精制对苯二甲酸母液的处理方法技术

本发明专利技术提供精制对苯二甲酸母液的处理方法，以对二甲苯为初始原料进行液相氧化及氢化精制而制造高纯度对苯二甲酸时，将在中途生成的精制对苯二甲酸结晶浆液分离成精制对苯二甲酸的一次结晶和一次母液，将对苯二甲酸及对苯甲酸等溶解物质冷却使其在分离的一次母液中析出，并进行过滤分离，并将低纯度的对苯二甲酸结晶作为上述对二甲苯的液相氧化反应的原料的一部分进行分离回收。在分离出的上述一次母液中添加、混合新的对苯二甲酸结晶之后，供给到减压调整为低于大气压的冷却槽中，进行放压冷却，由此改善上述析出物质的过滤性。并且降低过滤分离出的二次母液中的残余溶解物质的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供，以对二甲苯为初始原料进行液相氧化及氢化精制而制造高纯度对苯二甲酸时，将在中途生成的精制对苯二甲酸结晶浆液分离成精制对苯二甲酸的一次结晶和一次母液，将对苯二甲酸及对苯甲酸等溶解物质冷却使其在分离的一次母液中析出，并进行过滤分离，并将低纯度的对苯二甲酸结晶作为上述对二甲苯的液相氧化反应的原料的一部分进行分离回收。在分离出的上述一次母液中添加、混合新的对苯二甲酸结晶之后，供给到减压调整为低于大气压的冷却槽中，进行放压冷却，由此改善上述析出物质的过滤性。并且降低过滤分离出的二次母液中的残余溶解物质的量。【专利说明】
本专利技术涉及，S卩，在制造高纯度的精制对苯二甲酸(PTA)的工艺中，对从精制对苯二甲酸结晶浆液的固液分离得到的母液(一次母液)进行有效地处理的处理方法；该工艺，是将通过对二甲苯的液相氧化而制造的粗制对苯二甲酸的结晶溶解于高温、高压的水中，进行氢化精制后进行冷却，生成精制对苯二甲酸结晶浆液，然后，经过固液分离及洗涤工序进行干燥，制造高纯度的精制对苯二甲酸(PTA)。
技术介绍
以对二甲苯为原料，在醋酸溶剂中且氧化催化剂的存在下，利用含氧气体进行液相氧化，制造粗制对苯二甲酸(CTA)，之后，使粗制对苯二甲酸溶解于高温、高压的水溶剂中，在还原催化剂的存在下，利用含氢气体进行氢化精制，得到精制水溶液，再经过进行使压力阶段性地降低的放压冷却的结晶工序，生成精制对苯二甲酸结晶浆液。接着，进行该精制对苯二甲酸结晶浆液的固液分离并回收结晶，作为纤维用、薄膜用、瓶用的聚酯制造方向的高纯度对苯二甲酸，制造经过了干燥工序的精制对苯二甲酸(PTA)结晶粉末。在这样的制造法中，生成高纯度的对苯二甲酸结晶(一次结晶)的同时，粗制对苯二甲酸所含有的4-羧基苯甲醛(4-CBA)等杂质通过氢化被还原成对苯甲酸等，在放压冷却之后，生成大部分的对苯甲酸被溶解的分离母液(一次母液)。另外，同时，在分离温度以变饱和的对苯二甲酸也溶解于该一次母液中。因此，已提出将该一次母液进一步进行冷却，使溶解对苯二甲酸及溶解杂质析出，回收纯度低的对苯二甲酸结晶(二次结晶)，使其与对二甲苯的氧化反应共存等有效利用法(特公昭56-35175号，特开平5-58948号)。另一方面，还提出对分离`出了该低纯度对苯二甲酸结晶(二次结晶)后的母液(二次母液)直接进行或分别进行蒸馏等处理，制成用于溶解粗制对苯二甲酸结晶的水溶剂进行再次使用等有效运用二次母液的方法。但是，由于该提案的二次母液中含有大量的成为精制对苯二甲酸(PTA)结晶的杂质的对苯甲酸，因此，只限于一部分作为溶解粗制对苯二甲酸(CTA)结晶的水溶剂直接使用，以回流比2?10且理论段数25?125段分别进行蒸馏处理之后，将回收水作为粗制对苯二甲酸的溶解水或精制对苯二甲酸(PTA)结晶(一次结晶)的洗涤水使用(特开平5-58948 号)。随着聚酯需要的扩大和近年来的节约资源化、环境负荷的降低化的指向，这些提案正在实际应用于制造高纯度对苯二甲酸的商业装置中。因此，对大量的一次母液活用的需求变高，由此，用于实际应用的课题也突显出来。作为其课题之一，在对一次母液进行冷却时，虽然一下子冷却到最终分离温度，但此时，由于二次结晶的粒径变细、二次结晶回收装置形成高负荷并且微细结晶向冷却装置等的附着、阻塞等，实用上存在麻烦。因此，提出了如下改善方法:在对一次母液进行放压冷却时，采用阶段性地降低压力的多个冷却槽使二次结晶析出(特开2006-8671号)。另外，由于二次母液的使用量扩大，因此已提出使二次母液进一步与SEPABEADS (三菱化学制)等合成吸附材料接触而消除对苯甲酸的方法。(特开2006-8671号)在以上的状况中，本专利技术人等提出了一次母液的处理方法:在对苯二甲酸结晶的存在下，对一次母液进行闪蒸(放压)及/或加热蒸发，使蒸发了的溶剂蒸气凝结、回收，得到杂质含量进一步降低的回收水，由此，增大再使用量。该一次母液的处理方法，不是使用2?10的回流比、25?125的理论段数的蒸馏塔进行分别蒸馏，而是能够通过得到蒸发操作产生的凝结液，回收对苯甲酸进一步降低的水介质的方法(W02009/141968)。现有技术文献专利文献 专利文献1:特公昭56-35175号公报专利文献2:特开平05-58948号公报专利文献3:特开2006-8671号公报专利文献4:国际公开第2009 / 141968号
技术实现思路
专利技术要解决的课题如上所述，将精制对苯二甲酸分离母液(一次母液)分别分离成二次结晶和二次母液并进行有效利用的方法应用于实用装置时，一次母液通过冷却方法生成的悬浮液由于悬浮粒子(二次结晶)微细且具有粘附性，因此，处理上存在难点，在该悬浮粒子(二次结晶)的分离中，会引起过滤器的堵塞或回收率的下降。另一方面,二次母液由于溶解杂质残留，作为氢化精制用的溶解水循环使用时，需要蒸发或蒸馏等处理，对此，在不进行任何处理而直接循环使用时，存在其用途及其使用量受限制的问题。本专利技术的目的在于:在制造精制对苯二甲酸时，以简单的处理工序和良好的过滤性能从与一次结晶一起分离出的母液(一次母液)中分离回收低纯度对苯二甲酸结晶(二次结晶)。另外，本专利技术的目的在于:通过在对苯二甲酸的制造原料的一部分中循环使用以良好的过滤性能分离回收的低纯度对苯二甲酸结晶(二次结晶)，提高对苯二甲酸收率，进而降低一次母液中的溶解杂质量，并降低再使用的水的生成及废水处理负荷。用于解决课题的手段通常，精制对苯二甲酸结晶浆液在加压下(0.2?0.9MPa)固液分离，分离母液(一次母液)在压力下以大约120?170°C的温度而获得。因此，本专利技术的专利技术人等在该一次母液中添加、混合对苯二甲酸结晶之后，供给到减压调整为低于大气压的冷却槽中进行放压冷却，使结晶析出，由此，到达能够获得粘附性得以改善的过滤特性优异的冷却悬浮液的处理方法。为了解决上述课题，本专利技术提供一种，其特征在于，将通过对二甲苯的液相氧化而制造的粗制对苯二甲酸溶解于高温、高压下的水中，进行氢!化精制之后，进行冷却，生成精制对苯二甲酸结晶二液，使该结晶楽.液制造闻纯度的精制对苯二甲酸时，包括以下工序:一次分离工序:从该精制对苯二甲酸结晶浆液分离出精制对苯二甲酸的结晶(一次结晶)和母液(一次母液)；冷却悬浮液生成工序:在所述分离出的母液(一次母液)中添加对苯二甲酸结晶之后，供给到减压调整为低于大气压的冷却槽中进行放压冷却，由此生成冷却悬浮液；以及二次分离工序:将该冷却悬浮液在大气压以上的压力下进行过滤分离，分离回收低纯度的对苯二甲酸结晶(二次结晶)。另外，其特征在于，在所述一次分离工序中，将该精制对苯二甲酸结晶浆液在约120?170°C的温度及该浆液的蒸气压以上的压力下(约0.2?0.9MPa)，对母液(一次母液)进行分离，在所述冷却悬浮液生成工序中，在分离出的母液(一次母液)中添加对苯二甲酸结晶之后，供给到调整为约1.3?53kPa(约10?400mmHg)的减压下的冷却槽中进行放压冷却，由此生成冷却悬浮液。另外，其特征在于，在所述冷却悬浮液生成工序中，对分离出的母液(一次母液)以水制备成浆液且以0.05 ?I重量％的比例添加对苯二甲酸结晶。另外，其特征在于，在所述冷却悬浮液生成工序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：原德明，丰岛弘幸，山崎初太郎，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：
国别省市：