Способ получения терефталевой кислоты

Способ получения терефталевой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

{>739О62

"5 3

1 (5ЦМ, кл. у» *,: ;,я — „;-,з.;» 1б037 0 : 5o j j 77/ )3 04

С 07 С б3/26

C 07 С 51/33

1 ) Г{p — èт;--(53) УДК 547.584, . 07 (088. 8! (72) Авторы изобрете, (71) Заявит

-"=О-.,-:.;Ог=.=.--";: е:!ьс †:!:!» ; проектный институт с o. i:

КОМУ С:

П01! "»Е-:.i:,Я::::ЗЕ: т=. :-=О! - - — -- ° с —:= . -»О ме» а»-- - !-".> волокн: —, Ц з т с=-- т -1

Поi,,!ар.;-! !-i= .:- ..",;;...-,-, .; --, .Ос-

О,- .. цвет .- »Ос —,="3 - {pi гo.днB. вл = венной .-;ол -!.:ер!-:.з -.«ии. анной средстспОООб . О:. » !ения

Извест теpеФтале н е 1-! о с р е дс жидкофазн

ИСПОЛЬЗОВ в{его 0 .„.0 5 кобальта оа "-...e на "-..-. "- "воо -..—

Соумали . !и .е!:Ямы

Ре! "" 6ли » (1

+ъ „

-ф

; »Ь,-:, 1 !

=р,- . {!; !

»

Государственный >:о..!ят!»т )

СССР

30 38ДВМ к » бй i H,". !

- :.я. анзуров, М.А. Бояркин, А, ." ;=я сва, A.А. Петров, я ..:,Г, 8альков. =-.:::, з марганца От веса

=- 6,.0 вес.ч. брома на .с = ††-=. Содерхание примесей ! е составляет — =.-.: г о при мес ей в ТФК

-.::.,""-,Bьвается на полис -,»О „op очистки тере4>та—; —, „- имесей восстанов —,=::: с ..: ..-: присутствии палла— к =: алпз =тора основной при.: .— -. "::.зальдегида (3) или . оокисления продуктОв — — Ок. "-.ен=iB (альдегидов, — — ГС.=;, .ЛОВ:!и КИСЛОТ) ОКИСЛИ.—:а!!""- ::cp, перманганатом ка-! —. з =--.;.. с:- »":.. и соединениями (4 j . ... -.-;с .*,. зi! -.ccKiiõ способов очист. сп О1-.:= з-.»нт процесс растворе .=Ое. v уксусной кислоте или ьа т -io ëiiòoë ëõ (5 ! :.=. =б;лее бл:*зк{зм по технической —.:Ос-....:. — аемым резуль татам

;:Олу {ения терефталес»ь-, =::i:.àêorтным окислением ср.:е уксусной кислоты . -"---Ос--.ер.:.;:-: »{и газом в присутст-=::- !. р »О:,- . иона брома при 180220 C и давлении 3,5-17,6 ати в при. сутствии катализатора, содержащего соли кобальта, марганца и добавок соединений металлов, выбранных из группы (никель, медь, цинк, алово или железа), Суммарная концентрация кобальта и марганца 0,05-0,10 нес ° Ъ, концентрация никеля в реакционной смеси превышает 0,01Ъ, при этом соотношение Со:Мп = 0,8; Yin: Ni = 0„15

1,0. Цнетность полученной терефталевой кислоты составляет 0,39-0,06 (6).

Недостаткам способа является недостаточно высокое для использования непосредстненна н полимериэации, качества целевой кислоты, чта принадит к необходимости дополнительной стадии очистки ТФК.

Пель изобретения — упрощение процесса и улучшение качестна U,åëåâñгo продукта.

Поставленная цель достигается тем, чта для получения терефталевай кислоты жидкофаэным окислением и-ксилола н среде уксусной кислоты, кислородсодержащим газам в присутствии инициатора иона брома при температуре на первой ступени 210-230 С и давлении 24-27 ати в присутствии катализатора, содержащего кобальт, марганец и никель, с суммарной концентрацией кобальта и марганца 0,045-0,15 аас.Ъ на исходную реакционную смесь, при весовой концентрации никеля 0„00050,005% и при соотношении Ып".Ы1

"...0-100, Послс полного превращения и-".c ",ëîëà реакционную смесь переводят на -:торую ступень, где при 160-210оС и,-,авлении 5 — 10 ати н жидкой среде ее обрабатывают парогазовой ".Måñью, с-..:держащей nàðû воды, уксусной кислоты и кислорода н следующих количествах, "-o: ук-усная кислота 40-70, нада 10-?О, азата 15-50, кислорода. 0,1—

5 °

Далее реакцианную смесь охлаждают

::róïåí÷àòo и ныделяют терефталевую кислоту известными приемами. Полученная терефталевая кислота имеет цнетнасть (Ъ О, 00 7-0, 01 (приводи тс я н виде оптической плотности) и в качестве примесей п-карбаксибенэальдегид О, 012-0 „026 Ъ и менее С, 005Ъ п-т -:> иуилавой кислоты.

Предложенный способ окисления п-ксилала в .чистую терефталевую кислоту отличается ат известных исключительно высокой селективностью, а, следовательно, и чистотой получаемой терефталевой кислоты.

Для получения волокна терефталевая кислота должна быть очищена по крайней мере до 9Я,9Ъ па содержанию основного нещества.

Очистка до столь высокой чистоты очень сложна и требует высоких затрат, составляющих 30-35Ъ от стоимости продукта.

Полученная терефталевая кислота имеет цветность 0 0,007-0,01 (принадится в виде оптической плотности) и н качестве примесей п-карбок сибенз альдеги ц О, 012-0, 026 Ъ и менее О, 005Ъ и-толуиловой кислоты. Такое количество примесей монакарбононых кислот в терефталевой кислоте допустимо и она может быть использована без дополнит ель ной очистки для переработки н волокно (в действующих

ТУ примеси могут составлять для бензайной кислоты О, 005Ъ, для и-карбоксибенэальдегида (п-КБА) О, 004Ъ и п--.îëóèëîaîé кислоты (n-TK) О, 025Ъ (суммарное количестно 0,034Ъ) .

Данный способ позволяет получить

ТФК весьма высокой чистоты 99, 97

99,98Ъ в одну стадию, исключив тем самым сложную и дарогсстоющую очист1 )

2Î Подача парогазовой смеси на вторую ступснь н укаэанных количестнах и составах обеспечивает необходимый температурный режим массаобмена и реакцио ных превращений. Обработка парами воды и содержащийся н реакционной массе никель снижают скорость нежелательных побочных процессов деструктивного окисления растворителя и реакционных продуктов.

Содержащийся в rарах кислород способствует более полному окислению

3() промежуточных,; побочных продуктов реакции (п-ХБ7 ., п-ТК, ак рашенные продукты), находящихся в растворе и переходящих в раствор иэ кристаллической фазы вследствие массоабмена при нагрев е охлажден ии реакционной массы (части |нае испарение более нагретого растворителя при дросселиронании и возврат охлажденного раствори4() теля иэ кснденсата/а) и улучшает качества ТФК.

Пример 1 . .В титановый реактор,. снабженный перемешивающим устройством емкостью 2, 8 м непрерывно

f подают исходную смесь в количестве

?,1 м- /ч, включающую 315 кг п-ксилола„ 1728,4 кг уксуcíoé кислоты, 52,5 кг воды, 3,68 кг ацетата кабаль..а (тетрагидрат), 2,22 кг ацетата марганца (тетрагидрат), 0,084 кг ацета5О та никеля (тетрагидрат) и 3, 4 кг брамида натрия. Туда же подают

1 12 0 м /ч воздуха, обес печив ающего избыток па кислороду 1,8Ъ, температуру реакции поддержинают в пределах

210-230аС и давлении 24-27 атм. После полного превращения п-ксилола реакционную массу из первого реактора непрерывно гадают an второй, где при

160-210 С и давлении 5-10 ати обрабаЩ тывают 160 нмэ/ч парогазовой смесью, содержащей 1,5Ъ кислорода, 20,0Ъ азота, 14,5Ъ воды, 64Ъ уксусной кислоты.

Далее реакционную массу ступенчато охлаждают: 180-170 С, 160-140 С, о О

65 110-100 C центрифугируют, осадок по739062 следовательно обрабатывают уксусной кислотой, водой и направляют на сушку. Полученная терефталевая кислота содержиТ примеси п-карбоксибенэальдегид 0,016%, и-толуиловая кислота

0,005%, бензойная кислота .следы, :цветность 0 в 0,007 (представлена в виде оптической плотности) .

Последующие примеры проведены аналогично примеру 1 и результаты представлены в таблице.

Проведение процесса указанным способом позволяет сократить стадию очистки терефталевой кислоты и получить кислдту, пригодную для изготовления волокна.

0, > ((! >с!. †.1 !

1 ( (,!

- Х( (I Г>

Xl ««с> (СР! (.> (! (С1 (:

Щ.! ((1 !.

Я.

0 A (((>

„*>> (!

% О ((и о

0 г, !

".! !

0!

СР (("-! ! г(!

I.! сэ::> сР

С>1

РЧ

3! i i (ЯC@(00

Х и A: 0. 0 с

Э Gl «»(0 Ь g (с (> 0

0(«> b I. (!

X E- 00

0. (>1

0 О 0 ((I C

v„J.: г«» И i.:

Д С.3 к tl: ( («. 0 r «iК «-! (>(3, g!

; > г";.

F: ! (0

Я

Я й5

;>> Q (.> (i 0«

0 (— Т Q

0 i» 0

:— (:l с>

0 !

L «.Р

0 с

0 0 >

;г Р!

0 - 0 г» (i 0 ! (, (>!

«> V

0 Х

739062 10

Формула изобретения!

Составитель Е, Уткина

Редактор Н. Шильникова Техред Л.Теслюк Корректор М. Коста

Заказ 3002/3

Тираж 495 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент ., r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения терефталевой кислоты путем жидкофазного окисления и-ксилола в среде уксусной кислоты кислородсодержащим газом в присутствии катализатора, содержащего кобальт, марганец и никель, а также инициатора иона брома при повышенной температуре и давлении, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что с целью упрощения процесса и улучшения качества целевого продукта, окисление ведут в 2 ступени на первой ступени — при 210-230 С и давлении 24-27 ати в присутствии катализатора, с суммарной концентрацией кобальта и марганца 0,045-0,154 на исходную реакционную смесь, при весовой концентрации никеля 0,0005—

0,005а и при соотношении Мп .Nl — 3,0100 до полного превращения п-ксилола с последующей обработкой реакционной 20 массы, на второй ступени — при 1602l0oC и давлении 5-10 ати парогазовой смесью, содержащей,Ф: 40-70 уксусной кислоты, 10-20 воды, 15-50 азота, 0,1-1,5 кислорода с последующим ступенчатым охлаждением и выделением целевого продукта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР 9 257374, кл. С 07 С 63/26, 1967.

2. Патент СССР М 499799, кл. С 07 С 63/26, 1971.

3. Патент Франции 9 1480013, кл. С 07 С, 1971.

4. Авторское свидетельство СССР

У 313829, кл. 63/26, 1969.

5. Патент США 9 3.708.532, кл. 260-525, 1973.

6. Патент Великобритании

М 851562, кл. С 2 (3), 1960.