificada de ácido carboxílico en conducto 190. La zona de desplazamiento sólido líquido 180 comprende un separador sólido líquido. En una modalidad de la invención el separador sólido líquido puede ser operado a temperaturas entre alrededor de 50°C hasta alrededor de 200°C, otro rango es el separador sólido líquido que puede operarse de 110°C a 200°C, preferiblemente entre alrededor de 120°C hasta alrededor de 180°C, y más preferiblemente entre alrededor de 140°C hasta alrededor de 160°C y a presiones arriba de la temperatura de inflamabilidad para el solvente seleccionado . Para el caso en donde el solvente es ácido acético, la presión es generalmente menos de 200 psia. El separador sólido líquido en la segunda zona de desplazamiento sólido líquido 180 puede ser operado en un modo continuo o en serie, sin embargo se apreciará que para los procesos comerciales se prefiere el modo continuo. Las impurezas son desplazadas a partir de la zona de desplazamiento sólido líquido 180 en una corriente de licor madre y se retira vía línea 185. Un solvente adicional se alimenta a la zona de desplazamiento sólido líquido 180 vía línea 183 para remezclar el producto cristalizado y formar la mezcla purificada de ácido tereftálico. La mezcla purificada de ácido carboxílico se retira a partir de la zona de desplazamiento 180, vía línea 190. Opcionalmente, la mezcla purificada de ácido carboxílico en el conducto 190 puede ser entonces alimentada a un depósito de refrigeración y enfriar rápidamente a menos de alrededor de 90°C. Paso (e) comprende enfriar la mezcla purificada de ácido carboxílico en una zona de enfriamiento 200 para formar una mezcla fría purificada de ácido carboxílico 210. La mezcla purificada de ácido carboxílico 190 se retira a partir de la zona de desplazamiento sólido líquido 180 vía línea 190. La mezcla purificada de ácido carboxílico 190 se alimenta a una zona de enfriamiento 200 y se enfría a menos de alrededor de 90°C. El enfriamiento de la mezcla purificada de ácido carboxilico puede ser conseguido por cualquier medio conocido en el arte, típicamente la zona de enfriamiento 200 comprende un depósito de refrigeración. Paso (f) comprende la filtración y el secado de la mezcla fría purificada carboxílica 210 en una zona de filtración y secado 220 para remover una porción del solvente a partir de la mezcla enfriada de ácido carboxilico 210 para producir el producto purificado de ácido carboxilico 230. La mezcla enfriada, purificada de ácido carboxilico 190 se retira a partir de la zona de enfriamiento 200 y se alimenta a una zona de filtración y secado 220. Se usa una porción del solvente y catalizador restante e impurezas, y el producto purificado de ácido carboxilico se retira vía línea 230. La zona de filtración y secado 220 comprende un filtro conveniente para recuperar el ácido carboxilico sólido y un secador. La filtración puede ser obtenida por cualquier medio conocidos en el arte. Por ejemplo, un filtro rotatorio al vacío puede usarse para la filtración. La tarta de filtración va a través de un paso inicial de deshidratación, entonces es enjuagado con baño ácido para remover el catalizador residual, y puede ser desaguado de nuevo antes de enviarse a los secadores . El secado de la tarta filtrada puede ser obtenido por cualquier medio conocido en el arte que sea capaz de evaporar al menos 10% de los volátiles restantes en la tarta filtrada para producir el producto de ácido carboxílico. Por ejemplo, puede usarse un secador Single Shaft PorcupineR Processor. En otra modalidad de esta invención, la zona de desplazamiento sólido líquido 180 puede ser localizada después de la zona de estado de oxidación 80 como se muestra en la Figura 2. Aún cuando las zonas de los procesos están localizadas en diferente orden, la función de las zonas son las mismas como se describió previamente. Las impurezas son desplazadas a partir de la corriente de alimentación a la zona de desplazamiento sólido líquido vía línea 185. La corriente de alimentación a la zona de desplazamiento sólido 180 es el producto de estado de oxidación 110. Cuando la corriente de alimentación de la zona de desplazamiento sólido líquido 180 es un producto de estado de oxidación 110 se produce un producto de estado de oxidación 165. Las impurezas son desplazadas desde la zona de desplazamiento sólido líquido 180 en una corriente de licor madre y retirada vía línea 185. La corriente de licor madre 185 comprende ácido carboxílico, agua, un solvente, catalizador (es) de oxidación convenientes y compuestos de bromo y metales de corrosión. Los compuestos de bromo son usados como promotores en la reacción de oxidación. Ejemplos de metales de corrosión son hierro y compuestos de cromo, los cuales inhiben, reducen o destruyen completamente la actividad del catalizador conveniente. Los ácidos carboxílicos convenientes son seleccionados a partir de grupos que consisten de ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido naftaleno dicarboxílico, y mezclas de los mismos. El solvente adicional se alimenta a la zona de desplazamiento solido líquido 180 vía línea 183 para remezclar el producto cristalizado y formar la mezcla purificada de ácido tereftálico. La mezcla purificada de ácido carboxílico se retira a partir de la zona de desplazamiento sólido líquido 180, vía línea 190. Opcionalmente, la mezcla purificada de ácido carboxílico en el conducto 190 puede entonces ser alimentada a un deposito de enfriamiento y enfriar rápidamente a menos de alrededor de 90°C. Se puede apreciar que las zonas de los procesos previamente descritos pueden ser- utilizados en cualquier orden lógico. Se puede entonces apreciar que cuando las zonas de procesos son reordenadas tal que las condiciones del proceso pueden cambiar. En otra modalidad de esta invención cada modalidad puede incluir opcionalmente un paso adicional que comprende la decolorización del ácido carboxílico o un hidrotratamiento vía ácido carboxílico esterificado . La decolorización de la mezcla purificada de ácido carboxílico puede ser obtenida por cualquier medio conocido en el arte y no se limita a hidrogenación. Sin embargo, por ejemplo en una modalidad de la invención, la decolorización puede ser obtenida por la reacción de ácido carboxílico que ha experimentado tratamiento de esterificación, por ejemplo con etilenglicol , con hidrógeno molecular en la presencia de un catalizador en la zona del reactor para producir una solución decolorizada de ácido carboxílico o un producto decolorizado de éster. Para la zona del reactor, no hay limitaciones especiales en la forma o construcción de las mismas, sujeto a una disposición que permite reemplazar el hidrógeno para realizar contacto Intimo del ácido carboxílico o el producto de éster con el catalizador en la zona del reactor. Típicamente, el catalizador es usualmente un metal único del grupo VIII o combinación de metales del grupo VIII. Preferiblemente, el catalizador es seleccionado a partir del grupo que consiste de paladio, rutenio, rodio y combinaciones de los mismos. La zona del reactor comprende un reactor de hidrogenación que opera a temperatura y presión suficiente para hidrogenar una porción e los compuestos característicamente amarillos para derivados incoloros . EJEMPLOS Esta invención es ilustrada más adelante por los siguientes ejemplos que prefieren modalidades de las mismas, aunque se entenderá que estos ejemplos son incluidos meramente para propósitos de ilustración y no intentan limitar el alcance de la invención a menos que se especifique lo contrario.
EJEMPLO COMPARATIVO 1 El paraxileno se oxidó a 160°C utilizando un sistema catalizador de Co, Mn, Br para producir una mezcla cruda de ácido tereftálico que tiene sólidos de 30-35%. La mezcla cruda de ácido tereftálico se cristalizó y se purificó utilizando el proceso mostrado en la Figura 1 con la omisión de la zona 180 y el producto cristalizado a partir de la zona de cristalización 120 se transfirió directamente a el deposito de refrigeración. El producto se removió después de la filtración y se secó y analizó para 4-CBA, TMA, 2,6-DCF, por ciento de transmitancia y b* . El b* es uno de los tres colores atribuidos a la medición del instrumento espectroscópico basado en la reflej anexa. Un instrumento Hunter Ultrascan XE es típicamente el dispositivo de medición. Lecturas positivas significan el grado de amarillo (o absorbancia de azul) , mientras que lecturas negativas significan el grado de azul (o absorbancia de amarillo) . La concentración de 4-CBA, T A, 2,6-DCF en el ácido tereftálico se analizó vía cromatografía líquida. Para determinar el porcentaje de transmitancia, una solución del 10% del producto de ácido tereftálico en 2M KOH fue medida usando espectrómetro visible UV a 340nm. El b* del ácido tereftálico se midió usando un método de reflej ancia de color a 340nm. Los resultados se muestran en la Tabla 1. EJEMPLO INVENTIVO 2 El ejemplo 1 se repitió excepto que el producto cristalizado a partir de la zona de cristalización 120 se alimentó a una zona de separación 180 que comprende una centrifuga de disco rotatorio a una temperatura de 155°C y el solvente lavado se alimentó a la centrífuga de disco rotatorio a una temperatura de 145°C. El producto purificado de ácido tereftálico se recogió y se analizó como en el ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 1. Tabla 1
14-CBA es 4-carboxibenzaldehido 2TMA es ácido trimelítico 32,6-DCF es 2, 6-dicarboxifluoranona 4%T es % de transmitancia a 340 nm 5b* es una medida de color amarillo-azul
Los resultados de los ejemplos 1 y 2 ilustran claramente la significante mejora de pureza que se logra cuando la zona de desplazamiento sólido líquido de la presente invención se usa. La cantidad de impurezas presentes en el producto purificado de ácido tereftálico producido por el proceso de la presente invención disminuyendo alrededor del 50 y alrededor del 60%. El % de transmitancia del producto purificado de ácido tereftálico tiene una influencia directa en el color del tereftalato de polietileno (PET) producido. El PTA (ácido tereftálico purificado) deseable es blanco (lo cual se refiere a que tiene color bajo) . Altos % de transmitancia indica menos color en el PTA. El ojo humano puede detectar 0.5 diferencias en b* . Por lo tanto, la diferencia 1.2 entre el proceso de no hidrogenacion (Ejemplo 1) el cual muestra un b* mayor que alrededor de 4, y el proceso de la presente invención (Ejemplo 2) el cual muestra un b* menor de alrededor de 3 representa una disminución notable en lo amarillento de la mezcla de ácido tereftálico. El grado de aprovechamiento en todas las categorías medidas es particularmente sorprendente dando la simplicidad de la centrifugación en la zona de separación sólido líquido 180. En el pasado, los niveles comparativos de pureza han sido logrados solo por la utilización de una planta de hidrogenacion la cual incluye numerosos pasos- y piezas de equipamiento, e inversiones significativas de capital . La invención ha sido descrita en detalle con referencia particular para modalidades preferidas de las mismas, pero esto explicará que variaciones y modificaciones pueden ser efectuadas sin el espíritu y amplitud de la invención.