TW201235345A - Process - Google Patents

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201235345 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於生產芳香族„及特別是對苯二甲酸 或間苯二甲酸之方法及裝置。更特定言之，其係關於用於 自聚液移除芳香族㈣（諸如，對苯二甲酸或間苯二甲酸） 之方法。又更特定言之，其係關於與在先前技術方法中所 得的或使用先前技術裝置相較，#中氣體消耗減少及蠘 所得的芳香族《遽餅具有減少之水分含量的方法。該術 語「氣體」包括蒸汽並係關於在設備之固體分離部分中用 於加壓之目的的氣體。 【先前技術】 一般而言，粗製的對苯二甲酸係藉由氧化對二甲苯而產 製。該氧化係在催化劑之存在下，使用乙酸作為溶劑進 =。接著以逐步之方式冷卻該溶液以使該對苯二甲酸結 晶。接著必須自該乙酸溶劑移除該等對苯二甲酸晶體且通 常使用真空過遽器進行此過程。接著使該等移除的晶體經 過乾燥步驟以移除殘餘水分。 接著使該粗製的對苯二甲酸接受純化程序。壓力離心機 係常用作該程序之部分。然而，可使用旋轉壓力過遽器替 代該等傳統的離心機。使用此等過濾器之實例可見於2〇ι〇 年5月20申請的GB專利申請案號1〇〇84127。 間苯二甲酸係藉由通過催化劑（諸如鈷-錳催化劑）氧化間 -甲本而產製。該用於分離及純化之方法的其餘部份係類 似於以上相關對苯二甲酸所描述者。其他芳香族緩酸亦將 161671.doc 201235345 以相似方法處理。為便於參照，吾人將特定涉及對苯二曱 酸討論該等先前技術方法，但應了解該等說明同樣適用於 其他方香族致酸。 該等旋轉壓力過濾器之應用提供了多種優於習知系統之 優勢《例如，其等比壓力離心機更可靠並因此需要較少的 維修，得以減少停工時間及維修成本。 通過使用旋轉壓力過濾器所獲得的另一優勢係其等可在 比習知的真空過濾機及壓力離心機之更高壓力下操作。此 操作產出更乾燥的對苯二曱酸濾餅，其減少了該分離步驟 之下游的乾燥負荷並從而改善了該系統之經濟效益。 與使用旋轉壓力過濾器相關的另一益處係可使用更高效 之濾餅清洗系統，其產出比使用先前技術系統獲得的具有 較低雜質含量之濾餅。此外，此等壓力過濾器由於其等旋 轉得較慢’因而比先前技術離心機更易於操作。又一另外 的益處係其等提供給該方法靈活性’原因在於可容易地調 整壓力降及旋轉之速度以最佳化產品輸出及/或操作需 求。 為控制自該商業氧化方法產生的對苯二甲酸之有效產 量’將使用多個旋轉壓力過濾器。此等係並聯操作，如此 使得來自該氧化反應的產物流被分離成子流，該等子流被 傳遞至過濾器。雖然通常會使用並聯配置的兩個過濾器， 但存在的該等過濾器之數量將視該設備容量及降載原理而 定。 當操作該旋轉壓力過濾器時，在過濾箱及該鼓輪之内部 161671.doc 201235345 之間的壓力㈣藉由氣體流動獲得。該氣體流動之速率將 依據該過滤n之尺寸及該等操作條件（諸如溫度、壓力、 壓力降、渡餅孔隙率及該所期望的渡餅之殘餘水分）而 定。 如上所說明的 包括不僅可為例如一種 該術語「氣體」 或多種惰性氣體、氮氣、氧氣、二氧化碳、一氧化碳及兑 類似物之氣體，而且可為蒸汽(諸如水蒸汽及/或製程蒸汽) 且應據此解釋。 此先前技術方法係示意性地闡釋於圖丨中。對苯二甲酸 於溶劑中之毁液係於管線!中傳遞，通過過遽器饋入泵2: 管線3及4分別至過渡器5及6。因此該等過滤器係並聯地掉 作。使氣體在管線7中饋入並經由管線8及9分別至過遽器5 及6。用於自該等過濾器之濾布移除該濕潤濾餅的反吹氣 體自管線7㈣並在管線17及18中分別被供應至過遽器认 6之鼓輪。 將該分離的遽餅在管線10中自過遽器5移除及將來自過 遽器6的隸在管線U中移除1母液及氣體在管㈣中 自過遽器5移除並傳遞至分離器13。將母液及氣體在管線 14中自過遽器6移除並亦傳遞至分離器13。將該分離的母 液在管線15中移除並將氣體在管線16"多除。㈣該分離 器之氣體的壓力必須與最後結晶器中者相同。此方法一般 將導致約12至約14%之水分含量。 在使用處理氣料，應了解供應至料㈣壓力過滤器 的流體佔原本將要離開該設備之氧化反應部分並被送至用 161671.doc 201235345 於能量回收的氣體膨脹器之總氣流之一部分。當使用蒸汽 時，該供應至該等旋轉壓力過濾器的流體佔送至蒸汽渴輪 機用於能量回收之總蒸汽的一部分。因此，該等過渡器需 要的氣體越多，傳遞至該能量回收裝置的便越少，並因此 可回收的能量越少。 在嘗試解決此問題時，習知將該壓力過濾器的氣體循環 作為封閉迴路來操作。亦即，將該自分離器回收的氣體再 循環並用作饋入至該等過濾器之氣體。儘管會需要來自設 備氣體的補充氣體，但此一般將為相對小的量。雖然此問 題的解決方案最小化該過濾系統之氣體需求並因此最小化 該輸送用於能量回收的氣流之損失，但是該封閉迴路系統 的確需要重要項目之設備，包括氣/液分離器、蒸氣冷凝 器及升壓壓縮器，其增加該系統之資本及操作成本。 因此期望提供-系統，其符合最小化氣體消耗之需求並 因此最^化能量㈣’但其並不具有當前操作的封閉迴路 系統之兩設備成本之缺點。 現已發現若操作該複數個壓力過㈣，使該氣體自一個 過濾器傳遞至另—徜，♦产ι u 、.、 即，5玄軋奴路徑係串聯的，而該 :被：聯傳遞至該等過滤器，則可克服先前技 難 = 方法中’雖然—並聯饋二 忒寺過濾窃，但該_邮— 工 ^ ^ a ^ 在開放迴路配置中是串聯饋入通涡 該等過濾器。 f貞八通過 【發明内容】 因此，依據本發明 提供自芳香族羧酸於溶劑中之漿液 J61671.doc 201235345 移除忒芳香族羧酸之方法’其包括以下步驟： ()將忒黎液分離成子流並將每一子流供應至各自的旋轉 壓力過渡器，使得該子流並聯通過該等過濾器；及 (b)將氣體以開放迴路配置串聯通過該等旋轉壓力過濾 器。 “ 【實施方式】 如上所說明的，該術語「氣體」不僅包括可為（例如）一 種或多種惰性氣體、氮氣、氧氣、二氧化碳、—氧化碳及 其類似物之氣體，而且包括蒸汽’諸如水蒸汽及/或處理 洛 >飞且應據此解釋。 在一配置中，使用兩個旋轉壓力過濾器，即，第一及第 一過濾盗。在此配置中，使該漿液並聯傳遞至該第一及第 一過濾器且並使該氣體首先傳遞至第一過濾器並隨後至該 弟一過渡器。 一般而言，該等過濾器在不同壓力位準下操作，即使其 寻溫度係相同。在一配置中，饋入至該方法的氣體可在自 約4至約8 barg，更佳地自約5至約7 barg之壓力饋入。亦可 吏用6 barg。g供應s亥氣體至該第一旋轉過渡器時，可使 壓力降低至約3至約6 barg，更佳地自約4至約5 barg。當其 離開5亥第一壓力過濾器時，一般其壓力將低於其供應時的 壓力。依據通過該第一過濾器的壓力降’可降低該氣體壓 力以在其被供應至該第二過濾器之前進一步減少。該第二 過濾器之適宜的壓力可包括自約3至約5或約4 barg。 可使用任何適宜之溫度。一般而言，該溫度將在自約 I6167I.doc 201235345 100°c至約160°C之範圍内。 本發明之方法提供多種益處。當該氣流路徑串聯穿過該 等過濾科’該氣體消耗將比該等並聯配置所需求的氣: 減少’同時在所得渡餅中達到與使用先前技術配置所可達 成者相當的水分含量。例如’當使用兩個過濾器時，該氣 體消耗一般將減少5〇%。 ' j者，該方法可藉由增加該氣流速率，而以等同於該等 先前技術並聯配置所述的氣體消耗來操作。此配置之益處 係所得渡餅水分將減少，從而最小化在下游的乾燥負荷^ 本發明之配置的主要益處係避免對在該封閉迴路先=技 術配置巾所使闕助設備之需求，其減少料資本及操作 成本。 本發明之方法可在用於產製芳香族m酸之方法的粗製部 分或純化部分之任一者或兩者中使用。 在-配置中，該芳香族幾酸係對苯二甲酸或間苯二 祕- τ 依據本發明之第二態樣，提供用於自芳香族㈣於溶劑 之漿液移除該芳香族羧酸之裝置，其包括. (a) 複數個旋轉壓力過濾器； (b) 使漿液並聯供應至該等過濾器之構件丨及 0) 體供應至該等過濟、 以開放迴路配置串聯地按順序將氣 器之構件。 在一配置中 酸。 該芳香族羧酸係對苯二甲酸或間苯二甲 I6I67I.doc 201235345 本發明將參照所附圖式描述。 彼等熟習此項技術者應了解該等圖式係示意性的且在商 業設備中可能需要另外項目的設備。此等輔助項目設備之 設置未形成本發明之部分並係依據習知之化學工程實踐。 為便於參考，該方法將參照自其漿液分離對苯二甲酸描 述°然而’該討論同樣適用於生產其他芳香族羧酸，諸如 間苯二甲酸。 使溶劑中的對苯二甲酸之漿液在管線21中傳遞，通過過 濾器饋入泵22及管線23與24分別至過濾器25及26 »因此並 聯操作該等過濾器。該氣體在管線27中傳遞至該過濾器 25 °反吹氣體在管線28中傳遞至過濾器25之濾罩。將該乾 燥的濾餅在管線29中移除並將該母液在管線3〇中移除。該 氣體在官線31中移除至該過滤器26。反吹氣體於管線32中 傳遞至過濾器26之濾罩。於管線33中移除該乾燥的濾餅。 在管線34中自過濾器26移除該母液。在管線35中自該過濾 β26移除該氣體。 在有兩個過滤'器之配置中’可以配有兩個過攄器的先前 技術封閉迴路配置之氣體饋入的一半操作本發明之系統， 並仍自每一過濾器獲得具有約12至約14%之水分含量的滤 餅。或者’右使用類似於在先前技術封閉迴路系統中使用 的氣體流動速率’可獲得具有約6至約8%之水分含量的渡 餅。 【圖式簡單說明】 圖1係先前技術之示意圖；及 161671.doc 201235345 圖2係本發明之方法的示意圖。 【主要元件符號說明】 1 管線 2 過渡器饋入系 3 管線 4 管線 5 過淚器 6 過濾器 7 管線 8 管線 9 管線 10 管線 11 管線 12 管線 13 分離器 14 管線 15 管線 16 管線 17 管線 18 管線 21 管線 22 過渡器饋入栗 23 管線 24 管線 161671.doc -10- 201235345 25 過濾器 26 過遽器 27 管線 28 管線 29 管線 30 管線 31 管線 32 管線 33 管線 34 管線 35 管線 161671.doc

Claims (1)

1. 201235345 七、申請專利範園·· 1 · 一種自芳香族羧酸於溶劑中之漿液移除芳香族羧酸之方 法，其包以下步驟： 0)將該漿液分離成子流並將該等子流之各者供應至各 自的旋轉壓力過濾器，使得該子流並聯通過該等過 濾器；及 (b)以開放迴路配置使氣體串聯通過該等旋轉塵力過遽 器。 2·如請求項!之方法，其中存在第一及第二過滤器；使該 毁液分離成兩個子流，马·楚; …机該4子流被並聯傳遞至該第一及 苐二過遽器’·及該氣體首先祐偟 後至該第二過遽器。傳一過據器及隨 3·:請求項1或2之方法’其中該芳香族幾酸係對苯1酸 或間苯二甲酸。 τ丰一甲酉夂 4·-種生產粗製芳香族竣酸之方 求項2之方法。 具匕括明求項1或請 5. 如請求項4之方法’其中該芳香族 間苯二甲酸。 6. —種純化粗製芳香 求項2之方法。 如晴求項6之方法 間苯二曱酸。 族緩酸之方法， ’其中該芳香族 8. —種用於自芳香族竣酸於溶劑 之裝置，其包括： 鲮酸係對笨二甲酸或 其包括請求項1或請 鲮酸係對笨二甲酸或 桌液移除芳香族竣酸 161671.doc 201235345 (幻複數個旋轉壓力過濾器. ⑻並聯供應聚液至該等過遽器之構件；及 (c)以開放迴路配置串聯依序將氣體供應至該等過濾器 之構件。 9 _如凊求項8之裝置’其中該芳香族叛酸係對苯二曱酸或 間笨二曱酸。 161671.doc