CS260271B1 - Sposob regenerácie kobaltového katalyzátora pri výrobě dlmetyltereftalátu - Google Patents

Description

2 6 O .2 7 1

Vynález sa týká spůsobu regenerácie ko-baltového katalyzátore z výroby dimetylte-reftalátu (DMT) oxidácíou p-xylénu a metyl--p-toluylátu za přítomnosti kobaltových solí. V literatuře sú popísané a v prlemyselnejipraxi sa používajú viaceré spůsoby regene-rácie kobaltu z destilačných zvyškov privýrobě DMT. Do Jednej skupiny možno za-řadit spůsoby, pri ktorých sa destilačnézvyšky spaíujú a oxidy kobaltu sa zachytá-vajú v elektrofiltroch. Zachytené oxidy ko-vov sa rozpúšfajú v kyselinách a zo vznik-hutých roztokov sa připravuje katalyzátor.

Nedostatkami týchto postupov sú nižšievýtažky kobaltu v porovnaní s postupmi za-loženými na extrakcii kobaltu, ale hlavněnáročné oddelenie kobaltových solí z rozto-kov obsahujúcich ďalšie anorganické látky.

Do inej skupiny možno zařadit postupy,pri ktorých sa extrahuje kobaltový katiou zdestilačných zvyškov vodnými roztokmi ky-selin v přetržíte alebo nepřetržíte pracujň-cich extraktoroch. Zvyčajne sa k tomuto ú-čelu používajú miešané nádoby alebo kolo-ny s rotujúcimi časťami.

Pri miešaní veTmi Často vznikajú ťažko-rozdelitefné emulzie. Aby sa zmenšila prav-děpodobnost vzniku emulzií, upravujú savlastnosti destilačných zvyškov před extrak-ciou přidáním rozpúšťadiel, ktoré sa doko-nale miešajú s destilačným zvyškom a ne-rozpúšťajú sa vo vodě. Tým sa však zvyšujúnáklady na regeneráciu kobaltu, protožerozpúšťadlo sa po extrakcii zvyčajne musíznovu získávat z rafinátu.

Pri použití váčšiny navrhovaných rozpúš-ťadiel sa hustota rafinátu značné zmenšíoproti hustotě rafinátu vznikajúceho z po-vodných neriedených destilačných zvyškova dochádza preto k obtiažam pri gravitač-ně] separácii extraktu a rafinátu. Z destilačných zvyškov sa okrem kobalt-natého a připadne manganatého katiónuvyextrahujú aj vedfajšie produkty oxidáciep-xylénu a metyl-p-toluylátu. Ak sa na pří-pravu katalyzátora použije extrakt obsahu-júci značné množstvá týchto organickýchlátok, látky posobia rušivo na priebeh oxi-dácie a výtažky reakcie sa silné zmenšujúpri súčasnej tvorbě nežiadúcich vedlejšíchproduktov.

Na oddelenie kobaltnatého katiónu od or-ganických látok sú v literatúre popísanéspůsoby spočívajúce buď v použití iónome-ničov, v ktorých sa zachytí kobalt a v na-sledujúcej fáze sa z něho vyplavuje vodný-mi roztokmi obsahujúcimi katión Na+ aleboK+, alebo sa z extraktu kobaltnatá sol' získáodpařením a kryštalizáciou, alebo sa kobaltz roztoku vyzráža vo formě nerozpustnejsoli, například uhličitanu. Z takto získanéhokobaltu sa potom připravuje katalyzátor.Tieto spůsoby oddelenia kobaltu z extraktuznačné zvyšujú náklady na regeneráciu ka-talyzátora.

Uvedené nevýhody odstraňuje spůsob re-generácie kobaltového katalyzátora, ktoré- ho podstata spočívá v tom, že sa destilačnýzvyšok po oddestilovaní nižšie vrúcich po-dielov z esterifikačného produktu pri teplo-tách 60 až 150, °C extrahuje vodou alebovodným roztokom nižších alifatických kar-boxylových kyselin. Do extraktu prechádzaako kobaltnatý katión, tak i organické lát-ky. Obsah nežiadúcich organických látok vextraktu je možné zmenšit tak, že na ex-trakciu sa použijú destilačné zvyšky poesteriíikácii metanolom, potom sa z extrak-tu oddestilujú nízkovrúce organické látkya neodiparený zvyšok vodného roztoku saochladí na teploty 0 až 50' °C.

Vylúčené tuhé organické látky sa z ex-traktu oddelia mechanicky, například sedi-mentáciou, filtráciou, odstreďovaním a po-dobné. Takto upravený extrakt obsahujúciuž len malé množstvá nežiadúcich organic-kých látok sa používá na přípravu kataly-zátora na oxidáciu p-xylénu a metyl-p-to-luylátu.

Zloženie destilačného zvyšku, ktorý sa ex-trahuje je známe len čiastočne. Okrem ko-baltu, ktorého je od 0,05 do 0,8 % hmot.zvyšok obsahuje 5 až 15 % hmot. dimetyl-tereftalátu a dimetylizoftalátu, 1 až 2 %hmot, metyl-p-toluylátu, 1 až 5 % hmot. ky-seliny paratoluylovej, 5 až 10 % hmot. mo-nometyltereftalátu, 2 až 8 % hmot. kyselinyparaformylbenzoovej a až 75 % hmot. dal-ších vyššie molekulových neurčených látok.

Zloženie destilačného zvyšku nie je stálea mění sa tak ako sa menia technologicképodmienky či už oxidácie p-xylénu a metyl--p-toluylátu, alebo destilácií oxidačnýchproduktov.

So změnou zloženia destilačného zvyškusa mění aj jeho náchylnost k tvorbě emul-zie. Preto aby sa zabránilo vytvoreniu emul-zie je žiadúce kobalt extrahovat zo steka-júceho filmu destilačného zvyšku alebo po-užit taký typ extraktora, připadne volit taképodmienky extrakcie, aby nedochádzalo kdispergácii ani časti destilačného zvyšku navelmi malé kvapky. Takéto požiaduvky spí-ná viacero typov extraktorov. Sú to najmásprchová a náplňová kolona, RTL extraktora pulzačné a’vibračně extraktory.

Zlepšený účinok pcdía popísaného sposo-bu spočívá v tom, že týmto postupom při-pravený roztok kobaltnatých solí a alifatic-kých kyselin obsahuje už len malé množ-stvá organických látok, ktoré nerušia prie-beh oxidácie p-xylénu a metyl-p-toluylátu.Po doplnění strát kobaltu sa roztok bezpro-středné použije ako katalyzátor oxidácie.Okrem toho sa vylučuje nákladná regene-rácia riedidiel destilačného zvyšku, alebov případe nepoužitia riedidiel sa zabránitvorbě tažkorozdelitefných emulzií. Příklad 1

Do rozdělovače na hlavě náplňovej ex- trakčnej kolóny sa dávkuje čerpadlom 30

Claims (3)

1. 2 S 0.2 7 1 kilogramov/h destilačného zvyšku z vákuo-vej destilácie produktov esterifikácie pri vý-robě dimetyltereftalátu. Zvyšok obsahuje0,2 % hmot. kobaltu viazaného vo forměkomplexných solí. Pravděpodobný obsahorganických látok je udaný v predchádza-júcom texte. Teplota zvyšku je 95 až 100 °C.Zvyšok a extrahovadlo, ktorým je kyselinaoctová pretekajů kolónou kontinuálně a pro-'tiprúdue. Tlak v kolóne je 0,11 MPa. Z dnakolony sa odvádza vyextrahovaný destilač-ný zvyšok s obsahom 0,03 % hmot. kobaltu. Z hlavy kolóny sa odvádza extrakt obsa-hujúci 0,85 % hmot. kobaltnatého katlónu,5 až 10 % hmot. organických látok včítanekyseliny octovej a 89 až 94 % hmot. vody.Extrakt sa odvádza do zásobníka. Z obsahuzásobníku sa prchavé podiely vydestiluji!.Zvyšný vodný roztok sa ochladí na 0 ?C aponechá sa pri tejto teplotě 24 hodin. Vy-lúčené organické látky sa pri teplete 1 °Coddelia od roztoku na tkanivovom filtri.Filtrát obsahuje okrem octanu kobaltnatéhoia kyseliny octovej ešte 1 až 3 % hmot. vo-dorozpustných organických látok, ktorévšak nepůsobia rušivo na priebeh oxidáciep-xylénu. Z filtrátu sa připraví roztok kata-lyzátora o požadovanom zložení přidánímpotřebného množstva octanu kobaltnatého.Výťažok regenerácie kobaltu je 85 °/o. P r í k 1 a d 2 Destilačný zvyšok prechádza rovnakýmiprocesmi a aparátmi ako tomu bolo v pří-klade 1 s tým, že sa extrahuje vodným roz- tokom kyseliny octovej pri teplote 150 °Ca tlaku 0,5 MPa. Po oddestilovaní prchavýchorganických látok sa vodný roztok kobalt-natých solí a neprchavých organických lá-tok ochladí na 50 °C. Pri tejto teplote sa zněho odfiltrujú vylúčené tuhé organické lát-ky. Výťažok regenerácie kobaltnatých solíje 82 %. Příklad 3 Destilačný zvyšok, ktorý bol zbavený vol-ných organických kyselin esterifikáciou me-tanolom, prechádza rovnakými procesmi aaparátmi ako bolo popís-ané v příklade 1 stým rozdielom, že sa extrahuje pri teplote60 °C. Aby bolo možné extrahovat pri 60 °Cmusí sa destilačný zvyšok roztriediť, napří-klad p-xylénom v pomere 1:1. Vodný roz-tok kobaltnatých solí, z ktorého sa oddesti-lovali prchavé organické látky sa ochladína 0 °C a odfiltrujú sa z něho vylúčené tuhéorganické látky. Výťažok regenerácie ko-baltnatých solí je 83 %. Příklad 4 Destilačný zvyšok prechádza rovnakýmiprocesmi a aparátmi ako tomu je v příklade'1 s tým rozdielom, že sa ako extrahovadlovyužije voda. Ostatně podmienky extrakciesa nemenia. Výťažok regenerácie kobaltuje 80 Popísaný spůsob regenerácie kobaltnaté-ho katalyzátora možno použit vo výrobniachdimetyltereftalátu. PREDMET

   1. Spůsob regenerácie kobaltového kata-lyzátora z destilačného zvyšku vznikajúce-ho po oddestilovaní prchavých látok z pro-duktu esterifikácie pri výrobě dimetyltere-ftalátu oxidáciou p-xylénu ,a metyl-p-toluy-látu vyznačujúci sa tým, že sa vodou alebovodnými roztokmi nižších alifatických ky-selin pri teplotách 50 až 150 rC a tlakoch0,02 až 0,5 MPa extrahuje destilačný zvyšoka z extraktu, ktorý je vodným roztokom ko-baltnatých solí alifatických kyselin a orga-nických látok sa oddestilujú prchavé orga-nické látky, zostávajúci vodný roztok sa o-chladí na 0 až Θ0 °C, z něho vylúčené orga- nické látky sa mechanicky oddelia a taktoupravený roztok kobaltnatých solí sa použi-je na přípravu katalyzátora oxidácie.
2. 2. Spůsob podlá bodu 1 vyznačujúci satým, že destilačný zvyšok pri styku s vod-nou fázou počas extrakcie tečie v tenkomfilme alebo je dispergovaný do kvapiek, kto-ré majú váčšie rozměry ako 0,1 mm, pričomextrakcia může byť přetržitá alebo nepře-tržitá.
3. 3. Sposob podlá bodu 1 vyznačujúci satým, že na extrakciu sa použije destilačnýzvyšok zbavený volných organických kyse-lin esterifikáciou metanolom.