JPH08310991A - 高純度テレフタル酸の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】液相酸化によって得られた粗テレフタル酸結晶
の酢酸溶媒スラリーを水溶媒スラリーに母液置換した
後、接触水素化処理を行う高純度テレフタル酸の製造法
において、母液置換塔上部に該酢酸溶媒スラリーを導入
し、テレフタル酸結晶の沈降によって、塔下部にテレフ
タル酸結晶の堆積層を形成し、底部より塔内部に水の上
昇流を形成するに足る置換水を供給し、塔底部からテレ
フタル酸結晶の堆積層を抜き出す。 【効果】極めて高い母液置換率が得られることから、液
相酸化反応によって得られた粗テレフタル酸の母液分離
機とドライヤーが不要となりプロセスフローの短縮が行
われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高純度テレフタル酸の製
造方法に関し、詳しくは液相酸化反応によって得られた
粗テレフタル酸結晶の酢酸溶媒スラリーの母液を水に置
換する母液置換法に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレフタル酸はｐ−キシレンを代表とす
るｐ−アルキルベンゼン等のｐ−フェニレン化合物の液
相酸化反応により製造されるが、通常は酢酸を溶媒（母
液）としてコバルト、マンガン等の触媒を使用し、また
はこれに臭素化合物、アセトアルデヒドのような促進剤
を加えた触媒が用いられる。しかし、この反応生成物に
は４−カルボキシベンズアルデヒド（４ＣＢＡ）やパラ
トルイル酸や種々の着色性不純物を含むため、高純度の
テレフタル酸を得るにはかなりの高度の精製技術が必要
である。

【０００３】液相酸化反応で得られた粗テレフタル酸を
精製する方法としては、粗テレフタル酸を水溶媒で高
温、高圧下で溶解し接触水素化処理、酸化処理、再結晶
処理、あるいはテレフタル酸結晶が一部溶解したスラリ
ー状態での高温浸漬処理等の種々の方法が知られてい
る。特に粗テレフタル酸を水に溶解して高温・高圧下、
第VIII族貴金属触媒を用いて接触水素化処理工程を行う
方法は、高純度テレフタル酸の製造の大規模な商業的プ
ロセスとして数十年の歴史を有している。

【０００４】しかしながら、この接触水素化処理工程を
行う方法では、プロセスフローが長いことが大きな問題
点の一つに挙げられる。すなわち該プロセスでは、触媒
回収や溶媒回収などの複雑なしかも煩わしいユニットを
除いた主要なプロセスフローだけを列挙してみても、１
ないしは２段以上の酸化反応器、数個の粗製系逐次的晶
析器、粗製系分離機、粗製系ドライヤー、再溶解槽、接
触水素化反応器、数個の精製系逐次的晶析器、精製系分
離機、精製系ドライヤーと連なっている。

【０００５】このようにプロセスフローが長くなる大き
な要因に、酸化によって粗テレフタル酸を製造する反応
の溶媒が酢酸であり、接触水素化処理によって精製する
反応の溶媒が水である点が挙げられる。このような溶媒
置換を行うには、酸化で生成した粗テレフタル酸を一旦
酢酸溶媒から完全に分離し、次に水溶媒で再溶解しなけ
ればならない。もし粗テレフタル酸と酢酸の分離が不完
全で、粗テレフタル酸に溶媒酢酸が付着したまま接触水
素化処理工程に供給されると、酢酸自体は接触水素化処
理によって化学的変化を受けることは殆ど無いので、粗
テレフタル酸に付着した溶媒酢酸は接触水素化処理の水
溶媒に混入して系外へ排出されることになる。これは酢
酸という有価物が流出することになり、また流出される
酢酸は環境に対して無害化しなければならないので、そ
の経済的な損失が大きい。

【０００６】これら経済的な損失を抑えるために、酸化
工程からの結晶を含むスラリーより母液を分離する粗製
系分離機と粗製系ドライヤーを組み合わせ、接触水素化
工程へ送る粗テレフタル酸に酢酸が付着して同伴するこ
とをほぼ完全に遮断することが必要であり、現行の商業
的規模の装置ではこのような分離機とドライヤーを組み
合わせたフローが用いられている。結晶を含むスラリー
から母液を分離する方法として最も一般的に用いられて
いるのは遠心分離機や回転式バキュームフィルターであ
る。粗テレフタル酸結晶スラリーから母液を分離する場
合もこの両者が広範に使用されている。

【０００７】遠心分離機は高速回転をしているバスケッ
ト中に原料の酢酸スラリーを導入し母液を上部からオー
バーフローさせ、結晶は下部へ誘導する方法であり、高
速回転させるという遠心分離機の構造上の制約から保
全、保守が煩雑であることが欠点である。また粗テレフ
タル酸結晶のリンスが簡単にできないので母液を完全に
除くことができず、そのために遠心分離工程の下流に乾
燥工程を設けて粗テレフタル酸結晶に付着残存している
酢酸を除去する必要がある。

【０００８】回転式バキュームフィルターは濾材の回転
と共にハウジングの底部に貯っている粗テレフタル酸結
晶が濾材に付着して上昇・回転し、一般的にはリンスポ
イントを通過後、結晶をケーキとして剥離するものであ
る。この方式においては高速回転を要しないために、保
全や保守は比較的容易であるが、粗テレフタル酸結晶に
付着した母液を完全にリンスで除去することが難しいた
め、下流にドライヤーを必要とするのは遠心分離機と同
様である。

【０００９】遠心分離機や回転式バキュームフィルター
に代わる結晶の分離、母液の除去法として、特公昭３３
−５４１０号には粗テレフタル酸を水で再結晶したスラ
リーを高温（１６５℃以上）で垂直管に通し、高温水の
緩慢な上昇流に抗してテレフタル酸結晶を重力で沈降さ
せ、付着母液を洗浄する方法が記載されている。この方
法はテレフタル酸結晶の水での再結晶後の分離を高温
（加圧下）で行っているが、基本的には、テレフタル酸
スラリーの母液を新鮮な溶媒に置き換える母液置換法で
ある。

【００１０】この母液置換法では重力を結晶の沈降に用
いるので、特別の動力を必要としない点で優れており、
使用される装置自体がシンプルな点も魅力的である。し
かし母液置換率が低いことと、実験結果をそのまま実装
置にスケールアップすることが難しいという欠陥を持っ
ている。母液置換率の向上を計るためには高温水の上昇
流を大きくすれば良いが、このためには大量の溶媒
（水）を使用しなければならず、また上昇流を大きくす
ることは結晶の沈降速度が低下し、小粒径の結晶が大量
に垂直管の頂部から溢流することになる。

【００１１】このような欠点を克服するために、特開昭
５７−５３４３１号では、多数の孔をもった複数個の横
方向の仕切り板で分割されたテレフタル酸結晶の重力沈
降工程と粒子輸送工程を組み合わせた母液置換法を提案
している。このような仕切り板は装置内流体のチャネリ
ングまたはバックミキシングを防止して母液置換率を高
めるためのものであるが、しかしスラリーを扱う重力沈
降を利用した母液置換においてこのような仕切り板を設
けることは、仕切り板への結晶の堆積、開口部の閉塞や
バルキングが起こり、運転の安定化に多大な労力を有す
る。

【００１２】また特開平１−１６０９４２号では、横方
向に仕切られた多数の棚段を設け、各棚段上を比較的ゆ
っくりと回転するかきとり羽根でテレフタル酸結晶を落
下させる構造の母液置換塔を提案しており、該置換塔を
用いて粗テレフタル酸の酢酸溶媒（母液）を水で置換し
た実施例で９９．９％以上と推定される高水準の母液置
換率を達成している。しかしながら該実施例は実験室規
模での装置で供給テレフタル酸スラリー量が約１トン／
ｈであり、これを商業的規模にスケールアップすれば、
おおよそ該実施例の１００倍量のテレフタル酸スラリー
を処理しなければならず、この処理量に見合った母液置
換塔の大きさを想定すると、該実施例の置換塔に比較し
て約１００倍の断面積が必要になる。すなわちテレフタ
ル酸結晶が装置塔内を沈降する速度は、重力と溶媒の特
性によって規定されるので、母液置換塔の大きさには関
係なく一定であり、上昇する溶媒の線速度も母液置換塔
の大きさには関係なく一定である条件において母液置換
塔の断面積を約１００倍にしなければならず、上記の如
き高水準の母液置換率を達成するためには、巨大な母液
置換塔が必要となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】液相酸化反応によって
得られた粗テレフタル酸結晶の酢酸溶媒スラリーの母液
を母液置換塔を用いて水に置換し、得られた粗テレフタ
ル酸の水スラリーを接触水素化処理装置に導けば、現行
のプロセスフローでの酸化工程からのスラリーより母液
を分離する分離機とドライヤーを不要とすることができ
る。ちなみに粗テレフタル酸結晶の酢酸溶媒スラリー溶
液の母液を水で置換し、得られた粗テレフタル酸の水ス
ラリーをそのまま接触水素化処理装置に導いて高純度テ
レフタル酸を製造する一連のフローでは、酢酸溶媒の置
換率と酢酸損失量およびその排水処理負荷はおおよそ次
のように推定できる。

【００１４】

【表１】 母液置換率％ 酢酸損失量kg/tTA 排水負荷kgTOD/tTA ９９．０ １９ ２０ ９９．５ ９ １０ ９９．９ ２ ２ ただし、各々の定義は次の通りである。 母液置換率％＝（ａ−ｂ）／ａ×１００ ａ：粗製系分離工程へフィードされた母液酢酸量 ｂ：接触水素化工程へ混入した母液酢酸量 酢酸損失量：テレフタル酸(TA)１ｔ製造するのに伴う酢酸の損失量(kg) 排水負荷：テレフタル酸(TA)１ｔ製造するのに伴う酢酸の損失量と化学当量 の酸素要求量(kg)

【００１５】しかしながら以上の如く高純度テレフタル
酸を製造する一連の商業的規模での母液置換法、すなわ
ち現行のプロセスフローにおいて粗テレフタル酸の母液
分離機とドライヤーの機能を代替えできる実際的な技術
は未だ完成をみていない。本発明の目的は、液相酸化反
応によって得られた粗テレフタル酸結晶の酢酸溶媒スラ
リー溶液の母液を水で置換し、得られた粗テレフタル酸
の水スラリーをそのまま接触水素化処理装置に送る技術
を完成させ、高純度テレフタル酸製造プラントにおい
て、プロセスフローの短縮化、ひいては投資額の節減と
運転にかかわる費用の低減化を実現することである。

【００１６】酢酸損失量と排水処理負荷からの経済的損
失の境界線をどこに設定するかは、製造工場のおかれて
いる種々の経済的環境によって判断しなければならない
ので厳格な線引はむずかしいが、一般的にいって母液置
換率が９９％以上であれば商業的規模での実施の可能性
があると判断される。そして母液置換率が９９．９％を
越える水準を達成できれば、実施の可能性が確実になっ
てくると判断される。従って本発明の具体的な目標は、
従来の母液置換法に比し効率的な母液置換法を完成し、
９９％以上、望ましくは９９．９％以上の母液置換率を
達成することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、これら先
行する数十年にもわたる技術的発想と進歩、またそれら
の技術的障害を乗り越えるべく長年におよぶ研究の結
果、母液置換塔の下部にテレフタル酸結晶の堆積層を形
成し、その底部より水を供給することにより、小型でシ
ンプルな装置で９９％以上の高母液置換率が得られるよ
うになることを見出し、本発明に到達した。即ち本発明
は、ｐ−アルキルベンゼンの液相酸化によって得られた
テレフタル酸結晶の酢酸溶媒スラリーを水溶媒スラリー
に母液置換した後、接触水素化処理を行う高純度テレフ
タル酸の製造法において、母液置換塔上部に該酢酸溶媒
スラリーを導入し、テレフタル酸結晶の沈降によって、
塔下部にテレフタル酸結晶の堆積層を形成し、底部より
塔内部に水の上昇流を形成するに足る置換水を供給し、
塔底部からテレフタル酸結晶の堆積層を抜き出すことを
特徴とする高純度テレフタル酸の製造方法である。

【００１８】以下、本発明の内容を詳細に説明する。母
液置換に供する粗テレフタル酸結晶の酢酸溶媒スラリー
は、ｐ−キシレンを代表とするｐ−アルキルベンゼン等
のｐ−フェニレン化合物、代表的にはパラキシレンを酸
化して製造され、通常はコバルト、マンガン等の重金属
塩触媒、叉はこれに臭素化合物、或はアセトアルデヒド
のような促進剤を加えた触媒が用いられる。溶媒には３
〜２０％程度の水分を含有した酢酸を用いる。分子状酸
素としては通常空気または酸素が用いられ、一般に温度
１７０〜２３０℃、圧力１０〜３０気圧で１ないしは２
段以上で反応が行われる。

【００１９】液相酸化工程を終えたスラリー状の反応流
出物中にはテレフタル酸結晶以外に４ＣＢＡ、パラトル
イル酸、触媒その他種々の不純物を含有している。この
反応流出物を１または２段以上にわたる粗製系逐次的晶
析器に導き、逐次降温されるとともに溶媒に溶解してい
たテレフタル酸を更に結晶化させ、所定の温度まで降温
される。その後、テレフタル酸結晶の酢酸溶媒スラリー
は母液置換塔に供給され、塔内の水の上昇流中に導き、
酸化反応母液は小量の微細テレフタル酸結晶と共に水の
上昇液流にともなって上方へ、大部分のテレフタル酸結
晶は塔内を沈降する。

【００２０】沈降したテレフタル酸結晶がスラリーとし
て塔底部より抜き出されるが、本発明では塔下部に堆積
層を形成し、この堆積層に対して塔底部より置換水を供
給する。塔下部の堆積層は公知の工学的手法で連続的な
手法あるいは間欠的な手法によって、例えば後段の実施
例で述べるスクリュー式結晶掻き取り装置等で抜き出さ
れる。その結果、堆積層の個々のテレフタル酸結晶は下
方へ移動する。それに対して塔内には水の上昇流が存在
するので、テレフタル酸結晶と水が向流に接触し、結晶
表面に付着していた酢酸溶媒、酢酸溶媒に含まれる種々
の酸化反応副生不純物等が効率良く洗浄されることにな
る。これにより塔底部からは殆ど酢酸溶媒を含まないテ
レフタル酸結晶の水スラリーが抜き出され、このスラリ
ーは何等の追加的な処理を加えることなく既に公知であ
る種々の精製手法、一般的には水スラリーを高温・高圧
下で溶解し、第VIII族貴金属触媒を使って接触水素化処
理工程を経て高純度テレフタル酸を製造する工程に送る
ことができる。

【００２１】本発明を実施する上での主要な条件につい
て以下に述べる。母液置換塔における母液置換率は９９
％以上、望ましくは９９．９％以上の達成が要求される
が、そのための主要な条件はテレフタル酸結晶堆積層の
長さ（高さ）および塔内を上昇する水の線速度（上昇線
速度）である。堆積層の長さは塔上部からのテレフタル
酸スラリー溶液の供給速度、堆積層の掻き出し速度、塔
底部からの水の供給速度、塔底部からのテレフタル酸ス
ラリー抜き出し速度など複数の操作因子の結果として決
定されるが、実際の運転操作においては母液置換塔内の
沈降部分と堆積層の界面を検出し、それを所定の位置に
保つようにテレフタル酸結晶掻き出し速度を調整するこ
とで達成される。なお後段に述べる実施例の場合ではス
クリュー式結晶掻き取り機の回転数を調節する方法で堆
積層を容易に所定の長さに設定した。

【００２２】本発明のポイントは、堆積層の結晶空間に
水の静的な上昇流が生じ、結晶に付着した母液酢酸を洗
い流すことにある。従って堆積層が長くなれば洗浄効果
が増して母液置換率がアップし、反対に短くなれば母液
置換率が低下する。実際に堆積層の長さを変化させた多
くの実験結果では、実施例に示されるように、母液置換
率は堆積層が長くなればなるほど母液置換率が向上して
いる。また母液置換率は塔径の関数としても示され、９
９％以上の母液置換率を達成できる堆積層の長さはおお
むね置換塔直径の５分の１以上となる。これらの実験結
果から実際の母液置換塔を設計するにあたっては、堆積
層を長く設定するほうが有利であるが、あまりに長過ぎ
るとテレフタル酸結晶自身の靜圧が大きくなることか
ら、結晶のブロッギングが発生する恐れがでてくるの
で、不必要なまでの長さは避けなければならない。

【００２３】また高い母液置換率を達成するために塔底
より供給する置換水の上昇線速度が重要な要因となる。
上昇線速度は堆積層のテレフタル酸結晶に対して向流的
に上昇する水の流量を表し、便宜的に堆積層部分の空塔
基準で定義される。実験結果によれば、上昇線速度を上
ると母液置換率も向上するが、おおよそ３ｍ／ｈの上昇
線速度を越えると急速に置換率が低下する。この現象は
堆積層のテレフタル酸結晶の下方移動が水の上昇流によ
って妨げられ流動化を起こしたためと推定できる。実際
に４ｍ／ｈでの実験の際に堆積層を注意深く目視観察し
てみると、時々堆積層に小さなチャネリングが発生し、
またわずかに結晶が流動している様子が観察される。ま
た上昇線速度と母液置換率は、前記した堆積層の長さの
場合と違って、塔径とは殆ど関係が無い。従って母液置
換塔の設計では、上昇線速度の下限は０を越えた値、つ
まり実質的に上昇流が形成されれば良く、その上限はお
およそ３ｍ／ｈである。上昇線速度をこの上限より大き
な値に設定することは置換率の低下を招くばかりか、一
部のテレフタル酸結晶が充分に沈降せず上昇液流と共に
上方へ取り出されることになると共に、水の使用量が増
加することになり、更には塔頂部から回収される酢酸母
液中の水濃度の上昇を引き起こすことにもなる。

【００２４】母液置換塔の温度は特に制限されないが、
高純度テレフタル酸製造装置全体に関わるいくつかの要
素を勘案する必要がある。その一つは、より高温で母液
置換を行うことは、得られるテレフタル酸の品質を向上
させる効果がある。すなわち一般的なテレフタル酸製造
装置では、酸化反応器から粗製系逐次的晶析器へ導入さ
れる時点では、反応によって生成したテレフタル酸の大
部分は既に結晶として存在している。晶析器では逐次降
温することにより、母液中に溶けていた残りの部分のテ
レフタル酸が逐次晶析してくる。温度の高い部分で得ら
れた結晶はより低温で得られた結晶よりも純度が高いこ
とは一般的な現象であるが、テレフタル酸の晶析の場合
は、不純物として存在している４ＣＢＡはテレフタル酸
と共晶析することが知られており、共晶析してくる割合
は温度が低くなるほど急速に大きくなる性質をもってい
る。他の不純物であるパラトルイル酸や種々の着色性不
純物もおおむね同じ性質をもっている。従って母液置換
をより高温で行うならば、得られる水スラリー中の粗テ
レフタル酸の純度が向上し、接触水素化処理工程を経て
得られる高純度テレフタル酸の品質向上につながる利点
がある。

【００２５】もう一つは、接触水素化処理反応は、より
高温、具体的には２５０℃を越える温度で行われている
ので、母液置換をより低い温度で実施することは、熱エ
ネルギーの損失となる。酸化反応はおおむね２００℃近
辺で行われるので、それよりも大幅に低い温度で母液置
換を実施すれば、降温と昇温を繰り返す必要からエネル
ギーの損失となり、従って母液置換塔を酸化反応とでき
るだけ近い温度で行うことが望ましい。

【００２６】本発明における母液置換塔は極めて単純な
装置で、かつ動力部分が少ないので高温、高圧での実施
が容易である。しかしながら温度が高いと、母液置換塔
の頂部から流出する酢酸溶媒母液中へのテレフタル酸溶
解量が必然的に多くなる。この母液は再び酸化反応の溶
媒として循環使用されるので、テレフタル酸の損失には
直結しないが、反応器の実質的な生産量低下を招くこと
になる。これらの諸条件を勘案すれば、母液置換工程の
温度はおおむね酸化反応温度より１２０℃以内の低温、
すなわちに８０〜１８０℃程度とするのが好ましい。母
液置換塔の圧力は酢酸や水の温度を維持する圧力であ
り、温度が決まれば自動的に下限の圧力が決定され、０
〜１０ kg/cm² G 程度となる。

【００２７】

【実施例】次に実施例によって本発明を更に具体的に説
明する。ただし本発明はこれらの実施例により制限され
るものではない。

【００２８】実施例１ 図１に示す装置を用いて液相酸化反応によって得られた
原料スラリーである粗テレフタル酸結晶の酢酸溶媒スラ
リーの母液を水で置換する実験を行った。図１において
母液置換塔１は内径３６ｍｍのガラス製円筒である。母
液置換塔の上部には原料スラリー導入管３があり、原料
スラリー供給ポンプ２に連結されている。塔頂部には母
液排出管４がある。母液置換塔の底部は水平方向に伸び
た構造になっており、スラリー槽９に連結されている。
スラリー槽９は外部に設置された循環ポンプ１２によっ
て循環・撹拌されており、撹拌効果を増すためにスラリ
ー槽９の底部には撹拌子１０を設置し、底部に接してい
る加熱器付きスターラー１１で撹拌される。循環ポンプ
１２からの戻り管の途中にはスラリー抜き出しポンプ１
３への分岐管と水供給ポンプ１４への分岐管が連結され
ている。

【００２９】塔底部の水平方向に伸びた部分中にはスク
リューガイド管６が内挿されており、スクリューガイド
管６は一端がスラリー槽９の上端に、他端が塔底部の中
心部に達し、上方に向けて斜めに切断されて堆積層抜き
出し口７を形成している。スクリューガイド管６の内部
には太いステンレスの針金を螺旋形に巻いた構造のスリ
クューが入っており、一端は堆積層抜き出し口７に達
し、他端はスラリー槽９の上部に達している。スクリュ
ーの芯棒は外部に設置したモーター８に連結されてお
り、芯棒が装置内に挿入される部分はシリコンゴムのシ
ール材でシールされている。なお実験装置の主要部分は
耐熱ガラスで構成されており、可能な部分はすべて２重
管構造になっている。２重管内部には９２℃にコントロ
ールされたオイルを循環して装置全体が同温度に保たれ
るように全体を保温剤で包んだ。ただし内部を目視観察
するための覗き窓を随所に設置した。母液置換塔１の中
央部に横方向に示した漣線ａはテレフタル酸結晶堆積層
の上面であり、漣線ａからスクリューガイド管６の上端
までの長さが堆積層長さ（高さ）となる。

【００３０】図１において先ず水供給ポンプ１４を駆動
し系内に９２℃の水を張り込んだ。母液排出管４から水
がオーバーフローし始めてから、循環ポンプ１２および
スラリー抜き出しポンプ１３および加熱器付きスターラ
ー１１を作動させた。次に原料スラリー供給ポンプ２を
作動して、原料スラリー導入管３を経由して原料スラリ
ー（結晶濃度３０％）を供給した。原料スラリーには商
業的規模で製造されたテレフタル酸の酢酸溶媒スラリー
を用いた。該原料スラリーはパラキシレンを酸化反応触
媒としてコバルト、マンガン、臭素化合物を用い、反応
温度は１９５℃で含水酢酸溶媒中で空気を吹き込んで酸
化した反応生成物である。該反応生成物を３段の逐次的
に降温された晶析器を経由して８０℃まで冷却されたス
ラリーとし、このスラリーを再び９２℃に加温して母液
置換塔１に供給した。

【００３１】母液置換塔１の内部を覗き窓で目視観察し
ながら、堆積層高が２０ｍｍに達したらモーター８を作
動して結晶抜き出し用スクリュー５を回転させて結晶の
抜き出しを開始した。系内が定常状態になった後、それ
ぞれの流量を次のように調節・設定した。 原料スラリー供給ポンプ２ ２．８０ ｋｇ／ｈ スラリー抜き出しポンプ１３ ２．８０ ｋｇ／ｈ 水供給ポンプ１４ ２．８４ ｋｇ／ｈ なお、堆積層高が２０ｍｍに保たれるように、常に目視
観察しながらモーター８の回転数を調整した。この条件
における塔内の水の上昇線速度は空塔基準で約０．９ｍ
／ｈとなる。

【００３２】５時間の連続運転を行った時点で実験装置
の各々の点で試料採取を行って、各組成を分析した結果
は下記の通りであった。 原料スラリーの母液（原料スラリー供給ポンプ２から
採取したスラリーを室温まで冷却し、静置した上澄み
液） 酢酸 ８５．２ ％ 水 １４．５ ％ 不明分 ０．３ ％ 抜き出しスラリー（スラリー抜き出しポンプ１３から
採取したスラリーを室温まで冷却し、静置した上澄み
液） 酢酸 ０．１０２ ％ これより酢酸基準の母液置換率を計算すると９９．８８
％となる。

【００３３】実施例２ 実施例１において堆積層高が１０ｍｍに保たれるよう
に、常に目視観察しながらモーター８の回転数を調整し
た。なお塔内の水の上昇線速度は実施例１と同様に空塔
基準で約０．９ｍ／ｈとなる。５時間の連続運転を行っ
た時点で試料採取を行い、各組成を分析した結果は下記
の通りであった。 原料スラリーの母液（原料スラリー供給ポンプ２から
採取したスラリーを室温まで冷却し、静置した上澄み
液） 酢酸 ８６．１ ％ 水 １３．５ ％ 不明分 ０．４ ％ 抜き出しスラリー（スラリー抜き出しポンプ１３から
採取したスラリーを室温まで冷却し、静置した上澄み
液） 酢酸 ０．６８ ％ これより酢酸基準の母液置換率を計算すると９９．２１
％となる。

【００３４】実施例３〜１９ 実施例１と同様の実験をそれぞれ条件を変えて行った。
なお実施例４〜６では内径７０ｍｍの母液置換塔を使用
した。実施例７〜９および１５〜１９では内径１０５ｍ
ｍの母液置換塔を使用した。処理温度はすべて９２℃で
ある。各操作条件と得られた母液置換率を表２に示す。

【００３５】

【表−２】 実施例 置換 堆積層 流量 上昇 母液 塔径 長さ ポンプ2 ポンプ13 ポンプ14 線速度 置換率 mm mm kg/h kg/h kg/h m/h % 1 36 20 2.80 2.80 2.84 0.9 99.88 2 36 10 2.80 2.80 2.84 0.9 99.21 3 36 5 2.80 2.80 2.84 0.9 98.74 4 70 30 10.6 10.6 10.7 0.9 99.94 5 70 20 10.6 10.6 10.7 0.9 99.24 6 70 10 10.6 10.6 10.7 0.9 98.92 7 105 30 23.8 23.8 24.2 0.9 99.91 8 105 20 23.8 23.8 24.2 0.9 99.19 9 105 10 23.8 23.8 24.2 0.9 98.85 10 36 20 2.80 2.80 1.96 0 98.30 11 36 20 2.80 2.80 2.45 0.5 99.56 12 36 20 2.80 2.80 3.92 2.0 99.96 13 36 20 2.80 2.80 4.90 3.0 99.90 14 36 20 2.80 2.80 5.88 4.0 97.03 15 105 30 23.8 23.8 16.7 0 97.92 16 105 30 23.8 23.8 20.8 0.5 99.63 17 105 30 23.8 23.8 33.4 2.0 99.94 18 105 30 23.8 23.8 41.7 3.0 99.94 19 105 30 23.8 23.8 50.1 4.0 98.12

【００３６】以上の実施例から次のような結論が得られ
る。 （１）堆積層を長くすると母液置換率が向上し（実施例
１〜３、実施例４〜６、実施例７〜９）、塔径を大きく
すると母液置換率が低下する傾向がみられる。このため
母液置換率を一定に保つためには塔径を大きくするに従
って堆積層を長くしなければならず、上昇線速度が０．
９ｍ／ｈの場合において９９．０％の母液置換率を達成
するためにはおおよそ塔径の５分の１以上の長さの堆積
層が必要である。 （２）上昇線速度を大きくすると母液置換率が向上する
（実施例１０〜１３、実施例１５〜１８）。ただし３ｍ
／ｈを越えると逆に置換率の低下傾向が見られる（実施
例１４、実施例１９）。このように置換率が低下した時
には、ときどき堆積層に小さなチャネリングが発生し、
また僅かに結晶が流動している様子が観察された。なお
上昇線速度に関しては塔径の違いによる母液置換率への
影響は無いものと見られる。

【００３７】

【発明の効果】本発明の高純度テレフタル酸製造法にお
いては、以上の実施例から明らかなように、極めて高い
母液置換率が得られることから、液相酸化反応によって
得られた粗テレフタル酸の母液分離機とドライヤーが不
要となる。本発明の高純度テレフタル酸製造法における
母液置換塔は、小型でシンプルな装置であり、実験室規
模の装置から商業的規模の装置へのスケールアップが容
易にできる。また該母液置換塔は、高温、高圧での運転
が容易であるので、より高品質の高純度テレフタル酸を
得ることができ、粗テレフタル酸の晶析器数を減らすこ
ともできる。

【００３８】このため従来の高純度テレフタル酸製造法
における大きな問題点の一つであったプロセスフローの
短縮が行われ、高純度テレフタル酸製造における建設費
が著しく削減されると共に、運転操作が容易となる。ま
た本発明の高純度テレフタル酸製造法においては、粗テ
レフタル酸の母液分離機とドライヤーで消費されていた
用役費用が削減されることとなると共に、極めて高い母
液置換率が得られることから、液相酸化反応の溶媒であ
る酢酸の流出量が削減され、排水処理負荷の増加は殆ど
発生してい。従って本発明により商業的に極めて有利な
高純度テレフタル酸の製造を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で使用した母液置換装置の説明図であ
る。

【符号の説明】

１： 母液置換塔 ２： 原料スラリー供給ポンプ ３： 原料スラリー導入管 ４： 母液排出管 ５： 結晶抜き出し用スクリュー ６： スクリューガイド管 ７： 結晶抜き出し口 ８： モーター ９： スラリー槽 １０：撹拌子 １１：加熱器付スターラー １２：循環ポンプ １３：スラリー抜き出しポンプ １４：水供給ポンプ ａ（漣線）：堆積層上面 ｂ：テレフタル酸結晶の堆積層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲荷 雅人 岡山県倉敷市水島海岸通３丁目10番地 三 菱瓦斯化学株式会社水島工場内 (72)発明者 在間 文哉 岡山県倉敷市水島海岸通３丁目10番地 三 菱瓦斯化学株式会社水島工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ｐ−アルキルベンゼンの液相酸化によって
   得られたテレフタル酸結晶の酢酸溶媒スラリーを水溶媒
   スラリーに母液置換した後、接触水素化処理を行う高純
   度テレフタル酸の製造方法において、母液置換塔上部に
   該酢酸溶媒スラリーを導入し、テレフタル酸結晶の沈降
   によって、塔下部にテレフタル酸結晶の堆積層を形成
   し、底部より塔内部に水の上昇流を形成するに足る置換
   水を供給し、塔底部からテレフタル酸結晶の堆積層を抜
   き出すことを特徴とする高純度テレフタル酸の製造方法
2. 【請求項２】塔下部に形成されるテレフタル酸結晶の堆
   積層の長さが母液置換塔直径の５分の１以上である請求
   項１の高純度テレフタル酸の製造方法。
3. 【請求項３】塔内部に形成する水の上昇流が、塔下部に
   形成されるテレフタル酸結晶の堆積層部分の空塔基準で
   ３ｍ／ｈ以下の線速度である請求項１の高純度テレフタ
   ル酸の製造方法