JPH02164846A - 2,6―ナフタレンジカルボン酸の製造方法 - Google Patents

2,6―ナフタレンジカルボン酸の製造方法

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JPH02164846A
JPH02164846A JP63320209A JP32020988A JPH02164846A JP H02164846 A JPH02164846 A JP H02164846A JP 63320209 A JP63320209 A JP 63320209A JP 32020988 A JP32020988 A JP 32020988A JP H02164846 A JPH02164846 A JP H02164846A
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JP
Japan
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reaction
catalyst
continuously
reactor
dipn
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Pending
Application number
JP63320209A
Other languages
English (en)
Inventor
Yakudo Tachibana
橘 躍動
Kazuhiko Tate
舘 和彦
Masami Ono
正巳 小野
Nobuhiro Takei
信広 武井
Atsushi Miki
淳 三木
Hiroaki Taniguchi
博昭 谷口
Yoshimi Shirato
義美 白戸
Mitsunori Shimura
光則 志村
Yoshio Fukui
福井 義夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Chiyoda Corp
Original Assignee
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Chiyoda Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は2.6−ジイツブロピルナフタレン(以下、D
jPNと略記する)を分子状酸素により酸化して2,6
ナフタレンジカルボン酸(以下、NDCと略記する)を
製造する方法の改良に関する。
本発明により得られる2、6−ナフタレンジカルボン酸
は、フィル11や繊維製品の原料として有用なポリエス
テル及びポリアミ1く等の合成原料として用いられる。
(従来技術) 従来、I)i P Nを分子状酸素により酸化してND
Cを製造する改良方法は数多く提案されているが、その
改良の対象は、DirHのナフタレン核の安定性に係る
ものとイソプロピル基がカルボキシル基に変化する過程
の問題点に係るものとに大別される。
前者の改良点は、ナフタレン核自体の安定性を問題とし
たもので、核置換アルキル栽がイソプロピル基に限られ
たものではない為、その改良技術としては、他のアルキ
ル置換ナフタレン類の酸化方法に於いて提案されたもの
が利用されている。
代表的なものとしては、特公昭48−27318号の低
温酸化法、特公昭59−13495号の二段昇温酸化法
、特公昭56−3337号の原料低濃度酸化法がある。
とこ一 ろが、これらの酸化方法はそのままDiPNの酸化に応
用しても、後者のイソプロピル基個有の問題点が解消さ
れない為、NDCの有効な製造方法とはなり難い。
そこで提案されたのが特開昭60−89445号、同6
089446号及びこれらの集約版とも言える特開昭6
1−140540号に代表される大量触媒法である。こ
れの提案者等は、2,6−シメチルナフタレンの酸化に
用いられる従来の触媒使用条件でDiPNを酸化すると
、インプロキル基はメチル基に比較して反応初期の酸化
中間体の生成が異常に速い為、触媒が一時的に失活し副
反応が促進されるという仮定の下に、従来の約10倍量
以上もの触媒を使用した結果、NDC収率の改善に到達
したものであった。この方法はDiPNの酸化方法とし
ては画期的なものであり、NDCの収率は飛躍的に向上
した。
その後の提案は基本的に大量触媒法の改善に止まってい
る様であるが、実用的な観点からは大量触媒法の基本技
術を越えるものは見当らない。
(発明が解決しようとする課題) 従来技術の代表格とも言える大量触媒法では、各種の改
良方法が提案されており、例えばDj、PNあるいはそ
の酸化中間体1モル当りの触媒重金属使用量(特開昭6
0−89445号、61−140540号)や、反応溶
媒中の触媒重金属濃度(特開昭60−89446.6l
−140540)、酸化原料を連続的あるいは半連続的
に反応系に供給する反応方式を取った場合の触媒重金属
元素1g当りの原料投入量(特開昭61−140540
号)及び酸化反応混合物中の触媒重金属元素I E I
)K子当りのDiPN及び/又はその酸化中間体1モル
(特開昭60−89445号、6 ]、−1,4051
10号)等を規定したものが提案されている。
ところが、これらは全て量的な規定であり、反応という
時間要素を有する事象に対する規定としては不充分なも
のであった。
つまり、大量触媒法を用いると確かにNDC収率は向」
ニするものの、回分式反応以外の例えば原料を連続的及
び/又は半連続的に供給する半回分式、あるいは原料を
連続的及び/又は半連続的に供給しながら酸化反応混合
物を連続的及び/又は半速量的に抜出す連続式反応に於
いては原料の供給に速度的な概念が必要であることは言
うまでもない。
しかも1回分式反応により原料を連続的及び/又は半連
続的に供給する半回分式及び連続式反応の方が反応混合
物中のDiPN及び/又はその酸化中間体濃度の低レベ
ル維持に好ましいという事実は従来からも知られている
にもかかわらず、その基体的なコントロール手段は何ら
提案されていない。
また、酸化反応混合物中の触媒重金属元素1g原子当り
のDiPN及び/又はその酸化中間体1モルの規定を加
圧反応中の反応液組成の管理指標として使用するのは実
際上不可能であった。
つまり、従来の大量触媒法では半回分あるいは連続式反
応に於ける工業的な対応を可能とする様な反応器内条件
と原料供給速度との関係が明らかにされていなかった。
この為、半回分式で結果的には大量触媒法の条件内で反
応を行っても、原料供給速度が大きすぎると回分式反応
で近似した結果しか得られなかったり、原料処理量の割
には不必要な程大量の触媒を使用していても気付かすに
生産性を低下させる等の問題点があった。
まして、連続式方応では完全流通系の従来の指標は殆ん
ど工業的意義を持たず、経験に頼った操業を強いるもの
であった。
(課題を解決するための手段) 本発明はかかる状況に鑑みて創案されたものであり、D
iPNを酸化してNDCを製造する方法に於いて、過去
に提案され、有効な手段でありながらも実用的な指標が
無いばかりに半回分あるいは連続式反応への適用に難の
あった大量触媒法の改善を達成したものである。
本発明者等は、DiPNを液相酸素酸化してNDCを製
造する方法について鋭意研究した結果、生産性の良好な
反応条件下に於いては高度のNDC収率の達成を可能と
する限界原料供給速度は反応系中に存在する全触媒重金
属量に依存することを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、DiPNを脂肪族モノカルボン酸溶媒
中、分子状酸素により酸化しNDCを製造する方法に於
いて、該酸化を、重金属化合物と臭素化合物よりなる触
媒の存在下、1)iPNが供給される反応器内の反応液
中に存在する全触媒重金属量M(モル)とDiPN供給
速度F(モル/時)との関係力<vtr≧2を満足する
様にDiPNを反応器内に連続的及び/又は半連続的に
供給しながら行うことを特徴とするNDCの製造方法で
ある。
以ド、本発明を更に詳細に説明する。
溶媒として用いる脂肪族モノカルボン酸は、炭素数3以
下の低級脂肪族モノカルボン酸が好ましいが、酢酸が最
も適している。これらは必要に応じて適宜水その他の媒
体と混合して使用される。
水が含まれる場合、その割合は30重量2以下、好まし
くは20重量X以下、特に15重量2以下が適している
分子状着素としては純酸素の他、これを他の不活性ガス
で希釈した混合ガスが用いられるが、実用り空気が最も
入手し易く安価な分子状酸素含有ガスであり、これをそ
のままあるいは酸素及び/又は他の不活性ガスで酸素濃
度を調整して使用できる4、 本発明に係る重金属−臭素系触媒は、そ才し自体公知の
ものであり、]〕業的にアルキルベンゼン類の酸化に適
用されている。この触媒を構成する重金属は反応液に可
溶性の遷移金属化合物でぼ口ればよく、好ましくはコノ
スルト、マンカン、セリウム等を一種又は乙種以十組合
わせたものを用いるのが良い。特に好ましくはコバルI
−とマンガンを組合わせたものが良く、その組成範囲は
Mn/Mn+C。
(原子比)=0.2〜0.9、特に0.5か最適である
。この触媒を構成する臭素としては反応系に臭素イオン
を供給し得るものであれば良いか、イオン化した状態を
維持するのにアルカリ金属イオンの共存が有効な為、こ
れらの塩、例えば臭化す1ヘリウ11、臭化カリウム、
臭化リチウム等の形態で用いることができる。臭素のh
l、は少なすぎると反応速度が小さく、多すぎると副反
応生成物が増加するなど弊害か生じる為、臭素/全触媒
重金属(原子比)0.01〜lが好ましく、特に0.0
5〜0.3が最適である。
その他の助触媒とし、では、1)汀述した様にナトリウ
=7 ム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属イオンが臭素
のイオン化状態維持に有効な為、これらの塩(臭素化合
物)及び/又は溶媒の脂肪族モノカルボン酸との塩等の
形態で用いることが出来る。その使用量はアルカリ金属
/臭素()ail子比)=1〜5が好ましい。
反応温度は、低すぎると反応速度が小さい為生産性が悪
く、高すぎると副生物が増加してNDC収率が低下した
り溶媒の燃焼損失が問題となる為、】60〜200℃が
好ましい。特に好ましくは170〜190°Cが有利で
ある。
反応圧力は、系内の酸素分圧が高いほど反応を促進する
が、実用的には酸素分圧が0.2〜8kg/cJ(絶対
圧)を満足する全圧にすれば充分な反応速度が得られる
本発明方法を実施するに当っては、半回分式反応の場合
、前述した溶媒及び触媒を反応容器に装入し、これに分
子状酸素含有ガスを吹込みながら所定の温度、圧力を保
持した状態で、反応容器内の全触媒重金属量M(モル)
とD j、P N供給速度F(モル/時)との関係力<
M/F≧2を満足する様にDiPNを所定斌、連続及び
/又は半連続供給した後、NDcが得られるまでの充分
な時間分子状酸素含有ガスの吹込を継続し反応を行わせ
ればよい。
但し、M/F l大きくとる21Cは、触媒使用量当り
のDjPN処理速度を小さくするが、1)iPN処理速
度当りの触媒使用量を大きくする必要があり、生産性に
大きな影響を与えることになる。また、M/Fを大きく
するとNDC収串が僅がながら向トする。従って、M/
Fの範囲の規定は、経済性を考えて適当に行うことか重
要である。常識的にはM/l・は2−20の範囲に規定
するのがよい。
連続式反応しこ於いては、供給及びυ1出が連続的に行
われる為、溶媒と触媒を循環して系内バランスを維持す
るのはもちろんであるが、未反応原料及び反応中間体の
排出を防止し、NDC収率の向上を図るには、I)i 
P Nを供給する前反応器の他に少くとも一段以り分子
状酸素含有ガスとの気液接触が得られる後反応器を使用
することが好ましい。後反応器の反応条件(温度、圧力
等)は、前反応器と異ってもよいが、運転上からは同一
条件にするのが有利である。尚、後反応器を使用する場
合、前記した各規定は、前反応器内の全触媒重金属量に
対応するものとなる。
本酸化反応は気液接触反応の為、反応が気液接触律速と
ならない高効率の気液接触型反応器を用いることが必要
であり、反応副生ガスの排出も重要な要因となる為、吹
込ガス量G(NΩ/m1n)と反応液L(Q)の比がG
/L≧1(min−1)となる様に分子状酸素含有ガス
を吹込むことが望ましい。
反応終了後、反応生成混合物からのNDCの分離、回収
及び精製や、NDCを除去した反応母液の後処理、循環
及び再使用等は他のNDCやテレフタル酸の製造に関す
る公知の方法によって行うことができる。
本発明方法はDiPNを連続的及び/又は半連続的に供
給する半回分あるいは連続式反応に適用できる。
尚、DiPNは融点が約70℃と常温で固体の為、加熱
溶融下に連続及び/又は半連続的に供給する必要がある
が、この際反応溶媒の脂肪族モノカルボン酸及び/又は
他の媒体(反応に悪影響を及ぼさないもの)に溶解した
状態で反応器に供給しても何ら問題は無い。但し、反応
母液の様に触媒が溶解した状態の溶媒でDiPNを加熱
溶解すると、加熱温度及びその保持時間によっては触媒
の不活性化及び/又はDj PNの変性を招くこともあ
る為、反応器以外でのDjPNと触媒との均一共存状態
は可及的回避することが望ましい。
(作用) 本発明で規定するDiPNを供給する反応器内の反応液
中に存在する全触媒重金属量とDiPN供給速度との関
係は、触媒の失活を回避する限界DiPN供給速度を触
媒重金属量によって規定するものであり、これによって
触媒活性が維持された状態で連続的に反応を進めること
が可能となる。従って、本発明では、副反応が抑制され
、高純度のNDCを高収率で得ることが可能となる。同
時にDiPNの供給速度から必要最小限の触媒量を求め
ることも可能となる為、生産性が向上する。
(実施例) 以下、実施例によって本発明方法を詳述する。
実施例1 還流冷却器、ガス吹込管・排出管、原料連続供給ポンプ
及び撹拌機を有するチタンライニング加圧反応器を用い
、表−1の水準で酸化反応を行った。
この場合、DiPN供給速度を一定にして、触媒使用量
でM/Fを変化させた。
反応器に表−1の水準で酢酸と触媒を仕込み、撹拌下に
(NK式71−マイザ、撹拌周速7m/5ec)、純酸
素をG/L=2(m1n−’)で吹込みながら、温度1
70℃、酸素圧8kg/a#(絶対圧)に調整した。こ
こにD j、P Nを7.5XIO−2(モル/時)で
2時間連続供給した後、さらに2時間純酸素の吹込を継
続した。
反応終了後、反応器を冷却し圧力を下げてから反応液を
取り出し、固液を分離した後各々を液体クロマトグラフ
で分析し、NDC収率を求めた。その結果を第1図に示
す。
実施例2 実施例1と同様の装置で、1/10規模の加圧反応器を
用い、表−2の水準で酸化反応を行った。この場合、触
媒使用量とDiPN供給速度を調整してMi+;を変化
させた。
この実施例2においては、DiPN供給速度を各実験水
準毎に調整するとともに、撹拌機のアトマイザ径が実施
例1のものの172となった為にNK式71〜マイザの
撹拌周速が3.5m/secとなった以外は実施例1と
同一の反応条件で反応実験を行った。その結果を第2図
に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1の反応結果を示すグラフであり、第2
図は実施例2の反応結果を示すグラフである。 出願人代理人 弁理士 池 浦 敏 明(ほか1名) 第 図 M/F M/F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2,6−ジイソプロピルナフタレンを脂肪族モノ
    カルボン酸溶媒中、分子状酸素により酸化して2,6−
    ナフタレンジカルボン酸を製造する方法に於いて、該酸
    化を、重金属化合物と臭素化合物よりなる触媒の存在下
    、該2,6−ジイソプロピルナフタレンが供給される反
    応器内の反応液中に存在する全触媒重金属量M(モル)
    と2,6−ジイソプロピルナフタレン供速度F(モル/
    時)との関係がM/F≧2を満足する様に2,6−ジイ
    ソプロピルナフタレンを反応器内に連続的及び/又は半
    連続的供給しながら行うことを特徴とする2,6−ナフ
    タレンジカルボン酸の製造方法。
JP63320209A 1988-12-19 1988-12-19 2,6―ナフタレンジカルボン酸の製造方法 Pending JPH02164846A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63320209A JPH02164846A (ja) 1988-12-19 1988-12-19 2,6―ナフタレンジカルボン酸の製造方法
US07/451,952 US5055612A (en) 1988-12-19 1989-12-19 Process for the preparation of naphthalene carboxylic acids

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JP63320209A JPH02164846A (ja) 1988-12-19 1988-12-19 2,6―ナフタレンジカルボン酸の製造方法

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6089445A (ja) * 1983-10-24 1985-05-20 Teijin Yuka Kk 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造法
JPS61140540A (ja) * 1984-12-13 1986-06-27 Teijin Yuka Kk 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6089445A (ja) * 1983-10-24 1985-05-20 Teijin Yuka Kk 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造法
JPS61140540A (ja) * 1984-12-13 1986-06-27 Teijin Yuka Kk 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方法

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