Способы очистки терефталевой кислоты

Способ очистки терефталевой кислоты

1. Способ очистки терефталевой кислоты путем обработки ее уксуснокислой суспензии кислородом воздуха при нагревании, отличающийся тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса, перед обработкой суспензию нагревают до 240 — 260 o С в атмосфере инертного газа с последующим охлаждением реакционной массы до 200 — 220 o С и обработку проводят в присутствии ацетальдегида, взятого в количестве 0,5 — 2 мас.% от реакционной массы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку проводят в присутствии солей кобальта или марганца и соединений брома. Изобретение относится к органической химии, конкретно к улучшенному способу очистки терефталевой кислоты, являющейся ценным мономером в производстве термостойких полимеров. Известно, что терефталевая кислота, полученная окислением п-ксилола, содержит продукты его неполного окисления, такие как п-формилбензойная и п-толуиловая кислота, а также различные цветообразующие соединения. Указанные примеси ограничивают применение терефталевой кислоты в качестве мономеров для полиэфирных материалов и требуют очистки от них. Известен способ очистки терефталевой кислоты путем обработки уксуснокислый суспензии кислородсодержащим газом в присутствии соединения кобальта при нагревании до температуры 210-230 o С в течение 2 ч. Полученная терефталевая кислота имеет оптическую плотность 0,05-0,07, что недостаточно для использования кислоты в качестве мономера. Продолжительность обработки (2 ч) повышает себестоимость процесса [1] Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ очистки терефталевой кислоты путем обработки ее уксуснокислой суспензии кислородом воздуха в присутствии катализаторов соединений кобальта, марганца, хрома, церия и свинца или их смесей, которые берут в количестве 0,01-5,0% от веса подлежащей очистке терефталевой кислоты. Процесс осуществляют при 250 o С обычно в течение 1 ч. Для снижения распада растворителя добавляют воду в количестве 2-15% от веса терефталевой кислоты. Получают кислоту, не содержащую п-карбоксибензальдегида или содержащую его в незначительном количестве [2] Недостатком известного способа является длительность контактирования растворов уксусной кислоты в присутствии катализаторов окисления с кислородом воздуха при высокой температуре (250 o C), что не только обеспечивает окисление примесей терефталевой кислоты, но и приводит к большим потерям уксусной кислоты за счет реакций окислительной деструкции. Добавка воды не устраняет полностью деструкции, а только снижает, так как в условиях высокой температуры она не эффективна. Цель изобретения заключается в интенсификации и удешевлении процесса. Поставленная цель достигается описываемым способом очистки терефталевой кислоты путем предварительного нагревания ее уксуснокислой суспензии при 240-260 o С в атмосфере инертного газа с последующими последовательными охлаждением реакционной массы до температуры 200-220 o С и обработкой кислородом воздуха в присутствии ацетальдегида, взятого в количестве 0,5-2% от веса реакционной массы, а также в присутствии, обычно, катализатора солей кобальта или марганца и соединений брома, при этом обработку проводят преимущественно в течение 10-15 мин. Затем смесь охлаждают и отделяют чистую терефталевую кислоту. Терефталевая кислота имеет примеси п-карбоксибензальдегида (0,002-0,008 мас.). Потерь уксусной кислоты не наблюдалось. Отличительным признаком процесса является нагревание перед обработкой суспензии до 240-260 o C в атмосфере инертного газа с последующим охлаждением реакционной массы до 200-220 o C и проведение обработки в присутствии ацетальдегида, взятого в количестве 0,5-2% от веса реакционной массы, что позволяет интенсифицировать и упростить процесс. При нагревании уксуснокислой суспензии до температуры 240-260 o С при соответствующем давлении (до 30 ати) в отсутствие кислорода в атмосфере инертного газа все или большая часть примесей терефталевой кислоты переходят в раствор. Полученный раствор (суспензия) резко охлаждают до более умеренной температуры (200-220 o C), так что нежелательные примеси еще остаются в растворенном состоянии, и в течение 10-15 мин его обрабатывают кислородсодержащим газом и ацетальдегидом, обеспечивающим эффективное инициирование реакции окисления примесей. Для получения терефталевой кислоты особо чистой, т. е. не имеющей примесей п-карбоксибензальдегида и п-толуиловой кислоты, суспензию кислоты обрабатывают кислородсодержащим газом в присутствии солей кобальта или марганца, соединений брома с последующим выделением терефталевой кислоты известными приемами. Пример 1. В реактор из титана, снабженный мешалкой, загружают 20 г «сырой» терефталевой кислоты, содержащей в качестве примесей 0,13 мас. п-карбоксибензальдегида и 0,054 мас. п-толуиловой кислоты, 170 мл 98%-ной уксусной кислоты. Содержимое реактора нагревают при перемешивании в токе аргона до 260 o С, затем температуру реакционной смеси снижают до 200 o C и в реактор в течение 15 мин подают воздух в количестве 5 л/мин и 3 мл ацетальдегида в 20 мл уксусной кислоты. Абгазы после реактора с помощью автоматических газоанализаторов анализируют на содержание окиси и двуокиси углерода, по скорости образования которых судят о скорости деструктивного окисления уксусной кислоты. Реакционную смесь охлаждают и выделяют терефталевую кислоту с содержанием п-карбоксибензальдегида 0,008% Потерь уксусной кислоты не было. Условия проведения и результаты опытов представлены в таблице 1. Пример 3 приведен с использованием при очистке терефталевой кислоты солей кобальта, брома и ацетальдегида. В результате полученная терефталевая кислота имеет следы примесей п-карбоксибензальдегида и п-толуиловой кислоты, потерь уксусной кислоты нет. В примере 4 ацетальдегид не используется и это приводит к потерям уксусной кислоты. Сравнительные примеры 5 и 6 показывают, что проведение очистки при высокой температуре приводит к значительным потерям уксусной кислоты. Таким образом, проведение процесса очистки сырой терефталевой кислоты в определенном температурном режиме с использованием кислородсодержащего газа и ацетальдегида позволило в 4 раза интенсифицировать процесс, сократить потери уксусной кислоты. В результате очистки получена терефталевая кислота, пригодная для изготовления волокна, степень очистки достигла 90-100%

1. Способ очистки терефталевой кислоты путем обработки ее уксуснокислой суспензии кислородом воздуха при нагревании, отличающийся тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса, перед обработкой суспензию нагревают до 240 260 o С в атмосфере инертного газа с последующим охлаждением реакционной массы до 200 220 o С и обработку проводят в присутствии ацетальдегида, взятого в количестве 0,5 2 мас. от реакционной массы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку проводят в присутствии солей кобальта или марганца и соединений брома.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Источник

Способ очистки терефталевой кислоты

Номер патента: 624

Скачать PDF файл.

Текст

тическую плотность ОО 5 О,О 7, что недостаточно для использоваяия кислоты в качестве моноыера. Продолвктелъноств обработки(2 Ч) повышает себестоимость процесса 13 .Наиболее близким по технической сущности и достигаеыым резулътат т является способ очистки терефталевой кислоты путем обработки ее-уксусвокпслой суспензии кислородом воздуха в при- Т сутствыи катализаторов — соединений кобальта, марганца, крема,церия И свинца или их смесей, которые берут в количестве 0,015.О вес. от веса вадлеващейочистке терефталевой кислоты.Йроцесс осуществляет при 25000, обычно втечение 1 часа. Для а снижения распада растворителя добавляют воду в количестве 215 вес. на вес.ч. терефталевой кислоты. Получали кислоту, не содерващую пчкарбоксибензалвдегид или содержащую его в незначительном количестве .Недостатком известного способа является длительность ковтактироваиия растворов уксусной кислоты в присутствии катализаторов окислевия с кислородшл воздуха при высокой температуре(25000), что не только обеспеяивает окисление прииесей терефталевой кислоты, но и приводит к большим потерям уксусной кислоты за счет реакпшй окислительной деструкции. Добавка воды не устравяет полностью деструкцию, а только сникает, т.к. в условиях высокой температуры она не эффективна.Цель изобретеня заключается в интенсификации и удешевлевши процесса.Поставленная цель достигается описываемым способом очистки терефталевой кислоты путем предварительного нагревания ее уксуснокислой суспензии при 24 О 260 С в атмосфере инертного га за, 3 ПОСЛШЩШАП ПОСЛЕДОВТЭЛЬНЫЪШ ОХЛЗЖДЭЪШМ РВЕКЦПОНЕОЙ 3массы до темературн 200-220 С и оораооткои кислородом воздха в присутствии ацетальдегида взятого в количестве 0.5-2 вес. 4 от веса реакционной массна такие в присутствии. осычно катализатора — солей кобальта или марганца и соединений брома, при этом обработку-проводят преимущественно В течение 10-15 мин. Затеи смесь охлаждают и отделяют чистую терефталевую кислоту. Терефталевая кислота имеет примеси пкарбоксиоензальдегида 0.002-0,008 вес. Потерь уксусной кислоты не наблюдалось. Н Отличительным признаком процесса является нагревание передобработкой суспензии до 240-26000 в атмосфере инертного газа, о последукшшм охлаждением реакционной масон до 200-22 ОС испроведение обработки в присутствии ацетальдегида, взятого в коли честве 052 вес. от веса реакционной масон, вто позволяет интенсифицировать и упростить процесс.При нагревании уксусиокислой суспензии до температуры 240-ц260 С при соответствующем давлении до 30 ати в отсутствии ки слорода в атмосфере ииертного газа, все илиоольшая часть при- месеи терефталевой кислоты переходит в раствор. Полученный раствор (суспензии) резко охлаждают до более умеренной температуры,2 ОО 22 бС, так что неиелателиые примеси еще остаются в растворением состоянии,и в течение 10-15 минут его обрабатывали кислородсодериащшл газом и ацетальдегидом обеспечивающим эффективное ивипирование реакции окисления примесей. Для получения терефталевой кислоты особо чистой, т.е. не имеющей примесей пкар боксиоензалъдегида и птолуиловой кислота, суспензию кислоты осраоатывают кислородсодеркащим газом в присутствии солей кобальта или марганца, соединений брома с последудшигвыделенпем тере фталевой кислоты известными приемами.В реактор из титана. снабженный мешалкой, загружают 20 г сырой терефталевой кислоты, содержащей-в качестве примесей 0,13 вес цкарбоксиоеизалъдегидаиО 054 вес. п-толупловой кислота. 170 мл 98 уксусной кислоты. Содержимое реактора дагреваютпрп перемешивании в топе аргона до 260 С. затем температуру реакционной смеси снижаю до 2 О 0 С п в реактор В течение 15.минут.подают воздух в количестве 5 ллив п 3 мл ацет талъдегида в 2 О мл уксусной кислоты. Абгазы после реактора с паиощью автоматических газоаналзаторов анализируют насолер ианпе окиси и двуокиси углерода по скорости образования кото-л рык судят с скорости дестррктивного окисления уксусной кислоты. Реакционную смесь охлаждают и выделяют терефталевую кислоту с,содержанием пкарбокспсепзалЬдегида 00 О 8. Потерь уксусной кислоты не было 1 ТУсловия проведения и результаты опытов представлены в таблпе 1.Пример З приведен с использованием при очистке терефталевой кислоты солей кобальта,.броиа п-апеталъдетида. В результате получекная терефталевая кислота имеет следы примесей пкарбо ксибензалвдегида.и птолуиловой кислоты, потерь уксусной кислотн нет.Сравнителъне прверы 5, 6 показывают, что проведение очисткп при высокой температуре приводит к значительным потерям уксусной кислоты.Тшшшд образом, проведение процесса очистки сырой терефталевой кислоты в определенном температурном решите с испоягьзовашем кислородсодержащие газа и. ацетальдегида позвощзю в 4 раза иненсцфпцироватъ процесс, сократить потери уяссусноэ ъшслотыд В результате очистки получена терефталевая кислота, пригодная ДЛЯ ИЗГОТОВЛЭЕЕЯВОЛОКНЭ. СТЭПВЕЪ ОЧИСТКЕ ДОСТИГЛЭ. 90-1001.

МПК / Метки

Код ссылки

Способ получения терефталевой кислоты

Номер патента: 187

. 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.

Способ получения терефталевой кислоты

Номер патента: 183

. 11-толуиловой киспо- П МЫЙ ПО ТРУОПРОВОДУ 28 На стадию Х. ты подвергают окислению 75 318 кг/ц На стадии 5 отгоняют метанол с не- воздуха в присутствии 2 д 3 кг/ч катабольшим содержанием воды, который по .лизатора на основе кобальта и марганТРУОПРОВОДУ 29 л 0 д 8 ЮТ НСТадию 1.45 ца (101) в виде ацетатов, раство Перед подачей на стадию 31 из водной рамных в воде. Окисление проводят в Фазы, получаемой на стадииХ,отде-, каскаде из трех.

Способ получения терефталевой кислоты

Номер патента: 186

. МЭБК 1,1 НПП 5,0, которую также по дают на отделение от нее метанола путем ректификации. Со стадии сброса давления отводят 62779 кг/ч находящейся под давлением 1,1 атм и имеющей температуру 190 С фракции состава,мас.2 ДМО, дми и днт 53,5 мэптк 35 мэвк 3,6 вк 3,3 мыт 1 мэткк 2ПТК 0,5 ТФК 0,2 НПП 0,9, подаваемой на перегонку, 13782 кг/ч имеющей тем пературу 185 С и находящейся под дав лением 1,1 бар МЭПТК фракции состава,мас.2 МЭПТК 65,2 ДМ.

Способ получения смешанных ангидридов хинолинкарбоновой кислоты и борной кислоты

Номер патента: 349

. при охлаждении в течение 3 ч. Выпадающие в осадоккристаллы фильтруются. промываЮТСЯ ВОДОЙ И МЕТЭНОЛОМ И ВЫСУШИВЕЮТСЯ. Получают 7.7 г 1-этил 6.7.8-трифтор-1.4-дигидро-д-оксо-хинопин-З-карбоксипат-дзр бис(ацетато-0)-бора Продукт реакции разлагается при 211 С.Анализ для формулы С 16 Н 13 ВР 3 МО 7П р и м е р. 5. К 30 мл б 0-ного водного раствора тетрафтороборной кислоты при перемешивании добавляют 3.64 г(0.01 моль) этилового эфира 1 -4.

Способ получения 95%-ой муравьиной кислоты

Номер патента: 250

. 147,8 кгйч смеси кислоты, формамида и приблизительно 0,9 кг воды.Полученную смесь на второй колпачковой колонне с 20 теоретическим тарелками под давленем 133 мбар н при флегмовом числе 1 разлагают на 18,8 кг/ч смеси 17,9 кг/ч муравьиной кислоты и 0,9 кг/ч воды в качестве головной фракции И 129,0 кг/ч динпропилформамида в качестве низовой фракции, возвращаемой В реактор гидролиза.В результате получают 18,8 кг 952-ной водной муравьиной.

Источник