CS223682B1 - Sposob výroby kyseliny iereftálovej - Google Patents

Sposob výroby kyseliny iereftálovej Download PDF

Info

Publication number
CS223682B1
CS223682B1 CS624481A CS624481A CS223682B1 CS 223682 B1 CS223682 B1 CS 223682B1 CS 624481 A CS624481 A CS 624481A CS 624481 A CS624481 A CS 624481A CS 223682 B1 CS223682 B1 CS 223682B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
acid
xylene
reaction
water
catalyst
Prior art date
Application number
CS624481A
Other languages
English (en)
Slovak (sk)
Inventor
Milan Hronec
Jan Ilavsky
Original Assignee
Milan Hronec
Jan Ilavsky
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milan Hronec, Jan Ilavsky filed Critical Milan Hronec
Priority to CS624481A priority Critical patent/CS223682B1/cs
Publication of CS223682B1 publication Critical patent/CS223682B1/cs

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Vynález spadá do odboru přípravy organických látok a rieši sposob výroby kyseliny tereftálovej. Jeho podstatou je, že heterogénny katalyzátor obsahujúci kobalt alebo mangán alebo ich zmesi sa použije v rozsahu 0,05 až 3,0 % hmotnostných kovu příslušného heterogenného katalyzátora na násadu kvapalnej zmesi p-xylénu, p-toluylovej kyseliny a vody, ktorá je oxidovaná plynom, obsahujúcim molekulový kyslík. Použitie kyseliny tereftálovej je hlavně v oblasti přípravy polyesterov, používaných na přípravu vlákien alebo fólií.

Description

223682 3
Vynález sa týká sposobu přípravy kyseli-ny tereftálovej oxidáciou zmesi xylénu a p--toluylovej kyseliny vo vodě v přítomnostikobaltu alebo mangánu.
Použitie kyseliny tereftálovej je hlavně voblasti přípravy polyesterov, připravovanýchpolykondenzačnými reakciami viacsýtnychkyselin alebo ich esterov s viacsýtnymi al-koholmi, používaných na přípravu vláklenalebo fólií.
Pocesy výroby kyseliny tereftálovej sú za-ložené na oxidácii p-xylénu v kvapalnej fá-ze vzduchom alebo kyslíkom. Reakcia je ka-talyzovaná kovmi přechodného mocenstva,ktoré sú přidávané do reakčného prostrediavo formo solí alebo komplexov rozpuštěnýchv íeakčnom prostředí. Následnými reakcia-mi vznikajúca p-toluylová a tereftálová ky-selina sú tuhé produkty s vysokými teplota-mi topenia a málo rozpustné v p-xyléne. Ztechnologických dóvodov je preto potřebnépoužívat rozpúšťadlo, ktorým bývá najčas-tejšie kyselina octová. Táto okrem funkcierozpúšťadla vplýva aj na aktivitu kovovýchkatalyzátorov. Přítomnost vody v mnohýchprípadoch negativné ovplyvňuje reaktivitu. V niektorých prípadoch však voda má po-zitivny vplyv na reakciu a dokonca ju mož-no použit ako rozpúšťadlo (NSR patent č.2 745 918). V týchto prípadoch sa na oxi-dáciu nepoužívá čistý p-xylén, ale jeho zmess p-toluylovou kyselinou v určitých rozmed-ziach molových pomerov. Ako katalyzátorymožno použit rozpustné soli kobaltu, man-gánu, ich zmesi, alebo v kombinácii s další-mi kovmi. Na dosiahnutie vysokej kataly-tickej aktivity nie je potr&bné přidávat ak-tivátory alebo promotory, ako sú napr. al-dehydy, ketony, zlúčeniny brómu a podob-né. Typ soli kovu ovplyvňuje katalytickú ak-tivitu.
Uvedené nedostatky je možné odstrániťspósobom výroby kyseliny tereftálovej po-dlá vynálezu oxidáciou kvapalnej zmesi p--xylénu, p-toluylovej kyseliny a vody ply-nom, obsahujúcim molekulový kyslík za po-užitia katalyzátora, obsahujúceho kobalt ale-bobo mangán alebo ich zmes, připadne tie-to v kombinácii s dalšími kovmi, pri teplo-tě od 140 do 230 °C, za molového poměrup-xylénu ku kyselině p-toluylovej od 0,05do 50 a za molového poměru vody ku kyse-liny toluylovej od 0,1 do 30, ktorého podsta-tou je, že sa použije heterogenný katalyzá-tor obsahujúci uvedené kovy alebo ichzmes v rozsahu 0,05 až 3,0 % hmotnostnýchkovu příslušného heterogenného katalyzá-tora počítané na násadu.
Katalyzátor podlá vynálezu može byť práš-kový alebo granulovaný, pričom pri expe-rimentálnych podmienkach podfa vynále-zu len postupné reaguje so zložkami reakč-nej zmesi za vzniku rozpustnej zlúčeniny,pričom účinné heterogenně katalyzátory súna báze kobaltu alebo mangánu, respektiveich vzájomných zmesi. Výhodou podlá vynálezu je, že využitím synergického vplyvu dalších kovov ako cé-ru, olova, niklu, chrómu a iných kovov vkombinácii s kobaltom, resp. mangánom, jemožné získat selektívnejšie katalyzátory.Množstvo katalyzátora, používaného na re-akciu sa móže· měnit v širokom rozmedzí,obvykle sa pohybuje v rozsahu 0,05 až 3,0 %hmotnostně kovu příslušného heterogenné-ho katalyzátora, počítané na násadu orga-nického materiálu. Na rozdiel od homogen-ných katalyzátorov, katalyzátory podfa před-mětu vynálezu sú aktivně už v nízkých kon-centráciách, čo vidieť na dalej uvedenýchpríkladoch.
Ostatně podmienky zabezpečujúce tran-sport reagujúcich komponent s katalyzáto-rom sú známe z literatúry a ako výhodné sútu popísané teploty od 140 do 230 °C a takétlaky, aby sa zachovala kvapalná fáza. Ob-vykle sa molový poměr p-xylénu k p-toluylo-vej kyselině pohybuje od 0,05 do 50 a mo-lový poměr vody k p-toluylovej kyselině od0,1 do 30.
Predmet vynálezu je ilustrovaný na prí-kladoch prevodenia. Příklad 1
Oxidačná reakcia sa uskutočnila v 250 mlnerezovom reaktore, vybavenom miešadlom,prívodom a odvoclom reakčného plynu ceztlakový regulátor plynu a chladič, sníma-čom otáčok a teploty, regulátorom teploty,ohrevným plášťom a kapilárnymi ventilmi naodběr vzoriek. Do reaktora sa navážilo 30 gp-xylénu, 50 g p-toluylovej kyseliny, 17 g vo-dy a 1,5 g heterogénneho katalyzátora ob-sahujúceho 68,3 % hmotnostných kobaltu.Reaktor sa uzavřel, natlakoval vzduchom na 2.1 MPa a zápol sa elektrický ohřev. Prietokvzduchu a otáčky miešadla sa v priebehuvyhrievania nastavili přibližné na 20 % po-žadovaných hodnot. Po dosiahnutí reakčnejteploty 185 °C sa prietok vzduchu upravilna 30 dnn.h'’1 a tento čas sa zaznamenalako začiatok reakcie. Plyn odchádzajúci zreaktora sa kontinuálně analyzoval na ob-sah O3 a CO3. Po zastavení reakcie, ochla-dení reaktora a znížení tlaku sa reakčný pro-dukt zvážil a analyzoval na obsah jednotli-vých produktov kombináciou viacerých fy-zikálne-chemických metod. Oxidáciou reakč-nej zmesi pri uvedených podmienkach zrea-govalo po 6 hodinách 98,1 % p-xylénu azískalo sa 98,5 g tuhého produktu s číslomkyslosti 525 mg KOH/g, ktorý obsahoval 54,2pere. hmotnostných kyseliny tereftálovej a 43.1 %' hmotnostných p-toluylovej kyseliny.Zbytok tvořil 4-karboxybenzaldehyd spolus inými vedfajšími produktami. Příklad 2
Postup a podmienky rovnaké ako v pří-klade 1, ale na začiatku reakcie sa nepři-dá voda. Po 4 hodinách sa pri konverzii p- 223682 5 6 -xylenu 81,3 % oxidácia samovolné zastavi-la a vzniklo 77,0 g oxidačného produktu,obsahujúceho 26,2 % hmot. tereftálovej ky-seliny. Příklad 3
Popísaným postupom sa pri teplote 175 °Coxiduje zmes, zložená z 50 g p-xylénu, 20 gp-toluylovej kyseliny a 20 g vody. Katalyzá-tor je rovnaký ako v příklade 1 a použil sav množstve 0,3 g. Po 260 minútach reakciezreagovalo 86,2 % p-xylénu a vzniklo 68,4gramov tuhého produktu s číslom kyslosti492 mg KOH/g, ktorý obsahoval 39,7 % hmot.tereftálovej kyseliny. Příklad 4 l
Použili sa rovnaké množstvá p-xylénu, p--toluylovej kyseliny a vody ako v příklade ( 1 a oxidovali sa pri teplote 195 °C a tlaku 2,8 MPa vzduchom, privádzaným do reakto-ra rýchlosťou 45 dm3.h-1. Množstvo kata-lyzátora v porovnaní s príkladom 1 je 0,5 g.Po 6 hodinách zreaguje 98,9 % p-xylénu.Vzniká 94,5 g oxidačného produktu obsahu-júceho 69,4 % hmot. tereftálovej kyseliny,25,7 °/o hmot. p-toluylovej kyseliny, 2,1 %hmot. 4-karboxybenzaldehydu a zbytok tvo-ria vedlajšie produkty. Příklad 5
Použili sa rovnaké množstvá p-xylénu, p--toluylovej kyseliny a vody ako v příklade3 a oxidujú sa pri teplote 185 °C, vzduchomprivádzaným rýchlosťou 30 dm·'1. Ir1 v pří-tomnosti 0,5 g heterogénneho katalyzátoraobsahujúceho 64,1 % hmot. mangánu. Po8 hodinách sa dosahuje 94,8 % konverzia p--xylénu a vzniká 81,5 g oxidačného produk-tu s číslom kyslosti 570 mg KOH/g. Analý-zou sa zistil obsah tereftálovej kyseliny 66,3pere. hmot. Příklad 6
Podmienky boli rovnaké ako v příklade1, ale použilo sa 1,5 g homogénneho kata-lyzátora, alkanoátu kobaltnatého, obsahujú-ceho 10,5 % hmot. kobaltu. Po 380 min bo-la konverzia p-xylénu 94,3 % a reakciouvzniklo 94,0 g tuhého produktu, ktorý obsa-hoval 44,4 % hmot. tereftálovej kyseliny. Vporovnaní s heterogénnym katalyzátorom vpříklade 1 je homogénny katalyzátor menejaktívny a selektívny. Příklad 7
Pri teplote 185 °C a tlaku 2,0 MPa sa oxi- dovala zmes 50 g p-xylénu, 20 g p-toluylovejkyseliny a 20 g vody. Vzduch sa privádzalrýchlosťou 30 dm3.h_1. Heterogénny kata-lyzátor obsahujúci kobalt a chróm v mólo-vom poniere 20 : 1 sa použil v množstve 0,5gramov. Po 350 minútach reakcie vzniklo 79,1 g oxidačného produktu s číslom kyslos-ti 531 mg KOH/g, obsahujúceho 52,3 % hmot.tereftálovej kyseliny. Konverzia p-xylénubola 94.8 %. Příklad 8
Podmienky reakcie boli rovnaké ako vpříklade 7, ale použilo sa 1,08 g homogénne-ho katalyzátora Co(OAcja. 4 H2O. Po 290minútach reakcie sa dosiahla 91,2 % kon-verzia p-xylénu a vzniklo 75,5 g produktus číslom kyslosti 485 mg KOH/g s obsahom31,9 % hmot. tereftálovej kyseliny. V porov-naní s príkladom 7 je vidieť, že heterogén-ny katalyzátor je aktivnější, pretože zmeshomogénnych katalyzátorov, obsahujúcichkobalt a chróm v rovnakom pomere ako vpřípade heterogénneho katalyzátora sa prištudovaných podmienkach nevyznačuje sy-nergickým účinkom. Příklad 9
Podmienky reakcie boli rovnaké ako v pří-klade 7, ale použilo sa 0,5 g heterogénnehokatalyzátora, obsahujúceho mangán a cérv mólovom pomere 20 : 1. Po 450 minútachbola konverzia p-xylénu 94,9 % a vzniklo83,7 g produktu s číslom kyslosti 573 mgKOH/g a obsahom 65,8 % hmot. tereftálovejkyseliny. Příklad 10
Podmienky reakcie boli rovnaké ako vpříklade 7, ale nepoužila sa p-toluylová ky-selina. V priebehu 100 minút k oxidačnejreakcii prakticky nedochádzalo. Z příkla-du je zřejmé, že pre uskotočnenie reakcieje nevyhnutná přítomnost p-toluylovej ky-seliny. Přikladli Násada p-xylénu, p-toluylovej kyseliny avody do reaktora bola rovnaká ako v pří-klade 7, ale reakcia sa uskutočnila pri tep-lote 178 °C, tlaku 2,2 MPa a prietoku vzdu-chu 45 dm3.h_1. Heterogénny katalyzátor vmnožstve 0,6 g obsahoval kobalt a mangánv mólovom pomere 5 : 1. Po 435 minútachkonverzie p-xylénu bola 98,9 % a reakciouvzniklo 80,5 g produktu obsahujúceho 61,1% hmot. tereftálovej kyseliny.

Claims (1)

  1. 223682 PREDMET Spósob výroby kyseliny teroftálovej oxi-dáciou kvapalnej zmesi p-xylénu, p-toluylo-vej kyseliny a vody plynom, obsahujúcim mo-lekulový kyslík za použitia katalyzátora, ob-sahujúceho kobalt alebo mangán alebo ichzmes, připadne tieto v kombinácií s další-mi ťažkýml kovmi, prl teplotách od 140 do230 °C, za mólového poměru p-xylénu ku VYNALEZL kyselme p-toluylove] od 0,05 do 50 a za mó-lového poměru vody ku kyselině p-toluylo-vej od 0,1 do 30, vyznačený tým, že sa po-užije heterogenný katalyzátor, obsahujúciuvedené kovy alebo ich zmes v rozsahu 0,05až 3,0 °/o hmotnostných kovu příslušného he-terogenného katalyzátora počítané na násardu. sevarografla, n. p., závod 7, Most cena 2,40 Kčs
CS624481A 1981-08-20 1981-08-20 Sposob výroby kyseliny iereftálovej CS223682B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS624481A CS223682B1 (cs) 1981-08-20 1981-08-20 Sposob výroby kyseliny iereftálovej

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS624481A CS223682B1 (cs) 1981-08-20 1981-08-20 Sposob výroby kyseliny iereftálovej

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS223682B1 true CS223682B1 (cs) 1983-11-25

Family

ID=5409042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS624481A CS223682B1 (cs) 1981-08-20 1981-08-20 Sposob výroby kyseliny iereftálovej

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS223682B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1103272A (en) Process for producing carboxylic esters
TWI234559B (en) A process for preparing aliphatic carboxylic acids from aldehydes
US2723994A (en) Oxidation of xylene and toluic acid mixtures to phthalic acids
US3954855A (en) Process for preparing acrylic acid
PL120521B1 (en) Method of manufacture of terephtalic acid
US4354044A (en) Method for preparing methacrolein
US4346232A (en) Process for producing aromatic polycarboxylic acid
NO142748B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av metylakrylat eller en blanding av metylakrylat og akrylsyre
US4258217A (en) Process for producing methacrolein
US5885919A (en) Phosphorus/vanadium catalyst preparation
CA2027323C (en) Process for preparing catalysts for producing methacrylic acid
US4446328A (en) Process for producing methacrolein
JPH02138150A (ja) ジカルボン酸類及びその誘導体類の製造方法
US3236883A (en) Process for the manufacture of peracids
CS223682B1 (cs) Sposob výroby kyseliny iereftálovej
US4113769A (en) Process for preparing unsaturated carboxylic acids by gas phase catalytic oxidation of the corresponding aldehydes
US3519684A (en) Preparation of aromatic disubstituted carboxylic acids
JPS59205373A (ja) 燐バナジウム触媒の再活性化、および、水存在下において正燐酸アルキルエステルで処理した無水マレイン酸触媒の製造方法
US4127591A (en) Method of producing maleic anhydride
CS195261B2 (en) Method of preparing dimethylester of terephthalic acid
CA1094098A (en) Simultaneous production of methacrylic acid and a methacrylate or acrylic acid and an acrylate
US4214100A (en) Process for preventing blackening of phthalic acid
EP1282591B1 (en) Process for the production of carboxylic acids
JPH0133097B2 (cs)
JP3817374B2 (ja) 不飽和カルボン酸の製造方法