JP3864563B2 - Method for producing high purity terephthalic acid - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はパラキシレンの液相酸化によって得られる粗テレフタル酸(以下、CTAという場合がある)を水素添加処理して高純度テレフタル酸(以下、PTAという場合がある)を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
パラキシレンを分子状酸素含有ガスにより液相で酸化すると、テレフタル酸(以下、TAという場合がある)のほかに、主たる不純物として4−カルボキシベンズアルデヒド(以下、4−CBAという場合がある)を含むCTAが生成する。ところがポリエステル繊維の製造にはPTAが原料として要求されるため、上記CTAの精製が必要になる。
【0003】
PTAを製造する方法として、CTAを水素添加触媒の存在下に水素添加処理する方法が知られている(例えば特開平4−66553号)。この方法では水素添加により4−CBAを低温でも水溶性のパラトルイル酸に還元し、晶析、固液分離等によりパラトルイル酸をテレフタル酸から分離することにより、PTAを製造するものである。
【0004】
上記の水素添加処理は反応器に固形触媒の固定層を形成し、この触媒層にCTA水溶液を通液しながら水素を供給することにより行われる。この場合、CTA水溶液はCTA粉末を水に分散させたスラリーを形成し、これを加熱することによりCTAを水に溶解させて調製している。このとき反応を効率よく行うためには、加熱時のテレフタル酸の溶解度に相当する濃度のスラリーを形成することが要求される。
【0005】
従来のCTAのスラリー化は、一般に回転式の攪拌羽根を有する水スラリー調製槽に水と粉末CTAを導入して攪拌することによりスラリーを形成している。この方法はスラリー調製槽内に充満する液を攪拌しながら連続的に水と粉末CTAを供給することにより粉末CTAを水中に分散させる方法である。
【0006】
ところが粉末CTAは水との親和性が高くないため、気泡を含んだ状態で分散することがあり、気泡の分離が困難である。気泡を含んだ状態では粉末CTAは塊状のまま流れ、加熱しても溶解せず塊状のまま水素添加反応器に流入して水素添加触媒層に捕捉され目詰まりの原因となる。
【0007】
これを防止するために、従来は水に分散させる粉末CTAの量を少なくし、低濃度の水スラリーを形成することにより、気泡を含んで塊状となるCTAの量を少なくし、これにより加熱によって溶解できるようにしている。しかし低濃度のスラリーを供給すると水素添加反応の効率が低くなるという問題点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、気泡の分離を促進して粉末CTAを均一に分散させ、高濃度の水スラリーを形成して水素添加反応を効率よく行い、これによりPTAを効率よく製造することが可能な高純度テレフタル酸の製造方法を提案することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次の高純度テレフタル酸の製造方法である。
(1)パラキシレンの液相酸化によって得られる粗テレフタル酸を水と混合してスラリーを形成し、このスラリーを加熱して粗テレフタル酸溶液を形成し、水素添加触媒の存在下に水素添加処理して、高純度テレフタル酸を製造する方法において、粉末粗テレフタル酸と一部の水とを混練装置で予混合して55〜75重量%濃度の予混合物を形成し、この予混合物を残部の水と混合してスラリーを形成し、水素添加処理を行うことを特徴とする高純度テレフタル酸の製造方法。
(2)連続式の混練装置で予混合を行う上記(1)記載の方法。
(3) 水平方向に配置された回転円板により粉末CTAを放射方向に送り出しながら水を混合し、混合物を狭いジクザク状の抵抗路を移動させて均質化させる回転円板形混練装置で予混合を行う上記(1)記載の方法。
【0010】
本発明において水素添加処理の対象となる粗テレフタル酸(CTA)はパラキシレンの液相酸化によって得られる粗テレフタル酸である。このようなテレフタル酸は一般に主たる不純物として4−CBAを0.1〜0.4重量%程度含有している。
【0011】
上記のパラキシレンの液相酸化は溶媒および触媒を用いて行われる。パラキシレンの液相酸化における溶媒としては、酢酸、プロピオン酸、n−酪酸、イソ酪酸、n−吉草酸、トリメチル酢酸、カプロン酸などの脂肪酸、あるいはこれらと水との混合物を例示できる。これらの中では酢酸または後述の如く水を含む酢酸が好ましい。
【0012】
パラキシレンの液相酸化触媒としては、重金属化合物および/または臭素含有化合物が一般的であり、前者としてはニッケル、コバルト、鉄、クロム、マンガン等であり、両者共に元素形態または化合物として、好ましくは反応系に溶解する形で使用される。好ましい態様としては、コバルト化合物、マンガン化合物および臭素化合物を用いるものであり、コバルト化合物の使用量は通常溶媒に対してコバルトとして10ないし10,000ppm、好ましくは100ないし3000ppmである。またマンガン化合物はコバルトに対するマンガンの原子比として0.001ないし2であり、同様に臭素化合物はコバルトに対する原子比として0.1ないし5である。
【0013】
パラキシレンの液相酸化は分子状酸素含有ガスを用いて行われる。このような酸素含有ガスとしては通常不活性ガスで稀釈された酸素が用いられ、例えば空気や酸素富化された空気が利用される。酸化反応の温度は通常150ないし270℃、好ましくは170ないし220℃であり、圧力は少なくとも反応温度において混合物が液相を保持できる圧力以上であり、通常0.5ないし4MPa(ゲージ圧)である。さらに反応時間は装置の大きさ等にもよるが、通常滞留時間として20分ないし180分程度である。反応系内の水分濃度は通常3ないし30重量%であり、好ましくは5ないし15重量%である。
【0014】
上記の液相酸化反応により得られるCTAを反応器に導入し、水素添加触媒の存在下に水素添加処理を行ってPTAが製造されるが、この場合、液相酸化反応における母液から分離したCTAを水スラリー化し、得られる水スラリーを加熱、加圧してテレフタル酸水溶液として反応器に導入し、水素添加処理する。一般にスラリーのCTA濃度は10〜40重量%、好ましくは20〜30重量%であるが、加熱、加圧時の溶解度に相当する濃度とするのが好ましい。
【0015】
本発明ではこのスラリーを形成するために粉末CTAと一部の水とを混練装置により予混合して55〜75重量%、好ましくは60〜70重量%の濃度の予混合物を形成し、この予混合物を残部の水を混合することにより、粉末CTAを均一に分散させて気泡や塊状物の少ないスラリーを形成する。
【0016】
粉末CTAと一部の水との予混合は混練装置により行われる。混練装置は粉末CTAを水の存在下に練り合せる装置であり、一般的な混練装置が使用可能である。このような混練装置としては、容器回転形としてボールミル形;容器固定形として水平軸回転式のブレード形、ロール形、スクリュー形、円板形、ならびに垂直軸回転式のブレード形、ホイール形、高速流動形、回転円板形、らいかい形;容器振動形として振動ミルなどがあげられるが、連続式のものが好ましい。
【0017】
特に好ましい混練装置としては、水平方向に配置された回転円板により粉末CTAを放射方向に送り出しながら水を混合し、混合物を狭いジクザク状の抵抗路を移動させて均質化させる回転円板形混合装置があげられる。
【0018】
このような混練装置で粉末CTA濃度が55〜75重量%、好ましくは60〜70重量%となるように粉末CTAと一部の水との混合を行うことにより、粉末CTAに付着している気泡が分離して粉末CTAと水とが均一に混合して、均質化した予混合物が形成される。
【0019】
こうして得られる予混合物は気泡が除去され、水とCTAが均一に混合した状態であるので、これを残部の水とともにスラリー調製槽に導入して攪拌混合することにより、粉末CTAは均一に分散し、均質化したスラリーが形成される。この場合の混合手段としては回転式の攪拌羽根を有する混合槽のように、従来からスラリーの調整に使用されているものが使用できる。
【0020】
このときのスラリーのCTA濃度は前述の通りとされるが、この場合予混合物中の気泡が除去されて塊状物が少なくなっているため、スラリー濃度を高くしても溶解が容易であり、スラリー濃度を溶解度に近い値とすることができる。
【0021】
こうして得られるスラリーは加熱によりCTAを溶解させてテレフタル酸溶液とし、これを反応器に導入して水素添加処理を行う。水素添加処理を行うための反応器は内部に触媒を充填し、CTA水溶液と接触した状態で水素を供給できるものであればその形状、構造等は制限されない。
【0022】
好ましい反応器としては、固形の触媒を充填して固定層を形成し、これにCTA水溶液を通液するように導入路および導出路を有し、さらに水素を供給できるように水素供給路を有するものが好ましい。CTA溶液は上向流でもよいが、下向流通液するように導入路が反応器の上部に、導出路が下部に連絡するのが好ましく、水素は上部から供給するように、反応器上部に連絡するのが好ましい。
【0023】
水素添加触媒としては、従来から用いられているものが使用でき、例えばパラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、白金、白金黒、パラジウム黒、鉄、コバルト−ニッケル等が用いられるが、固定層を形成できるようにこれらを担体、好ましくは活性炭等の吸着性の担体に担持した固形触媒が好ましい。
【0024】
水素添加処理は定常状態においては、CTAの水スラリーを温度230℃以上、好ましくは240〜300℃、圧力1〜11MPa、好ましくは3〜9MPa(ゲージ圧)に加熱、加圧してテレフタル酸を溶解させ、得られるCTA水溶液を、反応器に供給して触媒層を通過させながら、水素ガスを粗テレフタル酸水溶液中の4−CBAの1.5倍モル以上、好ましくは2倍モル以上の流量で供給して水素添加を行う。水素添加の反応温度は230℃以上、好ましくは255〜300℃、圧力は1〜11MPa、好ましくは3〜9MPa(ゲージ圧)、水素分圧は0.05MPa以上、好ましくは0.05〜2MPa程度とされる。
【0025】
水素添加処理により、CTA中の4−CBAは水溶性のパラトルイル酸に還元されるので、300℃以下、好ましくは100〜280℃で晶析し、固液分離を行うことにより、テレフタル酸スラリーからパラトルイル酸を分離して精製テレフタル酸を得る。この精製テレフタル酸は再水スラリー化して、結晶に付着している異物を水側に移行させ、その後固液分離および乾燥を行って高純度テレフタル酸(PTA)を製造する。
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、粉末CTAと一部の水とを混練して予混合物を形成し、この混合物を残部の水と混合してスラリーを形成するようにしたので、気泡の分離を促進して粉末CTAを均一に分散させ、高濃度の水スラリーを形成して水素添加反応を効率よく行い、これによりPTAを効率よく製造することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
図1は実施形態による高純度テレフタル酸の製造方法を示すフローシートである。
【0028】
図1において高純度テレフタル酸(PTA)の製造は、まず粉末テレフタル酸(CTA)1を一部の水2aとともに混練装置3に供給して予混合を行って、55〜75重量%濃度の予混合物4を形成し、これを他の水2bとともにスラリー調製槽5に供給し、必要によりさらに他の水(補給水)2cを供給し、攪拌してスラリーを形成する。このスラリーは加熱、加圧してCTAを溶解し、このCTA水溶液6および水素7を水素添加反応器8に供給して水素添加処理を行う。水素添加処理した反応液9は減圧し冷却して晶析槽10に導入し晶析を行う。
【0029】
生成するスラリー11を固液分離装置12に導入して固液分離を行う。固液分離は通常複数段にわたって行われ、前段の分離液13aは廃水として排出し、後段の固液分離では水(洗浄水)2dを供給して再スラリー化して固液分離し、この後段の分離液13bは水2a、2bとして循環する。
分離した結晶14は乾燥器15において乾燥し、高純度テレフタル酸(PTA)16を製造する。
【0030】
図2は混練装置3の断面図であり、垂直軸回転式の回転円板形混練装置が用いられている。混練装置3は垂直回転軸21によって回転する水平方向に配置された回転円板22の中心部に対向してCTA供給路23が開口し、その先端部の周囲に環状の間隙24を介して回転円板22とほぼ平行に、周辺部が厚くなるドーナツ盤状の隔板25が設けられ、これらの周縁部を下および上側から覆うガイド板26、27の周辺部間にジクザク状の抵抗路28が形成されている。29はCTA供給路23を囲むように設けられた水供給路、30はケーシングである。
【0031】
混練装置3では回転軸21により回転円板22を回転させながら、CTA供給路23から粉末CTA1を供給し、水供給路29から水2aを供給すると、CTA供給路23から出た粉末CTA1は回転円板22に衝突し、放射状に流れて間隙24から出る水と混合されて周辺方向に渦巻状に流れ、隔板25の上側から流れる水と混合されて抵抗路28をジクザク状に流れ、これにより粉末CTAと水が予混合されて気泡が分離して粉末CTAと水が均一に混和し、均質な予混合物4が形成される。
【0032】
このように均質化した予混合物4はスラリー調製槽5において水2b、2cと攪拌、混合することにより、粉末CTAは塊状になることなく均質に水に分散し、均質化したスラリーが形成される。このためスラリーのCTA濃度を高くしても加熱加圧したときにほぼ完全に溶解して均一なTA水溶液が得られ、水素添加反応器8における水素添加処理の反応効率を高くすることができる。
【0033】
なお、以上の例では混練装置として回転円板形のものを用いたが他の形式のものでもよい。また固液分離装置12において固液分離した結晶14をそのまま乾燥したが、分離した結晶14に水を加えて再水スラリー化し、この再水スラリー化したスラリーを再度固液分離して精製してもよい。
【0034】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【0035】
参考例1
回転羽根式の攪拌機を有する図1のスラリー調製槽5に粉末CTA200Kgと水800Kgを導入して攪拌混合し20重量%スラリーを形成し、30分間静置して相分離の状態を観察した。
【0036】
実施例1、2、参考例2、3
図2に示す回転円板形混練装置3に粉末CTAと一部の水を導入して混練し、予混合物と残部の水を参考例1と同様に図1のスラリー調製槽5に導入して攪拌混合し20重量%のスラリーを調製し、同様に30分間静置後の分離状態を観察した。
上記の結果を表1に示す。
【0037】
【表1】
【0038】
表1の結果より、粉末CTAと一部の水を混練して55〜75重量%、特に60〜70重量%濃度の予混合物を形成し、これを残部の水と混合してスラリーを形成することにより、気泡および浮遊CTAが少なく、均質化したスラリーが得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の高純度テレフタル酸の製造方法を示すフローシートである。
【図2】混練装置の断面図である。
【符号の説明】
1 粉末CTA
2a、2b、2c、2d 水
3 混練装置
4 予混合物
5 スラリー調製槽
6 CTA水溶液
7 水素
8 水素添加反応器
9 反応液
10 晶析槽
11 スラリー
12 固液分離装置
13a、13b 分離液
14 結晶
15 乾燥機
16 PTA
21 回転軸
22 回転円板
23 CTA供給路
24 間隙
25 隔板
26、27 ガイド板
28 抵抗路
29 水供給路
30 ケーシング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing high-purity terephthalic acid (hereinafter sometimes referred to as PTA) by subjecting crude terephthalic acid (hereinafter sometimes referred to as CTA) obtained by liquid phase oxidation of para-xylene to hydrogenation treatment. is there.
[0002]
[Prior art]
When para-xylene is oxidized in the liquid phase with a molecular oxygen-containing gas, it contains 4-carboxybenzaldehyde (hereinafter sometimes referred to as 4-CBA) as a main impurity in addition to terephthalic acid (hereinafter sometimes referred to as TA). CTA generates. However, since the production of polyester fiber requires PTA as a raw material, it is necessary to purify the CTA.
[0003]
As a method for producing PTA, a method in which CTA is subjected to a hydrogenation treatment in the presence of a hydrogenation catalyst is known (for example, JP-A-4-66553). In this method, PTA is produced by reducing 4-CBA to water-soluble p-toluic acid at low temperature by hydrogenation, and separating p-toluic acid from terephthalic acid by crystallization, solid-liquid separation, or the like.
[0004]
The hydrogenation treatment is performed by forming a solid catalyst fixed layer in the reactor and supplying hydrogen while passing an aqueous CTA solution through the catalyst layer. In this case, the CTA aqueous solution is prepared by forming a slurry in which CTA powder is dispersed in water and heating it to dissolve CTA in water. In order to perform the reaction efficiently at this time, it is required to form a slurry having a concentration corresponding to the solubility of terephthalic acid during heating.
[0005]
In conventional CTA slurrying, water and powder CTA are generally introduced into a water slurry preparation tank having a rotary stirring blade and stirred to form a slurry. This method is a method in which powder CTA is dispersed in water by continuously supplying water and powder CTA while stirring the liquid filling the slurry preparation tank.
[0006]
However, since powder CTA does not have high affinity with water, it may be dispersed in a state containing bubbles, and separation of bubbles is difficult. In the state containing bubbles, the powder CTA flows in a lump, does not dissolve even when heated, flows into the hydrogenation reactor as a lump, and is trapped in the hydrogenation catalyst layer, causing clogging.
[0007]
In order to prevent this, conventionally, the amount of powder CTA to be dispersed in water is reduced, and by forming a low-concentration water slurry, the amount of CTA containing bubbles and agglomerated is reduced. It can be dissolved. However, when a low concentration slurry is supplied, there is a problem that the efficiency of the hydrogenation reaction is lowered.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to promote the separation of bubbles to uniformly disperse the powder CTA, to form a high-concentration water slurry, to efficiently perform the hydrogenation reaction, and thereby to efficiently produce PTA. It is to propose a method for producing high purity terephthalic acid.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is the following method for producing high-purity terephthalic acid.
(1) Crude terephthalic acid obtained by liquid phase oxidation of para-xylene is mixed with water to form a slurry, and this slurry is heated to form a crude terephthalic acid solution, which is then hydrogenated in the presence of a hydrogenation catalyst. Then, in the method for producing high-purity terephthalic acid, powdered crude terephthalic acid and a part of water are premixed in a kneading apparatus to form a premixture having a concentration of 55 to 75% by weight, A method for producing high-purity terephthalic acid, comprising mixing with water to form a slurry and performing a hydrogenation treatment.
(2) The method according to (1) above, wherein the premixing is performed with a continuous kneader.
(3) Premixing with a rotating disk-type kneading device that mixes water while feeding powder CTA in the radial direction by a rotating disk arranged in the horizontal direction and moves the mixture through a narrow zigzag resistance path to homogenize the mixture. The method according to (1) above, wherein
[0010]
In the present invention, crude terephthalic acid (CTA) to be subjected to hydrogenation treatment is crude terephthalic acid obtained by liquid phase oxidation of paraxylene. Such terephthalic acid generally contains about 0.1 to 0.4% by weight of 4-CBA as a main impurity.
[0011]
The liquid phase oxidation of para-xylene is performed using a solvent and a catalyst. Examples of the solvent in the liquid phase oxidation of para-xylene include fatty acids such as acetic acid, propionic acid, n-butyric acid, isobutyric acid, n-valeric acid, trimethylacetic acid, caproic acid, and a mixture of these with water. Among these, acetic acid or acetic acid containing water as described later is preferable.
[0012]
The liquid phase oxidation catalyst for para-xylene is generally a heavy metal compound and / or a bromine-containing compound, and the former is nickel, cobalt, iron, chromium, manganese, etc. Used in a form that dissolves in the reaction system. In a preferred embodiment, a cobalt compound, a manganese compound and a bromine compound are used. The amount of the cobalt compound used is usually 10 to 10,000 ppm, preferably 100 to 3000 ppm as cobalt with respect to the solvent. Further, the manganese compound has an atomic ratio of manganese to cobalt of 0.001 to 2, and similarly the bromine compound has an atomic ratio of cobalt of 0.1 to 5.
[0013]
The liquid phase oxidation of para-xylene is performed using a molecular oxygen-containing gas. As such an oxygen-containing gas, oxygen diluted with an inert gas is usually used. For example, air or oxygen-enriched air is used. The temperature of the oxidation reaction is usually 150 to 270 ° C., preferably 170 to 220 ° C., and the pressure is at least the pressure at which the mixture can maintain a liquid phase at the reaction temperature, and usually 0.5 to 4 MPa (gauge pressure). . Furthermore, although the reaction time depends on the size of the apparatus, the residence time is usually about 20 minutes to 180 minutes. The water concentration in the reaction system is usually 3 to 30% by weight, preferably 5 to 15% by weight.
[0014]
CTA obtained by the above liquid phase oxidation reaction is introduced into a reactor, and hydrogenation treatment is performed in the presence of a hydrogenation catalyst to produce PTA. In this case, CTA separated from the mother liquid in the liquid phase oxidation reaction The resulting water slurry is heated and pressurized, introduced into the reactor as an aqueous terephthalic acid solution, and subjected to hydrogenation treatment. In general, the CTA concentration of the slurry is 10 to 40% by weight, preferably 20 to 30% by weight, but it is preferable that the concentration corresponds to the solubility during heating and pressurization.
[0015]
In the present invention, in order to form this slurry, powder CTA and a part of water are premixed by a kneader to form a premixture having a concentration of 55 to 75% by weight, preferably 60 to 70% by weight. By mixing the remaining water with the mixture, the powder CTA is uniformly dispersed to form a slurry with less bubbles and lumps.
[0016]
Premixing of the powder CTA and a part of water is performed by a kneading apparatus. The kneading apparatus is an apparatus for kneading the powder CTA in the presence of water, and a general kneading apparatus can be used. As such a kneading device, the container rotating type is a ball mill type; the container fixing type is a horizontal axis rotating blade type, a roll type, a screw type, a disk type, and a vertical axis rotating type blade type, wheel type, high speed A flow type, a rotating disk type, a rigid type; a vibration mill or the like can be mentioned as a container vibration type, but a continuous type is preferable.
[0017]
As a particularly preferable kneading apparatus, rotating disk-shaped mixing is performed by mixing water while feeding powder CTA in a radial direction by a rotating disk arranged in a horizontal direction, and moving the mixture through a narrow zigzag resistance path to homogenize the mixture. Equipment.
[0018]
Bubbles adhering to the powder CTA by mixing the powder CTA and a part of water so that the powder CTA concentration is 55 to 75% by weight, preferably 60 to 70% by weight in such a kneader. And the powdered CTA and water are uniformly mixed to form a homogenized premix.
[0019]
Since the premixture thus obtained is in a state where air bubbles are removed and water and CTA are uniformly mixed, the powder CTA is uniformly dispersed by introducing it into the slurry preparation tank together with the remaining water and stirring and mixing. A homogenized slurry is formed. As the mixing means in this case, those conventionally used for adjusting the slurry, such as a mixing tank having a rotary stirring blade, can be used.
[0020]
The CTA concentration of the slurry at this time is as described above. In this case, since bubbles in the premix are removed and the lump is reduced, dissolution is easy even if the slurry concentration is increased. The concentration can be close to solubility.
[0021]
The slurry thus obtained is heated to dissolve CTA to form a terephthalic acid solution, which is introduced into a reactor and subjected to a hydrogenation treatment. The shape, structure, etc. of the reactor for performing the hydrogenation treatment are not limited as long as the reactor is filled with a catalyst and hydrogen can be supplied in contact with the CTA aqueous solution.
[0022]
As a preferable reactor, a solid catalyst is filled to form a fixed layer, and an introduction path and an outlet path are provided so that a CTA aqueous solution can be passed therethrough, and a hydrogen supply path is provided so that hydrogen can be supplied. Those are preferred. The CTA solution may be an upward flow, but it is preferable that the introduction path communicates with the upper part of the reactor and the outlet path communicates with the lower part so that the downward flowing liquid flows. It is preferable to contact.
[0023]
As the hydrogenation catalyst, those conventionally used can be used. For example, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, platinum, platinum black, palladium black, iron, cobalt-nickel, etc. are used. A solid catalyst in which these are supported on an adsorbent carrier such as activated carbon so that they can be formed is preferable.
[0024]
In the hydrogenation treatment, in a steady state, the water slurry of CTA is heated and pressurized to a temperature of 230 ° C. or higher, preferably 240 to 300 ° C., a pressure of 1 to 11 MPa, preferably 3 to 9 MPa (gauge pressure) to dissolve terephthalic acid. While supplying the resulting CTA aqueous solution to the reactor and passing it through the catalyst layer, hydrogen gas was fed at a flow rate of 1.5 times mol or more, preferably 2 times mol or more of 4-CBA in the crude terephthalic acid aqueous solution. Supply and perform hydrogenation. The reaction temperature of hydrogenation is 230 ° C. or higher, preferably 255 to 300 ° C., the pressure is 1 to 11 MPa, preferably 3 to 9 MPa (gauge pressure), and the hydrogen partial pressure is 0.05 MPa or higher, preferably about 0.05 to 2 MPa. It is said.
[0025]
Since 4-CBA in CTA is reduced to water-soluble p-toluic acid by the hydrogenation treatment, it is crystallized at 300 ° C. or lower, preferably 100 to 280 ° C. Separation of p-toluic acid gives purified terephthalic acid. This purified terephthalic acid is re-slurried into a slurry, and foreign substances adhering to the crystals are transferred to the water side, followed by solid-liquid separation and drying to produce high-purity terephthalic acid (PTA).
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, the powder CTA and a part of water are kneaded to form a premix, and this mixture is mixed with the remaining water to form a slurry. The powder CTA is uniformly dispersed to form a high-concentration water slurry, and the hydrogenation reaction is efficiently carried out, whereby PTA can be produced efficiently.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flow sheet showing a method for producing high-purity terephthalic acid according to an embodiment.
[0028]
In FIG. 1, high-purity terephthalic acid (PTA) is produced by first supplying powdered terephthalic acid (CTA) 1 together with a part of
[0029]
The produced
The separated
[0030]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
[0031]
In the
[0032]
The
[0033]
In the above example, a rotating disk type is used as the kneading apparatus, but other types may be used. Further, the solid-liquid
[0034]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0035]
Reference example 1
Into the slurry preparation tank 5 of FIG. 1 having a rotary blade type stirrer, 200 kg powder CTA and 800 kg water were stirred and mixed to form a 20 wt% slurry, which was allowed to stand for 30 minutes and the state of phase separation was observed.
[0036]
Examples 1 and 2, Reference Examples 2 and 3
The powder CTA and a part of water are introduced into the
The results are shown in Table 1.
[0037]
[Table 1]
[0038]
From the results shown in Table 1, powder CTA and a part of water are kneaded to form a premix of 55 to 75% by weight, particularly 60 to 70% by weight, and this is mixed with the remaining water to form a slurry. Thus, it can be seen that a homogenized slurry is obtained with less bubbles and floating CTA.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow sheet showing a method for producing high-purity terephthalic acid according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a kneading apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Powder CTA
2a, 2b, 2c,
21 Rotating
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