AT266093B

AT266093B - Verfahren zur Isolierung von Terephthalsäure

Info

Publication number: AT266093B
Application number: AT444466A
Authority: AT
Inventors: Ewald Dipl Chem Katzschmann
Original assignee: Chemische Werke Witten Gmbh
Priority date: 1965-07-28
Filing date: 1966-05-11
Publication date: 1968-11-11

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Isolierung von Terephthalsäure 
Bei der Oxydation von p-Xylol mit Oxydationsmitteln, die Sauerstoff gebunden enthalten, wie z. B. 



  Salpetersäure, wird als Endprodukt Terephthalsäure erhalten, die zur Herstellung von Alkydharzen oder Polyesterfasern, Fäden oder Folien noch einer intensiven Reinigung unterworfen werden muss. 



   Bei der Oxydation von p-Xylol in flüssiger Phase mit Sauerstoff oder Luft bei erhöhter Temperatur in Gegenwart von löslichen Katalysatoren wird praktisch nur p-Toluylsäure als Endprodukt erhalten. 



   Bei der Oxydation von p-Xylol in Essigsäure und in Gegenwart von löslichen Katalysatoren und so- genannten Initiatoren, wie z. B. Bromverbindungen, wird neben p-Toluylsäure überwiegend Terephthalsäure erhalten. Die Anforderungen an das Gefässmaterial sind beim Einsatz von Essigsäure und Bromverbindungen erheblich. Temperaturen um 2000 C und Drücke um 20 bis 30 atü sind notwendig, um die Terephthalsäurestufe zu erreichen. Zur Erzielung einer technisch verwertbaren Terephthalsäure sind zusätzliche Reinigungsmassnahmen erforderlich. 



   In der deutschen Patentschrift Nr. 949564 wird die Weiteroxydation der   p-Toluylsäure.   bis zur Terephthalsäurestufe durch Oxydation des   p-Toluylsäuremethylesters   vorgeschlagen. Während sich die freie p-Toluylsäure nur schwer weiteroxydieren lässt, verläuft die Oxydation des   p-Toluylsäuremethyl-   esters sehr leicht zum Terephthalsäuremonomethylester. 



   Nach der deutschen Patentschrift Nr. 1041945 werden durch gemeinsame katalytische Oxydation von Xylolen oder deren Isomerengemischen und den Estern der daraus durchoxydation entstehenden Toluylsäuren in flüssiger Phase mit Sauerstoff oder sauerstoffenthaltenden Gasen in Anwesenheit von Oxydationskatalysatoren, gegebenenfalls unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, anschliessende Veresterung des Oxydationsgemisches, Abtrennung der   Benzoldicarbonsäureester und erneute Oxydation   der Toluylsäureester gemeinsam mit Xylolen, wobei das zu oxydierende Gemisch einen grösseren Anteil an Toluylsäureestern als an Xylolen enthält, Benzoldicarbonsäureester gewonnen.

   Die Oxydation von p-Xylol gemeinsam mit   p-Toluylsäuremethylester   nach der deutschen Patentschrift Nr. 1041945 liefert nebeneinander unumgesetzten   p-Toluylsäuremethylester,     p-Toluylsäure,   Terephthalsäuremonomethylester und freie Terephthalsäure. Bei der vorgeschlagenen nachfolgenden Veresterung wird ein Ge- 

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 EMI2.1 
 

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 derweise für die Abtrennung der freien Terephthalsäure nach dem erfindungsgemässen Verfahren die 2-bis 3fache Gewichtsmenge   p-Xylol.

   Die   leichtere Abtrennbarkeit macht sich   äusserlich   dadurch bemerkbar, dass die aus einem nachbehandelten Oxydat hergestellte Suspension in p-Xylol   einen"sandi-   gen" Charakter aufweist, während die aus einem nicht nachbehandelten Oxydat erhaltene Suspensionobwohl mehr Lösungsmittel enthaltend - "schmierigen" Charakter besitzt. Die Abtrennung der   Tere -     phthalsäureausdemOxydat   oder der Lösung bzw. Suspension erfolgt durch Heiss-Dekantieren, Heiss-Filtrieren oder Heiss-Zentrifugieren. Gut eignet sich ein sogenanntes Seitzfilter. Je nach Arbeitsmethodik und gegebenen Voraussetzungen lassen sich auch Schälzentrifugen mit Waschvorrichtung vorteilhaft einsetzen. 



   Während die aus nicht nachbehandelten Oxydaten gewonnene Terephthalsäure eine deutlich violettgraue Verfärbung zeigt und eine Verseifungszahl von etwa 635 aufweist, besitzt die aus nachbehandelten Oxydaten erhaltene Terephthalsäure eine nur noch ganz schwache Färbung und eine Verseifungszahl von 675 bis 676 (berechnet : 676). 



   Das anfallende Filtrat wird entweder direkt in die weitere Oxydation eingesetzt oder durch Abdestillation von p-Xylol auf das nach der deutschen patentschrift Nr. 1041945 geforderte Mengenverhältnis gebracht oder in Gegenwart des   p-Xylol,, eines   Teiles des p-Xylols oder nach vollständiger Abdestillation des p-Xylols mit Methanol verestert. Die Veresterung kann nach jedem Ansatz oder in Abständen durchgeführt werden, um die vorhandene p-Toluylsäure in den oxydierbaren   p-Toluylsäureme-   thylester überzuführen. Ist Wasser und/oder eine Carbonsäure als Hilfsmittel für die Nachbehandlung zugesetzt worden, so ist nach Abtrennung der Terephthalsäure mittels einer geeigneten Massnahme, wie z. B. Dekantieren oder Destillieren, das Hilfsmittel aus den flüssigen Anteilen vor deren Weiteroxydation zu entfernen.

   Betriebliche oder wirtschaftliche Erfordernisse können entsprechend abgeänderte Arbeitsschritte bedingen. 



   Die nach der erfindungsgemässen Nachbehandlung gewonnene Terephthalsäure ist ohne jede weitere Reinigung für viele Zwecke einsetzbar, wie z. B. für die Herstellung von Alkydharzen. Für die Polyesterfaserherstellung durch direkte Umsetzung mit Äthylenglykol ist eine zusätzliche Reinigung nach einem der bekannten Verfahren notwendig. 



   Die Beispiele wurden der besseren Übersicht wegen in nachstehender Tabelle zusammengefasst : 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Versuch <SEP> Nachbehandlung <SEP> Terephthal-VZ <SEP> : <SEP> Oxydat-Be- <SEP> 
<tb> Zusätze <SEP> säure <SEP> in <SEP> %: <SEP> zeichnung:
<tb> Zusätze <SEP> Stunden <SEP>  C <SEP> :

   <SEP> atü:
<tb> 1 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 20, <SEP> 3 <SEP> 641 <SEP> 5/117
<tb> 2 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 16. <SEP> 5 <SEP> 640 <SEP> 6/104
<tb> 3----16, <SEP> 0 <SEP> 633 <SEP> 7/8
<tb> 4 <SEP> 15% <SEP> p-Xylol <SEP> 4 <SEP> 250 <SEP> 7 <SEP> 24, <SEP> 2 <SEP> 676 <SEP> 5/117
<tb> 5 <SEP> 20% <SEP> p-Xylol <SEP> 1 <SEP> 275 <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP> 21, <SEP> 2 <SEP> 676 <SEP> 6/104
<tb> 6 <SEP> 100% <SEP> Eisessig <SEP> 1 <SEP> 250 <SEP> 16, <SEP> 0 <SEP> 16, <SEP> 8 <SEP> 663 <SEP> 6/104
<tb> 7 <SEP> 33% <SEP> Eisessig <SEP> 1 <SEP> 250 <SEP> 16,0 <SEP> 19, <SEP> 3 <SEP> 673 <SEP> 6/104
<tb> 8 <SEP> 10je <SEP> Eisessig <SEP> 2 <SEP> 250 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 22, <SEP> 6 <SEP> 676 <SEP> 6/104
<tb> 9 <SEP> 10% <SEP> Eisessig <SEP> 1/2 <SEP> 275 <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP> 22,

   <SEP> 2 <SEP> 676 <SEP> 6/104
<tb> 10 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 1 <SEP> 200 <SEP> 7,0 <SEP> 24, <SEP> 3 <SEP> 649 <SEP> 5/117
<tb> 11 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 2 <SEP> 200 <SEP> 7,0 <SEP> 29,0 <SEP> 659 <SEP> 5/117
<tb> 12 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 3 <SEP> 200 <SEP> 7,0 <SEP> 30, <SEP> 5 <SEP> 662 <SEP> 5/117
<tb> 13 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 2 <SEP> 210 <SEP> 8, <SEP> 5 <SEP> 30, <SEP> 3 <SEP> 676 <SEP> 5/117
<tb> 14 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 1 <SEP> 225 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP> 28, <SEP> 5 <SEP> 672 <SEP> 5/117
<tb> 15 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 2 <SEP> 225 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP> 30, <SEP> 5 <SEP> 676 <SEP> 5/117
<tb> 16 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 1/2 <SEP> 240 <SEP> 11, <SEP> 5 <SEP> 28,0 <SEP> 676 <SEP> 7/8
<tb> 17 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 1/2 <SEP> 250 <SEP> 12, <SEP> 0 <SEP> 25,

   <SEP> 2 <SEP> 676 <SEP> 5/117
<tb> 18 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 2 <SEP> 250 <SEP> 12,0 <SEP> 32, <SEP> 6 <SEP> 676 <SEP> 5/117
<tb> 19, <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 4 <SEP> 250 <SEP> 12,0 <SEP> 31, <SEP> 6 <SEP> 676 <SEP> 5/117
<tb> 20 <SEP> 7, <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 4 <SEP> 250 <SEP> 13, <SEP> 0 <SEP> 32, <SEP> 6 <SEP> 676 <SEP> 7/8
<tb> 21 <SEP> 100/0 <SEP> Wasser <SEP> 2 <SEP> 250 <SEP> 13, <SEP> 0 <SEP> 29, <SEP> 2 <SEP> 676 <SEP> 6/104
<tb> 22 <SEP> 15% <SEP> Wasser <SEP> 4 <SEP> 250 <SEP> 13,0 <SEP> 32,9 <SEP> 676 <SEP> 5/117
<tb> 23 <SEP> 
<tb> 3% <SEP> 
<tb> 30% <SEP> p24 <SEP> 16% <SEP> Eisessig
<tb> 5% <SEP> Wasser <SEP> 1 <SEP> 250 <SEP> 16,0 <SEP> 30,4 <SEP> 676 <SEP> 6/104
<tb> 25 <SEP> 5% <SEP> Wasser <SEP> 1/2 <SEP> 275 <SEP> 20,0 <SEP> 27, <SEP> 4 <SEP> 676 <SEP> 6/104
<tb> 
 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Isolierung von Terephthalsäure aus Oxydaten, die durch gemeinsame katalytische Oxydation von Xylolen oder deren Isomerengemischen und den Estern der daraus durch Oxydation entstehenden Toluylsäuren in flüssiger Phase mit Sauerstoff oder sauerstoffenthaltenden Gasen in Anwesenheit von Oxydationskatalysatoren, gegebenenfalls unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, anschliessende Veresterung des Oxydationsgemisches, Abtrennung der Benzoldicarbonsäureester und erneute Oxydation der Toluylsäureester gemeinsam mit Xylolen erhalten wurden, wobei die Oxydate gemäss Patent Nr.

260912 vor der Aufarbeitung auf freie Terephthalsäure einer gegebenenfalls kontinuierlich in Form eines Transportes durch Gefässe und/oder Röhrensysteme vorzunehmenden Nachbehandlung durch <Desc/Clms Page number 5> zwischen notwendiger Aufheizzeit und 5 h liegende Temperaturerhöhung bis in den Bereich 210 bis 2800 C, gegebenenfalls unter erhöhtem Druck, unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung in Gegenwart von zusätzlichem p-Xylol und/oder Wasser und/oder einer niederen Carbonsäure, insbesondere Essigsäure, erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmenge fürp- Xylol maximal 50%, für Wasser maximal 15% und für eine Carbonsäure, insbesondere Essigsäure, maximal 30le, bezogen auf das Gewicht des Oxydats, beträgt.