TW502015B - Improved process for separating pure terephthalic acid - Google Patents

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502015 五、發明說明（1^ ' ' " 一 ' 〜 本申請案聲明1997年8月；[5曰提出申請之GB臨時* 4 第9717⑸.4號之利益。 申*案 發明背景 ^發明係關於利用離心機，自包含對苯二甲酸晶發、 洛解不純物之淤漿，分離純對笨二曱酸晶體之改良方^及 及尤其’本發明係關於連續將遞送流體與淤漿同、’ 離心機φ 入5 或中’以致可較以其他方式所可達成者，自純至 ^晶體移除較高比率不純物之方法改良。 、本〜 純對笨二甲酸（PTA)之製造包括將對二曱苯氧化， 成包含許客τ 44· Μ 而生 =f夕不純物，尤其係4-羧基笨甲醛（4-CBA)之粗制 、笨一甲酸（TA)，然後再將粗製ta純化。在高溫高衣 :4 Τ Α晶體溶解於水中，及使溶液在第ν丨丨丨族貴金屬將 化^之存在下進行氫化。經由自經氫處理之水溶液里匕 ί:而峨化酸。主要的不純物™自化合：：； :二甲3之對甲笨酸及不明有色物質，連同-些其他有‘ 广”削及殘留的對苯二甲㉟，仍保持溶解3 :’之中：然後在一或多個離心機中，通常係在高壓下，自 仙=廠母液分離純ΤΑ晶胃。本發明用高 對曱笑萨夕姑，/刀離出具有較低量值不純物，尤其俜 主丁 τ本酸之純ΤΑ晶體。 你 本發明係利用離心擁 , 溶解 其改 不沾从 η, 機，自包含對笨二曱酸晶體以 不純物之淤漿’分離沾 刀離純對笨二曱酸晶體之改良方法

502015 五、發明說明（3) 他有機成份，諸如笨甲酸及殘留的對笨二甲酸。此等不純 物在分離過程中大部分仍保持溶解於水溶液中。將於分離 純TA晶體後殘留之水溶液稱為「純工廒母液」，即PPML。 本發明發現經由視需要在惰性氣體，諸如氮之存在下， 連續將蒸氣作為遞送流體與淤漿同時引入至離心機中，可 自純工廠母液分離純TA晶體，而較以其他方式所可達成 者，有實質上較低的對曱笨酸濃度。可考慮將對純T A及 PPML為惰性之任何遞送流體用於實行本發明。 實務上，純TA晶體之淤漿自結晶器進入離心機，其中流 入淤漿之溫度及壓力經降低，因而產生蒸氣。其依序可成 為用於實行本發明之蒸氣的來源。可在將自結晶器排出之 蒸氣引入至離心機之前，將可能存在於蒸氣中之殘餘固體 移除。在結晶器蒸氣通氣管路中之水喷霧適合於此用途。 蒸氣，即遞送流體之流過離心機可利用閥調整。 實務上，離心機之液體輸出裝置中之壓力低於離心機中 之壓力，此壓差提供一種將遞送流體引導流過離心機之便 利方法，並有助於其經由液體輸出裝置之移除，以致該遞 送流體連續並與純TA淤漿同時流至並流過離心機。遞送流 體之流過離心機及流入液體輸出裝置係反應液體輸出裝置 中之壓力相對於離心機壓力之降低。 實務上，可將水噴霧引入至液體輸出裝置，例如，引入 至用於容納液體之容器中，或引入至離開此一容器之蒸氣 管線，其依序作用而降低液體輸出裝置中之發泡，及因而 降低任何固體之被帶入蒸氣管線。

D:\54522.ptd 第6頁 502015 五、發明說明（4) 現將參照圖1說明本發明方法之一具體實例，其係用於 純化粗製對苯二甲酸之方法之相關部分的簡化示意圖。 大量進行粗製對苯二曱酸之純化產生PTA，而移除4-羧 基苯甲醛（4-CBA)。4-CBA在PTA產物中係不希望的不純 物，由於其會對聚酯，即由其製得之聚（對苯二甲酸乙二 酯）之分子量有不利影響。商業製造PTA之典型規格指定低 於20 ppm之4-CBA濃度。在移除4-CBA之典型方法中，將 4-CBA催化氫化成對甲笨酸，其接著再經由溶解於水中， 並將PTA自溶液中結晶而移除。 結晶方法係多段式，且在高溫高壓下操作。最終的結晶 器典型上係在自1 4 0 °至1 5 5 °C範圍内之溫度及自4 0 0至5 0 0 kPa範圍内之壓力下操作，雖然可使用較高及較低的溫度 和壓力，而仍獲致令人滿意的結果。 現參照圖示，最終結晶器1 0產生PTA晶體在純工廠母液 中之淤漿。經由管線1 2將淤漿泵送至離心機11。實務上， PTA晶體係在一或多個離心機11中，自淤漿分離成為固體 並回收。離心機11具有排泄滑槽以經由管線1 3連續移除固 體，及連接至母液儲槽1 5之液體流出管線1 4，將其總稱為 「液體輸出裝置」。喷霧器2 1將水喷入至母液儲槽1 5，其 降低發泡，並依序改良來自離心機之母液流動。利用水將 自離心機回收成為「餅」之固態PTA重新泡成淤漿並再離 心，然後乾燥而生成最終的PTA結晶產品。母液儲槽1 5及 管線1 4中之壓力相對於離心機11中之壓力較低。連續來自 結晶器之蒸氣流經由移送管線1 6進入離心機11，並與純工

D:\54522.ptd 第7頁 ^2015 五、發明說明（5) 廒母液一同經由管線14離開。如圖所示，蒸氣係在操作過 程中經由降低流入之純對苯二甲酸水性於漿之溫度及慶 力，而在結晶器1 〇中產生。如圖所示提供熱水喷霧2 〇，以 將殘留固體移除至其可存在於自結晶器帶出之蒸氣管線中 之程度。蒸氣經由管線1 7回到蒸氣通氣系統。來自結晶器 1 〇之蒸氣流量可如圖所示以閥1 8及1 9控制。閥1 9控制蒸氣 之流至通氣管集箱。 比較根據本發明使用遞送流體諸如蒸氣相對於習知方法 之優點，並說明於以下之實施例中。 實施例 使用由氧化對二甲苯製得之粗製對笨二甲酸進料 苯二甲酸純化程序。粗製對岔 'N 卞對 Γ 士玄山, 衣對本二甲酸（CTA)係經由將复、、定 解於水中產生水溶液，然猞脸# ^ ^

化，因而使4-CBA還原成對甲：在氫化催化劑之存在下氲 通過一系列結晶器，其中二本，—而純化。然後使氫化CTA 來，而留下對曱笨酸及其他不求一甲酸由溶液中結晶出 點測量包含於粗製丁 A進料中少純物於溶液中。在不同時間 對甲苯酸含量。由於方法包[CBA，卩亦測量純化TA之 因而當進料之4-CBA含量增力括f 4 —CBA轉變成對甲笨酸’ 溶解對甲苯酸之量亦將增力/。日^ ’必需在離心機中移除之 表1顯示使用離心機，弓| 粗製CTA進料中之4-CBA之典刑及曰不引入蒸氣遞送流體，在 之對甲苯酸量值。將母液=值’及所生成PTA產物中 相對於離心機維持在減壓下出槽，即「液體輸出裝置」， 。所有PTA產物包含低於15〇

502015 五、發明說明（6) ppm之對甲笨酸。在引入蒸氣作為遞送流體之前，經由降 低在方法之氧化階段所產生之4 - C B A量，而達到低量值的 對甲苯酸。然而，當如此操作時，一些對二曱苯原料及醋 酸溶劑在不期望的副反應中消耗，其依序會實質增加在商 業規模操作方法之成本。 表1 蒸氣前 蒸氣後 進料中之 4-CBA (%w/w) 0.20 0.17 0.18 0.22 0.21 0.23 PTA產物中之 對甲苯酸(ppm) 145 130 140 125 107 117 於根據本發明將蒸氣引入至離心機作為遞送流體後， PTA產物中之對甲笨酸量值明顯地較低，儘管進料中之 4 — 量值一般高於未引人遞送流體所測得之試驗。因 此，根據本發明使用遞送流體，例如蒸氣，可改良對甲苯 酸之分離。

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Claims (1)

1. 502015 公告本 1. 一種純化粗製對苯二甲酸之方法，包括下列步驟： a) 在高溫高壓下將該粗製對笨二甲酸溶解於水中， b) 使所產生之溶液與氫通過氫化催化劑之上，因而 將4-CBA轉變成對甲苯酸， c) 使氫化溶液之溫度降低，因而純對苯二甲酸晶體 自溶液結晶形成淤漿，及 d) 在離心機中利用離心力自淤漿分離純對苯二甲酸 晶體，其改良處包括 e) 連續將遞送流體與淤漿同時引入至離心機中。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該遞送流體係為 蒸氣。 3. —種在離心機中利用離心力自包含對笨二甲酸晶體以 及溶解不純物之淤漿分離純對笨二甲酸晶體之改良方法， 其改良處包括連續將蒸氣作為遞送流體，與淤漿同時引入 至離心機中。 V， 4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該蒸氣伴隨額外 的惰性氣體。 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該惰性氣體係為 氮0

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