(57)【要約】【課題】流動性のスラリーを搬送するスラリー搬送管にドレン弁を接続する際にドレン固形分が滞溜しないスラリー搬送管のドレン排出管を得る。【解決手段】スラリー搬送管のドレン排出管Ａは、水平方向又は水平以下の所定角度範囲の方向に連結管２を取付け、その端にドレン弁３を接続しさらに、その端に端管４を接続して構成されている。連結管２が下向きでないのでドレンの固形分が溜まることはない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性のスラリーを輸送するスラリー搬送管にドレン排出のための連結管、その端末にドレン弁を順次取付け、連結管は水平方向又は水平以下でドレンの固形分の滞溜を回避し得る所定角度範囲内の方向に設けて成るスラリー搬送管のドレン排出管。
【請求項２】
連結管を搬送管に対して直角に設けたことを特徴とする請求項１に記載のスラリー搬送管のドレン排出管。
【請求項３】
前記スラリー搬送管を水平に設け、この搬送管に連結管を搬送管中心から半径の１／２上方から半径の１／２下方までの任意の位置に取付けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスラリー搬送管のドレン排出管。
【請求項４】
前記連結管長さを所定長さ範囲３０〜２００ｍｍ内の任意の長さに設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスラリー搬送管のドレン排出管。
【請求項５】
前記ドレン弁の端に端管を接続し、この端管を水平方向に延びた後垂直下向きのＬ字状に形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスラリー搬送管のドレン排出管。
【請求項６】
前記スラリー搬送管で搬送されるスラリーの濃度を５重量％以上としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のスラリー搬送管のドレン排出管。
【請求項７】
所定の原料化学物質を溶媒や触媒と混合処理し、その後必要な条件下で反応、晶析、分離を含む必要な処理をする機器をスラリー搬送管を介して結び、これら処理を経て所望の生成化学物質を製造する設備を設け、上記スラリー搬送管の必要な任意の位置に請求項１乃至６のいずれかに記載のドレン排出管を設けてスラリーを処理するようにした化学物質製造設備。
【請求項８】
請求項７に記載の化学物質製造設備において、前記原料化学物質をパラキシレンとし、溶媒として酢酸又は水を用い、生成化学物質としてテレフタル酸を製造するようにしたことを特徴とするテレフタル酸製造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、化学物質やその他の物質を溶媒と共に含むスラリーを各処理工程から工程へ輸送するスラリー搬送管のドレン排出管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば高純度のテレフタル酸等の化学物質を製造する化学工場等では、反応槽、熱交換器、貯留槽、晶析槽、分離槽、乾燥機など各種の工程を成す機器が工程順に設置され、これら機器間をスラリー搬送管で接続して各機器から機器へとスラリーを搬送する設備が設置されている。このようなスラリー搬送管には、各機器と機器の間の適宜位置に流動搬送されるスラリーの一部がドレンとなって途中で管内に滞溜した場合、これを排出するためドレン弁が付設されている。
【０００３】
このようなドレン弁をスラリー搬送管に取付ける場合、水平に配管されている搬送管に対しては垂直下向きの短管を直角に取付け、その端にドレン弁を接続するのが一般的であり、短管は直線状又はＬ字状とされる。従って、ドレン弁は流れが垂直下向きの場合もあれば、Ｌ字状の端で流れは水平方向となる場合もある。又、垂直、上下方向の搬送管では水平方向に短管を取付け、その端に水平に又は下向きにドレン弁が取付けられるのが一般的である。なお、テレフタル酸を製造する工程の一例が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２６１６１４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載されている装置においても、詳細は説明されていないが、ドレン弁の取付けは上述した一般的な設計基準に従って行なわれている。しかし、このような従来の設計基準によるドレン弁の取付けをしたスラリー搬送管では、スラリーが高粘性流体の流れであるため、ドレンが滞溜した場合、そのドレンを引抜くことが困難な場合が多い。ドレン弁に接続される短管内に溜ったドレンが固化して排出が困難となることがあるからである。
【０００６】
この発明は、上記のドレン弁を取付ける際の問題に留意して、流動性のスラリーを搬送するスラリー搬送管にドレン弁を接続する際にドレン固形分が滞溜しないスラリー搬送管のドレン排出管を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、流動性のスラリーを搬送するスラリー搬送管にドレン排出のための連結管、その端末にドレン弁を順次取付け、連結管は水平方向又は水平以下でドレンの固形分の滞溜を回避し得る所定角度範囲内の方向に設けて成るスラリー搬送管のドレン排出管としたのである。
【０００８】
上記構成のドレン排出管によれば、ドレンに含まれる固形分が堆積することなくドレンがスムーズに排出される。上記ドレン排出管は、スラリー搬送管の流れに対し水平方向又は水平以下の所定角度範囲内の方向に取付けられているから、スラリーが搬送管内を流れている間に搬送管内の下方へ移動する固形分は連結管内へ入る確率が低く、従って連結管内に滞溜するドレンに固形分が少なく、固形分が固化してドレン弁を開放しても排出されないということがなくなるのである。
【０００９】
上記のドレン排出管を有するスラリー搬送管は、次のように化学物質製造設備に適用することができる。即ち、所定の原料化学物質を溶媒や触媒と混合処理し、その後必要な条件下で反応、晶析、分離を含む必要な処理をする機器をスラリー搬送管を介して結び、これら処理を経て所望の生成化学物質を製造する設備を設け、上記スラリー搬送管の必要な任意の位置に請求項１乃至６のいずれかに記載のドレン排出管接続構造を設けてスラリーを処理するようにした化学物質製造設備とすることができる。
【００１０】
又、原料化学物質をパラキシレンとしてテレフタル酸を製造する設備に適用することもできる。即ち、上記化学物質製造設備において、上記原料化学物質をパラキシレンとし、溶媒として酢酸又は水を用いてテレフタル酸を製造するようにしたテレフタル酸製造設備とすることもできる。
【００１１】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１はスラリー搬送管のドレン排出管Ａを示す主断面図である。図において、１はスラリー搬送管、２は連結管、３はドレン弁、４は端管である。そして、上記スラリー搬送管１に対して必要とされる適宜位置に連結管２を水平方向に取付け、その連結管２の端にドレン弁３が接続され、さらにドレン弁３の出口に端管４が接続され、ドレン排出管Ａを成している。
【００１２】
連結管２は、図示のように、スラリー搬送管１に対して水平に取付けるのが好ましいが、図中に示す所定範囲の角度α内で傾けて取付けてもよい。所定範囲の角度αは、ドレンの固形分が連結管２内に滞溜しない範囲であり、一般に水平以下４５°まで、好ましくは３０°までの任意の角度である。又、連結管２は図１の（ａ）図のように、スラリー搬送管１の管径高さの中央で水平に取付けるのが好ましいが、（ｂ）図に示すように、上記高さ中央から半径の１／２の上方又は下方の位置に取付けてもよい。但し、いずれの場合も連結管２は水平又は水平から下向きに上記所定範囲の角度α内に取付ける。さらに、連結管２は搬送管（内のスラリーの流れ）と直角方向に取付けることが好ましい。
【００１３】
連結管２の長さＸは、必要最小限の長さとする。長過ぎるとドレンが滞溜して閉塞が発生する可能性が高くなり、短過ぎると施工上困難が生じる（溶接ができない）からである。ドレン弁３は一般にボール弁が用いられるが、その他の形式（玉形（グローブ）ゲート弁等）の弁でもよい。端管４は、Ｌ字形状とし、端末を下向きとなるように取付けるのが一般的である。上記ドレン排出管の構造はスラリー搬送管系のうちドレンが最も滞溜し易い適宜位置に取付けられる。
【００１４】
なお、図示のスラリー搬送管１は、この実施形態では後述する図２に示すテレフタル酸製造設備に配管されているものであり、連結管２、ドレン弁３、端管４についても同様である。従って、スラリー搬送管系は、上記製造設備に用いられているものを前提として説明する。
【００１５】
上記製造設備では、化学物質系のスラリーが搬送されるため、管、ドレン弁の材質はスラリーに対して耐食性のものが使用される。例として、ステンレス鋼、チタン鋼、ハステロイ（ニッケル基耐食合金）等のいずれでもよいが、特にステンレス鋼、チタン鋼が好ましい。又、スラリーとは、スラリー固形分とスラリー溶媒が混合された流動状のものであり、それぞれ次のものから成る。
スラリー固形分：
粉末状であれば何でもよい。例えば、平均粒径１０〜３００μｍ、密度１〜２ｇ／ｃｍ３  の粉末状物質で、炭素粉、シリカ粉、金属粒等の無機系の粉末、芳香族カルボン酸等の有機系の粉末のいずれかが挙げられる。
スラリー溶媒：
水、有機溶媒、それらの混合物等が含まれる。なお、スラリーを形成する条件として固形分の密度が溶媒の密度より高く、溶媒と固形分の密度差が０〜１ｇ／ｃｍ３  であればよい。
【００１６】
又、スラリー搬送管１内を流れるスラリーの濃度は次のものが対象である。
スラリー濃度：通常３重量％以上〜５０重量％以下
好ましくは５重量％以上〜４０重量％以下
より好ましくは１０重量％以上
スラリー濃度が低過ぎるとこの発明のメリットが小さく、スラリー濃度が高過ぎると搬送管内で閉塞が発生し、プラントが機能しなくなるため、上記スラリー濃度に設計している。
【００１７】
上記管、ドレン弁の径、長さは次の通りである。
・搬送管径：通常３０ｍｍ以上〜２００ｍｍ以下
好ましくは５０ｍｍ以上〜１００ｍｍ以下
・ドレン弁の径：通常１０ｍｍ以上〜１００ｍｍ以下
好ましくは２０ｍｍ以上〜５０ｍｍ以下
・連結管の径：ドレン弁の径と同じ
・連結管の長さ：通常３０ｍｍ以上〜２００ｍｍ以下
好ましくは５０ｍｍ以上〜１００ｍｍ以下
上記ドレン排出管を有するスラリー搬送管を備えた図２に示すテレフタル酸製造設備について簡単に説明する。パラキシレン（ＰＸ）と溶媒の酢酸と、触媒が酸化反応器１１へ送られ、この反応器１１へ分子状酸素含有ガスを供給して１４０〜２１０℃程の温度で酸化処理される。この反応器１１で発生するガス成分は、図示していないが、反応器から抜き出されて熱交換器で酢酸等を凝縮分離した後排出され、凝縮液は反応器１１へ還流される。
【００１８】
酸化反応器１１で酸化処理されたスラリー物質はスラリー搬送管Ｌ２  を経て晶析槽１２へ送られる。晶析槽１２で上記スラリー物質が晶析される。晶析の条件は、析出する固形分の収率、同固形分の純度等を勘案して選ばれ、一般に温度８０〜１９０℃、圧力０．１〜１．５ＭＰａとして実施される。図示省略しているが、晶析の段数も、複数段とするのが好ましい。
【００１９】
晶析されたスラリー物質は、スラリー搬送管Ｌ３  を経て固液分離・洗浄工程１３へ送られ、ここで液体成分と固体成分とに分離され、固体成分は洗浄後スラリー搬送管Ｌ４  を経て乾燥機１４へ送られて乾燥されて粗テレフタル酸となる。
【００２０】
上記の粗テレフタル酸を搬送管Ｌ５  を経て送り、これに水を含む液体を加えて混合・溶解工程１５においてスラリー化し、これを加熱溶解した搬送管Ｌ６  を経て水添反応器１６へ送り、水素添加触媒の存在下で水添処理を行う。得られた反応物を搬送管Ｌ７  を経て晶析器１７へ送り、晶析器１７で晶析される。晶析された物質は搬送管Ｌ８  を経て固液分離・洗浄工程１８で分離、洗浄され、その後搬送管Ｌ９  を経て乾燥器１９で乾燥され、搬送管Ｌ１０で送り出されると高純度テレフタル酸（ＰＴＡ）が得られる。
【００２１】
以上の各工程での処理によりテレフタル酸を製造する製造装置では、図示のようにスラリー搬送管Ｌ２  、Ｌ３  、Ｌ６  、Ｌ７  にはそれぞれの適宜位置に上述したドレン排出管Ａ２  、Ａ３  、Ａ６  、Ａ７  が設けられている。このようなドレン排出管を実際の製造設備に設けてドレンの排出状況を観察したが、ドレン弁、連結管内に固形分が溜まることがなく、ドレン排出は十分であった。
【００２２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、この発明のスラリー搬送管のドレン排出管はスラリー搬送管の任意の位置で連結管を水平方向又は水平以下の所定角度範囲内に取付け、その端にドレン弁を接続するようにしたから、従来のようにスラリー搬送管の下底面に下向きに連結管及びドレン弁を取付けた場合に滞溜するドレンの固形分がドレン排出管内に固化することがなく、従ってドレンを十分排出することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のドレン排出管を有するスラリー搬送管の主断面図
【図２】同上の輸送管を備えたテレフタル酸の製造設備の全体概略系統図
【符号の説明】
１  スラリー搬送管
２  連結管
３  ドレン弁
４  端管
Ａ  ドレン排出管
【図１】
2004230320.tif 000003
【図２】
2004230320.tif 000004