Способ очистки терефталевой кислоты

Способ очистки терефталевой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцнапистнчесиик

Респубпни (iii929627 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.08. 80 (21) 2965154/23-04 с присоединением заявки 1 и (5l)M. Кл.

С 07 С 63/26

С 07 С 51/42

Ркударетеекаый кеметет

CCCP ае демам кзебретенкк и еткрыткй (23) Приоритет

Опубликовано 23.05 ° 82. Бюллетень,% 19

Дата опубликования описания 23.05.82., (53) УД К 547,58 4 °

-.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Д. Соколов, В.А.Якоби, Н.Д. Гавриленк и С.А.Турчинский

1 ч

Могилевское производственное объединение "Химволокно" им. В.И.Ленина (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к органическому синтезу, конкретно.к способу очистки терефталевой кислоты, являнщейся важным мономером в производстве полимерных материалов.

Известно, что терефталевая киспота, получаемая при окислении и-ксилола, содержит, в зависимости от режима процесса, в большем или меньшем количестве продукты его неполного окисления. Одним иэ самых нежелательных из них является и-карбоксибензальдегид, содержание которого в очищенной терефталевой кислоте строго регламентируется и не должно превышать 0,002-0,0057..

Терефталевая кислота с большим содержанием данной примеси не пригодна для получения высококачественных полиэфирных пленок и волокон.

Известны способы очистки терефталевой кислоты от ароматических альдегндов, которые заключаются в растворенки 1ерефтаневой кислоты в водном растворе щелочи с последующей обработкой раствора сильным окислителем, например К Ип04 Г1 °

Однако осуществление этого способа связано с необходимостью использования дорогостоящих окислителей и удаления после окисления фильтрова-. нием твердых неорганических соединений, например образовавшуюся двуокись марганца, или же значительными энергетическими затратами для нагревания растворов солей терефталевой кислоты до высоких температур.

Наиболее близким по технической. сущности и достигаемому результату

15 является периодический способ очистки терефталевой кислоты путем пропускания водного раствора ее дикалиевой или динатриевой, или диаммониевой соли через слой активиро20 ванного угля при соотношении 0,7108 вес.ч. ТФК на 1 вес.ч. угля с последующим выделением .кислоты из раствора с помощью С02, S0g, НС1, 929627

Н Ы, после чего выделенные кристаллы промывают и сушат (2).

Недостатками известного способа являются то, что он может быть реализ сван только как периодический процесс, а также использование боль шого количества активированного угля °

Цель из обретения — интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается описываемым непрерывным способом очистки терефталевой кислоты путем пропускания водного раствора ее динатриевой или дикалиевой соли через слой активированного угля древесного происхождения с размером частиц

0,005-0,05 мм, при этом процесс осуществляют со скоростью пропускания

0,8-72 r растворенной терефталевой кислоты в 1 ч на 1 г активированного угля с регенерацией отработанного уг ля при 80-99 С водой и целевой проо дукт выделяют путем обработки раст— вора кислотой.

Отличительными признаками процесса являются использование в качестве активированного угля — угля - древесного происхожд :ния с размером частиц 0,005-0,05 мм и проведение процесса со,скоростью пропускания

0,8-72 r растворенной терефталевой кислоты с регенерацией отработанного угля при 80-.99 С водой, что позволяет интенсифицировать процесс.

Предлагаемый способ позволяет, очистить терефталевую кислоту (ТФК) от и-карбоксибензальдегида (n-КБА) .

Обычно обработку углем проводят как вспомогательный прием для осветления после удаления и-карбоксиальдегида другими способами, например. доокислением..

Предлагаемый способ очистки возможно осуществить только с использованием предлагаемого высокоэффективного адсорбента, а именно активированных углей древесного происхождения с диаметром частиц менее или равным О, 05 мм (марки ОУ-Л и ОУ-Б), обладающих высокой селективностью по удалению п-КБЛ.

Применение углей других марок, например мелкодисперсного угля КАД молотого, не позволяет получить ТФК. высокой чистоты.

Регенерация применяемых активированных углей другими известными способами, а не предложенным (водои при 80-99оС) не позволит осущест 5 вить очистку в непрерывном режиме, так как длительность процесса регенерации значительно увеличится.

Предложенный способ осуществляют на сырой терефталевой кислоте, 10 содержащей 1,13-0,044Х и -карбоксиб ензальдегида.

Пример 1..В два угольных адсорбера (делительные воронки с пористым дном с объемом 200 см ) загружают по 7,5 r активированного угля Ld частиц 0,005 — 0,05 мм) древесного происхождения, например, марки.ОУ-Б.

Терефталевую кислоту, полученную окислением п-ксилола, содержащую

1,13Х п-карбоксибензальдегида, цветность 57.-го раствора в диметилформамиде при длине волны 340 нм — 22,3 единицы Хазена, кислотное число — 670, растворяют при 20 С в водном раство0 ре едкого натра в соотношении терефталевая кислота: ЙаОН: вода 6:6:

:100 вес.ч, Полученный. раствор подают в адсорбер Р 1 со скоростью

100 мл/ч (0,8 г растворенной терефтаЗо евой кислоты в час на 1 r активированного угля) . После пропускания через адсорбер Р 1 50 мл раствора (первый цикл адсорбции и-карбоксибензальдегида для адсорбера 11 1) подачу очищаемого раствора переключают на адсорбер Ф 2 с той же скоростью. Активированный уголь адсорбера 1."- 1 в это время регенерируют путем подачи 150 мп воды при 99 С. После пропускания 50 мл очищаемого раствора через угольадсорбера У 2 (первый цикл адсорбции fl --карбоксибензальдегида для адсорбера Р 2), его подачу с той же скоростью переводят на адсорбер Р 1 (второй адсорбции и-карбоксибензальдегида для адсорбера Ф 1), а угольадсорбера Р 2 в это время регенерируют и т .д. ОчищенньИ раствор

50, терефталевой кислоты после каждого цикла адсорбции подкисляют до рН 2-4 соляной кислотой, выпавшие кристаллы два раза промывают горячей водой и высушивают при 110 С. Показатели те0 рефталевой кислоты, очищенной по при55 меру 1, приведены в табл. 1 (дпя адсорбера 1,"- 1) .

929627

Т а

0,002

0,002

0,002

0,002

675

8,2

675

7,0

675

7,0

7,3

676

0,002

675

6,9

0,002

0,002

675

8,0

676

7,0

0,002 675

6,,9

7,0

0,002

676

П р и м е ч а н и е: 1. Результаты очистки терефталевой кислоты для адсорбера

В 2 аналогичны приведенным в табл.

2. Показатели терефталевой кислоты, выделенной из ее динатриевой соли, полученной по примеру 1, но не обработанной активированными углями, практически не изменяются..

49

Пример 2. В два угольных ад- го раствора в адсорберы 600 мг/ч сорбера (делительные воронки с порис- ((72 r растворенной терефталевой кистым дном объемом 200 см ) загружают; лоты в час на 1 г активированного yrпо 0,5 г активированного угля (4. ча- ля). Регенерацию угля адсорберов осустиц 0,005 — 0,05 мм) древесного про- щестапяют l50 мп воды при 80 С после исхождения, например, марки ОУ-А. пропусканик 150 мл очищаемого растТерефталевую кислоту, полученную вора. Выделение терефталевой кислоты окислением и-ксилола (содержащую из очищенного раствора производят сер0,0447 п-карбоксибензальдегида, цвет- ной кислотой при рН 2-4. Выпавшие ность 5%-ного раствора в диметилфор- кристаллы два. раза промывают горячей амиде при длине волны 340 нм — 14,4 водой и высушивают при 110 С.

5О о единицы Хазена, кислотное число -679) растворяли в водном растворе гидро- Результаты очистки терефталевой киокиси натрия и очищали аналогично слоты представлены в табл. 2 (для адпримеру 1. Скорость подачи очищаемо- сорбера Р !) 8

Таблица 2

929627

0,0042 676

0,003 676

0,005 676

7,5

7,1

6,9

0,005

676

5,8

0,0049

676

4,8

0,004 676

6,4

0,004

0,005

0,005

676

6,0

676

5,2

676

5,4

П р и м е ч а ни е: 1 ° Результаты очистки терефталевой кислоты для адсорбера М- 2 аналогичны приведенным в табл.2.

2. Показатели кислоты, выделенной из ее динатриевой соли, полученной по примеру 2, но не обработан- ной активированными углями, практически не изменяются.

Пример 3. Терефталевув кисло= ту с показателями, приведенными в примере 2, растворяют при 30 С в водо ном растворе гидроокиси калия в соотношении терафталевая кислота: КОН: вода 6:8,5:100 вес.ч. Очистку производят аналогично примеру 2. Скорость подачи очищаемого раствора в адсорберы — 250 мл в час (30 г растворенной терефталевой кислоты в час на 1 r активированного угля) . Регенерацию угля в адсорберах производят 150 мп воды при 99 С после пропускания 25 мл очищаемого раствора. Очищенный раствор собирают в общий сборник. После пропускания 500 мл раствора (20 циклов адсорбции и-карбоксибензальдегида для адсорберов У1 и N - 2) из него выделяют терефталевую кислоту подкиспением уксусной кислотой до рН 2-4.

40 Кристаллы терефталевой кислоты два раза промывают горячей водой и сушат при 110 С. Очищенная активированным углем адсорберов N и Ф 2 терефталевая кислота содержит 0,0027 приме45 - си -карбоксибензальдегида, кислотное число - 676, цветность — 6 единиц Хазена. э

Использование предлагаемого способа очистки терефталевой кислоты обеспечивает по сравнению с известными В. способами следующие преимущества: непрерывную очистку терефталевой кислоты от ароматических альдегидов и цветообразующих примесей до степени, необходимой для получения из нее высококачественных пленок и волокон, возможность многократной регенерации применяемых активированных углей горячей водой, что значительно снижает их расход.

929627 10 пускания 0,8-72, г растворенной терефталевой кислоты в 1 ч на I г активированного угля с регенерацией отработанного угля при 80-99 С воо

5 дой °

Формула изобретения

Способ очистки терефтапевой кисло» ты путем пропускания ее динатриевой или дикапиевой сопи через слой активированного угля с последующим подкислением полученного раствора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, в качестве активированного угля используют уголь древесного происхождения с размером частиц 0,005-0,05 мм и процесс проводят со скоростью проИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Ф 1050312; кл. С 07 С 63/26, опублик. 1966.

2. Патент США В 3344177, кл. 260-525, опублик. 1967 (прототип) .

Составитель Е.Уткина

Редактор О.Поповка Техред А.Бабинец Корректор И. Демчик

Заказ 3406 31 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, )!(-35, Раушская наб., д. 4/5

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