(57)【要約】本発明は、実質的に乾燥したカルボン酸固体を単離することなく、カルボン酸／溶媒スラリーからカルボン酸／ジオール混合物を得る方法に関する。より詳しくは、本発明は、実質的に乾燥したテレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸／溶媒スラリーからテレフタル酸／エチレングリコール混合物を得る方法に関する。
2006519915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボン酸／ジオール混合領域でジオールを水湿潤カルボン酸ケーキに添加し、水の一部を除去して前記カルボン酸／ジオール混合物を生成させることを含んでなるカルボン酸／ジオール混合物の製造方法。
【請求項２】
前記カルボン酸がテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、ｎ−ブチレングリコール、ｉ−ブチレングリコール、ｎ−プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記カルボン酸／ジオール混合領域が、攪拌槽、スタティックミキサー、スクリューコンベヤー及びＰＥＴエステル化反応器よりなる群から選ばれる少なくとも１つの装置を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
（ａ）第一の固−液分離装置中で、カルボン酸／溶媒スラリーから不純物を除去して、酢酸を含むカルボン酸ケーキ及び溶媒母液の流れを生成せしめ；
（ｂ）第二の固−液分離装置中で、酢酸を含む前記カルボン酸ケーキから溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤カルボン酸ケーキ及び溶媒／水副生液を生成せしめ；
（ｃ）カルボン酸／ジオール混合領域で、前記水湿潤カルボン酸ケーキにジオールを添加して、水の一部を除去して前記カルボン酸／ジオール混合物を生成せしめ；
各工程を含んでなるカルボン酸／ジオール混合物の製造方法。
【請求項６】
前記カルボン酸がテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、ｎ−ブチレングリコール、ｉ−ブチレングリコール、ｎ−プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記カルボン酸／ジオール混合領域が攪拌槽、スタティックミキサー、スクリューコンベヤー及びＰＥＴエステル化反応器よりなる群から選ばれる少なくとも１つの装置を含む請求項５に記載の方法。
【請求項９】
（ａ）固−液分離領域で、カルボン酸／溶媒スラリーから溶媒を除去して、前記カルボン酸／溶媒スラリー中の溶媒の実質的部分を水で置換して、水湿潤カルボン酸ケーキを生成せしめ；
（ｂ）カルボン酸／ジオール混合領域で、前記水湿潤カルボン酸ケーキにジオールを添加して、水の一部を除去して前記カルボン酸／ジオール混合物を生成せしめる；
各工程を含んでなるカルボン酸／ジオール混合物の製造方法。
【請求項１０】
前記カルボン酸がテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、ｎ−ブチレングリコール、ｉ−ブチレングリコール、ｎ−プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記カルボン酸／ジオール混合領域が攪拌槽、スタティックミキサー、スクリューコンベヤー及びＰＥＴエステル化反応器よりなる群から選ばれる少なくとも１つの装置を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
テレフタル酸／ジオール混合領域でジオールを水湿潤テレフタル酸ケーキに添加して、水の一部を除去して前記テレフタル酸／ジオール混合物を生成させることを含んでなるテレフタル酸／ジオール混合物の製造方法。
【請求項１４】
前記ジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、ｎ−ブチレングリコール、ｉ−ブチレングリコール、ｎ−プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ジオールがエチレングリコールである請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記添加を約４０℃〜約２９０℃の間の温度で行なう請求項１３、１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記テレフタル酸／ジオール混合領域が攪拌槽、スタティックミキサー、スクリューコンベヤー及びＰＥＴエステル化反応器よりなる群から選ばれる装置を含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
（ａ）第一の固−液分離装置中で、テレフタル酸／溶媒スラリーから不純物を除去して、酢酸を含むテレフタル酸ケーキを生成せしめ；
（ｂ）第二の固−液分離装置中で、酢酸を含む前記テレフタル酸ケーキから溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤テレフタル酸ケーキを生成せしめ；そして
（ｃ）テレフタル酸／ジオール混合領域で、前記水湿潤テレフタル酸ケーキにジオールを添加して、水の一部を除去して前記テレフタル酸／ジオール混合物を生成せしめる；
各工程を含んでなるテレフタル酸／ジオール混合物の製造方法。
【請求項１９】
前記第一の固−液分離装置を約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第二の固−液分離装置を約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記添加を約４０℃〜約２９０℃の間の温度で行なう請求項１８又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、ｎ−ブチレングリコール、ｉ−ブチレングリコール、ｎ−プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記ジオールがエチレングリコールである請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記テレフタル酸／ジオール混合領域が、攪拌槽、静電混合器、スクリューコンベヤー及びＰＥＴエステル化反応器よりなる群から選ばれる装置を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
テレフタル酸／ジオール混合物の製造方法であって、前記方法が次の諸工程：
（ａ）固−液分離領域で、テレフタル酸／溶媒スラリーから溶媒を除去し；ここで、前記テレフタル酸／溶媒スラリー中の溶媒の実質的部分が水で置換されて、水湿潤テレフタル酸ケーキが生成し；
（ｂ）テレフタル酸／ジオール混合領域で、前記水湿潤テレフタル酸ケーキにジオールを添加し、水の部分を除去して前記テレフタル酸／ジオール混合物を生成させること；
を含んでなる方法。
【請求項２６】
前記固−液置換領域が約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転される請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記添加が約４０℃〜約２９０℃の間の温度で起こる請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記ジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、ｎ−ブチレングリコール、ｉ−ブチレングリコール、ｎ−プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記ジオールがエチレングリコールである請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記ジオール／テレフタル酸混合領域が攪拌槽、スタティックミキサー、スクリューコンベヤー及びＰＥＴエステル化反応器よりなる群から選ばれる装置を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
実質的に乾燥したカルボン酸固体を単離することなく、カルボン酸／溶媒スラリーからカルボン酸／ジオール混合物を製造する方法。
【請求項３２】
実質的に乾燥したテレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸／溶媒スラリーからテレフタル酸／ジオール混合物を製造する方法。
【請求項３３】
（ａ）約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する、第一の固−液分離装置中で、テレフタル酸／溶媒スラリーから不純物を除去して、酢酸を含むテレフタル酸ケーキを生成せしめ；
（ｂ）約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する、第二の固−液分離装置中で、酢酸を含む前記テレフタル酸ケーキから溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤テレフタル酸ケーキを生成せしめ；
（ｃ）テレフタル酸／ジオール混合領域で、前記水湿潤テレフタル酸ケーキにジオールを約４０℃〜約２９０℃の間の温度で添加して、水の一部を除去して前記テレフタル酸／ジオール混合物を生成せしめる；
ことを含んでなる、前記ジオールがエチレングリコールである、テレフタル酸／ジオール混合物の製造方法。
【請求項３４】
（ａ）約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する、第一の固−液分離装置中で、テレフタル酸／溶媒スラリーから不純物を除去して、酢酸を含むテレフタル酸ケーキを生成せしめ；
（ｂ）約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する、第二の固−液分離装置中で、酢酸を含む前記テレフタル酸ケーキから溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤テレフタル酸ケーキを生成せしめ；そして、
（ｃ）テレフタル酸／ジオール混合領域で、前記水湿潤テレフタル酸ケーキにジオールを約４０℃〜約２９０℃の間の温度で添加して、水の一部を除去して前記テレフタル酸／ジオール混合物を生成せしめる
各工程をこの順に実施することを含んでなり、前記ジオールがエチレングリコールである、テレフタル酸／ジオール混合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実質的に乾燥したカルボン酸固体を単離することなく、カルボン酸／溶媒スラリーからカルボン酸／ジオール混合物を得る方法に関する。より詳しくは、本発明は、実質的に乾燥したテレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸／溶媒スラリーから、ポリエステル製造の出発原料として適したテレフタル酸／ジオール混合物を得る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びその他のポリエステルを製造するという目的に従って、出発原料として適したカルボン酸／ジオール混合物を製造する方法を記載した、非常に多くの特許文献が開示されている。一般に、これらの発明は、精製されたテレフタル酸の固体及び液体のエチレングリコールの、特定の混合の機構を述べている。さらに、文献の実質部は、ＰＥＴ及びその他のポリエステルの製造での使用に適した、粉末形体での精製テレフタル酸の製造に関するものである。
【０００３】
本発明の目的は、ポリエステル製造の出発原料として適したカルボン酸／ジオール混合物を、実質的に乾燥したカルボン酸固体を単離することなく、カルボン酸／溶媒スラリーから得る方法を記載することである。より詳しくは、本発明の目的は、ポリエステル製造の出発原料として適したテレフタル酸／ジオール混合物を、実質的に乾燥したテレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸／溶媒スラリーを得る方法を記載することにある。
【０００４】
通常、精製テレフタル酸固体は、粗テレフタル酸が製造される多段法で製造される。この粗テレフタル酸は、工業用ＰＥＴの出発原料として直接使用するための十分な品質を有していない。その代わりとして粗テレフタル酸は、通常、精製テレフタル酸固体に精製される。
【０００５】
ｐ−キシレンの液層酸化により粗テレフタル酸が製造される。粗テレフタル酸は、水に溶解し、そして水素化して、4−カルボキシベンズアルデヒドをより水溶性の誘導体であるｐ−トルエン酸に転化され、そして特徴的に黄色の化合物を無色の誘導体に転化される。最終的な精製テレフタル酸製品中の４−カルボキシベンズアルデヒド及びｐ−トルエン酸は、いずれも、ＰＥＴの製造におけるテレフタル酸とエチレングリコールとの縮合反応の間、それらが連鎖停止剤として作用するので、特に有害である。典型的な精製テレフタル酸には、重量基準で、１００万当り２５部（２５ｐｐｍ）より少ない４−カルボキシベンズアルデヒド及び１５０ｐｐｍより少ないｐ−トルエン酸しか含まれていない。
【０００６】
工業用のＰＥＴ製造のための出発原料として適したテレフタル酸について、その他多くの、水素化を使用しない方法が開発されてきた。典型的には、これらの方法には、酢酸溶媒中でのｐ−キシレンの触媒酸化と、それに続く酢酸溶媒からのテレフタル酸の濾過及び乾燥が含まれる。
【０００７】
ＰＥＴ製造に許容できるテレフタル酸／ジオール混合物をテレフタル酸／溶媒スラリーから製造することは、テレフタル酸と水との混合物からとは実質的に異なる問題を提起する。
【０００８】
典型的には、酢酸溶媒中でのｐ−キシレンの触媒酸化により製造されたＴＰＡは、残留触媒（例えばコバルト、マンガン及び臭素など）を含むテレフタル酸／溶媒スラリーを生成する。テレフタル酸／溶媒スラリーから実質的に乾燥したＴＰＡを製造する一般的な方法では、テレフタル酸／溶媒スラリーは濾過して、ＴＰＡ固体から実質量の酢酸液体を分離する。残留触媒は、通常、触媒を含まない酢酸、水又はその他の溶媒で湿潤ケーキを洗浄する（濯ぐ）ことにより、テレフタル酸／溶媒スラリーから分離する。ＴＰＡ固体は乾燥により単離する。
【０００９】
本発明において、現在採用されている方法より少ない工程の新規な方法が見出された。本発明の主な有用性は、テレフタル酸粉末の単離に伴う資本及び操業経費の削減である。酢酸溶媒中でのｐ−キシレンの触媒酸化によりテレフタル酸を製造することに対する一般的なアプローチでは、テレフタル酸／溶媒スラリーを濾過し、洗浄し、次いで乾燥して、ＰＥＴ製造のための出発原料として適したテレフタル酸粉末を製造する。
【００１０】
本発明の１つの態様において、テレフタル酸／溶媒スラリーは濾過して、溶媒を含むテレフタル酸ケーキ及びＴＰＡ溶媒母液の流れを生成せしめる。溶媒を含むテレフタル酸ケーキは、次いで水で洗浄し（濯ぎ）残留金属触媒物質を回収して、水湿潤テレフタル酸ケーキ及びＴＰＡ溶媒／水副生液を製造させる。水湿潤テレフタル酸ケーキは、次いでジオールと組合せて、工業的ＰＥＴ工程における出発原料として適したテレフタル酸／ジオール混合物を製造する。テレフタル酸固体を単離するための慣用の工程を、迂回することによって、テレフタル酸粉末を製造するための装置が要らなくなる。
【００１１】
本発明の、別の驚くべき、そして矛盾しているように見える側面は、酢酸及びエチレングリコール溶媒に水を加えることの利益である。通常、テレフタル酸を製造する慣用的方法においては、酸化工程で生成する水を除くことが必要となる。典型的には、酸化の溶媒として酢酸を使用することは、酢酸と水を分離する、更なる処理工程が必要となる。酢酸と水の混合物を作るということは、テレフタル酸を酢酸溶媒から乾燥することによりその工程を回避できるときには、矛盾しているように見える。
【００１２】
さらに、ＴＰＡとエチレングリコールとのエステル化によりＰＥＴを製造する方法において、水は反応副生物として発生する。通常、エステル化工程で生成した水は、エチレングリコールと水を分離する追加の処理工程により除去することが必要である。エチレングリコールと水の混合物を作ることは、ＴＰＡに同伴した水を導入しないようにすることにより、その工程を回避できるときには、矛盾しているように見える。
【００１３】
しかしながら、本発明の１つの利点は、エチレングリコール／水及び酢酸／水の分離装置が、通常、慣用のＴＰＡ及びＰＥＴ製造工程のために存在しているという前提に基づくことである。本発明において、ＴＰＡの乾燥を排除することに伴う節約は、エチレングリコールと水の分離能力における利益の増加（incremental increase）、酢酸と水の分離能力における利益の増加よりも大きな利益である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、実質的に乾燥したカルボン酸固体を単離することなく、カルボン酸／溶媒スラリーからカルボン酸／ジオール混合物を得る方法に関する。より詳しくは、本発明は、工業的なＰＥＴ製造のための供給原料として適した、テレフタル酸／エチレングリコール混合物の製造方法に関する。この方法は、現在採用されている方法より少ない工程しか有しておらず、より少ない資本経費で建設することができる。詳しくは、本発明には水とエチレングリコールとの直接置換が組み込まれている。置換工程の組み込みによって、精製テレフタル酸固体を単離する必要がなくなり、それにより、工業的な精製テレフタル酸工程で見られる、結晶化、固−液分離及び固体取扱装置の必要性がなくなる。
【００１５】
本発明の目的は、実質的に乾燥カルボン酸固体を単離することなく、カルボン酸／溶媒スラリーからカルボン酸／ジオール混合物を製造する方法を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、実質的に乾燥テレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸／溶媒スラリーからテレフタル酸／ジオール混合物を製造する方法を提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、実質的に乾燥テレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸／溶媒スラリーからテレフタル酸／エチレングリコール混合物を製造する方法を提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、カルボン酸／ジオール混合領域の使用により、水湿潤テレフタル酸ケーキから水を除去することにより、実質的に乾燥テレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸／エチレングリコール混合物を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一番目の態様において、カルボン酸／ジオール混合領域でジオールを水湿潤カルボン酸ケーキに添加し、水の一部を除去してカルボン酸／ジオール混合物を生成させることを含んでなるカルボン酸／ジオール混合物の製造方法が提供される。
【００２０】
本発明の別の態様において、カルボン酸／ジオール混合物の製造方法が提供されるが、この方法には、次の諸工程が含まれる。
（ａ）第一の固−液分離装置中で、カルボン酸／溶媒スラリーから不純物を除去して、酢酸を含むカルボン酸ケーキ及び溶媒母液の流れを生成させること。
【００２１】
（ｂ）第二の固−液分離装置中で、酢酸を含むそのカルボン酸ケーキから溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤カルボン酸ケーキ及び溶媒／水副生液を生成させること。
【００２２】
（ｃ）カルボン酸／ジオール混合領域で、その水湿潤カルボン酸ケーキにジオールを添加し、水の一部を除去してカルボン酸／ジオール混合物を生成させること。
【００２３】
本発明の別の態様において、カルボン酸／ジオール混合物の製造方法が提供されるが、この方法には、次の諸工程が含まれる。
（ａ）固−液分離領域で、カルボン酸／溶媒スラリーから溶媒を除去して、カルボン酸／溶媒スラリー中の溶媒の実質的部分を水で置換して、水湿潤カルボン酸ケーキを生成させること。
【００２４】
（ｂ）カルボン酸／ジオール混合領域で、その水湿潤カルボン酸ケーキにジオールを添加し、水の一部を除去してカルボン酸／ジオール混合物を生成させること。
【００２５】
本発明の別の態様において、テレフタル酸／ジオール混合物の製造方法が提供されるが、この方法は、テレフタル酸／ジオール混合領域でジオールを水湿潤テレフタル酸ケーキに添加し、水の一部を除去してテレフタル酸／ジオール混合物を生成させることを含む。
【００２６】
本発明の別の態様において、テレフタル酸／ジオール混合物の製造方法が提供されるが、この方法には、次の諸工程が含まれる。
（ａ）第一の固−液分離装置中で、テレフタル酸／溶媒スラリーから不純物を除去して、酢酸を含むテレフタル酸ケーキを生成させること。
【００２７】
（ｂ）第二の固−液分離装置中で、酢酸を含むテレフタル酸ケーキから溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤テレフタル酸ケーキを生成させること。
【００２８】
（ｃ）テレフタル酸／ジオール混合領域で、水湿潤テレフタル酸ケーキにジオールを添加し、水の一部を除去してテレフタル酸／ジオール混合物を生成させること。
【００２９】
本発明の別の態様において、テレフタル酸／ジオール混合物の製造方法が提供されるが、この方法には、次の諸工程が含まれる。
（ａ）固−液分離領域で、テレフタル酸／溶媒スラリーから溶媒を除去すること（ここで、テレフタル酸／溶媒スラリー中の溶媒の実質的部分を水で置換して、水湿潤テレフタル酸ケーキが生成する）。
【００３０】
（ｂ）テレフタル酸／ジオール混合領域で、その水湿潤テレフタル酸ケーキにジオールを添加し、水の一部を除去してテレフタル酸／ジオール混合物を生成させること。
【００３１】
本発明の別の態様において、実質的に乾燥したカルボン酸固体を単離することなく、カルボン酸／溶媒スラリーからカルボン酸／ジオール混合物を製造する方法が提供される。
【００３２】
本発明の別の態様において、実質的に乾燥したテレフタル酸固体を単離することなく、テレフタル酸／溶媒スラリーからテレフタル酸／ジオール混合物を製造する方法が提供される。
【００３３】
本発明の別の態様において、テレフタル酸／ジオール混合物の製造方法が提供されるが、この方法には、次の諸工程が含まれる。
（ａ）第一の固−液分離装置中で、テレフタル酸／溶媒スラリーから不純物を除去して、酢酸を含むテレフタル酸ケーキを生成させる（ここで第一の固−液分離装置は約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する）。
【００３４】
（ｂ）第二の固−液分離装置中で、酢酸を含むそのテレフタル酸ケーキから溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤テレフタル酸ケーキ及び溶媒／水副生液を生成させる（ここで第二の固−液分離装置は約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する）。
【００３５】
（ｃ）テレフタル酸／ジオール混合領域で、水湿潤テレフタル酸ケーキにジオールを添加し、水の一部を除去して、テレフタル酸／ジオール混合物を生成させる（ここでジオールの添加は約４０℃〜約２９０℃の間の温度で行なう）。（ここでジオールはエチレングリコールである。）
【００３６】
本発明の別の態様において、テレフタル酸／ジオール混合物の製造方法が提供されるが、この方法は、次の順序の諸工程を含む。
（ａ）第一の固−液分離装置中で、テレフタル酸／溶媒スラリーから不純物を除去して、酢酸を含むテレフタル酸ケーキを生成させる（ここで第一の固−液分離装置は約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する）。
【００３７】
（ｂ）第二の固−液分離装置中で、酢酸を含むテレフタル酸ケーキから溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤テレフタル酸ケーキ及び溶媒／水副生液を生成させる（ここで第二の固−液分離装置は約４０℃〜約１５５℃の間の温度で運転する）。
【００３８】
（ｃ）テレフタル酸／ジオール混合領域で、その水湿潤テレフタル酸ケーキにジオールを添加し、水の一部を除去してテレフタル酸／ジオール混合物を生成させる（ここでジオールの添加を約４０℃〜約２９０℃の間の温度で行われる）。（ここで、ジオールはエチレングリコールである）。
【００３９】
これらの目的及びその他の目的は、本明細書の開示に接した後に、当業者により明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１に示す本発明の第一の態様において、カルボン酸／ジオール混合物１０８の製造方法が提供されるが、この方法は、カルボン酸／ジオール混合領域１３０でジオール１０７を水湿潤カルボン酸ケーキ１０６に添加し、水の一部を除去してカルボン酸／ジオール混合物１０８を生成させることを含む。
【００４１】
カルボン酸／ジオール混合領域１３０、ジオール１０７、カルボン酸／ジオール混合物１０８及び水湿潤カルボン酸ケーキ１０６は、次の第二の態様において記載する。
【００４２】
図１に示す本発明の第二の態様において、カルボン酸／ジオール混合物１０８の製造方法が提供される。この方法は、次の諸工程を含む。
【００４３】
工程（１）は、第一の固−液分離装置１１０中で、カルボン酸／溶媒スラリー１０１から不純物を除去して、溶媒を含むカルボン酸ケーキ１０３及び溶媒母液の流れ１０２を生成させることを含む。導管１０１は、カルボン酸、不純物及び溶媒を含むカルボン酸／溶媒スラリーを含んでいる。不純物には、残留触媒（代表的には、これらに限定するものではないが、コバルト、マンガン又は臭素）が含まれる。適当な溶媒は、これらに限定するものではないが、脂肪族モノカルボン酸（好ましくは炭素原子２〜６を含む）又は安息香酸及びそれらの混合物並びにそれらの化合物と水との混合物を含む。好ましくは、溶媒は主として酢酸及び／又は若干の水からなるのがよい。水に対する酢酸の比率は、質量で酢酸：水５０：５０〜９９：１の範囲とすることができ、より好ましくは８５：１５〜９５：５の範囲、最も好ましくは９０：１０〜９５：５の範囲とすることができる。適当なカルボン酸は、これらに限定するものではないが、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸及びこれらの混合物を含む。
【００４４】
カルボン酸／溶媒スラリー１０１は、カルボン酸１０〜４０重量％の範囲である。好ましくは、カルボン酸／溶媒スラリー１０１は、カルボン酸２５〜３５重量％の範囲である。最も好ましくは、カルボン酸／溶媒スラリー１０１は、カルボン酸３０〜３５重量％の範囲である。導管１０１中のカルボン酸／溶媒スラリーは、次いで第一の固−液分離装置１１０に導入し、そこで溶媒母液の流れの実質的な部分を導管１０２中に回収する。溶媒母液の流れ１０２は溶媒の実質的な部分を含む。
【００４５】
第一の固−液分離装置１１０は、効率的に固体と液体を分離することができる任意の装置を含む。第一の固−液分離装置１１０は、典型的には、これらに限定するものではないが、次のタイプの装置を含む。遠心分離機、サイクロン、回転ドラム濾過器、ベルト濾過器、圧搾濾過器等。第一の固−液分離装置１１０は、約４０℃〜１５５℃の範囲の温度内で操作することができる。好ましくは、第一の固−液分離装置１１０は、約８０℃〜１５０℃の範囲の温度内で操作することができる。最も好ましくは、第一の固−液分離装置１１０は、約９０℃〜１５０℃の範囲の温度内で操作することができる。溶媒を含むカルボン酸ケーキ１０３が製造されるが、溶媒を含むカルボン酸ケーキ１０３の水分の組成は、水分０．５〜３０重量％の範囲、好ましくは水分１〜２０重量％の範囲、最も好ましくは水分１〜５重量％の範囲である。必要に応じて、残留溶媒は気体置換工程により除去することができ、洗浄により溶媒の混入を最少にすることができる。
【００４６】
工程（２）は、第二の固−液分離装置１２０中で、溶媒を含むカルボン酸ケーキ１０３から溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤カルボン酸ケーキ１０６及び溶媒／水副生液１０５を生成させることを含む。
【００４７】
溶媒を含むカルボン酸ケーキ１０３は、次いで、第二の固−液分離装置１２０中で、水又は残留量の溶媒を含む実質的な水による洗浄又は「濯ぎ」を受け、そこで初めの溶媒の実質的な部分が水で置換されて、水湿潤カルボン酸ケーキ１０６が形成される。水湿潤カルボン酸ケーキ１０６は、好ましくは湿分約０．５〜３０％の範囲、より好ましくは湿分１〜２０％の範囲、そして特に好ましくは湿分１〜５％の範囲にある。水湿潤カルボン酸ケーキ１０６の残留湿分は、質量基準で約２％より少ない量の溶媒とすべきである。さらに、水湿潤カルボン酸ケーキは、代表的にはｐ−キシレンの酸化における触媒として使用され、導管１０１中のスラリー混合物中にあり、水湿潤カルボン酸ケーキ１０６に残留しているはずの任意の金属（例えばコバルト、マンガン等）も１％より少ない量とすべきである。
【００４８】
洗浄水は第二の固−液分離装置１２０に導管１０４を介して導入される。洗浄水は連続的であるべきであり、１０３中での固体との比率で、約０．１：１〜１．５：１の範囲、好ましくは０．１：１〜０．６：１の範囲、最も好ましくは０．２：１〜０．４：１の範囲の質量供給割合を含む。洗浄水の温度及び圧力にはなんの制限もなく、洗浄水としては、蒸発水（vaporized water）、蒸気又は水と蒸気の組合せが含まれる。
【００４９】
第二の固−液分離装置１２０には、代表的には、これらに限定するものではないが、次のタイプの装置を含む。遠心分離機、サイクロン、回転ドラム濾過器、ベルト濾過器、圧搾濾過器等。第二の固−液分離装置１２０は、約４０℃〜１５５℃の範囲の温度内で操作することができる。好ましくは、第二の固−液分離装置１２０は、約８０℃〜１５０℃の範囲の温度内で操作することができる。最も好ましくは、第二の固−液分離装置１２０は、約９０℃〜１５０℃の範囲の温度内で操作することができる。
【００５０】
必要に応じて、第二の固−液分離装置からの溶媒／水副生液１０５は、第一の固−液分離装置により製造される溶媒母液の流れ１０２とは区別される。
【００５１】
工程（３）は、カルボン酸／ジオール混合領域１３０で、水湿潤カルボン酸ケーキ１０６にジオール１０７を添加し、その水湿潤カルボン酸ケーキ１０６から水の部分を除去してカルボン酸／ジオール混合物１０８を生成させることを含む。
【００５２】
最後に、実質的に溶媒を含まない水湿潤カルボン酸ケーキ１０６は、カルボン酸／ジオール混合領域１３０でジオール１０７と組合せ、ＰＥＴ製造及びその他のポリエステルに適したカルボン酸／ジオール混合物１０８を装置１３０中で生成させる。導管１０９は水湿潤カルボン酸ケーキ１０６から水部分を除去するために用いられる。装置１３０には、カルボン酸／ジオール混合物１０８を製造するために、水湿潤カルボン酸ケーキ１０６とジオール１０７とを密接に接触させなければならないことを除いて、なんの制限もない。そのような装置の実例には、これらに限定するものではないが、次のものを含む。攪拌槽、静電混合器、スクリューコンベヤー、ＰＥＴエステル化反応器等。（註：固体排出装置は、水湿潤カルボン酸ケーキを装置１３０中に導入するために使用することができる）。装置１３０が稼動する温度範囲にも、なんの特別な限定も存在しない。しかしながら、装置１３０の温度は、ＰＥＴエステル化反応器内に普通に見られる温度である約２８０℃を超えないことが好ましい。
【００５３】
導管１０７中のジオールは、支配的なスラリー化液としての水を置換するようなやり方で導入される。このことは、導管１０７を介してジオールを、水を蒸発させるのに十分な温度で飽和液体として導入することにより達成される。好ましくは、導管１０７中のジオールは飽和蒸気又は加熱蒸気として導入するのがよい。導管１０７中のジオールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ｎ−ブチレングリコール、ｉ−ブチレングリコール、ｎ−プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる。好ましくは、導管１０７中のジオールはエチレングリコールである。図１に示される装置内では、実質的に乾燥したカルボン酸固体は生成しないことに留意されたい。カルボン酸乾燥固体を生成しないことの第一の経済的な利点は、固体取扱装置（例えば搬送装置、サイロ等）を必要としないことである。
【００５４】
図１に示される本発明の第三の態様は、カルボン酸／ジオール混合物１０８の製造方法であり、この方法には次の諸工程が含まれる。
【００５５】
工程（１）は、固−液分離領域１４０で、カルボン酸／溶媒スラリー１０１から溶媒を除去することを含み、そこで、そのカルボン酸／溶媒スラリー１０１中の溶媒の実質的部分を水で置換して、水湿潤カルボン酸ケーキ１０６が生成する。
【００５６】
工程（１）では、本発明の第二の態様における第二の固−液分離装置１２０及び第一の固−液分離装置１１０を組合せることができ、両方の固−液分離の実施が可能な単一の装置を形成する。このことは、図１中に、装置１１０及び１２０を囲む点線の四角形により、固−液分離領域１４０を示すものとして模式的に示されている。固−液分離領域１４０中で、カルボン酸／溶媒スラリー１０１から溶媒を除去して水湿潤カルボン酸ケーキを生成させることは、この技術分野では公知の任意の手段により達成することができる。固−液分離領域１４０は、本発明の第二の態様における第一の固−液分離装置１１０及び第二の固−液分離装置１２０の両方の操作を実施することができる任意の装置からなる。固−液分離領域１４０における装置は、これらに限定するものではないが、典型的には、次のタイプの装置を含むことができる。遠心分離機、サイクロン、濾過器等及びそれらの組合せ。
【００５７】
工程（２）は、カルボン酸／ジオール混合領域１３０で、水湿潤カルボン酸ケーキ１０６にジオール１０７を添加し、水の一部を除去してカルボン酸／ジオール混合物１０８を生成させることを含む。
【００５８】
工程（２）は、本発明の第二の態様における工程（３）と同じである。
【００５９】
図２に示される本発明の第四の態様において、テレフタル酸／ジオール混合物２０８の製造方法が提供されるが、この方法は、テレフタル酸／ジオール混合領域２３０でジオール２０７を水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６に添加し、水の部分を除去してそのテレフタル酸／ジオール混合物２０８を生成させることを含む。
【００６０】
テレフタル酸／ジオール混合領域２３０、ジオール２０７、テレフタル酸／ジオール混合物２０８及び水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６は、次の第五の態様において記載されている。
【００６１】
図２に示される本発明の第五の態様において、テレフタル酸／ジオール混合物２０８の製造方法が提供される。この方法は、次の諸工程を含む。
【００６２】
工程（１）は、第一の固−液分離装置２１０中で、テレフタル酸／溶媒スラリー２０１から不純物を除去して、溶媒を含むテレフタル酸ケーキ２０３及びＴＰＡ溶媒母液の流れ２０２を生成させることを含む。
【００６３】
導管２０１は、テレフタル酸、不純物及び溶媒を含むテレフタル酸／溶媒スラリーを含む。不純物には、残留触媒（典型的には、これらに限定するものではないが、コバルト、マンガン又は臭素）が含まれる。適当な溶媒は、これらに限定するものではないが、脂肪族モノカルボン酸（好ましくは炭素原子２〜６を含む）又は安息香酸及びそれらの混合物並びにそれらの化合物と水との混合物を含む。好ましくは、溶媒は主として酢酸及び／又は若干の水を含むのがよい。水に対する酢酸の比率は、質量で酢酸：水５０：５０〜９９：１の範囲とすることができ、より好ましくは８５：１５〜９５：５の範囲、最も好ましくは９０：１０〜９５：５の範囲とすることができる。テレフタル酸／溶媒スラリー２０１は、テレフタル酸約１０〜４０重量％の範囲である。好ましくはテレフタル酸／溶媒スラリー２０１は、テレフタル酸２５〜３５重量％の範囲である。最も好ましくはテレフタル酸／溶媒スラリー２０１は、テレフタル酸３０〜３５重量％の範囲である。導管２０１中のテレフタル酸／溶媒スラリーは、次いで第一の固−液分離装置２１０に導入し、そこで溶媒母液の流れの実質的な部分が導管２０２中に回収される。溶媒母液の流れ２０２は溶媒の実質的な部分を含む。
【００６４】
第一の固−液分離装置２１０は、効率的に固体と液体を分離することができる任意の装置である。第一の固−液分離装置２１０は、代表的には、これらに限定するものではないが、次のタイプの装置を含むことができる。遠心分離機、サイクロン、回転ドラム濾過器、ベルト濾過器、圧搾濾過器等。第一の固−液分離装置２１０は、約４０℃〜１５５℃の範囲の温度内で操作することができる。好ましくは、第一の固−液分離装置２１０は、約８０℃〜１５０℃の範囲の温度内で操作することができる。最も好ましくは、第一の固−液分離装置２１０は、約９０℃〜１５０℃の範囲の温度内で操作することができる。溶媒を含むテレフタル酸ケーキ２０３が製造されるが、溶媒を含むテレフタル酸ケーキの水分の混合は、水分０．５〜３０重量％の範囲、好ましくは水分１〜１０重量％の範囲、最も好ましくは水分１〜５重量％の範囲である。必要に応じて、残留溶媒は気体置換工程により除去することができ、洗浄により溶媒の混入を最少にすることができる。
【００６５】
工程（２）は、第二の固−液分離装置２２０中で、溶媒を含むそのテレフタル酸ケーキ２０３から溶媒の実質的部分を除去して、水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６及びＴＰＡ溶媒／水副生液２０５を生成させることからなる。
【００６６】
溶媒を含むテレフタル酸ケーキ２０３は、次いで、第二の固−液分離装置２２０中で、水による洗浄又は「濯ぎ」を受け、そこで初めの溶媒の実質的な部分が水で置換されて、水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６が形成される。水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６は、好ましくは水分０．５〜３０％の範囲、より好ましくは水分１〜２０％の範囲、そして特に好ましくは水分１〜５％の範囲にある。水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６の残留湿分は、質量基準で約２％未満の溶媒を含むべきである。さらに、水湿潤テレフタル酸ケーキは、代表的にはｐ−キシレンの酸化における触媒として使用され、導管２０１中のスラリー混合物中にあり、水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６に残留しているはずの任意の金属（例えばコバルト、マンガン等）も１％未満含むべきである。
【００６７】
洗浄水は装置２２０に導管２０４を介して導入する。洗浄水は連続的であるべきであり、２０３中での固体との比率で、約０．１：１〜１．５：１の範囲、好ましくは０．１：１〜０．６：１の範囲、最も好ましくは０．２：１〜０．４：１の範囲の質量供給割合からなる。洗浄水の温度及び圧力にはなんの制限もなく、洗浄水は、蒸発水、蒸気又は水と蒸気の組合せを含む。
【００６８】
第二の固−液分離装置２２０は、これらに限定するものではないが、典型的には、次のタイプの装置を含むことができる。遠心分離機、サイクロン、回転ドラム濾過器、ベルト濾過器、圧搾濾過器等。第二の固−液分離装置２２０は、約４０℃〜１５５℃の範囲の温度内で操作することができる。好ましくは、第二の固−液分離装置２２０は、約８０℃〜１５０℃の範囲の温度内で操作することができる。最も好ましくは、第二の固−液分離装置２２０は、約９０℃〜１５０℃の範囲の温度内で操作することができる。
【００６９】
必要に応じて、第二の固−液分離装置からの溶媒／水副生液２０５は、第一の固−液分離装置により製造される溶媒母液の流れ２０２とは区別される。
【００７０】
工程（３）は、テレフタル酸／ジオール混合領域２３０で、水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６にジオール２０７を添加し、水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６から水の一部を除去してテレフタル酸／ジオール混合物２０８を生成させることを含む。
【００７１】
最後に、実質的に溶媒を含まない水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６はジオール２０７と組合せて、装置２３０中でＰＥＴ製造及びその他のポリエステルに適したテレフタル酸／ジオール混合物が生成する。導管２０９は水湿潤カルボン酸ケーキ２０６から水部分を除去するのに用いる。装置２３０は、テレフタル酸／ジオール混合物２０８を製造するために、水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６とジオール２０７とを密接に接触させなければならないことを除いてなんの制限もない。そのような装置の具体例には、これらに限定するものではないが、次のものが含まれる。攪拌槽、スタティックミキサー（static mixer）、スクリューコンベヤー、ＰＥＴエステル化反応器等。（註：固体排出装置は、水湿潤テレフタル酸ケーキを装置２３０中に導入するために使用することができる）。装置２３０を操作しうる温度範囲にもなんら特別な限定は存在しない。しかしながら、装置２３０の温度は、ＰＥＴエステル化反応器内に普通に見られる温度である約２８０℃を超えないことが好ましい。
【００７２】
導管２０７中のジオールは、支配的なスラリー化液としての水を置換するような方法で導入される。このことは、導管２０７を介してジオールを、水を蒸発させるのに十分な温度で飽和液体として導入することにより達成される。好ましくは、導管２０７中のジオールは飽和蒸気又は加熱蒸気として導入されるのがよい。導管２０７中のジオールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ｎ−ブチレングリコール、ｉ−ブチレングリコール、ｎ−プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール及びこれらの混合物よりなる群から選ばれる。好ましくは、導管２０７中のジオールはエチレングリコールである。
【００７３】
図１に示される装置内では、実質的に乾燥したテレフタル酸固体は生成しないことに留意されたい。テレフタル酸乾燥固体を生成しないことの経済的な利点は、固体取扱装置（例えば搬送装置、サイロ等）を必要としないことである。
【００７４】
図２に示される本発明の第六の態様において、テレフタル酸／ジオール混合物２０８の製造方法が提供される。この方法には、次の諸工程が含まれる。
工程（１）は、固−液分離領域２４０で、テレフタル酸／溶媒スラリー２０１から溶媒を除去する（ここで、テレフタル酸／溶媒スラリー２０１中の溶媒の実質的部分が水で置換されて、水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６が生成する）。
【００７５】
工程（１）では、本発明の第二の態様における第二の固−液分離装置２２０及び第一の固−液分離装置２１０を組合せることができ、両方の固−液分離の実施が可能な単一の装置を形成する。このことは、図２中に、装置２１０及び２２０を囲む点線の四角形により、固−液分離領域２４０を示すものとして模式的に示してある。固−液分離領域２４０中で、カルボン酸／溶媒スラリー２０１から溶媒を除去して水湿潤カルボン酸ケーキを生成させることは、この技術分野では公知の任意の手段により達成されることができる。固−液分離領域２４０は、本発明の第二の態様における第一の固−液分離装置２１０及び第二の固−液分離装置２２０の両方の操作を実施することができる任意の装置を含む。固−液分離領域２４０における装置は、これらに限定するものではないが、典型的には、次のタイプの装置を含むことができる。遠心分離機、サイクロン、濾過器等及びそれらの組合せ。
【００７６】
工程（２）は、テレフタル酸／ジオール混合領域２３０で、水湿潤テレフタル酸ケーキ２０６にジオール２０７を添加し、水の一部を除去してテレフタル酸／ジオール混合物２０８を生成させることを含む。
【００７７】
工程（２）は、第五の態様における工程（３）と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明のカルボン酸／ジオール混合物の製造方法を模式的に示すフローチャートである。
【図２】本発明のテレフタル酸／ジオール混合物の製造方法を模式的に示すフローチャートである。
【図１】
2006519915.tif 000003
【図２】
2006519915.tif 000004
【国際調査報告】
2006519915.tif 000005
2006519915.tif 000006