(57)【要約】本発明は、芳香族酸の製造中に液体プロセスストリーム中に存在するかもしれない溶解している鉄の量を制御すること又は取り除くことに関する。本発明は、さらに、粗芳香族酸の製造中に液体ストリーム中に存在する溶解している鉄汚染物の制御又は除去に関する。本発明はさらに、粗芳香族酸の精製中に液体ストリーム中に存在する溶解している鉄汚染物の制御又は除去に関する。本発明はさらに、粗芳香族酸の製造及び／又は粗芳香族酸の精製の形成の減少を制御することに関する。
2005523918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）反応器内にて、液相酸化混合物中酸化触媒及び溶剤の存在下で、粗芳香族カルボン酸を含む固体生成物、溶剤及び水を含む液体、及び気化した水及び気化した溶剤を含むオフガスを形成する酸化条件下で、酸化可能な芳香族供給原料を分子状酸素と接触させる工程と；
（Ｂ）該粗芳香族カルボン酸を含む固体生成物を、液体から分離する工程と；
（Ｃ）還流液体が供給されている蒸留塔内で、該オフガスの少なくとも一部を蒸留して、溶剤を含む液体ストリームと、気化した水を含む蒸留オーバーヘッドガスとが形成されるように、気化した水から気化した溶剤を分離する工程と；
（Ｄ）工程（Ｃ）から該液体ストリームの少なくとも一部を前記反応器に戻す工程と；
（Ｅ）粗芳香族カルボン酸を含む分離した固体生成物の少なくとも一部を精製溶剤中に溶解させて、液体精製溶液を形成させる工程と；
（Ｆ）水素添加触媒の存在下で且つ精製された芳香族カルボン酸及び精製溶剤を含む液体を含む溶液を形成させるに有効な水素添加条件下で、該精製溶液を水素と接触させる工程と；
（Ｇ）工程（Ｆ）の結果として得られる精製溶剤を含む溶液から、精製された芳香族カルボン酸を分離して、固体の精製された芳香族カルボン酸及び精製母液を形成させる工程と；
（Ｈ）精製母液の少なくとも一部を、工程（Ｃ）及び（Ｅ）の少なくとも一方に戻す工程と；
（Ｉ）式R1-O-O-R2（式中、R1及びR2は同一又は異なっていて、水素又はヒドロカルビル基である）の少なくとも１種の過酸化物を、他の工程の少なくとも１で存在するか又は他の工程の少なくとも１から得られる液体に、添加する工程と；
を含む芳香族カルボン酸を製造する方法。
【請求項２】
過酸化物は、工程（Ａ）の結果として得られる液体ストリームに添加される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
過酸化物は、工程（Ｂ）にて存在するか又は工程（Ｂ）の結果として得られる液体ストリームに添加される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
過酸化物は、工程（Ｇ）にて存在するか又は工程（Ｇ）の結果として得られる液体ストリームに添加される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
過酸化物は、工程（Ｈ）にて存在するか又は工程（Ｈ）の結果として得られる液体ストリームに添加される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
さらに、前記粗芳香族カルボン酸を含む固体生成物の分離後に、液体の少なくとも一部を反応器内の液相に再循環させることを含む酸化母液再循環工程を含む、請求項１〜５のいずれか１に記載の方法。
【請求項７】
過酸化物は、酸化母液再循環工程にて存在するか又は酸化母液再循環工程の結果として得られる液体に添加される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
過酸化物は、工程（Ｇ）における精製芳香族酸の分離後に残る精製母液の少なくとも一部に添加され、工程（Ｃ）における還流液体が精製溶剤を含むように過酸化物の添加後の精製母液が工程（Ｃ）に再循環される、請求項１〜６のいずれか１に記載の方法。
【請求項９】
さらに、過酸化物が添加されている液体ストリームを液体ストリームから固体鉄を取り除くために適切な固−液分離に供する工程を含む、請求項１〜８のいずれか１に記載の方法。
【請求項１０】
反応器内で酸化触媒及び溶剤の存在下で、固体粗芳香族酸生成物、液体プロセスストリーム、及び気化した水と気化した溶剤とを含むオフガスを形成する酸化条件下で、酸化可能な芳香族供給原料を分子状酸素と接触させる工程を含む芳香族カルボン酸製造中に、式R1-O-O-R2（式中、R1及びR2は同一又は異なっていて、水素又はヒドロカルビル基である）の少なくとも１種の過酸化物を液体プロセスストリームの少なくとも一部に添加して、液体プロセスストリーム中に溶解している鉄の量を制御することを含む、芳香族カルボン酸製造中に液体ストリーム中に溶解している鉄の量を制御する方法。
【請求項１１】
前記液体プロセスストリームには、約２１〜約８２の原子番号を有する少なくとも１種の酸化触媒金属が実質的に溶解しており、液体ストリーム中に溶解している鉄の量は触媒金属の実質的な沈殿なしに制御される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
さらに、粗芳香族酸生成物から液体プロセスストリームを分離する工程を含み、分離後、液体プロセスストリームの少なくとも一部に過酸化物が添加される、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、過酸化物が添加されている液体プロセスストリームの少なくとも一部を反応容器に再循環させる工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
さらに、オフガスの少なくとも一部を蒸留して、液体プロセスストリームの少なくとも一部を含む還流が供給される蒸留塔内で気化した溶剤を気化した水から分離させる工程を含み、還流が蒸留塔に供給される前に、液体プロセスストリームに過酸化物が添加される、請求項１０〜１３のいずれか１に記載の方法。
【請求項１５】
粗芳香族カルボン酸生成物はテレフタル酸を含み、溶剤は酢酸を含み、触媒はコバルト及びマンガンの少なくとも１を含み、過酸化物は過酸化水素を含む、請求項１０〜１４のいずれか１に記載の方法。
【請求項１６】
触媒及び溶剤の存在下で、液体プロセスストリーム中に溶解している精製された芳香族カルボン酸を形成する水素添加条件下で、粗芳香族カルボン酸を水素添加し、式R1-O-O-R2（式中、R1及びR2は同一又は異なっていて、水素又はヒドロカルビル基である）の少なくとも１種の過酸化物を液体プロセスストリームに添加して、液体プロセスストリーム中に溶解している鉄の量を制御することを含む、粗芳香族カルボン酸の精製中に、液体ストリーム中に溶解している鉄の量を制御する方法。
【請求項１７】
過酸化物の添加前に、精製芳香族カルボン酸の少なくとも一部を沈殿させる工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
沈殿した精製芳香族カルボン酸の少なくとも一部を液体プロセスストリームから分離する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
精製芳香族カルボン酸は精製テレフタル酸を含み、過酸化物は過酸化水素を含む、請求項１７又は１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芳香族カルボン酸の製造中の液体プロセスストリーム中に存在しあるいは存在するかもしれない溶解している鉄の制御もしくは除去に関する。本発明はさらに、粗芳香族酸の製造中の液体ストリーム中に存在する溶解している鉄汚染物の制御又は除去に関する。本発明は、さらにまた、粗芳香族酸の精製中の液体ストリーム中に存在する溶解している鉄汚染物の制御又は除去に関する。本発明は、またさらに、粗芳香族酸の製造及び／又は粗芳香族酸の精製中に用いられる設備機器の表面上での鉄酸化物の形成を減少させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
芳香族酸は、少なくとも１個のカルボン酸基により置換される、少なくとも１個の芳香族環、典型的にはベンゼン環又はナフタレン環を含む。芳香族酸の例として、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６ナフタレンジカルボン酸及び安息香酸を含む。ジオール類（例えば、エチレングリコール）などの他のモノマーと反応する場合、芳香族酸を用いて、ポリエステル類（例えば、ポリエチレンテレフタレート）などの有用なポリマー類を作ることができる。これらの結果的に得られるポリエステル類は、容器、膜、充填材料、繊維その他を含む種々の用途に有用である。
【０００３】
芳香族酸は、典型的には、アルキル基もしくはアシル基又はこれらの組み合わせ等の少なくとも1種の酸化可能な基で置換されている芳香族化合物を含む供給原料を酸化して、粗芳香族酸を形成する芳香族酸化プロセスにより製造される。芳香族酸を形成するために酸化に適切な典型的な供給原料は、オルソ−キシレン、メタ−キシレン、パラ−キシレン、１，５ジメチルナフタレン、２，６ジメチルナフタレンなどを含む。供給原料は、典型的には、カルボン酸溶剤、酸化触媒及び酸素源の存在下で、反応器内で酸化される。酸化プロセスに用いられる触媒は、典型的には、約２１〜約８２の原子数を有する金属を含有する１種以上の酸化触媒金属を含む。
【０００４】
芳香族酸化プロセスは、典型的には、発熱酸化反応であり、結果的に、酸化反応器内での粗芳香族酸生成物の形成を生じる。典型的には、粗芳香族酸は、沈殿して、沈殿した粗芳香族酸生成物を含む固相及び酸化液体ストリームを有する酸化スラリーを形成する。酸化液体ストリームは、カルボン酸溶剤と、水と、未反応供給原料、未沈殿粗芳香族酸生成物、未沈殿酸化反応副産物及び酸化触媒物質、例えばコバルト、マンガン及び臭素などの酸化触媒金属を含む溶液中の種々の物質と、を含有する。粗芳香族酸生成物は、酸化スラリーを固−液分離工程に供することによって、酸化液体ストリームから分離され得る。一度、粗芳香族酸生成物から分離されると、酸化液体ストリームは、しばしば「酸化母液」とも呼ばれる。この酸化母液の全部又は一部は、頻繁に再循環され、すなわち酸化反応器に戻される。
【０００５】
粗芳香族酸生成物は、典型的には、粗芳香族酸生成物が水中に溶解しており、高められた温度及び圧力下で、水素及び水素添加触媒で処理される、芳香族酸精製プロセスにて精製される。温度及び圧力が低下した後、芳香族酸精製プロセスは、沈殿した精製芳香族酸生成物を含む固相と精製液体ストリームとを有する精製スラリーを得る。精製された芳香族酸は、精製スラリーを固−液分離工程に供することによって、精製液体ストリームから分離され得る。一度、精製した芳香族酸生成物から分離されると、精製液体ストリームは、しばしば「精製母液」と呼ばれる。精製母液は、通常、主として水であり、典型的には可溶性水素添加副産物などの少量の追加の成分を含有し、酸化工程及び精製工程を含む一体化された芳香族酸製造プロセスの一部として精製が行われる場合には、残留カルボン酸及び少量の酸化触媒金属をも含み得る。可溶性副産物の除去後に残る精製母液あるいはその一部は、頻繁に、全体として又は部分的に、プロセスに再循環される。
【０００６】
上述の芳香族酸化プロセス及び芳香族酸精製プロセス中に、溶解している鉄による液体ストリームの汚染により生じるいくつかの問題に遭遇する。この溶解している鉄汚染物は、典型的には、液体ストリームが、これらのプロセスの間に用いられる設備機器の鉄含有表面に送られて暴露される際に生じる。例えば、酸化及び／又は精製母液は、設備機器の鉄含有表面に典型的に送られ暴露される。溶解している鉄による汚染に関連する問題は、固体チタンもしくはチタン被覆設備機器を代替使用するなど、設備機器の鉄含有表面に対する液体ストリームの暴露を減少させることにより改善されるかもしれない。それにもかかわらず、チタンが比較的高価であることから、設備機器の鉄含有表面（例えば、ステンレススチール）への液体ストリームの暴露は典型的に発生するものとして残されている。鉄含有表面を有する設備機器の例としては、ポンプ、搬送ライン、容器などを挙げることができる。鉄酸化物として沈殿する可能性ゆえに、溶解鉄汚染物は望ましくない。時間の経過と共に鉄酸化物の蓄積は、典型的に、設備機器のピースの有用性に負の影響を与え始めるであろう。例えば、チタン被覆の表面上での鉄酸化物の蓄積は、早期腐食を促進するであろう。したがって、酸化及び／又は精製液体ストリームから溶解している鉄を除去する方法を発見することが望ましい。
【０００７】
溶解している鉄により汚染された液体ストリームからの鉄の沈殿に関連する問題は、特定の設備機器要素における影響に関してより良く理解されるであろう。芳香族酸化プロセスは、気化した溶剤及び気化した水を含むオフガスを典型的に発生させる発熱反応を包含する。このオフガス又はその一部は、蒸留塔に送られて、溶剤を再循環させることができるように、オフガスから溶剤が分離される。蒸留塔を通過する際に、オフガスは内部充填剤又はトレイに接触しながら冷却される。この冷却は、水などの低沸点成分を蒸留塔の頂部から取り出し、より高沸点の成分を蒸留塔の底部に戻して、例えば酸化反応用の溶剤として再使用可能とする。冷却は、蒸留塔の頂部での還流の導入により、典型的には補助される。この還流は、酸化プロセスの成分と同じもしくはこれと相溶性である物質を含有する液体ストリーム（好ましくは水性）を典型的には含む。このような液体ストリームの例は、蒸留塔オーバーヘッドガスから凝縮された水、又はカルボン酸溶剤を分離するために酸化反応器オフガスを最初に凝縮し続いて得られるガスストリームの一部を凝縮することにより得られる主として水ストリームからの水、又は酸化工程及び精製工程が一体化されているプロセスにおいては精製した芳香族酸生成物もしくは生成物及び可溶性精製副産物からの精製液体ストリームの分離により得られる精製母液を含む。このような精製母液や、鉄もしくはスチールから構成される設備機器表面との接触により溶解している鉄を含み得るその他の液体ストリームを還流中に用いることは、蒸留塔の内部充填剤の表面に、固体鉄酸化物の形成をもたらすかもしれない。
【０００８】
チタンを含有する充填剤上の鉄酸化物の蓄積は、特に望ましくない。ある刊行物は、「チタン構造充填剤上での・・・・・鉄酸化物の蓄積はチタンの燃焼を促進又は加速することができる。このような物質の蓄積を化学的手段又はその他の手段によって定期的に取り除くことは適切であろう」（Centerline, Vol. 5, No. 2, Summer 2001, pp. 6-8, 15-18, Mary Kay O'Connor Process Safety Center発行）と結論づけている。この刊行物はさらに、化学製造工場における火災を含む安全性の問題について、鉄酸化物の存在は「燃焼用酸素が反応性の低い金属酸化物から得られるテルミット反応（Thermite Reaction）として知られている機構を介して、チタン［充填剤］の酸化を加速した」と結論づけて報告している。
【０００９】
２００１年１０月５日に出願された米国特許出願U. S. Patent Application No. 60/327,464において、溶解している鉄を運ぶかもしれない液体プロセスストリームに暴露された芳香族酸製造設備機器の表面から蓄積された鉄酸化物を取り除くために、洗浄プロセスが提案されている。それにもかかわらず、上述の酸化プロセス及び／又は精製プロセス中に、液体ストリームから溶解している鉄汚染物を取り除く方法を発見することにより、洗浄の必要性を排除又は減少させることが望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、過酸化物を芳香族酸化及び／又は精製液体ストリームに添加して、含有されているかもしれない溶解している鉄汚染物の沈殿を生じさせる。沈殿により、設備機器を通過し及び設備機器と接触するようになる液体ストリーム中に存在する溶解している鉄汚染物の量を制御又は減少させ、こうしてこのような設備機器の表面上での鉄酸化物の形成を制御する。さらに、沈殿した鉄は、典型的には、取り除くために特別の方法を必要としない程度に十分少量で存在する。けれどもやはり、沈殿した鉄は、濾過などの慣用の手段によって、液体ストリームから分離され得る。本発明によれば、不溶性鉄は、設備機器上での鉄酸化物の表面形成ではなく、沈殿形態をとる。したがって、本発明は、設備機器の有用な寿命を増長させ、鉄酸化物除去洗浄プロセスの必要性を減少させるために用いることができる。
【００１１】
一実施形態において、本発明は、酸化条件下で、反応器内の液相反応混合物中酸化触媒及び溶剤の存在下で、酸化可能な芳香族供給物質を分子状酸素と接触させて、粗芳香族カルボン酸を含む固体生成物と、溶剤及び水を含む液体と、気化した水及び気化した溶剤を含むオフガスとを形成させる工程と；粗芳香族カルボン酸を含む固体生成物を液体から分離させる工程と；オフガスの少なくとも一部を還流液体が供給されている蒸留塔に送り、気化した溶剤を気化した水から分離して、溶剤を含む液体ストリームと、気化した水を含む蒸留オーバーヘッドガスと、を形成させる工程と；溶剤を含む蒸留塔からの液体の少なくとも一部を反応器に戻す工程と；粗芳香族カルボン酸を含む分離した固体生成物の少なくとも一部を精製溶剤中に溶解させて、液体精製溶液を形成する工程と；液体精製溶液を、水素添加触媒の存在下で、精製された芳香族カルボン酸及び精製溶剤を含む液体溶液を形成させるに有効な水素添加条件下で、水素と接触させる工程と；精製後に残っている液体から、精製された固体芳香族カルボン酸を分離する工程と；精製された固体芳香族カルボン酸の分離後に残っている液体の少なくとも一部を、蒸留工程及び精製溶液の形成を含む工程の少なくとも１工程に再循環させる工程と；少なくとも１の過酸化物を、他の工程の１以上の工程中の液体又は他の工程の１以上の工程により得られる液体に添加する工程と；を含む、芳香族カルボン酸を作るプロセスを提供する。本発明の好ましい実施形態において、プロセスは、粗芳香族カルボン酸の分離後に残っている液体の少なくとも一部を、反応器内の液相反応混合物に再循環させる工程を含む更なる工程を含む。プロセスの１以上の工程中に存在する液体又はプロセスの１以上の工程にて生成された液体への過酸化物の添加は、このような液体及びダウンストリームプロセス液体が含み、またこのような液体から発生した、このような液体中及びダウンストリームプロセス液体中に存在するかもしれない溶解している鉄の量全体の制御に影響を与え、設備機器表面上での固体鉄酸化物堆積物の堆積を防止するか又は減少させる。
【００１２】
いかなる特定の理論にも限定されることを意図しないが、芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に溶解している鉄は、溶解鉄（II）であると考えられる。液体ストリームが過酸化物で処理される場合、過酸化物は、溶解鉄（II）を酸化して、水酸化鉄（III）沈殿を形成する、と考えられる。
【００１３】
過酸化物の添加は、芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に典型的に存在する他の溶解している金属の存在下であっても、溶解している鉄の沈殿を生じさせる。もっと多量に存在するであろう酸化触媒金属などの他の金属が実質的に沈殿しないのに、過酸化物によって、溶解している鉄が沈殿することは驚くべきことである。
【００１４】
本発明によれば、過酸化物で処理されるべき芳香族酸化及び／又は精製液体ストリームは、鉄以外の溶解している金属を含み得る。特に、溶解している非鉄金属は、典型的には、粗芳香族酸の形成のために用いられる酸化触媒金属の結果として、芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に存在する。これらの溶解している非鉄金属は、典型的には、コバルトやマンガンが商業的な芳香族酸酸化プロセス工程において一般的に用いられる傾向にあるから、溶解しているコバルト及び／又はマンガンを含む。しかし、これらに加えて、又はこれらに代えて、他の溶解している触媒金属が存在してもよい。例えば、芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に溶解している非鉄金属の典型量は、１０〜１００ppm以上の範囲でもよい。芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に存在する溶解しているコバルト及び／又はマンガンの量は、典型的には１０〜１００ppm以上の範囲であってもよい。芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に存在する溶解している鉄の量は、典型的には０．１〜１０ppm以上の範囲でもよい。過酸化物は、溶解している酸化触媒金属（例えばコバルト及び／又はマンガン）の実質的な沈殿を引き起こさないから、例えば酸化母液を再循環させることによるこれらの触媒金属を再循環させる可能性が存在する。
【００１５】
さらに、驚くべきことに、より多量のテレフタル酸及び／又はパラトルイル酸などの酸化可能な有機不純物が芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に存在する場合であってさえも、過酸化物の添加は、溶解している鉄の沈殿を生じさせることを知見した。液体ストリーム中のテレフタル酸及び／又は酸化可能な不純物の量は、変動可能であり、温度、所与の液体ストリームの特定の成分、及び用いられる特定の酸化条件を含む種々の因子に依存する。例えば、テレフタル酸は、このような液体ストリーム中に多量に典型的に存在し、パラトルイル酸や安息香酸などの酸化中間体もまた適当な量で存在し得る。これらの量は、典型的には、液体プロセスストリームとスチールやその他の鉄源から構築された設備機器の表面との接触の結果として存在する溶解している鉄種の量よりも有意に多量であり、溶解している鉄の除去のために添加された過酸化物との競合反応を誘発し得るが、このような多量の有機生成物や中間体の存在時にでさえも、鉄の実質的な沈殿は達成される。
【００１６】
本発明において用いるに適切な過酸化物は、一般式R1-O-O-R2（式中、R1及びR2は同一又は異なっており、水素又はヒドロカルビル基である）を有する過酸化物である。少なくとも部分的には、比較的安い費用ゆえに、最も好ましい過酸化物は過酸化水素である。溶解している鉄の沈殿を促進するために、過剰量の過酸化物を液体生成物、中間体又はプロセスストリームもしくはそれらの部分に、好ましく添加する。例えば、過酸化物は、酸化もしくは精製母液中又は過酸化物が添加される他のプロセスストリーム中に存在する溶解している鉄の量に関して過剰のモル比で好ましく添加される。液体ストリーム中の溶解している鉄の量は、ICP（誘導結合プラスマ分光分析）により決定され得る。
【００１７】
さらに、驚くべきことに、昇温した温度、例えば２００゜F（９３℃）以上の温度にて、芳香族酸化及び／又は精製液体ストリームに添加された場合に、過酸化物は溶解している鉄を沈殿させることができることを知見した。例えば、過酸化物は、２００゜F（９３℃）を超える温度を有する精製母液に添加されてもよく、その中に溶解している鉄の沈殿を生じさせる。過酸化物は、容易に分解しやすい傾向にある。例として、過酸化水素（H2O2）は、水素ガスと水に分解する。もし、１年間、室温に放置すると、過酸化水素の約1/2の量が分解するであろう。過酸化物の分解速度は、温度の上昇と共に増加する。よって、昇温された温度にて芳香族酸化及び／又は精製液体ストリームに添加された過酸化物が、溶解している鉄を沈殿させる機会を有する前に分解しないことは、驚くべきことである。
【００１８】
本発明の実施形態において、粗芳香族酸の製造中に、過酸化物は液体ストリームに添加される。粗芳香族酸は、典型的に、カルボン酸溶剤、酸化触媒及び酸素源の存在下で、酸化反応器内での酸化可能な供給原料（例えば、オルソ−キシレン、メタ−キシレン、パラ−キシレン、１，５ジメチルナフタレン、２，６ジメチルナフタレン）の酸化によって、製造される。酸化プロセスに用いられる触媒は、典型的には、一般に、約２１〜約８２の原子数を有する金属を含む１種以上の酸化触媒金属を含む触媒である。典型的には、酸化反応中の圧力は、酸化可能な供給原料及び溶剤の少なくとも７０％を実質的に液相に維持するに有効な圧力である。典型的な酸化反応器内の反応ゲージ圧力は、０kPa〜３４３０kPaの範囲にあり、好ましくは９８１kPa〜２９４０kPaの範囲にある。酸化反応器内の温度範囲は、典型的には１２０℃〜２４０℃であり、好ましくは１５０℃〜２３０℃である。
【００１９】
酸化反応は、典型的には、沈殿した粗芳香族酸及び酸化液体ストリームを含む酸化スラリーを結果的に生じさせる。これらは、一般に、固−液分離装置（例えば、遠心分離器又は真空濾過器もしくは圧力濾過器などの濾過装置）を用いて分離される。典型的には酸化溶剤、未反応供給材料、部分酸化反応副産物及び触媒の１種以上を含む、この分離された酸化液体ストリームの少なくとも一部（酸化母液としても知られている）は、好ましくは酸化反応器に再循環される。本発明の特定の実施形態において、過酸化物は、酸化母液の再循環に先立ち、酸化液体ストリームに添加され、こうして、溶解している鉄の沈殿を生じさせる。この態様において、溶解している鉄汚染物は、母液再循環中に減少する。好ましくは、酸化液体ストリームが固−液分離装置に送られる前に、過酸化物は酸化液体ストリームに添加される。この態様において、溶解している鉄は酸化液体ストリームから沈殿してくる。沈殿した鉄は、固体鉄を除去する目的で追加された固−液分離装置を用いて、酸化液体ストリームから取り除かれてもよく、あるいは単純にプロセスを再循環して、プロセスに含まれる他の固−液分離器で全体的にもしくは部分的に除去されもよい。
【００２０】
粗芳香族酸を作るための酸化反応は、さらに、典型的には、気化した溶剤及び気化した水を含むオフガスの形成を結果として生じさせる。溶剤損失を減少させるために、オフガスの全部又は一部は、還流液体が供給されている蒸留塔に送られてもよく、水などのより低い沸点の物質を有する気相は蒸留塔の頂部から取り除かれ、一方、溶剤などのより高い沸点の物質の液相は蒸留塔の底部から反応器に戻される。本発明の特定の実施形態において、粗芳香族酸を作るための酸化反応からのオフガスを処理するために用いられる蒸留塔に、還流が供給される前に、過酸化物は還流として利用される液体に添加される。この態様において、溶解している鉄の汚染物は、沈殿により還流から取り除かれ、こうして内部充填剤上での鉄酸化物形成の可能性及び蒸留装置の他の内部表面上での鉄酸化物形成の可能性を減少させる。
【００２１】
本発明の別の実施形態において、過酸化物は、芳香族酸精製プロセス中に、液体ストリームに添加される。好ましくは、過酸化物は、芳香族酸精製プロセス中に、精製液体ストリームに添加される。このようなプロセスは、精製液体ストリーム中での溶解している粗芳香族酸の水素添加を含み、溶解している精製粗芳香族酸を製造する。水素添加反応温度及び圧力は、精製液体ストリーム中に粗芳香族酸が溶解しているまま残るように選択される。典型的な反応器温度は、４５０〜６００゜F（２３２〜３１６℃）の範囲である。水素添加中の典型的な反応器圧力は、９００〜１５００psig（６２０５〜１０３４０kPa）の範囲であってもよく、通常は、９００〜１，３００psig（６２０５〜８９６３kPa）の範囲にある。
【００２２】
水素添加後、溶解している精製芳香族酸を含有する液体精製ストリームの温度及び圧力は低下して、精製芳香族酸の析出を生じさせ、この析出は典型的には濾過により精製液体ストリームから分離することができる。析出した精製酸を液体から回収するために用いられる濾過又は他の固−液分離に先行して、沈殿した鉄を精製液体ストリームから分離することができるように、過酸化物を適切に添加してもよい。あるいは、過酸化物は、固−液分離工程の後に、精製母液に添加することもでき、回収される精製芳香族酸中に沈殿した鉄固体の存在を減少させる追加の利点を有する。いずれの場合にも、上述したように精製母液としても知られる得られる精製液体ストリームは、低減した量で溶解している鉄を含む。溶解している鉄汚染物が減少したこのような精製母液の全部もしくは一部を、粗芳香族酸を製造するための酸化反応中に生成したオフガスから反応溶剤を分離するために用いられる蒸留塔用の還流中で、有利に用いることができる。この態様にて、溶解している鉄汚染物を低減させることは、特に有利である。なぜなら、このような蒸留塔の内部充填剤は、酸化反応器オフガス中に存在する分子状酸素ゆえに、鉄酸化物の表面形成に特に影響されやすいからである。このような蒸留塔用の還流中にて精製母液が用いられる前に、精製母液から鉄酸化物を沈殿させることによって、蒸留塔の内部充填剤上での鉄酸化物の表面形成は、減少し得る。
【００２３】
［発明の詳細な記載］
本発明によれば、過酸化物は、芳香族酸酸化及び／又は精製液体ストリームもしくはその一部に添加されて、その中に存在するかもしれない溶解している鉄汚染物を沈殿させ、こうしてこのような液体ストリームに暴露される設備機器での鉄酸化物の表面形成を減少させる。芳香族酸化及び／又は精製中に用いられる設備機器の鉄含有表面への液体ストリームの暴露は、結果的に、溶解している鉄による液体ストリームの汚染を引き起こし得る。過酸化物は、このような鉄含有表面に液体ストリームが暴露されてしまった後に、好ましくは添加される。得られる処理済み液体ストリームは、過酸化物による処理前のストリーム中に存在していた溶解している鉄に比べて量が低下した溶解鉄汚染物を有する。したがって、得られる処理済み液体ストリームの鉄含有表面への更なる暴露が減少されるように、液体ストリームに過酸化物が添加されることが好ましい。より好ましくは、芳香族酸化及び／又は精製プロセス中に用いられる設備機器の鉄含有表面の総量の大部分もしくは実質的な部分に液体ストリームが暴露されてしまった後に、液体ストリームに過酸化物が添加される。芳香族酸化及び／又は精製プロセス中に用いられる設備機器の鉄含有表面の総量の大部分に液体ストリームが暴露されてしまった場合の好ましい例は、固−液分離工程の直前又は直後である。理解されるように、過酸化物は、プロセスの１カ所以上のポイントで、１種以上の液体ストリームに導入してもよいし、連続プロセスにおいて過酸化物は、所望により連続的にもしくは間欠的に添加されてもよい。所与の速度にて、直接、プロセス搬送ラインもしくは容器に、又はこのようなプロセスラインもしくは容器と連通する搬送ラインに、過酸化物を送ることができる計量ポンプ又は同様の装置は、プロセス液体への過酸化物の導入のために、最も簡便に用いられる。
【００２４】
液体ストリームに添加する過酸化物の量は、液体ストリーム中に溶解している鉄の沈殿を引き起こす任意の量である。溶解している鉄種の存在を減少させるに有効な量は、他の点でプロセスの操作性及び効率を妨害するに十分に過剰量である。特定の実施形態において、沈殿は、芳香族酸化及び／又は精製液体ストリームに、液体ストリーム中に溶解している鉄よりも過剰のモル比で過酸化物を添加することによって促進される。溶解している鉄の量は、ICP（誘導結合プラズマ分光分析）により決定することができる。好ましくは、過酸化物は、液体ストリーム中に溶解している触媒金属（例えば、コバルト及びマンガン）の実質量の沈殿を生じさせる量で添加されるべきではない。好ましくは、過酸化物の量は、実施不能な量を超えない。例えば、当業者は、過酸化物の量の増加が鉄の沈殿に対して少ない効果を与えるか又は効果を与えない場合を容易に決定することができる。好ましくは、溶解している鉄に対する過酸化物のモル比は、少なくとも１０：１であり、より好ましくは少なくとも２５：１であり、さらに好ましくは少なくとも５０：１であり、さらにまたより好ましくは少なくとも１００：１である。典型的な大規模芳香族酸化及び精製工程の溶解している鉄及び触媒金属含量に対して、沈殿に対して触媒金属の実質的な損失なしに鉄化合物を沈殿させるために、約５：１〜１００：１の範囲にあるモル比が十分に適当であり、精製されるべき溶解している芳香族酸に又は精製した酸の分離後に精製母液に過酸化物が添加される場合には、酸化、酸化液体反応混合物からの芳香族カルボン酸の分離及び酸化母液の再循環などのプロセス工程中に存在するか又はプロセス工程から得られる液体ストリーム中のレベルと比べて精製中に溶解している触媒金属のレベルが減少しているので、約１０：１〜５０：１の比率が特に適する。
【００２５】
液体ストリームに添加されるべき過酸化物の好ましい量もまた、過酸化物の添加ポイントにおける液体ストリームの空間速度又は処理量に関連して記載することができる。これに関して、触媒金属固体の多量の形成なしに、鉄の沈殿に対する適切な過酸化物を提供するために、過酸化物は、液体ストリーム１０００kgあたり過酸化物１〜１００gの量にて添加されることが好ましい。けれども、特に、酸化又は精製の間に用いられ、発生した他の成分と親和性であるか又は他の成分と親和性である生成物に分解する過酸化水素、低級アルキル過酸化物及びベンゾイル過酸化物などの過酸化物の場合には、より多量、例えば液体ストリーム１０００kgあたり２５０gまでの過酸化物が一般に適切である。
【００２６】
所与の液体ストリーム中に溶解している鉄の量は、変動し得るし、全体の芳香族酸化及び／又は精製プロセス内での液体ストリームの腐食性及び位置などのいくつかの因子に依存する。例えば、溶解している鉄の量は、典型的には約１０ppm以下の範囲にある。しかし、０．５ppm程度に低い量でも害になる。本発明は、分析により決定された溶解している鉄のレベルに応じて、液体ストリームに添加される過酸化物の量を調節することによって、液体ストリーム中に存在し又は存在するかもしれない溶解している鉄の任意のレベルに対して有効となり得る。
【００２７】
過酸化物の添加によって液体ストリームを処理して、溶解している鉄を沈殿させた後、得られる液体ストリームでは溶解している鉄の量が減少している。好ましくは、処理済みの液体ストリームは、溶解している鉄を６ppm以下含み、好ましくは３ppm以下含み、最も好ましくは０．５ppm以下含む。過酸化物の添加後、溶解している鉄の量は、好ましくは過酸化物添加前に存在していた溶解している鉄の少なくとも４０wt%の量が取り除かれ、より好ましくは少なくとも７０wt%の量が取り除かれ、より好ましくは少なくとも亜８５wt％の量が取り除かれ、最も好ましくは少なくとも９５wt%の量が取り除かれる。
【００２８】
粗芳香族カルボン酸を製造するための酸化触媒として、種々の非鉄金属が用いられ、結果的に、多量に溶解しているこれらの触媒金属を有する芳香族酸化及び／又は精製液体ストリームを得る。このような触媒金属の存在にもかかわらず、やはり驚くべきことに、沈殿により溶解している鉄を取り除くために過酸化物は用いられ得る。溶解している触媒金属は、典型的には、溶解している鉄よりも多量にいくつかの液体ストリーム中に存在し、特に酸化液体ストリーム及び母液中に存在する。驚くべきことに、これらの溶解している非鉄金属は、過酸化物による溶解している鉄の沈殿に影響しない。例えば、いくつかの芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中で、溶解している非鉄金属対溶解している鉄の重量比は、２５：１〜１００：１以上の範囲であり得る。いくつかの芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中での溶解しているコバルト対溶解している鉄の重量比は、５：１〜５０：１以上の範囲であり得るし、溶解しているマンガン対溶解している鉄の重量比は５：１〜５０：１以上の範囲であり得る。芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に存在する溶解しているコバルト、マンガン及び他の触媒金属の量は、そのような金属の各々について典型的には１〜５０ppm以上の範囲である。本発明の有利な側面は、過酸化物が芳香族酸化及び／又は精製プロセスストリーム中に溶解している酸化触媒金属の沈殿及び続く除去を実質的に引き起こさないことである。これらの溶解している酸化触媒金属は、好ましくは、過酸化物で液体ストリームが処理された後でも、液体ストリーム中に存在し、触媒金属の再使用を維持する。芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に存在する溶解している触媒金属は、好ましくは、存在するかもしれない溶解している鉄を取り除くために過酸化物で処理される前に、プロセス液体中溶液中に存在するそのような金属の３０wt%以下の量で、より好ましくは２０wt%以下の量で、より好ましくは１０wt%以下の量で除かれる。溶解しているコバルトは、好ましくは、１５wt%以下の量で、好ましくは１０wt%以下の量で、最も好ましくは５wt%以下の量で、除かれる。芳香族酸化及び／又は精製液体ストリーム中に溶解しているマンガンは、好ましくは、１５wt%以下の量で、好ましくは１０wt%以下の量で、最も好ましくは５wt%以下の量で除かれる。理解されるように、液体ストリーム中に溶解している酸化触媒金属の実質的な残留は、酸化母液及び他の液体が酸化のために再循環されるべき場合には、特に望ましい。
【００２９】
本発明は、粗テレフタル酸を作るための酸化プロセス及び／又は粗テレフタル酸を精製するための芳香族酸精製プロセスにおける使用に特に適する。典型的には、粗テレフタル酸の製造は、粗テレフタル酸生成物を形成するためのパラ−キシレンの接触酸化を含み、さらにｐ−トルイル酸及び４−カルボキシベンズアルデヒドなどの部分酸化副産物を含み得る。本発明において、過酸化物は、実質的なレベルのテレフタル酸、並びに典型的には溶解している鉄の量よりもはるかに多量に存在するが、驚くべきことに溶解している鉄の過酸化物による沈殿には影響しない酸化可能な有機不純物を典型的に含む母液から、溶解している鉄を沈殿させ、その量を制御するために用いられる。例えば、典型的な液体ストリームにおいて、酸化可能な有機不純物対溶解している鉄の重量比は５０，０００：１以下の範囲であり得る。精製液体ストリームでの例えば１００：１〜１００００：１よりも、酸化液体ストリームでは有意に大きな比率、例えば１０００：１以上を有する。
【００３０】
本発明において用いるために適切な過酸化物は、一般式R1-O-O-R2（式中、R1及びR2は同一又は異なっていて、水素又はヒドロカルビル基である）を有する過酸化物である。好ましい過酸化物は、式中のR1及びR2が同一又は異なっていて、水素、C1-C8アルキル、C1-C8アルケニル、C1-C8アルキニル、C6-C12アシル、ベンゾイル及び低級アルキル（C1-C4）置換ベンゾイルから選択される過酸化物である。２種以上の過酸化物の組み合わせを用いてもよく、プロセスにおける所与の位置の１種以上にて組み合わされた物質を導入するか、あるいは異なる位置にてそれぞれの物質を導入することが、適切である。本発明において用いるために適切な過酸化物の例は、過酸化水素、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ−ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイドである。少なくとも部分的には比較的安いコスト及び取り扱いの容易さ故に、最も好ましい過酸化物は過酸化水素である。
【００３１】
本発明により用いられる過酸化物は、好ましくは、市販の化学薬品グレード又は食品グレードの過酸化物など、比較的純度の高いものである。好ましくは、純度は、硫黄不純物が５００ppm以下の量であり、より好ましくは約１００ppm未満である。所望により、より純粋な形態、例えば半導体製造に用いられるような形態を利用することもできるが、純度をさらに高めても本発明の性能がさらに高まるものではない。あまり純度の高くないグレードは、硫黄などの不純物を望ましくない高レベルで含む。本発明にて用いるために、過酸化物は、好ましくは、取り扱いを容易にし、過酸化物を貯蔵し及び過酸化物をプロセスストリームに添加するために用いられる貯蔵槽、ポンプ及び搬送ライン等の設備機器の腐食を避けるために、芳香族酸及び／又は精製プロセスと親和性である水溶液又は他の溶剤中の溶液として用いられる。過酸化物が溶液にて用いられる場合には、０．１〜７０wt%の範囲にある過酸化物の濃度が一般に好ましく、当業者には明らかなように、特定の濃度は、プロセスへの添加ポイント、他のプロセス設備機器に追加して用いられるべき設備機器の一体性、過酸化物の選択及び他の考慮点等に応じて変動する。
【００３２】
過酸化物の分解は、温度の上昇と共に増加するので、高い温度、例えば２００゜F（９３℃）を超える温度を有する芳香族酸化及び／又は精製ストリームに添加されたときに、過酸化物が分解する代わりに、溶解している鉄を沈殿させることができることを知見したことは驚くべきことである。本発明において、過酸化物は、２００゜F（９３℃）又は３００゜F（１４９℃）を超える温度にて、芳香族酸化及び／又は精製ストリーム中に溶解している鉄を効果的に沈殿させることができる。しかし、過酸化物が分解する前に、芳香族酸化及び／又は精製ストリームに溶解している鉄の沈殿を引き起こすように、十分に低い温度にて過酸化物を芳香族酸化及び／又は精製ストリームに添加する。したがって、５００゜F（２６０℃）以下の温度にて、より好ましくは４００゜F（２０４℃）以下の温度にて、過酸化物を母液又は他の液体ストリームに添加することが好ましい。
【００３３】
本発明の一実施形態において、粗芳香族酸の水素添加を含む芳香族酸精製プロセス中に、過酸化物は精製液体ストリームに添加される。本発明は、米国特許U. S. Patent No. 5,354,898及びNo. 5,362,908（双方とも参照として本明細書に組み込まれる）に記載されているような当業者に公知の任意の芳香族酸精製プロセスに適用することができる。一般に、芳香族精製プロセスは、溶剤を含む精製液体ストリーム中に溶解している粗芳香族酸の水素添加を含み、溶解している精製芳香族酸を生成する。次いで、溶解している精製芳香族酸は結晶化され、得られる固体の精製された酸は、典型的には濾過により精製液体ストリームから分離される。過酸化物は、芳香族酸精製プロセスの任意の場所で、精製液体ストリームに添加されるが、水素添加の高温を避けるために、過酸化物は好ましくは水素添加後に添加される。沈殿した鉄が精製芳香族酸と一緒に、精製液体ストリームから分離されるように、過酸化物は、結晶化の後であるが分離（例えば濾過）の前に添加されてもよい。あるいは、過酸化物は、結晶化された精製芳香族酸の分離の後に、全体として又は部分的に再循環される液体精製母液に添加される。最も好ましくは、過酸化物は、精製芳香族酸の分離後にこのような精製液体母液に添加され、得られるストリームは、芳香族酸酸化反応器からのオフガスの蒸留の際に還流液体として使用するために再循環される。
【００３４】
本発明は、粗芳香族酸（例えば粗テレフタル酸）が溶剤を含む精製液体ストリーム中に溶解していて、水素添加触媒を含有する第１の反応ゾーンにて圧力反応容器中で水素により処理される、芳香族酸精製プロセスにて適切に用いることができる。圧力反応容器の水素添加触媒は、典型的には、担体上に担持されている１種以上の活性水素添加触媒成分を含む。担体は、典型的には、顆粒形態であるが、ペレットや他の粒子形態も用いられ得る。顆粒形態の場合には、顆粒は、好ましくは−２メッシュ〜−１２メッシュ（U.S. 篩列）の平均寸法を有し、より好ましくは−４メッシュ〜−８メッシュの平均寸法を有する。担体は、好ましくは活性炭であり、より好ましくはココナッツチャコール由来のものである。このような活性炭は、典型的には、少なくとも６００m2/g（N2、BET法）の表面積を有し、好ましくは８００m2/g〜１５００m2/gである。顆粒形態のココナッツチャコール由来の活性炭は、水素添加触媒成分用の担体として好ましいが、他の多孔性炭素質、金属酸化物又は他の担体もしくは基体も用いることができる。
【００３５】
水素添加触媒は、少なくとも１種の活性接触水素添加成分を含有する。特に適切な接触水素添加成分は、パラジウム、白金、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム及びこれらの混合物を含む元素周期表（IUPAC版）VIII族金属である。接触水素添加触媒は、任意の適切な方法、例えば、担体を塩化パラジウムなどの１種以上の可溶性VIII族金属化合物の溶液で処理して、次いで結果物を乾燥させて過剰の溶剤を取り除くことにより、炭素もしくは他の担体に堆積もしくは添加することができる。
【００３６】
担体上へのVIII族金属の好ましい装填量は、最終的な触媒の総量、すなわち乾燥炭素担体及び活性水素添加成分の重量である総量を基準として、０．０１〜２wt%の範囲である。より好ましくは、炭素担体上へのVIII族金属の装填量は０．２〜０．８wt%である。
【００３７】
芳香族酸精製に関する本発明の実施形態に有用な適切な触媒及び触媒床は、例えば、米国特許U. S. Patent No. 4,394,299、4,629,715、4,728,630及び4,892,972に記載されている。適切な炭素上パラジウム触媒は、例えば、Engelhard Corporation（Edison, N. J.）から入手することができる。さらに、適切な炭素上ロジウム触媒も、Engelhard Corporationから入手することができる。
【００３８】
適切な水素添加用反応器は、精製溶剤中に溶解している粗芳香族酸の水素添加に用いられる温度及び圧力に耐えることができる任意の反応容器である。好ましい反応器形状は、軸が垂直方向に配設され且つ反応器内に含まれている水素添加触媒が固定床内にあるように位置づけられている筒状反応器である。好ましい運転モードにおいて、精製溶剤中に溶解している粗芳香族酸は、反応容器の頂部位置にてもしくは頂部近くの位置にて、反応容器に添加され、精製液体ストリーム中に溶解している粗芳香族酸は、水素ガスの存在下で、反応容器に含まれている水素添加触媒の床を貫通して下方に流れる。このとき、不純物は水素ガスと反応する。この好ましいモードにおいて、粗芳香族酸は精製され、精製された生成物は反応器の底部位置にてもしくは底部近くの位置にて、反応容器から取り出される。
【００３９】
適切な反応容器装置において、炭素担体及び担体上に担持されている活性水素添加触媒成分を好ましく含む水素添加触媒は、スクリーン又は精製液体ストリーム中に溶解している粗芳香族酸の比較的自由な通過を可能としながら反応容器に触媒粒子を保持する他の手段によって、反応容器内に保持される。触媒粒子を保持するために用いられる手段は、平坦なメッシュスクリーンもしくは密な間隔の平行ワイヤから作られたスクリーンであってもよい。他の適切な触媒保持手段としては、例えば、管状ジョンソンスクリーン又は穿孔板を挙げることができる。触媒粒子を保持するために用いられる手段は、適切に耐腐食性であり触媒床を効果的に保持するための適切な強度を有する物質から構築される。最も適切には、触媒床を保持するために用いられる手段は、１mm以内の開口を有し、ステンレススチール、チタン又はハステロイC（Hastelloy C）などの金属から構築される。
【００４０】
反応器は、いくつかのモードで運転されてもよい。例えば、所定の液体レベルが反応器内で維持され、任意の所与の反応器圧力のために、所定の液体レベルを維持するに十分な速度で、水素が反応器に供給されてもよい。実際の反応器圧力と存在する精製液体ストリームの蒸気圧との間の差は、反応器蒸気スペースにおける水素分圧である。あるいは、水素が窒素などの不活性ガスとの混合物として供給される場合には、実際の反応器圧力と存在する粗酸溶液の蒸気圧との間の差は、その中で混合された水素と不活性ガスとの分圧の組み合わせである。この場合、水素分圧は、混合物中に存在する水素と不活性ガスとの既知の相対量から計算できる。また別の運転モードにおいて、反応器は、反応器蒸気スペースを与えないように、精製液体ストリームで充填されてもよい。すなわち、反応器は、流れ制御により、反応器に供給されている溶解した水素で流圧的に満たされたシステムとして運転されてもよい。このような例において、溶液中の水素濃度は、反応器への水素流量を調節することによって調整することができる。所望であれば、疑似水素分圧値を溶液中水素濃度から計算して、次いで、反応器への水素流量で修正してもよい。
【００４１】
プロセス制御が水素分圧を調節することによりなされる運転モードにおいて、反応器中の水素分圧は、反応器の作用圧力定格、上述の粗芳香族酸の汚染度、用いられる特定の触媒の活性度及びエージ、及び当業者に公知の他のプロセス上の留意点に依存して、好ましくは１０psig〜２００psig（６９〜１３７９ｋPa）以上の範囲にある。プロセス制御が供給溶液中の水素濃度を直接調節することによりなされる運転モードにおいて、供給溶液中の水素濃度は通常、水素に関する飽和度未満であり、反応器自体は流圧的に満たされている。ゆえに、反応器への水素流量の調節は、結果的に、溶液中水素濃度の所望の制御を与えるであろう。一般に、反応条件下で精製反応器に供給されるべき水素の量は、もちろん、所望の水素添加を効果的になすために十分である。
【００４２】
１時間当たり、触媒単位重量当たりの粗芳香族酸の重量で報告される空間速度は、水素添加中に、典型的には１hour-1〜２５hour-1であり、好ましくは２hour-1〜１５hour-1である。触媒床内での精製液体ストリームの滞留時間は、空間速度に依存して変動する。
【００４３】
水素添加後、今や精製された芳香族酸及び溶剤を含む水素添加されたストリームは、反応器から取り出されて、結晶化温度まで冷却される。結晶化温度は、精製された芳香族酸の結晶化を生じさせるために十分に低く（例えば１６０℃以下）、こうして液相中に結晶を生成させる。結晶化温度は、不純物及び他の還元生成物（水素添加により得られる生成物）を液相中に溶解させたままとするために十分なほど高い。その後、溶解している不純物及び他の還元生成物を含む液体は、結晶化された精製芳香族酸から（典型的には濾過により）分離される。過酸化物は、水素添加中の高温を避けるために、結晶化の後に、液体生成物に好ましく添加される。過酸化物を添加すると、鉄沈殿物が形成される。鉄沈殿物は、次いで、結晶化した精製芳香族酸と一緒に、液体から分離（例えば濾過される）されてもよい。
【００４４】
既に上述したように、このような設備機器の溶解している鉄により汚染されている芳香族酸化及び／又は精製液体ストリームへの暴露ゆえに、設備機器のチタン表面上に鉄酸化物が形成されると、害になり得る。したがって、溶解している鉄が設備機器のチタン表面と接触する前に、過酸化物を液体ストリームに添加して溶解している鉄を沈殿させることが好ましい。例えば、芳香族酸化プロセス中に用いられる蒸留塔に還流が供給される前に、過酸化物を還流に添加することが好ましい。芳香族酸化及び精製が一体化されているようないくつかのプロセスにおいて、還流液体は、成分として精製液体ストリーム（例えば、精製母液）を含むものでもよい。本発明は、精製液体ストリーム又はその部分が蒸留塔還流用の成分として導入される前に、精製液体ストリーム又はその部分に溶解している鉄汚染物を沈殿させもしくはそのレベルを制御するために、用いることができる。
【００４５】
芳香族酸化プロセス中、蒸留塔は、高沸点成分（例えば反応溶剤）から低沸点成分（例えば水）を分離するために、典型的に用いられる。特に、カルボン酸、溶剤、酸化触媒及び分子状酸素源（典型的には空気）の存在下で、供給原料（例えばパラ−キシレン）を反応器に導入することを含む芳香族酸化プロセスにて、蒸留塔は用いられ得る。発熱酸化が反応器内で生じて、粗芳香族酸及び反応器から流出するオフガスを発生させる。このオフガスは、気化した脂肪族カルボン酸、気化した水（反応副産物）、及び分子状酸素を含む。オフガスの全部又は一部は、蒸留塔の底部に送られ、一方、還流は蒸留塔の頂部にて添加されて、オフガスが蒸留塔中を上昇するにつれ、オフガスを冷却させて、蒸留塔の内部充填剤もしくはトレイに接触させる。オフガスが冷却されるにつれ、カルボン酸酸化溶剤などの高沸点成分は、蒸留塔の底部に移動し、少なくとも一部は反応器に戻され得る。水などの低沸点成分は、蒸留塔の頂部に移動して、ここで取り除かれてもよい。ゆえに、蒸留塔は、溶剤再循環を促進し、同時に水、酸化反応の副産物の除去を促進する。この態様で用いられる蒸留塔の例は、米国特許U. S. Patent No. 5,612,007及びNo. 5,723,656（双方とも本明細書に参照として組み込まれる）にある。高圧蒸気もしくは蒸留塔からの他のオーバーヘッドガスは、エクスパンダーによるなどして回収され得るエネルギー源を提供し得る。蒸留塔オーバーヘッドガスの一部を凝縮し、この凝縮液を還流として蒸留塔に戻すことを含む芳香族酸化反応器オフガスを処理するために蒸留塔を用いるプロセスの他の例は、米国特許U. S. Paten No. 6,504,051（参照として本明細書に組み込まれる）に記載されている。
【００４６】
還流と接触するようになるオフガスは分子状酸素を含むから、還流中に溶解している鉄の量を減少させることは、溶解している鉄の酸化及びその結果得られる鉄酸化物の蒸留塔内部での表面形成を防止するために、特に重要である。これは、還流液体の成分及び／又は還流自体に過酸化物を添加して、還流が蒸留塔に供給される前に溶解している鉄を十分に沈殿させることにより達成され得る。十分な沈殿のための時間の長さ（すなわち滞留時間）は、沈殿させられるべき溶解している鉄の量を含む種々の因子に依存する。典型的な滞留時間は、５〜３０秒の範囲である。
【００４７】
本発明の特定の実施形態は、芳香族酸化プロセス工程及び芳香族酸精製プロセス工程を含む一体化されたプロセスの例を図示する図面を参照することにより理解されるであろう。
芳香族酸化プロセス工程は、撹拌機付きタンク反応器（１０）で始まり、精製プロセスはスラリー容器（１１０）で始まる。
【００４８】
芳香族酸化プロセスに関して、開始材料（図示せず）は、反応器（１０）に導入される。これらの開始材料は、供給原料、溶剤、触媒及び酸素を含む。供給原料は、アルキル基又はアシル基またはこれらの組み合わせなどの少なくとも１種の酸化可能な基で置換された芳香族化合物を含む。芳香族酸を形成するための酸化に適切な典型的な供給原料は、オルソ−キシレン、メタ−キシレン、パラ−キシレン、１，５ジメチルナフタレン、２，６ジメチルナフタレンなどを含む。溶剤は、任意の脂肪族もしくは芳香族カルボン酸であってもよく、好ましくはC2-C5脂肪族カルボン酸を含み、より好ましくは酢酸である。触媒は、コバルト、マンガン及び臭素を典型的に含む。適切な酸素源は空気であるが、純酸素、酸素リッチ空気及び他の適切な酸素含有ガスを用いることができる。溶剤、触媒及び酸素の存在下で、供給原料は、液相反応混合物中で酸化されて、対応する粗芳香族酸生成物を形成する。例えば、パラ−キシレンは、酸化されて、粗テレフタル酸生成物を形成する。酸化により形成された粗芳香族酸生成物の一部は、液体反応混合物から沈殿し、こうして粗芳香族酸生成物を含む固相と、溶剤、水及び未反応供給原料を含む酸化液体ストリームと、でスラリーを形成する。酸化反応は、水及び気化した溶剤を含む反応器オフガスを結果的に形成し、典型的には未消費酸素、酸素源からの不活性ガス及びガス状反応副産物もまた存在する条件下で行われる。オフガスは、反応器内の蒸気スペースから、ライン（１２）を通って蒸留塔（２０）へ取り出される。
【００４９】
酸化反応器（１０）からのスラリーは、晶析容器（１２０）に導入され、ここで温度及び圧力が低下し、追加の芳香族酸生成物が液相から沈殿する。このスラリーは、好ましくは、直列に接続されている追加の晶析容器（図示せず）に送られ、各連続容器内で温度及び圧力が徐々に低下する。このような段階的な圧力及び温度の低下は、粗芳香族酸生成物のより効果的な沈殿を可能とする。スラリーは、適切な温度及び圧力まで低下した後、ライン（１２８）を通って固−液分離（１３５）に送られ、粗芳香族酸生成物は酸化液体ストリームから分離される。この分離された酸化液体ストリームは、「酸化母液」としても知られている。液体から固体を分離するための任意の適切な装置が固−液分離（１３５）に有用であるが、ロータリー真空フィルター又は圧力フィルターなどの遠心分離器又は濾過装置を用いることが好ましい。
【００５０】
固−液分離（１３５）の後、酸化母液の少なくとも一部は、ライン（１４５）を通って再循環されて、反応器（１０）に戻され、一方、粗芳香族酸生成物はライン（１３６）を通ってスラリー容器（１１０）に送られ、精製プロセスを開始する。粗芳香族酸生成物を含む固相は、場合によっては、精製プロセスを開始する前に、送られ及び／又は貯蔵されてもよい。スラリー容器（１１０）内で、粗芳香族酸生成物は、ライン（１０５）から供給された水と混合され、次いで、水素添加反応器（１６０）に送られ、ここで粗芳香族酸生成物は、高められた温度及び圧力にて、水に溶解して、水素で処理される。水素添加反応器（１６０）からの流出物は、晶析容器（１７０）に送られ、ここで温度及び圧力が低下して、精製された芳香族酸を沈殿させる。したがって、精製された芳香族酸を含む固相と、水及び未沈殿酸を含む精製液体ストリームと、を有するスラリーが晶析容器（１７０）内で形成される。このスラリーは、好ましくは、直列に接続されている追加の晶析容器（図示せず）に送られ、各連続容器内で温度及び圧力が徐々に低下する。このような圧力及び温度の段階的低下は、精製芳香族酸生成物のより効果的な沈殿を可能とする。
【００５１】
スラリーは、適切な温度及び圧力まで低下した後、固−液分離装置（１８０）に送られ、ここで精製した芳香族酸生成物が精製液体ストリームから分離される。分離された精製液体ストリームは、「精製母液」としても知られている。液体から固体を分離するための任意の適切な装置を固−液分離装置（１８０）として用いることができるが、遠心分離機又は濾過装置の使用が好ましい。
【００５２】
図１により示された酸化及び精製プロセス全体を通して、種々の液体ストリームが鉄含有設備機器（例えばステンレススチール）と接触するようになり得るので、結果的にこのような液体ストリーム中には溶解した鉄汚染物が存在するようになる。例えば、１１５、１２８、１４５、１５８、１６５、１７５及び２００で示された液体搬送ラインは、このようなラインを通過する液体ストリームと接触する鉄含有物質（たとえばステンレススチール）を含む表面を有することもある。さらに、１１０、１６０、１７０及び１８０で示された容器は、このような設備機器内にあるもしくは通過する液体ストリームと接触する鉄含有物質（例えばステンレススチール）を含む表面を有することもある。溶解した鉄汚染物は、図１に示された設備機器の種々のピピース及び供給ライン上に鉄酸化物堆積の形成を結果的に生じ得る。
【００５３】
本発明によれば、設備機器の表面上での鉄酸化物堆積の形成は、芳香族酸化及び／又は精製液体ストリームに過酸化物を添加して、溶解している鉄を沈殿させることにより減少もしくは制御される。より好ましくは、沈殿を通して取り除かれる溶解している鉄を増加させるために、液体ストリームが固−液分離に送られる前に、溶解している鉄の十分な沈殿を生じさせるように、ある長さの時間（すなわち滞留時間）で液体ストリームに過酸化物を添加する。最も好ましくは、このような固−液分離工程において、沈殿した鉄を少なくとも実質的に液体ストリームから取り除く。好ましくは、過酸化物は、固−液分離の上流側で添加される。別の実施形態において、過酸化物は、固−液分離から下流側の少なくとも１のポイントにて添加される。所望であれば、沈殿した鉄固体の除去は、１以上のフィルター又はプロセス設計内での他の固−液分離装置もしくは鉄固体の除去用に追加された他の固−液分離装置により達成され得る。液体プロセスストリーム中での過酸化物の滞留時間は、沈殿させられるべき溶解している鉄の量を含む種々の因子に依存する。典型的な滞留時間は、少なくとも５秒である。
【００５４】
図面を参照すると、過酸化物（例えばH2O2）は、粗芳香族酸生成物のスラリーを含む液体ストリームが固−液分離装置（１３５）に導入される前に、たとえばライン（２１５）及び／又はライン（２２８）を介して添加される。追加的に又は代替的に、精製された芳香族酸生成物でスラリー化された液体ストリームが固−液分離（１８０）に導入される前に、過酸化物は（たとえばライン（２６５）及び／又は（２７５）を介して）添加される。
【００５５】
本発明の別の実施形態において、液体ストリームが蒸留塔に送られる前に、過酸化物は、蒸留塔への還流として用いられる液体ストリームに添加される。過酸化物の添加は、還流液体中に含まれる溶解している鉄の沈殿を生じさせ、こうして、還流が蒸留塔に流入する際に、充填剤などの蒸留塔内部表面上に鉄酸化物を形成し得る溶解している鉄の量を減少させる。好ましくは、沈殿を介して除去される溶解している鉄を増加させるために、還流が蒸留塔に送られる少なくとも５秒前に、過酸化物は還流に添加される。特に、図面を参照すれば、過酸化物は、ライン（２００）により蒸留塔（２０）に運ばれている還流に、ライン（３００）を介して添加される。図示した実施形態において、蒸留塔（２０）への還流は、分離装置（１８０）における精製した芳香族酸の分離後に得られる精製母液の少なくとも一部を含む。過酸化物の添加は、溶解している酸化触媒金属（例えば、コバルト及び／又はマンガン）の実質的な沈殿を引き起こさないから、蒸留塔からの酸化溶剤又は溶剤及び水と一緒に、これらの触媒金属のライン（２５）を通っての酸化反応器への再循環は阻害されず、一方、蒸留塔（２０）内部充填剤での鉄酸化物形成に関連する問題は改善される。
【００５６】
液体ストリームへの過酸化物の添加は、任意の方法によって達成することができる。たとえば、過酸化物は、貯蔵槽から、液体ストリームを含むラインまで誘導する搬送ラインまでポンプでくみ上げられてもよい。貯蔵槽は、好ましくは、許容できない分解を防止するために一定温度、例えば約０℃〜約５０℃の間、好ましくは０℃〜約３０℃の間に維持される。図１を参照すると、過酸化物は、ポンプで、貯蔵槽（図示せず）から、ライン１１５、１２８、１６５、１７５及び２００にそれぞれ接続していて、これらのラインのそれぞれに過酸化物を送る搬送ライン２１５、２２８、２６５、２７５及び３００の１本以上に送られる。過酸化物は、図面により図示されている本質的にプロセスの任意の簡便なポイントにて、プロセスに適切に添加されるが、下記のプロセス工程の１以上に存在するかもしくは下記のプロセス工程の１以上にて生成された液体に添加されることが好ましい。酸化液体ストリームからの粗芳香族酸の分離；精製溶剤中での粗芳香族酸の精製溶液の形成；水素添加反応混合物からの精製された芳香族酸の分離；又は精製母液の再循環。
【実施例】
【００５７】
実施例１〜４において、過酸化水素（H2O2）を精製母液に添加して、溶解している鉄の沈殿を生じさせた。これらの実施例の全部について、精製母液は、テレフタル酸精製プロセスの母液から得た。テレフタル酸精製プロセスは、水を含む精製溶剤中に溶解している粗テレフタル酸の水素添加により行い、溶解している精製テレフタル酸を作り、精製したテレフタル酸を結晶化させ、精製したテレフタル酸を精製溶剤から分離することにより行った。実施例１〜４で用いた精製母液は、テレフタル酸の分離後の母液であった。実施例１において、Spectro Analytical UK Limitedから入手可能なSpectro Flame Compact Sを用いてICP（誘導結合プラズマ分光分析）を行った。実施例２〜４において、Jobin Yvon Inc.（Edison, New Jersey）から入手可能なS. A. J. Y. Ultima spectrometerによりICPを行った。
【００５８】
［実施例１］
約４００mlの精製母液を８０℃まで加熱して、濾過した。ICPによる濾過物の分析は、約０．４７ppmの鉄を示した。次に、約１mlの３０wt%水性過酸化物を精製母液に添加した。約１０〜１５秒後、精製母液のサンプルを濾過した。濾過物の分析は、溶解している鉄のレベルが０．３ppmに低下したことを示した。この例により示されるように、精製母液中に溶解している鉄の量は、過酸化物の添加の結果として減少した。
【００５９】
［実施例２］
３００゜F（１４９℃）の温度にて、より多量に溶解しているマンガン(Mn)の存在下でさえも、溶解している鉄が精製母液から沈殿し得ることを示すために、実施例２ａ及び２ｂを行った。
【００６０】
実施例２ａ〜２ｂについて、精製母液は、室温で濾過して、懸濁しているテレフタル酸固体を取り除き、ICPにより分析して使用前に溶解していた金属の量を決定した。これらの実施例は、連続態様で精製母液を過酸化水素で処理するために、フロー反応器装置を用いた。装置は、３mmガラスビーズで充填された垂直なチタン管反応器（内径１インチ（２．５４cm）、長さ１２インチ（３０．４８cm））から構成されたものであった。反応器管を外部電気加熱器により、内部熱電対により計測して３００゜F（１４９℃）まで加熱した。精製母液をポンプで貯蔵槽から、反応器に接続している主搬送ラインまでくみ上げて、１l/hrの速度で上向き流で反応器に流通させた。実施例２ａでは過酸化水素を使用しなかった。実施例２ｂにおいて、貯蔵槽からポンプで、反応器の前に主搬送ラインに接続している搬送ラインを通して、０．０３wt%過酸化水素溶液（水）を２５ml/hrで供給した。得られた精製母液／過酸化水素溶液ストリームの組み合わせ（７．５ppmの過酸化水素を含有する）は、短い予備加熱ラインを通過して、次いで反応器管に１８５psig（１２７４ｋPa）及び３００゜F（１４９℃）にて上向きに通過した。反応器内での液体の概算滞留時間は約５分であった。反応器流出物は、熱交換機、背圧調節器を通過して、次にサンプリング容器に流入し、ここで液体サンプルを定期的に集めた。液体サンプルは、濾過後、溶解している金属をICPにより分析した。
【００６１】
Table 1に記載した実施例２ａ及び２ｂの結果は、多量のマンガン（Mn）の存在時であってさえも、精製母液からの鉄（Fe）の除去に対する過酸化水素処理の有効性を示す。過酸化物を使用しなかった実施例２ａにおいて、溶解していたFeの１０wt%の除去が達成された。少量の酸素が、酸化及び鉄酸化物の形成を介してのこの通常のFe除去を生じさせると考えられる。過酸化物を用いた実施例２ｂにおいて、溶解していたFeの９０wt%除去が達成された。
【００６２】
【表１】
2005523918.tif 000003
【００６３】
［実施例３］
実施例３ａ及び３ｂは、３００゜F（１４９℃）の温度にて、多量の溶解しているコバルト（Co）及びマンガン（Mn）の存在下であっても、溶解していた鉄が精製母液から沈殿し得ることを示すために行った。
【００６４】
実施例３ａ〜３ｂについて、精製母液は、室温で濾過して、懸濁しているテレフタル酸固体を除去し、ICPにより分析して、使用前に溶解していた金属の量を決定した。これらの実施例は、連続態様において精製母液を過酸化水素で処理するために、実施例２と同じフロー反応器装置を用いた。精製母液を１l/hrの速度で、反応器を上向きに流通させた。実施例３ａでは、過酸化水素を使用しなかった。実施例３ｂにおいて、２５ml/hrで、０．０３wt%過酸化水素溶液（水）をポンプで、貯蔵槽から、反応器の前に主搬送ラインに接続している搬送ラインに流通させた。得られた精製母液／過酸化物溶液ストリームの組み合わせ（７．５ppm過酸化水素を含有する）を短い予備加熱ラインを通過させて、次いで１８５psig（１２７４ｋPa）にて３００゜F（１４９℃）にて反応器管に上向きに流通させた。反応器内での液体の概算滞留時間は、約５分であった。反応器流出物は、熱交換機、背圧調節器を通過して、次にサンプリング容器に流入し、ここで液体サンプルを定期的に集めた。濾過後、液体サンプルをICPにより、溶解している金属を分析した。
【００６５】
Table IIに示したこれらの実施例３ａ及び３ｂの結果は、多量のCo及びMnの存在下であっても、精製母液からの鉄（Fe）の除去に対する過酸化水素処理の有効性を示す。過酸化物を使用しなかった実施例３ａにおいて、溶解していたFeの２８wt%除去が達成された。酸化及び鉄酸化物の形成を介してのこの通常のFeの除去は、少量の酸素によってもたらされたと考えられる。過酸化物を使用した実施例３ｂにおいて、溶解していたFeの７５wt%除去が達成された。
【００６６】
【表２】
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【００６７】
［実施例４］
実施例４は、テレフタル酸及び多量のコバルト（Co）及びマンガン（Mn）の存在下でも、溶解している鉄が精製母液から沈殿し得ることを示すために行った。
【００６８】
精製母液は室温にて濾過して、懸濁しているテレフタル酸固体を取り除き、ICPにより分析して使用前に溶解していた金属の量を決定した。テレフタル酸は、濾過した精製母液に添加して、精製母液中に０．１wt%（１０００ppm）のテレフタル酸が懸濁しているようにした。この例は、連続態様にて、精製母液を過酸化水素で処理するために、実施例２でのフロー反応器装置を用いた。精製母液を、１l/hrの速度で反応器を上向きに流通させた。この実施例において、２５ml/hrで、０．０３wt%の過酸化水素溶液（水）をポンプで、貯蔵槽から、反応器の前に主搬送ラインに接続する搬送ラインに流通させた。得られた精製母液／過酸化水素ストリームの組み合わせ（７．５ppmの過酸化水素を含有する）を短い予備加熱ラインに通過させ、次に、１８５psig（１２７４ｋPa）及び３００゜F（１４９℃）にて反応器管に上向きに流通させた。反応器内での液体の概算滞留時間は、約５分であった。反応器流出物は、熱交換機、背圧調節器を通過して、次いでサンプリング容器に流入し、ここで液体サンプルを定期的に集めた。液体サンプルを濾過後、ICPにより溶解している金属を分析した。
【００６９】
Table IIIに示す実施例４の結果は、テレフタル酸及び多量のCo及びMnの存在下であっても、精製母液からの鉄（Fe）の除去に対する過酸化水素処理の有効性を示す。
【００７０】
【表３】
2005523918.tif 000005
【００７１】
［実施例５］
本実施例において、パラ−キシレンをを含む芳香族供給材料の粗テレフタル酸への酸化及び得られる粗酸の精製に対する商業的規模のプロセスの通常の運転中に、過酸化物を添加した。酸化は、助触媒としての臭素源と一緒にコバルト及びマンガンを含む触媒の存在下で、酸素源として空気を用いて、酢酸及び水を含む溶剤中液相反応混合物中で行い、気化した水及び酢酸を含む酸化反応器オフガスを液体還流が供給される内部チタン充填剤含有蒸留塔に通過させた。５０wt%水溶液とした化学薬品グレードの過酸化水素をポンプで、搬送ラインを通して、液体から固体酸を分離するためのフィルターに導入されていた固体精製テレフタル酸のスラリーに流通させた。このとき、搬送ラインにて、過酸化水素水は、脱塩された水ストリームとインラインで混合して、過酸化物は約０．３wt%に希釈された。液体中に溶解している鉄の含量は、約０．７〜０．８ppm（重量）であった。過酸化水素溶液は、フィルターに導入された精製スラリーの１０００kgあたり約１０〜２０gの過酸化水素に対応する速度にて注入された。試験は、各々１ 1/2（1時間30分）〜２ 1/2（2時間30分）連続時間で継続する２回のインターバルで行った。試行中に製造された精製テレフタル酸の試験結果は、不純物を形成する色については高かったが、鉄及び過酸化水素の添加なしに製造された生成物に対して親和性である他の物質を実質的に含んでいなかった。下記のTableは、過酸化物処理後の液体中に残る鉄を報告する。
【００７２】
【表４】
2005523918.tif 000006
【００７３】
本実施例及び前述のtableから、過酸化物添加後に採取した精製母液サンプル中に溶解している鉄のレベルは過酸化物添加前に採取したサンプル中よりも低かったので、過酸化水素添加の結果として鉄は酸化されたことがわかる。母液中に存在する酸化触媒金属の濃度は、過酸化物添加により影響されなかった。
【００７４】
［実施例６］
別の過酸化物添加試行をパラ−キシレン供給材料の粗テレフタル酸への液相酸化及び得られる粗酸の精製を含む商業的規模の精製テレフタル酸製造プロセスにて行った。酸化は、酢酸及び水を溶剤として用い、酸素源として空気を用い、助触媒として臭素を有するコバルト及びマンガンを含む触媒を用いて行った。反応器オフガスを蒸留塔に通過させた。蒸留塔への還流は、固体精製テレフタル酸を精製溶液から分離した後に得られた精製母液を含んでいた。
【００７５】
本実施例で用いた過酸化物は、水中３１wt%溶液として得られた半導体グレード過酸化水素であった。過酸化物は、供給タンク中に保持されており、約６l/hrの最大速度を有するPulssafeederダイアフラム計量ポンプを用いて、２５．４cm内径ラインを通して、精製母液からの固体精製酸の濾過の下流に位置づけられている精製母液保持タンクの出口までポンプでくみ上げられた。ポンプは、過酸化物との親和性のために、テフロン（登録商標）製の二重ダイアフラム構成を有していた。過酸化物供給タンクをポンプに接続するホースは、連続過酸化水素供給用定格のGoodyear（HI-PER、２．５４cm内径）からのテフロン（登録商標）裏打ちホースであった。サンプルポイントは、典型的な母液流量にて約１０秒の滞留時間に対応する注入ポイントポンプから下流側のある距離に位置づけた。このサンプリングポイントは、典型的な流量にていくらか短い滞留時間を与えたが、これらの試行の目的に適切であると考えられた。
【００７６】
試行の１セットにおいて、母液１０００kgあたり過酸化水素溶液１５〜１７gに対応する速度にて約２６時間の期間をかけて過酸化物溶液を注入し、別の試行中には、母液１０００kgあたり過酸化水素９〜１０gに対応する速度にて約６時間の時間をかけて過酸化物溶液を注入した。すべての試行において、過酸化物溶液を注入した液体の温度は約１５０℃であった。溶液が添加されてしまった液体のサンプルをサンプルポイントにて集めて、ICPにより分析した。過酸化物注入システムを停止させて、約１時間の期間中に、対照サンプルを集めた。
【００７７】
試行の第１セット中に採取したサンプルは、注入システムを作動させなかった場合に採取したサンプルと比較して、過酸化物溶液の注入の結果として約８０％低下した溶解している鉄のレベルを示した。過酸化物溶液添加を低い速度で行った試行中に採取したサンプルは、結果的に約４０％の鉄酸化を生じさせた。試行中に生成された精製テレフタル酸は、過酸化物の添加なしの運転中に製造された商業的な製品と対等であった。
【００７８】
本発明の多くの異なる実施形態が、本発明の範囲を逸脱することなくなされ得るので、本発明は特許請求の範囲に規定されたもの及びその均等物を除いて特定の実施形態に限定されないことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、一体化された芳香族酸酸化及び精製プロセスに関して、本発明の実施形態を示す。
【図１】
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【国際調査報告】
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