專利名稱：由晶析漿液回收結(jié)晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及回收結(jié)晶的方法，所述方法在通過(guò)加壓下反復(fù)進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、脫液以及剝離的各工序的連續(xù)過(guò)濾來(lái)從結(jié)晶析出漿液中回收結(jié)晶時(shí)，提高回收的結(jié)晶的純度。
背景技術(shù)：
將粗制對(duì)苯二甲酸溶解于在高溫的水中，在還原催化劑的存在下進(jìn)行加氫處理， 將粗制對(duì)苯二甲酸中含有的4-CBA(4-羧基苯甲醛)還原為對(duì)甲基苯甲酸后，通過(guò)多個(gè)串聯(lián)連接的晶析槽來(lái)進(jìn)行階段性降低壓力以生成晶析漿液，通過(guò)固液分離從該晶析漿液中回收結(jié)晶，制造精制的高純度對(duì)苯二甲酸的方法，正在商業(yè)上廣泛地進(jìn)行。這是由于精制對(duì)苯二甲酸水溶液中含有的對(duì)甲基苯甲酸在對(duì)苯二甲酸結(jié)晶的析出和該析出結(jié)晶的分離、回收的過(guò)程中，與4-CBA相比較對(duì)甲基苯甲酸由于溶解度以及分子及結(jié)晶結(jié)構(gòu)上等，容易從對(duì)苯二甲酸結(jié)晶中分離的緣故。因此可采取以下精制方法，即， 將4-CBA進(jìn)行加氫還原處理為分離性良好的對(duì)甲基苯甲酸后，將對(duì)苯二甲酸進(jìn)行結(jié)晶化進(jìn)行回收。在這些方法中，專利文獻(xiàn)1、2、3 (特公昭47-49049號(hào)、特公昭53-24057號(hào)、特開(kāi)平 11-2觀492號(hào)等)提出了在從對(duì)苯二甲酸水溶液中生成對(duì)苯二甲酸的結(jié)晶的晶析步驟中改良對(duì)甲基苯甲酸的分離性的方案，專利文獻(xiàn)4、5(特表平6-506461號(hào)、特表平7-507291號(hào)等)提出了在將生成結(jié)晶進(jìn)行固液分離來(lái)回收對(duì)苯二甲酸的結(jié)晶的回收步驟中改良對(duì)甲基苯甲酸的分離性的方案。其中，回收步驟中的對(duì)甲基苯甲酸的分離特性，根據(jù)對(duì)苯二甲酸與對(duì)甲基苯甲酸的溶解度(將專利文獻(xiàn)1的第1表示于圖幻的差，將對(duì)苯二甲酸結(jié)晶進(jìn)行高溫分離的方法， 由于與對(duì)苯二甲酸的分離性良好，因此較高維持前述最終晶析槽的晶析漿液的溫度、壓力， 不降低其溫度(壓力)，將該晶析漿液進(jìn)行固液分離來(lái)回收對(duì)苯二甲酸結(jié)晶。因此，特表平6-506461號(hào)中提出以下方案，即，將約38 205°C的溫度范圍的精制對(duì)苯二甲酸漿液，投入到在過(guò)濾系統(tǒng)(回收系統(tǒng))的壓力為大氣壓 235psig(0 16. 5kg/ cm2G)的范圍的高壓的過(guò)濾槽形式的過(guò)濾域并進(jìn)行過(guò)濾，用約38 205°C的溫度的洗滌水形成覆蓋過(guò)濾槽內(nèi)的過(guò)濾餅的積水層來(lái)進(jìn)行洗滌，將過(guò)濾餅內(nèi)殘留的含有對(duì)甲基苯甲酸的過(guò)濾液確實(shí)地進(jìn)行置換洗滌的精密過(guò)濾、洗滌方式。另外，特表平7-507291號(hào)中提出以下方案，即，在過(guò)濾表面低壓側(cè)的壓力成為實(shí)際上不低于晶析漿液的生成壓力的壓力的這樣的高壓(過(guò)濾表面?zhèn)葔毫?下，進(jìn)行過(guò)濾分離及洗滌的精制對(duì)苯二甲酸的制造方法，其最終晶析階段的壓力為1. 5 15巴(bar)進(jìn)行晶析，過(guò)濾面的表面?zhèn)葔毫?yōu)選為2 15巴來(lái)加壓，即高溫過(guò)濾。而且，用于除去對(duì)苯二甲酸結(jié)晶的過(guò)濾餅中殘留的含有對(duì)甲基苯甲酸過(guò)濾液的洗滌液，在與過(guò)濾餅的溫度實(shí)際上同樣的溫度下導(dǎo)入，以避免沖洗或冷卻的問(wèn)題(引起產(chǎn)生析出雜質(zhì)的危險(xiǎn))。但是，上述任一個(gè)提出方案都是為了回收精制對(duì)苯二甲酸的結(jié)晶而提出晶析漿液的通過(guò)高溫、高壓的過(guò)濾分離的方案，實(shí)際情況是實(shí)際上洗滌液使用與晶析漿液同樣的溫度以下的溫度的洗滌液來(lái)進(jìn)行洗滌。另外，在對(duì)苯二甲酸結(jié)晶析出(晶析)漿液的連續(xù)式過(guò)濾中，從降低由過(guò)濾材(濾布)上的結(jié)晶析出引起的堵塞的觀點(diǎn)出發(fā)，以過(guò)濾面低壓側(cè)的壓力維持為過(guò)濾液沒(méi)有達(dá)到過(guò)飽和的溫度、壓力的形式向過(guò)濾面高壓側(cè)(漿液側(cè)壓力)加壓至超過(guò)過(guò)濾漿液的蒸氣壓的壓力并進(jìn)行過(guò)濾，這樣的加壓過(guò)濾方式是連續(xù)過(guò)濾方法的優(yōu)選方法(專利文獻(xiàn)6 特開(kāi)平 1-299618 號(hào))。另外，作為在上述結(jié)晶回收時(shí)不使過(guò)濾材(濾布)的堵塞成為問(wèn)題的方法，也可通過(guò)二階段離心分離法進(jìn)行對(duì)苯二甲酸結(jié)晶的回收(專利文獻(xiàn)1)，即對(duì)第一階段分離的結(jié)晶通過(guò)漿液化進(jìn)行置換洗滌，也即維持最終晶析槽的溫度、壓力并通過(guò)離心沉淀分離(不使用過(guò)濾材的離心沉淀方式)來(lái)進(jìn)行結(jié)晶的回收，用洗滌液(水)將分離結(jié)晶(濕潤(rùn)餅)進(jìn)行再漿液化后，再進(jìn)行離心(沉淀)分離。前期技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特公昭47-49049號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特公昭53-24057號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開(kāi)平11-228492號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 特表平6-506461號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 特表平7-507291號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 特開(kāi)平1199618號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題由以上背景，在由精制對(duì)苯二甲酸晶析漿液回收結(jié)晶的連續(xù)式的分離法中，改良對(duì)甲基苯甲酸的分離性、降低回收對(duì)苯二甲酸的對(duì)甲基苯甲酸含有量的過(guò)濾分離的方法， 通常采用高溫、高壓(加壓)的分離方式。因此，回收精制對(duì)苯二甲酸結(jié)晶時(shí)，從對(duì)甲基苯甲酸的分離性出發(fā)優(yōu)選盡量維持高溫(最高205°C )、高壓來(lái)分離最終晶析槽漿液，作為分離機(jī)(過(guò)濾機(jī)、離心分離機(jī))及其系統(tǒng)(分離濕潤(rùn)餅的取出、分離液/洗滌液接收槽及加壓循環(huán)氣體系統(tǒng)等)必須采用高溫、 高壓用的成本高的設(shè)備。但是，精制對(duì)苯二甲酸的晶析漿液的高溫分離，溶解于分離液的對(duì)苯二甲酸的量與溫度同時(shí)急劇增加(參照?qǐng)D5)，因此存在以下這樣的問(wèn)題，S卩，對(duì)苯二甲酸在分離液中的溶解損失或者對(duì)苯二甲酸溶解分離液的后處理的負(fù)荷會(huì)增大。另外，通過(guò)離心分離的二階段分離法，存在需要大量的洗滌水(使用分離結(jié)晶的 3 5倍的水)進(jìn)行再漿液化(特公昭47-49049號(hào))等問(wèn)題。對(duì)于如以上的高純度對(duì)苯二甲酸的制造，即使將含有4-CBA的粗制對(duì)苯二甲酸的水溶液，進(jìn)行加氫還原處理并轉(zhuǎn)換為水中易溶解性的對(duì)甲基苯甲酸，在成為其后工序的晶析步驟、回收步驟及回收步驟的結(jié)晶洗滌的過(guò)程中，要在承擔(dān)如上述的設(shè)備及條件的課題的同時(shí)來(lái)進(jìn)行實(shí)施。本發(fā)明從高純度對(duì)苯二甲酸的制造技術(shù)的上述實(shí)際情況出發(fā)，提供一種方法，所述方法是在從精制對(duì)苯二甲酸的晶析漿液中回收結(jié)晶時(shí)，使用比較低壓的方式的過(guò)濾系統(tǒng)，用通常的洗滌液量，可獲得含有雜質(zhì)(對(duì)甲基苯甲酸)的分離性更良好的過(guò)濾、洗滌方法。因此，通過(guò)使用使過(guò)濾系統(tǒng)(過(guò)濾機(jī))的(操作)壓力最高為Wig/cm2G、使對(duì)苯二甲酸晶析漿液向過(guò)濾分離液中的對(duì)苯二甲酸損失的比較少、160°C (水蒸氣壓5. 3kg/cm2G) 以下的溫度作為對(duì)象的過(guò)濾機(jī)及其系統(tǒng)，目的在于提高對(duì)甲基苯甲酸的分離性。S卩，所謂高溫、高壓過(guò)濾方式，是將以往的減壓旋轉(zhuǎn)圓筒過(guò)濾機(jī)(旋轉(zhuǎn)真空過(guò)濾器)以及減壓帶過(guò)濾器方式的過(guò)濾機(jī)，設(shè)置在壓力Wig/cm2G (耐壓9kg/cm2G)的加壓箱(高壓容器)內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾處理的方式，因此對(duì)于伴有過(guò)濾的附帶機(jī)器及附屬部件，使用比較低壓的方式的最高使用壓力為f5kg/cm2G的耐壓機(jī)器來(lái)抑制設(shè)備成本。另一方面，在精制對(duì)苯二甲酸晶析漿液的最終晶析槽溫度(過(guò)濾分離溫度)160°C 下，由于過(guò)濾分離中的向過(guò)濾液中的溶解產(chǎn)生的對(duì)苯二甲酸損失(0. 33gr/100grH20)為回收對(duì)苯二甲酸結(jié)晶量的約1重量％以下，因此從將最終晶析槽的最高操作溫度設(shè)定為 160°C的對(duì)苯二甲酸晶析漿液中回收結(jié)晶。另外，過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾面的高壓側(cè)與低壓側(cè)的差壓，通常為0. 2 0. mcg/cm2 (約 0. 5kg/cm2)來(lái)進(jìn)行實(shí)施，因此可將最高160°C (水蒸氣壓5. 3kg/cm2G)的晶析漿液以最高 mig/cm2G的操作壓力的加壓式過(guò)濾系統(tǒng)來(lái)實(shí)施，對(duì)于抑制過(guò)濾材(濾布)的堵塞的連續(xù)過(guò)濾是理想的方法。另外，精制對(duì)苯二甲酸結(jié)晶的回收步驟中，過(guò)濾分離溫度優(yōu)選不使對(duì)甲基苯甲酸的分離性降低，本發(fā)明方法作為對(duì)象至少在圖5的溶解度比(對(duì)甲基苯甲酸/對(duì)苯二甲酸) =30以上(130°C以上)的溫度下，進(jìn)行過(guò)濾分離。因此，本發(fā)明方法中，使用過(guò)濾系統(tǒng)(過(guò)濾機(jī)、過(guò)濾餅的取出結(jié)構(gòu)、過(guò)濾液接收槽、 洗滌液接收槽及加壓氣體循環(huán)結(jié)構(gòu))的壓力約為2.5 mig/cm2G(耐壓9kg/cm2G)的壓力范圍內(nèi)的加壓式過(guò)濾系統(tǒng)，可使約130 160°C的精制對(duì)苯二甲酸的晶析漿液獲得更高溫的回收步驟時(shí)的雜質(zhì)的分離性的效果。解決課題的手段本發(fā)明是結(jié)晶的回收方法，通過(guò)將由溶劑和析出結(jié)晶組成的漿液按順序反復(fù)進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、剝離各工序的連續(xù)式過(guò)濾來(lái)回收結(jié)晶，該方法的特征在于，在上述過(guò)濾工序中，使用循環(huán)的含有溶劑蒸氣的氣體對(duì)過(guò)濾面高壓側(cè)(漿液側(cè)) 進(jìn)行加壓來(lái)進(jìn)行漿液的過(guò)濾，在上述洗滌工序中，使用過(guò)熱到蒸氣壓超過(guò)該過(guò)濾面高壓側(cè)的壓力的洗滌液，用伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌液來(lái)洗滌過(guò)濾分離的結(jié)晶。另外本發(fā)明中，在上述記載的結(jié)晶的回收方法中，在上述過(guò)濾工序中，將粗對(duì)苯二甲酸溶解于高溫、高壓的水中的對(duì)苯二甲酸水溶液，在還原催化劑的存在下通過(guò)氫進(jìn)行還原處理后，通過(guò)壓力階段性下降的多個(gè)串聯(lián)連接的最終晶析槽，使對(duì)苯二甲酸結(jié)晶析出而得到晶析漿液，將所述漿液在過(guò)濾面高壓側(cè)的壓力為2. 5 f5kg/cm2G的加壓下進(jìn)行過(guò)濾。而且，特征在于，在洗滌工序中，供給過(guò)熱到蒸氣壓直至超過(guò)該過(guò)濾面高壓側(cè)壓力的洗滌液(水)，用伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌液來(lái)洗滌過(guò)濾分離的結(jié)晶。因此，供給過(guò)熱到蒸氣壓分別超過(guò)該高壓側(cè)壓力的壓力約為2. 7 Ag/cm2G(約140 170°C )以上的洗滌水，用伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌水來(lái)洗滌過(guò)濾分離的結(jié)晶。另外本發(fā)明的特征在于，記載的晶析漿液約151°C (約4kg/cm2G)的結(jié)晶回收中， 供給過(guò)熱到約Ag/cm2G(約170°C)以上的蒸氣壓的洗滌水，通過(guò)洗滌過(guò)濾分離的結(jié)晶來(lái)實(shí)現(xiàn)含有雜質(zhì)(對(duì)甲基苯甲酸)低的降低效果，進(jìn)而通過(guò)使用過(guò)熱到約9kg/cm2G(約180°C ) 以上洗滌水而降低效果變得更顯著。其特征在于，來(lái)自過(guò)熱洗滌水的蒸氣產(chǎn)生比例相當(dāng)于約2%以上，進(jìn)一步優(yōu)選相當(dāng)于約4%以上。但是，過(guò)熱洗滌水的蒸氣壓約為16. ^g/cm2G(約205°C，蒸氣產(chǎn)生比例9. 6% )以上時(shí)，有不能改變含有雜質(zhì)(對(duì)甲基苯甲酸)的降低效果的傾向，必須承擔(dān)更高壓的設(shè)備負(fù)擔(dān)。因此，特征在于，在通過(guò)進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、剝離各工序的連續(xù)式加壓過(guò)濾而從晶析漿液中結(jié)晶回收的洗滌工序中，供給蒸氣壓為超過(guò)該過(guò)濾面高壓側(cè)壓力的過(guò)熱洗滌液，通過(guò)伴有約2 10%的蒸氣產(chǎn)生的洗滌液來(lái)洗滌過(guò)濾分離結(jié)晶。進(jìn)而，本發(fā)明的特征在于，將通過(guò)將精制對(duì)苯二甲酸水溶液進(jìn)行階段性放出降低壓力、同時(shí)順次降低溫度的晶析方法而獲得的晶析漿液，維持于最終晶析槽的溫度(約 130 160°C )，將該晶析漿液供給于加壓至約2. 5 mig/cm2G的過(guò)濾系統(tǒng)的連續(xù)式過(guò)濾機(jī)，通過(guò)過(guò)濾分離來(lái)回收精制對(duì)苯二甲酸結(jié)晶，在該方法中，將過(guò)熱到蒸氣壓為超過(guò)該過(guò)濾系統(tǒng)的壓力的洗滌液(水)供給于過(guò)濾機(jī)洗滌域，至少伴有蒸氣產(chǎn)生的同時(shí)洗滌過(guò)濾分離的餅。由此，與以往的供給晶析漿液溫度同等溫度以下的洗滌液(不伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌水)時(shí)的通過(guò)過(guò)濾、洗滌回收結(jié)晶進(jìn)行比較，對(duì)甲基苯甲酸的分離性提高，可降低在回收對(duì)苯二甲酸結(jié)晶中的對(duì)甲基苯甲酸含有量。這是考慮，在以往的過(guò)濾分離法中，用洗滌液進(jìn)行徹底置換洗滌由過(guò)濾殘留于餅中的對(duì)甲基苯甲酸含有液，用與分離餅實(shí)際上同等溫度以下的洗滌水進(jìn)行洗滌而優(yōu)選的專利文獻(xiàn)1中，由對(duì)于餅層的結(jié)晶表面的附著、吸著等的結(jié)晶的物理的、化學(xué)的親和力而殘留的雜質(zhì)(對(duì)甲基苯甲酸)存在，存在僅通過(guò)置換洗滌不能排除的極限的量。本發(fā)明人為了進(jìn)一步降低這些極限量而進(jìn)行深入研究，其結(jié)果完成了本發(fā)明。即本發(fā)明，過(guò)濾分離中在餅層結(jié)晶表面對(duì)應(yīng)于過(guò)濾液雜質(zhì)(對(duì)甲基苯甲酸)濃度并附著、吸著的雜質(zhì)量，因?qū)氲倪^(guò)熱水，由至少伴有高于過(guò)濾分離時(shí)溫度的蒸氣的蒸氣-液混合相的洗滌液進(jìn)行洗滌。該洗滌中，考慮由于蒸氣引起洗滌液的流速的上升、由于高溫引起結(jié)晶表面的活性化，促進(jìn)雜質(zhì)的解吸、脫離并進(jìn)行溶解、排除，出現(xiàn)降低對(duì)甲基苯甲酸的效果。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于回收的回收對(duì)苯二甲酸結(jié)晶餅的含有水分，有促進(jìn)其脫離、 濕潤(rùn)率降低傾向。接著，本發(fā)明的上述處理操作，可使用可加壓至2. 5 mig/cm2G的加壓過(guò)濾系統(tǒng)， 使用可供給過(guò)熱到蒸氣壓超過(guò)該系統(tǒng)壓力的壓力的洗滌液的設(shè)備，通過(guò)將至少伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌液供給于過(guò)濾機(jī)的洗滌域來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，通過(guò)供給過(guò)熱到直至蒸氣產(chǎn)生比例超過(guò)約2%的洗滌液、優(yōu)選過(guò)熱到約4%以上的洗滌液，并洗滌，含有雜質(zhì)(對(duì)甲基苯甲酸)的降低效果更顯著。因此，通過(guò)對(duì)于伴有蒸氣產(chǎn)生的過(guò)熱洗滌液的改善，對(duì)甲基苯甲酸的分離性提高， 可獲得與以往方法的更高壓(高溫)的過(guò)濾-分離效果相同的效果，可抑制針對(duì)對(duì)甲基苯
6甲酸含有量的過(guò)濾系統(tǒng)的設(shè)備的壓力強(qiáng)化方法。另外，為了實(shí)施本發(fā)明方法，在精制對(duì)苯二甲酸水溶液的晶析步驟中，由專利文獻(xiàn) 2(特公昭53-24057號(hào))、特開(kāi)2006-96710號(hào)等提出的通過(guò)階段性沖洗(7，7 * ^ )結(jié)晶法來(lái)進(jìn)行晶析漿液的生成，在結(jié)晶回收步驟中，進(jìn)行由專利文獻(xiàn)6(特開(kāi)平1199618號(hào))、 專利文獻(xiàn)5 (特表平7-507291號(hào))等提出的加壓過(guò)濾，在洗滌工序中由上述的供給過(guò)熱液 (水)的系統(tǒng)供給伴有蒸氣產(chǎn)生的過(guò)熱洗滌液(水)，由此可通過(guò)本發(fā)明法更有效地制造高純度對(duì)苯二甲酸。另外，本發(fā)明法不僅限于高純度對(duì)苯二甲酸的制造，更不用說(shuō)由粗對(duì)苯二甲酸的晶析漿液來(lái)回收結(jié)晶，可適用于通過(guò)再結(jié)晶(期待通過(guò)結(jié)晶析出而降低雜質(zhì)含有量)從晶析漿液中回收結(jié)晶的回收時(shí)的過(guò)濾、洗滌，可期待理想的效果。S卩，在由晶析漿液的加壓過(guò)濾分離法中，供給過(guò)熱到蒸氣壓直至超過(guò)過(guò)濾面高壓側(cè)的壓力的洗滌液，通過(guò)用至少伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌液來(lái)洗滌過(guò)濾餅，可成為更有效降低回收結(jié)晶的雜質(zhì)的方法。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用約2. 5 ^igAm2G的加壓過(guò)濾系統(tǒng)，向規(guī)定溫度的晶析漿液供給伴有蒸氣產(chǎn)生的過(guò)熱水并進(jìn)行洗滌，雜質(zhì)的分離性更加提高，可回收高純度的結(jié)晶， 有助于提高產(chǎn)品價(jià)值。另外，不強(qiáng)化過(guò)濾機(jī)以及過(guò)濾系統(tǒng)的耐壓，僅通過(guò)改良洗滌水供給系統(tǒng)，可獲得與使過(guò)濾溫度(系統(tǒng)壓力)上升同等的分離效果，可減輕謀求強(qiáng)化過(guò)濾系統(tǒng)整體的壓力的設(shè)備負(fù)擔(dān)。同時(shí)，通過(guò)回收餅的濕潤(rùn)率的降低，可減輕后段工序的干燥負(fù)擔(dān)。另外，晶析漿液中使用對(duì)苯二甲酸時(shí)，高純度對(duì)苯二甲酸(精制對(duì)苯二甲酸)結(jié)晶的精制度的提高(對(duì)甲基苯甲酸含有量的降低)，相反可有助于粗制對(duì)苯二甲酸制造中減輕負(fù)擔(dān)。即，對(duì)于高純度對(duì)苯二甲酸中的對(duì)甲基苯甲酸(雜質(zhì))含有量的降低的效果，可轉(zhuǎn)換為粗制對(duì)苯二甲酸的4-CBA含有量上升的容許量，有助于減輕粗制對(duì)苯二甲酸制造的負(fù)擔(dān)。以上的效果，可以設(shè)想不僅對(duì)于精制對(duì)苯二甲酸的結(jié)晶的回收步驟，對(duì)于同樣的由晶析漿液回收結(jié)晶的工序也獲得同樣的效果。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)濾系統(tǒng)的流程圖。圖2是同樣的加壓式旋轉(zhuǎn)圓筒型過(guò)濾機(jī)的截面的模式圖。圖3是表示同樣的相對(duì)于洗滌水溫度的對(duì)苯二甲酸排出餅的濕潤(rùn)率)與對(duì)甲基苯甲酸含有量(ppm)的關(guān)系的特性圖。圖4是表示同樣的相對(duì)于洗滌水溫度的對(duì)苯二甲酸排出餅的濕潤(rùn)率)與對(duì)甲基苯甲酸含有量(ppm)的關(guān)系的表。圖5是表示對(duì)苯二甲酸和對(duì)甲基苯甲酸的溶解度的表。符號(hào)說(shuō)明1漿液供給槽(最終晶析槽)2旋轉(zhuǎn)式圓筒過(guò)濾機(jī)
3餅接收槽4過(guò)濾液/洗滌排液接收槽5氣液分離槽6固液分離機(jī)11過(guò)濾材13過(guò)濾域14洗滌脫液域15剝離域M-I氣體供給脈沖裝置M-2壓力緩沖閥M-3螺旋型排出機(jī)M-4壓縮機(jī)E-1、E_3 冷卻器E-2、E_4 加熱器。
具體實(shí)施例方式將用于實(shí)施本發(fā)明方法的過(guò)濾系統(tǒng)以及過(guò)濾機(jī)的一例的模式圖分別示于圖1以及圖2。加壓式旋轉(zhuǎn)圓筒型過(guò)濾機(jī)2，使用非活性氣體的加壓循環(huán)氣體(含蒸氣)進(jìn)行加壓至箱內(nèi)約2. 5 mig/cm2G。箱的內(nèi)部設(shè)置可旋轉(zhuǎn)的圓筒型的旋轉(zhuǎn)體過(guò)濾材11，由其底部的過(guò)濾域13至上部的洗滌脫液域14、接著至剝離域15以進(jìn)行順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的同時(shí)，順序經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、剝離的各工序來(lái)回收過(guò)濾餅。晶析漿液，通過(guò)加壓泵等由漿液供給槽1供給于過(guò)濾機(jī)2的箱的底部12，在保持晶析漿液的液面的旋轉(zhuǎn)體過(guò)濾材11的底部的過(guò)濾域13通過(guò)加壓、吸引進(jìn)行過(guò)濾。該過(guò)濾中剩余的漿液，通過(guò)溢出管由過(guò)濾機(jī)2排出，并返回漿液供給槽1等，由于是向低于箱內(nèi)壓的低壓的排出，因此為了維持箱內(nèi)壓與漿液溫度，通過(guò)排出閥來(lái)進(jìn)行壓力隔斷和排出漿液的控制。另一方面，在旋轉(zhuǎn)體過(guò)濾材11的剝離域15通過(guò)非活性氣體的脈沖供給而剝離的過(guò)濾餅，為了維持箱內(nèi)壓，通過(guò)二段閥(滑動(dòng)閥)或者旋轉(zhuǎn)式閥等壓力緩沖域M-2來(lái)排出， 進(jìn)行回收。旋轉(zhuǎn)體圓筒過(guò)濾材11，將在底部的過(guò)濾域13進(jìn)行加壓(約2.5 mig/cm2G)并過(guò)濾的附著餅進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同時(shí)將過(guò)濾液進(jìn)行吸引(差壓0. 2 0. 9kg/cm2)、排除，并向洗滌脫液域14移動(dòng)。在洗滌脫液域14中，通過(guò)沖洗閥17導(dǎo)入過(guò)熱到具有的蒸氣壓直至超過(guò)箱內(nèi)壓的洗滌液(水)17a，導(dǎo)入的洗滌液17a，在循環(huán)氣體的加壓下(約2. 5 mig/Cm2G)下以至少伴有蒸氣的發(fā)生的狀態(tài)，與餅內(nèi)部的殘留過(guò)濾液同時(shí)被吸引排除。洗滌液的蒸氣的發(fā)生比例，通過(guò)供給過(guò)熱到伴有蒸氣發(fā)生的量超過(guò)供給洗滌液量的約2%量的溫度的洗滌液而顯現(xiàn)效果(洗滌效果、餅濕潤(rùn)率)，通過(guò)超過(guò)約4%的蒸氣產(chǎn)生的溫度的洗滌液而效果理想。但是，蒸氣產(chǎn)生量超過(guò)10%的溫度的過(guò)熱洗滌液的蒸氣產(chǎn)生效果有變小的傾向。因此，用過(guò)熱到蒸氣產(chǎn)生量為洗滌液的2 10%的溫度的洗滌液進(jìn)行洗滌有效。上述現(xiàn)象，考慮是通過(guò)由蒸氣引起洗滌液的流速的上升以及由高溫引起結(jié)晶表面的活性化，可促進(jìn)雜質(zhì)的解吸、脫離并可進(jìn)行溶解、排除。另外考慮，洗滌液的2 10%的蒸氣產(chǎn)生量時(shí)的蒸氣在高濕度下粘性大，因此結(jié)晶表面的雜質(zhì)的取出效果大，10%以上的蒸氣產(chǎn)生量時(shí)的蒸氣在低濕度下粘性小，因此結(jié)晶表面的雜質(zhì)的取出效果小。另外，通過(guò)加熱器E-2來(lái)過(guò)熱到直至具有超過(guò)箱內(nèi)壓的蒸氣壓的液體溫度的洗滌液，由控制為超過(guò)箱內(nèi)壓的定壓的沖洗閥17，在超過(guò)該沖洗閥控制壓的壓力下導(dǎo)入箱內(nèi)，一邊通過(guò)沖洗閥17進(jìn)行沖洗一邊供給于洗滌域14的餅。進(jìn)而，旋轉(zhuǎn)體過(guò)濾材11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)且附著餅向剝離域15移動(dòng)，由來(lái)自過(guò)濾面背面的具有高于箱內(nèi)壓的氣體壓(+約0. 1 0. 5kg/cm2)的脈沖狀氣體的噴射來(lái)剝離過(guò)濾餅。剝離的過(guò)濾餅通過(guò)可抑制上述箱內(nèi)壓變動(dòng)的特殊閥通常移送至大致大氣壓下的干燥機(jī)，作為干燥制品(對(duì)苯二甲酸)粉體進(jìn)行排出、生產(chǎn)。接著，在圖1中，被吸引排除的過(guò)濾液及洗滌排液與吸引蒸氣一起分別在過(guò)濾液接收槽4及洗滌排液接收槽(未圖示)中，或者在相同的過(guò)濾液/洗滌排液接收槽4中，由于非凝結(jié)氣體分離而臨時(shí)滯留，移送至各自的處理工序。該接收槽4中分離的蒸氣混合氣體(非凝結(jié)氣體)，通過(guò)用于穩(wěn)定溫度的冷卻器 E-3進(jìn)行若干冷卻，在氣液分離槽5中將凝結(jié)液回收至該接收槽4。沒(méi)凝結(jié)的蒸氣混合氣體成分向壓縮機(jī)M-4的抽氣側(cè)供給，通過(guò)壓縮機(jī)M-4的吐出壓力的壓力調(diào)節(jié)計(jì)PIC-2，進(jìn)行不足部分的補(bǔ)充(非活性氣體)和過(guò)剩部分的排出，作為循環(huán)氣體供給于過(guò)濾機(jī)2。來(lái)自壓縮機(jī)M-4的循環(huán)氣體，經(jīng)用于過(guò)濾系統(tǒng)加壓的壓力調(diào)節(jié)計(jì)PIC-2調(diào)節(jié)至系統(tǒng)壓，送入用于過(guò)濾機(jī)2內(nèi)壓以及剝離餅排出的壓力緩沖域。其間，該循環(huán)氣體通過(guò)加熱器 E-4進(jìn)行調(diào)節(jié)(TIC-2)至與供給漿液溫度同等以上的溫度。另外，向過(guò)濾機(jī)2供給循環(huán)氣體，為了抑制過(guò)濾液的蒸發(fā)而吹入洗滌域14近前的區(qū)域是理想的。以上的方法，不僅適用于高純度對(duì)苯二甲酸制造中由精制對(duì)苯二甲酸晶析漿液回收結(jié)晶，也可適用于由通過(guò)氧化反應(yīng)得到的晶析漿液回收粗制對(duì)苯二甲酸結(jié)晶時(shí)降低 4-CBA含有量。另外，也可適用于從由其他結(jié)晶化生成的結(jié)晶和溶劑組成的晶析漿液中回收結(jié)晶時(shí)降低含有的雜質(zhì)。另外，這些方法使用的加壓過(guò)濾系統(tǒng)的系統(tǒng)壓為不超過(guò)mig/cm2G的壓力，采用比較低的低壓下進(jìn)行實(shí)施的方法。接著，更具體地用以下實(shí)施例表示本發(fā)明的實(shí)施方式。本實(shí)施例為實(shí)施方式的一例，本發(fā)明并不限定于此。實(shí)施例本實(shí)施例中，使用晶析對(duì)苯二甲酸漿液作為晶析漿液。晶析對(duì)苯二甲酸漿液，是在通過(guò)粗對(duì)苯二甲酸的加氫精制的高純度對(duì)苯二甲酸的制造裝置中，將粗對(duì)苯二甲酸溶解于高溫、高壓的水中的對(duì)苯二甲酸水溶液，在還原催化劑的存在下利用氫進(jìn)行還原處理后，通過(guò)使壓力階段性下降的多個(gè)串聯(lián)連接的晶析槽的加氫精制工序的最終晶析槽(漿液供給槽1，151°C )得到。通過(guò)漿液供給槽1將高溫的晶析對(duì)苯二甲酸漿液供給于加壓型過(guò)濾系統(tǒng)，實(shí)施在加壓下過(guò)濾分離晶析漿液的回收結(jié)晶的方法。圖1中加壓型過(guò)濾系統(tǒng)，使用安裝于耐壓Ag/cnft；箱內(nèi)的過(guò)濾面積0. 2m2的旋轉(zhuǎn)圓筒型過(guò)濾機(jī)2，具有餅接收槽3、過(guò)濾母液/洗滌排液接收槽4、氣液分離槽5、壓縮機(jī)M-4 及洗滌液加熱器E-2等，是圖1虛線內(nèi)的流動(dòng)系統(tǒng)(7 口一〉7 f Λ )。將來(lái)自漿液供給槽1(最終晶析槽)的對(duì)苯二甲酸晶析漿液，供給于通過(guò)壓縮機(jī) Μ-4加壓至5. 3kg/cm2G(含有水蒸氣的N2氣體)的過(guò)濾機(jī)2的底部，通過(guò)連通過(guò)濾母液/ 洗滌排液接收槽4的壓縮機(jī)M-4的吸引，在圓筒型的旋轉(zhuǎn)過(guò)濾材11的浸漬部(圖2的底部 12)進(jìn)行加壓(吸引)過(guò)濾。該旋轉(zhuǎn)過(guò)濾材11以2RPM的速度進(jìn)行順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在漿液浸漬部附著的過(guò)濾餅，進(jìn)行過(guò)濾母液的吸引脫液的同時(shí)，用由該旋轉(zhuǎn)過(guò)濾材11的上部導(dǎo)入的洗滌液17a進(jìn)行該餅的洗滌吸引，接著進(jìn)行吸引脫液后，由來(lái)自該過(guò)濾材內(nèi)部的、通過(guò)氣體供給脈沖裝置 M-I產(chǎn)生的脈沖壓(5. 5kg/cm2G)來(lái)剝離過(guò)濾餅。剝離的過(guò)濾餅通過(guò)以二個(gè)滑動(dòng)閥隔斷的壓力緩沖閥M-2來(lái)調(diào)節(jié)壓力并排出至常壓下的餅接收槽3。洗滌水通過(guò)設(shè)定為約20kg/cm2G的沖洗閥17進(jìn)行加壓供給，注入到過(guò)濾機(jī)2的洗滌域。此時(shí)，通過(guò)加熱器E-2進(jìn)行加熱(TIC-I)直至圖4記載的各洗滌水設(shè)定溫度，在洗滌域14將洗滌液17a進(jìn)行沖洗(放壓)并洗滌過(guò)濾餅。超過(guò)洗滌水溫度160°C (水蒸氣壓 5. 3kg/cm2G)的洗滌水，在沖洗的同時(shí)作為至少伴有水蒸氣的發(fā)生的洗滌水來(lái)洗滌過(guò)濾餅。在旋轉(zhuǎn)過(guò)濾材11的底部的過(guò)濾域13被吸引過(guò)濾的過(guò)濾(母)液、以及在上部的洗滌脫液域14被吸引洗滌的洗滌排液，同時(shí)被吸引移送至過(guò)濾母液/洗滌排液接收槽4，作為混合液由該接收槽4下部排出。在過(guò)濾母液/洗滌排液接收槽4分離的含有蒸氣的吸引氣體，由上部通過(guò)冷卻器 (凝結(jié)器)E-3冷卻至約145°C左右，凝結(jié)液用氣液分離槽5進(jìn)行回收。沒(méi)有凝結(jié)的蒸氣/ 氣體成分作為循環(huán)氣體供給到壓縮機(jī)M-4的抽氣(寸7〉3 > )。來(lái)自壓縮機(jī)M-4的循環(huán)氣體，由用于過(guò)濾系統(tǒng)加壓的壓力調(diào)節(jié)計(jì)PIC-2調(diào)節(jié)至5. 3kg/cm2G、由溫度調(diào)節(jié)計(jì)TIC-2調(diào)節(jié)至151°C，向循環(huán)中供給。餅接收槽3的過(guò)濾餅通過(guò)安裝于下部的螺旋型排出機(jī)M-3將對(duì)苯二甲酸餅在大氣壓下排出的方法來(lái)進(jìn)行。將排出餅進(jìn)行樣品提取，測(cè)定濕潤(rùn)率及對(duì)苯二甲酸結(jié)晶中含有的對(duì)甲基苯甲酸量。實(shí)施的洗滌水量相對(duì)于排出的對(duì)苯二甲酸結(jié)晶量約為0. 7重量倍，將洗滌水溫度和壓力以圖4的實(shí)施編號(hào)表示。各個(gè)實(shí)施編號(hào)的洗滌水的計(jì)算上的蒸氣產(chǎn)生比例(蒸發(fā)率)及對(duì)苯二甲酸排出餅的濕潤(rùn)率和對(duì)甲基苯甲酸含有量如圖4所示。圖3是表示相對(duì)于圖4表示的各例的洗滌水的溫度、壓力、蒸發(fā)率的對(duì)苯二甲酸排出餅的濕潤(rùn)率(wt% )與對(duì)甲基苯甲酸含有量(ppm)的關(guān)系的特性圖。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，洗滌水溫度上升的同時(shí)對(duì)甲基苯甲酸含有量降低，伴有蒸氣產(chǎn)生出現(xiàn)的170°C以上的過(guò)熱溫度下對(duì)甲基苯甲酸含有量大大降低。而且，在本實(shí)施中，分別采集晶析漿液的高純度對(duì)苯二甲酸的制造裝置中，生產(chǎn)對(duì)甲基苯甲酸含有量約為125ppm的高純度對(duì)苯二甲酸。因此可知，通過(guò)使用過(guò)熱至實(shí)施例3 的洗滌水溫度190°C (蒸發(fā)率6. 3%)的洗滌水進(jìn)行洗滌的本發(fā)明法，可獲得與通過(guò)二階段離心分離的再漿液洗滌法(高純度對(duì)苯二甲酸制造裝置)同等的效果。另外可知，作為高純度對(duì)苯二甲酸制造的生產(chǎn)規(guī)格的對(duì)甲基苯甲酸含有量150ppm 以下，可通過(guò)實(shí)施例2 (洗滌水溫度180°C、蒸發(fā)率4. 2% )以上的洗滌水溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種由晶析漿液回收結(jié)晶的方法，其特征在于，在通過(guò)將由溶劑和析出結(jié)晶組成的漿液按順序反復(fù)進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、剝離各工序的連續(xù)式過(guò)濾來(lái)回收結(jié)晶的方法中，在所述過(guò)濾工序中，使用循環(huán)的含有溶劑蒸氣的氣體對(duì)過(guò)濾面高壓側(cè)(漿液側(cè))進(jìn)行加壓并進(jìn)行漿液的過(guò)濾，在所述洗滌工序中，供給過(guò)熱到蒸氣壓超過(guò)該過(guò)濾面高壓側(cè)壓力的洗滌液，用伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌液來(lái)洗滌過(guò)濾分離的結(jié)晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由晶析漿液回收結(jié)晶的方法，其特征在于，在所述過(guò)濾工序中，在還原催化劑的存在下通過(guò)氫使將粗對(duì)苯二甲酸溶解于高溫、高壓的水得到的對(duì)苯二甲酸水溶液進(jìn)行還原處理后，通過(guò)壓力階段性下降的多個(gè)串聯(lián)連接的晶析槽使對(duì)苯二甲酸結(jié)晶析出得到晶析漿液，對(duì)該晶析漿液在過(guò)濾面高壓側(cè)的壓力為2. 5 ^igAm2G的加壓下進(jìn)行過(guò)濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的由晶析漿液回收結(jié)晶的方法，其特征在于，在所述洗滌工序中，供給過(guò)熱到蒸氣壓為分別超過(guò)過(guò)濾面高壓側(cè)壓力2. 5 mig/cm2G的大約2. 7 到 Cm2G(約140 170°C )以上壓力的洗滌水，用伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌水來(lái)洗滌過(guò)濾分離的結(jié)曰曰曰ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的由晶析漿液回收結(jié)晶的方法，其特征在于，在所述洗滌工序中，供給過(guò)熱到蒸氣壓約為7. 0 16. 5kg/cm2G的洗滌水，用伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌水來(lái)洗滌結(jié)晶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的由晶析漿液回收結(jié)晶的方法，其特征在于，在所述洗滌工序中，用過(guò)熱到蒸氣產(chǎn)生比例約為2% 10%的洗滌液來(lái)洗滌結(jié)晶。
全文摘要
以往，在回收精制對(duì)苯二甲酸結(jié)晶時(shí)，從對(duì)甲基苯甲酸的分離性出發(fā)優(yōu)選盡量維持高溫(最高205℃)、高壓來(lái)分離最終晶析槽漿液，作為分離機(jī)(過(guò)濾機(jī)、離心分離機(jī))及其系統(tǒng)(分離濕潤(rùn)餅的取出、分離液/洗滌液接收槽及加壓循環(huán)氣體系統(tǒng)等)必須采用高溫、高壓用的成本高的設(shè)備。本發(fā)明提供一種方法。其是在通過(guò)將由溶劑和析出結(jié)晶組成的晶析漿液通過(guò)加壓式過(guò)濾來(lái)回收結(jié)晶的方法中，使用比較低的低壓使用的過(guò)濾系統(tǒng)，有效降低回收結(jié)晶中的雜質(zhì)含有量的過(guò)濾、洗滌方法。在約6Kg/cm2G以下的加壓過(guò)濾中，使用過(guò)熱到蒸氣壓具有直至超過(guò)該過(guò)濾系統(tǒng)的壓力的洗滌液，作為至少伴有蒸氣產(chǎn)生的洗滌液來(lái)供給，洗滌過(guò)濾餅。而且，將過(guò)熱到產(chǎn)生的蒸氣比例超過(guò)約2％的洗滌液、優(yōu)選過(guò)熱到約4％以上的洗滌液進(jìn)行供給并進(jìn)行洗滌。
文檔編號(hào)B01D9/02GK102395553SQ200980158709
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者豐島弘幸, 原德明, 山崎初太郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)