Способ получения терефталевой кислоты

(госуддротввнный номуътвт ссор по делам изовнгтвнии и открытий(71) Диамит Нобель АГ (ПЕ)(72) Антон Шенген Гейнц Шредер(5 д)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ путем-окисления п -ксилола и сложного метилового ЭФИРЕ п-толуиловой кислоты воздухом в присутствии катализатора, состоящего из ацетатовкобальта и марган ца при температуре 1 А 0170 С и давлении 4-8 бар споследующей этери фикацией оксидата метанолом при температуре 250-280 С идавлении 20-25 бар, после чего полученныйдиметилтерефталат подвергают перед огонке при температуре 150-190 С, давлении 15-100 мбар и флегмовомчисле 0,З 1,0 и гидролизу полученно го дистиллята - диметилтерефталата при температуре 260290 С с последующим выделением целевого продукта из продуктов гидролиза, 9 т . п и ч а ю Щ И й с я тем, что, с целью упрощения процесса, гидролиз проводят путем подачи водяного пара с температурой 260290 С н давлениемдостижения степени конверсии диметилтерефталата равной 97,7 в пересчете на терефталевую кислоту, в качестве головного продукта отводят смесъ метанола с водой с температу Орои 240-250 С, которую после конденсации подают в качестве флегмыИзобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения терефталевой кислоты.Целью изобретения является упрощение процесса.метаиола, Эта смесь частично исполь зуется для обогрева испарителя,применяемого на стадии отгонки дметилтерефталата, что позволяет сократить расход энергии на отгонку днметилтерефталата из продукта этерификации.Часть смеси, используемой для ООГРЕВН ИСПЗРИТЕПЯ На СТЗДИИ ОТ гонки диметилтерефталаТа подают на ректификацию и получаемый при этом чистьй метанол рециркулируют на стадию этерификации продукта окисления.На фиг. 1-3 представлена технологическая схема предлагаемого способа, Причем на фиг. 1 И 2 - процесс начиная со стадии гидролиза, а на фиг. 3 процесс получения исходного диметилтерефталата.Согласно фиг. 1 подаваемую в качестве потока 1 воду нагревают до 26 О 29 ОС в испарителе 2 и получаемый нагретый водяной пар под давлением примерно 45-80 бар подают в Нижнюю часть реактора 3, в верхнюю часть которого подают нагретый до 19000 диметилтерефталат (поток 4 Образующийся в реакторе 3 метанол в виде смеси с водой, меющей температуру 2 дО 250 оС, отводят на конденсаторе 5 (поток 6).в нижней части реактора 3, частично рециркулируют через испарител 7и частично подают через дроссельные клапаны в кристаллизаторы 8 и 9,СНЭБЖЭННЫЕ МЕШЗЛКЕМИ И ТЕППООБМЕН никами 10 и 11 (поток 12). Одну часть конденсата, получаемого в теплообменниках 10 и 11, выводят из процесса, а другую часть рециркулируют в кристаллизаторы 8 и 9.Попучаемую суспенэи подают настадию промывки горячей водой, подаваемой вкачестве потока 13. Стадия промывки состоит из трех последовательно включенных гидроциклонов 1 д-16. После пропускания через стадию промывки суспензию подают в17, снабженный мешалкой. из сборника 17 суспензию подают в кристаллнзаторы 18 и 19, снабженные конденсаторами 20 и 21 соответственно. В кристаллизаторах 18 и 19 суспензи доводят до 1 О 0 С. Затем суспензи подают в центрифугу 22,В-которой она разделяется на терефталевую кислоту (поток 233 И фильтрат(поток 24). Маточный раствор стадии промывки выводят из процесса (поток 25). Терефталевую кислоту выводятиз процесса через сушилку 26. Вторичный пар сушилки конденсируютВ теплообменнике 27 и получаемый конденсат соединяют с фильтратом центрифуги 22.Технологическая схема по фиг. отличается от фиг 1 лиь тем, что вместо гидроциклона 15 установлена противоточная промывная колонна 28. При этом гидроциклоны 14 И 16 служат только для концентрации твердого вещества в суспензии.Согласно фиг. 3 на окисление 1,проводимое при 140 Л 7 ОС и давлении 4-8 бар, подают П -ксилол -по трубопроводу 29 сложный метиловый эфир 11 толуиловой кислоты по трубопроводу ЗО воздух - по трубопроводу 31 и кобальтомарганцевый катализатор - по трубопроводу 32.Со стадии 1 окисления отводят отходящий газ по трубопроводу 33 отходящую воду - по трубопроводу 34 и продукт окисления - по трубопроводу 35. Продукт окисления подают на этерификацию подаваемым по трубопроводу 36 метанолом при 250 -7 28 ОС и давлении 20-25 бар. Продукт этерификации по трубопроводу 37 подают на двухстадийную вакуумную перегонку 10, причем головной продукт первой стадии, представляющий собой фракцию сложного метилового эфира П -толуиловой кислоты, подают в сборник 38 по трубопроводу 39, а головной продукт второй стадии,представляющи собой фракцию диметилтерефталата, подают по трубопроводу на 40 на перегонку Ч, осуществляемую прн 150-19 ОС, давлении 15-100 мбар и флегмовом числе О 31. На перегонке Ч получают фракцию сложного метилового эфира терефталальдегидной кислоты в качестве головного продукта, отводимого по трубопроводу 41, и фракци Диметил 3 1205757 4терефталата в качестве кубового проддукта подаваемого по трубопроводу 4В примерах приняты следующиеэфир иэофталевой кислоты/Изофтале ван кислота ДМОГОФК - сложный диметиловый эфир ортофталевой кислоты/ор- 10 тофталевая кислота МТАК/ТАК - сложный метиловый эфир терефталальдегидной кислоты/терефталальдегиднан кислота МТ - монометилтерефталат птк П -толуиловая кислота. 7400 кг/ч г 1 ксилола и 465 кг/ч сложного метилового эфира 11 толуиловой кислоты подвергают жидкофазному окислению 300 нм-/ч-воздуха при 140 С И давлении 4 бар в присутствии каталиэатора, состоящего из 100 г кобальта и 75 г марганца в виде ацетатов растворенных в 10 ной водной уксусной кислоте. Получаемй продукт окисления подвергают этерификации 400 кг/ч метанола при 25 ОС и давлении 20 бар. Продукт этерификации подвергают непрерывной двухстадийной,фракционнойперегонке, 15причем на первой стадии работаютпри температуре в кубе 15008, давлении 15 мбар нхфлегмовом числе 0,3,а на второй - при температуре в кубе 190 С, давлении 100 мбар и флегмо вом числе 1,0. При этом получают 1264,В кг/ч диметилтерфталата,содержащего еще 5,1 кг/ч ДМ/ИФК,2,5 кг/ч дмо/офк 1,3 кг/ч МТАК/ТАК,и 0,6 кг/ч П -ТК. Этот поток с температурой 190 С подвергают гидро- 1 лиэу 3587 кг/ч водяного пара,имеющего температуру 290 С идавление 80 бар Н ПОДЗВЭЕМОГО ПРОТИВОТОКОМ ДИЗЧТЙЛ97,7 (в пересчете.на терефталевую кислоту) со стадии гидролиза в качестве головного продукта отводят иеющую температуру 24000 смесь 420 кг/ч метанола с 657 кг/ч воды,которую после конденсации подают в качестве флегмы на гидролиз и в качестве рецикпа - в процесс. В качестве кубового продукта со стадии гидролэа отводят поток с температурой 276 С, состоящи из 1057,2 кг/ч ТК, 2691,2 кг/ч воды, 27,2 кг/чметанола, 4,4 кг/Ч ДММ/ФИК, 2,2 кг/г дно/офк, 1,2 кг/ч ИТАК/ТАК,27,2 кг/ч ММТ и 0,6 кг/ч П -ТК. Оставшися кубовый продукт рециркулруют на гидролиз. После кристаллизации продукт гидролиза промывают 3000 кг/ч воды с температурой 10000. Маточный раствор стадии промывки, состоящи из 3243,8.кг/ч воды, 55,4 кг/ч ТК2,0 кг/ч дно/офк 0,6 кг/ч МТАК/ТАК 24,5 кг/ч ММТ и 0,54 кг/ч п -тк,выводят из процесса, а промытую суспензию подвергают кристаллизации с последующи центрифугированием. Получают 1000 кг/ч (896 теории) терефталевой кислоты со степенью чистоты 99,842сложного метилового эфира П -толуиловой кислоты подвергают жидкофаэному окисленю 300 нмэ/ч воздуха при 17000 и давлении 8 бар в присутствии каталзатора, состоящего из 100 г кобальта и 75 г марганца в виде ацетатов растворенных В 102-ной водной уксусной кислоте. Получаемый продукт окисления подвергают этерификации 400 кг/чмеэтерификации подвергают-непрерывной двукстадийной фракционной перегонке, причем на первой стадии работают при температуре в кубе 1500, давлении 15 мбар И флегмовом числе 0,3, а на второй при температуре в кубе 190 С, давлении 100 мбар И флегмовом числе 1,0. При этом получают 1266 кг/ч диме Дтилтерефталата, содержащего6,6 кг/ч И -ТК. Этот поток с температурой 190 С подвергают гидролизу 3676 кг/ч водяного пара,имеющего температуру 260 Си давление 45 бар н подаваемого противотоком диметилтерефталату. После достижения степени конверсии97,72 (в пересчете на терефталевую кислоту) со стадии гидролиза в качестве гоповного продукта.отводят имеющую температуру 250 Ссмесь 433 кг/ч метанола с 677 кг/чводы, которую после конденсации подают в качестве флегмы на гидролиз и в качестве рецикла в про чцесс. В качестве кубового продук- Маточный раствор стадии промывки,та со стадии гидролза отводят состоящий на З 2552 кп/ч воды,поток с температурой 275 С, состоя 55,8 кг/ч ТК 27,8 кг/ч метанола,щий из 1057,6 нг/ч тк 27552 кг/ч 26,3 кг/ч дми/ифк, 13,2 кг/чМТАК/ТАК, 27,8 кг/ч МШТ и 6,6 кг/ч выводят из процесса, а промытую пТК. Оставшийся кубовый продукт сУспензиюподвергают кристаллизации рециркулируют-на гидролиз После с последующим центрифугированием. кристаллизации продукт гидролиза 10 Получают 1000 кг/ч (89,62 теории) подвергают протнвоточной промывкео терефталевой кислоты со степенью 2250 кг/ч воды с температурой 200 С. ,3 истоты 99,998.