Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.13, No.5, 438-442, August, 2002
테레프탈산 내의 잔존 초산의 분석 및 제거
Analysis and Removal of Residual Acetic Acid in Terephthalic Acid
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초록
p-xylene의 산화로 얻어지는 TPA (terephthalic acid) 내에 잔존하는 초산의 분석을 위해 계속된 중화 및 증발을 통해 초산을 농축한 후 GC로 분석하였으며 수십 ppm 이하의 농도까지 정확히 분석할 수 있었다. TPA의 독특한 물성으로 인해 지금까지 이러한 초산의 분석은 매우 어려운 것으로 알려져 있었다. 잔존 초산의 농도가 매우 낮아지면 중순도 TPA (상업적으로 MTA 혹은 QTA라고 함)의 경쟁력은 매우 높아질 수 있으므로 잔존 초산을 제거할 수 있는 방법을 찾고자 건조 및 세척을 수행하였으나 건조로는 대략 400 ppm 이하의 농도를 얻기가 어려웠으며 세척으로도 TPA의 용해가 충분하지 못하면 초산 제거에는 한계가 있었다. TPA의 1/2 정도가 용해되는 온도에서 약 30 min 유지하면 초산은 30 ppm 이하로 감소될 수 있었다. 중순도 TPA 내에 잔존하는 초산은 대략 1/2 정도는 쉽게 제거 가능한 상태이나 나머지 약 400 ppm은 TPA 구조 내에 존재하여 TPA의 용해를 통해서만 제거될 수 있는 것으로 보였다. TPA가 완전히 녹는 조건에서 수소화 반응 후 재결정화로 생산되는 고순도 TPA (상업적으로 PTA라고 함)에도 약 50 ppm의 초산을 함유하고 있는 것으로 보였으나 보다 상세한 검증 실험이 필요하다.
The residual acetic acid in TPA (terephthalic acid) produced by oxidation of p-xylene was analyzed with a method composed of successive neutralizations and enrichment, and the acetic acid with concentration of below 100 ppm could be determined precisely. The analysis of acetic acid in TPA has been regarded to be very hard due to specific physical properties of TPA. The removal of the acetic acid has been tried with drying or washing with water because the competitiveness of medium purity TPA (MTA or QTA in commercial term) can be increased very much if the residual acetic acid can be removed up to the level of concentration of high purity TPA (PTA in commercial term). It was confirmed that the concentration of acetic acid in medium purity TPA could not be reduced below about 400 ppm with drying at high temperature or washing with water. However, the concentration could be about 30 ppm if the medium purity TPA was maintained for 30 min when about 50% of TPA were dissolved in water. It seems that about half of acetic acid can be removed only after the dissolution of TPA even though half of acetic acid can be removed quite easily. The PTA, produced with hydrogenation in water, also seems to contain about 50 ppm of acetic acid, however, this should be confirmed with more detailed experiment.
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