JP2001288139A - Method for producing high-purity terephthalic acid - Google Patents
Method for producing high-purity terephthalic acidInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製品の品質を悪化させず、且つ、高純度テレ
フタル酸製造時に使用する新水量を削減する方法を提供
する。
【解決手段】 液体の反応媒体中で分子状酸素によりパ
ラキシレンを酸化し、粗テレフタル酸を含む混合物を
得、該混合物を、上記の反応帯域より高い温度で、パラ
キシレンを供給することなく分子状酸素により追加の酸
化を実施して、より純度の高いテレフタル酸を含むスラ
リーを製造し、該スラリーからテレフタル酸を固体とし
て分離し、上記のテレフタル酸固体を水を含む液体中に
溶解して溶液を製造して、触媒の存在下に水素添加処理
し、得られた反応物の固液分離を行って高純度テレフタ
ル酸を製造する。更に、該固液分離で得られた液体の少
なくとも一部を、水素添加処理工程に供給する。(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a method for reducing the amount of new water used in producing high-purity terephthalic acid without deteriorating the quality of a product. SOLUTION: Para-xylene is oxidized by molecular oxygen in a liquid reaction medium to obtain a mixture containing crude terephthalic acid, and the mixture is heated at a temperature higher than the reaction zone without supplying para-xylene. Additional oxidation is carried out with oxygen to produce a slurry containing terephthalic acid of higher purity, terephthalic acid is separated from the slurry as a solid, and the terephthalic acid solid is dissolved in a liquid containing water. A solution is prepared, hydrogenated in the presence of a catalyst, and the resulting reaction product is subjected to solid-liquid separation to produce high-purity terephthalic acid. Further, at least a part of the liquid obtained by the solid-liquid separation is supplied to a hydrogenation treatment step.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は高純度テレフタル酸
を製造する方法に関する。特に、反応系から排出(パー
ジ)される水に含まれる不純物量を減らすことにより排
水の処理負荷を低減し、新水の使用量と水の排出量とを
削減して、経済的に有利であり、且つ環境に優しい高純
度テレフタル酸を製造する方法に関するものである。こ
こで、「新水」とは、高純度テレフタル酸を製造する際
に製造工程に新たに供給される水であって、それまでに
該製造の水素添加処理工程での反応に使用されたことの
ない水を意味し、酸化工程で生成する水を「新水」とし
て使用することもある。[0001] The present invention relates to a method for producing high-purity terephthalic acid. In particular, by reducing the amount of impurities contained in the water discharged (purged) from the reaction system, the processing load of the wastewater is reduced, and the amount of fresh water used and the amount of discharged water are reduced, which is economically advantageous. The present invention relates to a method for producing highly pure terephthalic acid, which is environmentally friendly. Here, “fresh water” is water newly supplied to the production process when producing high-purity terephthalic acid, and has been used in the reaction in the hydrogenation treatment step of the production. It means water without water, and water generated in the oxidation step is sometimes used as "fresh water".
【0002】[0002]
【従来の技術】通常、高純度テレフタル酸は、パラキシ
レンを酸化して得た粗テレフタル酸を精製することによ
って製造される。粗テレフタル酸の製造方法としては、
パラキシレンを、反応媒体中にて触媒の共存下に分子状
酸素によって酸化するのが一般的である。粗テレフタル
酸を精製して高純度テレフタル酸を製造する一般的な方
法例としては、粗テレフタル酸を水スラリー化し、これ
を加熱溶解した後に水素添加精製を行って、より純度の
高いテレフタル酸を得る方法が挙げられる。一般に、高
純度テレフタル酸の製品は、パラキシレンの酸化反応中
間体の一つである4−カルボキシベンズアルデヒド(以
下、「4CBA」という)の含有量、4CBAの水素添
加生成物であるパラトルイル酸(以下、「p−TA」と
いう)の含有量、及び、同製品をアルカリ水溶液に溶解
させたときの波長340nmの光の透過率(以下、「透
過率」という)等を指標として、製品の品質の判定、及
び、制御を行っている。2. Description of the Related Art Generally, high-purity terephthalic acid is produced by purifying crude terephthalic acid obtained by oxidizing para-xylene. As a method for producing crude terephthalic acid,
Generally, paraxylene is oxidized by molecular oxygen in the reaction medium in the presence of a catalyst. As a general example of a method for producing crude terephthalic acid by purifying crude terephthalic acid, a crude terephthalic acid is made into a slurry in water, which is heated and dissolved, and then subjected to hydrogenation purification to produce terephthalic acid with higher purity. There is a method of obtaining. Generally, a product of high-purity terephthalic acid has a content of 4-carboxybenzaldehyde (hereinafter, referred to as “4CBA”), which is one of the intermediates in the oxidation reaction of para-xylene, and paratoluic acid (hereinafter, referred to as a hydrogenated product of 4CBA). , "P-TA") and the transmittance of light having a wavelength of 340 nm when the product is dissolved in an aqueous alkaline solution (hereinafter referred to as "transmittance"). Judgment and control are performed.
【0003】該粗テレフタル酸を水素添加精製して高純
度テレフタル酸を製造する工程において、水素添加反応
後に固液分離によって固体の高純度テレフタル酸と分離
された液体中には、通常、パラキシレンの酸化反応や粗
テレフタル酸を水素添加反応等の反応中に生成した不純
物が多く含有されている。不純物としては、4CBA、
p−TA、安息香酸(以下、「BA」という)等が挙げ
られる。従って、一般に、水はリサイクル使用されるこ
となく廃棄されている。[0003] In the step of hydrogenating and refining the crude terephthalic acid to produce high-purity terephthalic acid, the liquid separated from solid high-purity terephthalic acid by solid-liquid separation after the hydrogenation reaction usually contains para-xylene. Contains a large amount of impurities generated during a reaction such as an oxidation reaction of hydrogen or a hydrogenation reaction of crude terephthalic acid. As impurities, 4CBA,
p-TA, benzoic acid (hereinafter referred to as “BA”) and the like. Therefore, water is generally discarded without being recycled.
【0004】特開平5−58948号公報には、高純度
テレフタル酸を製造する際に、水素添加反応後に析出し
たテレフタル酸から水を含む液体を分離し、粗製テレフ
タル酸を溶解するために、該液体をそのままリサイクル
使用することによって、新水の使用量を減少させる方法
が提案されている。しかしながら、水を含む液体のリサ
イクルを、該公報にて提案されている様な方法で実施す
ると、リサイクル率を高くした際、該液体中に不純物が
多く蓄積されることは避けられず、その結果、製品の中
への該不純物の混入量が非常に増加する。これにより、
透過率も悪化し、製品高純度テレフタル酸の品質が低下
する。[0004] Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-58948 discloses that, when producing high-purity terephthalic acid, a liquid containing water is separated from terephthalic acid precipitated after the hydrogenation reaction to dissolve crude terephthalic acid. A method has been proposed for reducing the amount of fresh water used by recycling the liquid as it is. However, if the recycling of the liquid containing water is performed by the method proposed in the publication, when the recycling rate is increased, it is inevitable that a large amount of impurities are accumulated in the liquid, and as a result, In addition, the amount of the impurities mixed into the product is greatly increased. This allows
The transmittance also deteriorates, and the quality of the product high-purity terephthalic acid decreases.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このように従来の方法
では、高純度テレフタル酸の製造において、精製工程後
に析出したテレフタル酸から分離される水を含む液体
は、不純物を多く含み、排水処理に負荷がかかる。ま
た、該液体をリサイクル使用したとしても、製品の品質
を保つためにそのリサイクル率を低く設定せざるを得
ず、該方法を工業的に適用した場合の経済的利益は極め
て僅かである。本発明者は鋭意検討を重ねた結果、以下
の知見を見いだした。すなわち、パラキシレンと分子状
酸素含有ガスとを供給して酸化を行う工程と、その後に
行う水素添加精製工程との間に、パラキシレンを供給す
ることなく該酸化工程の温度より高い温度で追酸化を施
す工程を導入することによって、水素添加精製工程に送
られる物質中の不純物含有量を極めて有効に減少させら
れる。また、該水素添加精製を実施した後に固液分離に
より回収される水を含む液体についても、上記した追酸
化工程を導入することにより、製品の品質低下を招き得
る不純物含有量を極めて有効に減少させることができ
る。更に、品質低下を招き得る不純物の製品への混入量
を極めて少ない量に抑えたまま、該液体を水素添加精製
工程でリサイクル使用することができる。本発明は、製
品である高純度テレフタル酸の品質を悪化させず、且
つ、高純度テレフタル酸を製造する際に使用する新水の
量を削減する方法を提供しようとするものである。As described above, in the conventional method, in the production of high-purity terephthalic acid, the liquid containing water separated from terephthalic acid precipitated after the purification step contains a large amount of impurities, and is difficult to use in wastewater treatment. Load is applied. Further, even if the liquid is recycled, the recycling rate must be set low in order to maintain the quality of the product, and the economic benefit of applying the method industrially is extremely small. As a result of intensive studies, the present inventors have found the following findings. That is, between the step of supplying the paraxylene and the molecular oxygen-containing gas to carry out the oxidation and the subsequent hydrotreating step, the temperature is higher than the temperature of the oxidation step without supplying the paraxylene. By introducing an oxidation step, the content of impurities in the material sent to the hydrorefining step can be reduced very effectively. Also, for the liquid containing water, which is recovered by solid-liquid separation after the hydrorefining, the introduction of the above-mentioned additional oxidation step can extremely effectively reduce the content of impurities that may cause deterioration in product quality. Can be done. Further, the liquid can be recycled in the hydrorefining step while keeping the amount of impurities that may cause quality deterioration into the product to be extremely small. An object of the present invention is to provide a method for reducing the amount of fresh water used in producing high-purity terephthalic acid without deteriorating the quality of the product, high-purity terephthalic acid.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、以下の1.〜5.の工程を有する高純度テレフタル
酸の製造方法に存する。 1.液体の反応媒体中で分子状酸素によりパラキシレン
を酸化し、粗テレフタル酸を含む混合物を得、 2.該混合物を、上記1の反応帯域より高い温度で、パ
ラキシレンを供給することなく分子状酸素により追加の
酸化を実施して、上記1で得られるテレフタル酸より純
度の高いテレフタル酸を含むスラリーを製造し、 3.該スラリーからテレフタル酸を固体として分離し、 4.上記3のテレフタル酸固体を水を含む液体中に溶解
して溶液を製造して、触媒の存在下に水素添加処理し、 5.上記4で得られた反応物の固液分離を行って高純度
テレフタル酸を製造する。また更に本発明の要旨は、よ
り好ましくは、工程5の固液分離で得られた液体の少な
くとも一部を、工程4の水素添加処理工程に供給するこ
とを特徴とする高純度テレフタル酸の製造方法に存す
る。The gist of the present invention is as follows. ~ 5. And a process for producing high-purity terephthalic acid. 1. 1. oxidation of para-xylene with molecular oxygen in a liquid reaction medium to obtain a mixture containing crude terephthalic acid; The mixture is subjected to an additional oxidation with molecular oxygen at a temperature higher than the one reaction zone without supplying para-xylene to obtain a slurry containing terephthalic acid which is higher in purity than the terephthalic acid obtained in 1 above. 2. manufacturing; 3. separating terephthalic acid from the slurry as a solid; 4. a solution is prepared by dissolving the above terephthalic acid solid in a liquid containing water, and hydrogenated in the presence of a catalyst; The reaction product obtained in the above 4 is subjected to solid-liquid separation to produce high-purity terephthalic acid. Still further, the gist of the present invention is more preferably a method of producing high-purity terephthalic acid, wherein at least a part of the liquid obtained by the solid-liquid separation in step 5 is supplied to the hydrogenation treatment step in step 4. Be in the way.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。まず、工程1においてパラキシレンを液体の反応
媒体中、分子状酸素含有ガスによって酸化して粗テレフ
タル酸スラリーを得る。この際、通常、パラキシレンの
90重量%以上、特に95重量%以上をテレフタル酸に
酸化することが望ましい。該酸化を行う際の液体の反応
媒体としては、通常低級脂肪族カルボン酸が用いられ
る。特には酢酸が好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, in step 1, para-xylene is oxidized by a molecular oxygen-containing gas in a liquid reaction medium to obtain a crude terephthalic acid slurry. At this time, it is usually desirable to oxidize 90% by weight or more, particularly 95% by weight or more of para-xylene to terephthalic acid. As a liquid reaction medium for the oxidation, a lower aliphatic carboxylic acid is usually used. Acetic acid is particularly preferred.
【0008】以下、酢酸を溶媒として用いた場合を例に
とって説明する。酢酸溶媒の使用量は、通常、パラキシ
レンに対して2〜6重量倍である。また、該酢酸溶媒に
は、若干量、例えば10重量%以下の水が含有されてい
てもよい。分子状酸素含有ガスとしては、空気、不活性
ガス希釈された酸素、酸素富化空気等が用いられるが、
設備面及びコスト面等から、通常、空気の使用が好まし
い。Hereinafter, a case where acetic acid is used as a solvent will be described as an example. The amount of the acetic acid solvent to be used is usually 2 to 6 times the weight of para-xylene. The acetic acid solvent may contain a small amount of water, for example, 10% by weight or less. As the molecular oxygen-containing gas, air, oxygen diluted with an inert gas, oxygen-enriched air and the like are used.
Usually, the use of air is preferable from the viewpoint of facilities and cost.
【0009】パラキシレンの酸化には、通常、触媒を使
用する。触媒は、一般に、コバルト、マンガン及び臭素
を含有するものであり、これらの具体例としては、コバ
ルト化合物では、酢酸コバルト、ナフテン酸コバルト、
臭化コバルト等が例示される。マンガン化合物では、酢
酸マンガン、ナフテン酸マンガン、臭化マンガン等が例
示される。臭化化合物では、臭化水素、臭化ナトリウ
ム、臭化コバルト、臭化マンガン、テトラブロモエタン
等が例示される。これらの化合物は併用してもよい。A catalyst is usually used for the oxidation of para-xylene. The catalyst generally contains cobalt, manganese and bromine, and specific examples thereof include cobalt compounds such as cobalt acetate, cobalt naphthenate,
Cobalt bromide and the like are exemplified. Examples of the manganese compound include manganese acetate, manganese naphthenate, and manganese bromide. Examples of the bromide compound include hydrogen bromide, sodium bromide, cobalt bromide, manganese bromide, tetrabromoethane, and the like. These compounds may be used in combination.
【0010】触媒の使用量は、コバルト成分の使用量が
コバルト金属換算で酢酸に対し、120〜3,000重
量ppm、好ましくは200〜2,000重量ppmで
ある。マンガン成分の使用量は、コバルトに対する原子
比で0.001〜2倍である。また、マンガン成分の絶
対使用量で示すと、マンガン金属換算で酢酸に対し通常
1〜300重量ppm、好ましくは5〜280重量pp
mである。臭素成分の使用量は、コバルトに対する原子
比で0.1〜5倍、好ましくは0.2〜2倍である。触
媒の使用量が上記範囲以外では、得られるテレフタル酸
の純度あるいは透過率が不充分になったり、酢酸燃焼が
大きくなり、効果が得られにくい。特に、マンガン成分
の使用量は重要であり、コバルトに対する原子比が0.
001倍未満では反応活性が大幅に低下する傾向にあ
る。2倍を越えるとマンガン成分の沈殿が生じて、これ
がテレフタル酸中に混入し、製品であるテレフタル酸の
品質が悪化したり、あるいは酢酸の損失が増大する等の
不利益が生じ易い。The use amount of the catalyst is such that the use amount of the cobalt component is 120 to 3,000 weight ppm, preferably 200 to 2,000 weight ppm, based on acetic acid in terms of cobalt metal. The use amount of the manganese component is 0.001 to 2 times in atomic ratio to cobalt. In terms of the absolute amount of the manganese component, it is generally 1 to 300 ppm by weight, preferably 5 to 280 parts by weight, based on acetic acid in terms of manganese metal.
m. The use amount of the bromine component is 0.1 to 5 times, preferably 0.2 to 2 times, the atomic ratio to cobalt. If the amount of the catalyst used is outside the above range, the purity or transmittance of the obtained terephthalic acid will be insufficient, or the combustion of acetic acid will increase, and the effect will be hardly obtained. In particular, the amount of the manganese component used is important, and the atomic ratio of cobalt to cobalt is 0.1%.
If it is less than 001 times, the reaction activity tends to decrease significantly. If it exceeds twice, a manganese component precipitates, which is mixed into terephthalic acid, which is likely to cause disadvantages such as deterioration of the quality of terephthalic acid as a product or an increase in acetic acid loss.
【0011】工程1でのパラキシレンの酸化の反応温度
は、通常140〜210℃、好ましくは170〜200
℃、特に好ましくは175〜198℃の条件下で実施す
ることが望ましい。140℃未満では反応速度が低下
し、210℃を越えると酢酸溶媒の燃焼による損失量が
増大する傾向にあるので好ましくない。反応圧力は、少
なくとも反応温度において混合物が液相を保持できる圧
力以上で、通常0.2〜5MPaである。反応は、通常
連続的に実施され、その反応時間(平均滞留時間)は3
0〜300分である。反応媒体中の水分濃度は、通常5
〜25重量%、好ましくは7〜20重量%であり、水分
濃度の調節は、通常反応器内で揮発したガスを抜き出
し、該ガスを凝縮して得られる凝縮性成分の還流液の一
部を系外にパージすることで行うことができる。The reaction temperature for the oxidation of paraxylene in step 1 is usually 140 to 210 ° C., preferably 170 to 200 ° C.
C., particularly preferably 175-198.degree. C. If the temperature is lower than 140 ° C., the reaction rate decreases. If the temperature exceeds 210 ° C., the loss due to the combustion of the acetic acid solvent tends to increase. The reaction pressure is at least a pressure at which the mixture can maintain a liquid phase at least at the reaction temperature, and is usually 0.2 to 5 MPa. The reaction is usually carried out continuously, and the reaction time (average residence time) is 3
0-300 minutes. The water concentration in the reaction medium is usually 5
The concentration of water is usually adjusted by extracting a gas volatilized in the reactor and condensing the gas to obtain a part of a reflux liquid of a condensable component. It can be performed by purging outside the system.
【0012】本発明で用いる反応器は、通常、攪拌機付
きの槽であるが、必ずしも攪拌機は必要ではなく、気泡
塔タイプのものでも良い。反応器上部に冷却器を、下部
に分子状酸素含有ガス供給口が設けられている。そし
て、下部より供給した分子状酸素含有ガスは、酸化反応
に利用された後、多量の酢酸蒸気を同伴したガス成分と
して反応器より抜き出され、次いで、還流冷却器にて酢
酸を凝縮分離した後、酸化排ガスとして排出される。凝
縮液は水分調節のためにその一部が系外にパージされ、
残りは反応器に還流される。The reactor used in the present invention is usually a tank equipped with a stirrer, but the stirrer is not always necessary, and may be a bubble column type. A cooler is provided at the upper part of the reactor, and a molecular oxygen-containing gas supply port is provided at the lower part. Then, the molecular oxygen-containing gas supplied from the lower part was extracted from the reactor as a gas component accompanied by a large amount of acetic acid vapor after being used for the oxidation reaction, and then acetic acid was condensed and separated in a reflux condenser. Later, it is discharged as oxidizing exhaust gas. Part of the condensate is purged out of the system for moisture control,
The remainder is refluxed to the reactor.
【0013】本発明において、工程1でのパラキシレン
の酸化反応を実施する際、特開平9−278709号公
報に記載されているように、反応器から抜き出したガス
から凝縮性成分を凝縮除去して得られた酸化排ガスを2
つの流れに分岐させ、一方は系外に排出し、他方は反応
器に連続的に循環供給してもよい。In the present invention, when carrying out the oxidation reaction of para-xylene in step 1, as described in JP-A-9-278709, condensable components are condensed and removed from the gas extracted from the reactor. Oxidation exhaust gas obtained by
It may be branched into two streams, one discharged outside the system and the other continuously circulated to the reactor.
【0014】本発明において、上記酸化反応の後、直ち
に該反応温度より高い温度で追酸化してもよいが、必要
に応じてこれに先立ち、他の追加処理をしてもよい。該
追加処理としては、例えば、上記酸化反応(第1反応帯
域)の反応混合物を、通常140〜195℃の第1反応
帯域より低い温度に保持した第2反応帯域において、パ
ラキシレンを供給することなく追加の酸化(以下、「低
温追酸化」という)処理することが有効である。反応圧
力は、少なくとも反応温度において混合物が液相を保持
できる圧力以上で、通常0.2〜5MPaである。反応
は、通常連続的に実施され、その反応時間(平均滞留時
間)は5〜120分である。第1反応帯域と同様に、該
低温追酸化に供給する分子状酸素含有ガスとしては、空
気、不活性ガス希釈された酸素、酸素富化空気等が用い
られるが、設備面及びコスト面等から、通常、空気の使
用が好ましい。また、その供給量は、通常第1反応帯域
での酸化反応に供給する量の1/5〜1/10,000
程度である。該低温追酸化反応を行う反応器としては、
第1反応帯域に用いることのできるものであれば、いず
れでも使用可能である。In the present invention, after the above oxidation reaction, additional oxidation may be performed immediately at a temperature higher than the reaction temperature, but if necessary, other additional treatment may be performed prior to this. As the additional treatment, for example, para-xylene is supplied in a second reaction zone in which the reaction mixture of the oxidation reaction (first reaction zone) is maintained at a temperature lower than the first reaction zone, usually at 140 to 195 ° C. It is effective to perform additional oxidation (hereinafter referred to as “low temperature supplemental oxidation”). The reaction pressure is at least a pressure at which the mixture can maintain a liquid phase at least at the reaction temperature, and is usually 0.2 to 5 MPa. The reaction is usually carried out continuously, and the reaction time (average residence time) is 5 to 120 minutes. As in the case of the first reaction zone, air, oxygen diluted with an inert gas, oxygen-enriched air, or the like is used as the molecular oxygen-containing gas to be supplied to the low-temperature re-oxidation. Usually, the use of air is preferred. The supply amount is usually 1/5 to 1 / 10,000 of the amount supplied to the oxidation reaction in the first reaction zone.
It is about. As a reactor for performing the low-temperature reoxidation reaction,
Any one that can be used for the first reaction zone can be used.
【0015】本発明においては、該第1反応帯域から、
直接、又は、第2反応帯域での酸化反応を経て、第1反
応帯域より高い温度の反応帯域(第3反応帯域)で、パ
ラキシレンを供給せずに追酸化(以下、「高温追酸化」
という)して、中純度のテレフタル酸を得る。本発明に
おいて、「中純度」とは、第1反応帯域での反応生成
物、或いは、これに更に低温追酸化を施した物質よりも
高純度であり、且つ、最終的に得られるテレフタル酸よ
りも低い純度という意味である。例えば、中純度とは、
4CBA含有量が500ppm以下で、透過率が80%
以上の品質レベルである。尚、高温追酸化に先立つ酸化
反応を通常の条件で行って粗テレフタル酸を製造する
と、4CBA含有量が800〜5,000ppm、透過
率が80%未満になる。高温追酸化を実施しないで、中
純度のテレフタル酸を製造しようとすると、これに先立
つ酸化反応において、反応温度、及び/又は触媒濃度を
高めることが必要になり、この場合、酢酸の燃焼量も増
加するのでコスト的に大きく不利である。In the present invention, from the first reaction zone,
Direct oxidation or through an oxidation reaction in the second reaction zone, in a reaction zone (third reaction zone) at a higher temperature than the first reaction zone, additional oxidation without supplying para-xylene (hereinafter, “high-temperature additional oxidation”)
To obtain medium-purity terephthalic acid. In the present invention, "medium purity" refers to a higher purity than the reaction product in the first reaction zone or a substance which has been subjected to further low-temperature post-oxidation, and a terephthalic acid finally obtained. Also means low purity. For example, medium purity
4CBA content is 500ppm or less, transmittance is 80%
The quality level is above. When the oxidation reaction prior to the high-temperature additional oxidation is performed under normal conditions to produce crude terephthalic acid, the 4CBA content is 800 to 5,000 ppm and the transmittance is less than 80%. If an attempt is made to produce medium-purity terephthalic acid without performing high-temperature additional oxidation, it is necessary to increase the reaction temperature and / or the catalyst concentration in the oxidation reaction prior to this, and in this case, the combustion amount of acetic acid also increases. Since it increases, it is disadvantageous in terms of cost.
【0016】該第3反応帯域の温度は、通常200℃以
上、好ましくは210〜280℃である。反応圧力は、
少なくとも反応温度において混合物が液相を保持できる
圧力以上で、通常5〜10MPaである。反応は、通常
連続的に実施され、その反応時間(平均滞留時間)は5
〜120分である。第1反応帯域と同様に、該高温追酸
化に供給する分子状酸素含有ガスとしては、空気、不活
性ガス希釈された酸素、酸素富化空気等が用いられる
が、設備面及びコスト面等から、通常、空気の使用が好
ましい。また、その供給量は、通常第1反応帯域での酸
化反応に供給する量の1/5〜1/10,000程度で
ある。また、処理時間は、通常、5〜120分である。
該高温追酸化反応を行う反応器としては、第1反応帯域
に用いることのできるものであれば、いずれでも使用可
能である。The temperature of the third reaction zone is usually 200 ° C. or more, preferably 210-280 ° C. The reaction pressure is
The pressure is at least the pressure at which the mixture can maintain the liquid phase at least at the reaction temperature, and is usually 5 to 10 MPa. The reaction is usually carried out continuously, and the reaction time (average residence time) is 5
~ 120 minutes. As in the case of the first reaction zone, air, oxygen diluted with an inert gas, oxygen-enriched air, or the like is used as the molecular oxygen-containing gas to be supplied to the high-temperature re-oxidation. Usually, the use of air is preferred. The supply amount is usually about 1/5 to 1 / 10,000 of the supply amount for the oxidation reaction in the first reaction zone. The processing time is usually 5 to 120 minutes.
Any reactor that can be used in the first reaction zone can be used as a reactor for performing the high-temperature re-oxidation reaction.
【0017】また、該高温追酸化処理は、触媒を追加す
ることなく実施しても、少量の触媒を添加した上で実施
してもよい。触媒を添加する場合、通常、第1反応帯域
で使用したものと同様の組成のものを用いるが、高温追
酸化反応器内での濃度を勘案して、添加する触媒の組成
を若干変化させてもよい。また、触媒の添加量は、通
常、第1反応帯域での使用量の10%以下である。、該
高温追酸化処理を施した反応混合物を晶析処理すること
により、中純度のテレフタル酸固体が得られる。該テレ
フタル酸は、通常、晶析処理後に乾燥した上で水素添加
精製工程に送られるが、該乾燥工程を省略して、直接、
水素添加精製工程に送ってもよい。The high-temperature additional oxidation treatment may be performed without adding a catalyst, or may be performed after adding a small amount of a catalyst. When a catalyst is added, usually, a catalyst having the same composition as that used in the first reaction zone is used. However, in consideration of the concentration in the high-temperature reoxidation reactor, the composition of the catalyst to be added is slightly changed. Is also good. Further, the amount of the catalyst to be added is usually 10% or less of the amount used in the first reaction zone. By crystallizing the reaction mixture subjected to the high-temperature reoxidation treatment, a terephthalic acid solid having a medium purity can be obtained. The terephthalic acid is usually dried after the crystallization treatment and sent to the hydrogenation and purification step. However, the drying step is omitted, and
It may be sent to the hydrorefining step.
【0018】本発明において、後述する水素添加精製工
程に送るテレフタル酸の純度を、中純度まで高めること
によって、該精製工程後に回収される水を含む液体に含
まれる不純物含有量も減少させることができた。その結
果として、該液体を、水素添加精製工程中でリサイクル
使用しても、該工程内における不純物の蓄積量を少なく
抑えることが可能となり、製品の品質を高く保ったまま
該液体のリサイクル率を上げることが可能となった。In the present invention, by increasing the purity of terephthalic acid to be sent to the hydrogenation purification step described below to a medium purity, the content of impurities contained in the water-containing liquid recovered after the purification step can be reduced. did it. As a result, even if the liquid is recycled in the hydrorefining step, the amount of accumulated impurities in the step can be reduced, and the recycling rate of the liquid can be reduced while maintaining high product quality. It became possible to raise.
【0019】これに続く水素添加精製工程としては、様
々な方法が可能である。例として、上記の粗テレフタル
酸に水を含む液体を加えてスラリー化し、これを加熱溶
解した状態で、水素添加触媒の存在下に水素添加処理を
行い、得られた反応物に、晶析、及び、固液分離を施す
ことによって高純度テレフタル酸を製造する方法が挙げ
られる。この際、粗テレフタル酸は、水を含む液体に対
して、通常、20〜35重量%のスラリーとして水素添
加反応系に供給される。Various methods can be used for the subsequent hydrorefining step. As an example, a liquid containing water is added to the above crude terephthalic acid to form a slurry, which is then heated and dissolved, and then subjected to a hydrogenation treatment in the presence of a hydrogenation catalyst. And a method for producing high-purity terephthalic acid by performing solid-liquid separation. At this time, the crude terephthalic acid is usually supplied to the hydrogenation reaction system as a slurry of 20 to 35% by weight based on the liquid containing water.
【0020】水素添加触媒としては、これまでに公知の
任意の触媒を使用することが可能で、例えば、活性炭に
担持させたパラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミ
ウム、イリジウム、白金、鉄、コバルト、ニッケル等が
挙げられる。これらの触媒は併用してもよい。As the hydrogenation catalyst, any known catalyst can be used. For example, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, platinum, iron, cobalt, nickel, etc. supported on activated carbon can be used. Is mentioned. These catalysts may be used in combination.
【0021】水素添加精製反応の反応条件としては、通
常、反応温度を255〜300℃、反応圧力を1〜12
MPa、水素分圧を0.05〜3MPaとして実施する
のが一般的であるが、これに限定するものではない。The reaction conditions for the hydrorefining reaction are usually a reaction temperature of 255-300 ° C. and a reaction pressure of 1-12.
In general, the pressure is set at 0.05 MPa to 3 MPa, but the present invention is not limited thereto.
【0022】水素添加反応により精製されたテレフタル
酸は、晶析、及び、固液分離を施すことによって固形分
として分離するのが一般的である。晶析の条件は、析出
する固形分の収率、同固形分の純度等を勘案して選ばれ
るが、通常、温度を100〜190℃、圧力を0.1〜
1.5MPaとして実施する。好ましくは、晶析を複数
段に亘って行い、その最終段での晶析条件が150〜1
80℃、0.3〜1.4MPaとなるような方法で実施
する。この際、それぞれの晶析槽での滞留時間は5〜2
00分程度である。特に、最終段の晶析槽の温度が上記
の範囲より低くなると、p−TA等の不純物の析出量が
急激に増加するため、固形分として分離されるテレフタ
ル酸の純度が低くなるという不利益が生じやすい。The terephthalic acid purified by the hydrogenation reaction is generally separated as a solid by crystallization and solid-liquid separation. The crystallization conditions are selected in consideration of the yield of the solid content to be precipitated, the purity of the solid content, and the like.
The operation is performed at 1.5 MPa. Preferably, the crystallization is performed in a plurality of stages, and the crystallization conditions in the final stage are 150 to 1
The method is carried out in such a manner that the temperature becomes 80 ° C. and 0.3 to 1.4 MPa. At this time, the residence time in each crystallization tank is 5 to 2
It takes about 00 minutes. In particular, when the temperature of the crystallization tank in the final stage is lower than the above range, the amount of impurities such as p-TA rapidly increases, so that the purity of terephthalic acid separated as a solid content decreases. Tends to occur.
【0023】一般に、晶析を行った後に固液分離を施す
ことにより、晶析工程で析出したテレフタル酸を、主成
分が水である液体から分離する。固液分離する温度、及
び、圧力条件としては、100〜190℃、0.1〜
1.5MPaで、好ましくは150〜180℃、0.3
〜1.4MPaで、実施される。通常、上記した晶析槽
の条件、晶析工程が多段に亘る場合はその最終晶析槽の
条件とほぼ等しい条件が選ばれる。固液分離を実施する
装置としては、通常、デカンタ遠心分離器、バキューム
ベルトフィルター、ドラムフィルター等の装置が用いら
れるが、これに限定するものではない。また、これらの
装置を2つ以上組み合わせて使用する事も可能である。In general, by performing solid-liquid separation after crystallization, terephthalic acid precipitated in the crystallization step is separated from a liquid whose main component is water. The temperature for solid-liquid separation and the pressure conditions are 100 to 190 ° C. and 0.1 to
1.5 MPa, preferably 150 to 180 ° C., 0.3
Performed at ~ 1.4 MPa. Normally, when the above-mentioned conditions of the crystallization tank and the crystallization step are performed in multiple stages, conditions substantially equal to those of the final crystallization tank are selected. As a device for performing solid-liquid separation, a device such as a decanter centrifuge, a vacuum belt filter, and a drum filter is generally used, but is not limited thereto. It is also possible to use a combination of two or more of these devices.
【0024】精製工程後に析出した固形分を固液分離に
よって分離して得たテレフタル酸は、そのまま乾燥して
製品としてもよいし、懸洗槽にて新水とスラリー化して
洗浄を施した後、固液分離により分離された固形分を乾
燥して製品としてもよい。該洗浄に使用した水は、固液
分離によって水を含む液体として分離され、不純物の含
有量が充分少ないので、粗テレフタル酸を水素添加精製
する際の反応媒体として、そのままリサイクル使用する
ことができる。The terephthalic acid obtained by separating solids precipitated after the purification step by solid-liquid separation may be dried as it is to obtain a product, or may be slurried with fresh water in a suspension washing tank and washed. Alternatively, the solid content separated by solid-liquid separation may be dried to obtain a product. The water used for the washing is separated as a liquid containing water by solid-liquid separation, and has a sufficiently low content of impurities, so that it can be recycled as it is as a reaction medium when hydrogenating and purifying crude terephthalic acid. .
【0025】上記したような酸化反応工程、及び、引き
続き水素添加精製工程後に、析出した高純度テレフタル
酸と固液分離によって分離される水を含む液体は、その
ままか、或いは、追加の処理をした後に、前記の中純度
テレフタル酸を溶解するのに使用し、再び水素添加精製
工程にリサイクルする。追加の処理としては、例えば、
該液体の温度を下げることで不純物を更に析出させ、そ
の不純物を固液分離する方法が挙げられる。例えば、蒸
気エジェクター等で9.3kPa(70torr)まで
減圧した槽に該液体を送り、発生した蒸気をコンデンサ
ーで凝縮することで40〜50℃まで冷却する。この
後、析出した不純物を固液分離で取り除いた液を、再び
水素添加精製工程にリサイクルする。この分離には、遠
心分離器、ブッフナー、ベルトフィルター、バックフィ
ルター等が用いられるが、これに限定するものではな
い。After the above-described oxidation reaction step and subsequent hydrogenation and purification step, the liquid containing precipitated high-purity terephthalic acid and water separated by solid-liquid separation may be used as such or may be subjected to additional treatment. Later, the medium-purity terephthalic acid is used for dissolving and recycled to the hydrotreating step again. As additional processing, for example,
There is a method in which impurities are further precipitated by lowering the temperature of the liquid, and the impurities are separated into solid and liquid. For example, the liquid is sent to a tank depressurized to 9.3 kPa (70 torr) with a steam ejector or the like, and the generated steam is condensed by a condenser and cooled to 40 to 50 ° C. Thereafter, the liquid from which the precipitated impurities have been removed by solid-liquid separation is recycled again to the hydrogenation purification step. For this separation, a centrifuge, a Buchner, a belt filter, a back filter, or the like is used, but the invention is not limited to this.
【0026】この際、該液体は、テレフタル酸の溶解用
に連続的に循環供給することもできるし、一旦、別の場
所に備蓄した上で需要に応じて必要量取り出して使用す
ることも可能である。リサイクル使用する量としては、
該液体中に含有される不純物濃度、経済性等を勘案して
選択されるが、精製工程後に析出したテレフタル酸から
固液分離によって分離される水を含む液体量全量の、2
0〜100重量%、好ましくは40〜90重量%であ
る。また、リサイクル使用量の選択においては、最終製
品である高純度テレフタル酸に残存する不純物、中でも
p−TAの濃度も目安とされ、p−TA残留濃度が20
0ppm以下となるようにリサイクル使用量を選択する
ことが好ましい。At this time, the liquid can be continuously circulated and supplied for dissolving terephthalic acid, or it can be stored in another place once and taken out in a required amount according to demand. It is. As the amount of recycling used,
It is selected in consideration of the concentration of impurities contained in the liquid, economics, etc., but the total amount of liquid including water separated by solid-liquid separation from terephthalic acid precipitated after the purification step, 2
It is 0 to 100% by weight, preferably 40 to 90% by weight. In selecting the amount of recycling, the concentration of impurities remaining in the high-purity terephthalic acid as the final product, in particular, the concentration of p-TA, is used as a guide.
It is preferable to select the recycling amount so as to be 0 ppm or less.
【0027】次に図1を参照して、本発明の一態様を説
明する。図1は本発明における、プロセスの例を概略し
たものである。まず、酸化反応器(3)に、触媒、溶
媒、パラキシレンの混合物(1)と、分子状酸素含有ガ
ス(2)を供給する。該反応器(3)より抜き出される
ガス成分は、熱交換器(4)にて酢酸等を凝縮分離した
後、酸化排ガス(5)として排出される。該凝縮液は、
その一部を水分調節のためのパージ分(6)として系外
に排出した後、反応器(3)に還流される。反応器
(3)で該酸化処理された物質(7)は、低温追酸化槽
(9)に移送され、少量の分子状酸素含有ガス(8)に
よって酸化処理される。該低温酸化処理された物質(1
0)は、熱交換器(11)にて予め、反応器(3)より
も高い温度まで昇温された後、高温追酸化槽(13)に
移送され、少量の分子状酸素含有ガス(12)によって
酸化処理される。該高温追酸化処理された物質(14)
は、晶析槽(15)にて晶析される。図1においては、
高温追酸化処理後に2段階で晶析する例を示している
が、晶析の段数は、これに限定されるものではなく、1
段以上何段でもよい。該晶析処理が施された物質(1
6)は、固液分離器(17)にて液体成分(18)と中
純度テレフタル酸(19)とに分離される。該中純度テ
レフタル酸(19)は、混合槽(21)において、水を
含む液体(20)とのスラリーとされ、該スラリー(2
2)は、水素(23)と共に、水素添加精製反応器(2
4)に移送される。該水素添加精製処理された物質(2
5)は、晶析槽(26)にて晶析される。図1において
は、高温追酸化処理後に1段階で晶析する例を示してい
るが、晶析の段数は、これに限定されるものではなく、
1段以上何段でもよい。該晶析処理が施された物質(2
7)は、固液分離器(28)にて液体成分(30)と固
体成分(29)とに分離され、該固体成分(29)は、
乾燥機(31)にて乾燥され、製品である高純度テレフ
タル酸(32)となる。一方、固液分離器(28)にて
分離された液体成分(30)は、必要に応じて、一部を
パージ分(33)として系外に排出し、残りをリサイク
ル使用する。リサイクルされる液体(34)は、必要に
応じて系内に補填される新水(35)と共に水を含む液
体(20)として混合槽(21)に供給、リサイクルさ
れる。Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 schematically illustrates an example of a process in the present invention. First, a mixture (1) of a catalyst, a solvent, and paraxylene and a molecular oxygen-containing gas (2) are supplied to the oxidation reactor (3). The gas component extracted from the reactor (3) is condensed and separated from acetic acid and the like in the heat exchanger (4), and then discharged as oxidized exhaust gas (5). The condensate is
After a part thereof is discharged out of the system as a purge amount (6) for moisture control, it is refluxed to the reactor (3). The oxidized substance (7) in the reactor (3) is transferred to a low-temperature re-oxidation tank (9) and oxidized by a small amount of a molecular oxygen-containing gas (8). The low-temperature oxidized substance (1
0) is preliminarily heated to a higher temperature than the reactor (3) in the heat exchanger (11) and then transferred to the high-temperature post-oxidation tank (13), where a small amount of the molecular oxygen-containing gas (12 ). The substance subjected to the high temperature oxidation treatment (14)
Is crystallized in the crystallization tank (15). In FIG.
Although an example is shown in which crystallization is performed in two stages after the high-temperature additional oxidation treatment, the number of crystallization stages is not limited to this,
Any number of stages or more may be used. The crystallized substance (1
6) is separated into a liquid component (18) and a medium-purity terephthalic acid (19) by a solid-liquid separator (17). The medium-purity terephthalic acid (19) is made into a slurry with a liquid (20) containing water in a mixing tank (21), and the slurry (2)
2), together with hydrogen (23), a hydrorefining reactor (2)
Transferred to 4). The hydrotreated material (2
5) is crystallized in the crystallization tank (26). FIG. 1 shows an example in which crystallization is performed in one stage after the high-temperature additional oxidation treatment. However, the number of crystallization stages is not limited to this.
One or more stages may be used. The crystallized substance (2
7) is separated into a liquid component (30) and a solid component (29) by a solid-liquid separator (28), and the solid component (29) is
The product is dried in a dryer (31) to produce a high-purity terephthalic acid (32) as a product. On the other hand, a part of the liquid component (30) separated by the solid-liquid separator (28) is discharged to the outside as a purge part (33) as needed, and the remainder is recycled. The liquid (34) to be recycled is supplied to the mixing tank (21) as a liquid (20) containing water together with fresh water (35) supplemented in the system as needed, and is recycled.
【0028】[0028]
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその趣旨を超えないかぎり実施例に限
定されるものではない。 実施例1 触媒としてCo、Mn、Brの3成分を含む触媒を、分
子状酸素含有ガスとして空気を、さらに、溶媒として酢
酸を使用して、以下に詳述する処方により、中純度テレ
フタル酸を得た。まず、第1反応帯域での酸化反応は、
反応器内における、Co、Mn、Brの濃度を、それぞ
れ、270ppm、170ppm、500ppmに保
ち、温度、及び圧力を、それぞれ、197℃、1.68
MPaとして、滞留時間が87分となるように実施し
た。これに引き続く低温追酸化処理としては、反応器内
の温度、及び、圧力を、それぞれ、191℃、1.42
MPaとして、滞留時間が33分となるように実施し
た。これに引き続く高温追酸化処理としては、反応器内
の温度、及び、圧力を、それぞれ、265℃、5.49
MPaとして、滞留時間が39分となるように実施し
た。これに引き続いて、晶析、及び、固液分離を行うこ
とによって得た中純度テレフタル酸を分析した結果、4
CBA含有量が248ppm、透過率が89.0%であ
った。該中純度テレフタル酸を、以下に詳述する状態が
保たれている一連の連続反応により精製した。処理され
る固体は30重量%のスラリー状として該連続反応系に
移送し、該連続反応系において、水素添加精製工程部分
では、反応器内の温度、及び圧力を、それぞれ、290
℃、8.73MPaとし、滞留時間を9分とした。上記
の状態が保たれた一連の精製工程により製造されたテレ
フタル酸製品を分析した結果、4CBA含有量が1.7
ppm、p−TA含有量が15ppm、透過率が97.
3%と良好な値を示した。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the examples unless it exceeds the gist. Example 1 A catalyst containing three components of Co, Mn, and Br was used as a catalyst, air was used as a molecular oxygen-containing gas, and acetic acid was used as a solvent. Obtained. First, the oxidation reaction in the first reaction zone
The concentrations of Co, Mn, and Br in the reactor were maintained at 270 ppm, 170 ppm, and 500 ppm, respectively, and the temperature and pressure were set at 197 ° C. and 1.68, respectively.
The operation was performed so that the residence time was 87 minutes as MPa. Subsequent low-temperature re-oxidation treatment was performed by increasing the temperature and pressure in the reactor to 191 ° C. and 1.42, respectively.
The operation was performed so that the residence time was 33 minutes as MPa. In the subsequent high-temperature reoxidation treatment, the temperature and pressure in the reactor were raised to 265 ° C. and 5.49, respectively.
The operation was performed so that the residence time was 39 minutes as MPa. Subsequently, crystallization and solid-liquid separation were performed to analyze the medium-purity terephthalic acid.
The CBA content was 248 ppm, and the transmittance was 89.0%. The medium-purity terephthalic acid was purified by a series of continuous reactions maintaining the conditions detailed below. The solid to be treated is transferred to the continuous reaction system as a 30% by weight slurry. In the continuous reaction system, the temperature and pressure in the reactor are set to 290 and 290, respectively, in the hydrotreating step.
C., 8.73 MPa, and the residence time was 9 minutes. As a result of analyzing the terephthalic acid product produced by a series of purification steps in which the above condition was maintained, the content of 4CBA was 1.7.
ppm, p-TA content 15 ppm, transmittance 97.
A good value of 3% was shown.
【0029】実施例2 実施例1と同様に水素添加精製工程まで行い、さらに、
該処理を施した物質を晶析、及び固液分離して回収され
る液体成分の中、50%を系外に排出し、残りの50%
を、上記の中純度テレフタル酸のスラリー化にリサイク
ル使用した。この際、該液体の排出分を補填するため、
必要量の新水を供給した。上記の状態が保たれた一連の
精製工程により製造されたテレフタル酸製品を分析した
結果、4CBA含有量が2.1ppm、p−TA含有量
が33ppm、透過率が96.9%と良好な値を示し
た。このことにより、本実施例では、水素添加精製反応
に使用した水を含む液体を50%リサイクル使用したこ
とによって、製品の品質が極僅かしか低下しないことが
判明した。Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out until the hydrogenation and purification step.
50% of the liquid component collected by crystallization and solid-liquid separation of the treated substance is discharged out of the system, and the remaining 50%
Was recycled into the above-mentioned slurry of medium-purity terephthalic acid. At this time, in order to compensate for the discharge of the liquid,
The required amount of fresh water was supplied. As a result of analyzing the terephthalic acid product manufactured by a series of purification steps in which the above-mentioned state was maintained, a good value was obtained with a 4CBA content of 2.1 ppm, a p-TA content of 33 ppm, and a transmittance of 96.9%. showed that. Thus, in this example, it was found that the quality of the product was reduced only slightly by recycling 50% of the liquid containing water used in the hydrorefining reaction.
【0030】比較例 第1反応帯域での酸化反応における反応温度、及び触媒
濃度を高め、並びに高温追酸化工程を行わないことを除
いて、上記した実施例1と同様の方法でテレフタル酸を
製造した。該第1反応帯域での酸化反応は、反応器内に
おける、Co、Mn、Brの濃度を、それぞれ330p
pm、215ppm、660ppmに保ち、温度、及び
圧力を、それぞれ202℃、1.57MPaとして、滞
留時間が62分となるように実施した。これに引き続く
低温追酸化処理としては、反応器内の温度、及び圧力
を、それぞれ189℃、1.27MPaとして、滞留時
間が34分となるように実施したが、この条件は、上記
の実施例1〜2における低温追酸化処理条件と本質的に
異なるものではない。本比較例においては、水素添加精
製工程を施す前の中純度テレフタル酸を分析した結果、
4CBA含有量が1,865ppm、透過率が37.0
%であった。これに、水素添加精製、晶析、固液分離を
実施例と同様に施すことによってえられたテレフタル酸
製品を分析した結果、4CBA含有量が6ppm、p−
TA含有量が87ppm、透過率が94.4%と低い品
質を示した。このことにより、たとえ第1反応帯域での
酸化反応において生成する不純物量を減少させる目的
で、該工程での反応温度、及び触媒濃度を高めたとして
も、実施例や参考例で行ったような高温追酸化処理を施
さなければ、製品の品質が著しく低下することが判明し
た。本比較例は、水素添加精製工程後に、晶析、及び固
液分離して得られた液体を、リサイクル使用することな
く、全て新水によって中純度テレフタル酸をスラリー化
している。さらに該液体のリサイクルを実施すれば、製
品の品質は必然的に悪化する。Comparative Example Terephthalic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature and the catalyst concentration in the oxidation reaction in the first reaction zone were increased, and the high-temperature re-oxidation step was not performed. did. In the oxidation reaction in the first reaction zone, the concentration of Co, Mn, and Br in the reactor was set to 330 p
pm, 215 ppm, and 660 ppm, and the temperature and pressure were set to 202 ° C. and 1.57 MPa, respectively, so that the residence time was 62 minutes. The subsequent low-temperature post-oxidation treatment was performed at a temperature and pressure in the reactor of 189 ° C. and 1.27 MPa, respectively, so that the residence time was 34 minutes. It is not essentially different from the low-temperature re-oxidation treatment conditions in Examples 1 and 2. In this comparative example, as a result of analyzing medium-purity terephthalic acid before performing the hydrorefining step,
The 4CBA content is 1,865 ppm, and the transmittance is 37.0.
%Met. As a result of analyzing the terephthalic acid product obtained by subjecting it to hydrogenation purification, crystallization, and solid-liquid separation in the same manner as in the examples, the 4CBA content was 6 ppm and the p-
The TA content was 87 ppm, and the transmittance was as low as 94.4%. Thereby, even if the reaction temperature and the catalyst concentration in the step are increased for the purpose of reducing the amount of impurities generated in the oxidation reaction in the first reaction zone, as in Examples and Reference Examples, It has been found that the quality of the product is significantly reduced unless the high-temperature additional oxidation treatment is performed. In this comparative example, the liquid obtained by the crystallization and the solid-liquid separation after the hydrorefining step is all converted into a slurry of medium-purity terephthalic acid with fresh water without recycling. Further, if the liquid is recycled, the quality of the product is necessarily deteriorated.
【0031】上記した実験例の各条件を表1に、また、
実験結果を表2にまとめる。Table 1 shows each condition of the above experimental example.
Table 2 summarizes the experimental results.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】(*)水素添加精製工程に送られる粗テレ
フタル酸、又は、中純度テレフタル酸の濃度 (**)(リサイクルされる液体の流量)/((リサイ
クルされる液体の流量)+(パージされる液体の流
量))(*) Concentration of crude terephthalic acid or medium-purity terephthalic acid sent to the hydrorefining step (**) (flow rate of liquid to be recycled) / ((flow rate of liquid to be recycled) + (purge) Liquid flow rate))
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】[0035]
【発明の効果】以上述べた本発明の方法によって、高純
度テレフタル酸を製造する際に、反応系からの排出され
る水に含まれる不純物を減らして、排水処理の負荷を低
減することができる。また、製品の品質を悪化させるこ
となく、テレフタル酸の水素添加精製における新水の供
給量、及び水のパージ量を削減することができ、経済的
に有利で、且つ環境にも優しい製造方法で、高純度テレ
フタル酸を製造できる。According to the method of the present invention described above, when producing high-purity terephthalic acid, impurities contained in water discharged from the reaction system can be reduced, and the load of wastewater treatment can be reduced. . In addition, the supply amount of fresh water and the purge amount of water in the hydrorefining of terephthalic acid can be reduced without deteriorating the quality of the product, and the production method is economically advantageous and environmentally friendly. , High-purity terephthalic acid can be produced.
【0036】[0036]
【図1】本発明を実施するためのプロセス例の概略図で
ある。FIG. 1 is a schematic diagram of an example process for implementing the present invention.
1:触媒、溶媒、パラキシレンの混合物 2:分子状酸素含有ガス 3:酸化反応器 4:熱交換器 5:酸化排ガス 6:凝縮液パージ分 7:酸化処理された物質 8:分子状酸素含有ガス 9:低温追酸化反応器 10:低温追酸化処理された物質 11:熱交換器 12:分子状酸素含有ガス 13:高温追酸化反応器 14:高温追酸化処理された物質 15:晶析槽 16:晶析処理された物質 17:固液分離器 18:17で分離された液体成分 19:17で分離された固体成分(中純度テレフタル
酸) 20:水を含む液体 21:混合槽 22:中純度テレフタル酸スラリー 23:水素 24:水素添加精製反応器 25:水素添加精製処理された物質 26:晶析槽 27:晶析処理された物質 28:固液分離器 29:28で分離された固体成分 30:28で分離された液体成分 31:乾燥機 32:製品高純度テレフタル酸 33:28で分離された液体成分の一部パージ分 34:28で分離された液体成分のリサイクル分 35:新水1: Mixture of catalyst, solvent and para-xylene 2: Molecular oxygen-containing gas 3: Oxidation reactor 4: Heat exchanger 5: Oxidation exhaust gas 6: Condensate purge 7: Oxidized substance 8: Molecular oxygen-containing Gas 9: Low-temperature reoxidation reactor 10: Low-temperature reoxidation-treated substance 11: Heat exchanger 12: Molecular oxygen-containing gas 13: High-temperature re-oxidation reactor 14: High-temperature re-oxidation-treated substance 15: Crystallization tank 16: Crystallized substance 17: Solid-liquid separator 18: Liquid component separated at 17: 19 Solid component separated at 19: 17 (medium purity terephthalic acid) 20: Liquid containing water 21: Mixing tank 22: Medium purity terephthalic acid slurry 23: Hydrogen 24: Hydrotreating reactor 25: Hydrotreated material 26: Crystallization tank 27: Crystallized material 28: Separated by solid-liquid separator 29:28 Solid component 3 : 28 the separated liquid component 31: Dryer 32: Product high purity part of the liquid component separated terephthalic acid 33:28 purge fraction 34:28 recycled portion of the separated liquid component 35: fresh water
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4H006 AA02 AC46 AD15 AD17 AD31 BB31 BC10 BC14 BC37 BD42 BD53 BD60 BE20 BE30 BJ50 BS30 4H039 CA65 CC30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 4H006 AA02 AC46 AD15 AD17 AD31 BB31 BC10 BC14 BC37 BD42 BD53 BD60 BE20 BE30 BJ50 BS30 4H039 CA65 CC30
Claims (5)
レフタル酸の製造方法。 1.液体の反応媒体中で分子状酸素によりパラキシレン
を酸化し、粗テレフタル酸を含む混合物を得、 2.該混合物を、上記1の反応帯域より高い温度で、パ
ラキシレンを供給することなく分子状酸素により追加の
酸化を実施して、上記1で得られるテレフタル酸より純
度の高いテレフタル酸を含むスラリーを製造し、 3.該スラリーからテレフタル酸を固体として分離し、 4.上記3のテレフタル酸固体を水を含む液体中に溶解
して溶液を製造して、触媒の存在下に水素添加処理し、 5.上記4で得られた反応物の固液分離を行って高純度
テレフタル酸を製造する。1. The following 1. ~ 5. A method for producing high-purity terephthalic acid, comprising the steps of: 1. 1. oxidation of para-xylene with molecular oxygen in a liquid reaction medium to obtain a mixture containing crude terephthalic acid; The mixture is subjected to an additional oxidation with molecular oxygen at a temperature higher than the one reaction zone without supplying para-xylene to obtain a slurry containing terephthalic acid which is higher in purity than the terephthalic acid obtained in 1 above. 2. manufacturing; 3. separating terephthalic acid from the slurry as a solid; 4. a solution is prepared by dissolving the above terephthalic acid solid in a liquid containing water, and hydrogenated in the presence of a catalyst; The reaction product obtained in the above 4 is subjected to solid-liquid separation to produce high-purity terephthalic acid.
られた液体の少なくとも一部を、工程4の水素添加処理
工程に供給することを特徴とする高純度テレフタル酸の
製造方法。2. The method for producing high-purity terephthalic acid according to claim 1, wherein at least a part of the liquid obtained by the solid-liquid separation in step 5 is supplied to the hydrogenation treatment step in step 4.
シレンの酸化を140〜210℃、工程2の追加の酸化
を210〜280℃の反応帯域で行うことを特徴とする
高純度テレフタル酸の製造方法。3. The high-purity terephthalic acid according to claim 1, wherein the oxidation of paraxylene in the step 1 is carried out in a reaction zone at 140 to 210 ° C., and the additional oxidation in the step 2 is carried out in a reaction zone at 210 to 280 ° C. Manufacturing method.
程3で分離されるテレフタル酸の透過率が、80%以上
であることを特徴とする高純度テレフタル酸の製造方
法。4. The method for producing high-purity terephthalic acid according to claim 1, wherein the transmittance of terephthalic acid separated in step 3 is 80% or more.
程3で分離されるテレフタル酸中の4−カルボキシベン
ズアルデヒドの含有量が、500重量ppm以下である
ことを特徴とする高純度テレフタル酸の製造方法。5. The high-purity terephthalic acid according to claim 1, wherein the content of 4-carboxybenzaldehyde in the terephthalic acid separated in the step 3 is 500 ppm by weight or less. Method for producing acid.
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