对苯二甲酸的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于，提供可将由对苯二甲酸制造工艺产生的具有浑浊度的废水连续长时间稳定地进行膜分离处理，高效地使处理的分离水变为高浓度浆液，再利用于该对苯二甲酸制造工艺的对苯二甲酸的制造方法。本发明专利技术涉及一种对苯二甲酸的制造方法，包括将由包括将对二甲苯在金属化合物的存在下氧化为粗对苯二甲酸的氧化反应工序的对苯二甲酸制造工艺排出的废水，在内部具有分离膜的处理槽中进行膜分离处理，分离为分离水和膜透过水的工序，其特征在于，从所述分离膜的下部进行曝气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对苯二甲酸的制造方法。具体地，涉及包含高效废水处理的对苯二甲酸的制造方法。
技术介绍
作为对苯二甲酸的工业制造方法，在含有醋酸等脂肪族羧酸等的溶剂中，在以钴或锰等为主体的金属化合物的催化剂和/或溴化合物的存在下，将原料对二甲苯等具有烷基的芳香烃，通过含有分子状氧的气体加压，在液相中发生氧化反应，生成对苯二甲酸的方法被广泛使用。对苯二甲酸根据其商业用途，时常要求极力削减微量杂质，提高纯度。为了回应这样的要求，作为提纯方法，采用(A)为了获得对苯二甲酸，将上述氧化反应后的对苯二甲酸浆液分离、干燥后，在高温高压下溶解于水等溶剂中，在催化剂存在下氢化，然后分离的方法，或(B)为了获得对苯二甲酸，将上述氧化反应后的对苯二甲酸浆液再氧化，使未反应杂质的氧化反应进行，然后分离·清洗的方法等。上述那样的提纯方法中，为使难溶于水的对苯二甲酸完全溶解，需要大量的水。此外，由于需要极力削减作为溶剂使用的醋酸等脂肪族羧酸等在产品中残留的量，清洗也需要大量的水。作为这样的特殊情况的结果，经由对苯二甲酸制造工艺，大量的工业废水被排出。近来，特别是伴随生产规模的扩大，单一的制造设备中的对苯二甲酸年产500000吨～1000000吨，因而每个单一的制造设备从地下或相邻水域吸取、最终排入公共水域的废水量达到300吨/小时～500吨/小时。此外，由于全世界的对苯二甲酸产量极大，今后也预期有扩大倾向，可认为来自对苯二甲酸制造工艺的废水对于环境产生了以地球的规模难以无视的影响。因
此，基于地球环境保护以及资源循环等的观点，对于适宜处理由对苯二甲酸制造工艺产生的废水的方法的要求提高。作为这样的对苯二甲酸制造工艺中产生的含有浮游物质(Suspended Solid，以下有时称为“SS组分”)的废水的处理技术，或关于处理该废水后再利用于对苯二甲酸制造工艺的技术，例如，专利文献1记载，通过将对苯二甲酸制造时产生的清洗水过滤后，依次通过阳离子交换树脂、阴离子交换树脂，除去不需要的对苯二甲酸固态组分、金属催化剂、溶解的对苯二甲酸以及溶解的有机酸副产物。此外，专利文献2记载，将由脂肪族羧酸或其酯，或者芳香族羧酸或其酯等制造工艺排出的含有有机物的废水，用固体催化剂进行湿式氧化处理后，使用具有高脱盐率的聚酰胺系复合膜(反渗透膜)分离非透过液和透过液。专利文献3、4或5记载，组合多个废水处理操作，将对苯二甲酸的制造工艺排出的废水中的有机物、金属组分等降低后，再利用于对苯二甲酸制造工艺。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特公平5-56329号公报专利文献2：日本国专利第3372921号公报专利文献3：中国专利第100400432C号说明书专利文献4：中国专利第100544429B号说明书专利文献5：中国专利第101723531B号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的课题
但是，在至今的现有技术的方法中，将源自对苯二甲酸制造工艺的具有浑浊度的废水连续长时间稳定地进行膜分离处理，通过分离膜将不透过的分离水高效地弄成高浓度浆液是很困难的。例如，上述专利文献等的方法中，记载了关于通过过滤具有浑浊度的废水，得到过滤后的膜透过水的处理方法，但关于如何处理该分离水并未记载。况且，没有将该分离水作为高浓度浆液回收再利用的启示，对苯二甲酸的生产效率非常差。此外，由于分离膜附近的废水的浑浊度并不降低，长时间稳定的膜分离处理较困难，分离膜的耐用年限较短，更换分离膜的频率较高。这样的情况下，本专利技术的目的在于，提供从由对苯二甲酸制造工艺排出的含有SS组分的废水中高效回收浆液，进而将该浆液再利用于对苯二甲酸制造工艺，生产效率提高的对苯二甲酸的制造方法。进一步地，本专利技术的另一目的在于，提供通过从由对苯二甲酸制造工艺排出的含有SS组分的废水中高效回收浆液，降低进行废水过滤的分离膜附近的废水的SS浓度，可长时间连续稳定地进行废水处理的对苯二甲酸的制造方法。解决课题的手段本专利技术人分析现有技术，反复锐意研究的结果是，发现下述的专利技术与上述的目的相符，达成了本专利技术。即，本专利技术的要旨存在于下述[1]～[13]中。[1]一种对苯二甲酸的制造方法，包括将从含有将对二甲苯在催化剂的存在下氧化为粗对苯二甲酸的氧化反应工序的对苯二甲酸制造工艺中排出的废水，在内部具有分离膜的处理槽中进行膜分离处理，分离为膜透过水和因该分离膜而不透过的分离水的膜分离工序，其特征在于，从所述分离膜的下部进行曝气。[2]根据[1]记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述膜分离工序具有膜分离处理工序和使浆液沉降的工序。[3]根据[1]或[2]记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述膜分离处理的废水的温度为30℃以上60℃以下。[4]根据[1]～[3]中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述分离膜表
面上的废水流动的线速度为50m/小时以上200m/小时以下。[5]根据[1]～[4]中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述膜分离处理的废水的浮游物质(SS)的浓度为1000mg/L以上15000mg/L以下。[6]根据[1]～[5]中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，从所述分离水中回收浆液。[7]根据[6]记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，将回收的浆液作为对苯二甲酸制造工艺的工艺水使用。[8]根据[1]～[7]中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述曝气是通过曝气装置进行。[9]根据[8]记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述曝气装置设有排气口，该排气口的口径为以上以下。[10]根据[1]～[9]中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述分离膜为膜过滤器。[11]根据[1]～[10]中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述分离膜的孔径为0.01μm～10μm。[12]根据[1]～[11]中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述分离膜为中空纤维膜。[13]根据[1]～[12]中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述分离膜的每单位膜面积(m2)的膜分离处理量(m/天)为0.5以上5以下。专利技术的效果根据本专利技术，通过从由对苯二甲酸制造工艺排出的含有SS组分的废水中，高效回收高浓度的浆液，可降低进行废水过滤的分离膜附近的废水的SS浓度，可长时间连续稳定地进行废水处理。进一步地，通过将该高浓度浆液再利用于该对苯二甲酸制造工艺，使生产效率提高的对苯二甲酸的制造变为可能。附图说明[图1]图1为展示第一个代表性的对苯二甲酸的制造工艺的例子的流程图。[图2]图2为展示第二个代表性的对苯二甲酸的制造工艺的例子的流程图。[图3]图3为展示第一个代表性的膜分离工序的例子的流程图。[图4]图4为展示第二个代表性的膜分离工序的例子的流程图。符号的说明11 氧化反应装置12 第1固液分离装置13 加氢处理装置14 析晶装置15 第2固液分离装置16 干燥装置17 溶剂回收装置18 醋酸等回收装置19 催化剂回收·再生装置20 对甲基苯甲酸等回收装置21 处理槽22 膜组件23 曝气管24 鼓风机25 泵26 浓缩机11’ 粗对苯二甲酸浆液12’ 粗对苯二甲酸13’ 加氢处理液14’ 对苯二甲酸浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对苯二甲酸的制造方法，包括膜分离工序，所述膜分离工序是在内部具有分离膜的处理槽中，将从对苯二甲酸制造工艺中排出的废水进行膜分离处理，分离为膜透过水和因该分离膜而不透过的分离水；所述对苯二甲酸制造工艺包含将对二甲苯在催化剂的存在下氧化为粗对苯二甲酸的氧化反应工序；其特征在于，从所述分离膜的下部进行曝气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.27 JP 2014-0372151.一种对苯二甲酸的制造方法，包括膜分离工序，所述膜分离工序是在内部具有分离膜的处理槽中，将从对苯二甲酸制造工艺中排出的废水进行膜分离处理，分离为膜透过水和因该分离膜而不透过的分离水；所述对苯二甲酸制造工艺包含将对二甲苯在催化剂的存在下氧化为粗对苯二甲酸的氧化反应工序；其特征在于，从所述分离膜的下部进行曝气。2.根据权利要求1记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述膜分离工序具有膜分离处理工序和使浆液沉降的工序。3.根据权利要求1或2记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述膜分离处理的废水的温度为30℃以上60℃以下。4.根据权利要求1～3中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述分离膜表面上的废水流动的线速度为50m/小时以上200m/小时以下。5.根据权利要求1～4中任一项记载的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，所述膜分离处理的废水中，浮游物质SS的浓度为1000mg/L以上150...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩井英郎，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP