DE1015422B

DE1015422B - Process for purifying terephthalic acid

Info

Publication number: DE1015422B
Application number: DEI8918A
Authority: DE
Inventors: Royden Lewis Heath; Edmund Cecil Owen
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1953-07-17
Filing date: 1954-07-17
Publication date: 1957-09-12

Description

Ve-1-fahren zum Reinigen von Terephthalsäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Terephthalsäure, insbesondere von Terephthalsäure, die p-Toluylsäure enthält.Ve-1 Techniques for Purifying Terephthalic Acid The invention relates to a process for the purification of terephthalic acid, especially terephthalic acid, which contains p-toluic acid.

Die bei der Oxydation von p-substituierten aromatischen Verbindungen, wie p-Xylol, erhaltene Rohterephthalsäure enthält kleine Mengen p-Toluylsäure. The in the oxidation of p-substituted aromatic compounds, like p-xylene, crude terephthalic acid obtained contains small amounts of p-toluic acid.

Die vollständige Reinigung der Terephthalsäure bereitete bisher Schwierigkeiten.The complete purification of terephthalic acid has presented difficulties so far.

Es ist bereits bekannt (vgl. USA.-Patentschrift 2 572 575), das Gemisch von Terephthalsäure und p-Toluylsäure bei 100 bis 2000 mit Wasser zu behandeln, sodann zwischen 100 und 2000 zu filtrieren und die gereinigte Terephthalsäure zu isolieren. The mixture is already known (see US Pat. No. 2,572,575) to treat terephthalic acid and p-toluic acid at 100 to 2000 with water, then to filter between 100 and 2000 and the purified terephthalic acid to isolate.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß dieses Verfahren langsam und umständlich ist, weil es die Verwendung eines großen Volumens Wasser zur Reinigung einer verhältnismäßig kleinen Menge Terephthalsäure erfordert. Das liegt an der geringen Löslichkeit der Terephthalsäure, die unterhalb 20/( liegt.However, it has been found that this process is slow and is awkward because it involves using a large volume of water for cleaning requires a relatively small amount of terephthalic acid. That's because of the low solubility of terephthalic acid, which is below 20 / (.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein verbessertes Verfahren zum Reinigen von Rohterephthalsäure vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die rohe Terephthalsäure in Wasser bei einer Temperatur zwischen 230 und 280° gelöst und die sich ergebende Lösung auf eine Temperatur von nicht unter 1650 abgekühlt wird, so daß reine Terephthalsäure auskristallisiert. In accordance with the present invention there is an improved method proposed for cleaning crude terephthalic acid, which is characterized is that the crude terephthalic acid is in water at a temperature between 230 and 280 ° and the resulting solution to a temperature not below 1650 is cooled so that pure terephthalic acid crystallizes out.

Bei der Herstellung von Terephthalsäure durch Oxydation von beispielsweise p-Xylol enthält das Produkt eine Verunreinigung an p-Toluylsäure in der Größenordnung von 5 5°/o. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, aus solchen Gemischen eine Terephthalsäure von sehr hohem Reinheitsgrad zu erhalten und auch die p-Toluylsäure vollständig abzuscheiden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß das Produkt als grobkristalline feste Masse anfällt, wodurch das Filtrieren und Auswaschen erleichtert wird. In the production of terephthalic acid by oxidation of, for example p-xylene, the product contains an impurity of p-toluic acid on the order of magnitude of 5 5 ° / o. The process according to the invention makes it possible to produce from such mixtures to obtain a terephthalic acid of a very high degree of purity and also p-toluic acid to be completely deposited. Another advantage of the process is that the Product is obtained as a coarsely crystalline solid mass, which results in filtration and washing out is facilitated.

Es wurde gefunden, daß die Löslichkeit der Terephthalsäure in Wasser bei einer Temperatur oberhalb 200° plötzlich stark ansteigt. So beträgt z. B. dieLöslichkeit von Terephthalsäure bei 2500 130/o, während sie bei 2000 weniger als 2°/o beträgt. Bei 2700 liegt die Löslichkeit in der Größenordnung von 25 0/o. Es wurde weiter gefunden, daß die p-Toluylsäure oberhalb 1650 zwar völlig löslich ist, daß unterhalb dieser Temperatur jedoch eine Ausscheidung stattfindet. Es ist daher wesentlich, beim Auskristallisieren der Terephthalsäure die Lösung nicht unter 1650 abzukühlen. It has been found that the solubility of terephthalic acid in water suddenly rises sharply at a temperature above 200 °. So z. B. the solubility of terephthalic acid at 2500 130 / o, while at 2000 it is less than 2 ° / o. At 2700 the solubility is on the order of 25%. It got on found that p-toluic acid is completely soluble above 1650 that below However, at this temperature precipitation takes place. It is therefore essential When the terephthalic acid crystallizes out, do not cool the solution below 1650.

Die folgenden Ausführungsbeispiele, in denen die angegebenen Teile sich auf das Gewicht beziehen, erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. The following embodiments, in which the specified parts based on weight, explain the process according to the invention.

Beispiel 1 1 Teil 7°/o p-Toluylsäure enthaltende, durch Oxydation von p-Xylol erhaltene Terephthalsäure wurde zusammen mit 71/2 Teilen Wasser in einen Autoklav eingebracht, und das Gemisch wurde 2 Stunden unter einem Druck von 13,3 at auf 2000 erhitzt. Die Terephthalsäure wurde abfiltriert. Die so erhaltene Terephthalsäure besaß nur eine Reinheit von 96 bis 970/&, woraus hervorgeht, daß unter diesen Bedingungen nur ein Teil der p-Toluylsäure entfernt worden war. Example 1 1 part containing 7% p-toluic acid by oxidation Terephthalic acid obtained from p-xylene was combined with 71/2 parts of water in a Autoclave placed and the mixture was 2 hours under a pressure of 13.3 at heated to 2000. The terephthalic acid was filtered off. The terephthalic acid thus obtained possessed only a purity of 96 to 970 / &, from which it can be seen that among these Conditions only part of the p-toluic acid had been removed.

1 Teil 7°/o p-Toluylsäure enthaltende, durch Oxydation von p Xylol erhaltene Rohterephthalsäure wurde mit 71/2 Teilen Wasser in einen Autoklav eingebracht und das Gemisch 1 Stunde unter einem Druck von 49,3 at auf 2600 erhitzt. Die sich ergebende Lösung wurde auf 1800 abgekühlt, wobei der Druck auf 10,2 at zurückging, und die auskristallisierte Terephthalsäure wurde unter diesen Bedingungen abfiltriert. Die so erhaltene Terephthalsäure besaß eine Reinheit von 99 bis 1000/o. 1 part containing 7% p-toluic acid by oxidation of p xylene The crude terephthalic acid obtained was introduced into an autoclave with 71/2 parts of water and the mixture is heated to 2600 for 1 hour under a pressure of 49.3 atm. Which resulting solution was cooled to 1800, the pressure dropping to 10.2 at and the crystallized terephthalic acid was filtered off under these conditions. The terephthalic acid thus obtained had a purity of 99 to 1000 / o.

.Beispiel 2 Unter den Bedingungen des Beispiels 1 wurde ein Teil durch Oxydation von p-Cymol erhaltene, 5 0/o p-Toluylsäure enthaltende, rohe Terephthalsäure in 10 Teilen Wasser bei 260C gelöst, auf 2000 abgekühlt und die auskristallisierende Terephthalsäure abgetrennt. Die gereinigte Terephthalsäure enthielt keine p-Toluylsäure. .Example 2 Under the conditions of Example 1, a part crude terephthalic acid containing 50 / o p-toluic acid obtained by oxidation of p-cymene dissolved in 10 parts of water at 260C, cooled to 2000 and the crystallizing Separated terephthalic acid. The purified terephthalic acid contained no p-toluic acid.

Diese Beispiele zeigen die Verbesserung, die die vorliegende Erfindung verglichen mit dem Stand der Technik, mit sich bringt. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet für den großtechnischen Betrieb den großen Vorteil, daß die vollständige Lösung der Rohterephthalsäure mit kleinen Mengen Wasser erreicht werden kann. Wendet man eine Temperatur von der Größenordnung von 280° an, so sind nur 3 Teile Wasser je Teil Rohterephthalsäure erforderlich. Bei Temperaturen unterhalb 2000 und einer Löslichkeit von weniger als 2°/o braucht man mehr als 50 Teile Wasser auf 1 Teil Terephthalsäure, um vollständige Lösung zu erzielen, wodurch bei der Ausführung in großem Maßstab Gefäße von sehr großem Rauminhalt erforderlich werden. Außerdem wird die Leichtigkeit und Wirksamkeit der Kristallisation der Terephthalsäure durch die höhere Konzentration der Säure in der Lösung sehr erhöht. These examples demonstrate the improvement made by the present invention compared to the prior art. The inventive method offers the great advantage for large-scale operation that the complete Solution of the crude terephthalic acid can be achieved with small amounts of water. Turns at a temperature of the order of magnitude of 280 °, only 3 parts are water required per part of crude terephthalic acid. At temperatures below 2000 and one Solubility of less than 2% requires more than 50 parts of water to 1 part Terephthalic acid to achieve complete dissolution, thereby reducing when running large-scale vessels with a very large volume are required. aside from that the ease and effectiveness of the crystallization of terephthalic acid is made possible by the higher concentration of acid in the solution is greatly increased.

Terephthalsäure wird für die Herstellung von Polyäthylenterephthalat, einem Polyester von großem technischem Wert als faser- und filmbildendem Stoff, verwendet. Es ist wesentlich, daß die Terephthalsäure einen möglichst hohen Reinheitsgrad besitzt, und die vorliegende Erfindung gibt ein sehr nützliches und einfaches Verfahren in die Hand, um für diesen Verwendungszweck geeignete Terephthalsäure herzustellen. Terephthalic acid is used in the manufacture of polyethylene terephthalate, a polyester of great technical value as a fiber and film-forming substance, used. It is essential that the terephthalic acid the highest possible degree of purity and the present invention gives a very useful and simple method in hand to produce terephthalic acid suitable for this purpose.

PATENTANSIRtJCHE: 1. Verfahren zum Reinigen von toluylsäurehaltiger Terephthalsäure durch Behandeln mit Wasser bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man die rohe Terephthalsäure bei einer Temperatur von 230 bis 280° in Wasser löst und die sich ergebende Lösung auf eine Temperatur von nicht unter 1650 abkühlt. PATENTANSIRtJCHE: 1. Process for the purification of toluic acid Terephthalic acid by treating with water at elevated pressure and temperature, characterized in that the crude terephthalic acid at a temperature of 230 to 280 ° dissolves in water and the resulting solution to a temperature of does not cool below 1650.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that one is a mixture of terephthalic acid and p-toluic acid obtainable by oxidation of p-xylene used as starting material.

References considered: U.S. Patent No. 2,572 575.