JPH06298697A - 高純度テレフタル酸の製造方法 - Google Patents
高純度テレフタル酸の製造方法Info
- Publication number
- JPH06298697A JPH06298697A JP5091552A JP9155293A JPH06298697A JP H06298697 A JPH06298697 A JP H06298697A JP 5091552 A JP5091552 A JP 5091552A JP 9155293 A JP9155293 A JP 9155293A JP H06298697 A JPH06298697 A JP H06298697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terephthalic acid
- slurry
- temperature
- crude terephthalic
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 208
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 53
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 18
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 14
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 14
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 12
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- -1 bromine compound Chemical class 0.000 description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 9
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical class [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 6
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- GOUHYARYYWKXHS-UHFFFAOYSA-N 4-formylbenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C=O)C=C1 GOUHYARYYWKXHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical class [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 3
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 3
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 2
- RVHSTXJKKZWWDQ-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrabromoethane Chemical class BrCC(Br)(Br)Br RVHSTXJKKZWWDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UWTUEMKLYAGTNQ-UHFFFAOYSA-N 1,2-dibromoethene Chemical class BrC=CBr UWTUEMKLYAGTNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical class NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical group N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical group [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 125000005609 naphthenate group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCDPQFRRMGNEOH-UHFFFAOYSA-N terephthalic acid;hydrate Chemical compound O.OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 ZCDPQFRRMGNEOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
レフタル酸の水スラリーを加熱し、260〜320℃の
温度で、第8族金属触媒の存在下、水素還元する方法に
おいて、250℃以上に達してから水素還元を開始する
までの時間を3分以下とすることを特徴とする高純度テ
レフタル酸の製造方法。 【効果】 色相のよい高純度のテレフタル酸を得ること
ができる。
Description
造方法に関する。詳しくは、パラキシレンの酸化反応に
より得られた粗テレフタル酸の水スラリーを第8族金属
の存在下、水素と接触させ還元精製する際に、不純物の
生成を抑制することにより高純度のテレフタル酸を製造
する方法に関する。
テレフタル酸中には、通常、4−カルボキシベンズアル
デヒド(「4CBA」と略して示す)をはじめとする各
種不純物が比較的多量に含まれており、従来、これを精
製した後、ポリエステルの原料として用いている。
ては、粗テレフタル酸を水素化処理あるいは、酸化処理
する方法が知られている。このうち、テレフタル酸を水
素化処理する方法として、高温、高圧下において粗テレ
フタル酸の水スラリーを水素化触媒の存在下に水素還元
処理し、かつ、処理された水スラリーからテレフタル酸
の結晶を回収する方法が提案されている(特公昭41−
16860号公報)。
する方法によれば、粗テレフタル酸中の無機性不純物で
ある金属イオン、及び、有機性不純物の中で最も含有量
の多い4CBAの混入量を著しく低下させることができ
る。しかしながら、4CBA以外の構造不明の有機性不
純物(以下「着色原因不純物」という)を完全に除去す
ることはできず、精製テレフタル酸中にこの着色原因不
純物が一部残存し、例えば、ポリエステル製造時に着色
を引き起こしポリマーの白色度を低下させる。
度テレフタル酸の製造における上記した問題を解決する
ためになされたものであって、高温、高圧下、粗テレフ
タル酸の水スラリーを水素還元精製する方法において、
水素還元精製する前の高温下で着色原因不純物が生成す
るのを抑制して高純度の精製テレフタル酸を製造する方
法を提供することを目的とする。
鑑み、鋭意検討を行った結果、水素還元処理前の粗テレ
フタル酸の水スラリーが高温にさらされる時間、特に2
50℃以上にさらされる時間を限定することにより、着
色原因不純物の生成を抑制でき、極めて高純度の精製テ
レフタル酸を得ることができることを見いだし、本発明
に到達した。
化反応により得られた粗テレフタル酸の水スラリーを加
熱し、260〜320℃の温度で、第8族金属触媒の存
在下、水素還元する方法において、260℃以上に達し
てから水素還元を開始するまでの時間を3分以下とする
ことを特徴とする高純度テレフタル酸の製造方法に存す
る。
レンの酸化反応は、通常、低級脂肪族カルボン酸から成
る溶媒中、特に酢酸溶媒中で、触媒として遷移金属化合
物及び臭素化合物の存在下、分子状酸素により液相酸化
することにより実施される。触媒としての遷移金属化合
物としては、マンガン、コバルト、鉄、ニッケル、クロ
ム等の遷移金属の臭素塩、安息香酸塩、ナフテン酸塩、
酢酸塩等のカルボン酸塩、アセチルアセトナート等が、
また、臭素化合物としては、マンガン、コバルト、鉄、
ニッケル、クロム等の臭素塩、臭化水素酸、臭化ナトリ
ウム、ジブロモエチレン、テトラブロモエタン等が用い
られている。なお、遷移金属の臭素塩は、遷移金属化合
物成分と臭素化合物成分とを兼ねることができる。ま
た、分子状酸素としては、純酸素、空気、純酸素と不活
性ガスとの混合物等が用いられる。
酢酸中で液相酸化してテレフタル酸を製造する場合は
に、原料パラキシレンは、通常、酢酸溶媒に対して1〜
50重量%の割合で用いられる。触媒としてコバルト化
合物またはマンガン化合物と臭素化合物が用いられると
きは、これらの化合物は、溶媒に対して、通常コバルト
原子が10〜5000重量ppm、マンガン原子が10
〜5000重量ppm、臭素原子が10〜10000重
量ppmとなるように用いられる。また、酸化反応器に
供給する分子状酸素は、通常、パラキシレン1モルに対
して酸素として3〜20モルの割合となるように用いら
れる。そして、反応は、通常、反応温度160〜260
℃、反応圧力4〜50kg/cm2 G、滞留時間10〜
200分の範囲で行なわれる。
は、不純物として4CBAを通常50〜10000重量
ppm含んでおり、ポリエステルの原料として用いるた
めに水素還元し、精製することが好ましい。即ち、粗テ
レフタル酸の水スラリーを加熱し、スラリー中のテレフ
タル酸を水に完全に溶解させ、高温、高圧下、水素の存
在下に第8族金属と接触させ、この後、晶析によって精
製テレフタル酸を得る方法が採用される。
テレフタル酸を、通常1〜80重量部、好ましくは15
〜65重量部からなる水スラリーを加熱して粗テレフタ
ル酸を水に溶解させ、260〜320℃、好ましくは2
70〜300℃で水素添加反応を行う。320℃を越え
ると水素還元反応中での副生物の生成が顕著となり、ま
た、250℃未満では水添加率が低下するので好ましく
ない。
/cm2 Gであり、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、白金、オスミウム等の第8族金属触媒と、通常1〜
100分間、接触する。この際の圧力は通常、50kg
/cm2 以上である。これら第8族金属触媒は、通常、
テレフタル酸熱水スラリーに不溶性の担体、例えば、活
性炭等に担持させて用いられる。これらのなかでは、特
に、活性炭に担持させたパラジウム(以下、「Pd/
C」と略す)を固定床として用いるのが精製効果の点か
ら好ましい。このようにして精製処理したテレフタル酸
の熱水スラリーは、次いで、70〜180℃迄冷却さ
れ、テレフタル酸を晶析させ、分離される。
て、粗テレフタル酸を水に溶解し、スラリーとして反応
器へ供給するためには、通常260〜320℃の反応温
度に事前に加温しておく必要がある。また、粒子状のテ
レフタル酸の未溶解物が残存した状態で反応器に供給さ
れると水添精製ができないばかりか、Pd/Cの固定床
で閉塞のトラブルが起こり、強いてはプラントの停止に
も至る。従って、従来は、未溶解の粗テレフタル酸が反
応器へ供給されないように粗テレフタル酸のスラリー中
の濃度に見合った溶解温度より若干高めの温度を保つこ
とにより滞留時間を長くして溶解の押しきりを行ってい
た。具体的には、スラリーを加熱し始め、反応温度であ
る260〜320℃の温度に到達するまでに0.5〜3
分、反応温度に達してから溶解の押し切りを行い水素化
処理する前までの時間に3〜10分程度要していた。
た結果では、このような高温下、特に250℃以上にテ
レフタル酸を曝すことにより熱的変質が起こり、分子量
が数百から数万の高分子量の着色原因不純物が生成する
ことを見いだし、かつ、これら着色原因不純物は高温下
に曝される時間が短い程生成する量が少なくなる関係が
あることを見いだした。また、粗テレフタル酸のスラリ
ー濃度を過剰に設定しない限りは、実際には250℃未
満の温度で充分にテレフタル酸を水に溶解できることを
見いだした。
ラキシレンの酸化により得られた粗テレフタル酸の水ス
ラリーを加熱して溶解させる際、250℃以上の温度に
加熱された状態から水素雰囲気下、第8族金属と接触さ
せ水素還元反応を開始するまでの時間(保持時間、滞留
時間)を3分以下、好ましくは2分以下、更に好ましく
は、1分以下で行うことにより、高温に曝される時間を
できる限り短くすることで温度による変質を抑え、着色
原因不純物の生成を抑制した点にある。
る。実施例において、GPC成分とは、GPC(ゲルパ
ーミュエーションクロマトグラフィー)分析により、標
準ポリスチレン換算で分子量が数百から数万に相当す
る、テレフタル酸製品における着色原因不純物を意味す
る。GPC成分量の比較としては、GPCのクロマトグ
ラムのピーク面積(相対値)を表示した。また、粗テレ
フタル酸中の4CBAの含有率は液体クロマトグラフィ
ーによって測定し、同じく、アルカリ透過率(「T34
0」と略して示す)は、粗テレフタル酸7.5gを2規
定の水酸化カリウム50mlに溶解して光路長1cmの
石英セルにて340mμでの光線透過率で示した。
ィードポンプ、スラリー加熱ライン、スラリー溶解槽、
0.5重量%のPdを活性炭に担持させた触媒を充填し
た水添反応器及び、晶析槽を備えた装置を用いて固定床
流通方式での水添実験を行った。本装置において、各機
器や加熱ラインについては閉塞防止のために電気ヒータ
ーと保温材及び圧力調整器を装備しており、温度、圧力
ができる限り正確に制御されている。
スで十分置換した後、90kg/cm2 Gに加圧した。
次に、計量槽内に仕込んだ水をスラリーフィードポンプ
を用いてスラリー加熱ライン、溶解槽、反応器を経由し
て晶析槽へと順次流通させ、系内の加熱を行った。加熱
ラインの最終部で反応温度の290℃に到達するように
加熱を調整し、次の溶解槽では290℃に保持して溶解
の押し切りを行うように温度を調整した。
の撹拌機付きスラリー化槽で4CBAを2850ppm
を含み、T340が38%の粗テレフタル酸を30重量
部、水70重量部に調整したスラリーを計量槽に移送
し、水からスラリーに切り替えてフィード(6l/H)
を開始した。この時、スラリーが250℃に加熱されて
から加熱ラインの最終部に到達するまでの時間は0.5
分、溶解槽での保持時間は1.5分であった。該スラリ
ーを反応器に導入して、水素流量3l/H、水素分圧8
kg/cm2 G、反応圧力80kg/cm2 G、反応温
度290℃で水添反応を行った。
は、連続的に晶析槽に送られ、テレフタル酸を晶出さ
せ、100℃の温度で母液を分離後、水洗し、次いで乾
燥させた。得られた精製テレフタル酸中のGPC分析の
結果を表−1に示す。 比較例1 加熱ライン及び、溶解槽での保持時間を表−1に示す様
にした以外は実施例1と全く同じ装置、条件で実験し
た。結果を表1に示す。表−1より明らかなように25
0℃以上の高温保持時間が長い程着色原因不純物である
GPC成分量が著しく増加する。
リーを加熱条件を限定することにより着色原因不純物の
生成が抑制され、色相のよい高純度のテレフタル酸を得
ることができる。
造方法に関する。詳しくは、パラキシレンの酸化反応に
より得られた粗テレフタル酸を白金族金属の存在下、水
素と接触させて精製する際に、不純物の生成を抑制する
ことにより高純度のテレフタル酸を製造する方法に関す
る。
テレフタル酸中には、通常、4−カルボキシベンズアル
デヒド(「4CBA」と略して示す)をはじめとする各
種不純物が比較的多量に含まれており、従来、これを精
製した後、ポリエステルの原料として用いている。
ては、粗テレフタル酸を水素化処理あるいは、酸化処理
する方法が知られている。このうち、テレフタル酸を水
素化処理する方法として、高温、高圧下において粗テレ
フタル酸の水溶液を水素化触媒の存在下に水素還元処理
し、かつ、処理された水溶液からテレフタル酸の結晶を
回収する方法が提案されている(特公昭41−1686
0号公報)。
する方法によれば、粗テレフタル酸中の無機性不純物で
ある金属イオン、及び、有機性不純物の中で最も含有量
の多い4CBAの混入量を著しく低下させることができ
る。しかしながら、4CBA以外の構造不明の有機性不
純物(以下「着色原因不純物」という)を完全に除去す
ることはできず、精製テレフタル酸中にこの着色原因不
純物が一部残存し、例えば、ポリエステル製造時に着色
を引き起こしポリマーの白色度を低下させる。
度テレフタル酸の製造における上記した問題を解決する
ためになされたものであって、高温、高圧下、粗テレフ
タル酸の水溶液を水素と接触させて精製する方法、即
ち、水素還元精製する方法において、水素還元精製する
前の高温下で着色原因不純物が生成するのを抑制して高
純度の精製テレフタル酸を製造する方法を提供すること
を目的とする。
鑑み、鋭意検討を行った結果、水素還元精製前の粗テレ
フタル酸が高温にさらされる時間、特に250℃以上に
さらされる時間を限定することにより、着色原因不純物
の生成を抑制でき、極めて高純度の精製テレフタル酸を
得ることができることを見いだし、本発明に到達した。
化反応により得られた粗テレフタル酸を加熱して、水に
溶解し、260〜320℃の温度で、白金族金属触媒の
存在下、水素と接触させて精製する方法において、該水
溶液が加熱過程で250℃以上に達してから精製を開始
するまでの時間を3分以下とすることを特徴とする高純
度テレフタル酸の製造方法に存する。
レンの酸化反応は、通常、低級脂肪族カルボン酸から成
る溶媒中、特に酢酸溶媒中で、触媒として遷移金属化合
物及び臭素化合物の存在下、分子状酸素により液相酸化
することにより実施される。触媒としての遷移金属化合
物としては、マンガン、コバルト、鉄、ニッケル、クロ
ム等の遷移金属の臭素塩、安息香酸塩、ナフテン酸塩、
酢酸塩等のカルボン酸塩、アセチルアセトナート等が、
また、臭素化合物としては、マンガン、コバルト、鉄、
ニッケル、クロム等の臭素塩、臭化水素酸、臭化ナトリ
ウム、ジブロモエチレン、テトラブロモエタン等が用い
られている。なお、遷移金属の臭素塩は、遷移金属化合
物成分と臭素化合物成分とを兼ねることができる。ま
た、分子状酸素としては、純酸素、空気、純酸素と不活
性ガスとの混合物等が用いられる。
酢酸中で液相酸化してテレフタル酸を製造する場合に
は、原料パラキシレンは、通常、酢酸溶媒に対して1〜
50重量%の割合で用いられる。触媒としてコバルト化
合物またはマンガン化合物と臭素化合物が用いられると
きは、これらの化合物は、溶媒に対して、通常コバルト
原子が10〜5000重量ppm、マンガン原子が10
〜5000重量ppm、臭素原子が10〜10000重
量ppmとなるように用いられる。また、酸化反応器に
供給する分子状酸素は、通常、パラキシレン1モルに対
して酸素として3〜20モルの割合となるように用いら
れる。そして、反応は、通常、反応温度160〜260
℃、反応圧力4〜50kg/cm2 G、滞留時間10〜
200分の範囲で行なわれる。
は、不純物として4CBAを通常50〜10000重量
ppm含んでおり、ポリエステルの原料として用いるた
めに水素還元精製することが好ましい。即ち、粗テレフ
タル酸の水スラリーを加熱し、スラリー中のテレフタル
酸を水に完全に溶解させ、高温、高圧下、水素の存在下
に白金族金属と接触させ、この後、晶析によって精製テ
レフタル酸を得る方法が採用される。
テレフタル酸を、通常1〜80重量部、好ましくは15
〜65重量部からなる水スラリーを加熱して粗テレフタ
ル酸を水に溶解させ、260〜320℃、好ましくは2
70〜300℃で水素添加反応を行う。320℃を越え
ると水素還元反応中での副生物の生成が顕著となり、ま
た、250℃未満では水添加率が低下するので好ましく
ない。
たり、分子状酸素を0.05〜10Nm3/hr、好ま
しくは0.1〜3Nm3/hr用い、ルテニウム、ロジ
ウム、パラジウム、白金、オスミウム等の白金族金属触
媒と、通常1〜100分間、接触する。この際の圧力は
通常、50kg/cm2 以上である。これら白金族金属
触媒は、通常、テレフタル酸熱水溶液に不溶性の担体、
例えば、活性炭等に担持させて用いられる。これらのな
かでは、特に、活性炭に担持させたパラジウム(以下、
「Pd/C」と略す)を固定床として用いるのが精製効
果の点から好ましい。このようにして精製処理したテレ
フタル酸の熱水溶液は、次いで、70〜180℃迄冷却
され、テレフタル酸を晶析させ、分離される。
て、粗テレフタル酸を水に溶解し、水溶液として反応器
へ供給するためには、通常260〜320℃の反応温度
に事前に加温しておく必要がある。また、粒子状のテレ
フタル酸の未溶解物が残存した状態で反応器に供給され
ると水添精製ができないばかりか、Pd/Cの固定床で
閉塞のトラブルが起こり、強いてはプラントの停止にも
至る。従って、従来は、未溶解の粗テレフタル酸が反応
器へ供給されないように水スラリー中の粗テレフタル酸
の濃度に見合った溶解温度より若干高めの温度を保つこ
とにより滞留時間を長くして溶解の押しきりを行ってい
た。具体的には、スラリーを加熱し始め、反応温度であ
る260〜320℃の温度に到達するまでに0.5〜3
分、反応温度に達してから溶解の押し切りを行い水素還
元精製する前までの時間に3〜10分程度要していた。
た結果では、このような高温下、特に250℃以上にテ
レフタル酸を曝すことにより熱的変質が起こり、分子量
が数百から数万の高分子量の着色原因不純物が生成する
ことを見いだし、かつ、これら着色原因不純物は高温下
に曝される時間が短い程生成する量が少なくなる関係が
あることを見いだした。
ラキシレンの酸化により得られた粗テレフタル酸の水ス
ラリーを加熱して溶解させる際、250℃以上の温度に
加熱された状態から水素雰囲気下、白金族金属と接触さ
せ水素還元精製を開始するまでの時間(保持時間、滞留
時間)を3分以下、好ましくは2分以下、更に好ましく
は、1分以下で行うことにより、高温に曝される時間を
できる限り短くすることで温度による変質を抑え、着色
原因不純物の生成を抑制した点にある。
る。実施例において、GPC成分とは、GPC(ゲルパ
ーミュエーションクロマトグラフィー)分析により、標
準ポリスチレン換算で分子量が数百から数万に相当す
る、テレフタル酸製品における着色原因不純物を意味す
る。GPC成分量の比較としては、GPCのクロマトグ
ラムのピーク面積(相対値)を表示した。また、粗テレ
フタル酸中の4CBAの含有率は液体クロマトグラフィ
ーによって測定し、同じく、アルカリ透過率(「T34
0」と略して示す)は、粗テレフタル酸7.5gを2規
定の水酸化カリウム50mlに溶解して光路長1cmの
石英セルにて340mμでの光線透過率で示した。
ィードポンプ、スラリー加熱ライン、スラリー溶解槽、
0.5重量%のPdを活性炭に担持させた触媒を充填し
た水添反応器及び、晶析槽を備えた装置を用いて固定床
流通方式での水添実験を行った。本装置において、各機
器や加熱ラインについては閉塞防止のために電気ヒータ
ーと保温材及び圧力調整器を装備しており、温度、圧力
ができる限り正確に制御されている。
スで十分置換した後、90kg/cm2 Gに加圧した。
次に、計量槽内に仕込んだ水をスラリーフィードポンプ
を用いてスラリー加熱ライン、溶解槽、反応器を経由し
て晶析槽へと順次流通させ、系内の加熱を行った。加熱
ラインの最終部で反応温度の290℃に到達するように
加熱を調整し、次の溶解槽では290℃に保持して溶解
の押し切りを行うように温度を調整した。
の撹拌機付きスラリー化槽で4CBAを2850ppm
を含み、T340が38%の粗テレフタル酸を30重量
部、水70重量部に調整したスラリーを計量槽に移送
し、水からスラリーに切り替えてフィード(6l/H)
を開始した。この時、スラリーが250℃に加熱されて
から加熱ラインの最終部に到達するまでの時間は0.5
分、溶解槽での保持時間は1.5分であった。該スラリ
ーを反応器に導入して、水素流量3l/H、水素分圧8
kg/cm2 G、反応圧力80kg/cm2 G、反応温
度290℃で水添反応を行った。
は、連続的に晶析槽に送られ、テレフタル酸を晶出さ
せ、100℃の温度で母液を分離後、水洗し、次いで乾
燥させた。得られた精製テレフタル酸中のGPC分析の
結果を表−1に示す。 比較例1 加熱ライン及び、溶解槽での保持時間を表−1に示す様
にした以外は実施例1と全く同じ装置、条件で実験し
た。結果を表1に示す。表−1より明らかなように25
0℃以上の高温保持時間が長い程着色原因不純物である
GPC成分量が著しく増加する。
の水素還元精製までの加熱条件を特定することにより着
色原因不純物の生成が抑制され、色相のよい高純度のテ
レフタル酸を得ることができる。 ─────────────────────────────────────────────────────
たり、分子状水素を0.05〜10Nm3/hr、好ま
しくは0.1〜3Nm3/hr用い、ルテニウム、ロジ
ウム、パラジウム、白金、オスミウム等の白金族金属触
媒と、通常1〜100分間、接触する。この際の圧力は
通常、50kg/cm2 以上である。これら白金族金属
触媒は、通常、テレフタル酸熱水溶液に不溶性の担体、
例えば、活性炭等に担持させて用いられる。これらのな
かでは、特に、活性炭に担持させたパラジウム(以下、
「Pd/C」と略す)を固定床として用いるのが精製効
果の点から好ましい。このようにして精製処理したテレ
フタル酸の熱水溶液は、次いで、70〜180℃迄冷却
され、テレフタル酸を晶析させ、分離される。
の撹拌機付きスラリー化槽で4CBAを2850ppm
を含み、T340が38%の粗テレフタル酸を30重量
部、水70重量部に調整したスラリーを計量槽に移送
し、水からスラリーに切り替えてフィード(6l/H)
を開始した。この時、スラリーが250℃に加熱されて
から加熱ラインの最終部に到達するまでの時間は0.5
分、溶解槽での保持時間は1.5分であった。該スラリ
ーを反応器に導入して、水素流量3l/H、反応圧力9
0kg/cm2 G、反応温度290℃で水添反応を行っ
た。
Claims (1)
- 【請求項1】 パラキシレンの酸化反応により得られた
粗テレフタル酸の水スラリーを加熱し、260〜320
℃の温度で、第8族金属触媒の存在下、水素還元する方
法において、250℃以上に達してから水素還元を開始
するまでの時間を3分以下とすることを特徴とする高純
度テレフタル酸の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09155293A JP3232765B2 (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 高純度テレフタル酸の製造方法 |
| DE4334100A DE4334100C2 (de) | 1992-10-13 | 1993-10-06 | Verfahren zur Herstellung hochreiner Terephthalsäure |
| TW082108289A TW225520B (ja) | 1992-10-13 | 1993-10-07 | |
| GB9320992A GB2271568B (en) | 1992-10-13 | 1993-10-12 | Process for producing highly pure terephthalic acid |
| KR1019930021132A KR100267897B1 (ko) | 1992-10-13 | 1993-10-12 | 고순도 테레프탈산의 제조방법 |
| US08/134,907 US5420344A (en) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | Process for producing highly pure terephthalic acid |
| CN93119113.0A CN1035763C (zh) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | 生产高纯度对苯二甲酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09155293A JP3232765B2 (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 高純度テレフタル酸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06298697A true JPH06298697A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3232765B2 JP3232765B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=14029669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09155293A Expired - Lifetime JP3232765B2 (ja) | 1992-10-13 | 1993-04-19 | 高純度テレフタル酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3232765B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1090172C (zh) * | 1998-06-11 | 2002-09-04 | 三井化学株式会社 | 制备纯化的对苯二甲酸的方法 |
| WO2008120289A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | テレフタル酸スラリーの供給方法 |
-
1993
- 1993-04-19 JP JP09155293A patent/JP3232765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1090172C (zh) * | 1998-06-11 | 2002-09-04 | 三井化学株式会社 | 制备纯化的对苯二甲酸的方法 |
| WO2008120289A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | テレフタル酸スラリーの供給方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3232765B2 (ja) | 2001-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1497252B1 (en) | Method of removing iron contaminants from liquid streams during the manufacture and/or purification of aromatic acids | |
| US4286101A (en) | Process for preparing terephthalic acid | |
| EP0265137B1 (en) | Purifying terephthalic acid | |
| US5557009A (en) | Process for preparing an aqueous slurry of terephthalic acid | |
| US5110984A (en) | Process for increasing the yield of purified isophthalic acid and reducing waste-water treatment a | |
| JPH07118201A (ja) | 2,6−ナフタレンジカルボン酸の精製方法 | |
| JP3232765B2 (ja) | 高純度テレフタル酸の製造方法 | |
| US4263452A (en) | Process for purifying terephthalic acid | |
| JPH0257528B2 (ja) | ||
| JP3319044B2 (ja) | 高純度テレフタル酸の製造方法 | |
| US5420344A (en) | Process for producing highly pure terephthalic acid | |
| JP3348462B2 (ja) | 高純度テレフタル酸の製造方法 | |
| JPH07118200A (ja) | ナフタレンジカルボン酸の製造方法 | |
| JPH06321857A (ja) | 高純度テレフタル酸の製造方法 | |
| JPH09151162A (ja) | ナフタレンジカルボン酸の精製法 | |
| JPH0769975A (ja) | 高純度テレフタル酸の製造方法 | |
| JPH07173100A (ja) | 高純度2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方法 | |
| JPH05294892A (ja) | ナフタレンジカルボン酸の製造方法 | |
| JPH07238051A (ja) | 高純度ナフタレンジカルボン酸の製造方法 | |
| KR20040061555A (ko) | 2,6-나프탈렌디카르복실산의 정제 방법 | |
| JPH08157415A (ja) | 高純度テレフタル酸の製造方法 | |
| US5700944A (en) | Process for the production of pyridinecarboxylic acids | |
| JP3757989B2 (ja) | ナフタレンジカルボン酸の精製方法 | |
| JPH05155807A (ja) | ナフタレンジカルボン酸の製造方法 | |
| JP3629733B2 (ja) | テレフタル酸水スラリーの調製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070921 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080921 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080921 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130921 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |