AT235828B

AT235828B - Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen cyclischer Carbonsäuren aromatischer Natur

Info

Publication number: AT235828B
Application number: AT609562A
Authority: AT
Inventors: Walter Dr Schenk; Albrecht Dr Wallis
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1962-07-27
Filing date: 1962-07-27
Publication date: 1964-09-25

Description

Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen cyclischer Carbonsäuren aromatischer Natur
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der Lösung des Umsetzungsgutes erheblich. Die Klärwirkung erreicht hiebei die Wirksamkeit von Aktivkohle.

Die Arbeitsweise nach der Erfindung bringt neben einer wesentlichen Vereinfachung und Verbilligung des Verfahrens eine Erhöhung der Ausbeute, da die im kohligen Rückstand aus der thermischen Umsetzung
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noch eingeschlossenenKreislauf in das Verfahren zurückgeführt werden.

Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel l : Bei der Aufarbeitung eines Gemisches, das durch thermische Umsetzung von 363 Teilen Dikaliumphthalat und 8, 6 Teilen Cadmiumcarbonat bei einer Reaktionstemperatur von 435 C und einem Kohlendioxyddruck von 10 at gewonnen wurde, erhält man nach dem Behandeln des Umsetzungsgutes mit Wasser unter Rühren eine dunkelgefärbte, sehr schlecht filtrierbare Lösung mit einem pH-Wert von 10, 4, in welcher der in Wasser unlösliche Anteil als schwarzer Rückstand suspendiert ist. Durch langsames Einleiten von Kohlendioxyd wird die auf 70 - 800C aufgeheizte Lösung unter weiterem Rühren auf einen pH-Wert von 8, 1 eingestellt. Dabei flocken die kolloidalen Farbkörper aus, und man erhält eine farblose und klare Lösung der carbonsauren Salze, welche sich gut filtrieren lässt.

Auf dem Filter verbleibt ein kohleartiger Rückstand, der neben einem hohen Wassergehalt und dem als Katalysator zugesetzten Cadmium auch noch eingeschlossene, neutrale carbonsaure Salze enthält. Die Analyse des koh-
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<tb>
<tb> Wasser <SEP> 63 <SEP> Teile
<tb> Cadmium <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> Teile
<tb> Dikaliumterephthalat <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb> Dikaliumphthalat <SEP> 1. <SEP> 2 <SEP> Teile
<tb> Kaliumbenzoat <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> Teile
<tb> in <SEP> Säuren <SEP> Unlösliches <SEP> 10. <SEP> 8 <SEP> Teile
<tb> Kalium <SEP> in <SEP> anderer <SEP> Form,
<tb> im <SEP> wesentlichen <SEP> als <SEP> Carbonat <SEP> 7, <SEP> 1 <SEP> Teile
<tb>

Während aus der Filtratlösung die Terephthalsäure durch Ausfällung mit Mineralsäure oder im Hinblick auf eine quantitative Kaliumrückführung durch Freisetzung der Säure nach dem in der österr.

Patentschrift Nr. 193868 beschriebenen Verfahren mit einer Ausbeute von 94% der Theorie, bezogen auf das angewandte, umlagerungsfähige Phthalat, erhalten wird. ergibt der kohlige Rückstand nach dem Trocknen auf einem Walzentrockner bei 1300C 31 Teile eines schwarzen, staubförmigen Pulvers, das den gesamten Katalysator enthält. Es wird mit Hilfe eines Intensivmischers in eine 22% igue Dikaliumphthalatlösung bei einer Temperatur von etwa 1100C so eingerührt, dass auf 31 Teile Trockenpulver 363 Teile Dikaliumphthalat entfallen. Nach der Zerstäubung der Salzmischung in einem Sprühverdampfer zu einem Trockenpulver und einem Schüttgewicht von etwa 0, 55 bis 0, 65 wird erreicht. dass in jedem umsetzungsfähigen Phthalatkorn gleichzeitig je ein Katalysatorpartikelchen enthalten ist.

Das stark'hygroskopische Kaliumsalzgemisch wird dann in einer Nachtrocknung bei etwa 2500C auf einen Feuchtigkeitsgehalt unter 0. 010/0 gebracht und erneut der Isomerisierungsreaktion unterworfen. Nach dem Aufarbeiten des thermischen Umsetzungsproduktes, das in derselben Weise, wie oben beschrieben, erfolgt, werden 239, 5 Teile reine Terephthalsäure erhalten. Der den Katalysator enthaltende kohleartige Trockenschlamm enthält diesmal 2. 40/0 in Säuren unlösliche Anteile, bezogen auf das eingesetzte trockene Umsetzungsgemisch, ein Anteil, der selbst nach wochenlanger weiterer Rückführung des Katalysatorpulvers in den Kreisprozess in der oben beschriebenen Form konstant bleibt.

Lediglich die im Betrieb aufgetretenen Verschüttverluste müssen durch gelegentlich Zuführung von Cadmiumcarbonat in der Weise gedeckt werden, dass der im Umsetzungssalzgemisch enthaltene Cadmiumanteil auf etwa 1, 5% gehalten wird. Auch die Isomerisierungsausbeute an Terephthalsäure bleibt konstant zwischen 94 und 70/0 der Theorie.

Beispiel 2 : Ein rohes Umsetzungsprodukt, das im wesentlichen aus Dikaliumterephthalat besteht und durch thermische Disproportionierung von 240 Teilen Kaliumbenzoat und 18 Teilen Zinkbenzoat als Katalysator bei einer Reaktionstemperatur von 4450C und einemKohlendioxyddruck von 31 at in bekannter Weise erhalten wurde, wird in 920 Teilen Wasser bei etwa 800C unter Rühren gelöst.

Hiebei wird der nach der Umsetzungsreaktion in Form eines Zinkoxyd-Zinkcarbonatgemisches vorliegende Katalysatoranteil durch den bei der thermischen Umsetzung infolge Abbaureaktion gebildeten Carbonatanteil vollständig in basisches Zinkcarbonat übergeführt.'Anschliessend wird die alkalisch reagierende Lösung von

dem Ungelösten, das den Katalysatoranteil zusammen mit etwas feinverteiltem, kohleartigem Rückstand enthält, abfiltriert. Der wasserunlösliche Filterrückstand wird zum Herauslösen des in ihm noch enthaltenen Dikaliumterephthalats mit 50 Teilen heissem Wasser ausgewaschen.

Die Ausfällung und Isolierung der Terephthalsäure aus der klaren Filtratlösung wird nach dem in der österr. Patentschrift Nr. 193868 beschriebenen Ausfällungsverfahren mit Hilfe von Benzoesäure durchgeführt. Man erhält hiebei 113, 5 Teile reiner Terephthalsäure.

Selbstverständlich kann man auch, wie in Beispiel 1 angegeben, die alkalisch reagierende Terephthalatlösung vor der Abtrennung des wasserunlöslichen Rückstandes bis kurz vor Erreichung des Neutralpunktes abpuffern, z. B. durch Einleiten von Kohlendioxyd oder Ansäuern mit Benzoesäure oder Phthalsäure, um dadurch die weitere Aufarbeitung zu erleichtern. In diesem Falle kann dann die Abtrennung des kohleartigen Katalysatorrückstandes auch mit Hilfe eines Separators vorgenommen werden.

Der wasserunlösliche Rückstand, der neben kohleartigen Stoffen mit saurer Natur und etwas eingeschlossenem Dikaliumterephthalat sowie Kaliumbenzoat auch den gesamten Katalysatoranteil als Zinkcarbonat in äusserst feinverteilter Form enthält und, durch den hohen Wassergehalt von etwa 60% bedingt, in Form einer Paste vorliegt, wird anschliessend ohne weitere Aufarbeitung direkt wieder als Katalysator neuem Ausgangssalz für die thermische Disproportionierung zugegeben. Hiezu rührt man den schwarzen, pastösen Katalysatorrückstand in die aus der Ausfällung der Terephthalsäure stammenden Kaliumbenzoatlösung zu, zerstäubt die Suspension in einem Sprühverdampfer und führt das trockene Salzgemisch ohne weiteren Katalysatorzusatz wieder der thermischen Umsetzung zur Überführung in Dikaliumterephthalat zu.

Selbst auch bei mehrmaliger Wiederholung einer derartigen Rückführung des Katalysators wird keine Ausbeuteverminderung festgestellt.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen cyclischer Carbonsäuren aromatischer Natur durch Erhitzen von Alkalisalzen anderer cyclischer Carbonsäuren in Gegenwart von Katalysatoren bei gewöhnli- chem oder erhöhtem Druck, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator den gegebenenfalls getrockneten Filterrückstand. der beim Filtrieren einer wässerigen oder wasserhaltigen, allenfalls mittels einer Säure, beispielsweise durch Einleitung von Kohlendioxyd, auf einen niedrigeren pH-Wert, insbesondere auf einen pH-Wert von 9 bis 8, eingestellten Lösung des Reaktionsgemisches einer vorherigen Charge anfiel, verwendet.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Katalysator als staubförmiges Pulver in der Lösung der Ausgangscarbonsäuresalze vor deren Zerstäubung zum trockenen Ausgangssalzgemisch suspendiert.