[发明专利]粗对苯二甲酸的精制方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及粗对苯二甲酸的精制方法。

【背景技术】

作为精制对苯二甲酸（Purified Terephtalic Acid；PTA）的制备方法，已知例如以下的方法。即，以对二甲苯（p-二甲苯）为原料在乙酸溶剂中，在催化剂的存在下，用含氧气体进行液相氧化，制备粗对苯二甲酸（Crude Terephtalic Acid；CTA）。然后，使该工序中制备的粗对苯二甲酸溶解于高温、高压的水介质中进行加氢精制。然后，使通过将加氢精制后的精制水溶液降压冷却而使精制的结晶析出，将结晶浆液进行固液分离，回收精制对苯二甲酸结晶，由此可以制备高纯度的精制对苯二甲酸（高纯度对苯二甲酸）。

按照这样的方法，在各种工序中需要大量的水介质，同时必须将用过的水介质排出到外部。作为具体的工序，可举出由溶解有粗对苯二甲酸的水溶剂、精制水溶液中结晶（晶析）出精制对苯二甲酸的工序、将上述结晶分离回收的固液分离工序；用于将回收的结晶制成干燥粉末以使其制品化的干燥工序等。

作为在上述精制对苯二甲酸的制备工序中使用的水介质，必须使用最多的作为溶解粗对苯二甲酸的水溶剂的水介质（相对于所供给的粗对苯二甲酸的2～5倍量），接着在回收精制对苯二甲酸之际必须供给很多水介质来作为洗涤精制对苯二甲酸的洗涤水（相对于精制对苯二甲酸的0.5～2倍量）。

进而，还必须向洗涤器（气体吸收塔）中供给洗涤水（相对于精制对苯二甲酸的0.5～2倍量），以便用于对上述制备工序的各个设备、各个塔以及各个槽进行加压和密封用气体的排出气体和循环气体进行洗涤。另外，从制备高纯度的精制对苯二甲酸的目的而言，与通常的工业用水不同，这些所使用的水介质必须是去离子水、锅炉冷凝水等纯度高的纯度水。因而，这种水通常制造成本高。

所以，如果不想让这些供给到各处理工序中的水介质在某一处理工序中排出到制造设备外部，只要可以将处理排水净化、再利用就可以重复使用以及用于其他形态的处理中。为此，新供给的水介质得到节约，同时可以谋求减少废水处理量和减轻负荷。因而，这就与降低高纯度对苯二甲酸的制备成本有关。

因此，作为减少这样纯度高的水介质的用量的技术，例如在专利文献1中记载了使用下述的至少一个步骤的对苯二甲酸的制备方法：处理水性的母液（一次母液）来制备由对苯二甲酸形成的低纯度沉淀和第二母液，然后，以下的步骤：（a）将纯度较低的沉淀直接或者间接地返回到反应介质中；（b）将该第二母液的至少一部分原样地直接用于、或者经处理后间接地用于溶解粗制固体；以及（c）将该第二母液送去分馏，回收经该分馏处理过的水，然后将该水用于在还原阶段之后洗涤从溶液中回收的沉淀。

另外，专利文献2中记载了高纯度对苯二甲酸的制备方法，该方法在通过晶析槽进行的晶析工序中降压冷却而产生的蒸气和/或其冷凝液作为水系介质的一部分使用，以便使得第1固液分离中得到的1次分离母液中的对甲基苯甲酸（paratoluylic acid）浓度成为890～2000ppm。

进而，本发明人等在国际专利申请PCT/JP2011/0530701号中提出，在通过对上述水性的母液（一次母液）进行冷却等处理来制备纯度低的对苯二甲酸结晶和第二母液（二次母液）时，通过向该一次母液中添加对苯二甲酸结晶来回收对甲基苯甲酸含量降低的二次母液的一次母液的处理方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1特开平5－58948号公报

专利文献2国际公开第2004/63136号公报

【发明内容】

发明所要解决的课题

当通过使对二甲苯氧化来制备对苯二甲酸时，对苯二甲酸在逐次反应中生成。因此，在该制备工序中产生并残留在粗对苯二甲酸中的4-羧基苯甲醛的除去是大的课题。特别是对苯二甲酸通常作为聚酯等聚合反应物的原料，因此，会导致这种聚合反应停止的副产物的混入而不优选。

但是，混入到粗对苯二甲酸中的4-羧基苯甲醛与对苯二甲酸的化学亲和性高，通常难以除去。因此，例如象上述专利文献2中所记载的那样，选择性地将4-羧基苯甲醛还原，制成对甲基苯甲酸（p-甲苯酸），可以期待通过将生成的对甲基苯甲酸的溶解除去来精制粗对苯二甲酸。