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JPS60233032A - Production of terephthalic acid suitable for direct polymerization - Google Patents

Production of terephthalic acid suitable for direct polymerization

Info

Publication number
JPS60233032A
JPS60233032A JP8988284A JP8988284A JPS60233032A JP S60233032 A JPS60233032 A JP S60233032A JP 8988284 A JP8988284 A JP 8988284A JP 8988284 A JP8988284 A JP 8988284A JP S60233032 A JPS60233032 A JP S60233032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terephthalic acid
purification step
slurry
oxygen
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8988284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Takuma
詫間 利昭
Takayuki Tsumura
津村 孝有紀
Takanori Tsugiya
次屋 孝則
Katsuya Murakami
克也 村上
Yasue Nakajima
中島 靖衛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Yuka Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Yuka Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Yuka Co Ltd filed Critical Kuraray Yuka Co Ltd
Priority to JP8988284A priority Critical patent/JPS60233032A/en
Publication of JPS60233032A publication Critical patent/JPS60233032A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain terephthalic acid of higher purity without increasing the amount of acetic acid solvent to be burned in purifying an oxidation product of p-xylene with molecular oxygen by blowing oxygen thereinto in two stages, by inserting a step of seperating liquids with a liquid cyclone between both steps. CONSTITUTION:p-Xylene is reacted with molecular oxygen in the presence of a heavy metal and bromine compound in acetic acid solvent to oxidize >=90% thereof, and the resultant oxidation product, preferably controlled at 2,000- 30,000ppm oxidation intermediate concentration is crushed at 140-230 deg.C while blowing molecular oxygen thereinto to give >=0.5vol%, particularly 1-8vol% oxygen concentration in the off-gas. The resultant slurry is then separated into liquids in a liquid cyclone. The underflow is circulated through the above-mentioned step, and the overflow is treated at a temperature (180-300 deg.C)>=10 deg.C higher than the temperature in the first purification step while blowing molecular oxygen to give 0.05-5vol%, particularly 0.1-2vol% oxygen concentration in the off-gas to recover the aimed terephthalic acid from the formed slurry.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高純度テレフタル酸の製造方法に関するもので
あシ、詳しくはグリコール成分と直接重合させて高品質
のポリエステlL/ヲ得るための原料として伴用するこ
とができる高純度テレフタル酸の製造方法に関するもの
である。
Detailed Description of the Invention The present invention relates to a method for producing high-purity terephthalic acid, and more specifically, it can be directly polymerized with a glycol component and used as a raw material for obtaining high-quality polyester. The present invention relates to a method for producing high purity terephthalic acid.

今日、テレフタル酸を製造する方法としてパラキシレン
を重金属触媒および臭素化合物の存在下に分子状酸素含
有ガスによシ酸化して得る方法が工業的に採用されてい
る。しかしながら、この方法により得られるテレ7りμ
酸はその結晶内にアルデヒド類や着色物等の不純物を含
有しておシ、これらのテレフタル酸をそのまま直接重合
用如月いることはでき々い。しかもこれらの不純物をテ
レフタル酸結晶から分離することは極めて困難である。
Today, as a method for producing terephthalic acid, a method is employed industrially in which paraxylene is oxidized with a molecular oxygen-containing gas in the presence of a heavy metal catalyst and a bromine compound. However, the telephoto level obtained by this method is
Acids contain impurities such as aldehydes and colored substances in their crystals, and these terephthalic acids cannot be directly used for polymerization as they are. Furthermore, it is extremely difficult to separate these impurities from terephthalic acid crystals.

テレフタル酸の精製に関しては数多くの方法が提案され
ておシ、第一に昇華による精製方法、第二にテレフタル
酸を一旦塩或いはエステlvK変換し、この状態で再結
晶や蒸留等の通常の方法によって精製した後に再びテレ
フタル酸に戻す方法、第三には水や酢酸等の適当な溶媒
による抽出或いは再結晶によって精製する方法、更に第
4にはテレフタル酸を水、酢酸、プロピオン酸等の溶媒
中で懸濁状態で分子状酸素含有ガスと接触させて精製す
る方法などが挙げられる。これらの方法のうち、第一の
方法は高温のためテレフタル酸の分解その池で品質的に
問題を生じ、また装置的にも有利な方法とは言えない。
Many methods have been proposed for purifying terephthalic acid.The first is a purification method by sublimation, and the second is a method in which terephthalic acid is first converted into a salt or ester lvK, and in this state, conventional methods such as recrystallization and distillation are used. The third method is to purify terephthalic acid by extraction or recrystallization with a suitable solvent such as water or acetic acid, and the fourth method is to convert terephthalic acid into a solvent such as water, acetic acid, or propionic acid. Examples include a method of purifying the substance in a suspended state by contacting it with a molecular oxygen-containing gas. Among these methods, the first method causes quality problems in the terephthalic acid decomposition pond due to the high temperature, and it cannot be said to be an advantageous method in terms of equipment.

また第二の方法は品質的には優れたテレフタル酸を取得
することが可能であるが、アルコールとかアルカリを使
用せねばならないこと、工程がかなシ輻幀すること等の
理由で工業的に必ずしも有利な方法とは言えない。第三
の方法の抽出法では高品質のものが得られず、また再結
晶法もテレフタル酸を溶媒に完全溶解させるKは大量の
溶媒を要したシ、或いは高温度に加熱しなければならず
、したがって工業的に有利な方法とは言い難い。さらに
第四の方法は品質的にはかなり優れたテレフタル酸を取
得することが可能であるが、得られるテレフタル酸は粒
子径および見かけ密度が小さく、粒子形状もエチレング
リコールとの直接エステル化に用いるには不適当で゛あ
る。このことは第三の方法についても言えることである
。またこれらの方法の場合には、いずれもテレフタル酸
を反応混合物から分離したのち精製工程に付す必要があ
シ、したがって装置的に不利となシ、この点においても
工業的に優れた方法とは言い難い。
Although it is possible to obtain terephthalic acid with excellent quality in the second method, it is not always suitable for industrial use because it requires the use of alcohol or alkali, and the process is complicated. I can't say it's an advantageous method. The third extraction method does not yield high-quality products, and the recrystallization method requires a large amount of solvent or must be heated to high temperatures to completely dissolve terephthalic acid in the solvent. Therefore, it is difficult to say that it is an industrially advantageous method. Furthermore, in the fourth method, it is possible to obtain terephthalic acid of considerably superior quality, but the obtained terephthalic acid has a small particle size and apparent density, and the particle shape is also suitable for direct esterification with ethylene glycol. It is inappropriate for This also applies to the third method. In addition, in all of these methods, it is necessary to separate terephthalic acid from the reaction mixture and then subject it to a purification step, which is disadvantageous in terms of equipment.In this respect, too, there are no industrially superior methods. It's hard to say.

上記の従来方法の有している欠点を解決する方法として
、近年パラキシレンの酸化反応によシ直接ポリエステル
の原料として使用できる、例えば代表的な不純物である
4−カルボキシベンズアルデヒド含有量がs o o 
ppm以下の高純度テレフタ/l/−を経済的に有利に
一つのプラントで製造する方法がいくつか提案されてい
る。例えば酸化反応混合物を低温で再酸化する方法(特
開昭52−85136号、同53−57656号等)が
提案されているが、これらの方法は酸化反応の途中での
酢酸溶媒の燃焼量が多いという問題を有している。また
酸化反応混合物を高温で追酸化処理する方法(特開昭5
5−55138号、同57−18647号等)も提案さ
れているが、この方法によると比較的少な゛い酢酸燃焼
で高純度のテレフタル酸が得られる反面、非常に高温と
なるため多大の熱エネルギーを要するという欠点を有し
ておシ、さらに少なくなったとは云え酢酸溶媒の燃焼も
なおかなり多く無視できない。
As a method to solve the drawbacks of the above-mentioned conventional methods, in recent years, the oxidation reaction of para-xylene has been used directly as a raw material for polyester, for example, the content of 4-carboxybenzaldehyde, a typical impurity, is so
Several methods have been proposed for producing economically advantageous high-purity terephtha/l/- of less than ppm in one plant. For example, methods have been proposed in which the oxidation reaction mixture is re-oxidized at low temperatures (JP-A-52-85136, JP-A-53-57656, etc.), but in these methods, the amount of acetic acid solvent burned during the oxidation reaction is The problem is that there are too many. Also, a method of additionally oxidizing the oxidation reaction mixture at high temperature (Japanese Unexamined Patent Publication No. 5
No. 5-55138, No. 57-18647, etc.) have also been proposed, but although this method allows for the production of high-purity terephthalic acid with a relatively small amount of acetic acid combustion, it generates a large amount of heat due to the extremely high temperature. It has the disadvantage of requiring energy, and even though the amount has been reduced, the combustion of acetic acid solvent is still quite large and cannot be ignored.

本発明者らは、かかる実情に鑑み、直接グリコ−p成分
と反応させて高品質の繊維紐のポリエステpを製造する
ことのできる高純度テレ7りμ酸を経済的に製造する方
法について鋭意検討を重ねた結果、特定のプロセスを採
用することによシ酸 ′化反応に続く精製工程での酢酸
溶媒の燃焼量と加 ′える熱エネルギーが少ないKもか
かわらず7μデヒド類及び着色物質が少なく、しかもグ
リコ−〃 類と混ぜてスラリー化した時に粘度が低く、
直接 ゛重合に適した高純度テレフタル酸が得られるこ
と □を見出し、その成果を特願昭57−212881
号として既に出願しているが1本発明者らは更に研究 
:を重ねた結果、上記特願昭57−212881号とし
 Iて出願している発明に改良を加えるととKより一層
高純度のテレフタル酸が得られ、しかも酢酸溶媒の燃焼
量の増加が生じないことを見出し、本発 明を完成した
In view of the above circumstances, the present inventors have made efforts to develop an economical method for producing high-purity TE-7-lytic acid that can be directly reacted with Glyco-P components to produce high-quality fiber string polyester P. As a result of repeated studies, we found that by adopting a specific process, 7μ dehydes and colored substances could be reduced despite the fact that the amount of acetic acid solvent burnt and the amount of heat energy added in the purification process following the silica reaction were small. Moreover, when mixed with glycos and made into a slurry, the viscosity is low.
It was discovered that high purity terephthalic acid suitable for direct polymerization could be obtained, and the results were published in patent application No. 57-212881.
No. 1 has already been filed, but the inventors will further research
As a result of repeated efforts, it was found that by adding improvements to the invention filed as Patent Application No. 57-212881, it was possible to obtain terephthalic acid of higher purity than K, and also to increase the amount of acetic acid solvent burned. They discovered that there is no such thing and completed the present invention.

すなわち本発明は、パラキシレンを酢酸溶媒中重金属お
よび臭素化合物の存在下で分子状酸素と反応させてテレ
フタル酸を製造する方法において、 。
That is, the present invention provides a method for producing terephthalic acid by reacting paraxylene with molecular oxygen in the presence of a heavy metal and a bromine compound in an acetic acid solvent.

パラキシレンの90チ以上を酸化させる主反応工程の後
に、 1)主反応工程酸化反応生成物にオフガス中の酸素濃度
が0.5 vo1%以上となるように分子状酸素を吹き
込みつつ、140〜250 ’Qの温度条件下で該酸化
反応生成物を破砕処理してテレフタル酸の平均粒径を2
0チ以上低下させる第1精製工程、 2)第1精製工程で破砕処理されたスラリーを液体サイ
クロンに供給し、液体サイクロンのオーバーフロースラ
リーを下記第2精製工程に供給し、液体サイクロンのア
ンダーフローを第1精製工程へ循環する工程、 3) 液体サイクロンのオーバーフロースラリーにオフ
ガス中の酸素濃度が0.05〜5vo1%となるように
分子状酸素を吹き込みつつ、180〜s o o ’c
の範囲内でかつ第1精製工程より少なくとも10゛C高
い温度条件下で、上記破砕処理されたスラリーを処理す
る第2精製工程。
After the main reaction step of oxidizing 90% or more of para-xylene, 1) Main reaction step oxidation reaction product is oxidized with 140~ The oxidation reaction product was crushed under a temperature condition of 250'Q to reduce the average particle size of terephthalic acid to 2.
2) Supply the slurry crushed in the first purification process to a liquid cyclone, supply the overflow slurry of the liquid cyclone to the following second purification process, and remove the underflow of the liquid cyclone. Step of circulating to the first purification step, 3) While blowing molecular oxygen into the overflow slurry of the liquid cyclone so that the oxygen concentration in the off gas becomes 0.05 to 5 vol%,
A second purification step of treating the crushed slurry at a temperature within the range of 100°C and at least 10°C higher than that of the first purification step.

を順次行ない、得られた精製スラリーを固液分離してテ
レフタル酸を得ることを特徴とする直接重合用に適した
テレフタル酸の製造方法である。
This is a method for producing terephthalic acid suitable for direct polymerization, which is characterized by sequentially performing the following steps and solid-liquid separation of the obtained purified slurry to obtain terephthalic acid.

前記特願昭57−212881号として出願した発明は
、主反応工程の後に上記第1精製工程と上記第2精製工
程をこの順に組み合わせることを要件とする発明であシ
、したがって本発明は、第1精製工程と第2精製工程の
間に液体サイクロンによる分液工程を挿入した点に特徴
を有する。このような工程を付加することにより、最終
的に得られるテレ7り〜酸の純度が向上する。しかもこ
のような工程を付加することにより、何ら酢酸溶媒の燃
焼量の増加を来たすものではない。
The invention filed as Japanese Patent Application No. 57-212881 is an invention that requires combining the first purification step and the second purification step in this order after the main reaction step. It is characterized in that a liquid separation step using a liquid cyclone is inserted between the first purification step and the second purification step. By adding such a step, the purity of the finally obtained TEL-7 acid is improved. Furthermore, the addition of such a step does not result in any increase in the amount of acetic acid solvent burned.

むろん本発明において、第1精製工程と第2精製工程は
共に必須の工程であり、これら精製工程のいずれか一方
を採用しない場合には、本発明の目的が達成されないの
は当然のことでsb、たとえば第2精製工程が行なわれ
ない場合には、4−カμポキシベンズアルデヒド及び着
色物質の減少率が小さいのみならず、得られるテレフタ
ル酸をグリコール類と混ぜた時の粘度が高くしたがって
直接重合によって有利にポリエステ/L’を製造するに
適したテレフタル酸が得られない。また第1精製工程を
行なわない場合には精製効果が上りにくくよシ高温で長
時間処理する必要があり、経済的に不利であるのみなら
ず、得られるテレフタル酸中の着色物質も多い。
Of course, in the present invention, both the first purification step and the second purification step are essential steps, and if either one of these purification steps is not adopted, it is natural that the purpose of the present invention will not be achieved. For example, if the second purification step is not performed, not only will the reduction rate of 4-capoxybenzaldehyde and colored substances be small, but also the resulting terephthalic acid will have a high viscosity when mixed with glycols, and therefore direct polymerization will not be possible. terephthalic acid suitable for producing polyester/L' advantageously cannot be obtained. Furthermore, if the first purification step is not carried out, the purification effect is difficult to achieve and treatment must be carried out at high temperatures for a long time, which is not only economically disadvantageous but also contains a large amount of colored substances in the resulting terephthalic acid.

なお、本発明で行なわれる主反応工程、第1精製工程お
よび第2精製工程に関しては、前記特願昭57−212
881号にて述べたのとほぼ同一であるが、念のために
以下に説明する まず本発明方法の主反応工程であるパフキシレンの分子
状酸素での酸化によるテレフタル酸の製造方法としては
、バラキシレンを酢酸溶媒中重金属および臭素化合物を
含有する触媒の存在下に分子状酸素と反応させる方法で
あればいかなる方法でも良い。重金属化合物としてはコ
バ/l/)、マンカン、セリウム、ニッケル、鉄、クロ
ムなどから選ばれる1種または2種以上の金属の化合物
であり、臭素化合物としては、臭素のアルカリ金属塩、
アルカリ土類金属塩、重金属塩、臭化水素あるいはテト
ラブロムエタンなどの有機化合物が用いられる。これら
の触媒成分の組合せとしては、マンガンとコバルトが、
またその組成比としては例えばコバA/ト金属に対しマ
ンガン金属が0.2〜3重量倍となるような範囲が好適
である。臭素化合物の具体例としては臭化ナトリウム、
臭化水素、テトラブロムエタン、もしくは重金属の臭化
物、たとえば臭化コバルト、臭化マンガンが好適である
Regarding the main reaction step, first purification step, and second purification step carried out in the present invention, the above-mentioned Japanese Patent Application No. 57-212
The method for producing terephthalic acid by oxidizing puff xylene with molecular oxygen, which is the main reaction step of the method of the present invention, is almost the same as that described in No. Any method may be used as long as xylene is reacted with molecular oxygen in an acetic acid solvent in the presence of a catalyst containing a heavy metal and a bromine compound. The heavy metal compound is a compound of one or more metals selected from Coba/l/), mankan, cerium, nickel, iron, chromium, etc., and the bromine compound is an alkali metal salt of bromine,
Alkaline earth metal salts, heavy metal salts, organic compounds such as hydrogen bromide or tetrabromoethane are used. Combinations of these catalyst components include manganese and cobalt.
The composition ratio is preferably in a range such that, for example, the amount of manganese metal is 0.2 to 3 times the weight of Coba A/T metal. Specific examples of bromine compounds include sodium bromide,
Hydrogen bromide, tetrabromoethane or heavy metal bromides such as cobalt bromide, manganese bromide are preferred.

主反応の反応条件には特に制限はないが、パラキシレン
の90モ/L/チ以上が酸化を受けるように触媒組成、
量に応じた反応温度および帯留時間を選ぶ必要がある。
There are no particular restrictions on the reaction conditions for the main reaction, but the catalyst composition should be such that at least 90 mo/L/ti of paraxylene undergoes oxidation.
It is necessary to select the reaction temperature and residence time according to the amount.

反応温度としては150〜2SO−C,%に180〜2
50℃が好ましい。また帯留時間としては10〜240
分の範囲が通常用いられる。
The reaction temperature is 150~2SO-C, 180~2%
50°C is preferred. Also, the retention time is 10 to 240
A range of minutes is usually used.

前記した触媒組成、反応温度および帯留時間から適当な
条件を選ぶととKより容易に反応率は9゜チ以上となる
が、一般に触媒濃度が高くなるに従って、また反応温度
が高く々るに従って、あるいは帯留時間が長くなるに従
って反応率が上昇することとなるので、これらを考慮し
て反応条件を決めるのが好ましい。むろん、上記した好
適条件を外れる条件下であっても反応率90チ以上とい
う −値を達成することは可能であるが、経済性および
得られるテレフタル酸の品質上満足できるものではない
。本発明方法において、主反応工程でのパラキシレンの
反応率が90%未満の場合には、第1精製工程における
酸化反応の負荷が高くなり過ぎ、破砕効果が悪くなシ好
ましくない。逆に、あま夛に反応率を高くすることは経
済性を損うので反応率としては99.99%以下とする
のが好ましい。
If appropriate conditions are selected from the catalyst composition, reaction temperature, and residence time described above, the reaction rate can easily reach 9° or higher than K, but in general, as the catalyst concentration increases and the reaction temperature increases, Alternatively, as the residence time increases, the reaction rate increases, so it is preferable to take these factors into consideration when determining the reaction conditions. Of course, even under conditions outside the above-mentioned preferred conditions, it is possible to achieve a reaction rate of 90 or more, but this is not satisfactory in terms of economy and the quality of the terephthalic acid obtained. In the method of the present invention, if the conversion rate of paraxylene in the main reaction step is less than 90%, the load of the oxidation reaction in the first purification step will become too high, and the crushing effect will be poor, which is not preferable. On the other hand, increasing the reaction rate too much impairs economic efficiency, so the reaction rate is preferably 99.99% or less.

かくして、この主酸化反応工程によシ、生成したテレフ
タル酸の結晶と、触媒成分、未反応キシレン、キシレン
の酸化反応中間体、酢酸溶媒等を含む母液とからなるヌ
ラリー状の酸化反応混合物が得られ、このものはそのま
ま以下に述べる第1精製工程に供することができる。
In this way, this main oxidation reaction step yields a nullary oxidation reaction mixture consisting of the produced terephthalic acid crystals and a mother liquor containing catalyst components, unreacted xylene, xylene oxidation reaction intermediates, acetic acid solvent, etc. This product can be directly subjected to the first purification step described below.

ここでキシレンの酸化反応中間体とは、キシレンからテ
レフタル酸に至る酸化反応過程で中間に生成する各種の
酸化状態の化合物をいい、その主なものとしては4−カ
ルボキシベンズアルデヒド(以下“4−CBA”と略称
する)、バフI−/フィル酸(以下”PTA”と略記す
る)及びパラアセトキシメチル安息香酸(以下“PAM
BA″と幣称する)が挙げられる。なお、PAMBAは
下記構造式(1)で示され、下記構造式(1)で示され
るバフヒドロキシメチル安息香酸(PHMBA ) (1) PAMBA (曹) PHMBAと共に、パラ
キシレンの酸化反応母液中に存在し母液中で (1) + H2O−=(1) + CHsCOOHの
平衡関係があるので、ここでは(1)及び1)ヲ含めて
PAMBAで代表させることを了解されたい。なお、(
1)、(1)の存在量は酸化反応条件によって大幅に変
化するが、一般には、(1)は4−CBAとほぼ同程度
、(1)は(1)の115〜1/1oテアル。
Here, xylene oxidation reaction intermediates refer to compounds in various oxidation states that are generated intermediately in the oxidation reaction process from xylene to terephthalic acid, and the main one is 4-carboxybenzaldehyde (hereinafter "4-CBA"). ”), buff I-/phyllic acid (hereinafter abbreviated as “PTA”), and para-acetoxymethylbenzoic acid (hereinafter “PAM”).
PAMBA is represented by the following structural formula (1), and together with buffed hydroxymethylbenzoic acid (PHMBA) represented by the following structural formula (1). exists in the mother liquor of paraxylene oxidation reaction, and there is an equilibrium relationship of (1) + H2O- = (1) + CHsCOOH in the mother liquor, so here we include (1) and 1) and represent them with PAMBA. Please understand.In addition, (
1), the abundance of (1) varies greatly depending on the oxidation reaction conditions, but in general, (1) is approximately the same amount as 4-CBA, and (1) is 115 to 1/1 of the amount of (1).

これらの他に酸化反応中間体としては、パラトルアルデ
ヒド、パラメチルベンジルアルコ−μ、パラメチルベン
ジルアセテート、臭化ベンジル誘導体などが存在するが
、本発明の前記主反応工程を実施するにおいては得られ
る酸化反応混合物中のPTAと4−CBAおよびPAM
BAの合計濃度が重要な因子である。すなわち、第1精
製工程た付され±スフリー状酸化反応混合物の母液中に
浮作する該3種の酸化反応中間体の合計濃度が一般に1
.500 、ppm以上40,000ppm以下、好ま
しくは2.000〜30,000 ppmの範囲になる
ように調節した場合に本発明の効果がさらに一層増大す
る。該中間体の濃度の調節の方法としては、(2)主反
応工程における反応条件、例えばパラキシレンと溶媒の
供給比率、すなわちパラキシレン濃度やその供給速度お
よび反応温度、触媒等を適当に選択する方法;Q3)得
られる酸化反応混合物を溶媒で稀釈または置換もしくは
濃縮する方法90反反応量体を添加または除去する方法
があるが、上記C)の方法は工程が複雑となシ経済的で
はなく、上記囚または(6)の方法を単独で又は適宜組
合わせることにょシ反応中間体濃度を上記範囲に調節す
るのが有利である。
In addition to these, there are other oxidation reaction intermediates such as para-tolualdehyde, para-methylbenzyl alcohol-μ, para-methylbenzyl acetate, and benzyl bromide derivatives; PTA and 4-CBA and PAM in the oxidation reaction mixture
The total concentration of BA is an important factor. In other words, the total concentration of the three types of oxidation reaction intermediates floating in the mother liquor of the oxidation reaction mixture in the form of a cloth-like oxidation reaction mixture subjected to the first purification step is generally 1.
.. The effects of the present invention are further enhanced when the content is adjusted to a range of 500 ppm or more and 40,000 ppm or less, preferably 2.000 to 30,000 ppm. The method for adjusting the concentration of the intermediate includes (2) appropriately selecting the reaction conditions in the main reaction step, such as the supply ratio of paraxylene and solvent, that is, the paraxylene concentration, its supply rate, reaction temperature, catalyst, etc. Method: Q3) There is a method of diluting, substituting or concentrating the obtained oxidation reaction mixture with a solvent.90 There is a method of adding or removing the anti-reactant, but method C) above is not economical due to the complicated process. It is advantageous to adjust the concentration of the reaction intermediate within the above range by using the methods described above or (6) alone or in appropriate combinations.

上記酸化反応中間体の合計濃度を1,500 ppm未
満である場合には、引続く第1精製工程でテレフタ1/
I/酸結晶が破砕されにくく精製効率が低くなり、その
ため第2精製工程を経て得られるテレフタル酸がたとえ
高純度のものとなっても酢酸燃焼量とエネルギー消費量
の合計で評価される経済性において工業的有用性が減少
する傾向がみられる。ま □た4 0,000 ppm
を越える場合にも、第1精製工程でテレフタル酸結晶が
破砕されにくくなり、さらに再酸化と同時に起る酢酸燃
焼が多くなシ、経済性が低下する傾向がみられる。
If the total concentration of the oxidation reaction intermediates is less than 1,500 ppm, terephthalate 1/
I/The acid crystals are difficult to crush and the purification efficiency is low. Therefore, even if the terephthalic acid obtained through the second purification step is highly pure, the economic efficiency is evaluated by the sum of the amount of acetic acid burned and energy consumption. There is a tendency for industrial usefulness to decrease. 4 0,000 ppm
Even if it exceeds 100%, the terephthalic acid crystals become difficult to crush in the first refining step, and moreover, there is a tendency for acetic acid combustion to occur simultaneously with reoxidation, resulting in a decrease in economic efficiency.

したがって、本発明の好適な一態様によれば、主反応工
程に供されるパラキシレンの少なくとも90モ/L’%
を酸化することに加えて、この主反応工程から第1精製
工程に供される酸化反応混合物の母液中のPTA、4−
CBA及びPAMBAの合計 ゛濃度を1,500〜4
0,000ppm、好ましくは2,000〜30,00
0 ppmの範囲に制御する方法が採用される。なお、
主反応工程から得られる酸化反応混合物をそのままの状
態で第1精製工程に付す場合には主反応工程で得られる
反応混合物の母液中の上詑反応中、間体の合計濃度が1
.50Ω〜41)、tloo ppfnとなるように主
反応工程の反応条件を選ぶことが好ましいことになる。
Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, at least 90 mo/L'% of para-xylene to be subjected to the main reaction step
In addition to oxidizing PTA, 4-
Total concentration of CBA and PAMBA ゛Concentration 1,500-4
0,000ppm, preferably 2,000-30,00
A method of controlling the amount within the range of 0 ppm is adopted. In addition,
When the oxidation reaction mixture obtained from the main reaction step is subjected to the first purification step as it is, the total concentration of intermediates in the mother liquor of the reaction mixture obtained from the main reaction step during the supernatant reaction is 1.
.. It is preferable to select the reaction conditions of the main reaction step so that 50Ω to 41), tloo ppfn.

かかる条件を選ぶには、既述の触媒組成、反応温度なら
びにバラキシレンの供給濃度と供給速度を注意深く選定
すべきである。
In selecting such conditions, the catalyst composition, reaction temperature, and feed concentration and feed rate of paraxylene described above should be carefully selected.

例えば、一定の触媒組成と触媒濃度のもとでは、反応温
度を下ければ、該酸化反応中間体の合計濃度が上昇し、
また一定の反応温度のもとそは触媒濃度を低下させるほ
ど中間体濃度が上昇する関係にある。更に反応混合物中
の水濃度も中間体濃度に影響を及ぼしうる。すなわち一
定の触媒組成と反応温度のもとでは水濃度が増加するほ
ど酸化反応中間体の合計濃度は上昇する傾向にある。か
くして、これらの関係及び傾向を考慮に入れて反応条件
を設定すればよい。
For example, for a given catalyst composition and catalyst concentration, lowering the reaction temperature will increase the total concentration of the oxidation reaction intermediates;
Furthermore, under a constant reaction temperature, the intermediate concentration increases as the catalyst concentration decreases. Furthermore, the water concentration in the reaction mixture can also affect the intermediate concentration. That is, under a constant catalyst composition and reaction temperature, the total concentration of oxidation reaction intermediates tends to increase as the water concentration increases. Thus, reaction conditions may be set taking these relationships and trends into account.

次に、本発明の第1精製工程について説明する。Next, the first purification step of the present invention will be explained.

この工程では破砕と再酸化が行われる。すなわち、主反
応工程で得られた反応混合物は、主として生成したテレ
フタル酸の結晶と母液からなり、スラリー状態を呈して
いるが、第1精製工程はこのスラリー状態成している母
液中に含まれている゛酸化反応中間体の大部分とテしフ
タル酸結晶中に包含されている酸化反応中間体の一部を
酸化してテレフタル酸に変換することによシ酸化反応中
間体の量を低下させかつテレフタル酸粒子を破砕してテ
レフタル酸粒径を低下させておくことによって、第2精
製工程に移行する準備をするためのものである。
This process involves crushing and reoxidation. That is, the reaction mixture obtained in the main reaction step mainly consists of the produced terephthalic acid crystals and a mother liquor and is in a slurry state, but in the first purification step, the terephthalic acid crystals and mother liquor contained in the mother liquor are in a slurry state.゛The amount of oxidation reaction intermediates is reduced by oxidizing most of the oxidation reaction intermediates contained in the terephthalic acid crystals and converting them into terephthalic acid. This is to prepare for the transition to the second purification step by crushing the terephthalic acid particles and reducing the terephthalic acid particle size.

主反応工程で得られる反応混合物は、そのまま第1精製
工程に付してもよく、また溶媒で稀釈したシ逆に溶媒の
一部を除去して付してもよい。第1精製工程におけるス
ラリー中の固形分濃度は、流動性を保てる濃度であれば
いかなる値でも良いが、破砕と精製を効率よく行なわせ
るためには20〜70重量%、特に22〜65重量%が
好ましい。
The reaction mixture obtained in the main reaction step may be directly subjected to the first purification step, or may be diluted with a solvent and then subjected to the reaction mixture after removing a portion of the solvent. The solid content concentration in the slurry in the first purification step may be any value as long as it maintains fluidity, but in order to efficiently perform crushing and purification, it is 20 to 70% by weight, particularly 22 to 65% by weight. is preferred.

第1精製工程での破砕方法は、攪拌機付きの楢での高速
攪拌による翼破砕による方法、遠心ポンプの破砕力を利
用する方法、公知の湿式粉砕機を用いる方法、主反応器
よシ第1精製槽へ至る間の降温・降圧による衝撃を利用
する方法、外圧後圧力を解放しその圧力差による衝撃を
利用する方法等いかなる方法でも良い。主反応で得られ
るテレフタル酸の平均粒径は、反応方法にもよるが30
μ以上であシ、通常は100μ以上であることが多い。
The crushing method in the first refining step is a blade crushing method using a high-speed stirring using an oak with an agitator, a method using the crushing force of a centrifugal pump, a method using a known wet crusher, and a method using the main reactor. Any method may be used, such as a method that utilizes the shock caused by the drop in temperature and pressure while reaching the purification tank, or a method that utilizes the shock caused by the pressure difference after releasing the external pressure. The average particle size of terephthalic acid obtained in the main reaction is 30% depending on the reaction method.
It must be more than μ, usually more than 100 μ.

破砕の目標は該平均粒径を20%以上低下させること(
これを破砕度20%以上と称す)であシ、好ましくは4
0チ以上である。破砕度を上げるほど本発明の効果が大
きくなるが、装置やエネルギー効率から破砕度を95%
以上とすることは得策ではない。なお本発明で云うテレ
フタル酸の平均粒径とは重量平均粒子径であり、篩を用
いて水シヤワーをかけながら分級して測定することによ
請求めることができる。
The goal of crushing is to reduce the average particle size by 20% or more (
This is called a crushing degree of 20% or more), preferably 4
It is 0chi or more. The effect of the present invention increases as the degree of crushing increases, but from the perspective of equipment and energy efficiency, the degree of crushing cannot be increased to 95%.
It is not a good idea to do more than that. The average particle size of terephthalic acid referred to in the present invention is the weight average particle size, and can be determined by classifying and measuring using a sieve while showering with water.

第1精製工程の処理温度は140〜230℃で、好まし
くは160〜210゛Cである。温度が230°Cを越
える場合にはJ母液中の反応中間体の再酸化速度は上昇
するが酢酸燃焼が急激に増大し、さらに得られるテレフ
タル酸中の着色物質が増加する傾向にあるので好ましく
ない。逆に温度が140℃に満たない時は母液中の反応
中間体の再酸化速度が遅く、また破砕しK<<なり、さ
らに次の第2精製工程への昇温のための熱エネルギーが
多量となシ好ましくない。
The treatment temperature in the first purification step is 140-230°C, preferably 160-210°C. If the temperature exceeds 230°C, the reoxidation rate of the reaction intermediate in the J mother liquor will increase, but the combustion of acetic acid will increase rapidly, and the amount of colored substances in the obtained terephthalic acid will tend to increase, so it is preferable. do not have. On the other hand, when the temperature is lower than 140°C, the reoxidation rate of the reaction intermediate in the mother liquor is slow, it is crushed and becomes K<<, and a large amount of thermal energy is required to raise the temperature for the next second purification step I don't like Tonashi.

第1精製工程での酸化に必要な分子状酸素含有ガスとし
ては、空気または酸素と池のガスの混合物(−例として
主反応工程からのオフガス)が挙げられる。分子状酸素
の導入量は、第1精製工程に付される主反応混合物中の
酸化反応中間体の量および処理条件によって異なるが、
第1精製工程からのオフガス中の酸素濃度が0.5 v
o1%以上になるような量を導入することが必要である
。酸素濃度がo、 5 vol 4未満の場合には第1
精製工程において着色成分が増加し、つぎの第2精製工
程での精製に悪影響を及ぼすので好ましくない。好まし
いオフガス中の酸素濃度は1〜avoi%である。
The molecular oxygen-containing gas required for the oxidation in the first purification step includes air or a mixture of oxygen and pond gas (eg off-gas from the main reaction step). The amount of molecular oxygen introduced varies depending on the amount of oxidation reaction intermediate in the main reaction mixture subjected to the first purification step and the processing conditions,
The oxygen concentration in the off-gas from the first purification step is 0.5 v
It is necessary to introduce an amount such that the amount becomes 1% or more. If the oxygen concentration is less than o, 5 vol 4, the first
This is not preferable because colored components increase in the purification step, which adversely affects the subsequent purification in the second purification step. The preferred oxygen concentration in the off-gas is 1 to avoi%.

第1精製工程において分子状酸素を導入する方法として
は該工程に付された反応混合物の液面下部へ導入する方
法で良いが、主反応工程から第1精製工程へ移る間に酸
素欠乏の状態を経過しないように注意するのが好ましい
。このため、本発明方法を連続的に行なう装置を用いる
場合には、主反応工程から第1精製工程への移送ライン
にも分子状酸素が存在するように1例えば移送フィンに
分子状酸素含有ガスを導入する方法を併用することは本
発明の効果を確実にするうえで好適である。
The method for introducing molecular oxygen in the first purification step may be to introduce it below the liquid level of the reaction mixture subjected to the step, but the oxygen-deficient state occurs during the transition from the main reaction step to the first purification step. It is advisable to be careful not to overdo it. Therefore, when using an apparatus that continuously performs the method of the present invention, for example, a molecular oxygen-containing gas is added to the transfer fins so that molecular oxygen is also present in the transfer line from the main reaction step to the first purification step. It is preferable to use a method of introducing a method in combination to ensure the effects of the present invention.

第1精製工程は破砕部分と再酸化部分を同一の装置、例
えば攪拌機付きの楢で高速攪拌しながら分子状酸素を導
入する方法などで実施してもよくまた分離された装置、
たとえば破砕機としてポンプを付設した楢を用い、ポン
プ部分で破砕を行ない檜に分子状酸素を導入して再酸化
する方法などで実施してもよい。後者の分離された装置
を用いる場合には、破砕部分に存在する反応母液が酸素
欠乏状態に長時間さらされないよう、該部分に帯留する
時間を短くしたり、分子状酸素を共存させるようにする
仁とが望まし−や。かかる方法により第2精製工程に付
すスラリーの反応母液中の反応中間体の濃度は4−CB
Aが10〜1,000 ppm、好ましくは20〜40
0ppmとなるようにするのが好ましい。
In the first purification step, the crushing part and the reoxidation part may be carried out in the same apparatus, for example, by introducing molecular oxygen while stirring at high speed with an agitator equipped with a stirrer, or in separate apparatus.
For example, a method may be used in which a Japanese cypress tree equipped with a pump is used as a crusher, and the pump part crushes the Japanese cypress tree, and molecular oxygen is introduced into the Japanese cypress tree to reoxidize it. When using the latter separated device, the reaction mother liquor present in the crushing section should be kept for a short period of time or allowed to coexist with molecular oxygen so that it is not exposed to an oxygen-deficient state for a long time. I hope it's jin. By this method, the concentration of the reaction intermediate in the reaction mother liquor of the slurry subjected to the second purification step is 4-CB.
A is 10 to 1,000 ppm, preferably 20 to 40
It is preferable to adjust the amount to 0 ppm.

以上述べたような条件下で第1精製工程が行なわれるの
であるが、特に本発明において第1精製工程忙入るスラ
リーの母液中の酸化反応中間体であるPTA、4−CB
AおよびPAMBAの合計濃度が前記特定の範囲にある
時には本発明の効果が極めて大きい。即ち第1精製工程
の再酸化が進み易く、また破砕されやすく、従って破砕
に伴うテレフタル酸粒子中の不純物の精製効果が大きく
なるという現象が生じる。さらKかかる現象は第1精製
工程に少量のアルキルベンゼンを新たに供給することに
よっても生じる。かかる現象が生じる原因は不明である
が、第1精製工程では適当量存在する酸化反応中間体ま
たは新たに入れた少量のフルキルベンゼンから発生する
フジカル種によって反応混合物中の触媒が活性化され、
母液中の中間体が速やかに酸化されるようになるものと
推定される。また破砕については、PTAや4−CBA
やPAMBAが適当量存在することによシ、あるいは新
たに添加された少量のアルキルベンゼンが酸化されるこ
とにより、共存するテレフタル酸粒子が一時的に結合力
の弱い粗大粒子となる九め破砕し易くなシ、破砕に伴う
精製効率が高まるものと推定される。
The first purification step is carried out under the conditions described above, and in particular, in the present invention, the oxidation reaction intermediates PTA and 4-CB in the mother liquor of the slurry during the first purification step are
When the total concentration of A and PAMBA is within the above-mentioned specific range, the effects of the present invention are extremely large. That is, reoxidation in the first purification step is likely to proceed, and the particles are also likely to be crushed, resulting in a phenomenon that the effect of purifying impurities in the terephthalic acid particles due to crushing is increased. Furthermore, such a phenomenon also occurs when a small amount of alkylbenzene is newly supplied to the first purification step. The cause of this phenomenon is unknown, but in the first purification step, the catalyst in the reaction mixture is activated by the oxidation reaction intermediate present in an appropriate amount or the fusical species generated from a small amount of newly added furkylbenzene.
It is presumed that the intermediates in the mother liquor are rapidly oxidized. In addition, for crushing, PTA and 4-CBA
Due to the presence of an appropriate amount of PAMBA or PAMBA, or due to the oxidation of a small amount of newly added alkylbenzene, the coexisting terephthalic acid particles temporarily become coarse particles with weak binding strength and are easily crushed. However, it is estimated that the refining efficiency associated with crushing will increase.

本発明の第1精製工程において、必要に応じて酸化反応
混合物に添加するアルキルベンゼンとしテu、l−A/
エン、エチルベンゼン、キシレン類、プロピルベンゼン
類、ト/I/7/L/デヒド類、トルイル酸等の如き、
低級アルキ〃基を少くともひとつベンゼン骨格に有する
ベンゼン誘導体が挙げられ、なかでもパラキシレンとパ
ラトルアルデヒドは効果が大きく、しかもそれらの酸化
生成物がテレフタル酸であるため特に好ましい。
In the first purification step of the present invention, the alkylbenzene added to the oxidation reaction mixture as necessary
such as ene, ethylbenzene, xylenes, propylbenzenes, t/I/7/L/dehydes, toluic acid, etc.
Examples include benzene derivatives having at least one lower alkyl group in the benzene skeleton, and among these, para-xylene and para-toaldehyde are particularly preferred because they have great effects and their oxidation product is terephthalic acid.

これらアルキルベンゼンの供給量社、主反応工程に導入
したパラキシレンの0.01〜5七μチに相当する量が
好ましい。主反応工程から第1精製工程に移す反応母液
中の反応中間体の濃度が低い場合には、比較的多量にア
ルキルベンゼンを供給することが有利である。また反応
中間体の合計濃度が本発明の範囲内の1,500〜40
,000 ppmであっても何らかの原因で触媒活性が
低下している場合には、アルキルベンゼンの少量を供給
することによって触媒活性を向上させることができ、こ
の場合にはアルキルベンゼンと共に新たな触媒成分を供
給すれば、その効果はなおさら確実となる。但し、アル
キルベンゼンの供給量が多すぎた場合には、第1精製工
程での反応の負荷が大きくなり、同時に破砕精製効率も
かえって低下する傾向にあり、従って主反応に導入した
パラキシレンの0.02〜2モ/L’%が特に好ましい
The amount of alkylbenzene supplied is preferably an amount corresponding to 0.01 to 57 μm of paraxylene introduced into the main reaction step. When the concentration of the reaction intermediate in the reaction mother liquor transferred from the main reaction step to the first purification step is low, it is advantageous to supply a relatively large amount of alkylbenzene. In addition, the total concentration of reaction intermediates is within the range of the present invention from 1,500 to 40.
,000 ppm but if the catalytic activity is lowered for some reason, the catalytic activity can be improved by supplying a small amount of alkylbenzene. In this case, a new catalyst component is supplied together with the alkylbenzene. If you do so, the effect will be even more certain. However, if the amount of alkylbenzene supplied is too large, the reaction load in the first purification step will increase, and at the same time, the crushing purification efficiency will also tend to decrease, thus reducing the amount of paraxylene introduced into the main reaction. Particularly preferred is 02 to 2 mo/L'%.

アルキルベンゼンの第1精製工程への供給方法は間欠的
でもよいが連続式に行なうのが好ましい。
Although the alkylbenzene may be supplied intermittently to the first purification step, it is preferable to supply the alkylbenzene continuously.

また供給方法としては液状で供給しても或いは酸素含有
ガスと共に気体として供給しても良く、特に液状で供給
する場合にはそのまま又は溶媒で稀釈もしくは新たな触
媒成分の溶液忙混合して供給してもよい。この場合の触
媒成分としては、主反応と同組成の触媒でもよく、また
酸化反応で消費され不活性化した臭素成分を補うよう臭
素化合物を主として供給してもよい。
In addition, as for the supply method, it may be supplied in liquid form or as a gas together with oxygen-containing gas. In particular, when supplied in liquid form, it may be supplied as it is, diluted with a solvent, or mixed with a solution of a new catalyst component. It's okay. The catalyst component in this case may be a catalyst having the same composition as the main reaction, or a bromine compound may be mainly supplied to supplement the bromine component consumed and inactivated in the oxidation reaction.

このように第1精製工程で処理されたスラリーは、次い
で液体サイクロンに供給される。液体サイクー・ンでの
分液は破砕の効率を高める仁と金主目的とするものであ
る。具体的には、第1精製工程と第2精製工程の間に設
置された液体サイクロンに、第1精製工程で破砕された
スラリーを供給し、液体サイクロンのオーバーフロース
ラリー(すなわち、サイクロンで分級された小粒子テレ
フタル酸を含むスラリー)を第2精製工程へ供給し、液
体サイクロンのアンダーフロースラリ−(大粒子テレフ
タル酸を含むスラIJ −) ′t−第1精製工程へ循
環する方法である。かかる液体サイクロンの利用は、本
発明を連続的に実施する際に応用すれば特に有用である
。この場合、第1精製工程中のスラリー濃度が第2精製
工程中のスラリー濃度よりも高くなる結果をもたらすが
、本発明の方法に於ては、第1精製工程のスラリーの固
形分濃度が70%を越えない限シ特に問題とはならない
。本発明の方法に適用し得る液体サイクロンは、公知の
構造を持つものでよく、また液体サイクロンを複数個連
結して用いてもよい。なお、第1精製、工程と第2精製
工程の間に液体サイクロンを付設すると、第1精製工程
にあるテレフタル酸の平均粒径と第2精製工程へ供給す
るテレ7り〜酸の平均粒径とが異なるが、この場合破砕
度とは、第2精製工程へ供給する時点のテレフタル酸結
晶の平均粒径でめたものである。
The slurry thus treated in the first purification step is then supplied to a hydrocyclone. The main purpose of liquid separation in a liquid siphon is to increase the efficiency of crushing. Specifically, the slurry crushed in the first purification step is supplied to a liquid cyclone installed between the first and second purification steps, and the overflow slurry of the liquid cyclone (i.e., the slurry classified in the cyclone is In this method, the slurry (slurry containing small particles of terephthalic acid) is supplied to the second purification step, and the underflow slurry (slurry IJ - containing large particles of terephthalic acid) of a hydrocyclone is circulated to the first purification step. The use of such hydrocyclones is particularly useful when applied to the continuous practice of the present invention. In this case, the result is that the slurry concentration in the first purification step is higher than the slurry concentration in the second purification step, but in the method of the present invention, the solid content concentration of the slurry in the first purification step is 70%. There is no particular problem as long as it does not exceed %. The liquid cyclone that can be applied to the method of the present invention may have a known structure, and a plurality of liquid cyclones may be connected and used. In addition, if a liquid cyclone is attached between the first purification process and the second purification process, the average particle size of the terephthalic acid in the first purification process and the average particle size of the terephthalic acid supplied to the second purification process will be reduced. However, in this case, the degree of crushing is determined by the average particle size of the terephthalic acid crystals at the time of supply to the second refining step.

つぎに本発明の第2精製工程について説明する。Next, the second purification step of the present invention will be explained.

tl!、1精製工程で破砕と再酸化処理され、液体サイ
クロンで分級されたスラリーは第2精製工程において1
80〜300℃、好ましくは210〜260 ”Cでか
つ第1精製工程より少なくとも10’Q高い温度条件下
でさらに分子状酸素含有ガスと接触処理される。この際
、処理温度が高い程得られるテレフタル酸はグリコ−ρ
類と混ぜた時の粘度が低くなシ、しかも4−CBAで代
表される酸化中間体の量も低くなるので好ましいか、着
色物質が増加する傾向にあるのであまシ高温にするのも
好ましくなく、また180℃よシ低い温度では、得られ
るテレフタル酸はグリコール類と混ぜた時のスラリー粘
度が高く直接重合用としては好ましくないものとなるた
め、したがって180〜500 ’Q、好ましくは21
0〜260℃の範囲内である。また第2精製工程で用い
られる温度は第1精製工程の温度より少なくとも10°
C高いこ去、好ましくは□、20〜100℃高いことが
必要である。温度差が10℃未満の場合には、第2精製
工程での精製効果が出K<くなる。
tl! The slurry, which has been crushed and reoxidized in the first refining process and classified with a hydrocyclone, is subjected to the first refining process in the second refining process.
It is further contacted with a molecular oxygen-containing gas at 80-300°C, preferably 210-260"C and at least 10'Q higher than the first purification step. In this case, the higher the treatment temperature, the better the Terephthalic acid is glyco-ρ
It is preferable because the viscosity when mixed with other substances is low, and the amount of oxidation intermediates represented by 4-CBA is also low, but it is also undesirable to raise the temperature to high temperatures because it tends to increase the amount of colored substances. Furthermore, at temperatures lower than 180°C, the obtained terephthalic acid has a high slurry viscosity when mixed with glycols, making it undesirable for direct polymerization.
It is within the range of 0 to 260°C. Also, the temperature used in the second purification step is at least 10° higher than the temperature in the first purification step.
It is necessary to have a high carbon temperature, preferably 20 to 100°C. If the temperature difference is less than 10° C., the purification effect in the second purification step will be K<.

第2精製工程で使用する分子状酸素含有ガスとしては1
例えば空気若しくは酸素と窒素、酸素と池の不活性ガス
、空気と不活性ガスの混合物さらKは主反応工程からの
オフガス等が用いられる。
The molecular oxygen-containing gas used in the second purification step is 1
For example, air or oxygen and nitrogen, oxygen and an inert gas from a pond, a mixture of air and an inert gas, and off-gas from the main reaction process are used.

第2精製工程への分子状酸素供給量もこの工程に付され
るスラリー母液およびテレフタル酸結晶中の酸化反応中
間体の量ならびに処理条件によって異なるがオフガス中
の酸素濃度が0,05〜5vo1%、好ましくは0.1
〜2 vol ToとなるようKするのが必要であり、
しかもこの工程に付されるスラリー母液中のPTA、4
−CBAおよびPAMBAの酸化に必要な理論酸素量の
1a〜500倍、特に20〜100倍の供給が好ましい
。オフガス中の酸素濃度をQ、o 5 vol 1未満
にすると得られるテレフタル酸中の着色物質が増加する
。逆に酸素供給量をいたすらに多くすると酢酸燃焼量が
多くなり経済的に好ましくない。従って上記のように極
めて少量の酸素がオフガス中に存在するようKするため
Kは主反応工程からのオフガスを昇圧して用いるか、あ
るいは稀釈空気を用いるのが運転制御上有利である。第
2精製工程での処理は通常5〜240分間行なえば充分
である。また第2精製工程は通常の攪拌槽や気泡塔等を
用いて行なうことができる。
The amount of molecular oxygen supplied to the second purification step also varies depending on the amount of oxidation reaction intermediates in the slurry mother liquor and terephthalic acid crystals subjected to this step and the processing conditions, but the oxygen concentration in the off gas is 0.05 to 5 vol. , preferably 0.1
It is necessary to set K so that ~2 vol To,
Moreover, PTA in the slurry mother liquor subjected to this step, 4
- It is preferable to supply 1a to 500 times, particularly 20 to 100 times, the theoretical amount of oxygen required for the oxidation of CBA and PAMBA. When the oxygen concentration in the off-gas is lower than Q, o 5 vol 1, the amount of colored substances in the resulting terephthalic acid increases. On the other hand, if the amount of oxygen supplied is excessively increased, the amount of acetic acid burned increases, which is economically unfavorable. Therefore, as mentioned above, it is advantageous in terms of operation control to use the pressurized off-gas from the main reaction process or to use diluted air to use K so that a very small amount of oxygen is present in the off-gas. It is usually sufficient to carry out the treatment in the second purification step for 5 to 240 minutes. Further, the second purification step can be carried out using a conventional stirring tank, bubble column, or the like.

以上詳述したようK、本発明方法では主反応工程、第1
精製工程および第2精製工程を順次行なうことを必須と
しているが、これを行なう方法としては、各工程を四分
式で行なう方法や各工程のうち一つまたは二つを回分式
で行なう方法等が挙げられるが、好ましくは全工程を連
続式、つまシ各工程を別々の反応器または処理槽で行な
い、各反応器または処理槽から送シ出されるスラリー量
に見合う量の液を連続的または断続的に前工程または原
料槽から受け入れて、各反応器、処理槽内のスラリー量
を常時はぼ一定に保つ方式である。
As detailed above, in the method of the present invention, the main reaction step, the first
It is essential to carry out the purification step and the second purification step sequentially, but methods for doing this include carrying out each step in a four-part method, or conducting one or two of each step in a batch method, etc. Preferably, the entire process is carried out in a continuous manner, each step is carried out in a separate reactor or treatment tank, and an amount of liquid corresponding to the amount of slurry sent from each reactor or treatment tank is continuously or This is a system in which slurry is intermittently received from the previous process or raw material tank, and the amount of slurry in each reactor and processing tank is kept approximately constant at all times.

第2精製工程につづいて公知の方法に基づきスラリ−を
テレフタル酸と母液に分離するが、固液分離に先立って
第2精製工程よシも温度・圧力の低い受槽にスラリーを
通すのが好ましい。固液分離されたテレフタル酸を乾燥
することによシ、グリコ−μ成分と直接重合が可能な品
質と物性を有するものが得られる。
Following the second purification step, the slurry is separated into terephthalic acid and mother liquor based on a known method, but prior to solid-liquid separation, it is preferable to pass the slurry through a receiving tank with lower temperature and pressure than in the second purification step. . By drying the solid-liquid separated terephthalic acid, a substance having quality and physical properties that allows direct polymerization with the glyco-μ component can be obtained.

力お本発明において、オフガス中の酸素濃度とは、当該
工程から排出されるオフガス中の酢酸、水等の凝縮性成
分を除去して得たドライガス中の酸素濃度のことである
In the present invention, the oxygen concentration in the off-gas refers to the oxygen concentration in the dry gas obtained by removing condensable components such as acetic acid and water from the off-gas discharged from the process.

母液中のPTA (バフトルイル酸) 、PAMBA(
パラアセトキシメチル安息香酸)とは、反応混合物から
テレフタル酸結晶を分離した反応母液中の濃度を意味し
ておシ、この濃度は母液を低温で減圧濃縮し、メチルエ
ステル化し、ガヌクロ→トゲラフにて測定される値であ
る。また4−CBA(4−カルボキシベンズ7/I/デ
ヒド)はポーラログラフにて測定される。
PTA (baftluic acid), PAMBA (
(paraacetoxymethylbenzoic acid) refers to the concentration in the reaction mother liquor after separating terephthalic acid crystals from the reaction mixture. It is the value to be measured. Furthermore, 4-CBA (4-carboxybenz7/I/dehyde) is measured using a polarograph.

テレフタル酸品質のうち、光学密度とはテレフタル酸4
gを2規定の水酸化カリウム溶液50m1に溶解し、光
路長5αのセルを用いて波長340nmで測定した吸光
度である。
Among terephthalic acid qualities, optical density is terephthalic acid 4
This is the absorbance measured at a wavelength of 340 nm using a cell with an optical path length of 5α after dissolving g in 50 ml of 2N potassium hydroxide solution.

またスラリー粘度とはテレフタル酸を1.6倍モルのエ
チレングリコールに分散させ、B型粘度計を用いて20
°Cで測定した値である。
In addition, slurry viscosity is obtained by dispersing terephthalic acid in 1.6 times the mole of ethylene glycol and using a B-type viscometer.
Values measured in °C.

次に本発明を実施例および比較例によシ説明するが、本
発明は以下の実施例に限定されるものではない。
Next, the present invention will be explained with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

以下の実施例および比較例に用いる主反応混合物は次の
ようKして製造した。
The main reaction mixture used in the following Examples and Comparative Examples was prepared as follows.

試料1 slfi拌機付子機付チタン製オートクレーブ、H2O
4wt% 、パラキシレン20 wtチ、酢酸コバルト
四水塩0.08wt%、酢酸マンガン四水塩0.iwt
%、臭化ソーダ0.1wt%の酢酸溶液を2.8Jli
/hr、空気を401/II!I+で供給し温度210
°C1圧力22 kg7cd 。
Sample 1 Titanium autoclave with SLFI stirrer and slave unit, H2O
4 wt%, paraxylene 20 wt%, cobalt acetate tetrahydrate 0.08 wt%, manganese acetate tetrahydrate 0. iwt
%, 2.8 Jli of sodium bromide 0.1 wt% acetic acid solution
/hr, air 401/II! Supplied with I+ and temperature 210
°C1 pressure 22 kg7cd.

帯留時間60分で反応させ、反応混合物を反応ガスと共
にコンデンサー付受槽に取出し高温酸欠とならぬように
速やかに冷却して得たもので、次の品質組成を有する。
The reaction mixture was reacted for 60 minutes, and the reaction mixture was taken out together with the reaction gas into a receiving tank with a condenser and quickly cooled to avoid high temperature oxygen deficiency.It has the following quality composition.

混合物1#中のテレフタル酸の量 250g□ 、母液中のPTA濃度 6100ppm母液中の4CB
A濃度 1510ppm合計濃度 as4oppm 反応混合物中のテレフタル酸のケーク10ogを熱酢酸
”で゛洗浄したものの品質は acBA 2100ppm □ 光学密度 0.525 □ 平均粒径 138μ であった。またパラキシレンの反応率は988%であっ
た。
Amount of terephthalic acid in mixture 1# 250g□, PTA concentration in mother liquor 6100ppm 4CB in mother liquor
A concentration: 1510 ppm Total concentration: as4 oppm 10 og of the terephthalic acid cake in the reaction mixture was washed with hot acetic acid, and the quality was acBA 2100 ppm □ Optical density 0.525 □ Average particle size 138 μm. Also, the reaction rate of paraxylene was It was 988%.

゛比較例 還流冷却装置、攪拌装置、スラリー仕込装置、バラ7ル
キルベンゼン供給装置、処理スフリー排□出口を備えた
5Ilチタン製オートクレーブAとAと同荏様の装置B
をスラリー移送管で接続した。
゛Comparative Example A 5Il titanium autoclave A and A and a similar device B equipped with a reflux cooling device, a stirring device, a slurry charging device, a bulk 7-alkylbenzene supply device, and a treated waste outlet □
were connected with a slurry transfer pipe.

AK¥反応混合物試料1を連続旨に平均帯留時間1時間
になるように供給し次のBへ送入しながら攪拌翼180
0r、p、mで回転し、空気をオフガス中の酸素濃度が
4〜5vo1%になるように供給しなから、温度190
°C1圧力12に9贋で破砕し5、スフ 、リー移送管
を通してBへ送入し、230’Q、351g/dの圧力
で攪拌翼850 r、p、mで回転し、オフガス中の酸
素濃度が0.6〜0.9vo1%になるように窒素 9
5 vo1%、酸素5vo1%の混合ガスを供給しなが
ら帯留時間30分で処理した。このようにして7時間処
理した後、装置A、Bを酸欠にならないように注意しな
がら常温まで冷却した。装置Aより取出した固形物の平
均粒径は45μで、母液中の4CBA濃度は26 pp
mであった。又装置Bよシ取 出したスラリーを固液分
離し、固体4重量で4倍 )愈の熱酢酸で洗浄し、得た
精製テレフタル酸の品質は次のとおりであった。
AK¥ Reaction mixture sample 1 was continuously fed so that the average residence time was 1 hour, and the stirring blade 180 was fed while feeding it to the next B.
It rotates at 0r, p, m, and supplies air so that the oxygen concentration in the off-gas is 4 to 5vo1%, and then the temperature is 190℃.
Crush at 9 degrees Celsius at 12 degrees Celsius, send it to B through the Lee transfer pipe, rotate at 230'Q, 351 g/d pressure and stirring blades at 850 r, p, m, and remove the oxygen in the off-gas. Nitrogen so that the concentration is 0.6-0.9vo1% 9
The treatment was carried out for a retention time of 30 minutes while supplying a mixed gas of 5 vol. 5 vol. 1% and oxygen 5 vol. 1%. After treating in this manner for 7 hours, apparatuses A and B were cooled to room temperature while being careful not to become oxygen deficient. The average particle size of the solids taken out from device A was 45 μ, and the 4CBA concentration in the mother liquor was 26 pp.
It was m. In addition, the slurry taken out from apparatus B was separated into solid and liquid, and washed with hot acetic acid (4 times the weight of the solid), and the quality of the purified terephthalic acid obtained was as follows.

4CBA 210ppm 光学密度 0.079 平均粒径 136μ スラリー粘度 765c、p 実施例 前記比較例において、オートクレーブAとBの間に小型
液体サイクロンを取シ付け、Aの内容物を液体サイクロ
ンに供給し、液体サイクロンのオなった。連続処理の途
中でAから抜出したスラリーの固形分の平均粒径は85
μ、母液中の4CBA濃度は40 ppmであった。混
合物1 kQ中のテレフタル酸は350gであった。ま
た、処理の途中で液体サイクロンのオーバーフローから
抜出シたスラリーの固形分の平均粒径は20μで、混合
物1に4中のテレフタル酸は255gであり、母液中B
内の精製テレフタル酸の品質は次の通りであった。
4CBA 210ppm Optical density 0.079 Average particle size 136μ Slurry viscosity 765c,p Example In the comparative example above, a small hydrocyclone was installed between autoclaves A and B, and the contents of A were supplied to the hydrocyclone, and the liquid A cyclone struck. The average particle size of the solid content of the slurry extracted from A during continuous processing is 85
μ, the 4CBA concentration in the mother liquor was 40 ppm. Terephthalic acid in mixture 1 kQ was 350 g. In addition, the average particle size of the solid content of the slurry extracted from the overflow of the hydrocyclone during the treatment was 20μ, terephthalic acid in mixture 1 and 4 was 255g, and B in the mother liquor
The quality of purified terephthalic acid was as follows.

4CBA I70ppm 光学密度 0.078 平均粒径 140μ スラリー粘度 750c、p なお、酢酸の燃焼量に関しては、実施例と比較例との間
で差がみられなかった。酢酸の燃焼量は、主反応時と精
製時に排出されるガス中の炭素成分(炭酸ガス、−酸化
炭素、メタン、酢酸メチル)の量を測定することにより
得られる。
4CBA I70ppm Optical density 0.078 Average particle size 140μ Slurry viscosity 750c,p Note that no difference was observed between the example and the comparative example regarding the amount of acetic acid burned. The amount of acetic acid burned can be obtained by measuring the amount of carbon components (carbon dioxide, carbon oxide, methane, methyl acetate) in the gas discharged during the main reaction and during purification.

特許出願人 クラレ油化株式会社 代理 人 弁理士本多 堅Patent applicant: Kuraray Yuka Co., Ltd. Agent: Patent Attorney Ken Honda

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 パラキシレンを酢酸溶媒中重金属および臭素化合
物の存在下で分子状酸素と反応させてテレフタル酸を製
造する方法にお、いて、パラキシレンの90%以上を酸
化させる。主反応工程の後に、 1)主反応工程酸化反応生成物にオフガス中の酸素濃度
が0.5’ vo1%以上となるように盆子状酸素を吹
き込みつつ、140〜250℃の温度条件下で該酸化反
応生成物、を破砕処理してテレフタル酸の平均粒径を2
0チ以上低下させる第1精製工程、 。 2)第1精製工程ア破砕処理されたスラリーを液体サイ
クロンに供給し、液体サイクロンのオーパーフロースフ
リー、を下記第2精製工程に供給し、液体サイクロンの
アンダー70−を第1精製工程へ循環する工程、 3)液体サイクロンのオーパーフロースフリーにオフガ
ス中の酸素濃度が005〜5vo1%となるように分子
状酸素を吹き込みつつ、180〜300−Cの範囲内で
かつ第1精製工程より少なくとも10゛C高い温度条件
下で、上記破砕処理されたスラリーを処理する第2精製
工程、 を順次行ない、得られた精製スラリーを固液分離してテ
レフタル酸を得ることを特徴とする直接重合に適したテ
レフタル酸の製造法。
[Claims] 1. In a method for producing terephthalic acid by reacting paraxylene with molecular oxygen in an acetic acid solvent in the presence of a heavy metal and a bromine compound, 90% or more of paraxylene is oxidized. After the main reaction step, 1) The main reaction step oxidation reaction product is blown into the oxidation reaction product under a temperature condition of 140 to 250°C while blowing oxygen into the off-gas so that the oxygen concentration in the off-gas is 0.5' VO 1% or more. The oxidation reaction product is crushed to reduce the average particle size of terephthalic acid to 2
A first purification step of reducing the amount by 0 or more. 2) First refining step A: Supply the crushed slurry to a liquid cyclone, supply the overflow of the liquid cyclone to the second refining step below, and circulate the under 70- of the liquid cyclone to the first refining step. 3) While blowing molecular oxygen into the over flow free of the liquid cyclone so that the oxygen concentration in the off gas is 0.05 to 5 vol%, the temperature is within the range of 180 to 300 C and at least lower than the first purification step. A second purification step of treating the above-mentioned crushed slurry under a temperature condition of 10°C higher is carried out sequentially, and the resulting purified slurry is subjected to solid-liquid separation to obtain terephthalic acid. Suitable method for producing terephthalic acid.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63267744A (en) * 1987-04-24 1988-11-04 Mitsubishi Kasei Corp Production method of high quality terephthalic acid
US5359133A (en) * 1993-09-28 1994-10-25 Joint-Stock Company Of Research And Design Institute Of Monomers (Ao Nipim) Process for producing highly purified benzenedicarboxylic acid isomers

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