Способ получения моно- и дикарбоновых ароматических кислот
Патент 301325
Классы МПК
Способ получения моно- и дикарбоновых ароматических кислот
Иллюстрации
Реферат
О П
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 29,XI1.1969 (№ 1392204/23-4) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21 IV.1971, Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 21.VI.1971
МПК С 07с 63/00
С 07с 63/00
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 547.581.2.07:547. .584,07 (088.8) Авторы изобретения
Д. С. Барк, Д. П. Сочинская, М. Н. Дондуковская, В. В. Сучков и В. Н. Кулаков
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт мономеров
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНО- И ДИКАРБОНОВЫХ
АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ
Изобретение относится к способу, получения моно- и дикарбоновых кислот ароматического ряда, являющихся ценными промышленными полупродуктами для производства искусственных волокон, пластических масс и т. д.
Известны способы получения бензой ной кислоты окислением толуола и терефталевой кислоты путем окисления и-ксилола. Окисление алкилзамещенных ароматических соединений чаще всего проводят в растворителе кислородсодержащим газом в присутствии солей тяжелых металлов переменной валентности.
Известны также способы получения терефталевой кислоты в растворе уксусной кислоты путем окисления и-ксилола кислородсодержащим газом при температуре 100 — 200 С и давлении 3 — 4 агм. В качестве катализатора применяют соли тяжелых металлов переменной валентности, преимущественно кобальта, и бромистые соединения указанных металлов. Получают терефталевую кислоту с выходом 82 — 98%.
Кроме уксусной кислоты в качестве растворителя используют пропионовую, бензойную и другие кислоты. Реакцию проводят примерно в тех же условиях. Для ускорения процесса вводится хлор-ион в виде хлористого натрия, кобальта, солей других металлов и соляной кислоты в количестве, не превышающем 5% от веса органической кислоты.
Выход терефталевой кислоты выше 75",о. Недостаток таких способов получения терефталевой кислоты состоит в том, что процесс проводят в агрессивных средах, что предьявляет очень высокие требования к коррозионной стойкости аппаратуры. Реакционный узел выполняют из титана или специальных сплавов, или покрывают изнутри стеклом, ке10 рамикой, титаном, гафнием, цинком или серебром.
Кроме того, использование уксусной кислоты в качестве растворителя удорожает процесс, а также не позволяет полностью за15 гружать реакционные аппараты.
Целью предлагаемого способа является исключение дорогостоящего коррозионноактивного растворителя и связанных с ним недостатков.
Отличительной особенностью предлагаемого способа является получение моно- и дикарбоновых кислот путем проведения одновременного окисления смеси толуола и кси25 долов в соотношении от 1: 4 до 9: 1, преимущественно при соотношении 1: 1. Процесс окисления ведут кислородсодержащим газом при температуре 150 — 275 С и давлении 5—
50 атя в присутствии 0,1 — 1,0оо соли тяжелого
30 металла переменной валентности в качестве катализатора и 0,05 — 1,0% .галогенида тяжелого металла переменной валентности.
Достоинством процесса является отсутствие растворителя (уксусной кислоты), что значительно уменьшает коррозию аппаратуры, способствует получению целевого продукта большей степени чистоты. Одновременное получение полезных продуктов — бензойной и фталевых кислот с выходом 80 — 98,5% и нужной степенью превращения дает готовое сырье для получения терефталевой кислоты методом диспропорционирования.
Окисление ксилола в этих же условиях без толуола или растворителя проходит, в основном, до толуиловых кислот, и в реакционной массе удается обнаружить лишь следы терефталевой кислоты.
Таким образом, предлагаемый способ опирается на сопряженное окисление двух органических продуктов, при котором легкоокисляющийся толуол способствует окислению трудноокисляющейся толуиловой кислоты.
Пример 1. В колонный аппарат барботажного типа, изготовленный из нержавеющей стали, загружают 765 г толуола и и-ксилола (1: 1), стеарат кобальта 0,57 вес. % и бромид кобальта 0,57 вес. %. Окисление ведут кислородом воздуха при температуре
200 С, давлении 30 атм, при скорости подачи воздуха 480 — 600 нл час. Время .реакции
6 час.
После окончания опыта получают 1089,2 г реакционной массы:состава, толуол и и-ксилол 7,6 вода 18,4 терефталевая кислота 30,5 и-толуиловая кислота 8,3 бензойная кислота 33,6 прочие промежуточные и,побочные продукты 1,6
-no соответствует выходу терефталевой кислоты 82,2% от теоретического количества, бензойной кислоты 80,0% .
013)5 су
Пример 2. В тот же аппарат загружают
845,8 г толуола и ксилольной фракции (смесь содержит, %): 15 п-ксилола, 45,8 м-ксилола, 27,98 о-ксилола, 9,48 этилбензола, 1,74 примеси), стеарат кобальта 0,57% и бромид кобальта 0,57% (в соотношении 1; 1). Окисление ведут кислородом воздуха при температуре 200 С и давлении 30 ат,и. Расход воздуха 450 †6 нл/час, время реакции 5 час.
1О массы сочто соответствует выходу терефталевой кис25 лоты 80,89% от теоретич-I|coro, бензойной кислоты 93,2% от теоретического количества.
Предмет изобретения
Зо 1. Способ получения моно- и дикарбоновых ароматических кислот путем окисления алкнлбензолов кислородсодержащими газами при повышенной температуре и давлении в присутствии катализатора окисления, отли35 чающийся тем, что, с целью упрощения процесса, окислению подвергают смесь толуола и ксилолов при соотношении 1 — 9: 4 — 1.
2, Способ по п. 1, отличсиощийся тем, что окислению подвергают смесь толуола и кси4о лолов при соотношении 1:1.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем., что процесс ведут при температуре 150—
275 С.
Получают 1176,7 г реакционной става, %: тол уол этилбензол и-ксилол л -ксилол о-ксилол бензойная кислота толуиловые кислоты фталевые кислоты вода прочие примеси
9,13
0,34
0,68
5,55
2,12
33,34
3,69
25,34
15,58
4,23, Составитель Т. Лавриненко
Редактор Л. Г. Герасимова Техред Л. Л. Евдонов Корректор Л. Б. Бадылама
Заказ 154бф Изд. № 558 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2