(57)【要約】【課題】芳香族カルボン酸の製造工程中の晶析工程または晶析装置における結晶性固形物の蒸気への混入によるコンデンサのチューブその他の配管内の固形物の付着を防止し、かつ製造効率を低減しない方法または装置とすることである。【解決手段】晶析槽１で発生した蒸気を第１コンデンサ２に供給する第１配管４を設け、第１コンデンサ２で凝縮された蒸気の一部を晶析槽１に還流する第２配管５を設けると共に、第１コンデンサ２で凝縮されなかった蒸気を第２コンデンサ３に送る第３配管６を設け、第２コンデンサ３で凝縮された蒸気Ｖの一部を晶析槽１に還流する第４配管７を設け、第１配管４には洗浄液注入装置８を接続し、さらに晶析槽１で発生した蒸気を第２コンデンサ３に直接供給するバイパス用の第５配管１２を設けると共に洗浄液注入装置１３を設け、第２配管５および第４配管７には開閉可能なバルブ付き洗浄液排出口１４、１６を設ける。晶析装置全体を停止させることなく洗浄処理ができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水または酢酸を溶媒として芳香族カルボン酸を飽和状態で含有するスラリーから前記溶媒を気化させて芳香族カルボン酸の結晶を析出させ、気化した蒸気はコンデンサで凝縮して前記スラリーに還流する芳香族カルボン酸の晶析方法において、
前記気化した溶媒の蒸気を１以上のコンデンサに選択的に供給すると共に、これらの蒸気供給路にはそれぞれ洗浄液を注入可能とし、コンデンサからスラリーに至る還流路には開閉可能な排出口を設けて還流と洗浄液の排出を選択的に行なうことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析方法。
【請求項２】
洗浄液が、溶媒またはアルカリ性洗浄液からなり、この洗浄液を連続的または間欠的に注入する請求項１に記載の芳香族カルボン酸の晶析方法。
【請求項３】
水または酢酸を溶媒として芳香族カルボン酸を飽和状態で含有するスラリーから前記溶媒を気化させて芳香族カルボン酸の結晶を析出させ、気化した蒸気は複数のコンデンサで凝縮して前記スラリーに還流する芳香族カルボン酸の晶析方法において、
前記気化した蒸気を第１配管から第１コンデンサに供給し、この第１コンデンサで凝縮された蒸気の一部を第２配管から晶析槽に還流し、第１コンデンサで凝縮されなかった蒸気は第３配管から第２コンデンサに送り、前記第２コンデンサで凝縮された蒸気の一部を第４配管から晶析槽に還流し、前記第１配管には洗浄液を注入可能としたことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析方法。
【請求項４】
請求項３に記載の芳香族カルボン酸の晶析方法において、
晶析槽で発生した蒸気を第５配管で第２コンデンサに直接供給し、第２配管には開閉可能な洗浄液の排出口を設け、第５配管には洗浄液を注入可能とし、かつ下記のＡ工程とＢ工程を交互に行なうことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析方法。
記
（Ａ）  第５配管を閉じ、気化した溶媒の蒸気を第１配管から第１コンデンサに供給し、この第１コンデンサで凝縮された蒸気の一部を第２配管から晶析槽に還流し、第１コンデンサで凝縮されなかった蒸気を第３配管から第２コンデンサに供給し、前記第２コンデンサで凝縮された蒸気の一部を第４配管から晶析槽に還流する工程
（Ｂ）  第５配管を開けて第１配管を閉じ、第２配管は洗浄液排出口の下流で閉じ、第３配管は第５配管との接続部より上流側で閉じ、この状態で蒸気を第５配管から第２コンデンサに供給し、蒸気の一部を第４配管から晶析槽に還流し、第１配管には洗浄液を注入すると共に第２配管の洗浄液の排出口を開けて排液する工程
【請求項５】
水または酢酸を溶媒として芳香族カルボン酸を飽和状態で含有するスラリーを収容し前記溶媒を気化させる晶析槽を設け、この晶析槽にはコンデンサを接続して気化した蒸気を凝縮して還流可能な芳香族カルボン酸の晶析装置において、
前記晶析槽で発生した蒸気を第１コンデンサに供給する第１配管を設け、この第１コンデンサで凝縮された蒸気の一部を晶析槽に還流する第２配管を設けると共に、第１コンデンサで凝縮されなかった蒸気を第２コンデンサに送る第３配管を設け、前記第２コンデンサで凝縮された蒸気の一部を晶析槽に還流する第４配管を設け、前記第１配管には洗浄液の注入装置を接続したことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析装置。
【請求項６】
請求項５に記載の芳香族カルボン酸の晶析装置において、晶析槽で発生した蒸気を第２コンデンサに直接供給するバイパス用の第５配管を設け、第２配管には開閉可能な洗浄液排出口を設けたことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析装置。
【請求項７】
請求項６に記載の芳香族カルボン酸の晶析装置において、第５配管に洗浄液の注入装置を設けたことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ポリエステルの原料となるテレフタル酸など工業上有用な芳香族カルボン酸の製造工程における晶析方法およびその方法に用いる晶析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、テレフタル酸などの芳香族カルボン酸を工業的に製造する場合には、パラキシレンなどのアルキル芳香族炭化水素を原料として、酢酸溶媒中でコバルト、マンガン、及び臭素を含有する触媒の存在下に、分子状酸素で液相酸化反応させ、生成したテレフタル酸などの芳香族カルボン酸をスラリー中に飽和状態にし、これを減圧蒸発して結晶を析出させ、次いで固液分離処理をして粗テレフタル酸を得る方法や、さらに粗テレフタル酸結晶を水に溶解して水素添加反応により精製し、これを前記同様に晶析して高純度テレフタル酸を得る方法が知られている。
【０００３】
このような芳香族カルボン酸の製造方法では、酸化反応器から排出される反応排ガス中ヘ同伴される固形物が、ガス流れの下流域において配管の管壁やコンデンサなどの機器類の内壁に付着して正常な機能を損なうことがある。
その対策として特許文献１には、凝縮器（コンデンサ）入り口に含水酢酸溶媒を供給することが記載されている（特許文献１参照）。
【０００４】
そして、反応工程と同様に晶析工程においても、溶媒中に芳香族カルボン酸を飽和状態で含有するスラリーから溶媒を気化させて芳香族カルボン酸の結晶を析出させ、気化した蒸気をコンデンサで凝縮し、前記のスラリーに還流している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２１２１３３号公報（請求項１等）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の芳香族カルボン酸の製造工程におけるその晶析方法および晶析装置であっても、揮発した溶媒の蒸気と共に結晶等の固形物が混じってコンデンサやその前後の配管内に入り込む状態になり、いわゆる同伴（エントレインメント）が起きやすいという問題点がある。
【０００７】
このような固形物の装置内への同伴についての問題は、装置の設計時に空塔速度などを考慮してなるべく抑制されるよう対応しているが、増産を要するときなどに装置への負荷が大きくなると必然的に発生する。
【０００８】
このような晶析工程での蒸気中の固形物の同伴という問題は、具体的には晶析槽の下流側にあるコンデンサ（凝縮器または熱交換機とも称される。）に熱交換のために多数設けられたチューブの閉塞、その他の配管の流通不良を招くことにもなり、芳香族カルボン酸の製造効率や精製効率が低下することにもなる。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して芳香族カルボン酸の製造工程中の晶析工程または晶析装置における蒸気同伴の固形物に対してコンデンサのチューブ、その他の配管内の固形物が付着しないように予防し、かつ芳香族カルボン酸の製造効率や精製効率を低減させない方法または装置とすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、水または酢酸を溶媒として芳香族カルボン酸を飽和状態で含有するスラリーから前記溶媒を気化させて芳香族カルボン酸の結晶を析出させ、気化した蒸気はコンデンサで凝縮して前記スラリーに還流する芳香族カルボン酸の晶析方法において、前記気化した溶媒の蒸気を１以上のコンデンサに選択的に供給すると共に、これらの蒸気供給路にはそれぞれ洗浄液を注入可能とし、コンデンサからスラリーに至る還流路には開閉可能な排出口を設けて還流と洗浄液の排出を選択的に行なうことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析方法としたのである。
【００１１】
上記した工程からなるこの発明の芳香族カルボン酸の晶析方法では、複数のコンデンサのうち、選択された１以上のコンデンサに通じる蒸気供給路に洗浄液を注入し、この蒸気供給路およびこれに接続されているコンデンサ内を洗浄することができ、かつ選択しなかった蒸気供給路およびコンデンサ内は、通常の稼動状態を続けて晶析と洗浄の工程を同時に併行して行なうことができる。
【００１２】
この場合に、洗浄液として、水または酢酸（混合物でも良い。）からなる溶媒を使用すると、芳香族カルボン酸の製造工程には大きな影響がないので、特に洗浄液を排出しなくて還流させることができ、通常の製造工程と併行して全てのコンデンサおよびその前後の配管を洗浄しながら、製造してその効率を高めることができる。
【００１３】
したがって、晶析工程または晶析装置における結晶性固形物の蒸気への混入によるコンデンサの細管、その他の配管内の固形物の付着は防止され、かつ製造効率が低下しない。
【００１４】
また、洗浄液としてアルカリ性洗浄液を採用すると、晶析工程より下流側でも溶媒による反応への影響があるため、洗浄液の排出を行なうことが好ましい。このように洗浄液を連続的または間欠的に注入することにより、芳香族カルボン酸の晶析を効率よく行なうことができる。
【００１５】
特に、２つ以上の複数のコンデンサを用いた芳香族カルボン酸の晶析方法においては、前記気化した蒸気を第１配管から第１コンデンサに供給し、この第１コンデンサで凝縮された蒸気の一部を第２配管から晶析槽に還流し、第１コンデンサで凝縮されなかった蒸気は第３配管から第２コンデンサに送り、前記第２コンデンサで凝縮された蒸気の一部を第４配管から晶析槽に還流し、前記第１配管には洗浄液を注入可能としたことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析方法とすることが好ましい。
【００１６】
このようにすると、晶析装置を設けた芳香族カルボン酸製造プラントの稼動中に連続的または間欠的に第１配管に注入された洗浄液は、第１配管、第１コンデンサ、第２配管という経路で還流することができる。さらにプラントの稼動を停止して洗浄する場合は、要所に設けた配管開閉のためのバルブ操作により、第１配管のみに洗浄液を注入することにより、同時に２系統のコンデンサおよび配管を洗浄することかできる。
【００１７】
上記した方法に適用できる晶析装置は、水または酢酸を溶媒として芳香族カルボン酸を飽和状態で含有するスラリーを収容し前記溶媒を気化させる晶析槽を設け、この晶析槽にはコンデンサを接続して気化した蒸気を凝縮して還流可能な芳香族カルボン酸の晶析装置において、前記晶析槽で発生した蒸気を第１コンデンサに供給する第１配管を設け、この第１コンデンサで凝縮された蒸気の一部を晶析槽に還流する第２配管を設けると共に、第１コンデンサで凝縮されなかった蒸気を第２コンデンサに送る第３配管を設け、前記第２コンデンサで凝縮された蒸気の一部を晶析槽に還流する第４配管を設け、前記第１配管には洗浄液注入装置を接続したことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析装置である。
【００１８】
また、前記の晶析方法における洗浄工程に加えて、晶析槽で発生した蒸気をバイパス用の第５配管で第２コンデンサに直接供給し、第２配管には開閉可能な洗浄液排出口を設け、第５配管には洗浄液を注入可能としておき、下記のＡ工程とＢ工程を交互に行なうことを特徴とする芳香族カルボン酸の晶析方法とすることもできる。
【００１９】
記
（Ａ）  第５配管を閉じ、気化した溶媒の蒸気を第１配管から第１コンデンサに供給し、この第１コンデンサで凝縮された蒸気の一部を第２配管から晶析槽に還流し、第１コンデンサで凝縮されなかった蒸気を第３配管から第２コンデンサに供給し、前記第２コンデンサで凝縮された蒸気の一部を第４配管から晶析槽に還流する工程
（Ｂ）  第５配管を開けて第１配管を閉じ、第２配管は洗浄液排出口の下流で閉じ、第３配管は第５配管との接続部より上流側で閉じ、この状態で蒸気を第５配管から第２コンデンサに供給し、蒸気の一部を第４配管から晶析槽に還流し、第１配管には洗浄液を注入すると共に第２配管の洗浄液の排出口を開けて排液する工程
【００２０】
Ａ工程を選択すると、芳香族カルボン酸含有のスラリーから蒸発した溶媒を２つのコンデンサで確実に還流することができる。
【００２１】
また、Ｂ工程を選択すると、第１コンデンサのみが閉塞または液留の停滞を起した場合にも第１コンデンサを休止させて洗浄する間も第２コンデンサを稼動しておくことができる。
【００２２】
そして、Ａ工程とＢ工程を交互に実行すると、固形物の付着しやすい第１配管と第１コンデンサが洗浄され、その際に第２コンデンサが代替使用され、晶析装置全体を完全に停止させて洗浄する必要がなく、効率よく装置を稼動することができる。
【００２３】
洗浄液として苛性ソーダ水溶液のようなアルカリ性洗浄液を採用する場合には、第１配管、第１コンデンサおよび第２配管の洗浄液排出口までを独立して閉鎖経路として速やかに排出させることができるから、他の経路にアルカリ洗浄による影響を与えることがない。
【００２４】
また、第１配管、第１コンデンサおよび第２配管の洗浄液排出口までを独立して洗浄し、バイパスである第５配管に洗浄液として溶媒を注入し、還流を行ないながら第２コンデンサ、第４配管を洗浄することもできる。
【００２５】
上記の方法に適用できる晶析装置は、前記の芳香族カルボン酸の晶析装置において、晶析槽で発生した蒸気を第２コンデンサに直接供給するバイパス用の第５配管を設け、第２配管には開閉可能な洗浄液排出口を設けた芳香族カルボン酸の晶析装置であり、また、第５配管に洗浄液注入装置を設けた芳香族カルボン酸の晶析装置である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。
図１の装置系統図に示す第１実施形態の芳香族カルボン酸の晶析装置は、水または酢酸を溶媒として芳香族カルボン酸を飽和状態で含有するスラリーＳが供給された際に、スラリーＳを収容して溶媒を気化させ、濃縮されたスラリーＳ´を次工程に送り出す晶析槽１を有しており、これに第１コンデンサ２および第２コンデンサ３を接続し、気化した蒸気を凝縮して還流可能な装置である。
【００２７】
この晶析装置には、晶析槽１で発生した蒸気を第１コンデンサ２に供給する第１配管４を設け、第１コンデンサ２で凝縮された蒸気の一部を晶析槽１に還流する第２配管５を設けると共に、第１コンデンサ２で凝縮されなかった蒸気を第２コンデンサ３に送る第３配管６を設け、第２コンデンサ３で凝縮された蒸気Ｖの一部を晶析槽１に還流する第４配管７を設け、第１配管４には洗浄液注入装置８を接続している。
【００２８】
また、第１、２、３配管（４、５、６）には、適宜に開閉操作が可能なバルブ９、１０、１１を設け、各配管を選択的に開閉して処理経路を種々に変更できるようにしている。
【００２９】
洗浄液注入装置８は、その構造を特に限定したものではなく、液またはスラリー中に液状添加剤を注入または圧入可能なシリンダまたはポンプを有する周知の注入器を採用することができる。
【００３０】
上記の晶析装置を用いて芳香族カルボン酸を晶析するにあたり、当該装置の洗浄は、装置の稼動中または停止中のいずれのときでも行なうことができる。
すなわち、晶析装置を稼動中に洗浄処理を併行させて行なうには、バルブ９、１０、１１および第２コンデンサ３より下流に設けたバルブ１７、１８をいずれも開の状態にして、洗浄液注入装置８から連続的にまたは間欠的に酢酸水溶液などの溶媒成分からなる洗浄液を供給し、溶媒蒸気を第１コンデンサ２で凝縮してこの洗浄液と共に第２配管５から晶析槽１へ還流する。第１コンデンサ２で凝縮されなかった溶媒は、第３配管６を経由して第２コンデンサ３に送られ、ここで凝縮された溶媒は第４配管７から晶析槽１に還流される。
【００３１】
また、晶析装置を停止させて洗浄処理を行なう場合には、バルブ９、１０、１１をいずれも閉じておき、洗浄液注入装置８から苛性ソーダのようなアルカリ洗浄液または溶媒成分からなる洗浄液を供給し、第１コンデンサ２および第２配管５を洗浄し、洗浄後の汚れた液はバルブ付き洗浄液排出口１４から廃棄する。さらに必要に応じてバルブ１１を開操作すると、第３配管６および第２コンデンサ３まで洗浄液が流れ、このときバルブ１７、１８を閉じておいて２基のコンデンサを同時に洗浄処理し、汚れた液をバルブ付き洗浄液排出口１６から廃棄することもできる。因みに、アルカリ洗浄液を用いると、酢酸系の溶媒のみでは溶解除去できなかった汚れを確実に洗浄処理できる。
【００３２】
図２の装置系統図に示す第２実施形態の芳香族カルボン酸の晶析装置は、第１実施形態の芳香族カルボン酸の晶析装置に加えて、晶析槽１で発生した蒸気を第２コンデンサ３に直接供給するバイパス用の第５配管１２を設けると共に洗浄液注入装置１３を設けた晶析装置である。
【００３３】
上記の装置を用いた晶析方法では、Ａ工程として、第５配管１２のバルブ１５を閉じ、気化した溶媒の蒸気を第１配管４から第１コンデンサ２に供給し、第１コンデンサ２で凝縮された溶媒の一部を第２配管５から晶析槽１に還流し、第１コンデンサ２で凝縮されなかった溶媒を第３配管６から第２コンデンサ３に供給し、第２コンデンサ３で凝縮された溶媒の一部を第４配管７から晶析槽１に還流する。この場合には、バルブ１７、１８は開の状態とし、バルブ付き洗浄液排出口１６は閉じた状態である。
【００３４】
またＡ工程に代わるＢ工程として、バルブ９を閉じ、第２配管５のバルブ付き洗浄液排出口１４およびその下流のバルブ１０を閉じ、第３配管６ではバルブ１１を閉じておき、この状態の経路で蒸気を第５配管１２から第２コンデンサ３に供給し、凝縮した溶媒を第４配管７から晶析槽１に還流し、第１配管４には洗浄液注入装置８から洗浄液を注入すると共に、第２配管５のバルブ付き洗浄液排出口１４を開けて排液しながら閉鎖された経路内を確実に洗浄する。このようにすると、第１コンデンサ２およびその前後配管の閉鎖された経路には芳香族カルボン酸を含有するスラリーが浸入しないので、洗浄性に優れた洗浄液（例えばアルカリ性洗浄液のように溶媒でないもの）でも使用することができ、より確実な洗浄処理を行なうことができる。
【００３５】
そして、Ａ工程とＢ工程を交互に実行すると、固形物の付着しやすい第１コンデンサ２およびその前後の配管が集中的に洗浄され、その際にはＢ工程で第１コンデンサ２に代えて第２コンデンサ３が代替使用されるので、晶析装置全体を完全に停止させることなく洗浄作業ができ、補修のための芳香族カルボン酸の製造装置の停止時間を減らすことができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、芳香族カルボン酸の晶析方法において、気化した溶媒の蒸気を１以上のコンデンサに選択的に供給し、これらの蒸気供給路にはそれぞれ洗浄液を注入し、還流路には開閉可能な排出口を設けて還流と洗浄液の排出を選択的に行なうようにしたので、選択された経路にある蒸気供給路およびコンデンサ内を洗浄することができ、その際に選択しなかった蒸気供給路およびコンデンサを洗浄せずにそのまま稼動できるので、コンデンサその他の配管内に付着した固形物の除去およびその付着を防止し、しかも生産性を低下させない晶析方法または晶析装置になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の製造工程を示す装置系統図
【図２】第２実施形態の製造工程を示す装置系統図
【符号の説明】
１  晶析槽
２  第１コンデンサ
３  第２コンデンサ
４  第１配管
５  第２配管
６  第３配管
７  第４配管
８、１３  洗浄液注入装置
９、１０、１１、１５、１７、１８  バルブ
１２  第５配管
１４、１６  バルブ付き洗浄液排出口
【図１】
2004216331.tif 000003
【図２】
2004216331.tif 000004