DE1112506B - Process for the production of potassium terephthalate by thermal rearrangement of the dipotassium salts of phthalic or isophthalic acid or their mixtures - Google Patents
Process for the production of potassium terephthalate by thermal rearrangement of the dipotassium salts of phthalic or isophthalic acid or their mixturesInfo
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/41—Preparation of salts of carboxylic acids
- C07C51/416—Henkel reaction and related reactions, i.e. rearrangement of carboxylate salt groups linked to six-membered aromatic rings, in the absence or in the presence of CO or CO2, (e.g. preparation of terepholates from benzoates); no additional classification for the subsequent hydrolysis of the salt groups has to be given
Description
Terephthalsäure ist ein begehrter Grundrohstoff für die Herstellung von wertvollen Polyesterfasern, weshalb ihre Produktion ständig zunimmt. Die Terephthalsäure bzw. ihre Methylester können auf verschiedenen Wegen hergestellt werden, wovon die S Oxydation des p-Xylols in der flüssigen Phase und die Isomerisierung von Kaliumphthalat technisch durchgeführt werden. Die Isomerisierung von Alkalisalzen aromatischer o-Dicarbonsäuren zu den p-Derivaten ist bereits bekannt. Jedoch ist diese Methode zur Herstellung von Terephthalsäure wegen der erheblichen technischen Schwierigkeiten erst seit geraumer Zeit industriell verwirklicht worden.Terephthalic acid is a sought-after basic raw material for the production of valuable polyester fibers, which is why their production is constantly increasing. The terephthalic acid or its methyl ester can be different Because of what the oxidation of p-xylene in the liquid phase and S the isomerization of potassium phthalate can be carried out industrially. The isomerization of alkali salts aromatic o-dicarboxylic acids to the p-derivatives is already known. However, this method is for the production of terephthalic acid only for some time because of the considerable technical difficulties Time has been realized industrially.
Die thermische Umlagerung verläuft nämlich mit größerer Geschwindigkeit nur oberhalb des Schmelzpunktes von Kaliumphthalat, wobei festes Kaliumterephthalat entsteht, das eine unbefriedigende Wärmeleitfähigkeit aufweist und so ein rasches Durchwärmen der Reaktionsmasse erschwert. Wenn man in einer dickeren Schicht arbeitet, so ist eine längere Erhitzungsdauer sowie ein größerer Temperaturabfall im Reaktionsgemisch zum vollständigen Abreagieren der Ausgangsstoffe notwendig. Das hat aber eine erhebliche thermische Zersetzung des Reaktionsgemisches und eine Herabsetzung der Ausbeute des Endproduktes zur Folge. Deshalb muß man die Reaktion in diesen Fällen unter dem Druck von Kohlendioxyd durchführen. Bei diesem Verfahren backen außerdem die Stoffe meist fest zusammen, so daß ihre Entfernung aus dem Reaktionsgefäß Schwierigkeiten bereitet.The thermal rearrangement takes place at greater speed only above the melting point of potassium phthalate, resulting in solid potassium terephthalate, which has an unsatisfactory thermal conductivity has and so makes it difficult to heat the reaction mass quickly. If you work in a thicker shift, it is a longer one Heating time and a major drop in temperature in the reaction mixture for complete reaction of the starting materials necessary. However, this has a considerable thermal decomposition of the reaction mixture and result in a decrease in the yield of the end product. So you have to get the reaction in these cases perform under the pressure of carbon dioxide. Bake with this procedure In addition, the substances are usually firmly together, so that their removal from the reaction vessel is difficult prepares.
Diese Schwierigkeit suchte man dadurch zu beseitigen, daß Dikaliumphthalat innerhalb eines Druckbehälters in einem Wirbelbett erhitzt wird, das von einem beträchtlichen Teil des den Behälter ausfüllenden Dikaliumterephthalats gebildet und durch tangential in die Füllung eingeleitete Ströme von vorerhitztem Kohlendioxyd in Wirbelbewegung gehalten wird. In dieses Wirbelbett wird mittels einer Schnecke aus einem Vorratsbehälter langsam das gut vorgetrocknete Dikaliumphthalat, dem in geringer Menge ein Katalysator zugemischt ist, eingeführt. Das zur Bildung des Wirbelbettes verwendete Dikaliumterephthalat ist während des ganzen Prozesses in einer viel größeren Menge vorhanden als das eingeleitete Dikaliumphthalat. Aus diesem Grunde muß der Druckbehälter verhältnismäßig große Abmessungen besitzen. Außerdem sind beträchtliche Kräfte erforderlich, um das Dikaliumterephthalat durch die Kohlendioxydströme in Wirbelbewegung zu erhalten. Das in die Füllung des Druckbehälters mit Dikaliumterephthalat eingeleitete Kohlendioxyd entweicht aus Verfahren zur HerstellungAttempts have been made to overcome this difficulty by keeping dipotassium phthalate inside a pressure vessel is heated in a fluidized bed, which is a considerable part of the filling the container Dipotassium terephthalate is formed by streams of preheated material introduced tangentially into the filling Carbon dioxide is kept in vortex motion. In this fluidized bed is made by means of a screw Slowly add the well-predried dipotassium phthalate to a storage container, which in small amounts Catalyst is admixed, introduced. The dipotassium terephthalate used to form the fluidized bed is present in a much larger amount than the introduced one throughout the process Dipotassium phthalate. For this reason, the pressure vessel must be relatively large in size own. In addition, considerable forces are required to move the dipotassium terephthalate through the carbon dioxide streams get in vortex motion. That in the filling of the pressure vessel with dipotassium terephthalate Introduced carbon dioxide escapes from manufacturing processes
von Kaliumterephthalat durch thermischeof potassium terephthalate by thermal
Umlagerung der Dikaliumsalze der Phthal-Rearrangement of the dipotassium salts of the phthal
oder Isophthalsäure bzw. deren Gemischeor isophthalic acid or mixtures thereof
Anmelder:Applicant:
Jaroslav Beranek,Jaroslav Beranek,
Drahomir Sokol, Pardubice,Drahomir Sokol, Pardubice,
Dr.-Ing. Josef Ratusky und Frantisek Sorm,Dr.-Ing. Josef Ratusky and Frantisek Sorm,
Prag (Tschechoslowakei)Prague (Czechoslovakia)
Vertreter: Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt,
Göttingen, Groner Str. 37Representative: Dipl.-Ing. A. Spreer, patent attorney,
Göttingen, Groner Str. 37
Jaroslav Beranek, Drahomir Sokol, Pardubice,
Dr.-Ing. Josef Ratusky und Frantisek Sorm,Jaroslav Beranek, Drahomir Sokol, Pardubice,
Dr.-Ing. Josef Ratusky and Frantisek Sorm,
Prag (Tschechoslowakei),
sind als Erfinder genannt wordenPrague (Czechoslovakia),
have been named as inventors
der Füllung nach oben und wird nach neuer Erwärmung wieder in die Füllung zurückgeführt, es bewegt sich also dauernd im Kreislauf.the filling upwards and is returned to the filling after it has been heated again, it moves So they are constantly in a cycle.
Es wurde nun gefunden, daß man bei Vermeidung der geschilderten Nachteile Dikaliumterephthalat in erheblich verbesserter Raumzeit-Ausbeute erhält, wenn man die pulverförmigen Kaliumsalze derPhthal- oder Isophthalsäure bzw. deren Gemische mit Hilfe eines Kohlendioxydstroms, der eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Kaliumphthalats aufweist, durch tangentiale Zuleitungen in ein als Zyklon ausgebildetes Reaktionsgefäß einführt, in das gleichzeitig auf 500 bis 800° C erhitztes Kohlendioxyd durch andere tangentiale Zuleitungen einströmt. Dadurch wird die Isomerisierung vollendet, bevor die Teilchen in Berührung mit den Wanden des Reaktionsgefäßes kommen.It has now been found that, while avoiding the disadvantages described, dipotassium terephthalate in significantly improved space-time yield is obtained if the powdered potassium salts of the phthal or isophthalic acid or mixtures thereof with the aid of a carbon dioxide stream that has a temperature has below the melting point of the potassium phthalate, through tangential feed lines in a cyclone Introduced formed reaction vessel, in the simultaneously heated to 500 to 800 ° C carbon dioxide flows in through other tangential feed lines. This completes the isomerization, before the particles come into contact with the walls of the reaction vessel.
Man kann die Temperatur durch Abänderung der Zufuhrgeschwindigkeit des Kohlendioxyds im ersten und zweiten Zuleitungssystem steuern, um eine Temperatur von 400 bis 600° C im Reaktionsraum zu erreichen. Die Form des Reaktionsgefäßes ist so gewählt worden, daß die Kaliumphthalatteilchen im Gasstrom völlig abreagieren, bevor sie zu den Wän-You can adjust the temperature by changing the rate of supply of carbon dioxide in the first and control the second feed system in order to achieve a temperature of 400 to 600 ° C in the reaction space. The shape of the reaction vessel has been chosen so that the potassium phthalate particles in the React gas flow completely before it goes to the walls
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den des Reaktionsgefäßes kommen. In diesem Fall ist die Verweilzeit der Teilchen kürzer als 5 Sekunden. Es ist experimentell bewiesen worden, daß die erwähnte Reaktionsdauer zum quantitativen Abreagieren der Ausgangsstoffe völlig genügend ist, und zwar infolge der hohen Reaktionstemperatur und der kleinen Dimension der Teilchen. Deshalb ist es möglich, auch unter normalem Druck des Kohlendioxyds zu arbeiten, d. h., die Vorrichtung ist verhältnismäßig einfach. Man kann das pulverförmige Reaktionsprodukt aus dem Reaktionsgefäß durch eine besondere tangentiale Ableitung in ein Vorratsgefäß fürKaliumterephthalats führen, wobei das Kohlendioxyd durch eine andere tangentiale Leitung zur Pumpe und zu einem Wärmeaustauscher fortgeleitet wird. Ebenso ist es möglich, die Trennung der Kaliumterephthalatteilchen vom Kohlendioxydstrom erst in einem oder mehreren dem Reaktionsgefäß nachgeschalteten Trennzyklonen durchzuführen.come from the reaction vessel. In this case the residence time of the particles is less than 5 seconds. It has been proven experimentally that the reaction time mentioned allows for quantitative reaction the starting materials is completely sufficient, due to the high reaction temperature and the small dimension of the particles. That is why it is possible even under normal pressure of carbon dioxide to work, d. that is, the device is relatively simple. One can use the powdery reaction product from the reaction vessel through a special tangential discharge into a storage vessel for potassium terephthalate lead, the carbon dioxide through another tangential line to the pump and to is passed on to a heat exchanger. It is also possible to separate the potassium terephthalate particles of the carbon dioxide stream only in one or more downstream of the reaction vessel Perform separation cyclones.
Wenn Kaliumphthalatteilchen verschiedener Größe eingesetzt werden, so bewegen sich die Teilchen in der Richtung zu den Wänden mit verschiedenen Geschwindigkeiten, wobei die größten Teilchen am schnellsten getrieben werden.When potassium phthalate particles of various sizes are used, the particles move in the direction towards the walls at different velocities, with the largest particles at be driven fastest.
Deshalb kann es auch geschehen, daß die größten Teilchen im Gasstrom nicht völlig abreagieren können. Wäre nun die Menge solcher Teilchen erheblich, so könnte es zu ihrem Ankleben an die Wände des Reaktionsgefäßes kommen. Diesen Nachteil kann man beseitigen, wenn man die Teilchen entweder auf eine bewegliche Schicht von Kaliumterephthalatteilchen oder den Katalysator bzw. von einem Gemisch der beiden, welche an den Wänden des Reaktionsgefäßes umlaufen, auftreffen läßt.It can therefore also happen that the largest particles in the gas flow do not react completely can. If the number of such particles were considerable, they might stick to the Walls of the reaction vessel come. This disadvantage can be eliminated by removing the particles either on a movable layer of potassium terephthalate particles or the catalyst or of one Mixture of the two, which circulate on the walls of the reaction vessel, can impinge.
Wenn man die Form des Reaktionsgefäßes entsprechend wählt, ist es möglich, die Bildung einer solchen Schicht aus den Partikeln des Reaktionsproduktes und des anwesenden Katalysators zu erzwingen. Dasselbe Resultat kann man dadurch erzielen, daß man entweder von Kaliumterephthalat oder vom benutzten Katalysator Teilchen oder ein Gemisch beider in den Reaktionsraum einführt, so daß sie die Wände früher erreichen als die Kaliumphthalatteilchen. If you choose the shape of the reaction vessel accordingly, it is possible to form a to force such a layer from the particles of the reaction product and the catalyst present. The same result can be achieved by using either potassium terephthalate or from the catalyst used introduces particles or a mixture of both into the reaction space, see above that they reach the walls earlier than the potassium phthalate particles.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Kaliumterephthalat besteht insbesondere darin, daß die Verweilzeit aller Teilchen in der Reaktionszone bei einer homogenen Temperaturverteilung gleich und sehr kurz ist. Deswegen kann man höhere Reaktionstemperaturen anwenden, wodurch der Ablauf der Umsetzung beschleunigt wird. Weil sehr beträchtliche Durchsatzgeschwindigkeiten möglich sind, so ist die Leistung der Vorrichtung erheblich und die Herstellung des Kaliumterephthalats in kontinuierlicher Weise möglich.The advantage of the method according to the invention for the production of potassium terephthalate is in particular in that the residence time of all particles in the reaction zone with a homogeneous temperature distribution is the same and very short. Therefore you can use higher reaction temperatures, whereby the process of implementation is accelerated. Because very considerable throughput speeds are possible the performance of the device is substantial and the manufacture of the potassium terephthalate in continuous way possible.
In ein als Zyklon ausgebildetes, 0,5 m3 fassendes Reaktionsgefäß führt man durch tangentiale Zuleitungen ein Gemisch aus 750 ms/Stunde Kohlendioxyd, das auf eine Temperatur von 450° C vorgewärmt wurde, und 1250 kg/Stunde pulverisiertes Kaliumphthalat einer Teilchengröße weniger als 1 mm sowie 37,5 kg Katalysator ein, so daß das eintretende Reaktionsgemisch eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Kaliumphthalats hat. Durch andere tangentiale Zuleitungen strömen 4000 m3/Stunde Kohlendioxyd von 700° C ein.A mixture of 750 m s / hour of carbon dioxide, which has been preheated to a temperature of 450 ° C., and 1250 kg / hour of pulverized potassium phthalate with a particle size less than, is fed into a 0.5 m 3 reaction vessel designed as a cyclone 1 mm and 37.5 kg of catalyst, so that the incoming reaction mixture has a temperature below the melting point of the potassium phthalate. 4000 m 3 / hour of carbon dioxide at 700 ° C flow in through other tangential feed lines.
Das entstehende Kaliumterephthalat wird in Trennzyklonen abgeschieden, während das Kohlendioxyd mit einer Pumpe über einen Wärmeaustauscher wieder in den Reaktionsraum zurückgeführt wird. Man erhält auf diese Weise 1230 kg 88°/oiges Kaliumterephthalat je Stunde, das anschließend in bekannter Weise zu Terephthalsäure aufgearbeitet werden kann.The resulting potassium terephthalate is separated in separating cyclones, while the carbon dioxide is returned to the reaction chamber with a pump via a heat exchanger. Man receives in this way 1230 kg 88% potassium terephthalate per hour, which is then in a known Way can be worked up to terephthalic acid.
Die Umlagerung des Kaliumphthalats wird auf ähnliche Weise und in gleichen Mengenverhältnissen wie im Beispiel 1 durchgeführt, nur mit dem Unterschied, daß das als Zyklon ausgebildete Reaktionsgefäß zur unmittelbaren Trennung des Kaliumterephthalats vom Kohlendioxyd im Reaktionsraum eingerichtet ist. Man gewinnt so 1190 kg 90%>iges Kaliumterephthalat je Stunde.The rearrangement of the potassium phthalate is carried out in a similar manner and in the same proportions carried out as in Example 1, with the only difference that the reaction vessel designed as a cyclone for the immediate separation of the potassium terephthalate is set up by carbon dioxide in the reaction chamber. This gives you 1190 kg of 90% more Potassium terephthalate per hour.
Man führt die Umlagerung auf dieselbe Weise wie in den Beispielen 1 und 2 durch, nur verwendet man Kaliumisophthalat an Stelle des Kaliumphthalats. Man erhält in diesem Fall 1220 kg bzw. 1180 kg 88%iges Kaliumterephthalat je Stunde, je nachdem, ob nach Beispiel 1 oder Beispiel 2 gearbeitet wird.The rearrangement is carried out in the same way as in Examples 1 and 2, only one uses Potassium isophthalate instead of potassium phthalate. In this case, 1220 kg or 1180 kg are obtained 88% potassium terephthalate per hour, depending on whether you are working according to Example 1 or Example 2.
Die Reaktion wird auf dieselbe Weise wie in den vorhergehenden Beispielen durchgeführt, nur geht man von einem Gemisch aus Kaliumphthalat, Kaliumisophthalat und Kaliumterephthalat im Verhältnis 20:60:20 aus. In diesem Fall erhält man je Stunde 1190 kg 86«/oiges Kaliumterephthalat.The reaction is carried out in the same way as in the previous examples, only goes one of a mixture of potassium phthalate, potassium isophthalate and potassium terephthalate in proportion 20:60:20 off. In this case you get ever Hour 1190 kg 86% potassium terephthalate.
Die Umlagerung von Kaliumphthalat wird unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt, nur leitet man durch das zweite System tangentialer Zuleitungen gleichzeitig mit dem Kohlendioxydstrom 2600 kg/Stunde pulverförmiges Kaliumterephthalat zusammen mit 100 kg/Stunde Katalysator ein. Das Kaliumterephthalat wird unmittelbar im Reaktionsraum vom Kohlendioxydstrom getrennt. Man gewinnt in diesem Fall 1190 kg 89°/oiges Kaliumterephthalat je Stunde, berechnet auf umgesetztes Dikaliumphthalat. The rearrangement of potassium phthalate is carried out under the same conditions as in Example 1, only one passes through the second system of tangential feed lines at the same time as the stream of carbon dioxide 2600 kg / hour of powdered potassium terephthalate together with 100 kg / hour of catalyst a. The potassium terephthalate is separated from the carbon dioxide stream directly in the reaction space. Man in this case, 1190 kg of 89% potassium terephthalate are obtained per hour, calculated on the converted dipotassium phthalate.
Die oben angegebenen 2600 kg/Stunde pulverförmiges Kaliumterephthalat befinden sich stets im Kreislauf.The above-mentioned 2600 kg / hour of powdered potassium terephthalate are always in the Cycle.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB54616A DE1112506B (en) | 1959-08-29 | 1959-08-29 | Process for the production of potassium terephthalate by thermal rearrangement of the dipotassium salts of phthalic or isophthalic acid or their mixtures |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB54616A DE1112506B (en) | 1959-08-29 | 1959-08-29 | Process for the production of potassium terephthalate by thermal rearrangement of the dipotassium salts of phthalic or isophthalic acid or their mixtures |
FR807257A FR1238638A (en) | 1959-10-12 | 1959-10-12 | Process for the preparation of potassium terephthalate by catalytic isomerization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1112506B true DE1112506B (en) | 1961-08-10 |
Family
ID=25965467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEB54616A Pending DE1112506B (en) | 1959-08-29 | 1959-08-29 | Process for the production of potassium terephthalate by thermal rearrangement of the dipotassium salts of phthalic or isophthalic acid or their mixtures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1112506B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1234302B (en) * | 1963-10-31 | 1967-02-16 | Siemens Ag | Protection circuit against electromagnetic interference, especially for the safety system of nuclear reactors |
DE2754239A1 (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-15 | Rhone Poulenc Ind | METHOD FOR THE CONTINUOUS REDISTRIBUTION OF ALKALI SALT AROMATIC CARBONIC ACIDS |
-
1959
- 1959-08-29 DE DEB54616A patent/DE1112506B/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1234302B (en) * | 1963-10-31 | 1967-02-16 | Siemens Ag | Protection circuit against electromagnetic interference, especially for the safety system of nuclear reactors |
DE2754239A1 (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-15 | Rhone Poulenc Ind | METHOD FOR THE CONTINUOUS REDISTRIBUTION OF ALKALI SALT AROMATIC CARBONIC ACIDS |
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