(57)【要約】【課題】テレフタル酸の水スラリーを高温高圧で取り扱う場合において、最大の問題点である結晶析出その他の固形物の堆積、又はこれに伴うスラリー輸送配管の閉塞を抑制し、スラリー輸送配管、弁などの装置を連続運転可能な状態に保つ洗浄方法を提供するものである。【解決手段】上記課題は、テレフタル酸を含むスラリーを輸送用の、開閉可能な弁があるスラリー輸送配管を介して直列に接続した少なくとも２つ以上の連続槽型反応槽を洗浄する方法であって、連続槽型反応槽を接続するスラリー輸送配管に送液元側の連続槽型反応槽の取り出し部近く及び送液先側の連続槽型反応槽の受け入れ口部近くに遮断弁又は減圧弁を設置し、該遮断弁又は減圧弁間のスラリー輸送配管に流量調整弁のある洗浄水供給配管を接続した構造を持ち、定期的にスラリー輸送配管の内部及び弁の内部を温度調整された洗浄水で洗浄するスラリー送液を行う設備の洗浄方法により解決することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレフタル酸を含むスラリー輸送用の、開閉可能な弁があるスラリー輸送配管を介して直列に接続した少なくとも２つ以上の連続槽型反応槽を洗浄する方法であって、連続槽型反応槽を接続するスラリー輸送配管の送液元側の連続槽型反応槽の取り出し部近く及び送液先側の連続槽型反応槽の受け入れ口部近くに遮断弁又は減圧弁を設置し、該遮断弁又は減圧弁間のスラリー輸送配管に流量調整弁のある洗浄水供給配管を接続した構造を持ち、定期的にスラリー輸送配管の内部及び弁の内部を温度調整された洗浄水で洗浄するスラリー送液を行う設備の洗浄方法。
【請求項２】
スラリーの送液を一時的に停止し送液元側連続槽型反応槽内部、送液先側連続槽型反応槽内部の双方を連続的に交互に洗浄することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
テレフタル酸を含むスラリーを形成している固形物質に対する溶解度がテレフタル酸を含むスラリー中の液体よりも大きい洗浄水を用いる請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
洗浄水の洗浄時の温度がテレフタル酸を含むスラリーの温度以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
洗浄水中に溶解度を超過する溶質を含まないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
洗浄水が、テレフタル酸製造設備内で循環使用される循環水又はテレフタル酸製造設備に補給するための補給水である請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
洗浄する操作が、まず洗浄水供給配管にある流量調整弁を開とした後、連続槽型反応槽の取り出し部近く又は連続槽型反応槽の入り口部近くにある遮断弁又は減圧弁の一方を開け、他方を閉じて、弁が開いている側の一の遮断弁又は減圧弁の内部及びスラリー輸送配管の洗浄を行った後、次に遮断弁又は減圧弁の開閉の状態をそれぞれ逆にして他方の遮断弁又は減圧弁の内部及びスラリー輸送配管の内部の洗浄を行い、最後に流量調整弁を閉じて他の遮断弁又は減圧弁をすべて開として洗浄残余液を次の工程へ送ることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
該テレフタル酸製造設備が、テレフタル酸ジメチルを原料として加水分解によりテレフタル酸を製造する設備である、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
該テレフタル酸製造設備が、多段の連続攪拌槽を用い、テレフタル酸を１００℃以上且つ０．１０１３ＭＰａ以上で水処理した後、段階的に圧力を低下させながら再結晶操作を行う晶析設備である、請求項６又は７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は繊維、フィルム、工業用部材及び一般成形品等に広く使用されているポリエステル樹脂の主原料であるテレフタル酸の製造方法に関し、さらに詳しくは、テレフタル酸晶析槽の洗浄方法、あるいは、テレフタル酸ジメチルの加水分解法により製造され、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル製造原料として好適なテレフタル酸を含むスラリーを扱う設備の洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高温高圧下の溶液又はスラリーを晶析槽若しくは反応槽に供給する方法にはいくつかの方法があるが、その一つに輸送するべき溶液又はスラリーを、減圧弁を経てより低い圧力下にある槽に連続的に輸送する方法がある。例えば、粗テレフタル酸の水添精製工程では約３００℃で貴金属触媒床を通過させて水添精製した後、晶析槽に供給し、水の蒸発による温度低下によりテレフタル酸結晶を析出させることが行われている。この場合、晶析槽は３〜６個が直列に接続されており、各晶析槽への供給管にはそれぞれ減圧弁が設置されていて各晶析槽間で逐次降温して結晶が析出するようになっている。また、原料としてテレフタル酸ジメチルを用い水と共に高温高圧下で加水分解を行い、テレフタル酸を製造する場合、１つ以上の連続反応槽を用い生成するスラリーを、減圧弁を経てより低い圧力下にある反応槽に供給しながら反応率の向上による純度の調整が行われる。
【０００３】
ところが、主にテレフタル酸と水からなるスラリー（以下単にテレフタル酸スラリーと称することがある。）の輸送においては長期間輸送を継続するとテレフタル酸スラリー中のテレフタル酸の一部が供給配管の内面に付着固化して堆積し、テレフタル酸スラリーの輸送ができなくなるという問題があった。このため、定期的に付着物をかきとって除去する必要があった。これに対し、多孔質材料を用いたジャケットをもつ配管を使用し、窒素ガスの吹き込みによるバブリング効果でスラリー輸送配管内面への固体結晶付着防止を図る方法が報告されている（例えば特許文献１参照。）。しかし、テレフタル酸の水スラリーを高温高圧で取り扱う場合には高圧窒素ガス（Ｎ２）を必要とするだけでなく、フラッシュ蒸発などによりスラリー輸送配管内の弁付近では著しく結晶析出及び配管への付着が発生する。つまりＮ２バブリング効果では効果が不十分であり、最終的に設備の休止が避けられず稼働率の低下や製品のロスを生じるという問題があった。これに対し振動発生器を用いて、つまり箇所に振動を与え閉塞防止を図る方法（例えば特許文献２参照。）も報告されているが、テレフタル酸の場合内面への付着が激しくこれらの方法では不十分である。更に、スラリー輸送配管に設置された減圧弁を急激に開閉することにより付着している結晶に衝撃を与えて器壁から剥離させる方法（例えば特許文献３参照。）では圧力差を大きく取る必要がある。更に送液先の圧力変動が大きく、吹き抜けなどにより安全上の問題が発生する可能性がある上、付着したケークが完全には器壁から剥離しない可能性がある。また、間欠押し出し方式としてテレフタル酸スラリーの取り出しを完全に間欠取り出しとし、テレフタル酸スラリー取り出しと清浄液若しくは加圧空気などの気体成分を交互に流す方法（例えば特許文献４参照。）では清浄液の量が多く、取り出し液中の固形分濃度が著しく低下し、テレフタル酸の粒子径に悪影響を与える問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２６２４号公報
【特許文献２】特開２００１−２７８４４９号公報
【特許文献３】特開平８−８９７０６号公報
【特許文献４】特開平１１−２２６３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、テレフタル酸スラリーを高温高圧で取り扱う場合において、減圧弁等を経て、より低い圧力下にある槽に溶液又はテレフタル酸スラリーを供給する方法の最大の問題点であるスラリー輸送配管、各槽の取り出し口若しくは各槽の受け入れ口での固体堆積、又は減圧弁等を通過した直後の溶液若しくはスラリーからの結晶析出及びこれに伴うスラリー輸送配管の閉塞に対する解決方法を提案するものである。すなわち簡便かつ確実な方法で固体の堆積や結晶の析出を抑制し運転を中断することが少なく、スラリー輸送配管、弁などの装置を連続運転可能な状態に保つ洗浄方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明者らは鋭意検討を行った結果、
テレフタル酸を含むスラリー輸送用の、開閉可能な弁があるスラリー輸送配管を介して直列に接続した少なくとも２つ以上の連続槽型反応槽を洗浄する方法であって、連続槽型反応槽を接続するスラリー輸送配管の送液元側の連続槽型反応槽の取り出し部近く及び送液先側の連続槽型反応槽の受け入れ口部近くに遮断弁又は減圧弁を設置し、該遮断弁又は減圧弁間のスラリー輸送配管に流量調整弁のある洗浄水供給配管を接続した構造を持ち、定期的にスラリー輸送配管の内部及び弁の内部を温度調整された洗浄水で洗浄するスラリー送液を行う設備の洗浄方法にて上記課題を解決することを見出した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明スラリー送液システムはテレフタル酸ジメチルを原料とする加水分解法によるテレフタル酸の製造及びテレフタル酸の晶析において、スラリー輸送配管に設置した遮断弁と減圧弁とその間に接続される洗浄水供給配管及び洗浄水流量調整弁を設置し、連続にてスラリーを供給しながら定期的に洗浄水を供給しながら遮断弁若しくは減圧弁のいずれかを交互に閉止し洗浄することにより送液先圧力の大きな変動を抑制しながら、運転を停止することなく閉塞を防止し防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について図に基づき説明する。図中、図１は本発明実施例のスラリー洗浄を行う設備を示す概略図であり、図２は本発明他の実施例のポンプを有する場合のスラリー洗浄を行う設備を示す概略図である。１つ以上の連続槽型撹拌反応槽にてテレフタル酸ジメチルを高温高圧下にて加水分解を行い、テレフタル酸を製造する場合、槽内のスラリー液を圧力差若しくはポンプを用いて供給用配管（スラリー輸送配管）を通して次の反応槽へ導く。テレフタル酸ジメチルを原料とする加水分解法を用いたテレフタル酸製造方法では、各反応槽内の温度は通常１８０〜３００℃とし、圧力は１．０〜１０．０ＭＰａの範囲で加水分解反応しテレフタル酸を製造することが好ましい。更には、加水分解によるテレフタル酸製造設備が、テレフタル酸を１００℃以上０．１０１３ＭＰａ以上で水処理をした後、段階的に圧力を低下させながら再結晶操作を行う晶析設備であることがより好ましい。本発明のスラリー洗浄を行う設備は図１に示すように送液元槽出側と送液先槽入側に遮断弁又は減圧弁を設置し、該弁間に流量制御のための弁を有する洗浄用の洗浄水供給部をもつ構造のものであって、スラリー輸送配管に設置する減圧弁のタイプはいかなるものでもよい。また、遮断弁と減圧弁の順は変更することができ、更に、該弁について槽液レベル又は圧力により遠隔操作により自動的にスラリー流量をコントロールしてもよい。送液にポンプを使用する場合には弁４と弁５の間にポンプを設置することが好ましい。
【０００９】
通常、反応槽１には原料であるテレフタル酸ジメチルと水が連続で供給され、弁４及び弁５を開とし、減圧可能な弁４若しくは５のいずれかにおいてスラリー流量を調整する。洗浄する際には、洗浄弁３を開とし一旦スラリーの供給を停止し、その後、弁４を閉として弁５へつながるスラリー輸送配管及び弁５の内部の洗浄を実施する。洗浄残余液は連続槽型撹拌反応槽２から図面の右方向へ単独又はテレフタル酸スラリーと共に送られることもあるが、この時点では必ずしも送らなくても良い。その後、弁５を閉止し、弁４を開とし、弁４へつながるスラリー輸送配管及び弁４の内部の洗浄を行い、弁４はそのままにして弁５を開、洗浄弁３を閉とする。洗浄残余液は弁５、連続槽型撹拌反応槽２を通って図面の右方向にある次工程へ単独又はテレフタル酸スラリーと共に送られる。当該洗浄の順は入れ替えてもよい。また、洗浄に要する時間は１０〜６０秒程度が好ましい。洗浄水としては通常水を使用し、溶解度を超過する溶質を含まず、テレフタル酸の溶解度を超過しなければテレフタル酸を含む水、例えば工程内循環水やテレフタル酸製造設備に補給するための補給水等でもよく、洗浄水の温度は輸送するスラリー液の温度以上の温度が好ましい。当該条件の洗浄水を用いることによりスラリー液の急激な温度変化を抑制することで急激な析出を防止すると共に、析出及び堆積しているテレフタル酸成分を溶解することにより、閉塞を効率よく防止することができる。また、洗浄の状況に応じて連続して洗浄を繰り返すことも可能であり、洗浄手順については上記に限定されるものではない。当該洗浄操作を定期的に実施することにより運転停止を伴う閉塞を発生させることなく、安定してテレフタル酸製造を可能にすることができる。
【実施例】
【００１０】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００１１】
［実施例１］
テレフタル酸ジメチルの加水分解反応によるテレフタル酸製造設備において、加水分解反応を、図１及び図２に示す洗浄設備を複数有する４段の連続槽型撹拌反応槽で実施する方法において、第一段目の連続槽型撹拌反応槽内の、温度約２５０℃、圧力４ＭＰａ、スラリー濃度約５０％のテレフタル酸スラリーを、減圧弁を経て、温度約２３５℃、圧力３ＭＰａに保持されている第二段目の連続槽型撹拌反応槽に連続的に送液した。引き続いて第二段目の連続槽型反応槽内のテレフタル酸スラリーを、ポンプにて温度約２３５℃、圧力３ＭＰａに保持されている第三段目の連続槽型撹拌反応槽に連続的に送液した。引き続いて第三段目の連続槽型反応槽内のテレフタル酸スラリーを、減圧弁を経て、温度約２２０℃、圧力２．２ＭＰａに保持されている第四段目の連続槽型撹拌反応槽に連続的に送液した。この間減圧及び温度低下によりテレフタル酸の結晶が再結晶により徐々に析出してきた。引き続いて第四段目の連続槽型反応槽内のテレフタル酸スラリーを、減圧弁を経て、温度約１００℃、大気圧に保持されているスラリー貯槽に連続的に送液した。
【００１２】
その四段の各連続槽型撹拌反応槽を接続しているスラリー輸送配管には、そのスラリー輸送配管に直列して送液元側には遮断弁が、送液先側には減圧弁が設置されている。詳細にはスラリー輸送配管に直列するように設置した送液元側の遮断弁と送液先側の減圧弁とその間に接続される２６０℃に加温された循環水を洗浄水とする洗浄水供給配管及び洗浄水流量調整弁を設置されている。そして次に、各連続槽型撹拌反応槽を接続しているスラリー輸送配管について連続にてスラリーを供給しながら、洗浄時にはスラリー送液を停止して洗浄水供給配管の流量調節弁を開け、２０分間に1回の頻度で定期的に洗浄水を供給しながら遮断弁、減圧弁の順で１５秒間交互に閉止し送液元側の連続槽型撹拌反応槽と送液元側の連続槽型撹拌反応槽とを交互に洗浄を行った。その操作をすることによりスラリー輸送配管の閉塞はなく、安定した運転を長時間継続することができた。なおその循環水とは上述のテレフタル酸ジメチルの加水分解反応によるテレフタル酸製造設備内で循環使用されている循環水であった。その循環水は溶解度を超過する溶質は含まず、テレフタル酸スラリー中の水に比べてスラリー中に含有している固形分に対する溶解度は大であった。
【００１３】
［実施例２］
実施例１において、第四段目の連続槽型撹拌反応槽から大気圧に保持されているスラリー貯槽へのスラリー輸送配管において、第四目の連続槽型撹拌反応槽内部温度である２２０℃より高い２２５℃の純水を洗浄水として用い実施例１と同様に２０分間に１回の頻度で定期的に洗浄水を供給しながら遮断弁、減圧弁の順で１５秒間交互に閉止し洗浄することによりスラリー輸送配管の閉塞はなく、安定した運転を長時間継続することができた。
【００１４】
［比較例１］
実施例１において、洗浄水としてテレフタル酸及びテレフタル酸ジメチルなどを含有するスラリー液を用い、２６０℃に加温して使用したところ、短時間でスラリー輸送配管内へのスケーリング及び機器付着物の剥離と思われる塊状のスラリーが付着した遮断弁、減圧弁部を洗浄することができず最終的に閉塞し、安定運転ができなかった。
【００１５】
以上、本発明の代表的と思われる実施例について説明したが、加水分解法によるテレフタル酸製造のみでなく、テレフタル酸の晶析設備にも本発明は適用でき、また、本実施例の構造のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
テレフタル酸ジメチルを、直列に接続した少なくとも１つ以上の連続槽型反応器を用いて加水分解し、得られた反応混合物をフラッシュ冷却して得られるテレフタル酸を含むスラリーを固液分離してテレフタル酸を得るに当たり、反応器間あるいはフラッシュ冷却部へのスラリー輸送配管及び減圧弁に対し定期的に所定温度以上に加熱されたテレフタル酸濃度の低い水若しくは純水を用いて洗浄することによりスラリー輸送配管の閉塞を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の際に用いる設備の一例である。
【図２】本発明の実施の際にポンプを用いて実施する場合の設備の一例である。
【符号の説明】
【００１８】
１  第一段目の連続槽型撹拌反応槽（送液元）
２  第二段目の連続槽型撹拌反応槽（送液先）
３  流量調整弁
４  送液元側の弁（遮断弁又は減圧弁：取り出し口側）
５  送液先側の弁（遮断弁又は減圧弁：受け入れ口側）
６  洗浄水供給配管
７  スラリー輸送配管
８  第一段目の連続槽型撹拌反応槽（送液元）
９  第二段目の連続槽型撹拌反応槽（送液先）
１０  流量調整弁
１１  送液元側の弁（遮断弁又は減圧弁：取り出し口側）
１２  送液先側の弁（遮断弁又は減圧弁：受け入れ口側）
１３  送液用ポンプ
【図１】
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【図２】
2006142152.tif 000004