Способ получения изо- или терефталевой кислоты

г се ПАТЕНТ Мг 26сприсоелииениемзаппии 16 - З 23132 гпсударпцииьай комитет А . С 07 с 51,265 ссср (2 з)Приоритет . по делам изобретений Опубликовано 07.03.82. Бюллетень м 9 (53) удкдд 7 чддд иопрышй о 7(ов 3 В)11 ата опубликования описания 07.03.82.КИСЛОТЫ . 2 Изобретение относится к оБтаничес- та, метилэтилкетона и насшенного кому синтезу, а именно к способу по а-пифатнческого углеводорода, н-вулучения ароматических поликарбоновых тана. ТФК, полученная по этому спокислот к которымотносятся нзо и те- собуя Сддержит 0,8-1,82 Пкарбокси рефталевая кислоты (ИФК И ТФК) ценй бензальдегида (ПКБА) и без предва ные промышленные продукты, прнмеНя- 5 рительной очистки не пригодна для емые в производстве пластмасс, плат получения полиэфионх волокон З. стификаторовкрасителей, консерт Известен также способ получения вантов, попмерных волокон и др. ТФК окислением П-ксилола при 16 оср Известны многочисленные способы В присутствии ацетата.кр 5 льди допопученин ароматических црликарбот барок нтбутана или бензиновой фракНОВЫХ КИСЛОТ В МЯГКИХ УСЛЬВИЯХ при ДНИ Н. ацетальдегида 1. относительно низких температурах в А щ средеуксусной кислоты. Для ускоре Общим недостатком известии спо ния реакции окисления в этих спУ- Б собов является низкое качество получаях используют различие иницинру- чаемого целевого продукта (содержат ющс добавки альдегиды, спирты, ние примесей 0,5 и вые). Кроме кетоны, сахариды, снлоксаы али того, поскольку процесс проводят в фатические углеводороды н др. 1-14. среде Укстсной кислоты в присутствиитерефталевой кислоты (ТФК) ОКИСПЕ 1 деструкция уксусной кислоты, что принием П-ксилола в среде уксусной кн- водят к потере растворителя и к снн ЬПОТЫ КИСЛОРОДСОДЕРЖЗШИМ ГЗЗОМ ПРИ жени экононческих-показателейНаиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения ароматических полкарбоновыккнслот, например ТФК, 5 путем жидкофазного окисления П-ксипола кислородсодержащим газом в присутствии кзталмзатора - смеси ацета-. тов кобальта и марганца н промоторабромида натрия, взятого в количестве по крайней мере 0,182 от веса реакционной смеси, при этом концентрация ацетата кобальта в расчете на металл составляет 0,12-0,252 от веса растворителя, концентрация марганца по отношеню к кобальту - -30 вес. суммарное содержание ацетатов кобальта и марганца в реакционной смеси 0,38-1,15 вес. и процесс проводят в- среде уксусной кислоты при 160-180 С.20Полученный целевой продукт содержит 0,05-0,062 П-КБА. Потери уксусной кислоты, выраженные в виде суммывыделвшмхся в реакции СО и С 01, составляют при этом 0,5-0,6 моль на 1 моль окисленного п-ксилола, т.е. 100420 кг/т ток 7. 25Недостатками такого способа являются сравнительно низкое качество целевого продукта, поскольку ПОПУЧа емая кислота может быть использована только после дополнительной 0598 ботки ее в течение 2 ч 952-ной вод ной уксусной кислотой при 5 ОС,при этом процесс. требует применения 3 высоких концентраций катадН 3 аТ 0 Ра также значительные потери уксусной кислоты. Целью изобретения является повышение экономичности процесса и качества целевого продукта. Поставленная цель достигается тем, что изо- или терефталевую КН слоту получают путем жидкофазного окисления соответствующего алкилбензола кислородсодержащим ГЗЗОМ В присутствии катализатора СМЕСИ ацетатов кобальта и марганца, а также промотора бромида натрия, взятого в количестве 0,1-0,131 от веса реак- 50 ционной массы, при этом концентраЦНН ацетата кобальта В расчете на металл составляет 0,04-0,062 от веса растворителя, концентрация МаР ганца - 502 от веса кобальта,суммарное содержаие ацетатов кобальта и марганца в реакционной смеси - 0.15-0,30 вес. иПРОЦЕСС ПРОВОДИТ В СРЕДЕ УКСУСНОЙ кислоты, прЪ 20-22 ОС и давлении 24-26 кг/см в присутствии насыщен ных алифатических углеводородов С-СтПолученный целевой продукт содержит 0,О 18 т 0 О 5 З КБА. Потери уксусной кислоты составляют 1-8 кг на 1 т ароматической карбоновой кислоты.ОТЛИЧНТЭЛЬЩ 1 ШЕ ПРИЗНЗКЗЪШ ТЗКОГО способа являются проведение процесса окисления при 210220 С н давлении 24-25 КГ/сна-в присутствии насыщенны алифатических углеводородов при молярном соотношении алкилбензола,Углеводорода и кислорода 03 О,55,0-8,5 соответственно, а также ПРИ Ковцентрации ацетата кобальта В Расчета на металл 0,04-0,062 отвеса растворителя, концентрации марганца по отношению к кобальту50 вес. и суммарном содержании аце татов кобальта и марганца в реакцион ной смеси О 5-0,30 вес. что позволяет повысить экономичность процесса и качество целевого продукта. Потери уксусной кислоты по показаниям газоаналиэаторов на СО и СОД рассчитывают по реакциям окислительной деструкции . СНЪСООН 15 О 2 ЧСЮСО 21 НеОСнижение потерь уксусной кислоты при одновременном повыении качества целевого продукта достигается при использовании в процессе алифатического углеводорода и катализатора в указанны выше количествах. При этом соотношение СоМп остает ся всегда постоянным, равным 21.П р и м е р 1. Окисление п-ксипола проводят при 215 С и давлении 26 кг/сма в реакторе из титана рабочей емжостью 0,7 л, снабженном мешалкой, обратны холодильником, пробоотборииком, устройствам для контроля и регулирования температуры,давления и расхода воздука. исходную реакционную смесь состава, г (2) 133,8 (15) п-ксилола 26,76 (з) ндгекеаиьд 268 О,3) ацетатов кобальта имарганца при соотношении1 СоМп 21 0,89 (0,12 от веса исходной снеси) бромида натрия, 713,31(164) воды с помощью плуижерного насоса непрерывно дозируют в реактор со скоростью 09 л (892 г)в 1 ч. Воздух от компрессора, пройдя фильтры очистки от масла и двуокиси углерода, через регулятор давления подают в зону реакции со скоростью 12 ил/мми. Расход воздуха устанавливают перед началом опыта с помощью дроссельного вентиля ио ротаметру. Время контакта 32 мин. Отходящие из реактора газы после конденсатора, где происходиткон деисацип паров уксусной кислоты и воды, которые в виде флегм возвращаются в реактор, поступают для анализа состава на содержание 01 и СО, С 01 на непрерывнодейстнующие газоанализаторы типа МН и ОА соответственно. Образующуюся реакционную смесь по перетоку отводят в сборник оксидата, находящийся под давлением реактора. . - После выхода процесса на станцинарный реии из реактора через проУбоотборнин отбирают пробуоксИдата для анализа и регистрируют показания газоанализаторов. Пробу оксидата санализируют на содержание п-ксилолаи н-гексане, конверсия которых в опыте достигает практически 100, а также д помощью титрования - на содержание уксусной кислоты. Твердую часть пробы отфильтровывают промывают горячей уксусной кислотой н после сушки до постоянного веса анализируют на содержание П-КБА. .В результате проведения процесса получают ТФК пригодную для поликонденсации, содержащую основную примесь П-КБА в колчестве 0,022, и снижают потери уксусной кислоты до 8-1-кг на 1 т ароматической карбоновой кислоты. Расход катализа тора в исходной снеси снжается с 0381,Е 5 до 0,3-0,151.П р и н е р 2. В условиях примера 1 при температуре 2 ОС и содержании броида натрия 0,132 от веса исходной смеси окислению подвергают м-ксилол и получают НФК содержащую следы нКБА. Потери уксусной кислоты в процессе окисления составляют 1 кг на 1 т ИФК.примера 1 окисляют П-ксилол при 215220 С в присутствии 3-52 фракции насыщеины алнфатическнх углеводородов С 5-С 1 с т.кип. 37-67 С содержащей 60-702 Н-пентана. Результаты опытов приведены в таблице.П р и м е р ы 6 и 7. В условиях примера 3 при 215 и 22093 окисляют п-ксилоп Концентрация кобальтнарганцевого катализатора (СоМп 21) в исходной смеси 0,152.Результаты этих опытов, представленные в таблице, иллюстрируют влияние соотиошенмв дозируемых реагиРУЮЩНК компонентов (примеры 8-10), а также температурного режима (пример Ъ) на качество ТФК и потери уксусной кислоты.Номер -Темпе Давле Количество-компонентов, загружа- Мольное о 0- Содржание прнме- Баланс по унпринера ратура нив, 1 емы на 1 л реакционного объема отношение сей в ТфК 2 сусной кислоС кг/см . В ч ксилола, те, кг На 1 ТП р нм а ч а н н е. Во всех оптах концентрация изомерах ксилолов в исходной смеси 152.