專利名稱：通用的氧化副產(chǎn)物凈化方法
通用的氧化副產(chǎn)物凈化方法
背景技術(shù)：
1. 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明一般地涉及用在于羧酸制備的凈化方法。更M地，本發(fā)明涉及用 于將對苯二曱酸制備工藝中形成的各種氧化副產(chǎn)物分離和選定路線的凈化方法。
2. iEJ^I支術(shù)的i兌明
傳統(tǒng)對笨二曱酸(TPA)生產(chǎn)工藝中，對二曱多^i行氧化。該工藝中，與形成 TPA 1產(chǎn)生氧化副產(chǎn)物。典型地，該氧化副產(chǎn)物包括氧化中間體和對二甲苯 氧化中形成的副反應(yīng)產(chǎn)物，以及來源于原材料的各種雜質(zhì)。這些副產(chǎn)物中的一 些對于TPA在各種生產(chǎn)工藝中的偵月是有害的，例如用于生產(chǎn)聚對笨二曱酸乙 二醇酯(PET)、對仁甲酸二曱酯(DMT)、或環(huán)己^^曱醇(CHDM)。由此，典型 地將至少一卩分這些有害的氧化副產(chǎn)物從TPA生產(chǎn)工藝中除去，由此制得商業(yè) 上可用的TPA產(chǎn)物。另一方面， 一些氧化副產(chǎn)物對于這些生產(chǎn)工藝并非有害的。 實際上， 一些氧化副產(chǎn)物，如雙官能卩^物，事實上在PET生產(chǎn)工藝中是有用 的。
本領(lǐng)域中已知采用凈化方法以從TPA生產(chǎn)工藝中除去氧化副產(chǎn)物，由此使 TPA產(chǎn)物適合用于各種上述生產(chǎn)工藝。凈化方法通常包括將~"-^^#液(產(chǎn)生于 從產(chǎn)物中分離液體)分離以形成凈化進料流。該凈化進料流通常構(gòu)成全部母液的 5~40%,但是可以高達(dá)該母液的100°/。。典型的傳統(tǒng)凈化方法中，凈化進料流含 有乙酸、催化劑、水、氧化副產(chǎn)物、和少量的對苯二曱酸。傳統(tǒng)方法中該凈化 進料流經(jīng)常分解為富催化劑流和富氧化副產(chǎn)物流。典型地將富催化劑恭媳環(huán)到 氧化器中，但是通常將富氧化副產(chǎn)物流導(dǎo)到TPA生產(chǎn)工藝O卜用于廢物處理或 銷毀。該傳統(tǒng)方法中，富氧化副產(chǎn)物流含有氧化步驟中產(chǎn)生的全部不同類型的 副產(chǎn)物。由此，傳統(tǒng)凈化方法將有害和無害的兩種氧化副產(chǎn)物從TPA生產(chǎn)工藝 中排出。
由此，存在對于可以區(qū)分有害氧化副產(chǎn)物與無害和/或有益氧化副產(chǎn)物的凈 化方法的需求。該區(qū)分能使操怍者容許一些或全部無害和/或有益氧化副產(chǎn)物與
TPA產(chǎn)物j離開TPA生產(chǎn)工藝，由此增加產(chǎn)率和降低與廢物處理相關(guān)的成本。
本發(fā)明的一種實施方式關(guān)注于一種處理包含氧化副產(chǎn)物和一種或多種催化 劑組分的凈化進料流的方法，其中該氧化副產(chǎn)物包括苯曱酸(BA)和非苯曱酸的 副產(chǎn)物。該實施方式的方法包括(a)將至少一部分凈化進料流分離為富非苯甲 酸副產(chǎn)物的流和富催化劑與苯曱酸流；和(b)將至少一部分富催化劑與苯曱酸流 分離為富催化劑流和富苯甲酸流。
本發(fā)明的另一實施方式關(guān)注于一種處理包含雜質(zhì)和一種或多種催化劑組分 的凈化進料流的方法，其中該雜質(zhì)包括單官能雜質(zhì)和非-單官能的雜質(zhì)。該實施 方式的方法包括(a)將凈化進料流分離為減少單官能雜質(zhì)的流和富催化劑與單 官能雜質(zhì)的母液；和(b)將富催化劑與單官能雜質(zhì)的母液分離為富催化劑流和富 單官能雜質(zhì)流。


下面參照附圖詳細(xì);^4苗it^發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其中
圖1為工藝流程圖，闡述了用于生產(chǎn)和純化依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的羧酸的系統(tǒng)， 特別地闡述了其中使氧化^器中的粗漿料進行純化、使獲得的純化漿料進行 產(chǎn)物分離、禾WM產(chǎn)物分離區(qū)中的一^M液作為凈化處理體系的進料的布局；
圖2為工藝流程圖，闡述了依據(jù)本發(fā)明第一種實施方式構(gòu)成的凈化處理體 系的概述，特別地闡述了其中使凈化進料^ii行非苯甲酸的(非苯甲酸的)副產(chǎn) 物去除和將獲得的富催化劑與苯曱酸(BA)母液進行苯甲酸去除的布局；
圖3為工藝流程圖，詳細(xì)地闡述了依據(jù)本發(fā)明第一種實施方式的第一種布 局構(gòu)成的凈化處理體系，特別地闡述了其中使凈化進料^ii行濃縮、使獲得的 ^i宿凈化^ii行固/液分離、使獲得的富催化劑與苯曱酸的母液進行^i宿、和使 獲得的〖彭宿富催化劑與苯甲酸的母液進行苯曱S^/催化劑分離的布局；
圖4為工藝《^呈圖，詳細(xì)地闡述了依據(jù)本發(fā)明第一種實施方式的第二種布 局構(gòu)成的凈化處理體系，特別地闡述了其中使凈化進料^ii行^i宿、使獲得的 ^i宿凈化^ii行固/液分離、使獲得的富催化劑與苯曱酸的母液進行催化劑去 除、和使獲得富苯曱酸aii行苯曱酸/溶劑分離的布局；
圖5為工藝流程圖，闡述了依據(jù)本發(fā)明第二種實施方式構(gòu)成的凈化處理體 系的概述，特別地闡述了其中使凈化進料^Ji行苯曱酸除去和使獲得的富催化
劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流進行非苯曱酸的副產(chǎn)物去除的布局；和圖6為工藝流程圖，詳細(xì)地闡述了依據(jù)本發(fā)明第二種實施方式構(gòu)成的凈化 處理體系的概述，特別地闡述了其中使凈化進料流進行濃縮、使獲得的濃縮進料進行料流苯曱酸分離、使獲得的富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流再漿化、和使 再漿化的富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流進行固/液分離的布局。
發(fā)明詳述
圖1闡述了本發(fā)明的一種實施方式，其中使在氧化反應(yīng)器中制得的和在純 化^器中純化的羧酸進行產(chǎn)物分離/催化劑去除。將4分從產(chǎn)物分離/催化 劑去除中獲得的母^凈化處理區(qū)中處理并分解為富催化劑流、富苯甲酸(BA) 流、和富非苯甲酸副產(chǎn)物的流。下面參照圖2-6詳細(xì)iW苗述凈化區(qū)的各種實施 方式。
圖1中所示的實施方式中，可以將含有可氧化的化合物(例如，對二甲苯)、 溶劑(例如，乙酸和/或水)、和催化劑體系(例如，鈷、錳、和/或勤的主要為 流體相的進料流引入氧化區(qū)10。也可以將有分子氧的主要為氣相的氧化劑流引入氧化區(qū)io。流體-和氣體-相進料a^氧化區(qū)10中形成多相反應(yīng)介質(zhì)?？?氧化的4b^4勿可以在氧化區(qū)io中含有的反應(yīng)介質(zhì)的液相中進行部分氧化。
本發(fā)明的一種實施方式中，氧化區(qū)10可以包括攪拌反應(yīng)器。氧化區(qū)10中反應(yīng)介質(zhì)的攪拌可以通過本領(lǐng)域中已知的任意方式來提供。本文中使用的術(shù)語 "攪拌"應(yīng)表示分散為導(dǎo)致流體流動和/或混合的反應(yīng)介質(zhì)的操作。 一種實施方式中，氧化區(qū)io可以是機械攪拌反應(yīng)器，裝配有用于機械攪拌反應(yīng)介質(zhì)的設(shè)備。
本文中使用的術(shù)語"機械撹拌"應(yīng)表示通過剛性或柔性單iU目對于反應(yīng)介質(zhì)或者在其內(nèi)的物理運動而導(dǎo)致的反應(yīng)介質(zhì)的攪拌。例如，可以通過位于反應(yīng)介質(zhì) 中的內(nèi)攪拌器、槳、振動器、或聲學(xué)振動膜的旋轉(zhuǎn)、擺動和/或振動提供才M成攪
拌。本發(fā)明的另一實施方式中，氧化區(qū)10可以包括鼓泡塔反應(yīng)器。本文中使用的術(shù)語"鼓泡塔反應(yīng)器"應(yīng)表示用于促進多相反應(yīng)介質(zhì)中的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器，
其中主要通過氣泡從反應(yīng)器之中向上運動提供反應(yīng)介質(zhì)的攪拌。本文中使用的 術(shù)語"大多數(shù)"、"主要地"、和"占優(yōu)地"應(yīng)表示大于50%。
引入氧化區(qū)10的流體相進料流中存在的可氧化的化合物可以包含至少一 種烴基。另外，該可氧化的化合物可以包括芳族化合物。 一種實施方式中，該 可氧化的化合物可以包括具有至少一種連接的烴基或至少一種連接的取代烴基
或至少一種連接的雜原子或至少一種連接的羧酸官能團(-COOH)的芳族化合物。
另 一實施方式中，該可氧化的4^物可以包括具有至少一種連接的烴基或至少
一種連接的取^j:圣基的芳族^^勿，其中M連接的基團包含1 ~ 5個石1^、子。 仍另一實施方式中，該可氧化的^^4勿可以是'1^具有兩種連接的基團的芳族 ^^4勿，其中每個連接的基團包括絲一個石1^子且由曱;l^口/或取代的曱# /或至多 一個羧酸基團組成。該可氧化的^/^物的適宜實例包括、但并非限定于， 對二甲苯、間-二曱苯、對-曱苯曱醛、間-曱苯曱搭、對-甲苯酸、間-甲苯酸、 和/或乙醛。本發(fā)明的一種實施方式中，該可氧化的^^4勿包括對二曱苯。
本文中定義的"烴基"為僅鍵合于氬原子和/或其它碳原子的至少一個^^、 子。本文中定義的"取代的烴基"為鍵合于至少一個雜原子和至少一個氬原子 的至少一個碳原子。本文中定義的"雜原子"為除碳原子和氬原子"卜的所有 原子。本文中定義的"芳族^^物"包括芳環(huán)且可以包括至少6個碳原子且也 可以僅包括作為芳環(huán)的一部分的碳原子。這種芳環(huán)的適宜實例包括、但并非限 定于，苯、聯(lián)苯、三聯(lián)苯、萘、和其它基于碳的稠合芳環(huán)。
引入氧化區(qū)10的流體相進料流中存在的可氧^/f^物的量可以范圍為約 4 約20wty。，或者范圍為6~15wt%。
引7vi氧化區(qū)10的流體相進料流中存在的溶劑可以包括^1且#水組分。 流體相進料流中存在的溶劑的濃度范圍可以為約60 ~約98wt%，范圍為約80 ~ 約96wt°/。，或者范圍為85 ~ 94wt%。該溶劑的酸組分可以是有才A/f氐分子量，酸， 具有1~6個石1^、子、或2個碳原子。 一種實施方式中，該溶劑的酸組分可以包 括乙酸。該酸組分可以構(gòu)成該溶劑的至少約75wty。，該溶劑的至少約80wt。/。，或 者范圍為該溶劑的85 ~ 98wt%,余量為水。
如上所示，引入氧化區(qū)10的流體相進料濟uii可以包括催化劑體系。該催化 劑體系可以是均勻的、液相催化劑體系，能夠至少加速可氧^f^f勿的部分氧 化。另外，該催化劑體系可以包括至少一種多價過渡金屬。 一種實施方式中， 該催化劑體系可以包括鈷、溴、和/或錳。
該催化劑體系中存在鈷時，該流刷目進料流可以包括*使得^^^質(zhì)的 液體相中鈷濃度保持在范圍約300 ~約6 000份/每百萬重量份(ppmw)、范圍約 700 ~約4 200卯mw、或范圍1 200 - 3 OOOppmw的鈷。該催化劑體系中存在溴 時，該流體相進料流可以包括^i:使得^I介質(zhì)的液體相中溴濃度保持在范圍 約300 約5 000 ppmw、范圍約600 約4 OOO卯mw、或范圍900 ~3 OOO卯mw 的溴。該催化劑體系中存在錳時，該流體相進料流可以包括^"i:使得^介質(zhì) 的液體相中錳濃度保持在范圍約20 ~約1 000 ppmw、范圍約40 ~約500ppmw、
或范圍50 200卯mw的錳。
本發(fā)明的一種實施方式中，該催化劑體系中可以同時存在鈷和溴。該催化 劑體系中鈷與溴的重量比(Co: Br)可以為范圍約0. 25: 1 ~約4: 1，范圍約0. 5: 1~約3: 1，或者范圍O. 75: 1~2: 1。另一實施方式中，該催化劑體系中可以 同時存在鈷和錳。該催化劑體系中鈷與錳的重量比(Co: Mn)可以為范圍約O. 3: 1~約40: 1,范圍約5: 1~約30: 1,或者范圍10: 1~25: 1。
氧化期間，可以將可氧化的4^^勿(例如，對二曱苯)連續(xù)地引入氧化區(qū)10, 速率為至少約5 000kg/h,速率范圍為約IO 000 ~約80 000kg/h,或者范圍為 20 000 ~約50 000kg/h。氧化期間，ii^氧化區(qū)10的溶劑質(zhì)量流速與可氧化 ^^物的質(zhì)量流速的比例可以保持在范圍約2: 1 約50: 1，范圍約5: 1~約 40: 1，或者范圍7.5: 1~25: 1。
引入氧4匕區(qū)10的主要為^目的氧化劑流可以包括范圍為約5 ~約40mol% 的M氧，范圍為約15 ~約30moiy。的分子氧，或者范圍為18 ~ 24%的分子氧。 該氧化劑流的襯可以主要由氣體或多種氣體如氮氣時于氧化而言是隋性的) 組成。 一種實施方式中，該氧化劑流^上由^^氧和氮氣組成。另一實施方 式中，該氧化劑流可以是干燥空氣，其包括約21moP/。的襯氧和約78 約 81moiy。的氮氣。本發(fā)明的替換實施方式中，該氧化劑流可以實質(zhì)上包括純氧。
氧化區(qū)10中液相氧化期間，可以將氧化劑流以提供稍獨邀過化學(xué)計量的需 氧量的分子氧的數(shù)量引入氧化區(qū)10。由此，i^/v氧化區(qū)10的氧化劑流(例如， 空勺的質(zhì)量^ui4與可氧化化^4勿(例如，對二曱苯)的質(zhì)量^ii的比例可以〗緣 在范圍約O. 5: 1~約20: 1，范圍約1: 1~約10: 1,或者范圍2: 1~6: 1。
氧化區(qū)10中進行的液相氧化^可以是產(chǎn)生固體的沉^X^。 一種實施方 式中，氧化區(qū)10中進行的液相氧化反應(yīng)可以導(dǎo)致至少約10wt。/。的引入氧化區(qū)10 的可氧化^/^4勿(例如對二甲苯)在^JZ介質(zhì)中形成固體(例如，^D 十^L^曱酸 (CTA)顆粒)。另一實施方式中，氧化區(qū)10中進行的液相氧化反應(yīng)可以導(dǎo)致至少 約50wt。/。的引入氧化區(qū)10的可氧^/f^4勿(例如對二曱苯)在^I介質(zhì)中形成固 體(例如，CTA顆粒)。仍另一實施方式中，氧化區(qū)10中進行的液相氧化反應(yīng)可 以導(dǎo)致至少約90wt。/。的引入氧化區(qū)10的可氧^M^^勿(例如對二曱苯)在^介 質(zhì)中形成固體(例如，CTA顆粒)。 一種實施方式中，^介質(zhì)的固^"i:可以保 持在范圍約5 約40wty。，范圍約10~約35wt%，或者范圍15~30wt%。本文中 使用的術(shù)語"固含量"應(yīng)表示多相〉V曰^物中固體重量百分比。
氧化區(qū)10中的氧化期間，該多相^介質(zhì)可以保持在范圍為約125 ~約200
。C、范圍為約150 約180。C、或者范圍為155 165。C的高溫下。氧化區(qū)10中 塔頂壓力可以保持在范圍約1 ~約20巴表壓(barg)、范圍為約2 ~約12barg、 或者范圍4-8barg。
圖1的實施方式中，可以通過管12纟料1漿/AIU匕區(qū)10的出口中排出。管 12中粗漿的固相可以主要由CTA的固體顆粒形成。管12中粗漿的液相可以是 包含至少,分溶劑、 一種或多種催化劑組分、和少量溶解的對^曱酸(TPA)
的液體母液。管12中粗漿的固含量可以與氧化區(qū)19中^I介質(zhì)的固^1:相同， 如前所述。
本發(fā)明的一種實施方式中，管12中粗漿可以包括雜質(zhì)。本文中使用的術(shù)語 "雜質(zhì)，，定義為除TPA、溶劑、催化劑、和7jC之外的任意物質(zhì)。該雜質(zhì)可以包括 上述可氧^M給物(例如，對二曱苯)的至少部分氧化期間形成的氧化副產(chǎn)物， 包括、但并非限定于，苯曱酸(BA)、溴-苯曱酸、溴-乙酸、間苯二曱酸、苯偏 三酸、2， 5, 4，-三Jtt^苯、2， 5， 4，-三g二苯甲酮、對-曱苯曱酸(p-TAc)、 4-JtJ^甲醛(4-CBA)、單#1_基芴酮、# 芴、和/或二并tt芴酮。
本發(fā)明的一種實施方式中，管12中粗漿中的雜質(zhì)可以依據(jù)它們在聚酯聚合 工藝中的功能而分類，例如，在f^ft曱酸乙二醇酯(PET)的制備中。用于制 備聚酯(例如PET)的工藝中， 一些雜質(zhì)可以是單官能的，同時其它可以是非-單 官能的。本文中使用的"單官能的"雜質(zhì)定義為在用于制備聚酯(例如PET)的 工藝中僅具有一個^I性部分。典型地，該^性部分可以包括^W口/或羥基。 單官能雜質(zhì)包括、但并非限定于，苯曱酸、溴-苯曱酸、溴-乙酸、4-CBA、 p-TAc、 ^m基藥酮、和/或賴基藥。非-單官能的雜質(zhì)可以包括在用于制備聚酯(例如 PET)的工藝中具有小于或大于一個反應(yīng)性部分的任意雜質(zhì)。非-單官能的雜質(zhì)包 括、但并非P艮定于，間苯二曱酸、苯偏三酸、2， 5， 4，-三^J^苯、2,5,4， -三^l^苯曱酮、和二氛基芴酮。
從氧化區(qū)10中去除^r,可以^^地#^且漿通過管12引入純化區(qū)14。 一 種實施方式中，可以#^且漿在純化區(qū)14中處理，使得降^4且漿中至少一種上述 雜質(zhì)的濃度，由此制得純化漿。TPA中雜質(zhì)濃度的該降低，可以通過氧化蒸煮、 加氬處理、和/或溶解/重結(jié)晶來實現(xiàn)。
本發(fā)明的一種實施方式中，進料到純化區(qū)14的粗漿可以具有至少約100份 /每百萬份的4-CBA ^J:，基于粗漿中固體的重量(ppmwj ，范圍為約200 ~約 10 000卯mww或者范圍為800 ~ 5 000卯mWes。進料到純化區(qū)14的粗漿可以 具有至少約250份/每百萬份的p-TAc ^"f:，基于粗漿中固體的重量(ppmwcs),
范圍為約300 約5 000卯mwes，或者范圍為400 ~ 1 500卯mWes。離開純化區(qū) 14的純化漿可以具有小于約150份/每百萬份的4-CBA ^J:,基于純化漿中固 體的重量(ppmwes),小于約IOO ppmwcs，或者小于50 ppmwcs。離開純化區(qū)14的 純化漿可以具有小于約300卯mw。s的p-TAc^J:,小于約200卯mwes，或者小于 150卯mw"。 一種實施方式中，純化區(qū)14中粗漿的處理可以導(dǎo)致離開純化區(qū)14 的純4匕漿具有的4-CBA和/或p-TAc含量比進料到純化區(qū)14的粗漿的4-CBA和/ 或p-TAc含量小至少約50y。，小至少約85%,或者小至少95%。舉例說明，如果 進料到純化區(qū)14的粗漿的4-CBA含量為200卯mwes且離開純化區(qū)14的純化漿 的4-CBA含量為100卯mwes,那么純化漿的4-CBA含量比粗漿的4-CBA含量小 50%。
本發(fā)明的一種實施方式中，可以通*純化區(qū)14中氧化蒸煮使粗漿進行純 化。本文中使用的術(shù)語"氧化蒸煮"表示其中使包含固體顆粒的進料在足以容 許固體顆粒中初始夾帶的至少一部分雜質(zhì)氧化的條件下進行氧化的工藝步M 多個步驟。純化區(qū)14可以包括一個或多個反應(yīng)器或區(qū)。 一種實施方式中，純化 區(qū)14可以包括一個或多個才M成攪拌反應(yīng)器。可以將組成可以與進料到氧化區(qū) 10的^目氧化劑力^目同的次氧化劑流引入純化區(qū)14,由》U是供氧化蒸煮所需的 分子氧。如果需要可以加入另外的氧化催化劑。本發(fā)明的替換實施方式中，可 以將包含氬的流引入純化區(qū)14用于粗漿的至少部分氫化。
在純化區(qū)14中采用氧化蒸煮時，進行氧化蒸煮的溫度可以比氧化區(qū)10中 氧化溫度高至少約10。C，高約20 約80。C,或者高30 5(TC。純化區(qū)14操作 所需的額外熱量可以通過將汽化溶劑供給純化區(qū)14并使該汽化溶劑在其中冷 ^t^提供。純化區(qū)14中氧化蒸煮溫度可以保持在范圍約180 約240。C，范圍 約190 約220。C，或者范圍200 ~210°C。純化區(qū)14中氧化蒸煮壓力可以jg 在范圍約100 約350磅/平方英寸表壓(psig),范圍約175 約275psig,或 者范圍185 225psig。
本發(fā)明的一種實施方式中，純化區(qū)14可以包括兩個蒸煮反應(yīng)器/區(qū)-初始 蒸煮器和最終蒸煮器。當(dāng)純化區(qū)14包括初始蒸煮器和最終蒸煮器時，該最終蒸 煮器可以婦目對于初始蒸煮器更低的溫度和壓力下操怍。 一種實施方式中，最 終蒸煮器的操作溫度可以比初始蒸煮器的梯作溫度低至少約2°C，或者比初始 蒸煮器的梯作溫度低約5 約15。C。 一種實施方式中，最終蒸煮器的操作壓力 可以比初始蒸煮器的4乘怍壓力低約5psig，或者比初始蒸煮器的纟喿作壓力低約 10 約50psig。初始蒸煮器的操作溫度可以為范圍約195。C 約225。C，范圍205 ~215°C，或者約210。C。初始蒸煮器的梯作壓力可以為范圍約215 ~約 235psig，或者約225psig。最終蒸煮器的梯作溫度可以為范圍約190°C ~約220 。C,范圍200 ~ 210°C ，或者約205°C。最終蒸煮器的才喿怍壓力可以為范圍約190 ~ 約210psig,或者約200psig。
本發(fā)明的一種實施方式中，純化區(qū)14可以包括^i&的第一和第二溶劑交換 區(qū)。^^的第一和第二溶劑交換區(qū)可以操作以將漿料中存在的至少4分溶劑 替換為替換溶劑。適用于該替換的設(shè)備包括、但并非限定于，沉降式離心機隨 后用替換溶劑再漿化、園盤堆離心機、前沿結(jié)晶器、或具有任選的對流洗滌的 多個沉P爭式離心機。替換氧化溶劑可以具有與引入氧化區(qū)10的溶劑實質(zhì)Ji^目同 的組成，如上所述。
一種實施方式中，可以將進料到純化區(qū)14的粗漿在通itJiiill化蒸煮純化 該粗漿之前在佑逸的第一溶劑交換區(qū)中處理。另一實施方式中，可以#^且漿氧 化蒸煮中獲得的純化漿在4鍵的第二溶劑交換區(qū)中處理。
^4地，可以將至少—卩分從任選的第一和/或第二溶劑交換區(qū)中置換的氧 化溶劑通過管38從純化區(qū)14中排出?？梢詫⒅辽僖徊糠止?8中置換的氧化溶 劑通過管40送到固體去除區(qū)32、通過管38a i^jij凈化處理區(qū)100、和/或通過 管38b i^ij氧化區(qū)10。
本發(fā)明的另一實施方式中，純化區(qū)14可以包括^it的結(jié)晶區(qū)和/或佑逸的 冷卻區(qū)?？梢詫⑸鲜鰶_且漿氧化蒸煮中獲得的純化漿在佑逸的結(jié)晶區(qū)中處理以至 少部分增加純化漿的粒徑分布。<^的結(jié)晶區(qū)可以包括本領(lǐng)域中已知可以梯作 以增加純化漿的粒徑分布的任意設(shè)備。佳JD任選的冷卻區(qū)時，可以將純化^ 其中冷卻到約20 約195。C的溫度范圍。同時采用結(jié)晶區(qū)和冷卻區(qū)時，可以將 純化漿首先在結(jié)晶區(qū)中并隨后在冷卻區(qū)中處理。
再參照圖1,可以將純化漿通過管16從純化區(qū)14的出口中排出。純化漿 的固相可以主要由純^^寸笨二曱酸(PTA)顆粒組成，同時液相可以由母'^i且成。 管16中純化漿的固^J:可以為范圍約1 ~約50wt%，范圍約5 ~約40wt%,或者 范圍20 35wt。/。?？梢詫⒐?6中純化漿引入產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18,用于 至少部分回收固體PTA顆粒。
4鎮(zhèn)地，可以將管12中的至少"(^^且漿通過管12a引入產(chǎn)物分離/催化 劑去除區(qū)18。如上所述，粗漿的固相可以主要由CTA顆粒組成，同時液相可以 由母液組成。管12a中粗漿的固舍量可以為范圍約1 ~約50wt%，范圍約5 ~約 40wt%,或者范圍20 35wt。/。?？梢詫⒐?2a中粗漿引入產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18,用于回收固體CTA顆粒。
產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18可以纟料且漿和/或純化漿分離為主要為流體相 的母液和濕濾餅。產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18可以包括本領(lǐng)域中已知的、能夠 產(chǎn)生濕濾餅W液流的任意固/液分離方法。另夕卜，產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18 可以期望地具有洗滌濕濾餅的能力。用于產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18的適宜設(shè) 備包括、但并非限定于，壓力鼓式過濾器、真空鼓式過濾器、真空帶式過濾器、 具有^i^的對流洗滌的多個固體轉(zhuǎn)筒離心機、或穿孔離心機。
本發(fā)明的一種實施方式中，可以將洗滌流引入產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18 以洗滌至少一P分產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18中產(chǎn)生的濕濾餅，由此制得洗滌 的濕濾餅。 一種實施方式中，該洗滌流可以包括乙酸和/或水。^i^地，將濕濾 餅洗滌^，可以^ft^的洗滌液從產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18中排出，并且 可以將至少一部分洗滌液直接或是間接i^JiJ氧化區(qū)10。
產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18中產(chǎn)生的上述濕濾餅可以通過管20排出。本發(fā) 明的一種實施方式中，產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18中產(chǎn)生的濕濾餅可以主要包 括TPA的固體顆粒。該固體TPA顆?？梢园–TA和/或PTA顆粒。該濕濾餅可 以包括范圍為約5 約30wty。的液體，范圍為約10 約25wty。的液體，或者范圍 為12 23wt。/。的液體。另外，管20中TPA產(chǎn)物濕濾餅可以包括氧化副產(chǎn)物，如 上所述。一種實施方式中，管20中TPA產(chǎn)物可以包括累積濃度小于約1 OOO卯mw、 小于約750卯mw、或小于500ppmw的單官能氧化副產(chǎn)物。
本發(fā)明的一種實施方式中，可以將管20中濕濾々M過管20引入干燥區(qū)22， 由此制得包含固體TPA顆粒的干燥TPA顆粒產(chǎn)物。干燥區(qū)22可以包括本領(lǐng)域中 已知的的任意干燥設(shè)備，其可以制得包含小于約5wty。液體、小于約3wty。液體、 或小于lwt。/。液態(tài)的干燥TPA顆粒產(chǎn)物。干燥TPA顆粒產(chǎn)物可以通過管24從干 燥區(qū)22中排出。
另一實施方式中，可以將管20中濕濾餅引入溶劑交換區(qū)26以制得包含固 體TPA顆粒的濕TPA顆粒產(chǎn)物。溶劑交換區(qū)26可以梯作以將濕濾餅中至少-"^ 分液體替換為替換溶劑。適用于該替換的設(shè)備包括、j旦并非限定于，沉降式離 心機隨后用替換溶劑再漿化、園盤堆離心機、前沿結(jié)晶器、或具有任選的對流 洗滌的多個沉降式離心機。濕TPA顆粒產(chǎn)物可以通過管28從溶劑交換區(qū)26中 排出。該濕TPA顆并立產(chǎn)物可以包括范圍為約5 ~約30w"/。的液體，范圍為約10 ~ 約25w"/。的液體，或者范圍為12 ~ 23wty。的液體。
仍參照圖l,上述母液可以通過管30從產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18中排出。
本發(fā)明的一種實施方式中，可以^i^地將至少一^分母液引入固體去除區(qū)32。 固體去除區(qū)32可以包括本領(lǐng)域中已知的任意設(shè)備，該設(shè)備可以操作以從該母液 中除去足夠量的固體，由此制得除去固體的母液，其包含小于約5wt。/。的固體， 小于約2wt。/。的固體，或者小于lwt。/。的固體。固體去除區(qū)32中可以采用的適宜 設(shè)備包括壓力過濾器，如，例如，壓濾機、燭式過濾器、葉片式壓濾機、和/ 或離心過濾機。 一種實施方式中，固體去除區(qū)32在固體去除期間可以在約20 ~ 約195'C的溫度范圍和約750 ~約3750托的壓力范圍下才喿怍。除去固體的母液 可以通過管34從固體去除區(qū)32中排出。本發(fā)明的一種實施方式中，可以將至
送到^物分離/催化劑去除區(qū)18和/或通過管36b送到管20?！?、、
如上所述，也可以^f鏈地將至少^^分從純化區(qū)14中替換的氧化溶劑在固 體去除區(qū)32中處理?？梢詫⒃撎鎿Q的IU戰(zhàn)劑通過管38從純化區(qū)14中排出并 通過管40引入固體去除區(qū)32。將純化區(qū)14中替換的IU爐劑在固體去除區(qū)32 中處理時，可以將獲得的除去固體的替換的氧^i^劑與除去固體的母液結(jié)合并 可以通過管34排出。
本發(fā)明的一種實施方式中，可以將至少一部分管34中任選地除去固體的母 液通過管42從管34中排出以形成凈化進料流。通過管42排出以形成凈化進料 流的母液凄t量可以為范圍母液總重的約1 ~約55%,范圍約5 ~約45wt%,或者 范圍10 35wt。/。。 ^i^地，可以將至少4分管38中從純化區(qū)14中排出的替 換的氧化溶劑與凈化進料^it過管38a結(jié)合。替換的實施方式中，可以將至少 ~^分管34中剩余的母液直接或者間接i鏡過管44 itJ'J氧化區(qū)10。 <鏈地， 可以將至少"P分從產(chǎn)物分離/催化劑去除區(qū)18中排出的洗滌液與至少—卩分 管44中母絲引入氧化區(qū)IO之間結(jié)合。
本發(fā)明的一種實施方式中，管34中母液，和由此管42中凈化進料流，可 以包括溶劑、 一種或多種催化劑組分、氧化副產(chǎn)物、和TPA。管34中母液和管 42中凈化進料流中溶劑可以包括，酸。 一種實施方式中，該溶劑可以包括水 和/或乙酸。管34中母液和管42中凈化進料流可以包括含量至少約85wt%、至 少約95w"/。、或至少99wt^的溶劑。
管34中母液和管42中凈化進料流中的催化劑組分可以包括如上所述的催 化劑組分，參照引入氧化區(qū)IO的催化劑體系。 一種實施方式中，該催化劑組分 可以包括鈷、錳、和/或溴。管34中母液和管42中凈化進料流可以具有的^， 催化劑組分的累積濃度范圍為約500 ~約20 OOO卯mw，范圍為約1 000 ~約15
OOOppmw，或者范圍為1 500 ~ 10 OOO卯mw。
管34中母液和管42中凈^ii料流中的氧化副產(chǎn)物可以包括一種或多種如 上所述的氧化副產(chǎn)物。 一種實施方式中，管34中母液和管42中凈化進料流中 的氧化副產(chǎn)物可以包括苯曱酸和非苯曱酸的副產(chǎn)物二者。本文中使用的術(shù)語"非 苯曱酸的副產(chǎn)物"定義為并非苯曱酸的所有氧化副產(chǎn)物。非苯曱酸的副產(chǎn)物包 括、但并非限定于，間苯二曱酸(IPA)、鄰苯二曱酸(PA)、苯偏三酸、、2, 5， 4， -三mjJ^苯、2， 5， 4，-三J^J^苯曱酮、p-TAc、 4-CBA、萘二甲酸、絲酸芴 酮、#酸藥、和/或二氛基藥酮。 一種實施方式中，管34中母液和管42中凈 化進料流可以包括^1:基于凈化進料流總量范圍為約500 ~約150 000卯mw的 苯曱酸，范圍為約l 000 ~約100 OOO卯mw,或者范圍為2 000 ~ 50 000ppmw。 另外，管34中母液和管42中凈化進料流可以具有的非苯曱酸的副產(chǎn)物的累積 濃度范圍為約500 約50 OOO卯mw，范圍為約1 000 ~約20 OOOppmw，或者范 圍為2 000 - 10 OOO卯mw。
本發(fā)明的一種實施方式中，管34中母液和管42中凈化進料流可以包括含 量小于約5wt。/。、小于約2wt。/。、或小于lwt。/。的固體。另外，該凈^it料流可以 具有小于約240。C、范圍為約20 約200。C、或者范圍為50 ~ 100。C的溫度。
仍參照圖1,該凈^i^料流可以通過管42引入凈化處理區(qū)100。下面將更 詳細(xì)地討論，該凈化處理區(qū)IOO可以將凈化進料流分離為富催化劑流、富苯曱 酸流(即，富單官能雜質(zhì)流)、和富非苯曱酸產(chǎn)物的流(即，除去單官能雜質(zhì)的流)。 該富苯曱酸流可以通過管48從凈化處理區(qū)100中排出，該富催化劑流可以通過 管50從凈化處理區(qū)100中排出，且該富非苯甲酸副產(chǎn)物的流可以通過管52從 凈化處理區(qū)100中排出。
管48中富苯曱酸流可以具有相對于管42中凈化進料流的苯曱酸濃度相對 更高的苯曱酸濃度漆于重量)。本發(fā)明的一種實施方式中，管48中富苯曱酸流 可以具有為管42中凈化進料流的苯曱酸濃度至少約1. 5倍的苯曱酸濃度(基于 重量)，為管42中凈化進料流的苯曱酸濃度至少約5倍漆于重量)，或者為管 42中凈化進料流的苯曱酸濃度至少10倍漆于重量)。 一種實施方式中，苯曱 酸可以是該富苯甲酸流中主要的氧化副產(chǎn)物。取決于在離開凈化處理區(qū)100時 該富苯甲酸流的溫度和壓力，管48中富苯甲酸流可以主要包括固體或流體。由 此， 一種實施方式中，管48中富苯曱酸流可以包括至少約50wt。/。的流體，至少 約70wty。的流體，或者至少90wt。/。的流體。替換的實施方式中，管48中富苯曱 酸流可以包括至少約50wt。/。的固體，至少約70wt。/。的固體，或者至少90wty。的固 體。
管50中富催化劑流可以具有相對于管42中凈化進料流中全部催化劑組分 的累積濃度相對更高的全部催化劑組分的累積濃度漆于重量)。本發(fā)明的一種 實施方式中，管50中富催化劑流可以具有為凈化進料流中^卩催化劑組分的累 積濃度至少約1. 5倍的全部催化劑組分的累積濃度漆于重量)，為凈化進料流 中全部催化劑組分的累積濃度至少約5倍漆于重量)，或者為凈^ii料流中全 部催化劑組分的累積濃度至少IO倍漆于重量)。取決于在離開凈化處理區(qū)100 時該富催化劑流的溫度和壓力，管50中富催化劑流可以主要包括固體或流體。 由此， 一種實施方式中，管50中富催化劑流可以包括至少約50wt。/。的流體，至 少約70wt。/。的流體，或者至少90wt。/o的流體。替換的實施方式中，管50中富催
化劑流可以包括至少約50wty。的固體，至少約70wty。的固體，或者至少90wty。的固體。
管52中富非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以具有相對于管42中凈化進料流中非苯 曱酸的副產(chǎn)物的累積濃度相對更高的非苯曱酸的副產(chǎn)物的累積濃度。本發(fā)明的 一種實施方式中，管52中富非苯甲酸副產(chǎn)物的流可以具有為凈^ii料流中非苯 甲酸的副產(chǎn)物的累積濃度至少約1. 5倍的非苯曱酸的副產(chǎn)物的累積濃度(基于 重量)，為凈化進料流中非苯曱酸的副產(chǎn)物的累積濃度至少約5倍漆于重量)， 或者為凈^ii料流中非苯曱酸的副產(chǎn)物的累積濃度至少IO倍漆于重量)。 一種 實施方式中，非苯曱酸的副產(chǎn)物可以累積地是富非苯曱酸副產(chǎn)物的流中主要的 氧化副產(chǎn)物。管52中富非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以是濕濾餅的形式，包含范圍為 約5 ~約30wt。/。的液體、范圍為10 ~約25wty。的液體、或者范圍為12 ~ 23w"/。的 液體。
本發(fā)明的一種實施方式中，可以將至少一部分富苯甲酸流、富催化劑流、 和富非苯曱酸副產(chǎn)物的流送到不同位置。該位置包括、但并非限定于，TPA生 產(chǎn)工藝，IPA生產(chǎn)工藝，鄰笨二曱酸(PA)生產(chǎn)工藝、苯曱酸生產(chǎn)工藝，薦、二曱 酸(NDA)生產(chǎn)工藝，對t曱酸二曱酉旨(DMT)生產(chǎn)工藝，萘二甲酸二曱酯(DMN) 生產(chǎn)工藝，環(huán)己鍵；曱醇(CHDM)生產(chǎn)工藝，環(huán)己娛^^羧酸二曱酯(DMCD)生產(chǎn)工 藝，環(huán)己烷；羧酸(CHDA)生產(chǎn)工藝，聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)生產(chǎn)工藝，共 聚聚酯生產(chǎn)工藝，采用TPA、 IPA、 PA、 BA、 NDA、 DMT、 D顧、CHDM、 DMCD、或 CHDA中的一種或多種作為一種組斜口/或作為單體的聚合物生產(chǎn)工藝，和/或所 述TPA、 IPA、 PA、 BA、 NDA、 DMT、 DMN、CHDM、 DMCD、 CHDA、或聚合物生產(chǎn)工 藝之外的各個點。
一種實施方式中，與TPA產(chǎn)物j離開TPA生產(chǎn)工藝的和/或在TPA生產(chǎn)工 藝下游與TPA產(chǎn)物結(jié)合的苯甲酸的量可以足以獲得包含含量小于約1000ppmw、 小于約500ppmw、或者小于250ppmw的苯曱酸的TPA產(chǎn)物。另一實施方式中， 苯曱酸與TPA產(chǎn)物j離開TPA生產(chǎn)工藝的速率和/或?qū)⑵湓赥PA生產(chǎn)工藝下游
約50%、小于約10%、小于約1%、或小于O. 1%。如本文中參照苯甲酸所使用的 那樣，在TPA生產(chǎn)工藝中不采用純化步驟(例如，純化區(qū)14)時，術(shù)語"生產(chǎn)速 率"定義為ii^v氧化步驟(例如，氧化區(qū)10)的苯甲酸的質(zhì)量/單位時間與離開 該氧化步驟的苯甲酸的質(zhì)量/單位時間之差。在TPA生產(chǎn)工藝中采用純化步驟 時，提到苯甲酸時的術(shù)語"生產(chǎn)速率"定義為敘氧化步驟(例如，氧化區(qū)IO) 的苯曱酸的質(zhì)量/單位時間與離開純化步驟(例如，純化區(qū)14)的苯甲酸的質(zhì)量/ 單位時間之差。作為示例，對于采用純化步驟的TPA生產(chǎn)工藝，如果苯曱酸以 50千克/小時(kg/h)的速率ii7v該TPA生產(chǎn)工藝的氧化步驟，且苯曱酸以 150kg/h的速率離開純化步驟，那么該TPA生產(chǎn)工藝中苯曱酸的生產(chǎn)速率為 100kg/h。
另一實施方式中，至少一部分富苯曱酸流可以離開圖1中所示的工藝并送 到純化和回收工藝、隨后化學(xué)工藝、和/或廢物處理或處置工藝。該廢物處理或 處置工藝包括、但并非限定于，銷售、掩埋、焚化、中和、厭氧和/或需氧蒸煮、 在廢物氧化器中處理、和/或在廢物反應(yīng)器中處理。本發(fā)明的一種實施方式中， 可以將至少一部分富苯曱酸流i^J'j廢物處理工藝，其中將該富苯曱酸流中存在 的至少約50wt%、至少約60wt°/。、或者至少70wt°/。苯甲酸處理。
如上所述，可以將管50中富催化劑流i^JijTPA生產(chǎn)工藝中各個點。本發(fā)明 的一種實施方式中，可以將至少一部分管50中富催化劑流，直接地或者間接地 ^J'J氧化區(qū)10,其中將富催化劑流的至少約50wt%、至少約60wty。、或者至少 70wt。/。的催化劑組分引入氧化區(qū)10。 一種實施方式中，選定路線之前，可以任 選地將液體加到管50中富催化劑流中以產(chǎn)生再漿化的富催化劑流。該再漿化的 富催化劑流可以包括至少約35wt。/。液體、至少約50wt。/。液體、或者至少65w"/。液 體。加入該富催化劑流的液體可以是，例如，乙酸和/或水。
仍參照圖1，如上所示，可以將管52中富非苯曱酸副產(chǎn)物的流送到所述TPA 生產(chǎn)工藝中各個點。該選定路線包括、但并非限定于，將至少-"^分該富非苯 曱酸副產(chǎn)物的流直接地或者間接;^i4回到氧化區(qū)10和/或純化區(qū)14。 一種實施 方式中，可以將至少一卩分該富非苯曱酸副產(chǎn)物的流選定路線，使得所述富非
苯甲酸副產(chǎn)物的流中至少一部分非苯曱酸的副產(chǎn)物與從管24中排出的干燥TPA 產(chǎn)物一^^和/或與從管28中排出的濕TPA產(chǎn)物4離開該TPA生產(chǎn)工藝。例如， 可以將至少一P分富非苯曱酸副產(chǎn)物的流引入管16中純化漿和/或引入管20中 產(chǎn)物漿/餅，^H吏得與TPA產(chǎn)物""^離開該TPA生產(chǎn)工藝。另一實施方式中，可 以漿該富非苯曱酸副產(chǎn)物的流中至少一部分非苯曱酸的副產(chǎn)物在該TPA生產(chǎn)工 藝的下游與TPA產(chǎn)物結(jié)合。 一種實施方式中，可以使該富非苯曱酸副產(chǎn)物的流 中至少約5wt。/。、至少約25wt。/。、至少約50wt。/。、或者至少75wt。/。的非苯曱酸的副 產(chǎn)物與TPA產(chǎn)物j離開該TPA生產(chǎn)工藝，和/或可以4吏其在該TPA生產(chǎn)工藝的 下游與TPA產(chǎn)物結(jié)合。
一種實施方式中，該非苯曱酸的副產(chǎn)物與TPA產(chǎn)物--fe離開該TPA生產(chǎn)工 藝的和/或在該TPA生產(chǎn)工藝的下游與TPA產(chǎn)物結(jié)合的累積速率，可以為該TPA 生產(chǎn)工藝中非苯曱酸的副產(chǎn)物生產(chǎn)速率(make-rate)的至少約5%、至少約10%、 至少約20%、或者至少50%。如本文中參照非苯甲酸的副產(chǎn)物所使用的那樣，該 TPA生產(chǎn)工藝中不采用純化步驟(例如，純化區(qū)14)時，術(shù)語"生產(chǎn)速率"定義 為i^v氧化步驟(例如，氧化區(qū)10)的非苯曱酸的副產(chǎn)物的質(zhì)量/單位時間與離 開該氧化步驟的非苯甲酸的副產(chǎn)物的質(zhì)量/牟f立時間之差。在TPA生產(chǎn)工藝中采 用純化步驟時，提到非苯曱酸的副產(chǎn)物時的術(shù)語"生產(chǎn)速率"定義為i^A氧化 步驟(例如，氧化區(qū)10)的非苯曱酸的副產(chǎn)物的質(zhì)量/單位時間與離開純化步驟 (例如，純化區(qū)14)的非苯曱酸的副產(chǎn)物的質(zhì)量/單位時間之差。作為示例，對 于采用純化步驟的TPA生產(chǎn)工藝，如果非苯甲酸的副產(chǎn)物以50千克/小時(kg/h) 的速率it7v該TPA生產(chǎn)工藝的氧化步驟，且非苯曱酸的副產(chǎn)物以150kg/h的速 率離開純化步驟，那么該TPA生產(chǎn)工藝中非苯曱酸的副產(chǎn)物的生產(chǎn)速率為 腿g/h。
另一實施方式中，富非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以離開圖1中所示的工藝并可 以送到純化和回收工藝、利用非苯甲酸的副產(chǎn)物制備非苯曱酸的副產(chǎn)物衍生物 的工藝、和/或廢物處理或處置工藝。該廢物處理或處置工藝包括、j旦并非限定 于，銷售、掩埋、焚化、中和、厭氧和/或需氧蒸煮、在廢物氧化器中處理、和 /或在廢物反應(yīng)器中處理。
如上所示，管52中富非苯甲酸副產(chǎn)物的流可以是濕濾餅的形式。本發(fā)明的 一種實施方式中，在輸送該富非苯曱酸副產(chǎn)物的流之前，可以^i^i也將至少一 部分該富非苯曱酸副產(chǎn)物的流在干燥區(qū)54中干燥。干燥區(qū)54可以包括本領(lǐng)域 中已知的任意干燥設(shè)備，其可以產(chǎn)生包含少于約5wty。液體、小于約3wt。/。液體、
或者小于lwt。/。液體的干燥的富非苯曱酸副產(chǎn)物的流。可以將該^i^地干燥的富 非苯曱酸副產(chǎn)物的ait過管56從千燥區(qū)54中排出。
另一實施方式中，在輸送該富非苯甲酸副產(chǎn)物的流之前，可以在再漿化區(qū) 58中將液體加到至少一卩分該富非苯甲酸副產(chǎn)物的流中以產(chǎn)生再漿化的富非苯 曱酸副產(chǎn)物的流。該再漿化的富非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以通過管60從再漿化區(qū) 58中排出。該再漿化的富非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以包括至少約35wt。/。液體、至 少約50wt。/。液體、或者至少65wt。/。液體。在再漿化區(qū)58中力口入該富非苯甲酸副 產(chǎn)物的流的液體可以包括乙酸和/或水。
圖2闡述了凈化處理區(qū)100的一種實施方式的扭說，如上參照圖1簡要討 論的那樣。圖2的實施方式中，凈化處理區(qū)100包括非苯曱酸的副產(chǎn)物去除區(qū) 102和苯甲酸去除區(qū)104。首先可以將管42中凈化進料流引入非苯曱酸的副產(chǎn) 物去除區(qū)102。如下更詳細(xì)地討論的那樣，非苯甲酸的副產(chǎn)物去除區(qū)102可以 將該凈^ii料流分離成上述富非苯甲酸副產(chǎn)物的流和富催化劑與苯甲酸的母液 (即，富催化劑與單官能雜質(zhì)的母^)。該富非苯甲酸副產(chǎn)物的流可以通過管52 從非苯曱酸的副產(chǎn)物去除區(qū)102中排出，且該富催化劑與苯曱酸的母液可以通 過管106排出。
本發(fā)明的一種實施方式中，管106中富催化劑與苯曱酸的母液可以包括一 種或多種催化劑組分、苯曱酸、和溶劑。該富催化劑與苯曱酸的母液可以包括 含量小于約5wt。/。、小于約3w"/。、或者小于lwty。的固體。該富催化劑與苯甲酸 的母液中的溶劑可以包括乙酸和/或水。該富催化劑與苯甲酸的母液中的催化劑 組分可以包括鈷、錳、和/或溴，如上關(guān)于引入圖1的氧化區(qū)的催化劑體系所討 論的那樣。
管106中富催化劑與苯曱酸的母液可以具有相對于管42中凈化進料流中苯 甲酸與催化劑組分的濃度相對更高的苯曱酸與催化劑組分的濃度漆于重量)。 一種實施方式中，管106中富催化劑與苯曱酸的母液可以具有為凈化進料流中 4^P催化劑組分的累積濃度至少約1. 5倍的4^M崔化劑組分的累積濃度(基于 重量)，為凈化進料流中4^M崔化劑組分的累積濃度至少約5倍漆于重量)，或 者為凈化進料流中全部催化劑組分的累積濃度至少IO倍(基于重量)。另夕卜，管 106中富催化劑與苯曱酸的母液可以具有為凈化進料流中苯曱酸濃度至少約 1. 5倍的苯甲酸濃度(基于重量)，為凈化進料流中苯曱酸濃度至少約5倍漆于 重量)，或者為凈化進料流中苯曱酸濃度至少10倍漆于重量)。
圖2的實施方式中，該富催化劑與苯曱酸的母液可以通過管106引入苯曱
酸去除區(qū)104。如下更詳細(xì)地討論的那樣，苯曱酸去除區(qū)104可以將該富催化 劑與苯曱酸的母液分離成上述富苯曱酸流和上述富催化劑流。該富苯曱酸流可 以通過管48 /A^曱酸去除區(qū)104中排出且富催化劑流可以通過管50排出。
圖3詳細(xì)地闡述了非苯曱酸的副產(chǎn)物去除區(qū)102和苯甲酸去除區(qū)104的布 局。圖3的實施方式中，非苯曱酸的副產(chǎn)物去除區(qū)102包括濃縮段202和固/ 液分離段208。這種實施方式中，首先可以將凈化進料^it過管42引入i^i宿段 202。 ^i宿段202可以4刻乍以將該凈化進料流中含有的至少^^分揮發(fā)性^/^4勿 除去。 一種實施方式中，該揮發(fā)性^^4勿包4封亥凈化進料流中的至少一P分溶 劑。該溶劑可以包括乙酸和/或水。濃縮段202可以將該凈化進料流中至少約 30、至少約45、或者至少60wty。的揮發(fā)性^/^4勿除去。揮發(fā)性^/^物可以通過 管204從^i宿段202中排出。本發(fā)明的一種實施方式中，可以將至少4分管 204中揮發(fā)物直接iM^者間接地送到圖1中所示的氧化區(qū)10中。
濃縮段202中可以采用工業(yè)中已知的、能夠?qū)⒅辽?分揮發(fā)性^^物從 該凈化進料流中除去的任意設(shè)備。適宜設(shè)備的實例包括、但并非限定于， 一個 或多個蒸發(fā)器。 一種實施方式中，濃縮段202可以包括至少兩個蒸發(fā)器。佳月 兩個蒸發(fā)器時，每一個單獨地可以在真空下低溫下操怍，或者可以在高溫和壓 力下操作。 一種實施方式中，濃縮期間每個蒸發(fā)器可以在范圍為約40~約180 。C的溫度下和范圍為約50 約4 50(M乇的壓力下才喿怍。用于濃縮區(qū)202的適宜 設(shè)^^可以包括、但并非限定于，簡單攪拌和加熱的槽、閃蒸器、前沿結(jié)晶器、 薄膜蒸發(fā)器、刮薄膜蒸發(fā)器、和/或降膜蒸發(fā)器。
圖3的實施方式中，纟彭宿的凈化進料流可以通過管206從;彭宿段202中排 出。管206中濃縮的凈化進料流的固含量可以為管42中未濃縮的凈化進料流的 固含量的至少約l. 5倍、至少約5倍、或者至少10倍。該濃縮的凈化進料流可 以包括舍量范圍為約5 約70wt。/。、或者范圍為10 40wt。/。的固體。另外，該濃 縮的凈化進料流可以包括一種或多種催化劑組分、苯甲酸和非苯曱酸的副產(chǎn)物、 TPA顆粒、和溶劑，各自如上所述。
該;彭宿的凈化進料流可以通過管206引入固/液分離段208。固/液分離段 208可以將該濃縮的凈化進料流分離成主要為流體相的富催化劑與苯曱酸的母 液和濕濾餅。圖3的實施方式中，固/液分離段208包4辨液去除段208a和清
208b。母液去除段208a可以才刻乍以將該^i宿的凈化進料流分離成上述富 催化劑與苯曱酸的母液和初始濕濾餅。該富催化劑與苯曱酸的母液可以通過管 106從母液去除段208a中排出。該初始濕濾餅可以引入清洗段208b。隨后可以
將至少^分該初始濕濾餅用通過管210引入清洗段208b的清洗進料清洗以制 得清洗的濕濾餅。管210中清^tii料可以包括水和/或乙酸。另夕卜，該清^ii料 可以具有范圍從大約該清洗進料的冰點到大約該清洗進料的沸點的溫度，范圍 為約20 約110。C、或者范圍為40 90。C。該清洗進料可以操作以將至少""^ 分催化劑組分從該濕濾餅中除去。清洗該濕濾餅之后，獲得的洗液可以通過管 212從清^l殳208b中排出，且該清洗的濕濾餅可以通過管52排出。 一種實施 方式中，上述富非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以包括至少^分該清洗的濕濾餅。
固/液分離段208可以包括本領(lǐng)域中已知的任意固/液分離設(shè)備。用于固/ 液分離段208的適宜設(shè)備包括、但并非限定于，壓力鼓式過濾器、真空鼓式過 濾器、真空帶式過濾器、具有任選的對流洗滌的多個固體轉(zhuǎn)筒離心機、或穿孔 離心機。 一種實施方式中，分離期間固/液分離段208可以在范圍為約20~約 170。C的溫度和范圍為約375 ~約4500托的壓力下操作。
如上所述，洗液可以通過管212從固/液分離段208中排出。 一種實施方式 中，可以將至少一卩分管212中洗液，直接地或者間接地i^剖如圖1中所述的 氧化區(qū)10。 ^i^地，可以將至少^分管212中洗:^引入氧化區(qū)IO之前濃 縮。該任選的濃縮器可以是本領(lǐng)域中已知的、能夠?qū)⒃撓匆毫鳚饪s的任意設(shè)備， 例如，膜分離或7蒸發(fā)。另一實施方式中，可以將至少—P分管212中洗液i^J'J 廢物處理裝置中。
仍參照圖3，苯曱酸去除區(qū)104可以包括濃縮段214和苯曱酸/催化劑分離 段220。 一種實施方式中，首先可以將管106中富催化劑與苯曱酸的母液引入 ^i宿段214。 ^i宿段214可以才剩乍以將該富催化劑與苯曱酸的母液中含有的至 少"~^分揮發(fā)性^^4勿除去。 一種實施方式中，該揮發(fā)性^/^物包括該富催化 劑與苯曱酸的母液中的至少一卩分溶劑。該溶劑可以包括水和/或乙酸。濃縮段 214可以除去該富催化劑與苯曱酸的母液中至少約50、至少約70、或者至少 90wt。/。的溶劑。蒸發(fā)的^b^4勿可以通過管216從^i宿段214中排出。
濃縮段214中可以采用工業(yè)中已知的、能夠從該富催化劑與苯曱酸的母液 中除去至少""^分揮發(fā)性^/^勿的任意設(shè)備。適宜設(shè)備的實例包括、但并非限 定于，簡單攪拌和加熱的槽、閃蒸器、前沿結(jié)晶器、薄膜蒸發(fā)器、刮薄膜蒸發(fā) 器、或降膜蒸發(fā)器。 一種實施方式中，濃縮期間濃縮段214可以在范圍為約50 ~ 約800托的壓力下操作。另外，濃縮期間濃縮段214可以在至少約120°C、或 者至少13(TC的溫度下4喿作。
圖3的實施方式中，濃縮的富催化劑與苯曱酸的母液(即，單官能雜質(zhì)富漿)
可以通過管218Mi^宿段214中排出。該i^i宿的富催化劑與苯曱酸的母液可以 包括一種或多種催化劑組分、苯曱酸、和溶劑。該濃縮的富催化劑與苯曱酸的 母液的^P催化劑組分與苯曱酸的濃度可以為管106中未濃縮的富催化劑與苯 曱酸的母液的^M崔化劑與苯曱酸的濃度的至少約1.5倍、至少約5倍、或者 至少10倍。
該濃縮的富催化劑與苯曱酸的母液可以通過管218引入苯甲酸/催化劑分 離段(即，單官能雜質(zhì)去除l幻220。苯曱酸/催化劑分離段220可以操作以將濃 縮的富催化劑與苯曱酸的母液分離成上述富催化劑流和上述富苯曱酸流。 一種 實施方式中，該濃縮的富催化劑與苯甲酸的母液的分離可以通過使該濃縮的富 催化劑與苯甲酸的母液中至少^分苯曱酸蒸發(fā)并除去來實現(xiàn)?？梢?^)本領(lǐng) 域中已知的任意干燥器，其可以使該^i宿的富催化劑與苯甲酸的母液中至少約 50wt°/。、至少約70wt%、或者至少90wty。的苯曱酸蒸發(fā)并除去。苯曱酸/催化劑分 離段220中可以采用的可商購獲得的干燥器的適宜實例包括、但并非限定于， LIST干燥器。 一種實施方式中，分離期間苯甲酸/催化劑分離段220可以在范 圍為約170 ~約25(TC的溫度和范圍為約50 ~約7604乇的壓力下梯作。富催化 劑流可以通過管50/A^曱酸/催化劑分離段220中排出，且富苯曱酸流可以通 過管48排出。
圖4詳細(xì)地闡述了非苯曱酸的副產(chǎn)物去除區(qū)102和苯甲酸去除區(qū)104的第 4布局。非苯甲酸的副產(chǎn)物去除區(qū)102包括;彭宿段302和固/液分離段308。 圖4的實施方式中，^M宿段302和固/液分離段308以如上參照圖3的^J宿段 202和固/液分離段208所討論的實質(zhì)Ji^目同的方式操怍。另外，管304中揮發(fā) 物的組成和處理、管306中濃縮的凈化進料流、管310中清洗進料、和管312 中洗液與如上參照圖3的管204中揮發(fā)物、管206中濃縮的凈化進料流、管210 中清洗進料、和管212中洗';^斤討論的實質(zhì)上相同。上述富非苯曱酸副產(chǎn)物的 流可以通過管52從固/液分離段308中排出，JLL述富催化劑與苯曱酸的母液 可以通過管106排出。
圖4的實施方式中，苯曱酸去除區(qū)104包4^f崔化劑去除段314和苯曱酸/ 溶劑分離段318。 一種實施方式中，管106中富催化劑與苯曱酸的母液可以首 先引入催化劑去除段314。催化劑去除段314可以操作以除去該富催化劑與苯 甲酸的母液中至少—p分苯曱酸與溶劑，產(chǎn)生上述富催化劑流和富苯曱酸與溶 劑流(即，富單官能雜質(zhì)與溶劑流)。催化劑去除l殳314中苯曱酸與溶劑的去除 可以通過使至少一部分苯曱酸與溶劑蒸發(fā)并從該富催化劑與苯曱酸的母液中除
去來實現(xiàn)。 一種實施方式中，可以在催化劑去除段314中除去該富催化劑與苯
曱酸的母液中至少約50wty"至少約70wty。、或者至少90wty。的苯曱酸與溶劑。 可以使用本領(lǐng)域中已知的、可以將該富催化劑與苯甲酸的母液中至少一部分苯
曱酸與溶劑蒸發(fā)并除去的任意干燥器。催化劑去除段314中可以采用的可商購 獲得的千燥器的適宜實例包括、但并非限定于，LIST干燥器。 一種實施方式中， 催化劑去除期間催化劑去除段314可以在范圍為約170 ~約250。C的溫度和范圍 為約50 ~約760托的壓力下纟喿怍。
如上所述，催化劑去除區(qū)314產(chǎn)生富催化劑流和富苯甲酸與溶劑流。該富 催化劑流可以通過管50從催化劑去除段314中排出。該富苯曱酸與溶劑流可以 通過管316從催化劑去除段314中排出。 一種實施方式中，該富苯曱酸與溶劑 流可以是主要為流體相的流且可以包括至少兩種具有不同揮發(fā)物的部分(即，低 揮發(fā)性部#高揮發(fā)性部分)。該^^發(fā)性部分可以包括苯甲^JL該高揮發(fā)性部 分可以包括溶劑。該溶劑可以包括乙酸和/或水。
圖4的實施方式中，該富苯曱酸與溶劑流可以通過管316引入苯曱@^/溶劑 分離段(即，單官能雜質(zhì)/溶劑分離粉318。苯甲酸/溶劑分離段318可以將該富 苯曱酸與溶劑流分離成上述富苯甲酸流和富溶劑流。該富苯曱酸與溶劑流的分 離可以通過流體/流體分離來實現(xiàn)。苯曱酸/溶劑分離段318中可以^j ]本領(lǐng)域 中已知的、能夠分離兩個流體相的任意流體/流體分離設(shè)備。適宜設(shè)備包括、但 并非限定于，干燥器、蒸發(fā)器、部分濃縮器、和/或蒸餾設(shè)備。 一種實施方式中， 分離期間苯曱酸/溶劑分離段318可以在范圍為約170 ~約250。C的溫度和范圍 為約50 ~約760托的壓力下才乘怍。
該富苯曱酸流可以通過管48 /A^甲酸/溶劑分離段318中排出。該富溶劑 流可以通過管320 /錄曱酸/溶劑分離段318中排出。 一種實施方式中，該富溶 劑流可以包括比管316中富苯甲酸與溶劑流更高濃度的溶劑。該富溶劑流可以 具有為富苯曱酸與催化劑流中溶劑濃度的至少約1. 5倍的溶劑濃度(基于重 量)，為富苯甲酸與催化劑流中溶劑濃度的至少約5倍漆于重量)，或者為富苯 曱酸與催化劑流中溶劑濃度的至少IO倍(基于重量)。 一種實施方式中，可以將 至少4分管320中富溶劑流，直接;械者間接地i^Jij圖1中所述的氧化區(qū)10 中。
圖5闡述了凈化處理區(qū)100的另一實施方式的扭鏈，如上參照圖1簡要討 論的那樣。圖5的實施方式中，凈化處理區(qū)100包括苯甲酸去除區(qū)400和非苯 曱酸的副產(chǎn)物去除區(qū)402。管42中凈化進料流可以首先引入苯曱酸去除區(qū)400。
如下更詳細(xì)討論的那樣，苯甲酸去除區(qū)400可以將該凈化進料流分離成上述富 苯甲酸流和富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流(即，富催化劑與非-單官能雜質(zhì)的 流)。該富苯曱酸流可以通過管48從苯甲酸去除區(qū)400中排出，且該富催化劑 與非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以通過管404排出。
本發(fā)明的一種實施方式中，該富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以包括一 種或多種催化劑組分、非苯甲酸的副產(chǎn)物、和溶劑。取決于離開苯曱酸去除區(qū) 400時該富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流的溫度和壓力，管404中富催化劑與 非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以主要包括固體或流體。由此， 一種實施方式中，管404 中富催化劑與非苯甲酸副產(chǎn)物的流可以包括至少約50wt。/。流體、至少約70wt°/o 流體、或者至少90w"/。流體。替換的實施方式中，管404中富催化劑與非苯曱 酸副產(chǎn)物的流可以包^"至少約50wt。/。固體、至少約70wt。/。固體、或者至少90wt。/。 固體。該富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流中溶劑可以包括乙酸和/或水。該富催 化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流中催化劑組分可以包括鈷、錳、和/或溴，如上關(guān)于 引入圖1氧化區(qū)10中的催化劑體系所討論的那樣。
管404中富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以具有相對于管42中凈化進料 流中催化劑與非苯曱酸的副產(chǎn)物的濃度更高的富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流 的濃度(基于重量)。 一種實施方式中，管404中富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的 流可以具有為凈化進料流中^P催化劑組分累積濃度的至少約1. 5倍的4^p催 化劑組分累積濃度漆于重量)，為凈化進料流中4^P催化劑組分累積濃度的至 少約5倍(基于重量)，或者為凈化進料流中4^P催化劑組分累積濃度的至少10 倍(基于重量)。另外，管404中富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以具有為凈 化進料流中非苯曱酸的副產(chǎn)物累積濃度的至少約1. 5倍的非苯曱酸的副產(chǎn)物累 積濃度(基于重量)，為凈化進料流中非苯曱酸的副產(chǎn)物累積濃度的至少約5倍 (基于重量)，或者為凈化進料流中非苯曱酸的副產(chǎn)物累積濃度的至少10倍漆 于重量)。
圖5的實施方式中，該富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以通過管404引 入非苯曱酸的副產(chǎn)區(qū)去除區(qū)402。如下更詳細(xì)討論的那樣，非苯曱酸的副產(chǎn)物 去除區(qū)420可以將該富催化劑與非苯甲酸副產(chǎn)物的流分離成上述富非苯曱酸副 產(chǎn)物的流和上述富催化劑流。該富非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以通過管52從非苯曱 酸的副產(chǎn)物去除區(qū)402中排出，且富催化劑流可以通過管50排出。
圖6詳細(xì)地闡述了苯曱酸去除區(qū)400和非苯曱酸的副產(chǎn)物去除區(qū)402的一 種布局。圖6的實施方式中，苯曱酸去除區(qū)400可以包括濃縮段502和苯曱酸
分離段508。這種實施方式中，首先可以將管42中凈化進料流引入^i宿段502。 ;彭宿段502可以#/[乍以除去凈化進料流中含有的至少一^分揮發(fā)性^/^4勿。濃 縮段502以如上參照圖3的濃縮段202所討論的實質(zhì)Ji^目同的方式操作。揮發(fā) 物可以通過管504從濃縮段502中排出。管504中揮發(fā)物的組成和處理與如上 參照圖3的管204中揮發(fā)物所討論的實質(zhì)上相同。濃縮的凈化進料流可以通過 管506從^i宿段502中排出。管506中^i宿的凈化進料流的組成與如上參照圖 3的管206中濃縮的凈化進料流所討論的實質(zhì)丄j目同。
仍參照圖6，管506中^i宿的凈化進料流可以引入苯曱酸分離段(即，單官 能雜質(zhì)去除l幻508。苯曱酸分離段508可以4剁乍以將該^i宿的凈化進料流分離 成上述富苯甲酸流和上述富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流。 一種實施方式中， 苯曱酸分離可以通過使至少"-^分苯甲酸蒸發(fā)并,Ai農(nóng)縮的凈化進料流中除去來 實現(xiàn)。該蒸發(fā)可以通過將^i宿的凈化進料滬u^苯曱酸分離段508中在大^￡下 加熱到約123。C來實現(xiàn)。另一實施方式中，蒸發(fā)期間苯曱酸分離段508可以在 范圍為約50 約760托的壓力下操作。另外，蒸發(fā)期間苯曱酸分離段508可以 在范圍為約123 ~約250。C的溫度下操怍。苯曱酸分離段508中可以除去濃縮的 凈化進料流中含有的至少約40wt%、至少約70wt。/。、或者至少90wt。/。苯甲酸。適 合用于苯甲酸分離段508的設(shè)備包括、但并非限定于，LIST干燥器、桶式蒸餾 設(shè)備、部分濃縮器、或薄膜蒸發(fā)器。該富苯甲酸流可以通過管48從苯曱酸分離 段508中排出，且該富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以通過管404排出。
圖6的實施方式中，非苯曱酸的副產(chǎn)物去除區(qū)402包括再漿^f匕段510和固/ 液分離段516。 一種實施方式中，管404中富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流可 以首先引入再漿^l殳510。再漿化段510可以梯作以將液體加到富催化劑與非 苯曱酸副產(chǎn)物的流中，由此產(chǎn)生再漿化的富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流。力口 入再漿^l殳510中富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流的液體可以通過管512引入 再漿化段510。 一種實施方式中，管512中液體可以是溶劑，其可以包括乙酸 和/或水。適合用于再漿化投510的設(shè)備可以包括本領(lǐng)域中已知的、可以實現(xiàn)將 液體流和固體流混合以產(chǎn)生淤漿的任意設(shè)備。^i^地，再漿化度510可以包括 結(jié)晶步驟以提高粒徑分布。
再漿化的富催化劑與非苯甲酸副產(chǎn)物的流可以通過管514從再漿化度510 中排出。 一種實施方式中，再漿化的富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以包括 一種或多種催化劑組分、非苯甲酸的副產(chǎn)物、和/或溶劑。該溶劑可以包括乙酸 和/或水。該催化劑組分可以包括鈷、錳、和/或溴，如上關(guān)于引入圖l氧化區(qū)
10中的催化劑體系所討論的那樣。再漿化的富催化劑與非苯甲酸副產(chǎn)物的流可
以包括含量范圍為約0 ~約65wt%、或者范圍為10 ~ 40wt。/。的固體。
再漿化的富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流可以通過管514引入固/液分離 段516。固/液分離段516可以將再漿化的富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流分離 成主要為流體相的母液(例如，上述富催化劑流)和濕濾餅。圖6的實施方式中， 固/液分離段516包4辨液去除段516a和清^l殳516b。母液去除段516a可以 操作以將再漿化的富催化劑與非苯曱酸副產(chǎn)物的流分離成上述富催化劑流和初 始濕濾餅。該富催化劑流可以通過管50從母液去除段516a中排出。該初始濕 濾餅可以引入清^y史516b。 ^可以將至少一^^i亥初始濕濾餅用通過管518 引入清洗段516b的清洗進料清洗，由此產(chǎn)生清洗的濕濾餅。管518中清洗進料 可以包括7JC和/或乙酸。清洗進料可以梯作以從濕濾餅中除去至少""^^f崔化劑 組分。清洗該濕濾餅^，獲得的洗液可以通過管520從清';^殳516b中排出， 且清洗的濕濾餅可以通過管52排出。 一種實施方式中，上述富非苯甲酸副產(chǎn)物 的流可以包括至少^分該清洗的濕濾餅。
固/液分離段516可以包括本領(lǐng)域中已知的任意固/液分離設(shè)備。固/液分離 段516中可以使用的適宜設(shè)備包括、但并非限定于，壓力鼓式過濾器、真空鼓 式過濾器、真空帶式過濾器、具有任選的對流洗滌的多個固體轉(zhuǎn)筒離心機、或 穿孔離心機。 一種實施方式中，分離期間固/液分離段516可以在范圍為約20~ 約UO。C的溫度和范圍為約375 ~約4500 4乇的壓力下才喿作。
如上所述，洗液可以通過管520從固/液分離段516中排出。 一種實施方式 中，可以將至少一部分管520中洗液，直接地或者間接i^J'J如圖1中所述的 氧化區(qū)IO。 4i^地，可以將至少""4p分管520中洗';^引入氧化區(qū)10之前濃 縮。該佑逸的濃縮器可以是本領(lǐng)域中已知的、能夠?qū)⒃撓匆毫鳚饪s的任意設(shè)備， 例如，膜分離或蒸發(fā)。另一實施方式中，可以將至少"~#分管520中洗液i^J'J 廢物處理裝置中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，每種上述實施方式，以扉，些實施方式的任意子 部分，可以以連續(xù)或非連續(xù)方式操怍。非連續(xù)才刻乍包括、^f旦并非限定于，間歇 操怍、循環(huán)操怍、和/或間歇操作。
上述一些實施方式中，對于特定才辨提供了溫度范圍。對于其中提供了溫 度范圍的任一上述實施方式，溫度定義為特定區(qū)或段中物質(zhì)的平均溫度。作為 示例，如上參照圖1中所討論的那樣，可以^i^地將至少-^分管30中母液在 固體去除區(qū)32中處理，其中固體去除區(qū)32可以在范圍為約20 ~約195。C的溫
度下梯作。這就意味著，固體去除區(qū)32中母液的平均溫度可以在約20 ~約195 'C范圍內(nèi)。
數(shù)字范圍
本說明書使用了數(shù)字范圍來定量與本發(fā)明相關(guān)的一些參數(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，提 供數(shù)字范圍時，該范圍是構(gòu)成為4是^f又?jǐn)⑹鲈摲秶南孪薜闹鲝埾拗埔约皟H敘 述該范圍的上限的主張限制的文字支持。例如，公開的數(shù)字范圍10~100提供 了對于敘述"大于10"(無上限)的主張和敘述"小于100"(無下限)的主張的 文字支持。
定義
本文中使用的術(shù)語"包括(comprising)"、"包括(comprises)，，、和"包 括(comprise)" M端開口的過渡術(shù)語，用于從該術(shù)語之前引用的主題過渡到 該術(shù)語之后的一個或多個單元，其中該過渡術(shù)語之后列出的單元或多個單元并 非必然地構(gòu)成該主隨的唯一單元。
本文中^JD的術(shù)語"包括(including)"、"包括(includes)"、和"包括 (include)"具有與"包括(comprising)，，、"包括(comprises)，，、和"包括 (comprise)"相同的末端開口的含義。
本文中<頓的術(shù)語"具有(having)"、"具有(has)"、和"具有(have)" 具有與"包括(comprising)"、"包括(comprises)"、和"包括(comprise)，， 相同的末端開口的含義。
本文中^J^I的術(shù)語"含有(containing)"、"含有(contains)"、和"含 有(contain)"具有與"包括(comprising)，，、"包括(comprises)，，、和"包 括(comprise)"相同的末端開口的含義。
本文中^i )的術(shù)語"一個(a)"、"一個(an)"、"這個(the)"、和"所 述(said)"表示一個或多個。
本文中使用的術(shù)語"和/或"，在兩種或多種項目列中使用時，表示任一所 列項目可以單獨地使用，或者可以使用兩種或多種所列項目的任意組合。例如， 如果組合物描述為含有組分A、 B和/或C，那么該組合物可以含有僅僅A,僅僅 B,僅^又C， A與B組合，A與C組合，B與C組合，或者A、 B與C組合。
權(quán)利要求并非限定于公開的實施方式
上述發(fā)明的形式僅是用作闡述的，且并不應(yīng)以限定含義用作解釋本發(fā)明的 范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地對如上所示的示例性實施方式進行明顯改進, 并不背離本發(fā)明的精神。
由此，本發(fā)明者的目的在于依賴于確定禾^H介本發(fā)明的合理公平范圍的等 價物原則，如附屬于任意設(shè)備，其并非本質(zhì)上背離但超過了如隨后權(quán)利要求中 給出的本發(fā)明的文字范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于處理包括氧化副產(chǎn)物和一種或多種催化劑組分的凈化進料流的方法，其中所述氧化副產(chǎn)物包括苯甲酸(BA)和非苯甲酸的副產(chǎn)物，所述方法包括(a)將至少一部分所述凈化進料流分離為富非苯甲酸副產(chǎn)物的流和富催化劑與苯甲酸流；和(b)將至少一部分所述富催化劑與苯甲酸流分離為富催化劑流和富苯甲酸流。
2、 權(quán)利要求l的方法，其中至少一部分所述氧化副產(chǎn)物為來自芳族^^4勿 部分氧化的副產(chǎn)物。
3、 權(quán)利要求2的方法，其中所述芳族^^4勿包括對二曱苯。
4、 權(quán)利要求l的方法，其進一步包括，將至少一部分所述富催化劑流直接 或者間接送回到其中形成至少一部分所述氧化副產(chǎn)物的氧化器中。
5、 權(quán)利要求l的方法，其進一步包括，將至少一卩分所述富苯曱酸流、至 少^P分所述富非苯曱酸副產(chǎn)物的流、和至少一部分所述富催化劑流送到至少 兩個不同位置。
6、 權(quán)利要求5的方法，其中所述氧化副產(chǎn)物是^ 寸苯二曱酸(TPA)生產(chǎn)工 藝中形成的。
7、 權(quán)利要求6的方法，其中所M定路線包括，將至少一部分所述富非苯 曱酸副產(chǎn)物的流在一個或多個位置引入所述TPA生產(chǎn)工藝，^f吏得所述富非苯曱 酸副產(chǎn)物的流中存在的至少一部分所述非苯曱酸的副產(chǎn)物與其中制得的TPA產(chǎn) 物；離開所述TPA生產(chǎn)工藝。
8、 權(quán)利要求6的方法，其中所iii^定路線包括，將至少一部分所述富苯曱 酸流導(dǎo)向所述TPA生產(chǎn)工藝^卜，用于銷售、廢物處理、處理、純化、回收、 銷毀、和/或在隨后化學(xué)工藝中使用。
9、 權(quán)利要求5的方法，其中所述不同位置包括TPA生產(chǎn)工藝，間苯二甲酸 (IPA)生產(chǎn)工藝，鄰苯二甲酸(PA)生產(chǎn)工藝、苯曱酸生產(chǎn)工藝，萘二曱酸(NDA) 生產(chǎn)工藝，對^i甲酸二曱酯(DMT)生產(chǎn)工藝，萘二甲酸二曱酯(D麗)生產(chǎn)工藝， 環(huán)己;^^曱醇(CHDM)生產(chǎn)工藝，環(huán)己;^^酸二曱酯(DMCD)生產(chǎn)工藝，環(huán)己烷 二羧酸(CHDA)生產(chǎn)工藝，聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)生產(chǎn)工藝，共聚聚酯生產(chǎn)工藝，采用TPA、 IPA、 PA、 BA、 NDA、 DMT、 DMN、 CHDM、 DMCD、或CHDA中的一 種或多種作為一種組^^口/或作為單體的聚合物生產(chǎn)工藝，和/或所述TPA、 IPA、 PA、 BA、 NDA、 DMT、 D顧、CHDM、 DMCD、 CHDA、或聚合物生產(chǎn)工藝之外的各個點。
10、 權(quán)利要求5的方法，其進一步包括，在所iii^定路線之前，將所述富 非苯曱酸副產(chǎn)物的流干燥，由此制得包含小于約5wt。/。液體的干燥的富非苯曱酸 副產(chǎn)物的流。
11、 權(quán)利要求5的方法，其進一步包括，在所iii^定路線之前，將液體力口 到所述富非苯甲酸副產(chǎn)物的流中，由此制得包含小于35w"/。液體的再漿化的富 非苯甲酸副產(chǎn)物的流。
12、 權(quán)利要求l的方法，其中所述非苯甲酸的副產(chǎn)物包括IPA、 PA、苯偏 三酸、2,5,4，-三^J^:苯、2， 5， 4，-三幾基二苯曱酮、對-曱苯曱酸(p-TAc)、 4-^^苯曱醛(4-CBA)、萘二曱酸、單^克基芴酮、，基藥、和/或二#復(fù)基芴酮。
13、 4又利要求1的方法，其中所述富非苯曱酸副產(chǎn)物的流中所述非苯甲酸 的副產(chǎn)物的濃度，為所述凈^ii料流中所述非苯甲酸的副產(chǎn)物的濃度的至少約 1.5^[咅，基于重量。
14、 權(quán)利要求13的方法，其中所述凈化進料流中所述非苯曱酸的副產(chǎn)物的 累積濃度范圍為約500 ~約50 OOOppmw。
15、 權(quán)利要求l的方法，其中所述催化劑組分包括鈷、錳、和/或溴。
16、 權(quán)利要求l的方法，其中所述富催化劑流中全部所述催化劑組分的累 積濃度，為所述凈化進料流中全部所述催化劑組分的累積濃度的至少約1. 5倍， 基于重量。
17、 權(quán)利要求16的方法，其中所述凈化進料流中所述催化劑組分的累積濃 度范圍為約500 約20 OOO卯mw。
18、 權(quán)利要求l的方法，其中所述富苯曱酸流中苯曱酸的濃度，為所述凈 化進料流中苯曱酸的濃度的至少約1. 5倍，基于重量。
19、 權(quán)利要求18的方法，其中所述凈^ii料流中苯曱酸的濃度范圍為約 500 ~約150 OOO卯mw。
20、 權(quán)利要求l的方法，其中所述富催化劑與苯曱酸流中全部所述催化劑 組分的累積濃度，為所述凈化進料流中全部所述催化劑組分的累積濃度的至少 約l. 5倍，基于重量；且其中所述富催化劑與苯曱酸流中苯曱酸的累積濃度， 為所述凈化進料流中苯曱酸的累積濃度的至少約1. 5倍，基于重量。
21、 權(quán)利要求l的方法，其中所述富非苯甲酸副產(chǎn)物的流中所述非苯甲酸的副產(chǎn)物的濃度，為所述凈化進料流中所述非苯曱酸的副產(chǎn)物的濃度的至少約5倍，基于重量；所述富催化劑流中全部所述催化劑組分的累積濃度，為所述 凈化悉扦流中全部所述催化劑組分的累積濃度的至少約5倍，基于重量；所述 富苯甲酸流中苯曱酸的濃度，為所述凈化進料流中苯曱酸的濃度的至少約5倍，基于重量；所述富催化劑與苯曱酸流中全部所述催化劑組分的累積濃度，為所 述凈化進料流中全部所述催化劑組分的累積濃度的至少約5倍，基于重量；且其中所述富催化劑與苯曱酸流中苯曱酸的累積濃度，為所述凈化進料流中苯曱 酸的累積濃度的至少約5倍，基于重量。
22、 權(quán)利要求l的方法，其中所述凈化進料流中所述非苯曱酸的副產(chǎn)物的 累積濃度范圍為約l 000 ~約20 OOO卯mw,其中所述凈化進料流中所述催化劑 組分的累積濃度范圍為約l 000 ~約15 OOO卯mw,其中所述凈^bii料流中苯甲 酸的濃度范圍為約l 000 ~約100 OOO卯mw。
23、 權(quán)利要求l的方法，其中所述凈化進料流進一步包括至少約75wt。/。的 溶劑。
24、 權(quán)利要求23的方法，其中所溶劑包括乙酸和/和水。
25、 權(quán)利要求l的方法，其中所述凈化進料流包括小于約5wty。的固體。
26、 權(quán)利要求l的方法，其中所述富催化劑與苯甲酸流包括小于5wty。的固體。
27、 權(quán)利要求l的方法，其中所述富非苯曱酸副產(chǎn)物的流為濕濾餅形式， 包含范圍為約5 ~約40w"/。的液體。
28、 權(quán)利要求l的方法，其進一步包括，將液體加到所述富催化劑流中， 由此制得再漿化的富催化劑流。
29、 權(quán)利要求l的方法，其中所述富苯曱酸流包括至少約70wty。的流體。
30、 權(quán)利要求l的方法，其中步驟(a)的所述分離包括，在濃縮段中從所述 凈化進料流中除去揮發(fā)性化合物由此制得濃縮的流，然后在固/液分離段中使所 述濃縮的流進行固/液分離。
31、 權(quán)利要求30的方法，其中所述濃縮的流包括范圍為約5 ~約70w％的 固體。
32、 權(quán)利要求30的方法，其中所述固/液分離包括，將母液從所述濃縮的流中除去以制得初始濕濾餅，然后用洗滌進料洗滌所述初始濕濾餅由此制得洗 滌的濕濾餅。
33、 權(quán)利要求32的方法，其中所述富催化劑與苯曱酸流包括所述固/液分 離段中至少""^分除去的母液。
34、 權(quán)利要求32的方法，其中所述富非苯甲酸副產(chǎn)物的流包括所述固/液 分離段中的至少-"^分所述洗滌的濕濾餅。
35、 權(quán)利要求l的方法，其中步驟(b)的所述分離包括，在^i宿段中A^斤述 富催化劑與苯曱酸流中除去揮發(fā)性^^物由此制得濃縮的流，然后在苯甲酸/ 催化劑分離段中處理所ii^i宿的流。
36、 權(quán)利要求35的方法，其中所述處理包括將所述濃縮的流分離為主要為 固相的流和主要為流體相的流。
37、 權(quán)利要求36的方法，其中所述富苯曱酸流包括所述苯曱i^/催化劑分 離段中的至少"P分所iii要為流體相的流。
38、 權(quán)利要求36的方法，其中所述富催化劑流包括所述苯曱酸/催化劑分 離段中的至少一P分所ii^要為固相的流。
39、 權(quán)利要求35的方法，其中所 曱^/催化劑分離段包4計燥器。
40、 權(quán)利要求l的方法，其中步驟(b)的所述分離包括，在催化劑去除段中 處理所述富催化劑與苯曱酸流由此制得主要為固相的流和主要為流體相的流，然后在苯曱酸/溶劑分離段中使所iii要為流銅目的^ii行流體/流體分離。
41、 權(quán)利要求40的方法，其中所述富催化劑流包括所述催化劑去除段中的 至少一部分所iii要為固相的流。
42、 權(quán)利要求40的方法，其中所iii要為流體相的流包括較^^軍發(fā)性部分 和較高揮發(fā)性部分。
43、 權(quán)利要求42的方法，其中所述流體/流體分離包括，將所述較jW軍發(fā) 性部分與所述較高揮發(fā)性部分1^分離，由此產(chǎn)生較^^軍發(fā)性^N交高揮發(fā)性流。
44、 權(quán)利要求43的方法，其中所述富苯曱酸流包括所述苯曱酸/溶劑分離 段中的至少一部分所述較^^軍發(fā)性部分。
45、 一種用于處理包括雜質(zhì)和一種或多種催化劑組分的凈化進料流的方法， 其中所述雜質(zhì)包括單官能雜質(zhì)和非-單官能的雜質(zhì)，所述方法包括(a) 將所述凈化進料流分離為減少單官能雜質(zhì)的流和富催化劑與單官能雜 質(zhì)的母液；和(b) 將所述富催化劑與單官能雜質(zhì)的母液分離為富催化劑流和富單官能雜質(zhì)流。
46、 權(quán)利要求45的方法，其中所述雜質(zhì)包括對二曱苯部分氧化中的氧化副 產(chǎn)物。
47、 權(quán)利要求46的方法，其中所述氧化副產(chǎn)物包括苯曱酸(BA)、溴代苯甲 酸、溴代乙酸、間苯二曱酸(IPA)、對-曱苯曱酸(p-TAc) 、 4-g苯甲醛(4-CBA)、 苯偏三酸、，基芴酮、2,5,4，-三^|^苯、和/或2，5，4，-三g二苯曱酮。
48、 權(quán)利要求45的方法，其中所述單官能雜質(zhì)包括苯甲酸。
49、 權(quán)利要求45的方法，其進一步包括，將至少一卩分所述富單官能雜質(zhì) 流、至少一部分所述減少單官能雜質(zhì)的流、和至少一部分所述富催化劑流^J)J 至少兩個不同位置。
50、 權(quán)利要求49的方法，其中所述凈化進料流是在對^曱酸(TPA)生產(chǎn) 工藝中制得的，其中所iii4定路線包括將至少一部分所述減少單官能雜質(zhì)的流 導(dǎo)向一個或多個位置，使得至少一P分所述非-單官能的雜質(zhì)與其中制得的TPA 產(chǎn)物4離開所述TPA生產(chǎn)工藝，和/或使其與所述TPA生產(chǎn)工藝下游的所述 TPA產(chǎn)物'/V^。
51、 權(quán)利要求49的方法，其中所i^定路線包括將至少一^分所述富催化 劑流？ 1入其中形成至少一部分所述雜質(zhì)的氧化器中。
52、 權(quán)利要求45的方法，其中所述凈化^ii一步包括至少約75w"/。的溶劑。
53、 權(quán)利要求52的方法，其中步驟(a)的所述分離包括，在^i宿段中/A^斤 iiii料流中除去至少約50。/。的所i^劑由此制得包含范圍為約5 ~約70wty。的固 體的淤漿，然后在固/液分離段中使所述淤漿進行固/液分離。
54、 權(quán)利要求53的方法，其中所述固/液分離包括，乂A/斤述淤漿中除去母 液以制得初始濕濾餅，然后用洗滌進料洗滌所述初始濕濾餅由此制得洗滌的濕 濾餅，其中所述減少單官能雜質(zhì)的流包括至少一部分所述洗滌的濕濾餅。
55、 權(quán)利要求45的方法，其中所述富催化劑與單官能雜質(zhì)的母液進一步包 括溶劑。
56、 權(quán)利要求55的方法，其中步驟(b)的所述分離包括，在^i宿段中/A/斤 述富催化劑與單官能雜質(zhì)的母液中除去至少約9(T/。的所i^劑由此制得單官能 雜質(zhì)富於漿，然后在催化劑去除段中處理所述單官能雜質(zhì)富淤漿由此制得所述 富催化劑流和所述富單官能雜質(zhì)流。
57、 權(quán)利要求55的方法，其中步驟(b)的所述分離包括，在催化劑去除段 中處理所述富催化劑與單官能雜質(zhì)的母液由此制得所述富催化劑流和富單官能 雜質(zhì)與溶劑流，然后在單官能雜質(zhì)/溶劑分離段中使所述富單官能雜質(zhì)與溶劑流 進行分離由此制得所述富單官能雜質(zhì)^^口富溶劑流。
全文摘要
公開了用于處理羧酸制備工藝中凈化流的方法和裝置。該方法采用了容許將氧化副產(chǎn)物分離為苯甲酸和非苯甲酸的氧化副產(chǎn)物的凈化方法，由此提供了在該氧化副產(chǎn)物的處理和使用上的靈活性。
文檔編號C07C51/42GK101395121SQ200780007462
公開日2009年3月25日 申請日期2007年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日
發(fā)明者K·R·帕克, P·E·吉布森 申請人:伊士曼化工公司