TW201522244A - 方法 - Google Patents

Abstract

一種用於在來自生產多羧酸之方法的分離階段之母液流中回收水、金屬、可溶性有機物及不溶性有機物的方法，其中該方法包含(a)將該流冷卻至溶解之有機物沈澱之溫度；(b)將該等經沈澱之有機物自液體流分離並使該等有機物循環至用於生產該多羧酸之該方法；(c)然後將來自步驟(b)之該液體流用鹼處理以將剩餘之有機物轉化成鹼性鹽形式且將存在之該等金屬轉化成不溶性形式；(d)自液體流回收該等不溶性金屬；(e)將來自步驟(d)之包含該等有機物之該等鹼性鹽之該液體流傳送至膜分離單元，在其中將其分離成包含水之滲透物及包含水及鹼性有機鹽之滲餘物；(f)回收該滲透物並使其循環至用於生產該多羧酸之該方法；及(g)回收該滲餘物。

Description

方法

本發明係關於處理來自芳香族多羧酸之生產之流出物流之方法。更特定而言，本發明係關於處理來自對苯二甲酸或間苯二甲酸之生產之流出物流之方法。

通常，粗對苯二甲酸係藉由對-二甲苯之氧化產生。氧化通常係使用乙酸作為溶劑在觸媒之存在下實施。然後以逐步之方式冷卻溶液以使對苯二甲酸結晶。然後必須將對苯二甲酸晶體自乙酸溶劑移除且此通常藉由分離(例如藉由使用離心機或過濾器)來實施。然後移除之晶體經歷乾燥步驟以移除殘餘水分。粗製對苯二甲酸之純度對於在生產聚酯產物中使用而言通常不足且因此其可經歷純化方法。

在純化方法中，在此方法中，粗製對苯二甲酸與高純度水、通常去礦物質水形成漿液。然後將此漿液加熱以完全溶解所有有機物以製成溶液，其然後在含有適宜觸媒之氫化反應器中經歷氫化。粗製對苯二甲酸中之主要中間雜質係4-羧基苯甲醛。在氫化反應器中，將其氫化成稱為對-甲苯酸之另一反應中間體。氫化後，然後使溶液穿過一系列結晶器，在其中經純化對苯二甲酸結晶，而對-甲苯酸留在溶液中。然後藉由分離(例如藉由使用離心機、壓力過濾器及諸如此類)回收對苯二甲酸晶體。將自分離方法回收含水有機物(例如對-甲苯酸)、任何溶解之對苯二甲酸及觸媒金屬。

間苯二甲酸係藉由類似方法產生，其中間-二甲苯在觸媒之存在 下經歷氧化。用於分離及純化之剩餘方法類似於上文關於對苯二甲酸所闡述者。

其他芳香族羧酸亦將以類似方式處理。為便於參考，先前技術方法及本發明之討論將特定參照對苯二甲酸，但應瞭解該等評論同樣適用於其他芳香族羧酸，包括間苯二甲酸。

當分離產物芳香族羧酸之晶體時，留下者通常稱為「母液(mother liquor或mother liquid)」。因此，術語「母液」將由此解釋。母液就體積而言構成來自芳香族多羧酸生產方法之主要流出物流。此流包含已在生產設備之純化區段中用過之水(其通常係去礦物質水)連同觸媒金屬(所謂的「腐蝕金屬」)及有機物。

觸媒金屬之存在將取決於反應方法中所用之觸媒。對於對苯二甲酸或間苯二甲酸之生產而言，觸媒金屬可包括鈷及錳。「腐蝕金屬」可包括鐵、鎳及鉻。該等金屬係彼等來自生產方法中出現之容器等之腐蝕者。

母液中存在之有機物屬兩種類別，溶解之有機物及懸浮之有機固體。呈溶解相之有機物的量將取決於具體有機物在母液離開分離階段時之溫度下的溶解度。將以懸浮固體之形式存在之有機物的量取決於用於移除期望產物之分離裝置的效率。適宜分離方式包括多級離心機或過濾構件，例如旋轉壓力過濾器或旋轉真空過濾器。無論使用何種技術進行分離，應瞭解分離系統不可能完全有效且因此在此初級分離階段發生一些滑動，而使得一些懸浮固體隨母液滑過。

用於產生多羧酸之材料的任何損失均代表方法之經濟損失以及方法效率之損失。為使方法有經濟效益，重要的是盡一切努力自方法回收儘可能多的有機物。此外，母液中存在之有機物若留在流出物中可對環境具有有害效應，且因此移除有機物對於最小化環境影響甚為重要。

用於處理母液流之方法的一個實例闡述於WO2010/122304中。在此方法中，將母液流冷卻至約40℃至50℃，使得大多數剩餘之溶解有機物沈澱。然後該等沈澱之有機物及任何保留之懸浮固體可藉由二次過濾階段回收且返回至設備之氧化區段的上游。此二次分離通常稱為母液過濾器(mother liquor filter或mother liquid filter)。

由於此二次分離中欲回收之固體的量顯著小於初級分離中所回收者，因此可使用更高效率之過濾器。更高效率之過濾器的實例包括燭形過濾器。

來自二次分離之所得濾液流主要包含經剩餘之溶解有機物(包括未反應之中間材料及產物)飽和之水。儘管可殘留一些懸浮固體，但該等之量通常將可忽略。

按照慣例，此流然後將發送至流出物處理設備。此設備必須足夠大以處置大體積流率之流出物。濾液流在排放至環境中之前可以生物方式進行處理。該排放可至河流或海洋或可在其他地方用於灌溉目的。以此方式清潔流出物最小化對環境之生物影響。然而，由於母液中源自昂貴原料之有機物被生物活性破壞且因此沒有機會將其自方法回收，故此仍代表總體效率之損失。

歷史上，該等多羧酸、具體而言對苯二甲酸或間苯二甲酸之生產中所需水之體積相當大。此可對可利用水資源造成重大壓力。因此，期望在有大量水可利用之地區建造工廠且因此工廠之適宜位置可受限。

此外，可利用水需要具有足夠高之可用品質。在一些情況下，可需要在使用之前對水進行處理以獲得期望之純度位準。

在一個實例中，在臺灣建造對苯二甲酸生產工廠。該地區遭受乾旱且水品質較差。且因此將建議使用水回收系統，其中來自流出物處理設備之經處理廢水作為進料返回至水回收單元。此詳細說明於 http：//www.dow.com/scripts/litorder.asp？filepath=liquidseps/pdfs/noreg/609-00451.pdf中。

在所建議之方法中，母液初始在流出物處理設備中處理且隨後在各個階段中清潔，包括消毒、隨後逐漸精細程度之過濾及殺菌，然後流處於進給至逆滲透膜單元(在其中將回收一部分水)之適宜條件中。過濾階段之後剩餘之有機物在流出物處理設備中進行生物處理且因此自方法損失。所回收水然後將在去礦物質水產生單元中進一步處理以獲得期望之純化程度。儘管此方法能夠使水循環，但由於系統必須能夠處置全部體積流量，故其資金及操作成本高。

EP 164402中闡述替代方法。此方法係關於處理來自製造對苯二甲酸之方法的洗滌用水(應理解其係母液)。洗滌用水首先冷卻至低於60℃以沈澱儘可能多的有機物。然後可藉由過濾移除沈澱之有機物，之後使流穿過陽離子交換樹脂床以移除金屬觸媒且然後穿過陰離子樹脂床以移除溶解之有機物。經處理之水然後可返回至製造方法。

由於有機組份極易積垢且若不移除將迅速阻塞過濾器或離子交換床，故有必要進行冷卻以沈澱大部分有機物。然而，嚴格的溫度控制可難以維持，尤其在離子交換床所需類型之分批操作中。若溫度太高，則樹脂將受到損壞，且若太低，則可發生將導致床阻塞之進一步沈澱。

離子交換樹脂方法之其他問題在於樹脂僅具有有限能力以移除觸媒離子及有機物。一旦樹脂耗盡，其將需要再生。此需要使用化學物質。必須提供其他儲存罐及幫浦以處置再生化學物質及樹脂洗滌液。應瞭解，此增加成本及於安裝及操作系統之複雜性。

其他問題在於EP 164402需要使用強酸(例如氫溴酸)以再生陽離子交換樹脂。建議氫溴酸可與所接收之觸媒金屬一起返回至氧化方法。然而，如US2003/0078451中所討論，氫溴酸具有高度腐蝕性。此 產生其自身處置之問題。此外，以過高濃度存在之酸可導致設備之氧化區段內之腐蝕增加。因此，離子交換方法之使用並不佳。

自對苯二甲酸母液流回收觸媒及有機物之替代方法闡述於US7314954中。使流穿過陰離子交換樹脂且然後遞送至逆滲透水處理系統，然後返回至設備之純化區段。該流經僅微溶於水性流中之有機物飽和。因此，建議將進料之溫度加熱升高5℃至10℃以使流不再飽和且以避免離子交換樹脂中之任何沈澱。然而，溫度升高必須經控制，此乃因若流之溫度過高，則樹脂將受到損壞。此方法之一個缺點在於隨著流變濃，可發生有機物質使逆滲透單元膜積垢之情形。此方法需要嚴格的溫度控制之需求可意味著設備操作中之任何擾亂或輕微的溫度波動均將導致膜之迅速積垢，然後膜將需要更換。

處理母液流之其他建議闡述於US 6254779中。在此方法中，將鹼添加至母液中以升高流之pH，然後使有機物在基於生物之流出物處理設備或濕空氣氧化系統中進行氧化。有機物之此氧化將其自身轉化為二氧化碳、水及碳酸(氫)根離子且因此其不能回收且損失至系統中。所得廢水流不含有機物且可進給至膜以將該流分離為循環至清潔水流之滲透物及將含有鹼陽離子及碳酸根離子之滲餘物。滲餘物可經循環用於鹼添加步驟中。

鹼添加步驟主要用於製備用於生物流出物處理設備之流，其中pH必須在適於方法中所採用之微生物的窄範圍內內。若pH在所期望之範圍以外，則微生物將死亡且將造成有機物破壞。通常，期望之pH係在6.5至8之範圍內。若使用厭氧型消化過程，則pH控制尤其重要。

將鹼引入至流中之第二原因在於鈷及錳觸媒金屬轉化成不可溶之氫氧化物或碳酸鹽形式，其然後可容易地作為沈澱物回收。

其他替代方案闡釋於WO 01/12302中，其中在一系列離散純化操 作中處理來自對苯二甲酸純化方法之廢水。流首先穿過過濾器以移除不溶性有機物。此濾液然後穿過離子交換樹脂，該樹脂捕獲流中之金屬。然後將流遞送至逆滲透膜系統，其產生清潔水之滲透物及含有可溶性有機物之滲餘物流。滲透物返回至純化方法，而滲餘物遞送至流出物處理設備。

一些可溶性有機物轉化成鈉鹽。不希望受限於任何理論，據信離子交換樹脂床負責鈉鹽之合成，此乃因鈉離子係在使用期間自樹脂床釋放。該等鈉離子與有機酸反應以形成鹽。然而，所釋放鈉離子之量與觸媒及樹脂中所捕獲腐蝕金屬之量直接相關。由於可溶性有機物之濃度遠大於廢水中金屬離子之濃度，故自樹脂中所釋放之鈉將不足以完全中和有機酸。因此，隨著滲餘物中有機酸之濃度增加，最終將超過溶解極限，造成有機酸沈澱於滲餘物中，從而導致膜積垢。

儘管先前技術之方法給出處理母液之各種選擇，但其每一者遭受各種缺點及劣勢且不一定解決母液之每一組份或能夠回收該等組份用於循環。此外，許多方法受限於溶解極限且因此僅可回收少量的水。

因此，期望提供用於處理來自羧酸生產方法之母液之方法，其使得能夠提供具有足夠純度之水流以使其能夠重新使用或丟棄而無環境風險以及提供金屬及有機物自流之回收。另外或另一選擇為，期望提供高效且在資金及操作成本兩方面有成本效益之方法。亦期望提供不需要在具有豐富水供應之地區建造芳香族羧酸廠或建造完整的流出物處理廠以自多羧酸母液流回收金屬及有機物二者之方法。

因此，根據本發明，提供自生產多羧酸之方法的分離階段之母液流中回收水、金屬、可溶性有機物及不溶性有機物的方法，其中該方法包含：(a)將該流冷卻至使溶解之有機物沈澱之溫度； (b)將經沈澱之有機物自液體流分離並使該等有機物循環至用於生產該多羧酸之方法；(c)然後將來自步驟(b)之液體流用鹼處理以將剩餘有機物轉化成鹼性鹽形式並將存在之金屬轉化成不溶性形式；(d)自液體流回收不溶性金屬；(e)使來自步驟(d)且包含有機物之鹼性鹽之液體流穿過膜分離單元，在其中將其分離為包含水之滲透物及包含水及鹼性有機鹽之滲餘物；(f)回收該滲透物並使其循環至用於生產該多羧酸之方法；及(g)回收該滲餘物。

多羧酸母液流係自設備之純化區段的分離階段產生且通常為約140℃至約160℃且壓力為約3.5bara至約6bara。在此階段該流內溶解之有機物將處於其溶解極限，該溶解極限與實施初級分離所處之溫度及壓力條件相關聯。溶解之有機物包括中間產物且可能以及一些最終期望產物。若產物酸之精細晶體滑過初級分離構件，則可能亦存在產物酸之精細晶體。

可藉由任一適宜方式實施步驟(a)中之進料流冷卻。在一種配置中，使母液流減壓。隨著流減壓，其將冷卻。在一種配置中，該流之急驟蒸發將使其減壓至大氣壓力。此將使流冷卻至約100℃(其係主要組份水之沸點)。隨著流冷卻，液體流內之一些有機物將沈澱。由於有機物之溶解度取決於多羧酸母液流之溫度，因此重要的係使溫度降至儘可能的低以最大化有機組份之初始回收。因此，可將流進一步冷卻至約40℃至約60℃。此額外冷卻可藉由任何適宜方法達成。適宜方法包括使用熱交換器。另外或另一選擇為，母液流之壓力可進一步降低，以使得流在真空條件下經歷急驟蒸發冷卻。

然後可藉由任一適宜方式分離並回收沈澱之固體。應瞭解，該 流亦可包括先前之懸浮固體。該等亦可藉由任一適宜方式分離並回收。通常，固體可藉由過濾回收。可使用任一適宜過濾方式。適宜過濾器之實例包括燭形過濾器及旋轉壓力過濾器。

經分離之有機固體然後可循環返回至用於生產多羧酸之方法。在方法用於生產對苯二甲酸之情形中，經分離之有機固體通常將與乙酸混合，然後返回至氧化反應，在其中任何中間有機物、例如在生產對苯二甲酸之情況中之對-甲苯酸可進一步氧化成期望的對苯二甲酸。藉由此方式，期望之有機物不會自方法損失且因此改良方法之效率及經濟效益。

一旦移除沈澱之有機物，所得流將包含水、溶解之有機物及溶解之金屬。

來自移除沈澱之有機物之液體然後與鹼混合以增加流之pH。在一種配置中，鹼之添加可使pH增加至至少8且較佳更高。

可使用任一適宜鹼。在一種配置中，可使用氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或氫氧化銨。鹼之添加將溶於流中之有機物轉化成其鹼性鹽形式。因此，舉例而言，對-甲苯酸變成對-甲苯酸鈉且對苯二甲酸變成對苯二甲酸鈉。該等化合物具有遠比其酸配對物高之溶解性且因此該轉化防止當流在方法之下游部分濃縮時有機物沈澱。較佳地，將添加足夠鹼以將流中存在之所有有機物轉化成其鹼性鹽形式。此防止有機物在隨後膜分離單元中沈澱。

鹼之添加使得流中存在之金屬能夠轉化成不溶性形式，其可自流沈澱。在鹼係氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉之情形中，諸如鈷及錳等之觸媒金屬將作為(例如)氧化鈷、氫氧化鈷、碳酸鈷、氧化錳、氫氧化錳及碳酸錳沈澱。不僅觸媒金屬發生金屬鹽之沈澱，且預期大多數(若非全部)母液流中存在之金屬將沈澱出溶液。因此，應瞭解，鹼之添加將使得諸如鐵、鎳及鋅等金屬沈澱出該流。由於最終流出物排 放將不包括該等重金屬，故此提供環境優點。

沈澱之金屬然後可自液體流分離。此可藉由任一適宜方式達成。可使用筒式過濾器或超濾器。在一種配置中，可使用一系列具有增加之過濾構件細度的過濾構件。在一種配置中，可使用粗過濾以移除任何剩餘之沈澱有機物，及較精細之過濾步驟以移除沈澱之觸媒金屬或其他精細固體。

儘管預期所回收之金屬固體將富含諸如鈷及錳等之觸媒金屬，但應瞭解通常需要進一步精製以提取期望之觸媒金屬，然後使其循環至氧化設備。

在一種配置中，可使用碳酸鈉或碳酸氫鈉而非氫氧化鈉作為鹼，此乃因沈澱之金屬碳酸鹽可收集並與乙酸混合以形成可容易地循環至氧化設備之金屬乙酸鹽。

在一種配置中，尤其在使用碳酸鹽鹼之情形中，pH調整可在多個階段中實施，第一階段包含初始pH調整以沈澱出觸媒金屬，其藉由過濾回收；隨後第二階段進一步pH調整以沈澱出任何剩餘之金屬(例如腐蝕金屬)，其可藉由過濾收集以丟棄。

一旦已自多羧酸母液流濾液過濾金屬鹼性鹽，使通常應澄清之所得流傳送至膜分離單元。在膜分離單元內，將流分為滲透物及滲餘物。

滲透物包含水，其通常具有足夠純度及品質以循環至方法之純化區段用於生產。此提供不需要尋找大量的去礦物質水源或提供單獨的去礦化設備之益處。此意味著不需要靠近重要水源建造工廠。

藉由本發明之方法，可自母液流回收約75%或更多之水並使其循環直接返回至設備之純化區段，而水無需處理。因此，在本發明之一個態樣中，來自膜分離單元之滲透物將包含約75%或更多進給至膜分離單元之進料。因此，可需要自外部去礦物質水源供應約25%或更少 之方法之純化部分所需之水。

具有濃度比至膜分離單元之進料高之有機物的滲餘物可循環至進入分離單元之進料。此再循環使得在整個膜表面上能夠保持高橫流流速。

通常將進行清洗以減少有機鹽之累積。此清洗物在排放之前可藉由用於處理流出物之習用方式進行處理。因此，應瞭解欲處理之體積顯著小於在先前技術中進行流出物處理者。因此，可使用較小之設備，此降低資金及操作成本以及任何環境影響。

在一種配置中，滲餘物可經處理以回收有機物。

在一種替代配置中，滲餘物可經加熱以蒸發水。然後使蒸發之水凝結。由於滲餘物中所含之有機物(例如對-甲苯酸)呈鹼性形式，故其將不會與水一起沸騰且因此水亦具有足以用於循環至生產方法之純化階段的純度。儘管由於所需能量輸入之高成本，蒸發並不適用於整個母液流，但由於滲餘物可僅為初始流之25%，故使用蒸發以分離更多的水係經濟的。此將使循環水之量增加至多達母液流之初始水含量的95%。

作為滲餘物之蒸發處理的替代，可採用第二階段膜分離單元。在此配置中，來自第一膜分離單元之滲餘物可進給至第二膜分離單元，其將以類似於第一膜分離單元之方式操作。所回收之液體可與來自第一膜分離單元欲循環之滲透物一起循環。在一種替代方案中，其可進給返回至第一膜分離單元。

滲餘物或已如上所述經歷進一步水分離之滲餘物可用酸處理以降低pH，以使得有機鹽轉化返回至初始有機酸。由於有機物現在以較高濃度存在，因此其將沈澱出溶液且可使用習用固體-液體分離方式回收。適宜酸包括鹽酸、乙酸及氫溴酸。所回收有機固體可循環返回至氧化設備或進行處置。

剩餘之水性流含有低含量之鹼性金屬鹽及痕量有機組份。此流可使用與先前技術實例相比尺寸極大減小之流出物處理設備進行處置。儘可能多的自滲餘物移除有機組份係有益的，此乃因此將降低下游流出物處理設備中對生物及/或化學氧之需求。

由於殘餘流出物之小體積，諸如基於氧化之處理方法等技術作為生物流出物處理之替代在經濟及技術上變得可行。

因此，應瞭解本發明提供相當數量的優於先前技術配置之優點。該方法使得能夠在流出物處理設備之前回收相當體積之水，此使得能夠使用較小之流出物處理設備。因此，需要較少的土地用於建造流出物處理設備且其運行較便宜。

由於水之純度足以直接循環至生產方法之純化階段，因此避免對去礦化單元之需求，此改良經濟效益。此外，有機物之回收及其循環至氧化方法使得能夠達成更高效且成本有效之方法。

多羧酸較佳係對苯二甲酸或間苯二甲酸。

1‧‧‧管線

2‧‧‧初級分離單元

3‧‧‧管線

4‧‧‧管線

5‧‧‧急驟蒸發冷卻單元

6‧‧‧管線

7‧‧‧管線

8‧‧‧冷卻單元

9‧‧‧管線

10‧‧‧次級分離單元

11‧‧‧管線

12‧‧‧管線

13‧‧‧再製漿單元

14‧‧‧管線

15‧‧‧管線

16‧‧‧鹼性鹽形成罐

17‧‧‧管線

18‧‧‧管線

19‧‧‧預過濾單元

20‧‧‧管線

21‧‧‧管線

22‧‧‧膜分離單元

23‧‧‧管線

24‧‧‧管線

25‧‧‧管線

26‧‧‧蒸發器

27‧‧‧管線

28‧‧‧管線

29‧‧‧酸化單元

30‧‧‧管線

31‧‧‧管線

32‧‧‧過濾單元

33‧‧‧管線

34‧‧‧管線

35‧‧‧第二膜分離單元

36‧‧‧管線

37‧‧‧管線

39‧‧‧酸化單元

40‧‧‧管線

41‧‧‧管線

42‧‧‧過濾單元

43‧‧‧管線

44‧‧‧管線

現將以實例之方式參照附圖闡述本發明，其中：圖1係本發明之分離方法之第一部分的示意圖示；圖2係本發明之分離方法之第二部分的示意圖示；圖3係本發明之分離方法之第三部分的示意圖示；且圖4係本發明之分離方法之替代第三部分的示意圖示。

熟悉此項技術者應瞭解，該等圖示係示意性的且工業設備中可需要其他裝備項目，例如回流罐、幫浦、真空幫浦、壓縮機、氣體循環壓縮機、溫度感測器、壓力感測器、壓力釋放閥、控制閥、流動控制器、位準控制器、容納罐、儲存罐及諸如此類。裝備之該等輔助項目之提供不形成本發明之任何部分且與習用化學工程實踐一致。

將參照對苯二甲酸之生產討論本發明之方法。

如圖1中所圖解說明，經純化對苯二甲酸之漿液在管線1中傳送至初級分離單元2。在管線3中回收經分離之對苯二甲酸並發送至乾燥器(未顯示)。溫度為約140℃至約160℃之母液在管線4中傳送至急驟蒸發冷卻單元5，在其中將液體流冷卻且急驟蒸發蒸汽在管線6中釋放。將所得約100℃之冷卻液體在管線7中進給至其他冷卻單元8，在其中將其冷卻至約40℃至約60℃。經冷卻之流在管線9中傳送至次級分離單元10，用於回收滑過初級分離單元1或當發生冷卻時沈澱之對苯二甲酸及對-甲苯酸。經回收之有機物在管線12中發送至再製漿單元13，在其中其與在管線14中進給之乙酸溶劑混合，然後在管線15中返回至氧化設備(未顯示)。來自二次過濾單元10之濾液在管線11中發送至流出物處理方法，其圖解說明於圖2中。

將管線11中自二次過濾單元10回收之濾液傳送至鹼性鹽形成罐16，在其中使其與在管線17中引入至罐16之鹼接觸。然後經鹼處理之流在管線18中進給至預過濾單元19，在其中回收任何觸媒及腐蝕金屬並在管線20中移除。在一種配置中，可在罐16與預過濾單元19之間納入進一步冷卻。移除之金屬可進行進一步處理。

鹼在管線21中移除並發送至膜分離單元22，在其中將其分離為滲透物及滲餘物。為水之滲透物在管線23中移除用於循環至生產方法之氧化及/或純化部分。滲餘物在管線24中移除。滲餘物可在管線25中再循環，以使得其可進給穿過膜分離單元。管線24中之流可為傳送至流出物處理之清洗物或滲餘物可經歷進一步處理。

圖3圖解說明滲餘物處理之一種方法。將管線24中自膜分離單元回收之滲餘物遞送至蒸發器26。將水蒸發並冷凝，然後在管線27中循環至氧化或純化方法。

然後將濃縮流在管線28中傳送至酸化單元29，在其中用在管線 30中添加之酸處理。經酸化之流然後在管線31中進給至過濾單元32中。使經回收之有機固體在管線33中返回至氧化設備。殘餘流出物在管線34中自系統移除用於最終流出物處理。

用於處理在管線24中所回收滲餘物之替代方法圖解說明於圖4中。在此方法中，滲餘物在管線24中進給至第二膜分離單元35。來自分 離單元35之滲透水在管線36中返回至生產設備或至第一膜分離單元22。此可與管線21及25中之流組合。來自第二膜分離單元35之滲餘物在管線37中移除。一部分滲餘物可在第二膜35周圍再循環。管線37中之剩餘滲餘物進給至酸化單元39，在其中與管線40中所添加之酸混合。然後將酸化流在管線41中進給至過濾單元42。所回收之固體在管線43中移除且可返回至生產方法。流出物在管線44中移除用於進一步處理。

現在將參照隨附實例進一步闡述本發明。

比較實例

將包含水及對-甲苯酸之進料添加至在70℃及15barg下操作之BWHR5膜。未向進料中添加鹼。

已發現，進料中70%之水回收於滲透物中且20%之對-甲苯酸滑至滲透物中。膜之通量低，最大值為40kg/h.m²且由於對-甲苯酸之累積使膜積垢而很快降低。

此測試之結果指示滲透物之品質並不足以直接在對苯二甲酸生產方法中返回，膜之壽命可能亦不經濟。

實例1

將氫氧化鈉添加至包含水及對-甲苯酸之進料。鹼將對-甲苯酸轉化為對-甲苯酸鈉鹽且至膜之進料的pH維持在約8。

經酸化傳送至在50℃及15barg下操作之BWHR5膜。使用降低之操作溫度係可能的，此乃因由於有機物現在以鹽形式存在而不再存在 任何與有機物之溶解極限相關之問題。

水回收增加至80%且對-甲苯酸滑動降低至<5%。達成在60kg/h.m²至80kg/h.m²範圍內之一致通量位準。

滲透物之品質適用於循環至對苯二甲酸生產方法。

1‧‧‧管線

2‧‧‧初級分離單元

3‧‧‧管線

4‧‧‧管線

5‧‧‧急驟蒸發冷卻單元

6‧‧‧管線

7‧‧‧管線

8‧‧‧冷卻單元

9‧‧‧管線

10‧‧‧次級分離單元

11‧‧‧管線

12‧‧‧管線

13‧‧‧再製漿單元

14‧‧‧管線

15‧‧‧管線

Claims (15)

1. 一種用於在來自生產多羧酸之方法的分離階段之母液流中回收水、金屬、可溶性有機物及不溶性有機物的方法，其中該方法包含：(a)將該流冷卻至溶解之有機物沈澱之溫度；(b)將該等經沈澱之有機物自液體流分離並使該等有機物循環至用於生產該多羧酸之該方法；(c)然後將來自步驟(b)之該液體流用鹼處理以將剩餘之有機物轉化成鹼性鹽形式且將存在之該等金屬轉化成不溶性形式；(d)自液體流回收該等不溶性金屬；(e)將來自步驟(d)之包含該等有機物之該等鹼性鹽之該液體流傳送至膜分離單元，在其中將其分離成包含水之滲透物及包含水及鹼性有機鹽之滲餘物；(f)回收該滲透物並使其循環至用於生產該多羧酸之該方法；及(g)回收該滲餘物。
2. 如請求項1之方法，其中步驟(a)中進料流之該冷卻流係藉由使該流減壓達成。
3. 如請求項1之方法，其中提供第二冷卻方式。
4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該流冷卻至約40℃至約60℃。
5. 如請求項1至3中任一項之方法，其中藉由過濾分離該等經沈澱固體、視情況連同分離懸浮固體。
6. 如請求項1至3中任一項之方法，其中步驟(b)中該等經分離之有機固體循環至用於生產該多羧酸之該方法。
7. 如請求項1至3中任一項之方法，其中利用鹼處理來自步驟(b)之該液體流使pH增加至至少8。
8. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該鹼係氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或氫氧化銨。
9. 如請求項1至3中任一項之方法，其中添加足夠鹼以將該流中存在之所有該等有機物轉化成其鹼性鹽形式。
10. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該滲餘物循環至至該分離單元之該進料中。
11. 如請求項10之方法，其中實施清洗以減少有機鹽之累積。
12. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該滲餘物經處理以回收該等有機物。
13. 如請求項1至3中任一項之方法，其中將該滲餘物加熱以蒸發水並將該水循環至該生產方法。
14. 如請求項1至3中任一項之方法，其中將該滲餘物傳送至第二階段膜分離單元。
15. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該多羧酸係對苯二甲酸或間苯二甲酸。