Способ удаления примесей из окисленного потока сброса

Изобретение относится к усовершенствованному способу, который относится к удалению примесей и извлечению маточного раствора и промывного фильтрата из отводимого потока реактора окисления, образующегося при синтезе карбоновой кислоты, обычно терефталевой кислоты. Способ удаления примесей и металлического катализатора из окисленного потока сброса, представляющего собой маточный раствор, полученный после отделения твердой ароматической карбоновой кислоты из образованной в зоне окисления суспензии ароматической карбоновой кислоты, и содержащего ароматическую карбоновую кислоту, воду, растворитель, побочные продукты, металлический катализатор и примеси, включает (а) направление окисленного потока сброса в зону обогащения твердыми частицами для осаждения твердых частиц с образованием суспензии потока сброса посредством охлаждения суспензии потока сброса, добавления осаждающего агента, удаления растворителя или сочетания охлаждения и добавления осаждающего агента, (b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для образования фильтровальной лепешки и маточного раствора и вытеснительную промывку указанной фильтровальной лепешки под высоким давлением в указанной зоне разделения потоком промывочной жидкости, включающей воду и необязательно растворитель, для образования промытой лепешки и промывного фильтрата, причем зона разделения включает по меньшей мере одно устройство фильтрации, работающее под давлением, включающее по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,635 см (0,25 дюйма), (с) направление по меньшей мере части промывного фильтрата и по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления. 3 н. и 41 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к удалению примесей и извлечению маточного раствора и промывного фильтрата из окисленного потока сброса, произведенных в синтезе карбоновой кислоты, обычно терефталевой кислоты, и затем к последующему направлению по меньшей мере части маточного раствора и/или промывного фильтрата обратно в зону окисления, включающую по меньшей мере один реактор окисления.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Терефталевую кислоту получают в промышленности окислением параксилола в присутствии катализатора, такого как, например, Co, Mn, Br, и растворителя. Терефталевая кислота используется в производстве полиэфирных волокон, пленок и смол и должна быть дополнительно обработана для удаления примесей, образованных в результате окисления параксилола.

Терефталевая кислота (ТФК) является промежуточным продуктом в производстве полиэфиров для применения в пластиках и волокнах. Пример способа производства ТФК показан на фиг.1. Промышленные способы производства ТФК часто основаны на катализируемом тяжелыми металлами окислении параксилола, обычно с бромидным промотором в растворителе - уксусной кислоте, или комбинации этих веществ, известных как реакционная смесь 405. Вследствие ограниченной растворимости ТФК в уксусной кислоте при практических условиях окисления, обычно образованной в реакционной зоне 400, которая содержит по меньшей мере один реактор окисления, обычно образуется суспензия кристаллов ТФК. Обычно суспензию ТФК 410 реактора окисления выводят из зоны окисления 400, и затем твердая ТФК может быть отделена от окисленного маточного раствора 415 в зоне разделения 430 твердое-жидкость с использованием обычных способов разделения твердое-жидкость. Маточный раствор окислителя 415, который содержит большую часть катализатора и промотора, использованных в способе, возвращают в цикл в зону окисления 400, включающую по меньшей мере один реактор. Кроме катализатора и промотора маточный раствор окислителя 415 содержит также растворенную ТФК и много побочных продуктов и примесей. Эти побочные продукты и примеси возникают частично из незначительных примесей, присутствующих в потоке параксилольного сырья. Другие примеси возникают вследствие неполного окисления параксилола, в результате чего образуются продукты частичного окисления. При окислении параксилола в терефталевую кислоту образуются и другие побочные продукты в результате конкурирующих побочных реакций. В патентах США 4158738 и 3996271 описано получение терефталевой кислоты, которые включены посредством ссылки во всей их полноте в той степени, которая не противоречит заявленному здесь.

Твердая ТФК может быть подвергнута разделению твердое-жидкость, при котором используют свежий растворитель 420 для того, чтобы вытеснить основную часть жидкого компонента маточного раствора окислителя 415. После сушки твердые частицы ТФК загрязняются примесями, которые присутствовали в маточном растворе окислителя 415, поскольку эти примеси могут быть включены в твердые частицы ТФК.

Примеси присутствуют также вследствие окклюзии в кристаллическую структуру ТФК и вследствие неполного удаления маточного раствора окислителя 415 промывкой свежим растворителем 420.

Многие из примесей в потоке маточного раствора окислителя 415, который возвращают в цикл, являются относительно инертными к дальнейшему окислению. Такие примеси включают, например, изофталевую кислоту, фталевую кислоту и тримеллитовую кислоту. Присутствуют также примеси, которые могут подвергаться дальнейшему окислению, такие как, например, 4-карбоксибензальдегид, п-толуоловая кислота и п-толуальдегид. Инертные к окислению примеси имеют тенденцию накапливаться в маточном растворе окислителя 415 при рециркуляции. Концентрация этих инертных примесей в маточном растворе окислителя 415 будет возрастать до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие, при котором скорость удаления каждой примеси из продуктовой ТФК балансируется со скоростью образования и скоростью накопления в процессе окисления. Обычный уровень содержания примесей в технической терефталевой кислоте делает ее непригодной для непосредственного использования в большинстве применений для полимеров.

Обычно терефталевую кислоту очищают или превращением в диметиловый эфир, или растворением в воде с последующим гидрированием на стандартных катализаторах гидрирования. В последнее время для получения ТФК полимерной кондиции используют вторичные окислительные обработки. Желательно минимизировать концентрацию примесей в маточном растворе и тем самым облегчить последующую очистку ТФК. В некоторых случаях невозможно получить очищенную ТФК полимерной кондиции, если не используют определенные средства удаления примесей из маточного раствора окислителя 415.

Одним способом удаления примесей из рециклового потока, широко используемым в химической технологии, является отбор или отвод некоторой части рециркулирующего маточного раствора окислителя 415. Обычно сбросовый (отводимый) поток просто выводят в стоки, но если это экономически оправдано, подвергают различным обработкам, чтобы удалить нежелательные примеси, извлекая в то же время ценные компоненты. Одним примером является патент США 4939297, включенный посредством ссылки во всей его полноте в той степени, которая не противоречит заявленному здесь. Количество отвода, требуемое для контроля загрязнений, является зависимым от способа, однако отводимое количество, равное 10-40% от суммарного потока рециркулирующего маточного раствора окислителя 415, называемое здесь далее окисленный поток 101 сброса, обычно является достаточным для получения ТФК, пригодной в качестве сырья для промышленного производства полимеров. Однако в осуществлении изобретения может быть использовано отводимое количество до 100%.

В производстве ТФК процент отвода маточного раствора окислителя 415, необходимый для поддержания приемлемых концентраций примесей, в сочетании с экономической ценностью металлического катализатора и компонентов растворителя в окисленном потоке 101 сброса делает простое удаление окисленного потока 101 сброса экономически невыгодным. Таким образом, имеется потребность в способе, при котором извлекают основную часть ценных металлических катализаторов и уксусной кислоты, содержащихся в окисленном потоке 101 сброса, в то же время удаляя основную часть примесей, присутствующих в окисленном потоке 101 сброса. Металлический катализатор может быть извлечен в активной форме, пригодной для повторного использования, прямым возвратом на стадию окисления п-ксилола.

В изобретении предложено извлекать промывной фильтрат 148 и маточный раствор 47 из окисленного потока 101 сброса. Окисленный поток 101 сброса направляют в зону разделения и затем маточный раствор и/или промывной фильтрат возвращают в реактор окисления. Следует отметить, что вышеописанный способ ТФК является только примером. Описанное изобретение может быть применено во многих различных способах ТФК, при которых производят окисленный поток 101 сброса. Поэтому следует отметить, что данное изобретение применимо не только в способе получения терефталевой кислоты, но в любом способе, при котором производят окисленный поток 101 сброса, где требуется извлечение маточного раствора 147 и промывного фильтрата 148, включающих металлический катализатор.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к удалению примесей и извлечению по меньшей мере части маточного раствора и промывного фильтрата из окисленного потока сброса, образующегося при синтезе карбоновых кислот, обычно терефталевой кислоты.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа удаления примесей и извлечения маточного раствора и промывного фильтрата из окисленного потока сброса.

Еще одной задачей данного изобретения является обеспечение способа удаления примесей и извлечения маточного раствора и промывного фильтрата из окисленного потока сброса, образующегося при синтезе карбоновой кислоты, и направления по меньшей мере части маточного раствора и/или промывного фильтрата в зону окисления.

В первом варианте осуществления данного изобретения способ включает:

(a) направление окисленного потока сброса в зону обогащения твердыми частицами для образования суспензии потока сброса;

(b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для получения промытой лепешки, маточного раствора и промывного фильтрата;

(c) направление по меньшей мере части промывного фильтрата и по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

В другом варианте осуществления данного изобретения способ включает:

(a) добавление осаждающего агента к окисленному потоку сброса в зоне обогащения твердыми частицами для образования суспензии потока сброса;

(b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для получения промытой лепешки, маточного раствора и промывного фильтрата;

(c) направление по меньшей мере части промывного фильтрата и по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

В другом варианте осуществления данного изобретения способ включает:

(a) охлаждение окисленного потока сброса в зоне обогащения твердыми частицами для образования суспензии потока сброса;

(b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для получения промытой лепешки, маточного раствора и промывного фильтрата;

(c) направление по меньшей мере части промывного фильтрата и по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

Согласно одному варианту осуществления изобретения предложен способ удаления примесей и металлического катализатора из окисленного потока сброса, представляющего собой маточный раствор, полученный после отделения твердой ароматической карбоновой кислоты из образованной в зоне окисления суспензии ароматической карбоновой кислоты, и содержащего ароматическую карбоновую кислоту, воду, растворитель, побочные продукты, металлический катализатор и примеси, включающий:

(a) направление окисленного потока сброса в зону обогащения твердыми частицами для осаждения твердых частиц с образованием суспензии потока сброса посредством охлаждения суспензии потока сброса, добавления осаждающего агента, удаления растворителя или сочетания охлаждения и добавления осаждающего агента,

(b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для образования фильтровальной лепешки и маточного раствора и вытеснительную промывку указанной фильтровальной лепешки под высоким давлением в указанной зоне разделения потоком промывочной жидкости, включающей воду и необязательно растворитель, для образования промытой лепешки и промывного фильтрата, где зона разделения включает по меньшей мере одно устройство фильтрации, работающее под давлением, включающее по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,635 см (0,25 дюйма),

(с) направление по меньшей мере части промывного фильтрата и по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

Предпочтительно подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 5 атм.

Предпочтительно обезвоживание обеспечивает образование обезвоженной лепешки, имеющей содержание влаги от примерно 10% до примерно 50%.

Предпочтительно устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

Предпочтительно промывка является противоточной.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

Согласно другому варианту осуществления изобретения заявлен способ удаления примесей и металлического катализатора из окисленного потока сброса, представляющего собой маточный раствор, полученный после отделения твердой ароматической кислоты из образованной в зоне окисления суспензии ароматической карбоновой кислоты, и содержащего ароматическую карбоновую кислоту, воду, растворитель, побочные продукты, металлический катализатор и примеси, включающий:

(a) добавление осаждающего агента к окисленному потоку сброса в зоне обогащения твердыми частицами для осаждения твердых частиц с образованием суспензии потока сброса,

(b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для образования фильтровальной лепешки и маточного раствора и вытеснительную промывку указанной фильтровальной лепешки под высоким давлением в указанной зоне разделения потоком промывочной жидкости, включающей воду и необязательно растворитель, для образования промытой лепешки и промывного фильтрата, где зона разделения включает по меньшей мере одно устройство фильтрации, работающее под давлением, включающее по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,635 см (0,25 дюйма),

(c) направление по меньшей мере части промывного фильтрата и по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

Предпочтительно подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

Предпочтительно стадия (с) включает направление по меньшей мере 10% массы промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

Предпочтительно стадия (с) включает направление по меньшей мере 50% массы промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

Предпочтительно устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

Предпочтительно промывка является противоточной.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

Предпочтительно по меньшей мере 25% массы промывного фильтрата и по меньшей мере 25% массы маточного раствора направляют в зону окисления.

Предпочтительно зона разделения включает по меньшей мере одно устройство для фильтрации под давлением.

Предпочтительно устройство для фильтрации под давлением включает по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,25 дюйма.

Предпочтительно подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

Предпочтительно стадия (с) включает направление по меньшей мере 50% массы промывного фильтрата и по меньшей мере 50% массы маточного раствора в зону окисления.

Предпочтительно устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

Предпочтительно промывка является противоточной.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения заявлен способ удаления примесей и металлического катализатора из окисленного потока сброса, представляющего собой маточный раствор, полученный после отделения твердой ароматической кислоты из образованной в зоне окисления суспензии ароматической карбоновой кислоты, и содержащего ароматическую карбоновую кислоту, воду, растворитель, побочные продукты, металлический катализатор и примеси, включающий:

(a) охлаждение окисленного потока сброса в зоне обогащения твердыми частицами для осаждения твердых частиц с образованием суспензии потока сброса,

(b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для образования фильтровальной лепешки и маточного раствора и вытеснительную промывку указанной фильтровальной лепешки под высоким давлением в указанной зоне разделения потоком промывочной жидкости, включающей воду и необязательно растворитель, для образования промытой лепешки и промывного фильтрата, где зона разделения включает по меньшей мере одно устройство фильтрации, работающее под давлением, включающее по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,635 см (0,25 дюйма),

(с) направление по меньшей мере части промывного фильтрата и по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

Предпочтительно подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

Предпочтительно стадия (с) включает направление по меньшей мере 10% массы промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

Предпочтительно стадия (с) включает направление по меньшей мере 50% массы промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

Предпочтительно устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

Предпочтительно промывка является противоточной.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

Предпочтительно по меньшей мере 25% от массы промывного фильтрата и по меньшей мере 25% от массы маточного раствора направляют в зону окисления.

Предпочтительно зона разделения включает по меньшей мере одно устройство для фильтрации под давлением, работающее под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

Предпочтительно устройство для фильтрации под давлением включает по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,25 дюйма.

Предпочтительно подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

Предпочтительно стадия (с) включает направление по меньшей мере 50% массы промывного фильтрата и по меньшей мере 50% массы маточного раствора в зону окисления.

Предпочтительно устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

Предпочтительно промывка является противоточной.

Предпочтительно устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

Эти задачи и другие задачи станут более понятны специалистам после прочтения данного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показана схема осуществления способа производства ТФК, где по меньшей мере часть объединенных промывного фильтрата 148 и/или маточного раствора 147 возвращают в рецикл в зону окисления 400 по линии 154.

На фиг.2 показана схема осуществления способа, происходящего в зоне разделения 151, в которой образуются маточный раствор 147 и промывной фильтрат 148, и затем часть маточного раствора 147 и/или промывного фильтрата 148 направляют в зону окисления, включающую по меньшей мере один реактор окисления.

На фиг.3 показан другой вариант осуществления изобретения, где суспензию 110 потока сброса направляют в зону разделения, включающую зону фильтрации 153, зону промывки 155 и необязательно зону сушки 157.

На фиг.4 показан другой вариант осуществления изобретения, где в качестве устройства для способа фильтрации используют ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением, при этом ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением, включает зону 153 фильтрации, зону 155 промывки, необязательно зону 157 обезвоживания, зону 164 выгрузки и зону промывки 162 ткани.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном варианте осуществления данного изобретения предложен способ удаления примесей и извлечения маточного раствора 147 и промывного фильтрата 148 из окисленного потока 101 сброса, который показан на фиг.1-4. Общие ссылочные позиции на чертежах показывают одни и те же продуктовые потоки. Способ включает следующие стадии.

Окисленный поток 101 сброса удаляют из способа окислительного синтеза карбоновой кислоты. Окисленный поток 101 сброса служит потоком питания для настоящего способа. Окисленный поток 101 сброса включает карбоновую кислоту, воду, растворитель, металлический катализатор и по меньшей мере одну примесь. Примеси включают по меньшей мере одну примесь, выбранную из группы, состоящей из органических бромидов, металлов коррозии, побочных продуктов окисления п-ксилола и примесей, образованных от загрязнений в п-ксилоле.

Органические бромиды могут быть использованы как промоторы в реакции окисления. Примерами металлов коррозии являются соединения железа и хрома, которые ингибируют, понижают или полностью уничтожают активность металлического катализатора. Кроме катализатора и промотора поток маточного раствора окислителя 415 содержит также побочные продукты и примеси. Эти побочные продукты и примеси частично образуются из незначительных примесей, присутствующих в потоке исходного п-ксилола. Другие примеси образуются вследствие неполного окисления п-ксилола, дающего в результате частично окисленные продукты. Другие побочные продукты являются результатом конкурирующих побочных реакций при окислении п-ксилола в терефталевую кислоту.

Карбоновые кислоты включают ароматические карбоновые кислоты, полученные при регулируемом окислении органической основы. Такие ароматические карбоновые кислоты включают соединения с по меньшей мере одной карбоновокислотной группой, присоединенной к атому углерода, который является частью ароматического кольца, предпочтительно имеющего по меньшей мере 6 атомов углерода, еще более предпочтительно имеющего только атомы углерода. Подходящие примеры таких ароматических колец включают, но не ограничиваются этим, бензольное, бифенильное, терфенильное, нафталиновое и другие конденсированные ароматические кольца на углеродной основе. Примеры подходящих карбоновых кислот включают, но не ограничиваются этим, терефталевую кислоту, бензойную кислоту, п-толуиловую кислоту, изофталевую кислоту, тримеллитовую кислоту, нафталиндикарбоновую кислоту, 2,5-дифенилтерефталевую кислоту и их смеси.

Подходящие растворители включают, но не ограничиваются этим, алифатические монокарбоновые кислоты, предпочтительно содержащие от 2 до примерно 6 атомов углерода, или бензойную кислоту и их смеси и смеси этих соединений с водой. Предпочтительно растворителем является уксусная кислота, смешанная с водой в соотношении от примерно 5:1 до примерно 25:1, предпочтительно между примерно 8:1 и примерно 20:1. В продолжении описания уксусная кислота будет называться растворителем.

Однако должно быть ясно, что могут быть использованы также другие подходящие растворители, такие как описанные ранее.

Стадия (а) включает направление окисленного потока 101 сброса в зону обогащения твердыми частицами 140 для образования суспензии 110 потока сброса.

В одном варианте осуществления изобретения зона обогащения твердыми частицами 140 включает аппарат, пригодный для того, чтобы сделать возможным охлаждение окисленного потока 101 сброса для образования суспензии 110 потока сброса. К этому аппарату не предъявляются особые требования кроме того, что он должен обеспечить достаточное время пребывания для охлаждения окисленного потока 101 сброса до желаемой температуры для образования суспензии 110 потока сброса. Это может быть осуществлено, например, путем использования емкости с перешиванием, имеющей охлаждающий змеевик, или использования различных известных в технике теплообменников. Зона обогащения 140 твердыми частицами может включать любое известное в технике устройство, достаточное для того, чтобы охлаждать окисленный поток 101 сброса в достаточной степени для образования суспензии 110 потока сброса реактора окисления, где окисленный поток 101 сброса был бы охлажден от по меньшей мере на 5°С до по меньшей мере на 90°С. Величина охлаждения должна зависеть от желаемой величины осаждения. Например, окисленный поток 101 сброса может быть охлажден по меньшей мере на 5°С, что является разностью температур в градусах Цельсия между окисленным потоком 101 сброса и суспензии 110 потока сброса. Другим интервалом может быть по меньшей мере 10°С, по меньшей мере 15°С, по меньшей мере 20°С, по меньшей мере 25°С, по меньшей мере 30°С, по меньшей мере 35°С, по меньшей мере 40°С, по меньшей мере 45°С, по меньшей мере 50°С, по меньшей мере 55°С, по меньшей мере 60°С, по меньшей мере 65°С, по меньшей мере 70°С, по меньшей мере 75°С, по меньшей мере 80°С, по меньшей мере 85°С и по меньшей мере 90°С. В другом варианте осуществления изобретения окисленный поток 101 сброса находится при температуре от примерно 80°С до примерно 150°С. Другим интервалом является интервал от примерно 80°С до примерно 140°С, и еще одним интервалом является интервал от примерно 85°С до примерно 100°С.

В другом варианте осуществления окисленный поток 101 сброса подают в зону обогащения твердыми частицами 140 для того, чтобы вызвать осаждение твердых частиц из окисленного потока 101 сброса. Осаждение может осуществляться любыми известными в технике способами. Одним способом, например, является добавление к отводу из реактора окисления потока осаждающего агента 105. Осаждающий агент 105 вводится в зону обогащения твердыми частицами 140 и вызывает осаждение твердых частиц из окисленного потока 101 сброса. Осаждающий агент 105 включает любое соединение, пригодное для осаждения твердых частиц из окисленного потока 101 сброса. Подходящие соединения включают, но не ограничиваются этим, воду, метанол, изопропанол, н-бутанол и изобутанол. Другими осаждающими агентами, которые могут быть использованы, являются C16-алкилацетаты, такие как, но не ограниченные этим, н-пропилацетат, изопропилацетат, изобутилацетат, втор-бутилацетат, этилацетат, вода и н-бутилацетат.

В другом варианте осуществления изобретения для стадии (а) окисленный поток 101 сброса концентрируют посредством удаления уксусной кислоты. Концентрирование осуществляют любым известным в практике способом. Это осуществляют путем выкипания уксусной кислоты до такой степени, чтобы было недостаточно уксуснокислого растворителя для удержания растворенных твердых веществ в растворе. Другим способом удаления растворителя является использование системы мембран перекрестного тока, которая обеспечивает прохождение уксусной кислоты через мембрану в качестве пермеата, приводя в результате к концентрированию ретентата.

В другом варианте осуществления изобретения для стадии (а) твердые частицы генерируют в зоне обогащения твердыми частицами любым сочетанием охлаждения и добавления осаждающего агента.

В другом варианте осуществления изобретения количество твердых частиц в процессе обогащения твердыми частицами может привести в результате к суспензии 110 потока сброса, имеющей от по меньшей мере 1% масс. до по меньшей мере 30% масс. твердых частиц. Другим интервалом является интервал от по меньшей мере 1% масс. до по меньшей мере 25% масс. твердых частиц, и еще одним интервалом является интервал от по меньшей мере 1% масс. до по меньшей мере 20% масс. твердых частиц. Обогащение твердыми частицами может быть осуществлено описанным ранее способом охлаждения, или в другом варианте осуществления изобретения суспензия 110 потока сброса может быть образована из окисленного потока 101 сброса путем использования выпаривания растворителя. Выпарным аппаратом может быть такой выпарной аппарат, как описанный в патенте США 4939297 или в патентных заявках США 10/455016, 10/455018 и 10/874419, которые включены посредством ссылки в той степени, которая не противоречит заявленному здесь. В другом варианте осуществления изобретения могут быть использованы любые известные в технике средства до тех пор, пока достигается желаемое содержание твердых частиц в суспензии 110 потока сброса.

Стадия (b) включает разделение суспензии 110 потока сброса в зоне 151 разделения для образования фильтровальной лепешки 154 и маточного раствора 147, промывку фильтровальной лепешки 154 потоком промывочной жидкости 149 в зоне 151 разделения для образования промытой лепешки 146 и промывного фильтрата 148 и необязательно обезвоживание промытой лепешки 146 в зоне 151 разделения для образования обезвоженной лепешки 159, при этом зона 151 разделения включает по меньшей мере одно устройство фильтрации под давлением.

В другом варианте осуществления изобретения суспензию 110 потока сброса вводят в зону 151 разделения, где зона разделения включает зону 153 фильтрации, зону 155 промывки и необязательно зону 157 сушки, как показано на фиг.3. Зона 153 фильтрации включает фильтрующую ячейку или ряд фильтрующих ячеек, физически расположенных так, чтобы обеспечить возможность фильтровальной лепешке распределяться по поверхности фильтрующей ячейки, чтобы задержать или предотвратить канализирование промывочной жидкости 149 через фильтровальную лепешку 154.

Фильтровальная лепешка 154 по меньшей мере от 0,25 дюймов в глубину до примерно 8 дюймов в глубину, предпочтительно по меньшей мере 0,5 дюймов в глубину, более предпочтительно по меньшей мере 1 дюйм в глубину и еще более предпочтительно от примерно 2 до примерно 4 дюймов в глубину распределяется по поверхности фильтрующей ячейки. Промытая лепешка 146 может быть извлечена или дополнительно обработана, возвращена в цикл и/или направлена в установку обработки отходов.

После достижения подходящей или предпочтительной высоты фильтровальной лепешки 154 от примерно 0,5 дюйма до примерно 4 дюймов фильтровальная лепешка 154 покидает зону 153 фильтрации, которая имеет фильтр или ряд фильтров, и поступает в зону 155 промывки, где фильтровальная лепешка контактирует с промывочной жидкостью 149. Имеется достаточный перепад давления через фильтровальную лепешку 154 для того, чтобы обеспечить возможность резервуару или накоплению сырья для промывки поверх фильтровальной лепешки 154 достигать подходящей глубины, предпочтительно минимальной глубины в 0,635 см (0,25 дюйма). Градиент давления на фильтровальной лепешке 154 по меньшей мере 3,447 кПа (0,5 фунт/кв. дюйм (абс.)), предпочтительно от примерно 34,47 кПа (5 фунт/кв. дюйм) до примерно 448,16 кПа (65 фунт/кв. дюйм) и резервуар промывочной жидкости 149 могут применяться для того, чтобы вытеснить любое растворенное вещество в фильтровальной лепешке 154 промывочной жидкостью 149.

Глубина фильтровальной лепешки 154 по меньшей мере 1,27 см (0,5 дюйма) является пригодной для получения фильтровальной лепешки 154 достаточной плотности для загрузки промывочного средства, т.е. это такая фильтровальная лепешка 154, из которой промывной фильтрат 148, содержащий растворенное вещество из фильтровальной лепешки 154, может быть эффективно удален вытеснительной промывкой. Если глубина фильтровальной лепешки 154 меньше чем примерно 0,635 см (0,25 дюйма), может произойти канализирование промывочной жидкости 149 в фильтровальную 154, приводящее к неравномерной промывке фильтровальной лепешки 154.

Из-за потери эффективности вытеснительной промывки фильтровальной лепешки 154 предпочтительной является минимальная глубина фильтровальной лепешки очищенной терефталевой кислоты 154 по меньшей мере 0,635 см (0,25 дюйма).

Для того чтобы происходила вытеснительная промывка, требуется минимальная высота слоя жидкости над поверхностью фильтровальной лепешки 154. Эта высота должна быть достаточной для того, чтобы гарантировать, что поверхность фильтровальной лепешки полностью покрыта промывочной жидкостью 149. Если поверхность фильтровальной лепешки не покрыта промывочной жидкостью 149, может произойти байпассирование промывочной жидкости 149 без достаточного вытеснения растворенного вещества в фильтровальной лепешке 154. Из-за неровностей поверхности фильтровальной лепешки 154 предпочтительна минимальная высота примерно 0,635 см (0,25 дюйма) над поверхностью фильтровальной лепешки 154.

Было найдено, что вытеснение растворенного вещества из фильтровальной лепешки 154 с использованием промывочной жидкости 149 под высоким давлением обеспечивает возможность эффективного отделения катализаторных металлов от фильтровальной лепешки 154. Другим достоинством высокого давления является снижение количества промывочной жидкости 149, требуемой для извлечения кобальта, как показано в примерах.

Применение дополнительных ступеней в зоне разделения 151 может уменьшить количество промывочной жидкости 149, требуемой для снижения общего количества металлического катализатора, удерживаемого в фильтровальной лепешке 154. Поэтому подходящее число ступеней принудительной вытеснительной промывки должно быть использовано для того, чтобы минимизировать суммарное количество промывочной жидкости 149, используемой при вытеснительной промывке, чтобы уменьшить нагрузку на установки последующей переработки отходов.

Понятно, что операция многоступенчатой вытеснительной промывки может заменить операцию одноступенчатой вытеснительной промывки, где количество промывочной жидкости 149 достаточно для получения по меньшей мере 80% извлечения металлического катализатора из суспензии 110 потока сброса в маточный раствор 147 и промывной фильтрат 148. Дополнительно операция, использующая несколько ступеней противоточной промывки, может быть полезна, если установлено, что снижение количества промывочной жидкости 149 должно быть выгодно.

В способе согласно настоящему изобретению суспензию 110 потока сброса вводят в один или в несколько рядов фильтрующих ячеек, физически расположенных так, чтобы обеспечить возможность образования фильтровальной лепешки 154 необходимой толщины.

После достижения минимальной высоты фильтровальной лепешки 154 около 0,635 см (0,25 дюйма) фильтровальная лепешка 154 покидает фильтр или ряд фильтров и входит в зону 155 промывки, где фильтровальную лепешку 154 промывают промывочной жидкостью 149. Затем к промывочной жидкости 149 может быть приложено давление для того, чтобы вытеснить растворенное вещество фильтровальной лепешки 154 (т.е. жидкость и любые растворенные в ней соединения, такие как металлический катализатор, в фильтровальной лепешке). После вытеснения растворенного вещества промывочной жидкостью фильтровальная лепешка может быть выгружена из зоны 155 фильтрации любым подходящим способом и цикл повторяется. В осуществлении изобретения отношение промывочной жидкости 149 к выгруженной фильтровальной лепешке находится в интервале от примерно 1:20 до примерно 20:1 для того, чтобы уменьшить концентрацию металлического катализатора в фильтровальной лепешке больше чем на 95%.

Оборудование для осуществления требуемого цикла промывки может включать ряд фильтрующих ячеек, удерживаемых в положении, подходящем для того, чтобы обеспечить возможность потоку промывочной жидкости 149 растекаться поверх фильтрующих ячеек. В одном варианте осуществления изобретения подходящее оборудование может включать ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением с множественными фильтрующими ячейками, снабженный устройством для выгрузки промытой лепешки 146 из фильтрующих ячеек. Фильтровальная лепешка 154 может быть промыта столько раз, сколько требуется для того, чтобы достигать минимальной концентрации металлического катализатора в промытой лепешке 146 перед выгрузкой промытой лепешки 146 из ротационного барабанного фильтра.

Подходящим фильтром под давлением, который может быть приспособлен к требованиям способа согласно настоящему изобретению, является работающий под давлением ротационный барабанный фильтр BHS-FEST™, BHS-WERK, Sonthofen, D-8972, Sonthofen, West Germany, хотя могут быть использованы другие работающие под давлением фильтры, которые могут осуществлять требуемую операцию. Примеры других устройств, которые могут быть использованы в зоне 151 разделения твердое-жидкость, включают, но не ограничиваются этим, работающие под давлением ленточные фильтры, фильтр-прессы, центрифуги, работающие под давлением листовые фильтры и перекрестно-точные фильтры. Работающий под давлением фильтр может работать при температуре и давлении, достаточных для достижения по меньшей мере 80% извлечения металлического катализатора из растворенного вещества маточного раствора 147. Предпочтительно работающий под давлением фильтр может работать при температуре от примерно 25°С до примерно 160°С и давлении от 1 атм до 50 атм.

При работе фильтра BHS-FEST™, как показано на фиг.4, ротационный барабан содержит ряд фильтрующих ячеек, расположенных на периферии вращающегося барабана. Когда барабан вращается, фильтрующие ячейки принимают суспензию 110 потока сброса, и фильтровальная лепешка 154 нарастает до нужной глубины. Маточный раствор 147 получают фильтрацией суспензии 110 потока сброса. После поворота барабана фильтровальная лепешка 154 входит в зону промывки 155, где над фильтровальной лепешкой 154 создают резервуар промывочной жидкости 149 до требуемой глубины. Приложенное к резервуару промывочной жидкости давление заставляет воду проходить через фильтровальную лепешку 154, чтобы вытеснить растворенное вещество (с растворенным металлическим катализатором), удержанное в суспензии 110 потока сброса, чтобы получить промытую лепешку 146. После следующего поворота барабана цикл промывки может быть повторен по меньшей мере три раза, если необходимо, противоточным образом, после чего давление системы сбрасывается с сопутствующим понижением температуры до условий окружающей среды.

Промытая лепешка 146 может быть необязательно обезвожена в зоне 157 обезвоживания паром, подаваемым по линии 152, чтобы получить обезвоженную лепешку 159 и влажный пар 160. Полученная в результате обезвоженная лепешка 159 может быть затем выгружена из барабана любым известным способом.

На фиг.4 показан вариант осуществления изобретения, где в качестве устройства для процесса фильтрации использован ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением. Ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением, включает зону 153 фильтрации, зону 155 промывки, необязательно зону 157 обезвоживания, зону 164 выгрузки и зону 162 промывки ткани. Зона 164 выгрузки, показанная на фиг.4, относится к варианту, в котором ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением, включает зону 162 промывки ткани, где фильтры промывают после выгрузки обезвоженной лепешки 159.

Промывной фильтрат 148 производят путем вытеснительной промывки фильтровальной лепешки промывочной жидкостью 149. Фильтровальную лепешку 154 в зоне 151 разделения подвергают экстракции металлического катализатора путем ввода промывной жидкости 149, чтобы образовать промывной фильтрат 148, при этом по меньшей мере 80% металлического катализатора извлекают в промывной фильтрат 148 и маточный раствор 147. В одном варианте осуществления изобретения в промывной фильтрат 148 и маточный раствор 147 извлекают по меньшей мере 90% металлического катализатора. Маточный раствор 147 и промывной фильтрат 148 могут быть необязательно объединены перед выходом из зоны 151 разделения твердое-жидкость.

Промывочная жидкость 149 включает воду и необязательно дополнительный растворитель окисления.

Может быть, наиболее неожиданным оказалось то, что при использовании воды в качестве промывочной жидкости 149 при температурах в интервале от примерно 20°С до примерно 70°С, предпочтительно от примерно 30°С до примерно 50°С, достаточное количество металлов коррозии задерживается в обезвоженной лепешке 159, благодаря чему устраняется необходимость в удалении металлов коррозии другими средствами. Обезвоженная лепешка 159, которая представляет твердые частицы, содранные с металлического катализатора, может быть выведена из системы.

Следует отметить, что осуществление изобретения, использующее в зоне 151 разделения ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением, может включать любое известное в технике устройство, пригодное для того, чтобы получить маточный раствор 147 и промывной фильтрат 148 из суспензии 110 потока сброса. Например, такие устройства могут включать, но не ограничиваются этим, центрифугу, отстойную центрифугу, пакетно-дисковую центрифугу, фильтры под давлением, такие как фильтры-свечки, листовые фильтры, фильтр-пресс и т.п.

Стадия (с) включает направление по меньшей мере части промывного фильтрата и/или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

При осуществлении изобретения по меньшей мере часть маточного раствора 147 и/или по меньшей мере часть промывного фильтрата 148 на стадии (с) могут быть возвращены в рецикл в зону окисления 400, включающую по меньшей мере один реактор окисления, в процессе получения терефталевой кислоты, включающем, но не ограниченным этим, такие как процесс, описанный на фиг.1. По меньшей мере часть может быть любым количеством, большим чем 1% масс. В другом интервале по меньшей мере часть может быть любым количеством, большим чем 50% масс. В другом интервале по меньшей мере часть может быть любым количеством, большим чем 75% масс. В другом интервале по меньшей мере часть может составлять 100% масс. Линии 152 и 153 представляют ту часть, если она существует, маточного раствора 147 и промывного фильтрата 148 соответственно, которая не возвращается в рецикл в зону окисления 400. Эти потоки могут быть использованы в других процессах или уничтожены путем сжигания или другими известными в технике способами.

1. Способ удаления примесей и металлического катализатора из окисленного потока сброса, представляющего собой маточный раствор, полученный после отделения твердой ароматической карбоновой кислоты из образованной в зоне окисления суспензии ароматической карбоновой кислоты, и содержащего ароматическую карбоновую кислоту, воду, растворитель, побочные продукты, металлический катализатор и примеси, включающий:
(a) направление окисленного потока сброса в зону обогащения твердыми частицами для осаждения твердых частиц с образованием суспензии потока сброса посредствам охлаждения суспензии потока сброса, добавления осаждающего агента, удаления растворителя или сочетания охлаждения и добавления осаждающего агента,
(b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для образования фильтровальной лепешки и маточного раствора и вытеснительную промывку указанной фильтровальной лепешки под высоким давлением в указанной зоне разделения потоком промывочной жидкости, включающей воду и необязательно растворитель, для образования промытой лепешки и промывного фильтрата, причем зона разделения включает по меньшей мере одно устройство фильтрации, работающее под давлением, включающее по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,635 см (0,25 дюйма),
(с) направление по меньшей мере части промывного фильтрата и по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

2. Способ по п.1, в котором подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

3. Способ по п.2, в котором устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

4. Способ по п.3, в котором устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 5 атм.

5. Способ по п.4, в котором обезвоживание обеспечивает образование обезвоженной лепешки, имеющей содержание влаги от примерно 10% до примерно 50%.

6. Способ по п.5, в котором устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

7. Способ по любому из пп.1-6, в котором промывка является противоточной.

8. Способ по пп.1-6, в котором устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

9. Способ удаления примесей и металлического катализатора из окисленного потока сброса, представляющего собой маточный раствор, полученный после отделения твердой ароматической кислоты из образованной в зоне окисления суспензии ароматической карбоновой кислоты, и содержащего ароматическую карбоновую кислоту, воду, растворитель, побочные продукты, металлический катализатор и примеси, включающий:
(a) добавление осаждающего агента к окисленному потоку сброса в зоне обогащения твердыми частицами для осаждения твердых частиц с образованием суспензии потока сброса,
(b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для образования фильтровальной лепешки и маточного раствора и вытеснительную промывку указанной фильтровальной лепешки под высоким давлением в указанной зоне разделения потоком промывочной жидкости, включающей воду и необязательно растворитель, для образования промытой лепешки и промывного фильтрата, причем зона разделения включает по меньшей мере одно устройство фильтрации, работающее под давлением, включающее по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,635 см (0,25 дюйма),
(c) направление по меньшей мере части промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

10. Способ по п.9, в котором подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

11. Способ по п.10, в котором устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

12. Способ по п.9, в котором стадия (с) включает направление по меньшей мере 10% массы промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

13. Способ по п.9, в котором стадия (с) включает направление по меньшей мере 50% массы промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

14. Способ по п.9 или 13, в котором устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

15. Способ по п.9 или 13, в котором промывка является противоточной.

16. Способ по п.9, в котором устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

17. Способ по п.9, в котором по меньшей мере 25% массы промывного фильтрата и по меньшей мере 25% массы маточного раствора направляют в зону окисления.

18. Способ по п.17, в котором зона разделения включает по меньшей мере одно устройство для фильтрации под давлением.

19. Способ по п.18, в котором устройство для фильтрации под давлением включает по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,25 дюйма.

20. Способ по п.19, в котором подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

21. Способ по п.20, в котором устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

22. Способ по п.21, в котором устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

23. Способ по п.22, в котором стадия (с) включает направление по меньшей мере 50% массы промывного фильтрата и по меньшей мере 50% массы маточного раствора в зону окисления.

24. Способ по п.17 или 23, в котором устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

25. Способ по любому из пп.17 или 23, в котором промывка является противоточной.

26. Способ по п.17, в котором устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

27. Способ удаления примесей и металлического катализатора из окисленного потока сброса, представляющего собой маточный раствор, полученный после отделения твердой ароматической кислоты из образованной в зоне окисления суспензии ароматической карбоновой кислоты, и содержащего ароматическую карбоновую кислоту, воду, растворитель, побочные продукты, металлический катализатор и примеси, включающий:
(a) охлаждение окисленного потока сброса в зоне обогащения твердыми частицами для осаждения твердых частиц с образованием суспензии потока сброса,
(b) разделение суспензии потока сброса в зоне разделения для образования фильтровальной лепешки и маточного раствора и вытеснительную промывку указанной фильтровальной лепешки под высоким давлением в указанной зоне разделения потоком промывочной жидкости, включающей воду и необязательно растворитель, для образования промытой лепешки и промывного фильтрата, где зона разделения включает по меньшей мере одно устройство фильтрации, работающее под давлением, включающее по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,635 см (0,25 дюйма),
(c) направление по меньшей мере части промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

28. Способ по п.27, в котором подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

29. Способ по п.28, в котором устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

30. Способ по п.27, в котором стадия (с) включает направление по меньшей мере 10% массы промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

31. Способ по п.27, в котором стадия (с) включает направление по меньшей мере 50% массы промывного фильтрата или по меньшей мере части маточного раствора в зону окисления.

32. Способ по п.27 или 31, в котором устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

33. Способ по п.27 или 31, в котором промывка является противоточной.

34. Способ по п.27, в котором устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

35. Способ по п.27, в котором по меньшей мере 25% от массы промывного фильтрата и по меньшей мере 25% от массы маточного раствора направляют в зону окисления.

36. Способ по п.27, в котором зона разделения включает по меньшей мере одно устройство для фильтрации под давлением, работающее под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

37. Способ по п.36, в котором устройство для фильтрации под давлением включает по меньшей мере одну фильтрующую ячейку, при этом по меньшей мере одна фильтрующая ячейка накапливает слой фильтровальной лепешки глубиной по меньшей мере 0,25 дюйма.

38. Способ по п.37, в котором подаваемая на промывку жидкость образует резервуар поверх фильтровальной лепешки, который имеет глубину по меньшей мере 0,25 дюйма.

39. Способ по п.38, в котором устройство фильтрации под давлением работает при температуре между примерно 25°С и примерно 160°С.

40. Способ по п.39, в котором устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.

41. Способ по п.40, в котором стадия (с) включает направление по меньшей мере 50% массы промывного фильтрата и по меньшей мере 50% массы маточного раствора в зону окисления.

42. Способ по п.35 или 41, в котором устройством фильтрации под давлением является ротационный барабанный фильтр, работающий под давлением.

43. Способ по п.35 или 41, в котором промывка является противоточной.

44. Способ по п.35, в котором устройство фильтрации под давлением работает под давлением от примерно 1 атм до примерно 50 атм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения высокочистой терефталевой кислоты, включающему в себя соответствующие стадии: (а) стадию реакции окисления, где окисляют п-ксилол в уксуснокислотном растворе, где присутствует катализатор, с образованием терефталевой кислоты, (b) стадию получения кристаллов сырой терефталевой кислоты, где суспензию, в которой содержится осадок полученной терефталевой кислоты, подвергают разделению твердая фаза/жидкость с получением кристаллов сырой терефталевой кислоты, (с) стадию гидрирования, где растворяют кристаллы сырой терефталевой кислоты в воде с образованием водного раствора и гидрируют его, (d) стадию кристаллизации высокочистой терефталевой кислоты, где кристаллизуют терефталевую кислоту из гидрированного водного раствора с образованием суспензии высокочистой терефталевой кислоты, (е) стадию получения кристаллов высокочистой терефталевой кислоты, где суспензию высокочистой терефталевой кислоты подвергают разделению твердая фаза/жидкость с получением кристаллов высокочистой терефталевой кислоты и первичного маточного раствора, и (f) стадию извлечения п-толуиловой кислоты, где извлекают п-толуиловую кислоту из первичного маточного раствора и подают ее на стадию реакции окисления, в котором стадия извлечения п-толуиловой кислоты включает в себя следующие соответствующие стадии: (I) стадию адсорбции, где подают, в виде обрабатываемой жидкости, первичный маточный раствор или вторичный маточный раствор, получаемый охлаждением первичного маточного раствора для разделения твердая фаза/жидкость, в адсорбционную колонну, заполненную адсорбирующим агентом, в котором время проскока п-толуиловой кислоты больше чем время проскока бензойной кислоты, для адсорбции п-толуиловой кислоты и бензойной кислоты из обрабатываемой жидкости на адсорбирующем агенте, (II) стадию остановки подачи, где останавливают подачу обрабатываемой жидкости в адсорбционную колонну в некоторый момент времени, когда концентрация бензойной кислоты в эффлюенте из адсорбционной колонны достигнет, по меньшей мере, 10% от концентрации бензойной кислоты в обрабатываемой жидкости, (III) стадию десорбции, где десорбирующий агент, представляющий собой уксусную кислоту, метилацетат или их смесь, подают в адсорбционную колонну для десорбции адсорбированной п-толуиловой кислоты и (IV) стадию циркуляции, где п-толуиловую кислоту, содержащуюся в десорбирующем агенте, вытекающем из адсорбционной колонны, подают на стадию реакции окисления.

Изобретение относится к жидкофазному каталитическому окислению ароматического соединения и барботажной колонне реакторного типа. .

Изобретение относится к жидкофазному каталитическому окислению ароматического соединения и к получаемой сырой терефталевой кислоте. .

Изобретение относится к усовершенствованным вариантам способа извлечения металлического катализатора из окисленного сбросового потока маточной жидкости, получаемого при производстве терефталевой кислоты, включающего, например: (а) выпаривание указанного окисленного потока сброса, содержащего терефталевую кислоту, металлический катализатор, примеси, воду и растворитель, в первой зоне испарителя, с получением потока пара и концентрированной суспензии потока сброса; и (b) выпаривание указанной концентрированной суспензии потока сброса во второй зоне испарителя, с получением потока, обогащенного растворителем, и высококонцентрированной суспензии потока сброса, где указанная вторая зона испарителя содержит испаритель, работающий при температуре от 20°С до 70°С, где от 75 до 99 мас.% указанного растворителя и воды суммарно удаляют посредством выпаривания из указанного окисленного потока сброса на стадии (а) и (b); (с) фильтрование указанной высококонцентрированной суспензии потока сброса в зоне разделения твердых продуктов и жидкости, с образованием отфильтрованного продукта и маточной жидкости; (d) промывку указанного отфильтрованного продукта с помощью подаваемых промывочных веществ в указанной зоне разделения твердых продуктов и жидкости, с образованием промытого отфильтрованного продукта и промывочного фильтрата; и обезвоживание указанного отфильтрованного продукта в указанной зоне разделения твердых продуктов и жидкости, с образованием обезвоженного отфильтрованного продукта; где указанная зона разделения твердых продуктов и жидкости содержит, по меньшей мере, одно устройство фильтрования под давлением, где указанное устройство фильтрования под давлением работает при давлении от 1 атмосферы до 50 атмосфер; (е) смешиванием в зоне смешивания воды и, необязательно, экстракционного растворителя с указанной маточной жидкостью и со всем указанным промывочным фильтратом или его частью, с образованием водной смеси; (f) приведение в контакт экстракционного растворителя с указанной водной смесью в зоне экстрагирования, с образованием потока экстракта и очищенного потока, где указанный металлический катализатор извлекают из указанного очищенного потока.

Изобретение относится к усовершенствованным вариантам способа получения сухого осадка ароматической дикарбоновой кислоты, содержащей 8-14 атомов углерода, пригодного в качестве исходного материала для изготовления полиэфира, где указанный способ включает, например, следующую последовательность стадий: (а) окисление ароматического сырья в зоне окисления с получением суспензии карбоновой кислоты; (b) удаление в зоне жидкофазного массообмена, в которой удаляют по меньшей мере 5% жидкости, примесей из суспензии ароматической дикарбоновой кислоты с образованием осадка или суспензии ароматической дикарбоновой кислоты, и потока маточного раствора, где зона жидкого массообмена включает устройство для разделения твердого вещества и жидкости; (с) удаление в зоне противоточной промывки растворителем остаточных примесей из суспензии или осадка ароматической дикарбоновой кислоты, полученной на стадии (b), с образованием осадка ароматической дикарбоновой кислоты с растворителем и потока маточного раствора вместе с растворителем, где количество стадий противоточной промывки составляет от 1 до 8, зона противоточной промывки включает, по меньшей мере, одно устройство для разделения твердого вещества и жидкости, и указанный растворитель содержит уксусную кислоту, (d) удаление части растворителя в зоне противоточной промывки водой из осадка ароматической дикарбоновой кислоты вместе с растворителем, полученного на стадии (с), с образованием смоченного водой осадка ароматической дикарбоновой кислоты и потока жидкости побочных продуктов вместе с растворителем/водой, где количество стадий противоточной промывки составляет от 1 до 8, и зона противоточной промывки включает, по меньшей мере, одно устройство для разделения твердого вещества и жидкости, причем стадии (b), (с) и (d) объединены в одну зону жидкофазного массообмена, и направление смоченного водой осадка ароматической дикарбоновой кислоты непосредственно на следующую стадию (е), (е) сушку указанного смоченного водой осадка ароматической дикарбоновой кислоты в зоне сушки с образованием указанного сухого осадка ароматической дикарбоновой кислоты, пригодного для получения полиэфира, причем указанный смоченный водой осадок сохраняет форму осадка между стадиями (d) и (е).

Изобретение относится к непрерывному ступенчатому противоточному способу каталитического окисления в растворителе по меньшей мере одного бензольного соединения, содержащего две замещающие группы, которые выбирают из класса, состоящего из алкильной, гидроксиалкильной, альдегидной, карбоксильной групп и их смесей, способных окисляться в соответствующее кислотное производное, включающему следующие этапы: (а) введение в первую стадию оксиления смеси сырья, содержащего по меньшей мере часть от общего количества каждого из: (i) растворителя, представляющего собой органическую кислоту, (ii) по меньшей мере одного каталитически активного металла, выбранного из марганца, кобальта, никеля, циркония, гафния, церия и их смесей, и (iii) брома в мольном соотношении в расчете на все каталитически активные металлы в интервале от 1:20 до 5:1 и от 7 до 60 мас.% общего количества по меньшей мере одного дизамещенного бензола, вводимого на этапах (а) и (d); (b) частичное окисление по меньшей мере одного дизамещенного бензола на первой стадии окисления в присутствии газа, содержащего молекулярный кислород первоначально в количестве от 3 до 20 об.%, при температуре в интервале от 121°С до 205°С и при относительных количествах дизамещенного бензола, каталитического металла, растворителя и брома, введенных на этапе (а), чтобы от 25 до 99,95 мас.% дизамещенного бензола, подаваемого на первую стадию окисления, окислялось с образованием газовой смеси, содержащей непрореагировавший молекулярный кислород, испаренный растворитель и первую смесь продуктов, содержащую полученное кислотное производное, частично окисленный дизамещенный бензол, непрореагировавший дизамещенный бензол и растворитель, и при давлении от 8,96·105 до 14,8·105 Па, достаточном для поддержания дизамещенного бензола, частично окисленного дизамещенного бензола, кислотного производного и растворителя в жидком состоянии или в виде суспензии твердого вещества в жидкости, так что концентрация остаточного молекулярного кислорода в оставшейся газовой смеси составляет от 0,3 до 2 об.%; (с) выделение полученной первой смеси продукта после первой стадии окисления и подачу по меньшей мере части выделенной первой смеси продуктов на вторую стадию окисления; (d) подача на вторую стадию окисления газа, содержащего молекулярный кислород и остаток от общего количества дизамещенного бензола, каталитического металла, растворителя и брома; (е) окисление на второй стадии окисления частично окисленного дизамещенного бензола и непрореагировавшего дизамещенного бензола, подаваемых на вторую стадию окисления, газом, содержащим молекулярный кислород в количестве от 15 до 50 об.%, при температуре в интервале от 175°С до 216°С и при относительных количествах дизамещенного бензола, частично окисленного дизамещенного бензола, каталитического металла, растворителя и брома, введенных на этапе (а), чтобы от 96 до 100 масс.% дизамещенного бензола и частично окисленного дизамещенного бензола окислялось с образованием газовой смеси, содержащей непрореагировавший молекулярный кислород, испаренный растворитель и вторую смесь продуктов, содержащую полученное кислотное производное и растворитель, и при давлении от 11,7·10 5 до 16,2·105 Па для того, чтобы поддерживать кислотное производное, частично окисленный дизамещенный бензол и непрореагировавший дизамещенный бензол в основном в жидком состоянии или в виде суспензии твердого вещества в жидкости, так что концентрация остаточного молекулярного кислорода в оставшейся газовой смеси составит от 3 до 15 об.%; (f) выделение после второй стадии окисления второй смеси продуктов, содержащей полученное кислотное производное; и (g) отбор после второй стадии окисления и возврат на первую стадию окисления газа, содержащего остаточный молекулярный кислород.
Изобретение относится к усовершенствованному способу окисления ароматического углеводорода, такого как, например, пара-ксилол, мета-ксилол, 2,6-диметилнафталин или псевдокумол, с помощью источника молекулярного кислорода с образованием соответствующей ароматической карбоновой кислоты в жидкофазных условиях при температуре от 50°С до 250°С, в присутствии катализатора, представляющего собой: а) катализатор окисления на основе по меньшей мере одного тяжелого металла, который представляет собой кобальт и один или более из дополнительных металлов, которые выбирают из марганца, церия, циркония, титана, ванадия, молибдена, никеля и гафния; b) источник брома; и с) незамещенный полициклический ароматический углеводород.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения продукта - очищенной карбоновой кислоты, включающему в себя: (а) окисление ароматических исходных материалов в зоне первичного окисления с образованием суспензии сырой карбоновой кислоты; где суспензия сырой карбоновой кислоты содержит терефталевую кислоту; где указанное окисление осуществляют при температуре в пределах от 120°С до 200°С; (b) удаление примесей из сырой суспензии карбоновой кислоты, отведенной при температуре от 140°С до 170°С со стадии окисления параксилола в зоне первичного окисления и содержащей терефталевую кислоту, катализатор, уксусную кислоту и примеси, осуществляемое в зоне разделения твердых продуктов и жидкости с образованием потока маточной жидкости и продукта в виде суспензии; где часть указанного катализатора в указанной суспензии сырой карбоновой кислоты удаляется в указанном потоке маточной жидкости; и где в указанную зону разделения твердых продуктов и жидкости необязательно добавляется дополнительный растворитель; (с) окисление указанного продукта в виде суспензии в зоне последующего окисления, с образованием продукта последующего окисления; где указанное окисление осуществляется при температуре в пределах от 190°С до 280°С; и где указанное окисление происходит в указанной зоне последующего окисления при температуре, более высокой, чем в указанной зоне первичного окисления; (d) кристаллизацию указанного продукта последующего окисления в зоне кристаллизации, с образованием кристаллизованного продукта в форме суспензии; (е) охлаждение указанного кристаллизованного продукта в форме суспензии в зоне охлаждения с образованием охлажденной суспензии очищенной карбоновой кислоты; и (f) фильтрование и необязательную сушку указанной охлажденной суспензии очищенной карбоновой кислоты в зоне фильтрования и сушки для удаления из указанной охлажденной суспензии карбоновой кислоты части растворителя с получением указанного продукта - очищенной карбоновой кислоты.

Изобретение относится к усовершенствованному способу снижения содержания 4-карбоксибензолальдегида и п-толуиловой кислоты в бензолдикарбоновой кислоте, представляющей собой терефталевую кислоту, включающему: (1) подачу (i) п-ксилола, (ii) водной уксусно-кислотной реакционной среды, содержащей катализатор окисления, включающий источник кобальта, марганца и источник брома, растворенные в ней, и (iii) кислородсодержащего газа в первую зону окисления при повышенном давлении, в которой происходит жидкофазное, экзотермическое окисление п-ксилола, где в первом реакторе окисления при повышенном давлении температуру и давление поддерживают соответственно при 150-165°С и при 3,5-13 бар абсолютного давления; (2) удаление из верхней части первого реактора пара, содержащего пары воды, уксусно-кислотной реакционной среды и кислородобедненный газ, и направление пара в колонну для удаления воды; (3) удаление из нижней части колонны для удаления воды жидкости, содержащей частично обезвоженный уксусно-кислотный растворитель; (4) удаление из нижней части первого реактора продукта окисления, содержащего (i) твердую и растворенную терефталевую кислоту, 4-карбоксибензальдегид и п-толуиловую кислоту, (ii) водную уксусно-кислотную реакционную среду, содержащую растворенный в ней катализатор окисления; (5) подачу (i) продукта окисления со стадии (4), (ii) кислородсодержащего газа и (iii) растворителя в парообразной форме, включающего уксусную кислоту, полученную из порции частично обезвоженного уксусно-кислотного растворителя со стадии (3) во вторую зону окисления при повышенном давлении, в которой происходит жидкофазное, экзотермическое окисление 4-карбоксибензальдегида и п-толуиловой кислоты, где температуру и давление во втором реакторе окисления при повышенном давлении поддерживают при температуре 185-230°С и при давлении 4,5-18,3 бар; (6) удаление из верхней части второго реактора пара, содержащего пары воды, уксусно-кислотной реакционной среды, и кислородобедненный газ; (7) удаление из нижней части второго реактора продукта второго окисления, содержащего (i) твердую и растворенную терефталевую кислоту и (ii) водную уксусно-кислотную реакционную среду; (8) выделение терефталевой кислоты из (ii) водной уксусно-кислотной реакционной среды со стадии (7) с получением терефталевой кислоты.

Изобретение относится к усовершенствованному способу, по которому смесь карболовая кислота/диол, подходящую в качестве исходного вещества для производства сложного полиэфира, получают из обесцвеченного раствора карбоновой кислоты без выделения по существу твердой сухой карбоновой кислоты.

Изобретение относится к усовершенствованному способу снижения содержания 4-карбоксибензолальдегида и п-толуиловой кислоты в бензолдикарбоновой кислоте, представляющей собой терефталевую кислоту, включающему: (1) подачу (i) п-ксилола, (ii) водной уксусно-кислотной реакционной среды, содержащей катализатор окисления, включающий источник кобальта, марганца и источник брома, растворенные в ней, и (iii) кислородсодержащего газа в первую зону окисления при повышенном давлении, в которой происходит жидкофазное, экзотермическое окисление п-ксилола, где в первом реакторе окисления при повышенном давлении температуру и давление поддерживают соответственно при 150-165°С и при 3,5-13 бар абсолютного давления; (2) удаление из верхней части первого реактора пара, содержащего пары воды, уксусно-кислотной реакционной среды и кислородобедненный газ, и направление пара в колонну для удаления воды; (3) удаление из нижней части колонны для удаления воды жидкости, содержащей частично обезвоженный уксусно-кислотный растворитель; (4) удаление из нижней части первого реактора продукта окисления, содержащего (i) твердую и растворенную терефталевую кислоту, 4-карбоксибензальдегид и п-толуиловую кислоту, (ii) водную уксусно-кислотную реакционную среду, содержащую растворенный в ней катализатор окисления; (5) подачу (i) продукта окисления со стадии (4), (ii) кислородсодержащего газа и (iii) растворителя в парообразной форме, включающего уксусную кислоту, полученную из порции частично обезвоженного уксусно-кислотного растворителя со стадии (3) во вторую зону окисления при повышенном давлении, в которой происходит жидкофазное, экзотермическое окисление 4-карбоксибензальдегида и п-толуиловой кислоты, где температуру и давление во втором реакторе окисления при повышенном давлении поддерживают при температуре 185-230°С и при давлении 4,5-18,3 бар; (6) удаление из верхней части второго реактора пара, содержащего пары воды, уксусно-кислотной реакционной среды, и кислородобедненный газ; (7) удаление из нижней части второго реактора продукта второго окисления, содержащего (i) твердую и растворенную терефталевую кислоту и (ii) водную уксусно-кислотную реакционную среду; (8) выделение терефталевой кислоты из (ii) водной уксусно-кислотной реакционной среды со стадии (7) с получением терефталевой кислоты.

Изобретение относится к способу получения изомеров фталевых кислот с высокой степенью чистоты трехстадийным жидкофазным окислением изомеров ксилола, который позволяет повысить эффективность процесса и улучшить качество целевого продукта за счет применения новой каталитической системы, которая позволяет повысить скорость реакции на лимитирующих стадиях, а именно, скорость конверсии изомеров толуиловой кислоты и карбоксибензальдегидов (КБА) в целевые продукты при умеренных температурах, а также достичь быстрого, практически мгновенного смешения реагентов в реакционной зоне благодаря идеальному распределению в реакционном пространстве питательной смеси, которая поступает в виде ограниченных потоков (затопленных в жидкость струй) с высокой степенью (6-30 м/с) противотоком по отношению к направлению кругового вращения реакционной смеси.

Изобретение относится к способу получения изомеров бензолдикарбоновой кислоты с высокой степенью чистоты, причем этот способ не требует стадии очистки методом гидрирования.

Изобретение относится к новому применению соединений 2-арилуксусной кислоты и амидов формулы (I) и их фармацевтически приемлемых солей, где А включает атом X и представляет собой фенил или 5-6-членное гетероароматическое кольцо, необязательно содержащее гетероатом, выранный из N; цифрами 1 и 2 отмечены соответствующие положения на кольце А; атом X выбран из N (азота) и С (углерода); R означает замещающую группу на кольце А, выбранную из: - группы в 3 (мета) положении, выбранной из группы, включающей прямой или разветвленный С1-С5-алкил, С 2-С5-ацил; - группы в 4 (пара) положении, выбранной из группы, включающей С1-С5-алкил, С 1-С5-алкансульфониламино, замещенный галогенами; Ну представляет небольшую гидрофобную группу со значением коэффициента стерической затрудненности в интервале между 0,5 и 0,9 (где представляет стерическую константу Чартона (Charton steric constant) для заместителей), включающую метил, этил, хлор, бром, группа Y выбрана из О (кислорода) и NH; когда Y означает О (кислород), R означает Н (водород); когда Y означает NH, R выбран из групп: -Н, - остатка формулы SO2Rd, где Rd означает С1-С6-алкил, при получении лекарственного средства, являющегося ингибитором индуцированного IL-8 PMN хемотаксиса (CXCR1) или индуцированного GRO- PMN хемотаксиса (CXCR2).

Изобретение относится к новым соединениям общей формулы (I), в которой X1 представляет фенил, 9-членный бициклический гетероарил, содержащий S или О в качестве гетероатомов, или 5-членный гетероарил, содержащий S или О в качестве гетероатомов, каждый из которых необязательно замещен одним или более заместителями, выбранными из галогена или C1-6алкила, который необязательно замещен одним или более галогенами; и Х 2 представляет фенил, который необязательно замещен одним или более заместителями, выбранными из галогена, или 5-членный гетероарил, содержащий S или О в качестве гетероатомов; и Ar представляет фенилен, который необязательно замещен одним или более заместителями, выбранными из галогена; или C 1-6алкила, фенила, С1-6алкокси, каждый из которых необязательно замещен одним или более галогенами; и Y1 представляет О или S; и Y 2 представляет О; и Z представляет -(СН 2)n-, где n равно 1, 2 или 3; и R 1 представляет водород или С1-6алкокси; и R2 представляет водород, C 1-6алкил; или к их фармацевтически приемлемым солям или любым таутомерным формам, стереоизомерам, смесям стереоизомеров, включая рацемические смеси.
Изобретение относится к способу получения ароматических кислот окислением молекулярным кислородом алкилзамещенных ароматических углеводородов, в частности ксилолов и диалкилнафталинов.
Изобретение относится к реагентным способам очистки от меди (II) отработанных растворов травления печатных плат и к химической технологии органических веществ. .
Наверх