Способ получения терефталевой кислоты

СССР (23)Прчоритот по делал изобретений и открытий Опубликовано 05,06.8 Ц.Бюппетвнь Н 2, 35477.58.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ1 - 2 изобретение относится к органичес- теля, 1-20 вес. марганца от веса кому синтезу, конкретно к способу кобальта и 15 Б,0 весла. брома на долучения терефталевой кислоты, .ко- весна, кобальта. Содержание примесей дторая ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В качестве МОНО- 5 в получениойиислоте составляет мера для производства синтетического 0,043 2 . Ю волокна. такое количество примесей в ТФК известны многочисленные способы неблагоприятно сказывается на полиполучения терефталевой кислоты (ТФК) . конденсации. Известен способ полученная терефта-ю известен способ очистки терефталевой кислоты окислением п-кснлола левой кислоты от принесен восстановкислородсодержащим газом в присутст- пением водородом в присутствии паллавии катализатора сопеа кобальта и диевого катализатора основнои примарганца и броншдов в среде уксусной неси п-карбоксибензальдегида 31 или кислоты с последующая обработкой реак- очистка путемдоокислениялродуктов цноннои массы уксусной кислотой. по 15 неполного окисления (альдегндов,лучают терефталевую кислоту с содер- спиртов, толуиловш кислот) окислижанием п-карбокскбензалъдегида тенями, например, перманганатом ка 003 вес. цветность выражена оптич- лия или перекисннми соединениями 41 . ческой плотностью 0.02-005 111. В случае физических способов очистТерефталевая кислота с указанной 20 ки ТФК используют процесс Растворецветиостью непригодна для непосредст- ння примесей в уксусной кислоте или ванной полимеризации. - других растворителях 5 . известен также способ получения наиболее близким по технической терефталевои кислоты, пригодной для 25 сущности и достнгаеМЬШ РеЭУЛЬТЗТШ непосредственной полимеризации, путем является способ получения ТЕРЕФТВЛВ жидкофазного окисления п-кснлола при вон кислоты жидкостным окислением использовании катализатора. содержа- п-ксилола в среде УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ щего 0 О 5-05 вес. металлического кислородсодержашим газом в присутст кооальта в расчете на вес растворн- 30 вин инициатора иона брома при 180220 с и давлении 3,Э 17,Е ати в присгтствии катализатора, содержащего соли кобальта, марганца н добавок соединении металлов, выбранны из группы (никель, медь, цинк, олово или железо). Суммарная Кбнцентрацня кобальта и марганца 0,05-0,10 вес.смеси превышает 001 при этом соотношение СоМп 0,8 мпп 0,151,ОД Цветность полученной терефталевои кислоты составляет О,390 О 6 Б.Недостатком способа является недостаточно высокое для использования непосредственно В полимеризации, качество целевой кислоты. что приводит к необходимости дополнительной стадии очистки ТФК.Цель изобретения упрощение процесса и улучшение качестве целевого продукта.Поставленная Цель достигается тем,ты жидкофазным окислением п-ксилолав среде уксуснои кислоты, кислородсодержашим газом в присутствии инициатора иона брома при температурена первой ступени 210230 С и давлес нии 24-27 ати в присутствии катализатора,-содержащего кобальт, марганец и никель. с суммарной концентрацией кобальта и марганца 0,О 45015 вес. на исходную реакционную смесь, при весовои концентрации никеля 0,О 005н при соотношении нлн 1 После полного превращения опа реакционную смесь переводят а вторую ступень, где при 160-210 С давлении 5-10 ати в жидкой среде б е обрабатывают парогаэовой смесью,одеркашеи пары ВОДЫ УКСУСНОЙ КИСЛО ты и кислорода в следующих количествах, уксусная кислоте 40-70, во 1 О-20 азота 15-50, кислорода 0,1далее реакционную смесь охлаждают ступенчато и выделят терефталевую кислоту известными приемам. Полученная терефталевая кислота имеет ЦВЕТность Взви 0,ОО 7001 (приводится в виде оптической плотности) и в качес тве примесей л-к арбоксибевэальдегид 0,012-О 026 и менее 00 Ф 5 п-ТО луиловой кислоты.предложенный способ окисления пксилола в чистую терефталевую КИСЛО ту отличается от известных исключительно высокой селективностью. а,следовательно, и чистотой получаемой терефталевой кислоты.Для получения волокна терефталеван кислота должна быть очищена по крайнеи мере до 92,9 по содержанию основного вещества.Очистка до столь высокой чистоты очень сложна и требует высоких затрат. составляющих 30-35 от стоимости продукта.Полученная терефталевая кислота имеет Цветность В, 0,007 О 01(Приводится в виде оптической плотности) и в качестве примесей п-карбоксибензальдегид 0,012-0,О 2 б и менее О 005 п-толуиловон кислоты. Такое количество примесеи монокарбоноВЫШ КИСЛОТ В ТЕРЕФТЗЛЕБОЙ Кислота допустимо н она может быть использована без дополиительноя очистки для переработки 3 волокно (в действующих ТУ примеси могут составлять.для бензоинон кислоты О,О 05 для пкарбо ксибенэальдегнда (п-КБА) 0 О 04 н ПТ 0 ЛУиловои кислоты (п-тк) 0025Ланныи способ позволяет получить ТФК весьма высокон чистоты 99,97 9998 в одну стадию, исключив тем СЭМЫМ СЛОЖНУЮ И ДОРОГССТОЮЩУЮ ОЧИСТ КУ.подача парогазовоп смеси на вторую ступень в указанных количествах и составах обеспечивает необходима температурный режим массообмена и реакционных превращении. Обработка парами ВОДЫ Н содержащийся В реакционной массе никель снижают скорость нежелательных побочных процессов деструктивного окисления растворителя и реакционных продуктов.Содержащийся-в парах кислород способствует более полному окислению промежуточных и побочных продуктов реакции (П-КБА пТК, окрашенные продукты), находящихся а растворе и переходвшлх в раствор из кристаллическол Фазы вследствие массообмена при нагреве и охлаждении реакционной массы (частичное испарение более нагретого растворителя при дросселировании и возврат охлажденного раствориТЕЛН ИЗ конденсатора) И улучшает качество ТФК.П р и м е р 1. В титановыи-реактор, снабженный перемешивающим устроиствомемкостью 2,8 мз непрерывно подают исходную смесь в количестве 2,1 мз/ч, включающую 315 кг пксилопа, 17284 кг уксусной кислоты, 52,5 кг всдЫ 3,68 кг ацетата кобель та (тетрагидрат) 2.22 КГ ацетата марганца (тетрагидрат) 0,084 кг ацетата никеля (тетрагидрат) И 324 Кг бромида натрия. Туда же подают1120 м 3/ч воздуха, обеспечивающего избыток по кислороду 1,8. темпера туру реакции поддерживают в пределах 210230 С и давлении 24-27 атм. После полного превращения пксилола реакционную массу из первого реактора непрерывно подают во второй, где при 160210 С и давлении 5-10 атн обрабатывают 160 нмз/ч парогаэовои смесью,содержащей 1,5 кислорода, 20,0 азота, 14,5 воды, 64 уксусной кислоты. Далее реакционную масСУ СТУПеНЧаТ охлаждают 180-170 С, 1 б 0140 С 1 о 1 опс, центриФУт-нрУЮТг осадок последовательно обрабатывают уксусной Последующие примеры доведем. днакислотой, водой и направляют на суш- погичнр примеру 1 и результаты предку. Полученная терефталевая Кислота ставлеиьцв таблице.содержит примеси пкарбокснсензаль проведение процесса указанным сподегнд О 016 п-топуиловая кислота собом позволяет сократить стадию 00 О 5 бензойная кислота следы, 5 очистки терефталевой кислоты и полущветность 13,30 0,007 (предстасленс . читъ кнслбту, пригодную для изготовв виде оптической плотности - пения долот-га.п ц 14 ко ч д и н с 1 Цветность тарефтдпевоп кислоты, определяемая виде оптнческои плотности 4 посл-ого раствора в водном щшнаке. измеренная в 4 см ячеяке, при длине волны света 380 по