[發明專利]精制對苯二甲酸分離母液的處理方法

有效

• 申請號: 200980117772.0
• 申請日: 2009-05-11
• 公開（公告）號: CN102026952A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 原德明;豐島弘幸;山崎初太郎
• 申請（專利權）人: 株式會社日立工業設備技術
• 主分類號: C07C51/43
• 分類號: C07C51/43;C07C51/44;C07C63/26
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶

技術領域

本發明涉及在制造高純度對苯二甲酸時，對由精制對苯二甲酸的結晶漿體分離成結晶和母液的一次母液進行處理的方法。本發明為在高純度對苯二甲酸的制造中，對大量排出的來自精制對苯二甲酸結晶的分離母液(一次母液)進行有效地處理，從而用于再利用的、環境負荷小、節省資源的技術，其中所述高純度對苯二甲酸的制造包含：在醋酸溶劑中，在氧化催化劑的存在下在液相進行對二甲苯的氧化反應而制造粗制對苯二甲酸之后，將該粗制對苯二甲酸溶解于高溫、高壓的水中，在貴金屬催化劑的存在下進行氫化精制得到水溶液，通過進行對該水溶液進行多段閃蒸、冷卻而析出結晶，生成漿體，回收精制對苯二甲酸結晶。

本發明尤其為如下的處理用于精制的溶劑水的方法：在大氣壓以下的壓力下，對該分離母液(一次母液)進行閃蒸及加熱、蒸發，將其濃縮，結晶、回收在該分離母液(一次母液)中溶解的芳香族羧酸有效成分，供給、有效用于粗制對苯二甲酸的制造原料，同時冷凝、回收蒸發了的蒸汽，可將其循環地有效用于粗制對苯二甲酸精制所需的水。

背景技術

以往，高純度對苯二甲酸的制造是以對二甲苯為原料，在醋酸溶劑中通過液相氧化反應來制造粗制對苯二甲酸，將該粗制的對苯二甲酸溶解于高溫、高壓的水中之后，進行氫化還原處理而得到精制對苯二甲酸。在該高純度對苯二甲酸的制造中，被認為是對粗制對苯二甲酸所含有的代表性雜質的4-羧基苯甲醛(4-CBA)進行氫化還原，而將其轉化為與對苯二甲酸的分離比較容易的對甲基苯甲酸(p-tA)后，通過對該溶解了對苯二甲酸的水溶液進行釋壓冷卻(閃蒸、冷卻或閃冷)等方法生成對苯二甲酸結晶漿體，進行固液分離而回收、制造對甲基苯甲酸含量少的精制對苯二甲酸結晶(p-tA?150ppm以下)。

與和對苯二甲酸結晶形成共晶或吸附等化學親和性強的4-羧基苯甲醛(4-CBA)相比，通過還原成和對苯二甲酸結晶化學親和性較弱的對甲基苯甲酸(p-tA)，這將是發揮與對苯二甲酸的結晶的分離精制容易的優點的方法。

因此，在從精制對苯二甲酸結晶分離了的分離母液(一次母液)中溶解有由還原生成的與4-羧基苯甲醛的量接近的量的對甲基苯甲酸以及以飽和狀態溶解的對苯二甲酸量，此外溶解有在粗制對苯二甲酸中含有的微量的金屬雜質(來自于氧化催化劑的鈷、來自于裝置腐蝕的鐵)等。

在高純度對苯二甲酸的制造工藝中，由于大量(相對于粗制對苯二甲酸為2～10倍的量)使用離子交換處理等高純度水(純水)作為用于溶解粗制對苯二甲酸的溶劑水，上述一次母液在量上也好、在質上也好環境負荷大，直接廢棄的話成為環境上的弊病。此外，粗制對苯二甲酸的精制所需要的大量的溶劑水(純水)的供應也存在問題，為了解決該問題正在進行各種的摸索。

專利文獻1(特公昭56-35174號公報)中提出了如下方法：通過進一步地冷卻分離母液(一次母液)而使溶解的芳香族羧酸有機成分的溶解度降低，使結晶析出了溶解的對甲基苯甲酸的純度降低了的對苯二甲酸結晶進行二次結晶析出而回收，使其循環、共存于所述對二甲苯的氧化反應，由此提高對苯二甲酸制造工藝整體的收率。在該方法中雖然教導了分離了二次結晶的母液(二次母液)作為排水的處理負荷有了實質的降低，但對該廢水的處理則沒有任何提及。

此外，專利文獻2(特開平5-58948號公報)中提出了如下的處理方法：將上述純度低的二次結晶混合于所述氧化反應介質而謀求對苯二甲酸收率的提高，并且將二次母液的至少一部分直接原樣地或在處理后作為溶解粗制對苯二甲酸的水而使用。此外作為該二次母液的處理方法提出了如下的處理方法：進行分餾，將經蒸餾的水用于分離回收精制對苯二甲酸結晶(一次結晶)時的清洗水。

該方法如前所述，由于大量地含有在二次母液中含有的對甲基苯甲酸(p-tA含量300～1500ppm)，此外含有金屬雜質等，在該二次母液不經處理、作為溶解粗制對苯二甲酸的水直接再使用時，不能大量地使用，限于很少的限定量。

此外，作為處理該二次母液的方法考慮進行蒸發，為了最小化蒸發水連同伴隨的污染物質(p-tA等)，提出了具有充分的回流比而實施的進行分餾的處理方法，但由于在分餾處理(回流比2～10、理論段數25～12段)中，以充分的回流比蒸餾蒸發潛熱大的水(蒸發潛熱539kcal/kg，100℃)，蒸餾負荷大。

進一步地，在專利文獻3(特開2006-8671號公報)中，作為改善二次結晶的析出性狀及過濾性的方法，提出了使一次母液多段閃冷的方法，對于分離的二次母液的處理，使其與苯乙烯-二乙烯基苯系等合成吸附材料接觸而降低含有的雜質量(p-tA等)，可再利用于粗制對苯二甲酸的溶解工序等。

專利文獻1：日本特公昭56-35174號公報