SU426461A1 - Способ получени ароматических карбоновых кислот - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способу получени  ароматических дикарбоновых кислот,  вл ющихс  исходными мономерами при изготовлении полиэфирных волокон.

Известен способ получени  терефталевой кислоты путем окислени  п -ксилола, кислородсодержащим газом при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора окислени  - солей кобальта или марганца с использованием уксусной кислоты в качестве среды. Полученна  этим способом кислота хребует дополнительно очистки .

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и резуль тату  вл етс  способ непрерывного получени  ароматических дикарбоновых кислот, например терефталевой кислоты, путем взаимодействи  алкилбензолов, например П -ксилола , кислорода или кислородсодержащего газа при 200-25О°С и давлении 28-45 атм с использованием уксусной кислоты в качестве органической среды, в присутствии катализатора окислени , содержащего соли кобальта и марганца и бромид. По достижению образовани  продукта не меньще 95% реакционную массу вывод т из зоны реакции и обрабатывают 0,1-5-кратным по объему реакционной массы количеством уксусной кислоты при температуре не ниже 180 С, Чистота получаемого продукта 99,8899 ,96 вес.%, содержание альдегидов 0,О310 ,О97 вес.%.

Недостатком известного способа  вл етс  необходимость проведени  процесса в две стадии и высокое содержание п-карбоксибензальдегида .

Цель предлагаемого изобретени  - упрощение процесса и повыщение качества конечного продукта.

Поставленна  цель достигаетс  описываемым способом получени  ароматически-х дикарбоновых кислот путем непрерывной подачи алкилбензола и уксусной кислоты в соотнощении 1:3-6 в зону реакции с температурой 20О-23О°С и давлении 24-27 кг/см. Туда же подают катализатор окислени  (соли кобальта и/или марганца и бромид), содержащий , например, соль кобальта и бромид в весовом соотношении 2:1. Концентра- ци  уксусной кислоты в реакционной зоне 70%, катализатора в пересчете на соль кобальта 0,5-1%. Окисление ведут в течение 1-1,2 час, по истечение которогх образует с  85-95% ароматической дикарбоновой кислоты. При достижении образовани  продукта в количестве 85-95% реакционную массу при 220-250 С обрабатывают уксус нокислым раствором катализатора, состо щим из солей марганца, хрома и брома при мольном соотношении компонентов 1:1:2, или 1:3:4, или 3:1:1, при одновременной подаче кислородсодержащего газа и общей концентрации катализатора 2.1 10 мол/л реакционного раствора. Суспензию вывод т и вьодел ют чистую карбоновую кислоту с содержанием П -карбоксибензальдегида 0,01-0,005%. Кроме того, дл  повыщени  качества целевого продукта реакционную массу после обработки ее раствором катализатора допол нительно обрабатывают противоточной свежей уксусной кислотой, подрваемой в три повысотно расположенные точки таким обра зом, что ее количества, подаваемые в след ющие друг за другом точки, ступенчато измен ютс  с 1 до 5 кг на кг кристаллическ го продукта при времени контакта в каждой точке 0,2-3 час и кислородсодержащим газом . Полученную суспензию вывод т и вьще л ют чистую карбоновую кислоту с содержа нием П -карбоксибензальдегида 0,002%, Отличительным признаком предложенного способа  вл етс  проведение процесса при давлении 24-27 кг/см до достижени  об разовани  целевого продукта 85-95%, с по следующим введением в полученную реакционную массу уксуснокислого раствора катализатора , состо щего из солей марганца, хрома и брома, вз тых в соотнощении 1:1: или 1:3:4, или 3:1:1 при одновременной по даче кислородсодержащего газа. Предлагаемый способ отличаетс  высокими технико-экономическими показател ми, поскольку позвол ет проводить процесс в од ном аппарате и получить кислоту высокой степени чистоты. Пример 1.В реакционный сосуд и титана, снабженный перемешивающим устройством , дозируют исходную реакционную смесь таким образом, что среднечасовой расход компонентов составл ет: П-Ксилол155 мл Уксусна  кислота 98%-на 465 мл Ацетат кобальта ( тетрагидрат)3,93 г Бромистый аммоний1,58 г Воздух подают из расчета 15 л на 1 л реакционной смеси. Температура в аппарате 230 С, давление 25 кг/см. Оксидат имеет следующий состав, вес.%: П -Толуилова  кислота (п-ТК) 0,45 П -Карбоксибензальдегид ( п-БКА)1,13 Терефталева  кислота23,05 Уксусна  кислота64,85 Вода7,48 Примеси3,04 Проба кристаллической терефталевой кислоты содержит 6,26 вес.% П -карбокси- бензальдегида. Оксидат указанного состава обрабатывают при 250 С и давлении 27 кг/см уксуснокислым раствором смещанного катализатора, состо щего из ацетатов марганца, хрома и бромистого аммони , который подают в аппарат в количестве 465 мл/час в услови х непрерывного пере мещивани  и подачи воздуха. При вз тии пробы кристаллическа  терефталева  кислота имеет характеристику, представленную в табл. 1 (опыт 1). Пример 2. В реактор в услови х примера 1 загружают исходную реакционную смесь таким образом, что среднечасовой расход компонентов составл ет, г: П -Ксилол185 мл Уксусна  кислота 98%-на  560 мл Ацетат кобальта (тетрагидрат )1,66 Ацетат марганца (тетрагидрат )3,04 Бромистый аммоний1,89 Оксидат имеет следующий состав, вес.%: П -Толуилова  кислота0,52 П -Карбоксибензальдегид1,51 Терефталева  кислота23,40 Уксусна  кислота64,43 Вода7,30 Примеси2,85 Оксидат этого состава обрабатывают при 250 О и давлении 27 кг/см уксуснокислым раствором смещанного катализатора, содержащего ацетат марганца, хрома и бромид натри  в мол рном соотнощении 1:3:4, в услови х примера 1. Полученна  терефталева  кислота, вьщеленна  и промыта  уксусной кислотой на воронке Бюхнера, имеет в качестве примеси 0,01% п-КБА. Пример 3. Реакционную смесь, полученную согласно примеру 1, подвергают ступенчатой обработке уксусной кислотой при температуре 230-250 С. Результаты приведены в табл. 2, Далее вьщел ют терефталевую кислоту на воронке Бюхнера и промывают уксусной кислотой.

В услови х примера 1

4.

Пример 200 С окислению подвергапри температуре ют М -ксилол. Получают оксидат следующего состава, вес.%:

АЛ -Толуилова  кислота0,28

М-Карбоксибензальдегид0,14

Иаофталева  кислота25,71

Уксусна  кислота63,10

Вода7,65

Прочие примеси3,12

Оксидат указанного состава обрабатывают при 230 С и давлении 27 кг/см уксуснокислым раствором катализатора, содержащего ацетат марганца, ацетат хрома, броМИД аммони  в мол рном соотнощении 1:1:2, при общей концентрации катализатора 2,1.10 моль/л в течение 60 мин. Полученна  изофталева  кислота содержит в качестве примеси 0,01% м-карбоксибензальдегида .

5. В услови х примера 2

Пример 230°С

при температуре iic5U ( окислению подвергают М-ксилол. Получают оксидат следующего состава, вес.%:

0,31

М -Толуилова  кислота 0,16 М -Карбоксибензальдегид 24,8 Изофталева  кислота 63,9 Уксусна  кислота 7,62 Вода 3,21

Прочие примеси Оксидат указанного состава обрабатывают уксуснокислым раствором катализатора, содержащего ацетат марганца, ацетат хрома бромид- аммони  в мол рном соотнощении 1:1:2.

Полученна  изофталева  кислота содержит в качестве примеси 0,005% м-карбоксибензальдегида и имеет цветность 0,5 Ц.

Пример 6. В услови х примера 4 оксидат обрабатывают при 230 С и давлении 27 кг/см уксуснокислым раствором катализатора, содержащего ацетат марганца, ацетат хрома и бромид аммони  в мол рном соотнощении 1:1:2, при общей концентрации

л

катализатора 2,1:10 моль/л в течение 60 мин. После обработки уксусной кислотой при температуре 230 С (табл. 2, опыт 1) изофталева  кислота содержит в качестве примеси менее О,О08% м-каобоксибензальдегида и имеет цветность 0,4°Ц.

Таблица 1

Ацетат марганца, ацетат хрома, бромид аммони  1:1:2 Обща  концентраци  2,1.10 моль/л То же при соотнощении 3:1:2 Ацетат марганца, ацетат хрома, бромид аммони  1:3:4 Обща  концентраци  2,1.10 моль/л Ацетат кобальта, бромид аммони  1:1 10О Без катализатора10О

7

Claims (3)

1. Способ получени  ароматических дикарбоновых кислот путем взаимодействи  алкилбензола с кислородсодержащим газом, которые непрерывно подают в зону реакции при повышенной температуре и давлении, с использованием уксусной кислоты и катализатора окислени , содержащего соли кобальта и/или марганца и бромид, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса и повышени  качества продукта, процесс ведут при давлении 24-27 кг/см до достижени  образовани  целевого продукта в количестве 85-95%, с последующим.

426461

8

Таблица 2

введением в полученную реакционную массу уксуснокислого раствора катализатора, состо щего из солей марганца, хрома и бромида, вз тых в соотношении 1:1:2, или 1:3:4, или 3:1:1, при одновременной подаче кислородсодержащего газа.

2.Способ поп, 1, отличающийс   тем, что в реакционнуюмассу после обработки ее раствором катализатора ввод т уксусную кислоту.

3.Способ по п. 2,отличающийс   тем, что уксусную кислоту ввод т через три точки, расположенные по высоте аппарата.