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JP5173474B2 - Method for producing terephthalic acid - Google Patents

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JP5173474B2 JP2008037510A JP2008037510A JP5173474B2 JP 5173474 B2 JP5173474 B2 JP 5173474B2 JP 2008037510 A JP2008037510 A JP 2008037510A JP 2008037510 A JP2008037510 A JP 2008037510A JP 5173474 B2 JP5173474 B2 JP 5173474B2
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Description

本発明は、第一分散媒およびテレフタル酸結晶を含有する原スラリーの第一分散媒を第二分散媒に置換することによる、テレフタル酸の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing terephthalic acid by replacing a first dispersion medium of a raw slurry containing a first dispersion medium and terephthalic acid crystals with a second dispersion medium.

テレフタル酸は、p−キシレンを代表とするp−フェニレン化合物の液相酸化反応により製造される。該液相酸化反応には、通常、溶媒としては酢酸が用いられ、触媒としては、コバルト、マンガン等の金属触媒に、適宜、臭素化合物やアセトアルデヒドなどの促進剤を加えた触媒が用いられる。しかし、該液相酸化反応の反応生成物には、4−カルボキシベンズアルデヒドやパラトルイル酸等の酸化反応中間体、安息香酸等の副生成物、および種々の着色性不純物などが含まれているため、該反応生成物から分離して得られる粗テレフタル酸からそれらの不純物の混入を避けて高純度のテレフタル酸を得るには、高度な精製技術を必要とする。   Terephthalic acid is produced by a liquid phase oxidation reaction of a p-phenylene compound typified by p-xylene. In the liquid phase oxidation reaction, acetic acid is usually used as a solvent, and a catalyst obtained by appropriately adding a promoter such as a bromine compound or acetaldehyde to a metal catalyst such as cobalt or manganese is used as a catalyst. However, the reaction product of the liquid phase oxidation reaction contains oxidation reaction intermediates such as 4-carboxybenzaldehyde and p-toluic acid, by-products such as benzoic acid, and various coloring impurities. In order to obtain high-purity terephthalic acid from the crude terephthalic acid obtained by separation from the reaction product while avoiding the contamination of these impurities, a high-level purification technique is required.

液相酸化反応で得られた粗テレフタル酸の精製技術としては、粗テレフタル酸を高温・高圧下で水や含水酢酸に溶解し、接触水素化処理、脱カルボニル化処理、酸化処理、再結晶、あるいはテレフタル酸結晶が一部溶解した分散状態で高温浸漬処理する方法などが知られている。これらの方法においては、いずれの場合も、不純物を除去するために、テレフタル酸結晶をスラリーから分離する操作が必要になる。
スラリー中の前記不純物は、高温ではそのほとんどが分散媒中に溶解しているが、テレフタル酸結晶をスラリーから分離する際にスラリーを100℃前後まで冷却すると、これらの不純物はテレフタル酸結晶の中に取り込まれ、高純度のテレフタル酸結晶を得ることが困難になる。従って、液相酸化反応後、高純度のテレフタル酸をスラリーから分離する際、高温・加圧の条件下において行うことが必要となる。
As a purification technology of crude terephthalic acid obtained by liquid phase oxidation reaction, crude terephthalic acid is dissolved in water or hydrous acetic acid under high temperature and high pressure, catalytic hydrogenation treatment, decarbonylation treatment, oxidation treatment, recrystallization, Alternatively, a method in which a high temperature immersion treatment is performed in a dispersed state in which a part of terephthalic acid crystals is dissolved is known. In any of these methods, an operation for separating the terephthalic acid crystals from the slurry is necessary in order to remove impurities.
Most of the impurities in the slurry are dissolved in the dispersion medium at a high temperature. However, when the terephthalic acid crystals are separated from the slurry when the slurry is cooled to about 100 ° C., these impurities are contained in the terephthalic acid crystals. It becomes difficult to obtain high-purity terephthalic acid crystals. Therefore, it is necessary to separate the high-purity terephthalic acid from the slurry after the liquid phase oxidation reaction under high temperature and pressure conditions.

スラリーからテレフタル酸結晶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法であり、液相酸化反応後のスラリーまたは精製処理後のスラリーの場合にも遠心分離法が使用されている。しかし、遠心分離中又は遠心分離後において結晶のリンスが困難であり、また、結晶への分散媒付着量が多くなり易いという問題がある。   Centrifugation is the most commonly used method for separating terephthalic acid crystals from a slurry, and is also used for slurries after liquid phase oxidation or for purification. Yes. However, there are problems that it is difficult to rinse the crystal during or after centrifugation, and that the amount of dispersion medium attached to the crystal tends to increase.

一方、前記テレフタル酸結晶のスラリーから前記不純物を除去する方法として、近年、重力によるテレフタル酸結晶の沈降作用を利用した、置換塔による分散媒の置換方法が提案されている(特許文献1参照)。さらに、置換塔内流体のチャンネリングやバックミキシングを回避して分散媒の置換効率を高めるために、置換塔の内部に棚段を設置することが提案されている(特許文献2参照。)。しかしながら、スラリーを扱い、しかも重力沈降を利用した置換塔で棚段を設けることは、棚への堆積、開孔部の閉塞やバルキングを起こし易く、運転の安定化には多大な労力を要するなどの多くの困難を伴うため、置換効率を高めるためには、さらなる改良の余地がある。   On the other hand, as a method for removing the impurities from the terephthalic acid crystal slurry, in recent years, there has been proposed a dispersion medium replacement method using a displacement tower utilizing the precipitation action of terephthalic acid crystals due to gravity (see Patent Document 1). . Furthermore, in order to avoid channeling and backmixing of the fluid in the substitution tower and to increase the substitution efficiency of the dispersion medium, it has been proposed to install a shelf in the substitution tower (see Patent Document 2). However, handling a slurry and providing a shelf in a substitution tower using gravity settling tends to cause accumulation on the shelf, clogging of the opening and bulking, and a great deal of labor is required to stabilize the operation. Therefore, there is room for further improvement in order to increase the replacement efficiency.

そこで、本発明者らは、置換塔の下部に攪拌装置を設け、更に下部領域におけるスラリー中のテレフタル酸含有量を中間部領域におけるスラリー中のテレフタル酸含有量よりも高くすることにより、棚段を必要としないシンプルな構造で、且つ高い置換効率を持つ置換塔を過去に提案した(特許文献3参照。)。しかしながら該置換塔では、(i)テレフタル酸結晶と第一分散媒からなるスラリーの導入口、(ii)第二分散媒導入口、(iii)テレフタル酸結晶と第二分散媒からなる置換スラリーを抜き取る排出口、(iv)第一分散媒を抜き取る排出口、の四つの出入口があるために流量管理が非常に煩雑であり、高い置換効率を維持しながら安定して運転を継続することが困難であった。特に置換塔の内径が1m以上の実装置サイズの置換塔になると、分散媒の置換効率を高く維持することがより一層困難であった。   Therefore, the present inventors provided a stirrer at the lower part of the displacement column, and further increased the terephthalic acid content in the slurry in the lower region to be higher than the terephthalic acid content in the slurry in the intermediate region. In the past, a substitution tower having a simple structure that does not require the above and having a high substitution efficiency has been proposed (see Patent Document 3). However, in the substitution tower, (i) a slurry inlet comprising a terephthalic acid crystal and a first dispersion medium, (ii) a second dispersion medium inlet, and (iii) a substitution slurry comprising a terephthalic acid crystal and a second dispersion medium. The flow control is very complicated because there are four outlets, namely, the outlet for extraction and (iv) the outlet for extracting the first dispersion medium, and it is difficult to continue operation stably while maintaining high replacement efficiency. Met. In particular, in the case of a substitution tower having an actual apparatus size with an inner diameter of 1 m or more, it has been more difficult to maintain a high displacement efficiency of the dispersion medium.

更に本発明者らは、該置換塔において、置換塔内の垂直方向の温度分布における急激な温度変化ゾーンの位置をコントロールすることにより、置換塔を安定に運転する方法を提案した(特許文献4参照。)。しかし、温度変化ゾーンの位置を運転条件の指標とすることにより運転状態は安定するが、さらに高い置換効率が望まれているのが現状であり、その方法については記載されていない。   Furthermore, the present inventors have proposed a method for stably operating the displacement tower by controlling the position of the rapid temperature change zone in the vertical temperature distribution in the displacement tower (Patent Document 4). reference.). However, although the operation state is stabilized by using the position of the temperature change zone as an indicator of the operation condition, the current situation is that higher replacement efficiency is desired, and the method is not described.

攪拌軸が下部壁を貫通して攪拌槽下部に伸びる攪拌機については、芳香族カルボン酸の製造における酸化反応器や晶析槽に用いることが知られている(特許文献5および6参照。)。槽上部に駆動装置があり、槽上壁を貫通した攪拌軸が酸化反応器や晶析槽の全長にわたり設けられている従来の攪拌機と比べて、攪拌機の構造が簡単にして小型化でき、振動や駆動動力を小さくすることができる、更に酸化反応器や晶析槽の上部スペースを有効に利用できることが利点とされているが、分散媒置換塔に適用することについては記載されていない。   It is known that a stirrer in which a stirring shaft passes through the lower wall and extends to the lower portion of the stirring tank is used in an oxidation reactor or a crystallization tank in the production of aromatic carboxylic acid (see Patent Documents 5 and 6). Compared with conventional agitators that have a drive unit at the top of the tank and a stirring shaft that penetrates the top wall of the tank over the entire length of the oxidation reactor and crystallization tank, the structure of the agitator can be simplified and reduced in size. In addition, although the driving power can be reduced and the upper space of the oxidation reactor and the crystallization tank can be effectively used, there is no description about application to a dispersion medium displacement column.

特開昭55−87744号公報JP-A-55-87744 特開昭57−53431号公報JP-A-57-53431 特開平8−231465号公報JP-A-8-231465 特開平10−45667号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-45667 特開2000−44510号公報JP 2000-44510 A 特開2002−275122号公報JP 2002-275122 A

従って、本発明の目的は、棚段を必要としないシンプルな構造の置換塔を用いて高純度のテレフタル酸を製造する方法であって、スラリー中の分散媒の置換効率を極めて高く維持することで、得られるテレフタル酸の品質、特に色相値を低くすることができ、且つ安定して運転を継続し得るテレフタル酸の製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is a method for producing high-purity terephthalic acid using a substitution tower having a simple structure that does not require a plate, and maintains the substitution efficiency of the dispersion medium in the slurry extremely high. Then, it is providing the manufacturing method of the terephthalic acid which can make the quality of the obtained terephthalic acid, especially a hue value low, and can continue a driving | operation stably.

本発明者らは、上記目的を解決するため鋭意検討を重ねた結果、特定条件下において置換塔による分散媒の置換を行なうことにより、極めて高い置換効率を得ることができ、且つ容易に管理できることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned object, the present inventors can obtain extremely high substitution efficiency and can be easily managed by replacing the dispersion medium with a substitution tower under specific conditions. And reached the present invention.

即ち本発明は、第一分散媒およびテレフタル酸結晶を含有するスラリー(以下、原スラリーと称する。)の分散媒を、置換塔を用いて置換する置換工程を含有するテレフタル酸の製造方法において、
該置換塔内部の混合液が、上部領域[原スラリー導入口より上の領域。]、中間部領域[原スラリー導入口から後記境界領域の上面までの領域。]、境界領域[中間部領域と後記下部領域の間の領域。]、および下部領域[境界領域下面より下の領域。]を構成しており、且つ下記条件(1)〜(3)
条件(1):置換塔の内径が1〜7m、
条件(2):中間部領域の高さLが置換塔の内径の0.3〜4倍、
且つ高さL(境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さ、または攪拌羽根を使用しない場合、境界領域の下面から置換塔の下部タンジェンシャルラインまでの高さ。)が置換塔の内径の0.3〜1.5倍、
条件(3):境界領域の高さLが0.1〜1m、
を満たし、
該置換塔の上部領域下面から原スラリーを導入し、第二分散媒を該置換塔の下部領域へ導入し、該置換塔の上部領域から主に第一分散媒を抜き取りながら、該置換塔の下部領域からテレフタル酸結晶および第二分散媒を含有するスラリー(以下、置換スラリーと称する。)を抜き取る操作を下記条件(4)に従いながら行なう、前記置換工程を含有するテレフタル酸の製造方法である。
条件(4):15≦X≦500
[式中、Xは境界領域における単位高さ当たりのテレフタル酸含有量の変化量(質量%/m)を表し、式(C−C)/Lで示される。かかるCは中間部領域の中間位置におけるテレフタル酸含有量(質量%)を表し、Cは下部領域の中間位置におけるテレフタル酸含有量(質量%)を表し、Lは境界領域の高さ(m)を表す。]
That is, the present invention provides a method for producing terephthalic acid comprising a substitution step of substituting a dispersion medium of a slurry containing a first dispersion medium and terephthalic acid crystals (hereinafter referred to as a raw slurry) using a substitution tower.
The mixed liquid inside the substitution tower is in the upper region [region above the raw slurry inlet. ], Middle region [region from the raw slurry inlet to the upper surface of the boundary region described later. ], Boundary area [area between the middle area and the lower area described later. ], And lower area [area below the lower surface of the boundary area. And the following conditions (1) to (3)
Condition (1): the inner diameter of the substitution tower is 1 to 7 m,
Condition (2): height L A of the intermediate region is 0.3 to 4 times the internal diameter of the replacement column,
And the height L B (the height from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirring device, or the height from the lower surface of the boundary region to the lower tangential line of the replacement column when the stirring blade is not used) 0.3 to 1.5 times the inner diameter of
Condition (3): the height L of the boundary region is 0.1 to 1 m,
The filling,
The raw slurry is introduced from the lower surface of the upper region of the displacement tower, the second dispersion medium is introduced into the lower region of the displacement tower, and the first dispersion medium is mainly extracted from the upper region of the displacement tower. This is a method for producing terephthalic acid containing the substitution step, wherein an operation of extracting a slurry containing terephthalic acid crystals and a second dispersion medium (hereinafter referred to as substitution slurry) from the lower region is performed according to the following condition (4). .
Condition (4): 15 ≦ X ≦ 500
[In the formula, X represents the amount of change in terephthalic acid content per unit height (% by mass / m) in the boundary region, and is represented by the formula (C B -C A ) / L. Such C A represents the terephthalic acid content (% by mass) at the intermediate position of the intermediate region, C B represents the terephthalic acid content (% by mass) at the intermediate position of the lower region, and L represents the height of the boundary region ( m). ]

本発明により、p−フェニレン化合物の液相酸化反応、粗テレフタル酸の接触水素化処理、再結晶処理などにより得られたテレフタル酸結晶のスラリーから不純物を効率良く除去し、高純度で品質の良い、特に色相値の低いテレフタル酸を得ることができる。   According to the present invention, impurities are efficiently removed from a slurry of terephthalic acid crystals obtained by a liquid phase oxidation reaction of a p-phenylene compound, a catalytic hydrogenation treatment of crude terephthalic acid, a recrystallization treatment, etc., and a high purity and high quality is obtained. In particular, terephthalic acid having a low hue value can be obtained.

本発明に係る、第一分散媒およびテレフタル酸(以下、TAと略称することもある。)結晶を含有するスラリー(以下、原スラリーと称する。)の分散媒を、置換塔を用いて置換する置換工程を含有するテレフタル酸の製造方法は、
該置換塔内部の混合液が、上部領域[原スラリー導入口より上の領域。]、中間部領域[原スラリー導入口から後記境界領域の上面までの領域。]、境界領域[中間部領域と後記下部領域の間の領域。]、および下部領域[境界領域下面から攪拌装置の攪拌羽根もしくは置換塔の下部タンジェンシャルラインまでの領域。]を構成しており、且つ下記条件(1)〜(3)
条件(1):置換塔の内径が1〜7m、
条件(2):中間部領域の高さLが置換塔の内径の0.3〜4倍、
且つ下部領域の高さLが置換塔の内径の0.3〜1.5倍、
条件(3):境界領域の高さLが0.1〜1m、
を満たし、
該置換塔の上部領域下面から原スラリーを導入し、第二分散媒を該置換塔の下部領域へ導入し、該置換塔の上部領域から主に第一分散媒を抜き取りながら、該置換塔の下部領域からTA結晶および第二分散媒を含有するスラリー(以下、置換スラリーと称する。)を抜き取る操作を下記条件(4)に従いながら行なう、前記置換工程を含有するTAの製造方法である。
条件(4):15≦X≦500
[式中、Xは境界領域における単位高さ当たりのTA含有量の変化量(質量%/m)を表し、式(C−C)/Lで示される。かかるCは中間部領域の中間位置におけるTA含有量(質量%)を表し、Cは下部領域の中間位置におけるTA含有量(質量%)を表し、Lは境界領域の高さ(m)を表す。]
The dispersion medium of the slurry containing the first dispersion medium and terephthalic acid (hereinafter sometimes abbreviated as TA) crystal (hereinafter referred to as the original slurry) according to the present invention is replaced using a substitution tower. The production method of terephthalic acid containing a substitution step is
The mixed liquid inside the substitution tower is in the upper region [region above the raw slurry inlet. ], Middle region [region from the raw slurry inlet to the upper surface of the boundary region described later. ], Boundary area [area between the middle area and the lower area described later. ], And lower region [region from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirring device or the lower tangential line of the displacement tower. And the following conditions (1) to (3)
Condition (1): the inner diameter of the substitution tower is 1 to 7 m,
Condition (2): height L A of the intermediate region is 0.3 to 4 times the internal diameter of the replacement column,
And the height L B of the lower region is 0.3 to 1.5 times the inner diameter of the substitution tower,
Condition (3): the height L of the boundary region is 0.1 to 1 m,
The filling,
The raw slurry is introduced from the lower surface of the upper region of the displacement tower, the second dispersion medium is introduced into the lower region of the displacement tower, and the first dispersion medium is mainly extracted from the upper region of the displacement tower. In this TA production method, the operation of extracting a slurry containing TA crystals and a second dispersion medium (hereinafter referred to as a substitution slurry) from the lower region is performed in accordance with the following condition (4).
Condition (4): 15 ≦ X ≦ 500
[In the formula, X represents the amount of change (mass% / m) of TA content per unit height in the boundary region, and is represented by the formula (C B -C A ) / L. TA content of such C A middle position of the intermediate area represents the (mass%), C B represents TA content in the intermediate position of the lower region (mass%), L is the boundary area height (m) Represents. ]

原スラリーは、p−フェニレン化合物の液相酸化反応により得られるTA結晶を含有するスラリーを使用できる。
以下、該液相酸化反応について簡単に説明する。
As the raw slurry, a slurry containing TA crystals obtained by a liquid phase oxidation reaction of a p-phenylene compound can be used.
Hereinafter, the liquid phase oxidation reaction will be briefly described.

液相酸化反応とは、例えば、少なくとも重金属化合物及び臭素化合物からなる触媒並びに水分濃度約1〜15質量%の含水酢酸の存在下に、分子状酸素含有ガスを用いてp−フェニレン化合物を反応させる方法が挙げられる。ここで、p−フェニレン化合物とは、ベンゼンの1位及び4位に置換基を有する化合物のことであり、かかる置換基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基などが挙げられる。特に、p−フェニレン化合物としてはp−キシレンが好ましい。   The liquid phase oxidation reaction is, for example, a reaction of a p-phenylene compound using a molecular oxygen-containing gas in the presence of a catalyst comprising at least a heavy metal compound and a bromine compound and hydrous acetic acid having a water concentration of about 1 to 15% by mass. A method is mentioned. Here, the p-phenylene compound is a compound having substituents at the 1-position and 4-position of benzene, and examples of such substituents include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Etc. In particular, p-xylene is preferred as the p-phenylene compound.

触媒成分の1つである重金属化合物としては、コバルト化合物及びマンガン化合物の内の少なくとも1種が必須であり、必要に応じて更にニッケル化合物、セリウム化合物、ジルコニウム化合物などを一緒に使用してもよい。コバルト化合物、マンガン化合物、ニッケル化合物、セリウム化合物、ジルコニウム化合物としては、それぞれの金属の有機酸塩、水酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩などが挙げられるが、特に酢酸塩及び臭化物が好適に用いられる。かかる重金属化合物の具体例としては、酢酸コバルト、水酸化コバルト、フッ化コバルト、塩化コバルト、臭化コバルト、ヨウ化コバルト、炭酸コバルト、酢酸マンガン、水酸化マンガン、フッ化マンガン、塩化マンガン、臭化マンガン、ヨウ化マンガン、炭酸マンガン、酢酸ニッケル、水酸化ニッケル、フッ化ニッケル、塩化ニッケル、臭化ニッケル、ヨウ化ニッケル、炭酸ニッケル、酢酸セリウム、水酸化セリウム、フッ化セリウム、塩化セリウム、臭化セリウム、ヨウ化セリウム、炭酸セリウム、酢酸ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウム、臭化ジルコニウム、ヨウ化ジルコニウム、炭酸ジルコニウムなどが挙げられる。   As a heavy metal compound which is one of the catalyst components, at least one of a cobalt compound and a manganese compound is essential, and a nickel compound, a cerium compound, a zirconium compound, etc. may be used together if necessary. . Examples of the cobalt compound, manganese compound, nickel compound, cerium compound, and zirconium compound include organic acid salts, hydroxides, halides, and carbonates of the respective metals. Particularly, acetates and bromides are preferably used. . Specific examples of such heavy metal compounds include cobalt acetate, cobalt hydroxide, cobalt fluoride, cobalt chloride, cobalt bromide, cobalt iodide, cobalt carbonate, manganese acetate, manganese hydroxide, manganese fluoride, manganese chloride, bromide. Manganese, manganese iodide, manganese carbonate, nickel acetate, nickel hydroxide, nickel fluoride, nickel chloride, nickel bromide, nickel iodide, nickel carbonate, cerium acetate, cerium hydroxide, cerium fluoride, cerium chloride, bromide Examples include cerium, cerium iodide, cerium carbonate, zirconium acetate, zirconium hydroxide, zirconium fluoride, zirconium chloride, zirconium bromide, zirconium iodide, and zirconium carbonate.

また、触媒成分の1つである臭素化合物としては、反応系で含水酢酸に溶解し、臭化物イオンを発生するものであればいかなるものでもよく、例えば臭化水素、臭化ナトリウム、臭化コバルトなどの無機臭素化合物、及びブロモ酢酸、テトラブロムエタンなどの有機臭素化合物が挙げられる。これらの中でも、臭化水素、臭化コバルト、臭化マンガンが好適に用いられ、臭化水素を水溶液に溶解した臭化水素酸を使用することがより好ましい。   The bromine compound, which is one of the catalyst components, may be any compound that dissolves in hydrous acetic acid in the reaction system and generates bromide ions, such as hydrogen bromide, sodium bromide, cobalt bromide, etc. Inorganic bromine compounds, and organic bromine compounds such as bromoacetic acid and tetrabromoethane. Among these, hydrogen bromide, cobalt bromide, and manganese bromide are preferably used, and it is more preferable to use hydrobromic acid in which hydrogen bromide is dissolved in an aqueous solution.

液相酸化反応の反応温度は、好ましくは160〜230℃であり、より好ましくは180〜210℃である。反応圧力は、上記反応温度において反応系が液相を保持できる圧力であればよく、通常0.78〜3.04MPaであることが好ましく、0.98〜1.86MPaであることがより好ましい。
分子状酸素含有ガスとしては、例えば空気、不活性ガスにて希釈された酸素、酸素富化空気が挙げられるが、設備面及びコスト面から、通常、空気が好ましい。
The reaction temperature of the liquid phase oxidation reaction is preferably 160 to 230 ° C, more preferably 180 to 210 ° C. The reaction pressure may be any pressure that allows the reaction system to maintain a liquid phase at the above reaction temperature, and is usually preferably 0.78 to 3.04 MPa, more preferably 0.98 to 1.86 MPa.
Examples of the molecular oxygen-containing gas include air, oxygen diluted with an inert gas, and oxygen-enriched air. Air is usually preferable from the viewpoint of equipment and cost.

以上の方法により得られるTA結晶を含有するスラリーを、本発明の原スラリーとして利用することができる。また、かかる液相酸化反応により得られる粗TAに、公知の接触水素化処理(例えば、特公昭41−16860号公報参照)、脱カルボニル化処理(例えば、米国特許第3456001号参照)、酸化処理(例えば、特公昭52−46212号公報参照)、再結晶処理(例えば、特開昭49−102636号公報参照)、高温浸漬処理(例えば、特開昭54−90136号公報参照)などの公知の精製処理を行なって得られるスラリーを原スラリーとして用いることもできる。   The slurry containing TA crystals obtained by the above method can be used as the raw slurry of the present invention. Further, the crude TA obtained by the liquid phase oxidation reaction is subjected to known catalytic hydrogenation treatment (see, for example, Japanese Patent Publication No. 41-16860), decarbonylation treatment (see, for example, US Pat. No. 3,456,001), oxidation treatment. (See, for example, JP-B-52-46212), recrystallization treatment (see, for example, JP-A-49-102636), high-temperature dipping treatment (see, for example, JP-A-54-90136), and the like. A slurry obtained by performing the purification treatment can also be used as a raw slurry.

本発明では、原スラリー中のTAの含有量は、通常、20〜45質量%であることが好ましく、30〜40質量%であることがより好ましい。また、原スラリーは、140〜240℃で置換塔へ導入することが好ましく、170〜210℃で導入することがより好ましく、180〜200℃で導入することがさらに好ましい。   In the present invention, the content of TA in the raw slurry is usually preferably 20 to 45% by mass, and more preferably 30 to 40% by mass. Moreover, it is preferable to introduce | transduce a raw slurry into a substitution tower at 140-240 degreeC, It is more preferable to introduce at 170-210 degreeC, It is further more preferable to introduce at 180-200 degreeC.

第一分散媒としては特に制限は無いが、水または含水酢酸を好ましく使用でき、含水酢酸の水分濃度は、1〜15質量%であることが好ましい。特に、前記液相酸化反応後のスラリーをそのまま原スラリーとして使用する場合、水分濃度約1〜15質量%の含水酢酸が第一分散媒となる。この場合、かかる第一分散媒は不純物を含有しており、該不純物とは、具体的には4−カルボキシベンズアルデヒドやパラトルイル酸等の酸化反応中間体、安息香酸等の副生成物、および種々の着色性不純物などである。
一方、第一分散媒と置換させる第二分散媒としては、通常、水または含水酢酸が好ましく、特に含水酢酸の水分濃度は、1〜15質量%であることが好ましい。該第二分散媒は、本発明の目的上、充分に精製したものを使用することが好ましい。また、該第二分散媒は、好ましくは60〜220℃、より好ましくは100〜200℃、さらに好ましくは140〜180℃で置換塔へ導入する。第二分散媒の温度は、原スラリーの温度よりも低くすると、後述する下部領域のスラリー比重が原スラリーの比重より高くなり、本発明を安定して実施できる傾向にあるため好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular as a 1st dispersion medium, Water or a water-containing acetic acid can be used preferably, and it is preferable that the water concentration of a water-containing acetic acid is 1-15 mass%. In particular, when the slurry after the liquid phase oxidation reaction is used as it is as a raw slurry, hydrous acetic acid having a water concentration of about 1 to 15% by mass becomes the first dispersion medium. In this case, the first dispersion medium contains impurities. Specifically, the impurities include oxidation reaction intermediates such as 4-carboxybenzaldehyde and p-toluic acid, by-products such as benzoic acid, and various kinds. Coloring impurities and the like.
On the other hand, the second dispersion medium to be substituted with the first dispersion medium is usually preferably water or hydrous acetic acid, and the water concentration of the hydrous acetic acid is preferably 1 to 15% by mass. For the purpose of the present invention, it is preferable to use a sufficiently purified second dispersion medium. The second dispersion medium is preferably introduced into the substitution tower at 60 to 220 ° C., more preferably 100 to 200 ° C., and still more preferably 140 to 180 ° C. It is preferable that the temperature of the second dispersion medium is lower than the temperature of the raw slurry because the specific gravity of the slurry in the lower region, which will be described later, becomes higher than the specific gravity of the raw slurry, and the present invention tends to be stably implemented.

置換塔の上部領域は、原スラリーの導入口より上の領域を指し、主に第一分散媒(第二分散媒を含有しうる。)からなる液相となっており、上部領域下面から導入する原スラリーの第一分散媒が残存した状態となっている(原スラリー中のTA結晶は、後述の中間部領域及び下部領域へ沈降していく。)。この第一分散媒を上部領域から連続的または断続的に抜き取ることにより、原スラリー中の前記不純物を第一分散媒と共に抜き取ることになる。第一分散媒の抜き取り操作を効率良く行なうため、原スラリーの導入口は、塔頂から第一分散媒の抜き取り口の高さより下にまで伸ばしておくことが好ましい。原スラリー中の第一分散媒の導入流量と第一分散媒の抜き取り流量の比は、単位時間当たりの質量比で、原スラリー中の第一分散媒の導入流量:第一分散媒の抜き取り流量=1:1〜1:1.5を目安とすることが好ましく、1:1.01〜1:1.2を目安とすることがより好ましい。
なお、導入口は、原スラリーの分散状態の観点から、筒状であることが好ましい。また、原スラリーと第二分散媒の接触効率を高める観点から、導入口の開口部は下向きに設置されていることが好ましい。さらに、開口部の正面に液流分散用の分散板(遮蔽板)を設置することが好ましい。該分散板により、原スラリーが置換塔内に広く且つ均一に導入され、分散媒の置換操作をより効率良く行なうことができる。
The upper region of the substitution tower refers to the region above the inlet of the raw slurry and is a liquid phase mainly composed of the first dispersion medium (which may contain the second dispersion medium), which is introduced from the lower surface of the upper region. In this state, the first dispersion medium of the raw slurry remains (TA crystals in the raw slurry settle to an intermediate region and a lower region described later). By extracting the first dispersion medium continuously or intermittently from the upper region, the impurities in the raw slurry are extracted together with the first dispersion medium. In order to efficiently perform the extraction operation of the first dispersion medium, it is preferable that the raw slurry inlet is extended from the top of the tower to below the height of the first dispersion medium extraction port. The ratio between the introduction flow rate of the first dispersion medium in the raw slurry and the extraction flow rate of the first dispersion medium is a mass ratio per unit time. The introduction flow rate of the first dispersion medium in the raw slurry: the extraction flow rate of the first dispersion medium. = 1: 1 to 1: 1.5 is preferable, and 1: 1.01 to 1: 1.2 is more preferable.
The inlet is preferably cylindrical from the viewpoint of the dispersion state of the raw slurry. In addition, from the viewpoint of increasing the contact efficiency between the raw slurry and the second dispersion medium, it is preferable that the opening of the inlet is installed downward. Furthermore, it is preferable to install a dispersion plate (shielding plate) for liquid flow dispersion in front of the opening. By the dispersion plate, the raw slurry is introduced widely and uniformly into the substitution tower, so that the dispersion medium can be replaced more efficiently.

原スラリーの導入口から下の中間部領域は、上部領域下面から導入された原スラリー中のTA結晶が重力に任せ、後述の下部領域へ向けて自由沈降する領域である。該中間部領域の温度は70〜230℃であることが好ましく、100〜220℃であることがより好ましく、150〜200℃であることがさらに好ましい。
下部領域は、中間部領域から沈降してきたTA結晶が第二分散媒と混合され、均一な分散状態となる領域である。該下部領域の温度は60〜220℃であることが好ましく、100〜200℃であることがより好ましく、150〜180℃であることがさらに好ましい。
The intermediate region below the inlet of the raw slurry is a region where TA crystals in the raw slurry introduced from the lower surface of the upper region are subjected to gravity and freely settled toward the lower region described later. The temperature in the intermediate region is preferably 70 to 230 ° C, more preferably 100 to 220 ° C, and further preferably 150 to 200 ° C.
The lower region is a region in which the TA crystals that have settled from the intermediate region are mixed with the second dispersion medium to form a uniform dispersion state. The temperature of the lower region is preferably 60 to 220 ° C, more preferably 100 to 200 ° C, and further preferably 150 to 180 ° C.

置換塔の下部領域には、第二分散媒の導入口を備え、該第二分散媒で置換されてなる置換スラリーの抜き取り口も備える。さらに、攪拌装置を使用する場合、下部タンジェンシャルライン付近またはそれより下方に設置することが好ましい。第二分散媒はTA結晶を含まず低比重であることから、第二分散媒と置換スラリーとを充分に混合させるためには、第二分散媒の導入口は下部領域の下方に設置することが好ましい。また、置換スラリーは高比重であるため、置換スラリーの抜き取り口も下部領域の下方が好ましく、第二分散媒の導入口からできるだけ離して設置することが好ましい。
なお、かかる第二分散媒の導入流量と置換スラリー中の第二分散媒の抜き取り流量の比は、単位時間当たりの質量比で、第二分散媒の導入流量:置換スラリー中の第二分散媒の抜き取り流量=1:1〜1.5:1を目安とすることが好ましく、1.01:1〜1.2:1を目安とすることがより好ましい。
The lower region of the substitution tower is provided with an inlet for the second dispersion medium, and is also provided with an outlet for removing the substituted slurry that is substituted with the second dispersion medium. Furthermore, when using a stirrer, it is preferable to install near or below the lower tangential line. Since the second dispersion medium does not contain TA crystals and has a low specific gravity, in order to sufficiently mix the second dispersion medium and the replacement slurry, the inlet of the second dispersion medium should be installed below the lower region. Is preferred. Further, since the substitution slurry has a high specific gravity, the substitution slurry outlet is preferably located below the lower region, and is preferably located as far as possible from the introduction port of the second dispersion medium.
The ratio of the introduction flow rate of the second dispersion medium and the extraction flow rate of the second dispersion medium in the replacement slurry is a mass ratio per unit time, and the introduction flow rate of the second dispersion medium: the second dispersion medium in the replacement slurry. It is preferable to set the extraction flow rate of 1: 1 to 1.5: 1 as a guide, and more preferable to set 1.0: 1 to 1.2: 1 as a guide.

前記攪拌装置により下部領域を攪拌し、且つ第二分散媒の導入流量及び置換スラリーの抜き取り流量を調節して、下部領域におけるTA含有量(C)[下部領域の中間位置にて測定する。]を中間部領域におけるTA含有量(C)[中間部領域の中間位置にて測定する。]より高くすることで、中間部領域と下部領域の間に境界領域が形成される。ここで、Cは、通常1〜40質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましい。また、Cは、C以上で、且つ、6〜51質量%が好ましく、10〜45質量%がより好ましい。かかる境界領域の存在により、第一分散媒が境界領域を越えて第二分散媒と混じり合い難い状態となり、結果として高い置換効率を維持できる。高い置換効率を得るためには、下部領域のTA含有量を中間部領域のTA含有量より5質量%以上高くすることが好ましい。また、該境界領域の位置は、第二分散媒の導入流量を増加させるか、または置換スラリーの抜き取り流量を減少させることにより高くすることができる。境界領域の位置を一定の高さ以上に調整することにより、置換効率を保持・向上させることができる。 The lower region is stirred by the stirring device, and the introduction flow rate of the second dispersion medium and the removal flow rate of the replacement slurry are adjusted, and the TA content (C B ) in the lower region [measured at an intermediate position of the lower region. ] TA content (C A ) in the intermediate region [measured at an intermediate position in the intermediate region. ], The boundary region is formed between the intermediate region and the lower region. Here, C A is preferably usually 1 to 40 wt%, more preferably 3 to 20 mass%. C B is C A or more, preferably 6 to 51% by mass, and more preferably 10 to 45% by mass. The presence of such a boundary region makes it difficult for the first dispersion medium to mix with the second dispersion medium beyond the boundary region, and as a result, high replacement efficiency can be maintained. In order to obtain a high substitution efficiency, it is preferable that the TA content in the lower region is 5% by mass or more higher than the TA content in the intermediate region. Further, the position of the boundary region can be increased by increasing the introduction flow rate of the second dispersion medium or decreasing the extraction flow rate of the replacement slurry. By adjusting the position of the boundary region to a certain height or higher, the replacement efficiency can be maintained and improved.

攪拌装置は、実質的に下部領域内を均一化する装置であれば特に制限は無い。種々の攪拌羽根付き攪拌機でも、下部領域に混合流を生ぜしめる外部循環装置を使用しても構わない。攪拌羽根としてはプロペラ翼、タービン翼、パドル翼、ディスクタービン翼、傾斜パドル翼等を例示することができる。外部循環装置を使用する場合、置換塔の外部に循環パイプを設置し、下部領域の内液を抜き取り、循環ポンプを通して下部領域内に戻すことになる。この外部循環の途中に、更に攪拌翼による攪拌装置を介在させることも好ましい。また、攪拌を助勢するため置換塔下部にバッフルを入れることも好ましい。攪拌羽根を有する攪拌機では、酸化反応器や晶析槽のように槽全体を攪拌する必要が無いため、攪拌羽根が二段、三段である必要は無く、また下部領域という一部の領域を攪拌するだけなので強い攪拌動力を必要としない。   The stirring device is not particularly limited as long as it is a device that substantially uniformizes the inside of the lower region. Even with various types of stirrers with stirring blades, an external circulation device that generates a mixed flow in the lower region may be used. Examples of the stirring blade include a propeller blade, a turbine blade, a paddle blade, a disk turbine blade, and an inclined paddle blade. In the case of using an external circulation device, a circulation pipe is installed outside the displacement column, the internal liquid in the lower region is extracted, and returned to the lower region through the circulation pump. It is also preferable that a stirring device with a stirring blade be interposed in the middle of this external circulation. It is also preferable to put a baffle in the lower part of the substitution tower to assist stirring. In a stirrer having a stirring blade, it is not necessary to stir the entire tank as in an oxidation reactor or a crystallization tank. No need for strong stirring power because it only stirs.

本発明において、原スラリーの第一分散媒を第二分散媒に置き換える作用は、境界領域において発現する。より高く且つ安定な置換効率を得るためには、境界領域を安定に形成することが必要になる。この観点から、撹拌装置が攪拌羽根付き攪拌機の場合、例えば攪拌羽根を支えている攪拌軸が、置換塔の上部から境界領域を突き抜けて下部領域まで伸びている状態は好ましくない。このように境界領域に攪拌軸が存在すると、境界領域が不連続になり、攪拌軸の回転の影響、攪拌軸の振動、攪拌軸を介する熱移動の影響、攪拌軸の壁としての影響、更には攪拌軸にTA結晶が付着する影響などのために境界領域が乱され、境界領域を安定化することが困難になる。そのため、境界領域に接することのない、置換塔の下側に設置された攪拌装置で攪拌することや、外部循環装置を使用することが好ましい。   In the present invention, the action of replacing the first dispersion medium of the raw slurry with the second dispersion medium appears in the boundary region. In order to obtain higher and more stable replacement efficiency, it is necessary to form the boundary region stably. From this point of view, when the stirring device is a stirrer equipped with stirring blades, for example, it is not preferable that the stirring shaft supporting the stirring blades extends from the upper part of the substitution tower to the lower region through the boundary region. When the stirring shaft exists in the boundary region in this way, the boundary region becomes discontinuous, and the influence of the rotation of the stirring shaft, the vibration of the stirring shaft, the influence of heat transfer through the stirring shaft, the influence of the stirring shaft as a wall, Since the boundary region is disturbed due to the influence of the TA crystal adhering to the stirring shaft, it becomes difficult to stabilize the boundary region. Therefore, it is preferable to stir with a stirrer installed below the displacement tower and not use the boundary region, or to use an external circulation device.

中間部領域と下部領域に温度差をつけることも、境界領域の形成に有効となる。これは分散媒である酢酸や水は温度が高いほど比重が小さくなるからであり、中間部領域の温度を下部領域より高くすると、境界領域において分散媒の移動が少なくなり、境界領域が安定化する。そこで、中間部領域の温度は、下部領域の温度より3℃以上高いことが好ましく、5℃以上高いことがより好ましく、10℃以上高いことがさらに好ましい。中間部領域の温度は原スラリーの入熱量と第二分散媒の上昇流量分の入熱量により決まり、下部領域の温度は第二分散媒の入熱量と置換塔を沈降するTA結晶の持つ熱量により決まる。   Making a temperature difference between the middle region and the lower region is also effective in forming the boundary region. This is because the specific gravity of acetic acid or water, which is a dispersion medium, becomes smaller as the temperature is higher. If the temperature in the middle region is higher than that in the lower region, the movement of the dispersion medium in the boundary region is reduced and the boundary region is stabilized. To do. Therefore, the temperature of the intermediate region is preferably 3 ° C. or higher, more preferably 5 ° C. or higher, and more preferably 10 ° C. or higher than the temperature of the lower region. The temperature of the intermediate region is determined by the heat input of the raw slurry and the amount of heat input corresponding to the rising flow rate of the second dispersion medium, and the temperature of the lower region is determined by the heat input of the second dispersion medium and the amount of heat of the TA crystal that settles in the substitution tower. Determined.

第二分散媒の導入流量及び置換スラリーの抜き取り流量の調節により、置換スラリーのTA含有量の制御が可能である。これらの流量の調節は、安定運転を行なう上で重要であり、第二分散媒導入流量及び置換スラリー抜き取り流量の調節が、下部領域のTA含有量と中間部領域のTA含有量の相対的関係に影響し、結果として分散媒の置換効率及び置換スラリーの取り扱いの難易に関係する。かかる中間部領域のTA含有量は、置換塔におけるTA結晶の処理量によって決まる。TA結晶の処理量とは、原スラリーとして置換塔に導入されたTA結晶導入量を、置換塔の中間部領域の断面積で除したものである。また、下部領域のTA含有量は、置換塔下部に設置した攪拌装置による攪拌と第二分散媒導入流量及び置換スラリーの抜き取り流量により、均一な含有量のスラリーとして存在し得る範囲で任意に設定できる。   The TA content of the replacement slurry can be controlled by adjusting the introduction flow rate of the second dispersion medium and the extraction flow rate of the replacement slurry. The adjustment of these flow rates is important for stable operation, and the adjustment of the second dispersion medium introduction flow rate and the displacement slurry extraction flow rate is a relative relationship between the TA content in the lower region and the TA content in the intermediate region. As a result, it relates to the replacement efficiency of the dispersion medium and the difficulty of handling the replacement slurry. The TA content in the intermediate region is determined by the amount of TA crystals processed in the substitution tower. The amount of TA crystal treated is obtained by dividing the amount of TA crystal introduced as a raw slurry into the substitution tower by the cross-sectional area of the intermediate region of the substitution tower. In addition, the TA content in the lower region is arbitrarily set within a range where it can exist as a slurry having a uniform content by stirring with a stirrer installed in the lower part of the substitution tower, the second dispersion medium introduction flow rate, and the removal flow rate of the substitution slurry. it can.

本発明に用いる置換塔は、商業規模のTA製造に用いられる装置であり、その内径は1〜7mの範囲[条件(1)]である。置換塔の処理能力は、主として単位断面積当りのTA結晶処理量で決まるため、TA製造設備の生産能力に応じて置換塔の内径を決めればよい。処理能力以上のTA結晶を処理しようとすると、中間部領域におけるTA結晶の自由沈降が阻害され、置換効率が低下する。
置換塔の形状は円筒が好ましく、上鏡部及び下鏡部については、球形、楕円形又は円錐形等を例示することができ、特に下鏡部については下部領域を均一な分散状態にし易い楕円形であることが好ましい。本発明で使用する置換塔は、棚段などを必要としないため、TA結晶の堆積や閉塞の恐れがない。但し、本発明では、必ずしも棚段の設置を否定するわけではない。
なお、置換塔の運転温度は、運転圧力下での各分散媒の沸点以下の温度であればよい。
The substitution tower used in the present invention is an apparatus used for commercial scale TA production, and its inner diameter is in the range of 1 to 7 m [Condition (1)]. Since the processing capacity of the substitution tower is mainly determined by the amount of TA crystal processing per unit cross-sectional area, the inner diameter of the substitution tower may be determined according to the production capacity of the TA production facility. If an attempt is made to process a TA crystal that exceeds the processing capacity, free precipitation of the TA crystal in the intermediate region is hindered, and the replacement efficiency decreases.
The shape of the replacement tower is preferably a cylinder, and the upper mirror part and the lower mirror part can be exemplified by a spherical shape, an elliptical shape, a conical shape, etc. Especially, the lower mirror part is an ellipse that tends to make the lower region uniformly dispersed. The shape is preferred. Since the substitution tower used in the present invention does not require a shelf or the like, there is no risk of TA crystal deposition or blockage. However, in the present invention, the installation of the shelf is not necessarily denied.
In addition, the operation temperature of a substitution tower should just be the temperature below the boiling point of each dispersion medium under operation pressure.

置換塔の中間部領域の高さL(m)は、原スラリーの導入位置(原スラリーの導入口の位置)から境界領域の上面までの距離を意味する。
境界領域を安定にするためには、置換塔内に導入されたTA結晶が自由沈降することが可能な距離を保つことが必要である。そこで、高さL(m)は、置換塔の内径の0.3〜4倍の範囲にする必要があり[条件(2)]、好ましくは置換塔の内径の0.5〜2.2倍である。L(m)が置換塔の内径の0.3倍未満であると、TA結晶が自由沈降できず、さらに原スラリーの導入口から飛び出す原スラリーの勢いで境界領域を乱し、置換効率が低下してしまう傾向にある。一方、L(m)が置換塔の内径の4倍を超えると、置換塔が非常に大きくなるため、実装置化が困難となる。
The height L A (m) of the intermediate region of the substitution tower means a distance from the introduction position of the original slurry (position of the introduction port of the original slurry) to the upper surface of the boundary area.
In order to stabilize the boundary region, it is necessary to maintain a distance at which the TA crystal introduced into the displacement column can freely settle. Therefore, the height L A (m) needs to be in the range of 0.3 to 4 times the inner diameter of the displacement column [Condition (2)], preferably 0.5 to 2.2 times the inner diameter of the displacement column. Is double. If L A (m) is less than 0.3 times the inner diameter of the substitution tower, TA crystals cannot be freely settled, and the boundary region is disturbed by the momentum of the raw slurry that jumps out from the inlet of the raw slurry, and the substitution efficiency is high. It tends to decrease. On the other hand, if L A (m) exceeds 4 times the inner diameter of the substitution tower, the substitution tower becomes very large, making it difficult to make an actual apparatus.

本発明において高さL(m)は、前述の通り、境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの距離に相当するか、または外部循環装置を利用する場合など、攪拌羽根を使用しない場合、境界領域の下面から置換塔の下部タンジェンシャルラインまでの距離に相当する。なお、下部タンジェンシャルラインとは、置換塔の直胴部と下部鏡部の境界線のことを言う。
境界領域を安定にするためには、TA含有量の高い下部領域においてTA結晶が均一に分散した状態を保ちつつ、境界領域が揺らいだり波打たないように維持することが必要である。
そこで、高さL(m)は、置換塔の内径の0.3〜1.5倍の範囲にする必要があり[条件(2)]、好ましくは置換塔の内径の0.5〜1倍の範囲である。高さL(m)が置換塔の内径の0.3倍未満であると、攪拌羽根を使用している場合には攪拌羽根からの吐出流や旋廻流が境界領域に影響を与えて境界領域が乱れてしまうため、置換効率が低下する。また、外部循環装置を使用している場合には、循環ラインの戻り位置を下げる必要が生じ、循環ライン戻り口から循環された吐出流が置換スラリーの抜き取りに悪影響を与えるため、下部領域内のTA含有量を均一に保つことができなくなり、その結果、置換効率が低下する。一方、高さL(m)が置換塔の内径の1.5倍を超えると、下部領域内の攪拌効率が低下して、下部領域内のTA結晶が不均一に分散し、その結果、置換効率が低下する。また、外部循環装置を使用している場合には、置換塔が非常に大きくなり、実装置化が困難となり好ましくない。
In the present invention, as described above, the height L B (m) corresponds to the distance from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirring device, or when the stirring blade is not used, such as when using an external circulation device. This corresponds to the distance from the lower surface of the boundary region to the lower tangential line of the replacement tower. The lower tangential line refers to the boundary line between the straight body portion and the lower mirror portion of the replacement tower.
In order to stabilize the boundary region, it is necessary to maintain the state in which the TA crystal is uniformly dispersed in the lower region having a high TA content, while keeping the boundary region from shaking and undulating.
Therefore, the height L B (m) needs to be in the range of 0.3 to 1.5 times the inner diameter of the replacement column [Condition (2)], preferably 0.5 to 1 of the inner diameter of the replacement column. Double the range. When the height L B (m) is less than 0.3 times the inner diameter of the substitution tower, when a stirring blade is used, the discharge flow or the swirling flow from the stirring blade affects the boundary region and the boundary Since the region is disturbed, the replacement efficiency is lowered. In addition, when an external circulation device is used, it is necessary to lower the return position of the circulation line, and the discharge flow circulated from the circulation line return port adversely affects the extraction of the replacement slurry. The TA content cannot be kept uniform, and as a result, the replacement efficiency decreases. On the other hand, when the height L B (m) exceeds 1.5 times the inner diameter of the displacement column, the stirring efficiency in the lower region is reduced, and TA crystals in the lower region are dispersed unevenly. Replacement efficiency decreases. Further, when an external circulation device is used, the displacement tower becomes very large, and it becomes difficult to make an actual device, which is not preferable.

本発明では、置換塔内部の混合液にて、中間部領域と下部領域との間に、境界領域が発生している。かかる境界領域の位置は、原スラリーの導入流量とTA含有量、第二分散媒の導入流量、並びに置換スラリーの抜き取り流量およびTA含有量によって定まる。
境界領域の高さLは、置換塔の内径、中間部領域と下部領域のTA含有量の差、中間部領域と下部領域の温度差、TA結晶の粒径などにより定まる。高い置換効率を得るためには、適宜前記条件を定めることにより、境界領域の高さLが0.1〜1mの範囲[条件(3)]となるようにする必要がある。
In the present invention, a boundary region is generated between the intermediate region and the lower region in the mixed liquid inside the substitution tower. The position of the boundary region is determined by the introduction flow rate and TA content of the raw slurry, the introduction flow rate of the second dispersion medium, the withdrawal flow rate of the replacement slurry, and the TA content.
The height L of the boundary region is determined by the inner diameter of the substitution tower, the difference in TA content between the middle region and the lower region, the temperature difference between the middle region and the lower region, the grain size of the TA crystal, and the like. In order to obtain high replacement efficiency, it is necessary to set the above conditions appropriately so that the height L of the boundary region is in the range of 0.1 to 1 m [Condition (3)].

本発明は、置換効率を極めて高くするために、境界領域における単位高さ当たりのTA含有量の変化量X(質量%/m)が下記条件(4)を満たすようにする必要がある。
条件(4):15≦X≦500
[式中、Xは、式(C−C)/Lで示される。かかるC、CおよびLは前述の通りである。]
In the present invention, in order to make the replacement efficiency extremely high, it is necessary that the change amount X (mass% / m) of the TA content per unit height in the boundary region satisfies the following condition (4).
Condition (4): 15 ≦ X ≦ 500
[Wherein, X is represented by the formula (C B -C A ) / L. Such C A , C B and L are as described above. ]

Xは、境界領域を挟んで中間部領域のTA含有量と下部領域のTA含有量がどれだけ変化しているかを意味している。Xが15未満であると、極めて高い置換効率を得ることができない。Lの最小値が0.1であり、CとCそれぞれの好ましい範囲を考慮すると、差(C−C)の最大値が50となることから、変化量Xの最大値は、現実的な値である500とした。
Xは、好ましくは16〜500の範囲であり、より好ましくは30〜400の範囲であり、さらに好ましくは30〜200の範囲である。前記の第二分散媒の導入流量および置換スラリーの抜き取り流量を調節することにより、変化量Xを上記の範囲に保つようにすることができる。
X means how much the TA content in the intermediate region and the TA content in the lower region are changed across the boundary region. When X is less than 15, extremely high substitution efficiency cannot be obtained. The minimum value of L is 0.1, and considering the preferable ranges of C A and C B , the maximum value of the difference (C B -C A ) is 50. The realistic value was 500.
X is preferably in the range of 16 to 500, more preferably in the range of 30 to 400, and even more preferably in the range of 30 to 200. By adjusting the introduction flow rate of the second dispersion medium and the extraction flow rate of the replacement slurry, the change amount X can be maintained in the above range.

本発明の置換塔では、該置換塔の下から上に向かって第二分散媒の微弱な流れを設けることが好ましい。これは、第一分散媒が置換塔の下部領域にまで拡散することを防ぐためである。第二分散媒の下から上への流れの速度は、第二分散媒の上昇流量を置換塔の断面積で除した「上昇線速度(空塔基準)」で示される。かかる上昇線速度は、0.01〜1.2m/hであることが好ましく、0.3〜1.2m/hであることがより好ましく、0.6〜1m/hであることがさらに好ましい。   In the substitution tower of the present invention, it is preferable to provide a weak flow of the second dispersion medium from the bottom to the top of the substitution tower. This is to prevent the first dispersion medium from diffusing into the lower region of the substitution tower. The velocity of the flow from the bottom to the top of the second dispersion medium is indicated by “rising linear velocity (empty standard)” obtained by dividing the rising flow rate of the second dispersion medium by the cross-sectional area of the displacement tower. The ascending linear velocity is preferably 0.01 to 1.2 m / h, more preferably 0.3 to 1.2 m / h, and further preferably 0.6 to 1 m / h. .

以下、本発明に用いる装置および分散媒置換方法の一例について、図1〜3を用いて簡潔に説明する。なお、原スラリーは、p−フェニレン化合物の液相酸化反応、または粗テレフタル酸を精製処理して得られたテレフタル酸結晶を含有するスラリーである。   Hereinafter, an example of an apparatus and a dispersion medium replacement method used in the present invention will be briefly described with reference to FIGS. The raw slurry is a slurry containing terephthalic acid crystals obtained by liquid phase oxidation reaction of a p-phenylene compound or purification treatment of crude terephthalic acid.

図1参照:
原スラリー槽8から、原スラリー送液ポンプ12により原スラリー導入口3を経由して原スラリーを置換塔1へ導入する。この際、原スラリー導入口3の先端に位置する分散板4により、原スラリーは置換塔内に散布される。
散布された原スラリーの内、TA結晶は概ね置換塔1の下方へ沈降していき、第一分散媒および微細なTA結晶粒子については、第一分散媒抜き取り口5から抜き取り、第一分散媒槽(溢流分散媒槽)9に溢流する。
図2参照:
分散されたTA結晶は、中間部領域23を自由沈降していき、下部領域24まで沈み、置換塔の下部タンジェンシャルライン付近に設置した攪拌装置13により攪拌される。これにより、下部領域24はTA含有量が均一であり、且つ中間部領域23よりTA含有量が高い状態となる。
図1参照:
第二分散媒は、第二分散媒槽11より第二分散媒送液ポンプ14を経由し、置換塔下部側面の第二分散媒導入口6から導入される。また、下部領域のスラリーを置換スラリー抜き取り口7から抜き取り、抜き取った置換スラリーを置換スラリー槽10へ送る。
図2参照:
以上の操作を実施する際、境界領域25が中間部領域23と下部領域24の間に発現する。この境界領域は、中間部領域23に接する上面26と下部領域24に接する下部端面27が存在し、ある一定範囲の高さLを有している。
See Figure 1:
From the raw slurry tank 8, the raw slurry is introduced into the displacement tower 1 via the raw slurry introduction port 3 by the raw slurry feed pump 12. At this time, the raw slurry is dispersed in the substitution tower by the dispersion plate 4 positioned at the tip of the raw slurry introduction port 3.
Of the dispersed raw slurry, the TA crystals generally settle down below the substitution tower 1, and the first dispersion medium and fine TA crystal particles are extracted from the first dispersion medium outlet 5 and the first dispersion medium is extracted. It overflows into a tank (overflow dispersion medium tank) 9.
See Figure 2:
The dispersed TA crystal settles freely in the intermediate region 23, sinks to the lower region 24, and is stirred by the stirring device 13 installed near the lower tangential line of the substitution tower. As a result, the lower region 24 has a uniform TA content and a higher TA content than the intermediate region 23.
See Figure 1:
The second dispersion medium is introduced from the second dispersion medium tank 11 via the second dispersion medium feed pump 14 and from the second dispersion medium inlet 6 on the lower side surface of the substitution tower. Further, the slurry in the lower region is extracted from the replacement slurry extraction port 7, and the extracted replacement slurry is sent to the replacement slurry tank 10.
See Figure 2:
When performing the above operations, the boundary region 25 appears between the intermediate region 23 and the lower region 24. This boundary region has an upper surface 26 in contact with the intermediate region 23 and a lower end surface 27 in contact with the lower region 24, and has a certain range of height L.

図3参照:
外部循環装置を用いる場合、置換スラリー抜き取り口7から抜き取った置換スラリーを攪拌ポンプ28で循環させて循環ラインの戻り口29より下部領域に置換スラリーを戻す。これにより、下部領域24はTA含有量が均一であり、且つ中間部領域23よりTA含有量が高くなる。この循環する置換スラリーの一部を抜き取って、置換スラリー槽10へ送る。
See Figure 3:
When an external circulation device is used, the replacement slurry extracted from the replacement slurry extraction port 7 is circulated by the agitation pump 28 and returned to the lower region from the return port 29 of the circulation line. Thereby, the TA content in the lower region 24 is uniform, and the TA content is higher than that in the intermediate region 23. A part of the circulating replacement slurry is extracted and sent to the replacement slurry tank 10.

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例で求めた分散媒の置換率は、原スラリー分散媒中に副生成物として含まれる安息香酸量に対する、置換されて第一分散媒抜き取り口5より溢流した分散媒中に含まれる安息香酸量を求めたものである。
また、テレフタル酸の色相値(OD340)の測定は以下の通りに実施した。
<テレフタル酸の色相値(OD340)の測定方法>
以下の仕様の分光光度計を用いて色相値を測定した。
機種:分光光度計U−3010(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)
波長:340nm
セル:石英製、光路長50mm
測定方法:TA結晶3.2gを試料とし、2mol/Lの水酸化カリウム水溶液40mlに溶解し、得られる溶液をセルに入れて340nmにおける吸光度を測定する。但し、試料の溶解時に沈殿がある場合は、遠心分離にて沈降させ、上澄み液をセルに入れて吸光度を測定する。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited at all by these examples. In addition, the substitution rate of the dispersion medium determined in the following examples is the amount of benzoic acid contained as a by-product in the raw slurry dispersion medium, in the dispersion medium that has been substituted and overflowed from the first dispersion medium outlet 5. Is the amount of benzoic acid contained in.
Moreover, the hue value (OD 340 ) of terephthalic acid was measured as follows.
<Measuring method of hue value (OD 340 ) of terephthalic acid>
Hue values were measured using a spectrophotometer with the following specifications.
Model: Spectrophotometer U-3010 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation)
Wavelength: 340nm
Cell: Quartz, optical path length 50mm
Measurement method: Using 3.2 g of TA crystal as a sample, dissolve in 40 ml of 2 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, put the resulting solution in a cell, and measure the absorbance at 340 nm. However, if there is a precipitate when the sample is dissolved, it is precipitated by centrifugation, and the supernatant is put into a cell and the absorbance is measured.

(製造例1)
含水酢酸中、p−キシレンをコバルト、マンガンおよび臭素からなる触媒の存在下、空気により液相酸化反応(反応温度200℃、反応圧力16気圧)させて粗TAスラリー(TA含有量34質量%、第一分散媒である含水酢酸の水分濃度11質量%)を得、得られた粗TAスラリーを、直列に連結された晶析槽へ導いて順次放圧し、190℃まで冷却してから原スラリー槽8に供給した。
(Production Example 1)
In hydrous acetic acid, p-xylene was subjected to a liquid phase oxidation reaction (reaction temperature 200 ° C., reaction pressure 16 atm) with air in the presence of a catalyst composed of cobalt, manganese and bromine to obtain a crude TA slurry (TA content 34 mass%, Water concentration of 11% by mass of hydrous acetic acid as the first dispersion medium), and the obtained crude TA slurry was led to a crystallization tank connected in series and released in order, cooled to 190 ° C. and then the raw slurry The tank 8 was supplied.

(実施例1)
図1の設備を用い、垂直方向に長い構造をしている内径1.5mのチタン製筒状塔を置換塔1とした。
第二分散媒としての水を、第二分散媒送液ポンプ14を用いて置換塔の下部領域へ導入した。その途中、熱交換器15で160℃に加熱した。置換塔1を満液状態にして、第一分散媒抜き取り口5より水を溢流させ、同時に攪拌装置13を作動させた。
次に、原スラリー送液ポンプ12を用いて、製造例1で製造した原スラリーの導入を開始した。この際、原スラリーは、熱交換器17により190℃に加熱してから置換塔1へ導入した。置換塔1の下方に、TA含有量の高い下部領域24が形成されたのを確認してから、置換スラリーの抜き取りを開始した。
Example 1
A titanium cylindrical tower having an inner diameter of 1.5 m and having a long structure in the vertical direction was used as the replacement tower 1 using the equipment shown in FIG.
Water as the second dispersion medium was introduced into the lower region of the substitution tower using the second dispersion medium feed pump 14. In the middle, the heat exchanger 15 heated to 160 ° C. The substitution tower 1 was filled, water was overflowed from the first dispersion medium outlet 5, and at the same time, the stirring device 13 was operated.
Next, introduction of the raw slurry produced in Production Example 1 was started using the raw slurry feed pump 12. At this time, the raw slurry was heated to 190 ° C. by the heat exchanger 17 and then introduced into the substitution tower 1. After confirming that the lower region 24 having a high TA content was formed below the substitution tower 1, extraction of the substitution slurry was started.

各導入流量および抜き取り流量は以下の通りとした。
原スラリーの導入流量 :13.90t/h
第二分散媒の導入流量 : 9.93t/h
第一分散媒の抜き取り流量 :10.40t/h
置換スラリーの抜き取り流量:13.42t/h
Each introduction flow rate and withdrawal flow rate were as follows.
Introduction flow rate of raw slurry: 13.90 t / h
Introduction flow rate of second dispersion medium: 9.93 t / h
Extraction flow rate of the first dispersion medium: 10.40 t / h
Removal flow rate of displacement slurry: 13.42 t / h

この時、原スラリーのTA含有量は34.1質量%であり、置換スラリーのTA含有量は33.6質量%であり、置換塔内部の分散媒の上昇線速度は0.63m/hであった。
置換塔内の垂直方向の温度分布及び置換塔内液のサンプリングの結果により確認したところ、中間部領域の高さLは3m、境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さLは0.9m、境界領域の高さLは0.3mであった。また、中間部領域のTA含有量Cは7.9質量%であり、温度は169〜185℃(中間位置:180℃)であり、下部領域のTA含有量Cは33.6質量%であり、温度は163℃であった。差(C−C)は25.7(質量%)であり、境界領域における変化量X(質量%/m)は86であった。
At this time, the TA content of the raw slurry is 34.1% by mass, the TA content of the replacement slurry is 33.6% by mass, and the rising linear velocity of the dispersion medium inside the replacement column is 0.63 m / h. there were.
Was confirmed by the results of the sampling in the vertical direction temperature distribution and replacement tower fluid in the substitution tower, the height L A of the intermediate region is 3m, the height L B from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirrer Was 0.9 m, and the height L of the boundary region was 0.3 m. Moreover, the TA content C A of the intermediate region is 7.9 wt%, the temperature is from 169 to 185 ° C. (intermediate position: 180 ° C.) are, TA content of the lower region C B 33.6 wt% The temperature was 163 ° C. The difference (C B -C A ) was 25.7 (mass%), and the change amount X (mass% / m) in the boundary region was 86.

10時間運転を行ない、置換塔1に導入した原スラリーの分散媒中の安息香酸濃度と第一分散媒槽(溢流分散媒槽)9内の分散媒中の安息香酸濃度を分析し、分散媒の置換率を求めた。また、置換スラリーは晶析工程を経て遠心分離機やロータリーバキュームフィルター等を用いる固液分離工程に送られ、TAのウェットケーキと母液に分離され、該ウェットケーキを乾燥してTA結晶を得た後、色相値を測定した。結果を表1に示す。   Run for 10 hours, analyze the concentration of benzoic acid in the dispersion medium of the raw slurry introduced into the substitution tower 1 and the concentration of benzoic acid in the dispersion medium in the first dispersion medium tank (overflow dispersion medium tank) 9 The substitution rate of the medium was determined. The replacement slurry is sent to a solid-liquid separation process using a centrifuge, a rotary vacuum filter, etc. through a crystallization process, separated into a TA wet cake and a mother liquor, and the wet cake is dried to obtain TA crystals. Thereafter, the hue value was measured. The results are shown in Table 1.

<表1>
経過時間(h) 置換率(%) 色相値
4 95.6
6 95.8
8 95.9
10 95.7 1.20
<Table 1>
Elapsed time (h) Replacement rate (%) Hue value
4 95.6
6 95.8
8 95.9
10 95.7 1.20

(実施例2)
実施例1において、各導入流量および抜き取り流量を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実験を行なった。
原スラリーの導入流量 :14.19t/h
第二分散媒の導入流量 : 6.58t/h
第一分散媒の抜き取り流量 :10.71t/h
置換スラリーの抜き取り流量:10.06t/h
(Example 2)
In Example 1, the experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that each introduction flow rate and extraction flow rate were changed as follows.
Introduction flow rate of raw slurry: 14.19 t / h
Introduction flow rate of second dispersion medium: 6.58 t / h
Extraction flow rate of the first dispersion medium: 10.71 t / h
Extraction flow rate of displacement slurry: 10.06 t / h

この時、原スラリーのTA含有量は33.5質量%であり、置換スラリーのTA含有量は45.0質量%であり、置換塔内部の分散媒の上昇線速度は0.66m/hであった。
置換塔内の垂直方向の温度分布及び置換塔内液のサンプリングの結果により確認したところ、中間部領域の高さLは3m、境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さLは0.9m、境界領域の高さLは0.25mであった。また、中間部領域のTA含有量Cは7.8質量%であり、温度は173〜185℃(中間位置:181℃)であり、下部領域のTA含有量Cは45.0質量%であり、温度は165℃であった。差(C−C)は37.2(質量%)であり、境界領域における変化量X(質量%/m)は149であった。
At this time, the TA content of the raw slurry is 33.5% by mass, the TA content of the substitution slurry is 45.0% by mass, and the rising linear velocity of the dispersion medium inside the substitution column is 0.66 m / h. there were.
Was confirmed by the results of the sampling in the vertical direction temperature distribution and replacement tower fluid in the substitution tower, the height L A of the intermediate region is 3m, the height L B from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirrer Was 0.9 m, and the height L of the boundary region was 0.25 m. Also, a TA content C A 7.8 wt% of the intermediate region, the temperature is 173 to 185 ° C. (intermediate position: 181 ° C.) a and, TA content of the lower region C B 45.0 wt% The temperature was 165 ° C. The difference (C B -C A ) was 37.2 (mass%), and the change amount X (mass% / m) in the boundary region was 149.

10時間運転を行ない、置換塔1に導入した原スラリーの分散媒中の安息香酸濃度と第一分散媒槽(溢流分散媒槽)9内の分散媒中の安息香酸濃度を分析し、分散媒の置換率を求めた。実施例1と同様にしてTA結晶を得た後、色相値を測定した。結果を表2に示す。   Run for 10 hours, analyze the concentration of benzoic acid in the dispersion medium of the raw slurry introduced into the substitution tower 1 and the concentration of benzoic acid in the dispersion medium in the first dispersion medium tank (overflow dispersion medium tank) 9 The substitution rate of the medium was determined. After obtaining TA crystals in the same manner as in Example 1, the hue value was measured. The results are shown in Table 2.

<表2>
経過時間(h) 置換率(%) 色相値
4 98.3
6 98.0
8 98.2
10 98.1 1.08
<Table 2>
Elapsed time (h) Replacement rate (%) Hue value
4 98.3
6 98.0
8 98.2
10 98.1 1.08

(実施例3)
実施例1において、各導入流量および抜き取り流量を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実験を行なった。
原スラリーの導入流量 :14.00t/h
第二分散媒の導入流量 :20.91t/h
第一分散媒の抜き取り流量 :10.49t/h
置換スラリーの抜き取り流量:24.42t/h
(Example 3)
In Example 1, the experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that each introduction flow rate and extraction flow rate were changed as follows.
Introduction flow rate of raw slurry: 14.00 t / h
Introduction flow rate of second dispersion medium: 20.91 t / h
Extraction flow rate of the first dispersion medium: 10.49 t / h
Removal flow rate of displacement slurry: 24.42 t / h

この時、原スラリーのTA含有量は34.0質量%であり、置換スラリーのTA含有量は18.6質量%であり、置換塔内部の分散媒の上昇線速度は0.64m/hであった。
置換塔内の垂直方向の温度分布及び置換塔内液のサンプリングの結果により確認したところ、中間部領域の高さLは3m、境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さLは0.9m、境界領域の高さLは0.3mであった。また、中間部領域のTA含有量Cは8.0質量%であり、温度は164〜185℃(中間位置:179℃)であり、下部領域のTA含有量Cは18.6質量%であり、温度は161℃であった。差(C−C)は10.6(質量%)であり、境界領域における変化量X(質量%/m)は35であった。
At this time, the TA content of the raw slurry is 34.0% by mass, the TA content of the replacement slurry is 18.6% by mass, and the rising linear velocity of the dispersion medium inside the replacement column is 0.64 m / h. there were.
Was confirmed by the results of the sampling in the vertical direction temperature distribution and replacement tower fluid in the substitution tower, the height L A of the intermediate region is 3m, the height L B from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirrer Was 0.9 m, and the height L of the boundary region was 0.3 m. Also, a TA content C A 8.0 wt% of the intermediate region, the temperature is one hundred and sixty-four to one hundred and eighty-five ° C. (intermediate position: 179 ° C.) a and, TA content of the lower region C B 18.6 wt% The temperature was 161 ° C. The difference (C B -C A ) was 10.6 (mass%), and the change amount X (mass% / m) in the boundary region was 35.

10時間運転を行ない、置換塔1に導入した原スラリーの分散媒中の安息香酸濃度と第一分散媒槽(溢流分散媒槽)9内の分散媒中の安息香酸濃度を分析し、分散媒の置換率を求めた。実施例1と同様にしてTA結晶を得た後、色相値を測定した。結果を表3に示す。   Run for 10 hours, analyze the concentration of benzoic acid in the dispersion medium of the raw slurry introduced into the substitution tower 1 and the concentration of benzoic acid in the dispersion medium in the first dispersion medium tank (overflow dispersion medium tank) 9 The substitution rate of the medium was determined. After obtaining TA crystals in the same manner as in Example 1, the hue value was measured. The results are shown in Table 3.

<表3>
経過時間(h) 置換率(%) 色相値
4 94.6
6 94.9
8 94.7
10 94.8 1.31
<Table 3>
Elapsed time (h) Replacement rate (%) Hue value
4 94.6
6 94.9
8 94.7
10 94.8 1.31

(実施例4)
実施例1において、各導入流量および抜き取り流量を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実験を行なった。
原スラリーの導入流量 :13.98t/h
第二分散媒の導入流量 :28.23t/h
第一分散媒の抜き取り流量 :10.49t/h
置換スラリーの抜き取り流量:31.72t/h
Example 4
In Example 1, the experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that each introduction flow rate and extraction flow rate were changed as follows.
Introduction flow rate of raw slurry: 13.98 t / h
Introduction flow rate of second dispersion medium: 28.23 t / h
Extraction flow rate of the first dispersion medium: 10.49 t / h
Extraction flow rate of displacement slurry: 31.72 t / h

この時、原スラリーのTA含有量は33.8質量%であり、置換スラリーのTA含有量は14.2質量%であり、置換塔内部の分散媒の上昇線速度は0.63m/hであった。
置換塔内の垂直方向の温度分布及び置換塔内液のサンプリングの結果により確認したところ、中間部領域の高さLは3m、境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さLは0.9m、境界領域の高さLは0.35mであった。また、中間部領域のTA含有量Cは8.0質量%であり、温度は164〜185℃(中間位置:179℃)であり、下部領域のTA含有量Cは14.2質量%であり、温度は161℃であった。差(C−C)は6.2(質量%)であり、境界領域における変化量X(質量%/m)は18であった。
At this time, the TA content of the raw slurry is 33.8% by mass, the TA content of the replacement slurry is 14.2% by mass, and the rising linear velocity of the dispersion medium inside the replacement column is 0.63 m / h. there were.
Was confirmed by the results of the sampling in the vertical direction temperature distribution and replacement tower fluid in the substitution tower, the height L A of the intermediate region is 3m, the height L B from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirrer Was 0.9 m, and the height L of the boundary region was 0.35 m. Also, a TA content C A 8.0 wt% of the intermediate region, the temperature is one hundred and sixty-four to one hundred and eighty-five ° C. (intermediate position: 179 ° C.) a and, TA content of the lower region C B 14.2 wt% The temperature was 161 ° C. The difference (C B -C A ) was 6.2 (mass%), and the amount of change X (mass% / m) in the boundary region was 18.

10時間運転を行ない、置換塔1に導入した原スラリーの分散媒中の安息香酸濃度と第一分散媒槽(溢流分散媒槽)9内の分散媒中の安息香酸濃度を分析し、分散媒の置換率を求めた。実施例1と同様にしてTA結晶を得た後、色相値を測定した。結果を表4に示す。   Run for 10 hours, analyze the concentration of benzoic acid in the dispersion medium of the raw slurry introduced into the substitution tower 1 and the concentration of benzoic acid in the dispersion medium in the first dispersion medium tank (overflow dispersion medium tank) 9 The substitution rate of the medium was determined. After obtaining TA crystals in the same manner as in Example 1, the hue value was measured. The results are shown in Table 4.

<表4>
経過時間(h) 置換率(%) 色相値
4 93.6
6 93.4
8 93.7
10 93.8 1.42
<Table 4>
Elapsed time (h) Replacement rate (%) Hue value
4 93.6
6 93.4
8 93.7
10 93.8 1.42

(比較例1)
実施例1において、各導入流量および抜き取り流量を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実験を行なった。
原スラリーの導入流量 :14.04t/h
第二分散媒の導入流量 :32.18t/h
第一分散媒の抜き取り流量 :10.53t/h
置換スラリーの抜き取り流量:35.68t/h
(Comparative Example 1)
In Example 1, the experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that each introduction flow rate and extraction flow rate were changed as follows.
Introduction flow rate of raw slurry: 14.04 t / h
Introduction flow rate of second dispersion medium: 32.18 t / h
Extraction flow rate of the first dispersion medium: 10.53 t / h
Removal flow rate of displacement slurry: 35.68 t / h

この時、原スラリーのTA含有量は33.7質量%であり、置換スラリーのTA含有量は12.6質量%であり、置換塔内部の分散媒の上昇線速度は0.63m/hであった。
置換塔内の垂直方向の温度分布及び置換塔内液のサンプリングの結果により確認したところ、中間部領域の高さLは3m、境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さLは0.9m、境界領域の高さLは0.35mであった。また、中間部領域のTA含有量Cは7.9質量%であり、温度は161〜185℃(中間位置:177℃)であり、下部領域のTA含有量Cは12.6質量%であり、温度は160℃であった。差(C−C)は4.7(質量%)であり、境界領域における変化量X(質量%/m)は13であった。
At this time, the TA content of the raw slurry is 33.7% by mass, the TA content of the replacement slurry is 12.6% by mass, and the rising linear velocity of the dispersion medium inside the replacement column is 0.63 m / h. there were.
Was confirmed by the results of the sampling in the vertical direction temperature distribution and replacement tower fluid in the substitution tower, the height L A of the intermediate region is 3m, the height L B from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirrer Was 0.9 m, and the height L of the boundary region was 0.35 m. Also, a TA content C A 7.9 wt% of the intermediate region, the temperature is 161-185 ° C. (intermediate position: 177 ° C.) a and, TA content of the lower region C B 12.6 wt% The temperature was 160 ° C. The difference (C B -C A ) was 4.7 (mass%), and the amount of change X (mass% / m) in the boundary region was 13.

10時間運転を行ない、置換塔1に導入した原スラリーの分散媒中の安息香酸濃度と第一分散媒槽(溢流分散媒槽)9内の分散媒中の安息香酸濃度を分析し、分散媒の置換率を求めた。実施例1と同様にしてTA結晶を得た後、色相値を測定した。結果を表5に示す。   Run for 10 hours, analyze the concentration of benzoic acid in the dispersion medium of the raw slurry introduced into the substitution tower 1 and the concentration of benzoic acid in the dispersion medium in the first dispersion medium tank (overflow dispersion medium tank) 9 The substitution rate of the medium was determined. After obtaining TA crystals in the same manner as in Example 1, the hue value was measured. The results are shown in Table 5.

<表5>
経過時間(h) 置換率(%) 色相値
4 90.8
6 90.1
8 89.9
10 90.4 1.75
<Table 5>
Elapsed time (h) Replacement rate (%) Hue value
4 90.8
6 90.1
8 89.9
10 90.4 1.75

(製造例2)
含水酢酸中、p−キシレンをコバルト、マンガンおよび臭素からなる触媒の存在下、空気により液相酸化反応(反応温度200℃、反応圧力16気圧)させて得た粗TAスラリーを晶析し、固液分離した後乾燥して粗TA結晶を得、得られた粗TA結晶を水溶媒に加熱溶解して接触水素化反応を行い、こうして得られた原スラリーを、直列に連結された晶析槽へ導いて順次放圧し、160℃まで冷却してから原スラリー槽8に供給した。
(Production Example 2)
A crude TA slurry obtained by subjecting p-xylene to a liquid phase oxidation reaction with air (reaction temperature 200 ° C., reaction pressure 16 atm) in water-containing acetic acid in the presence of a catalyst composed of cobalt, manganese and bromine was crystallized, and solidified. Liquid TA is separated and dried to obtain crude TA crystals. The obtained crude TA crystals are heated and dissolved in an aqueous solvent to perform a catalytic hydrogenation reaction, and the raw slurry thus obtained is connected to a crystallization tank connected in series. Then, the pressure was released successively, cooled to 160 ° C., and supplied to the raw slurry tank 8.

(実施例5)
図1の設備を用い、垂直方向に長い構造をしている内径5mのSUS316製筒状塔を置換塔1とした。
第二分散媒としての水を、第二分散媒送液ポンプ14を用いて置換塔の下部領域へ導入した。その途中、熱交換器15で100℃に加熱した。置換塔1を満液状態にして、第一分散媒抜き取り口5より水を溢流させ、同時に攪拌装置13を起動させた。次に原スラリー送液ポンプ12を用いて、原スラリーの導入を開始した。この際、原スラリーは、熱交換器17により160℃に加熱してから置換塔1へ導入した。置換塔1の下方に、TA含有量の高い下部領域24が形成されたのを確認してから、置換スラリーの抜き取りを開始した。
(Example 5)
Using the equipment shown in FIG. 1, a cylindrical column made of SUS316 having an inner diameter of 5 m and having a long structure in the vertical direction was used as the replacement column 1.
Water as the second dispersion medium was introduced into the lower region of the substitution tower using the second dispersion medium feed pump 14. In the middle, the heat exchanger 15 heated to 100 ° C. The substitution tower 1 was filled, water was overflowed from the first dispersion medium outlet 5, and the stirring device 13 was started at the same time. Next, introduction of the raw slurry was started using the raw slurry feed pump 12. At this time, the raw slurry was heated to 160 ° C. by the heat exchanger 17 and then introduced into the substitution tower 1. After confirming that the lower region 24 having a high TA content was formed below the substitution tower 1, extraction of the substitution slurry was started.

各導入流量および抜き取り流量は以下の通りとした。
原スラリーの導入流量 :109.9t/h
第二分散媒の導入流量 : 80.6t/h
第一分散媒の抜き取り流量 : 79.4t/h
置換スラリーの抜き取り流量:111.0t/h
Each introduction flow rate and withdrawal flow rate were as follows.
Introduction flow rate of raw slurry: 109.9 t / h
Introduction flow rate of second dispersion medium: 80.6 t / h
Extraction flow rate of first dispersion medium: 79.4 t / h
Removal flow rate of displacement slurry: 111.0 t / h

この時、原スラリーのTA含有量は32.7質量%であり、置換スラリーのTA含有量は32.1質量%であり、置換塔内部の分散媒の上昇線速度は0.39m/hであった。
置換塔内の垂直方向の温度分布及び置換塔内液のサンプリングの結果により確認したところ、中間部領域の高さLは5.3m、境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さLは2.5m、境界領域の高さLは0.7mであった。また、中間部領域のTA含有量Cは8.0質量%であり、温度は105〜155℃(中間位置:150℃)であり、下部領域のTA含有量Cは32.1質量%であり、温度は103℃であった。差(C−C)は24.1(質量%)であり、境界領域における変化量X(質量%/m)は34であった。
At this time, the TA content of the raw slurry is 32.7% by mass, the TA content of the replacement slurry is 32.1% by mass, and the rising linear velocity of the dispersion medium inside the replacement column is 0.39 m / h. there were.
Was confirmed by the results of sampling of the temperature distribution and replacement tower fluid in the vertical direction in the substitution tower, the height of the height L A of the intermediate region 5.3 m, from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirrer L B is 2.5 m, the height L of the boundary region was 0.7 m. Moreover, the TA content C A of the intermediate region is 8.0 wt%, the temperature is from 105 to 155 ° C. (intermediate position: 0.99 ° C.) are, TA content of the lower region C B 32.1 wt% And the temperature was 103 ° C. The difference (C B -C A ) was 24.1 (mass%), and the amount of change X (mass% / m) in the boundary region was 34.

10時間運転を行ない、置換塔1に導入した原スラリーの分散媒中の安息香酸濃度と第一分散媒槽(溢流分散媒槽)9内の分散媒中の安息香酸濃度を分析し、分散媒の置換率を求めた。実施例1と同様にしてTA結晶を得た後、色相値を測定した。結果を表6に示す。   Run for 10 hours, analyze the concentration of benzoic acid in the dispersion medium of the raw slurry introduced into the substitution tower 1 and the concentration of benzoic acid in the dispersion medium in the first dispersion medium tank (overflow dispersion medium tank) 9 The substitution rate of the medium was determined. After obtaining TA crystals in the same manner as in Example 1, the hue value was measured. The results are shown in Table 6.

<表6>
経過時間(h) 置換率(%) 色相値
4 96.3
6 96.7
8 96.4
10 96.5 0.125
<Table 6>
Elapsed time (h) Replacement rate (%) Hue value
4 96.3
6 96.7
8 96.4
10 96.5 0.125

(比較例2)
実施例5において、各導入流量および抜き取り流量を以下のように変更した以外は実施例5と同様に実験を行なった。
原スラリーの導入流量 :110.0t/h
第二分散媒の導入流量 :130.3t/h
第一分散媒の抜き取り流量 : 79.6t/h
置換スラリーの抜き取り流量:160.7t/h
(Comparative Example 2)
In Example 5, the experiment was performed in the same manner as in Example 5 except that the introduction flow rate and the extraction flow rate were changed as follows.
Introduction flow rate of raw slurry: 110.0 t / h
Introduction flow rate of second dispersion medium: 130.3 t / h
Extraction flow rate of first dispersion medium: 79.6 t / h
Removal flow rate of displacement slurry: 160.7 t / h

この時、原スラリーのTA含有量は32.7質量%であり、置換スラリーのTA含有量は22.2質量%であり、置換塔内部の分散媒の上昇線速度は0.40m/hであった。
置換塔内の垂直方向の温度分布及び置換塔内液のサンプリングの結果により確認したところ、中間部領域の高さLは5.2m、境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さLは2.3m、境界領域の高さLは1.0mであった。また、中間部領域のTA含有量Cは8.0質量%であり、温度は103〜155℃(中間位置:148℃)であり、下部領域のTA含有量Cは22.2質量%であり、温度は102℃であった。差(C−C)は14.2(質量%)であり、境界領域における変化量X(質量%/m)は14であった。
At this time, the TA content of the raw slurry is 32.7% by mass, the TA content of the substitution slurry is 22.2% by mass, and the rising linear velocity of the dispersion medium inside the substitution column is 0.40 m / h. there were.
Was confirmed by the results of sampling of the temperature distribution and replacement tower fluid in the vertical direction in the substitution tower, the height of the height L A of the intermediate region 5.2 m, from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirrer L B is 2.3 m, the height L of the boundary region was 1.0 m. Also, a TA content C A 8.0 wt% of the intermediate region, the temperature is 103-155 ° C. (intermediate position: 148 ° C.) a and, TA content of the lower region C B 22.2 wt% And the temperature was 102 ° C. The difference (C B -C A ) was 14.2 (mass%), and the amount of change X (mass% / m) in the boundary region was 14.

10時間運転を行ない、置換塔1に導入した原スラリーの分散媒中の安息香酸濃度と第一分散媒槽(溢流分散媒槽)9内の分散媒中の安息香酸濃度を分析し、分散媒の置換率を求めた。実施例1と同様にしてTA結晶を得た後、色相値を測定した。結果を表7に示す。   Run for 10 hours, analyze the concentration of benzoic acid in the dispersion medium of the raw slurry introduced into the substitution tower 1 and the concentration of benzoic acid in the dispersion medium in the first dispersion medium tank (overflow dispersion medium tank) 9 The substitution rate of the medium was determined. After obtaining TA crystals in the same manner as in Example 1, the hue value was measured. The results are shown in Table 7.

<表7>
経過時間(h) 置換率(%) 色相値
4 91.5
6 90.9
8 91.6
10 91.1 0.139
<Table 7>
Elapsed time (h) Replacement rate (%) Hue value
4 91.5
6 90.9
8 91.6
10 91.1 0.139

(実施例6)
図4の設備を用い、原スラリー導入口を、複数個のスラリー導入口が設けられている分散用リング30に変更し、攪拌軸が塔上部から塔下部へ伸びていること、並びに各導入流量および抜き取り流量を以下のように変更した以外は、実施例1と同様に実験を行なった。
原スラリーの導入流量 :13.89t/h
第二分散媒の導入流量 : 9.89t/h
第一分散媒の抜き取り流量 :10.39t/h
置換スラリーの抜き取り流量:13.39t/h
(Example 6)
Using the equipment shown in FIG. 4, the raw slurry inlet is changed to a dispersion ring 30 provided with a plurality of slurry inlets, the stirring shaft extends from the upper part of the tower to the lower part of the tower, and each introduction flow rate. The experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the extraction flow rate was changed as follows.
Introduction flow rate of raw slurry: 13.89 t / h
Introduction flow rate of second dispersion medium: 9.89 t / h
Extraction flow rate of the first dispersion medium: 10.39 t / h
Removal flow rate of displacement slurry: 13.39 t / h

この時、原スラリーのTA含有量は33.9質量%であり、置換スラリーのTA含有量は33.5質量%であり、置換塔内部の分散媒の上昇線速度は0.62m/hであった。
置換塔内の垂直方向の温度分布及び置換塔内液のサンプリングの結果により確認したところ、中間部領域の高さLは3m、境界領域の下面から置換塔の下部タンジェンシャルラインまでの高さLは0.9m、境界領域の高さLは0.3mであった。また、中間部領域のTA含有量Cは7.8質量%であり、温度は169〜185℃(中間位置:179℃)であり、下部領域のTA含有量Cは33.5質量%であり、温度は163℃であった。差(C−C)は25.7(質量%)であり、境界領域における変化量X(質量%/m)は86であった。
At this time, the TA content of the raw slurry is 33.9% by mass, the TA content of the replacement slurry is 33.5% by mass, and the rising linear velocity of the dispersion medium inside the replacement tower is 0.62 m / h. there were.
Was confirmed by the results of sampling of the temperature distribution and replacement tower fluid in the vertical direction in the substitution tower, the height of the height L A is 3m middle region, from the lower surface of the boundary region to the lower tangential line of the replacement column L B is 0.9 m, the height L of the boundary region was 0.3 m. Also, a TA content C A 7.8 wt% of the intermediate region, the temperature is from 169 to 185 ° C. (intermediate position: 179 ° C.) a and, TA content of the lower region C B 33.5 wt% The temperature was 163 ° C. The difference (C B -C A ) was 25.7 (mass%), and the change amount X (mass% / m) in the boundary region was 86.

10時間運転を行ない、置換塔1に導入した原スラリーの分散媒中の安息香酸濃度と第一分散媒槽(溢流分散媒槽)9内の分散媒中の安息香酸濃度を分析し、分散媒の置換率を求めた。実施例1と同様にしてTA結晶を得た後、色相値を測定した。結果を表8に示す。   Run for 10 hours, analyze the concentration of benzoic acid in the dispersion medium of the raw slurry introduced into the substitution tower 1 and the concentration of benzoic acid in the dispersion medium in the first dispersion medium tank (overflow dispersion medium tank) 9 The substitution rate of the medium was determined. After obtaining TA crystals in the same manner as in Example 1, the hue value was measured. The results are shown in Table 8.

<表8>
経過時間(h) 置換率(%) 色相値
4 93.5
6 93.2
8 93.4
10 93.8 1.44
<Table 8>
Elapsed time (h) Replacement rate (%) Hue value
4 93.5
6 93.2
8 93.4
10 93.8 1.44

表1〜4、6、8より、本発明の方法に従った場合、第一分散媒を高い置換効率で第二分散媒に置換できており、そのため、最終的に得られるテレフタル酸結晶も高純度となり、色相値が低く、テレフタル酸が黄変するのを抑制できた。一方、表5より、境界領域におけるTA含有量の変化率X(質量%/m)が15未満となると、置換率が低くなり、色相値が高くなることがわかる。また、表7では、表6と比較すると、置換率が低下し、色相値が高くなることがわかる。   From Tables 1-4, 6, and 8, when the method of the present invention is followed, the first dispersion medium can be replaced with the second dispersion medium with high substitution efficiency, and therefore the terephthalic acid crystals finally obtained are also high. The purity was low, the hue value was low, and yellowing of terephthalic acid could be suppressed. On the other hand, it can be seen from Table 5 that when the TA content change rate X (mass% / m) in the boundary region is less than 15, the substitution rate decreases and the hue value increases. Also, in Table 7, it can be seen that the substitution rate decreases and the hue value increases as compared with Table 6.

本発明における置換塔の一例。An example of the substitution tower in this invention. 置換塔内の上部領域、中間部領域、境界領域および下部領域、そして攪拌装置の位置関係の一例。An example of the positional relationship of the upper area | region in a displacement tower, an intermediate | middle part area | region, a boundary area | region, a lower area | region, and a stirring apparatus. 攪拌が外部循環方式である置換塔の一例であり、境界領域の下部端面と下部タンジェンシャルラインとの位置関係の一例。It is an example of the substitution tower whose stirring is an external circulation system, and is an example of the positional relationship between the lower end face of the boundary region and the lower tangential line. 攪拌装置の攪拌軸が境界領域に接触している置換塔の一例。An example of the substitution tower in which the stirring shaft of the stirring device is in contact with the boundary region.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・置換塔
2・・・・原スラリー受入れ口
3・・・・原スラリー導入口
4・・・・分散板
5・・・・第一分散媒抜き取り口
6・・・・第二分散媒導入口
7・・・・置換スラリー抜き取り口
8・・・・原スラリー槽
9・・・・第一分散媒槽(溢流分散媒槽)
10・・・置換スラリー槽
11・・・第二分散媒槽
12・・・原スラリー送液ポンプ
13・・・攪拌装置
14・・・第二分散媒送液ポンプ
15・・・熱交換器
16・・・オンライン密度計
17・・・熱交換器
18・・・上部領域
19・・・中間部領域
20・・・下部領域
21・・・境界領域の中間位置
22・・・上部領域
23・・・中間部領域
24・・・下部領域
25・・・境界領域
26・・・境界領域の上面
27・・・境界領域の下面
28・・・攪拌ポンプ
29・・・循環ライン戻り口
30・・・原スラリー導入口(分散用リング)
D・・・・置換塔の内径
・・・・中間部領域の高さ
L・・・・境界領域の高さ
・・・・境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さ、または攪拌羽根を使用しない場合、境界領域の下面から置換塔の下部タンジェンシャルラインまでの高さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Replacement tower 2 ... Original slurry receiving port 3 ... Original slurry introduction port 4 ... Dispersion plate 5 ... First dispersion medium removal port 6 ... Second Dispersion medium introduction port 7 ... Replacement slurry extraction port 8 ... Original slurry tank 9 ... First dispersion medium tank (overflow dispersion medium tank)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Replacement slurry tank 11 ... Second dispersion medium tank 12 ... Raw slurry liquid feed pump 13 ... Stirrer 14 ... Second dispersion medium liquid feed pump 15 ... Heat exchanger 16 ... On-line density meter 17 ... Heat exchanger 18 ... Upper region 19 ... Intermediate region 20 ... Lower region 21 ... Intermediate position 22 of boundary region ... Upper region 23 ... Intermediate region 24 ... lower region 25 ... boundary region 26 ... upper surface 27 of boundary region ... lower surface 28 of boundary region ... stirring pump 29 ... circulation line return port 30 ... Raw slurry inlet (dispersing ring)
D ··· Inner diameter L of displacement column A ··· Height L of intermediate region ··· Height L of boundary region B ··· Height from bottom surface of boundary region to stirring blade of stirring device Or the height from the lower surface of the boundary area to the lower tangential line of the displacement tower when no stirring blade is used

Claims (7)

第一分散媒およびテレフタル酸結晶を含有するスラリー(以下、原スラリーと称する。)の分散媒を、置換塔を用いて置換する置換工程を含有するテレフタル酸の製造方法において、
該置換塔内部の混合液が、上部領域[原スラリー導入口より上の領域。]、中間部領域[原スラリー導入口から後記境界領域の上面までの領域。]、境界領域[中間部領域と後記下部領域の間の領域。]、および下部領域[境界領域下面より下の領域。]を構成しており、且つ下記条件(1)〜(3)
条件(1):置換塔の内径が1〜7m、
条件(2):中間部領域の高さLAが置換塔の内径の0.3〜4倍、且つ高さLB(境界領域の下面から撹拌装置の攪拌羽根までの高さ、または攪拌羽根を使用しない場合、境界領域の下面から置換塔の下部タンジェンシャルラインまでの高さ。)が置換塔の内径の0.3〜1.5倍、
条件(3):境界領域の高さLが0.1〜1m、
を満たし、
該置換塔の上部領域下面から原スラリーを導入し、第二分散媒を該置換塔の下部領域へ導入し、該置換塔の上部領域から主に第一分散媒を抜き取りながら、該置換塔の下部領域からテレフタル酸結晶および第二分散媒を含有するスラリー(以下、置換スラリーと称する。)を抜き取る操作を下記条件(4)に従いながら行なう、前記置換工程を含有し、
前記原スラリー中の第一分散媒の導入流量と前記第一分散媒の抜き取り流量の比が、単位時間当たりの質量比で、1:1.01〜1:1.2であるとともに、
前記第二分散媒の導入流量と前記置換スラリー中の第二分散媒の抜き取り流量の比が、単位時間当たりの質量比で、1.01:1〜1.2:1であるテレフタル酸の製造方法。
条件(4):15≦X≦500
[式中、Xは境界領域における単位高さ当たりのテレフタル酸含有量の変化量(質量%/m)を表し、式(CB−CA)/Lで示される。かかるCAは中間部領域の中間位置におけるテレフタル酸含有量(質量%)を表し、CBは下部領域の中間位置におけるテレフタル酸含有量(質量%)を表し、Lは境界領域の高さ(m)を表す。]
In the method for producing terephthalic acid comprising a substitution step of substituting the dispersion medium of the slurry containing the first dispersion medium and terephthalic acid crystals (hereinafter referred to as the original slurry) using a substitution tower,
The mixed liquid inside the substitution tower is in the upper region [region above the raw slurry inlet. ], Middle region [region from the raw slurry inlet to the upper surface of the boundary region described later. ], Boundary area [area between the middle area and the lower area described later. ], And lower area [area below the lower surface of the boundary area. And the following conditions (1) to (3)
Condition (1): the inner diameter of the substitution tower is 1 to 7 m,
Condition (2): The height L A of the intermediate region is 0.3 to 4 times the inner diameter of the displacement column, and the height L B (the height from the lower surface of the boundary region to the stirring blade of the stirring device, or the stirring blade) Is used, the height from the lower surface of the boundary region to the lower tangential line of the displacement tower is 0.3 to 1.5 times the inner diameter of the displacement tower,
Condition (3): the height L of the boundary region is 0.1 to 1 m,
The filling,
The raw slurry is introduced from the lower surface of the upper region of the displacement tower, the second dispersion medium is introduced into the lower region of the displacement tower, and the first dispersion medium is mainly extracted from the upper region of the displacement tower. Including the substitution step, wherein the operation of extracting a slurry containing terephthalic acid crystals and a second dispersion medium (hereinafter referred to as substitution slurry) from the lower region is performed according to the following condition (4) ;
The ratio of the introduction flow rate of the first dispersion medium and the extraction flow rate of the first dispersion medium in the raw slurry is a mass ratio per unit time of 1: 1.01 to 1: 1.2,
Production of terephthalic acid in which the ratio of the introduction flow rate of the second dispersion medium and the extraction flow rate of the second dispersion medium in the substitution slurry is 1.01: 1 to 1.2: 1 in mass ratio per unit time. Method.
Condition (4): 15 ≦ X ≦ 500
[In the formula, X represents the amount of change in terephthalic acid content per unit height (% by mass / m) in the boundary region, and is represented by the formula (C B -C A ) / L. Such C A represents terephthalic acid content in the intermediate position of the intermediate region (mass%), C B represents a terephthalic acid content in the intermediate position of the lower region (wt%), L is the boundary area height ( m). ]
原スラリーの導入温度を140〜240℃とする、請求項1に記載のテレフタル酸の製造方法。   The method for producing terephthalic acid according to claim 1, wherein the introduction temperature of the raw slurry is 140 to 240 ° C. 第一分散媒が水または含水酢酸であり、第二分散媒が水または含水酢酸である、請求項1または2に記載のテレフタル酸の製造方法。   The method for producing terephthalic acid according to claim 1 or 2, wherein the first dispersion medium is water or hydrous acetic acid, and the second dispersion medium is water or hydrous acetic acid. 第一分散媒が含水酢酸であり、第二分散媒が水である、請求項1または2に記載のテレフタル酸の製造方法。   The method for producing terephthalic acid according to claim 1 or 2, wherein the first dispersion medium is hydrous acetic acid and the second dispersion medium is water. 中間部領域の中間位置の温度が、下部領域の中間位置の温度より3℃以上高い、請求項1〜4のいずれか1項に記載のテレフタル酸の製造方法。   The manufacturing method of the terephthalic acid of any one of Claims 1-4 whose temperature of the intermediate position of an intermediate part area | region is 3 degreeC or more higher than the temperature of the intermediate position of a lower area | region. 攪拌装置および/または外部循環装置を用いて下部領域の攪拌を行なう、請求項1〜5のいずれか1項に記載のテレフタル酸の製造方法。   The method for producing terephthalic acid according to any one of claims 1 to 5, wherein the lower region is stirred using a stirring device and / or an external circulation device. 境界領域に全く接しないように設置された攪拌装置を用いて下部領域の攪拌を行なう、請求項6に記載のテレフタル酸の製造方法。   The method for producing terephthalic acid according to claim 6, wherein the lower region is stirred using a stirring device installed so as not to contact the boundary region at all.
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