BE528435A

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Publication number: BE528435A
Authority: BE

Description


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   La présente invention se rapporte à la fabrication de l'acide téréphtalique. 



   Suivant l'invention,dans un procédé de fabrication d'acide té- réphtalique ou alkyle du benzène par une oléfine, un alcool ou un halogénu- re d'alkyle contenant 3 ou 4 atomes de carbone, ou par un mélange comprenant deux ou plusieurs de ces oléfines, alcools ou   hlogénures   d'alkyle, on dis- tille le produit pour obtenir un produit distillé riche en ortho- et méta- dialkyl-benzènes, et un résidu riche en para-dialkyl-benzène, puis on oxyde le para-dialkyl-benzène présent dans le résidu. 



   Les oléfines, les alcools et les halogénures d'alkyle qui peu- vent être utilisés dans la première phase pour l'alkylation du benzène   com-   prennent le propène; le butène-1, le butène-2 et l'isobutène; le n-propanol, l'iso-propanol, le n- butanol, le butanol secondaire, l'iso-butanol, le bu-   tanol tertiaire ; lechlorure de n-propyle, le chlorure d'isopropyle, le   chlorure de n-butyle. le chlorure de butyle secondaire, le chlorure d'iso- butyle et le chlorure de butyle tertaire. L'alkylation peut s'effectuer, par exemple, en phase liquide en présence de catalyseurs connus de Friedel-
Crafts comme le chlorure d'aluminium, le chlorure de zinc, le trifluorure de bore, ou l'acide fluorhydrique. La réaction s'effectue, de préférence, à une température pouvant atteindre 100 C, et avantageusement à la pression atmosphérique.

   Il est aussi possible de travailler en phase vapeur en   em-   ployant comme catalyseur de l'acide phosphorique sur un support inerte comme le kieselguhr, la réaction s'effectuant à une température de 200 à 300 C et sous une pression pouvant atteindre 100 atmosphères. 



   La distillation du produit de la phase d'alkylation est exécutée, de préférence, à la pression atmosphérique ou sous pression réduite   ou en présence de vapeur ; lemono-alkyl-benzène et les ortho- et méta-dial-     kyl-benzènes   éliminés sous la forme de produits de distillation peuvent être renvoyés dans la zone d'alkylationo 
Avant d'oxyder le para-dialkyl-benzène contenu dans le résidu de la phase de distillation, ce résidu peut être distillé pour séparer le para-dialkyl-benzène des impuretés à point d'ébullition élevé, ces impuretés sont principalement des polyalkylbenzènes et peuvent être renvoyées dans la zone d'alkylation. 



   L'oxydation des para-dialkyl-benzènes en acide téréphtalique peut s'effectuer de toutes façons appropriées ; elle peut être exécutée par exemple par un gaz contenant de l'oxygène libre, et de préférence par l'air, en présence d'un catalyseur tel qu'un sel de cobalt, cuivre, manganèse, fer, plomb, chrome ou mercure. Il est préférable d'effectuer l'oxydation à une température de 140 à   160 C   et de travailler à la pression atmosphérique ou à une pression plus élevée.

   On peut aussi utiliser un agent oxydant comme l'acide nitrique contenant 30% en poids de HNO3, à une température de l'ordre de   150 C.   Si on le désire, l'oxydation peut s'effec-   tuer en deux phases ; la première, le composé dialkyle est transformé   en un sel ou un ester de l'acide mono-alkyl-carboxylique dont on poursuit l'oxydation au cours de la seconde phase. 



   Dans une forme d'exécution préférée du procédé de la présente invention, on fait réagir du benzène avec du propylène en présence d'un catalyseur du type Friedel-Crafts. On distille ensuite le mélange de diisopropyl-benzènes obtenu et on obtient un résidu riche en para-di-isopropyl-benzène. Il est facile d'obtenir le résidu riche en isomère para de cette façon, parce que le p-di-isopropyl-benzène bout à   210,4 C   tandis que les isomères ortho et méta bouillent à   203,75 C   et   203,2 C   respectivement. Le   p-di-isopropyl-benzène   est oxydé en acide téréphtalique par l'acide nitrique. 

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   Cet exemple illustre la propylation du benzène fournissant des di-isoprophyl-benzènes, la séparation du para-di-isopropyl-benzène du mélan- . ge et l'oxydation du para-di-isopropyl-benzène en acide téréphtalique. 



   On fait passer 380 litres de propylène à raison de 50 litres/ heure dans un mélange del litre de benzène et 50g de chlorure d'aluminium anhydre, le mélange étant énergiquement agité à 60 C. On continue ensuite à l'agiter à 60 c. pendant   4   heures. On refroidit le mélange et on décompose le catalyseur par addition de glace et d'acide chlorhydrique concentré. 



  On lave d'abord la couche supérieure à   l'eau:,   puis par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à 10% en poids et finalement à l'eau. On sèche le produit sur du chlorure de calcium et on le soumet à une distillation fractionnée qui donne les fractions suivantes 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Al <SEP> jusqu'à <SEP> 110 C <SEP> 54 <SEP> g
<tb> A2 <SEP> 110 <SEP> à <SEP> 175 C <SEP> 792 <SEP> g
<tb> A3 <SEP> 175 <SEP> à <SEP> 220 C <SEP> 482 <SEP> g
<tb> A4 <SEP> résidu <SEP> 156 <SEP> g <SEP> 
<tb> 
 On soumet la fraction A3 à une nouvelle distillation fractionnée dans une colonne équivalent à 100 plateaux théoriques.

   On obtient les fractions suivantes : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> A3a <SEP> jusqu'à <SEP> 208 C <SEP> 265 <SEP> g
<tb> A3b <SEP> résidu <SEP> 217 <SEP> g
<tb> 
 La fraction A3b contient   96,4%   en poids de para-di-isopropylbenzène. Les fractions Al,  A2,   A3 et A4 sont rassemblées avec 140 cm3 de benzène, on ajoute 50 g de trichlorure d'aluminium et on exécute la propylation comme décrit ci-dessus jusqu'à ce que 90 litres de propylène aient été absorbés. 



  Le mélange, après traitement par la glace et l'acide chlorhydrique, suivi d'un lavage et d'un séchage de la couche d'hydrocarbure donne par distillation fractionnée les fractions suivantes : 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> Bl <SEP> jusqu'à. <SEP> 110 C <SEP> 52 <SEP> g <SEP> 
<tb> B2 <SEP> 110 <SEP> à <SEP> 175 C <SEP> 784 <SEP> g
<tb> B3 <SEP> 175 <SEP> à <SEP> 220 C <SEP> 478 <SEP> g
<tb> B4 <SEP> résidu <SEP> 164 <SEP> g
<tb> 
 La fraction B3 est soumise à une nouvelle distillation fractionnée qui donne les fractions suivantes : 
 EMI2.4 
 
<tb> 
<tb> B3a <SEP> jusqu'à <SEP> 208 C <SEP> 262 <SEP> g
<tb> B3b <SEP> résidu <SEP> 216 <SEP> g
<tb> 
 La fraction B3b contient   96,2%   en poids de para-di-isopropyl-benzène. On obtient donc 433 g de para-di-isopropyl-benzène dont la pureté équivaut à   96,3%   en poids. 



   Les paragraphes (a) et (b) ci-dessous illustrent l'oxydation du p-di-isopropyl-benzène en acide téréphtalique. 



   (a) on chauffe à 140 C en autoclave, 433 g de para-di-isopropyl-benzène et 2.165 cm3 d'acide nitrique contenant 30% en poids de HNO3, et on ajoute de l'acide nitri que à 30%, froid, à raison de 8.6 litres par heure. Après 22 minutes, on laisse la pression s'élever à 7kg/cm2 sans que la température puisse toutefois dépasser 180 C. Après 33 minutes, on arrête l'introduction de l'acide nitrique, mais en maintenant la pression pendant 30 minutes encore. Ensuiteon laisse refroidir le produit et on 

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 sépare l'acide téréphtalique solide par filtration, on le lave et on le sèche. On obtient un total de 350 g d'acide téréphtalique dont la pureté est au moins 96%. 



   (b) On fait réagir dans un ballon à   150-160 C,   un mélange de
433 g de para-di-isopropylbenzène et de 500 cm3 de   o-dichloro-benzène   comme solvant et   40   g d'acétate de manganèse anhydre avec 200 litres par heure d'oxygène moléculaire pendant 3 heures. On traite le mélange de réaction par 5 fois son volume de benzène, on séparée le précipité obtenu par filtra- tion et on le lave par de nouvelles quantités de benzène. On obtient 240 g d'un produit contenant 86% en poids d'acide téréphtalique. On le puri- fie par recristallisation d'une solution dans l'eau sous pression élevée. 



   REVENDICATIONS. 



   1. - Procédé de fabrication de l'acide téréphtalique, carac- térisé en ce   qutm@alkyle   du benzène par au moins un agent d'alkylation comptant 3 ou 4 atomes de carbone, choisi dans le groupe formé par les olé- fines, les alcools et les halogénures d'alkyle, on distille le produit pour obtenir un produit de distillation riche en ortho- et méta-dialkyl-benzènès et un résidu riche en para-dialkyl-benzène, et on   oxyde   le   para-dialkyl-   benzène présent dans le résidu.

Claims

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'alkylation est exécutée en phase liquide à une température pouvant atteindre 100 C, en présence d'un catalyseur du type Friedel-Crafts choisi dans le groupe formé par le chlorure d'aluminium, le chlorure de zinc, le trifluorure de bore et l'acide fluorhydrique.

3. - Procédé suivant la¯revendication 1, caractérisé en ce que l'alkylation est exécutée en phasé vapeur à une température de 200 à 300 C et sous une pression pouvant atteindre 100 atmosphères en présence d'un catalyseur comprenant de l'acide phosphorique sur un support inerte.

4. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le produit de distillation riche en ortho- et métadialkyl-benzènes est renvoyé dans la zone d'alkylation.

5. - Procédé suivant 1'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on sépare le para-dialkyl-benzène d'impuretés à point d'ébullition élevé par distillation avant de le soumettre à un traitement d'oxydation.

6. - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les impuretés à point d'ébullition élevé sont renvoyées dans la zone d'alkylation.

7. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'oxydation est effectuée par un gaz-contenant de l'oxygène libre avec un catalyseur d'oxydation choisi dans le groupe formé par les sels de cobalt, cuivre, manganèse, fer, plomb, chrome et mercure.

8. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6. caractérisé en ce que l'oxydation s'effectue par de l'acide nitrique à 150 C.

9. - Procédé de fabrication de l'acide téréphtalique, caractérisé en ce qu'on alkyle du benzène par du propylène en présence d'un catalyseur du type Friedel-Crafts à une température pouvant atteindre 100 C, on distille le mélange de di-isopropyl-benzènes obtenus pour séparer un résidu riche en para-di-isopropyl-benzène, et soumet ce résidu à l'oxydation <Desc/Clms Page number 4> par l'acide nitrique contenant 30% en poids de HNO3 à une température de l'ordre de 150 C.

10. - Procédé de fabrication de l'acide téréphtalique, en substance comme décrit dans l'exemple citéo 11. - Acide téréphtalique obtenu par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes.