(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連続的なスラリー送液方法を提供するものである。【解決手段】送液用の開閉可能な減圧弁があるスラリー輸送配管を介して少なくとも２つ以上の連続槽型反応槽が直列に接続され、該減圧弁の上流側のスラリー輸送配管に洗浄水供給配管及び洗浄水流量調整弁を接続した構造を持つテレフタル酸製造設備において、高温高圧下で水とテレフタル酸からなるスラリーを一の連続槽型反応槽から他の連続槽型反応槽へ輸送するにあたり、スラリーを連続的に供給しながら、該連続槽型反応槽間を接続しているスラリー輸送配管に接続された洗浄水供給配管にある洗浄水流量調整弁を調整し、洗浄水を定期的に供給しながら、洗浄水流量を変化させることを特徴とするスラリーの送液方法によって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】
送液用の開閉可能な減圧弁があるスラリー輸送配管を介して少なくとも２つ以上の連続槽型反応槽が直列に接続され、該減圧弁の上流側のスラリー輸送配管に洗浄水供給配管及び洗浄水流量調整弁を接続した構造を持つテレフタル酸製造設備において、高温高圧下で水とテレフタル酸からなるスラリーを一の連続槽型反応槽から他の連続槽型反応槽へ輸送するにあたり、スラリーを連続的に供給しながら、該連続槽型反応槽間を接続しているスラリー輸送配管に接続された洗浄水供給配管にある洗浄水流量調整弁を調整し、洗浄水を定期的に供給しながら、洗浄水流量を変化させることを特徴とするスラリーの送液方法。
【請求項２】
洗浄水が該水とテレフタル酸からなるスラリーより固形物濃度の低い液体を用いることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
洗浄水の洗浄時の温度が該水とテレフタル酸からなるスラリーの温度以上である請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
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１〜３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
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製造設備に補給するための水であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
洗浄水を定期的に供給する際に、一定間隔にて洗浄水流量調整弁を開閉することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
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１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
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１〜６いずれか１項に記載の方法。
【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、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の際のテレフタル酸を含む水スラリーの送液方法に関する。さらに詳しくは、テレフタル酸の晶析槽の運転方法、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水スラリーの送液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。また、テレフタル酸スラリーを高温高圧で取り扱う場合にはフラッシュ蒸発等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し、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、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１参照。）が報告されているが、本方法では付着している結晶に対し、溶解度を持たないスラリーを、大きな圧力差を用いて急激に流すことにより生じる衝撃のみでの洗浄効果であり、著しい結晶析出には不十分であることが多く、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。また、送液先の圧力変動が大きく、吹き抜け等により安全上の問題に対応するため設備費が多く必要となる等の問題もあった。
【０００４】
また、多孔質材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（例えば特許文献２参照。）も報告されているが、テレフタル酸スラリーを高温高圧で取り扱う場合には高圧窒素（Ｎ２）を必要とするだけでなく、フラッシュ蒸発等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し、Ｎ２バブリング効果では効果が不十分である。これに対し、振動発生器を用いて詰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３参照。）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。また、テレフタル酸スラリー取出しと清浄液若しくは加圧空気等の気体成分を交互に流す方法（例えば特許文献４参照。）では間欠押し出し方式であり、テレフタル酸スラリーの送液が間欠となる上、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するため、テレフタル酸製造設備で使用する場合には製品テレフタル酸の粒子径に悪影響を与える可能性が高い。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−８９７０６号公報
【特許文献２】特開平８−１２６２４号公報
【特許文献３】特開２００１−２７８４４９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】
【０００６】
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テレフタル酸水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、減圧弁等を通過した直後の溶液若しくはテレフタル酸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防止し、連続的なスラリー送液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】
【０００７】
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、送液用の開閉可能な減圧弁があるスラリー輸送配管を介して少なくとも２つ以上の連続槽型反応槽が直列に接続され、該減圧弁の上流側のスラリー輸送配管に洗浄水供給配管及び洗浄水流量調整弁を接続した構造を持つテレフタル酸製造設備において、高温高圧下で水とテレフタル酸からなるスラリーを一の連続槽型反応槽から他の連続槽型反応槽へ輸送するにあたり、スラリーを連続的に供給しながら、該連続槽型反応槽間を接続しているスラリー輸送配管に接続された洗浄水供給配管にある洗浄水流量調整弁を調整し、洗浄水を定期的に供給しながら、洗浄水流量を変化させることを特徴とするスラリーの送液方法により上記課題が解決することができることを見出した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスラリー送液方法は、複数の連続槽型撹拌反応槽間に接続されたスラリー輸送配管と、これに設置される減圧弁と該弁の上流側に接続される洗浄水供給配管及び洗浄水流量調整弁から構成される設備を考案し、連続にてスラリーを供給しながら、洗浄水を定期的に且つ流量を変化させながら供給することにより、スラリー輸送配管及び減圧弁への結晶の付着を防止する。また、付着した結晶を溶解度に余裕のある洗浄水を混合して使用することにより、衝撃のみでなく、溶解による洗浄効果によりスラリー輸送を停止することなく、スラリーの送液が可能である。また、同時に下流の送液先の圧力変動を抑制しながらスラリー輸送配管の閉塞を抑制し、連続的にスラリーを送液することを実現したものである。また、洗浄水として温度制御されたテレフタル酸の溶解度よりも低い濃度のテレフタル酸濃度若しくはテレフタル酸を含まない純水を用いることによりスラリー輸送配管内で析出した結晶を溶解洗浄除去することもでき、閉塞抑制効果が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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送液方法を示す概略図である。１つ以上の連続槽型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、連続槽型反応槽内のテレフタル酸スラリーを圧力差若しくはポンプを用いてテレフタル酸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１．０〜１０ＭＰａの範囲で加水分解反応しテレフタル酸を製造する。本発明の送液は図１に示すようにテレフタル酸スラリーは供給されてくるテレフタル酸スラリーの液量に対し反応槽内の液保有量が一定となるようにレベル制御される。そのテレフタル酸スラリー輸送配管６には、該テレフタル酸スラリーの流量を調整するための減圧弁４を有し、該減圧弁の上流側に流量制御のための弁を有する洗浄水供給配管５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。さらに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場合がより好ましい。
【００１０】
通常、第一段目の連続槽型撹拌反応槽１には連続で原料であるテレフタル酸ジメチルと水が供給され、第一段目の連続槽型撹拌反応槽１内の液保有量が一定となるように減圧弁４を介して第二段目の連続槽型撹拌反応槽２に供給される。この折、減圧弁４の上流側に接続されている洗浄水供給配管５より洗浄水流量調整弁３を調整しながら常時少量の洗浄水を供給し、また定期的に洗浄水流量調整弁３を短時間開放し、洗浄水の供給量を増加させて、スラリーの輸送を停止することなく、上記減圧弁４及びスラリー輸送配管６への結晶付着を除去する。洗浄水流量調整弁３を開放している時間は数秒〜６０秒程度が好ましい。また、洗浄に使用する洗浄水流量は多ければ多いほど洗浄効果は大きくなるが、第二段目の連続槽型撹拌反応槽２への洗浄水の供給量が著しく多くなり、第二段目の連続槽型撹拌反応槽２の液保有量及び圧力の管理が困難となる。また、少ない場合には洗浄効果がなく、通常スラリー送液流量に対して洗浄以外の時には０．０１倍〜０．１倍の流量、洗浄の時には０．５〜１倍の流量となるように洗浄水を供給することが好ましい。洗浄水としては通常水を使用し、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、例えば溶解度を超えない範囲内で溶質を溶解している水又はテレフタル酸スラリーより固形濃度の低い液体、例えば工程内循環水等でもよく、該洗浄水の温度は送液するスラリーの温度以上の温度が好ましい。また水は特にその純度等が限定されるものではなく、工業用水で十分使用に耐えうる。当該条件の洗浄水を用いることによりスラリーの急激な温度変化を抑制することができると共に、スラリー輸送配管等の閉塞を効率よく防止することができる。さらに洗浄水を定期的に供給する際に、一定間隔にて洗浄水流量調整弁を開閉する操作を行うことも好ましい。該操作を定期的に繰り返し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】
【００１１】
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。
【００１２】
［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に示すような洗浄設備を複数有する４段の連続槽型撹拌反応器で実施する方法において、第一段目の反応槽内の、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撹拌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撹拌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撹拌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。
【００１３】
その際、各スラリー輸送配管についてスラリー輸送配管に設置される減圧弁と該弁の上流側に接続されている洗浄水供給配管から供給される２６０℃に加温された水を洗浄水として使用し、連続にてスラリーを供給しながら通常はスラリー輸送流量の０．０５倍流量で連続的に洗浄水を供給し、２０分間に１回の頻度でスラリー輸送流量の０．５倍流量の洗浄水を２０秒間供給した。ここでその洗浄水とはテレフタル酸製造設備に補給される水であり、その純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。その操作をすることによりテレフタル酸スラリー輸送を停止することなく、減圧弁等へのテレフタル酸の付着を防止し、安定した運転を長時間継続することができた。
【００１４】
［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、第四段目の連続槽型撹拌反応槽の内部温度である２２０℃より高い２２５℃の純水を洗浄水として用い実施例１と同様に通常はスラリー輸送流量の０．０５倍流量で連続的に洗浄水を供給し、２０分間に１回の頻度でスラリー輸送流量の０．５倍流量の洗浄水を２０秒間供給することによりスラリー輸送を停止することなく、減圧弁等へのテレフタル酸の付着を防止し、安定した運転を長時間継続することができた。
【００１５】
［比較例１］
実施例１において、洗浄水の供給を実施しなかった場合、機器内部の付着物が剥離したと思われる塊状のスラリーにより遮断弁、減圧弁部が閉塞し、長期安定運転ができなかった。
【００１６】
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】
【００１７】
テレフタル酸ジメチルを直列に接続した少なくとも１つ以上の連続型反器を用いて加水分解しテレフタル酸を製造する方法、あるいはパラキシレンの酸化により得られるテレフタル酸を高温水素添加処理し、多段型晶析槽にて晶析する方法においてスラリー送液配管に設置された流量調整用の減圧弁上流側にテレフタル酸濃度の低い水若しくは純水を供給するための配管及び流量調整弁を設置しその洗浄水流量を定期的に変化させることにより閉塞を防止しながら連続的にテレフタル酸スラリーを送液することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の際に用いる設備の一例である。
【符号の説明】
【００１９】
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  送液先側の弁（減圧弁）
５  洗浄水供給配管
６  スラリー輸送配管
【図１】
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