精制对苯二甲酸的制造方法_4

文档序号:8495614阅读:来源:国知局
出粗制对苯二甲酸结晶。此时,晶析槽7内的气体和在追加氧化 反应槽4中同样,经由冷却冷凝器8以及气液分离器9被分离成气体和液体。被分离的气 体作为排出气被排出,被分离的液体被返回至晶析槽7。
[0073] 在晶析槽7中生成的粗制对苯二甲酸结晶浆料被供给至固液分离器(过滤区域和 洗涤区域成为一体的旋转圆筒过滤机)10,在固液分离器10中,溶液中的粗制对苯二甲酸 结晶被过滤分离,同时,粗制对苯二甲酸结晶通过醋酸进行过滤洗涤(第一洗涤区域)。由 此,得到醋酸湿润结晶(结晶饼)。另外,被过滤分离而得到的分离母液被回收至分离母液 贮槽11,另外,通过醋酸的洗涤而被排出的洗涤排出液被回收至洗涤排出液贮槽12。另外, 被贮留于分离母液贮槽11的分离母液的一部分被作为上述对二甲苯的氧化反应的醋酸溶 剂再使用,剩余的被供给至溶剂醋酸回收工序的蒸发塔43米回收醋酸。另外,被贮留于洗 涤排出液贮槽12的洗涤排出液也被作为上述对二甲苯的氧化反应的醋酸溶剂的一部分再 使用。
[0074] 在固液分离器10(旋转圆筒过滤机)中被洗涤分离的粗制对苯二甲酸的醋酸湿润 结晶被供给至再浆料槽1A的,同时,通过从后述的第2固液分离机2A被排出的悬浊洗涤排 出水,由新水所导致的洗净排出水以及由新水组成的水性溶剂的供给,在再浆料槽1A中被 搅拌混合,被悬浊洗涤(第二洗涤区域)。接着,再浆料槽1A的悬浊浆料被供给至第2固液 分离机2A (旋转圆筒过滤机),粗制对苯二甲酸结晶被过滤分离后,由新水进行洗涤(第三 洗涤区域),回收实质上不含有醋酸的水湿润结晶。此时被回收的水湿润结晶被供给至粗制 对苯二甲酸精制工序的楽料调制槽23,与氢化精制用的水性溶剂搅拌,混合,调制粗制对苯 二甲酸的浆料。
[0075] 从第2固液分离机2A通过过滤分离被排出的悬浊洗涤排出水被排出至洗涤排出 水贮槽3A,其一部分作为悬浊洗涤用的水性溶剂被重复使用,没有被再使用的剩余的悬浊 洗涤排出水从洗涤排出水贮槽3A被提取并供给提取分离过程。另外,来自第2固液分离机 2A的由新水所导致的洗涤排出水作为全量悬浊洗涤用的水性溶剂被再使用。
[0076] 在如上所述的将洗涤排出水作为洗涤用的水性溶剂重复使用的洗涤方法中,在第 三洗涤区域(第2固液分离机2A的洗涤区域)以及第二洗涤区域(悬浊洗涤区域)被添 加的新水的量与由从洗涤排出水贮槽3A被提取的洗涤排出水的量平衡。为此,成为来自洗 涤排出水贮槽3A的洗涤排出水的醋酸含量由被添加的新水的量所调节,管理的方法。而且 其新添加的洗涤水的量会对被回收的粗制对苯二甲酸水湿润结晶的醋酸含量有影响而被 管理。
[0077] 另外,根据实施例1(后述),使用在粗制对苯二甲酸结晶浆料的过滤分离以及醋 酸洗涤后的醋酸湿润结晶来进行通过悬浊洗涤和过滤洗涤的重复洗涤的结果中,新水相对 于对苯二甲酸结晶在过滤洗涤(第三洗涤区域)中添加0.5质量倍,在悬浊洗涤(第二洗 涤区域)中添加〇. 5质量倍,进行利用约1. 9质量倍的水性溶剂的悬浊洗涤,醋酸含量为约 11质量%的悬浊洗涤排出水以约1.0质量倍的量被排出。同时得到实质上不含有醋酸的粗 制对苯二甲酸的水湿润结晶(〇. 41质量% )。
[0078] 另外,在使用特殊的过滤洗涤机的上述专利文献3的洗涤例(逆流压入置换洗涤 法)中,新添加的水通过约0. 3质量倍/粗制对苯二甲酸结晶的水性溶剂重复洗涤,回收实 质上不含有醋酸的水湿润结晶(作为醋酸含量约为4000ppm(0. 4质量%))。为此,洗涤排 出水中虽被设想约含有27质量%~48质量%的高浓度的醋酸,但因经由作为本发明方法 的洗涤排出水的醋酸提取过程中并不需要高的醋酸含量,无需使用如专利文献3那样的特 殊的过滤机来实施本发明方法。
[0079] 并且,在上述专利文献4的洗涤例中,通过使用二台常用过滤机(旋转圆筒过滤 机)的悬浊洗涤,作为悬浊洗涤水的量使用约为1. 5质量倍/粗制对苯二甲酸结晶,回收实 质上不含有醋酸的水湿润结晶(作为醋酸含量〇. 1质量%)。专利文献4中,与本发明方法 的洗涤方法不同,被设想洗涤排出水中约含有8质量%的醋酸。
[0080] 在本发明方法的粗制对苯二甲酸结晶的利用水的洗涤中,使被新添加的水的量为 0. 5~2质量倍/粗制对苯二甲酸结晶,作为醋酸提取对象的洗涤排出水的醋酸含量以约 5~30质量%作为目标,但是,为了在回收实质上不含有醋酸的粗制对苯二甲酸(0.5质 量%以下),设想作为提取对象的洗涤排出水的醋酸含量即使在8质量%也是足够的。另 外,也没有为了削减新添加的水的量,使用特殊的过滤洗涤机,回收醋酸含量为上述浓度 (约27质量%~48质量%程度/新添加的洗涤水0. 3质量倍)的洗涤排出水的必要性。[0081] 因此,在从粗制对苯二甲酸结晶的分离洗涤工序被排出的洗涤排出水中,优选以 约8~25质量%的醋酸的含量来管理。为此,无需采用特殊的过滤,洗涤法,通过由常用过 滤法组合的水的重复洗涤,通过调节被新添加的水的量,可确认得到实质上不含有醋酸的 粗制对苯二甲酸的结晶。
[0082]如图1所示,作为固液分离器10中使用过滤区域和洗涤区域为一体型的旋转圆筒 型过滤机,对粗制对苯二甲酸结晶浆料进行结晶的过滤分离以及醋酸(回收醋酸,新的醋 酸)洗涤(第一洗涤区域)。由此得到分离结晶所残存的分离母液被洗涤所用的溶剂醋酸 置换的醋酸湿润结晶。如果不用醋酸洗涤,分离母液将会残存,在后续的由水(水性溶剂) 洗涤所导致的洗涤排出水中,会有分离母液所含有的氧化催化剂、反应副产物等的高沸点 物质混入。如此的话,在溶剂醋酸回收工序的提取分离过程中,氧化催化剂等的杂质不会被 提取,残存于注残物中作为废水被处理。另外,氧化催化剂因有损失而回收是必要的。因此, 在固液分离器10中分离结晶由溶剂醋酸进行至少一次醋酸洗涤是必要的。另外,为使分离 母液以及醋酸洗涤排出液不会混入由后续的水性溶剂所致的上述洗涤排出水,分别回收是 必要的。
[0083] 其次,对于将在粗制对苯二甲酸制造工序中所制造的粗制对苯二甲酸精制的粗制 对苯二甲酸精制工序进行说明。
[0084] 在从第2固液分离器2A供给了水湿润结晶的浆料调制槽23中,水湿润结晶和氢 化精制用的水性溶剂搅拌,混合并被浆料化。此水性溶剂由固液分离器29、32的分离母液、 结晶洗涤水以及新供给水的组成。调制的结晶浆料通过加热器24被加热后,在溶解槽25 被充分溶解,被供给至氢化精制塔26。氢化精制塔26填充有包含负载贵金属的活性碳的氢 化精制催化剂,粗制对苯二甲酸水溶液从氢化精制塔26的上部和高压氢气共同流下催化 剂层而被氢化精制。
[0085] 被精制的对苯二甲酸水溶液被顺序供给按阶段性地压力(温度)递减的复数串联 的晶析槽27、28(全部的晶析槽没有被图示,例如5槽或6槽的晶析槽)。在第1晶析槽27 中,和相伴的剩余的氢气一起伴随蒸气发生而被放压,冷却,对苯二甲酸结晶的一部分析出 而生成结晶浆料。还有,按照第2晶析槽、第3晶析槽? ??的顺序被放压冷却,在最后的 晶析槽28,几乎所有的对苯二甲酸的结晶析出,生成精制对苯二甲酸结晶浆料。
[0086] 此结晶浆料,经固液分离器29、再浆料槽31以及固液分离器32,被供给至干燥器 34。在此过程中,在固液分离器29生成的分离母液(上清),被贮留在分离母液贮槽30。另 外,在固液分离器32生成的分离母液(上清),被贮留在洗涤排出水贮槽33。
[0087] 被供给至干燥器34的湿润结晶,使用干燥机34将水蒸发分离(作为冷凝水被排 出)而被干燥,得到精制对苯二甲酸的结晶粉末的制品。得到的精制对苯二甲酸的制品,为 了发货,经粉体供给机35和惰性气体混合后,经由粉体输送设备(未图示),被送往粉体贮 槽36。在粉体贮槽36中,经由气液分离器37进行惰性气体的排出。
[0088] 其次,就溶剂醋酸回收工序进行说明。
[0089] 被回收至分离母液贮槽11的来自氧化反应溶液的分离母液被供给至蒸发塔43来 气化。蒸发塔43中附设有蒸发浓缩槽41以及加热器42,由此,在溶剂醋酸充分被气化的同 时,未气化的杂质作为残渣被排出。然后,气化的溶剂醋酸被供给至脱水蒸馏塔44。另外, 脱水蒸馏塔44中,如上所述,被供给来自氧化反应槽1的溶剂醋酸。
[0090] 脱水蒸馏塔44以通常的蒸馏方式从塔底部回收溶剂醋酸,从塔顶部分离水性成 分,图1中示出添加了和水形成共沸组成的共沸剂的共沸蒸馏方式的流程。为此,从塔顶部 被排出的和共沸剂形成共沸组成的馏出蒸气被导入冷却冷凝器46以及油水分离槽47,分 离成油分(有机相)和水分(水相)而被回收。被回收的油分作为脱水蒸馏塔44的回流 液被回流,水成分被供给至溶剂回收塔48,被溶解的共沸剂以及氧化副产物的醋酸甲酯被 回收后,从塔底部抽出水成分。
[0091] 此时来自溶剂回收塔48的塔底部的排出水(脱水水成分)中仅含少量的醋酸,因 通过加热器49不气化,被废水处理而造成醋酸损失。为此,使脱水蒸馏塔塔顶馏出水的醋 酸含量在〇. 7质量%以下的方式进行操作。
[0092] 在此,就附设有提取分离过程的溶剂醋酸回收工序的流程,和图2 -起进行以下 说明。
[0093] 提取分离过程的醋酸提取塔4A使用如多孔板提取塔那样的逆流多级式提取装置 (逆流多阶段的提取方式)。从粗制对苯二甲酸制造工序所含有的从分离洗涤过程排出的 洗涤排出水从醋酸提取塔4A的塔顶部被连续供给,包含有机溶剂的提取剂从醋酸提取塔 4A底部供给。此时,作为醋酸的提取剂,在醋酸-水-提取剂系统的液液平衡中,选择使提 取醋酸的有机相和分离的水相的两相分离可能的有机溶剂。由此,在醋酸提取塔4A中,供 给的洗涤排出水和提取剂边以多阶段的重复逆流接触和相分离边提取醋酸,包含有机相的 醋酸提取液从塔顶部溢流而被回收。被回收的醋酸提取液(有机相)作为回流液被回流至 脱水蒸馏塔44的上部,从脱水蒸馏塔44的塔底部与来自氧化反
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