DE1443152A1 - Kontinuierliches Verfahren zur Gewinnung von Benzoesaeure - Google Patents

Description

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vollständige Anmeldungi3ur.t37.*lagfin

Standard Oil Company, Chicago» XlXinoin,

£ontiiiüierllcheo Terfabrsa-'zur Gewinnurg

Benzoesäurö.

Erfinduag "betrifiTt ein koiLtinuierlichea Terfakren zur

ron Benaoeiiäuro "bei der kontinuierlichen P3.ün«ig« d&tiJ.or» oineö monoalkyiü'ibotitaiorben Uonaolo mit »? 8 aohleaatoffatoaen Am AUcylaubstlfcuenten mit einom

n Sauerotoff enthalt enden Gas in einer Oacydationaft t2l iilnor Teiaperatuif tm Bereich iron 50 bis "275⁰C In (k.gtawart eine« Sohwermetallkatalyaators, wobol ein aus nie Ut oxTfl ie fteai nonoalky lauba tltui.srfccia Benzol, Benzoeoiiure sjid Uaus-sr teßtehender flüssiger Abatroxa und oin mus elnor XittchvjiQ p*ao DU&pfen voü Waßoer, EönssüsaUura» ■;.?Γί·. .'tonj&lliylcu'beti-ttiiertcm Benzol und aüiiöeßtenn

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809002/0890

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Ileafctorabstrcm in einer Arbeitsatufe einer

gleichzeitigen Extrahier-, AbkUhl- und Abtrennbehandlung unterwirft» indem man den flüssigen ttad den gasförmigen Abstrom aus dor Oxydationszozio Kit der jeweiligen Austrittetemperatur in einer Kontaktier/Krietallieler-Zone mit einer wässrigen gesättigten SenaoeeäureidOung boi 25 bis 90°0 zur Kontaktierung der heißen Abströme mit kälterer ErtraktianslSsiasg vermischt, wobei die Kristallisation der Benzoesäure uud die Auftrennung in eine flüssige Honoallcylbenzolphase, eine ilüssige wässrige Piiase, eine -goaf öra&ge Phase und, durch Auofallen von kristalliner Benzoesäure, eine feste JFliaüG erfolgt, die abgetrennte Gasphase oberhalb Atmosphärendruck ablasst, die obenstehende flüssige Mono·» allrjlbcnzolpliasc but Oacydaticnssrone abzieht und vom Boden der F.ontaLctier/Eristallisierzone eine Aufschlämmung von kristallinen Sensoeeäureniederschlag in wässriger gesättigter Benzoesäurelftaune absieht, die in eine wässrige gesättigte BenzoesUurelusung für eine erneute Extralction und in kristalline Benzoesäure aufgetrennt wird.

Die vorliegende Erfindung umfasst somit ein adiabatiechea Qsydationssysten, lx(&em das Monoalkylbenzol, Insbesondere Toluol, unter yiiiasigphasen-Bedingimgen mit molekularom Sauerstoff in Gegenwart von Benzoesäure und einem Katalysator system, dac aus einem Schwermetalloxydatlonslcatalyratf>x- l^estoU^f«, vorsugBweiac Hangan und/oder Kobalt als

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Scliv;eraetallorydatIonÄka1;alyBator und gewünashtenfalle oder irgendein© Broaloa©n lisferiide Terbln&izig»

vird, wobei in einer OxydatloncscriG eine flüssige Meelnmg entsteht, die 0,2 Ms 2,5 Seile Benzoesäure pro Sfsil Monealifylbenzol entliält. Die Rs wird fzbßGZögezLi zur Entfernung der Realctionsviirm© eine K(Ih la chi elf e geleitet und mit frischen und ergänzendem Katalysator in die Oxydationoaone ssuxück-. Ein (Beil der zirkulierenden Realcticnsaiachung

wird aus der Kühlschlcifö a1?ge70gen ale Böschickungestrom zur Benzoesäuregevinnung. Die Kühlung der sirlmlierenden Realctionsmischting lcaimi mit irgendeiner ge~ eii^aetcn Torrichtung erzielt werden. Ea vird "be^-orÄiigt, die zirkulierende Reaktionsmiocliung durch, einen JDaapflioIler zu leiten, um die Reaktionswärme zur Erzeugung von Daiapf auszunütsen·

Die vorlicgenöe Eriindung liefert ein Torfateen sux kontinuierlichen Gewinnung von Benuoesäure durch Kristallisation, vol>ei der gegebenenfalls nach einer Konzentration aas der Kühlschleife abgesogene flüssige Abstroa und eine Hiecliuiig aus Gasen mid Däiapfen aus der Or&d&ticmszon* i>eido in eine väsarigo. Jtit Benzoeatäure eeeättigte Jützung «iDgeführt werden· Das niehtuiBgewandelte MoaoaUqrl^tiZUiol kocdeaoiert siel: und acheiclet sich alo obero Schicht al» -jnü extrahiert eine» Seil dsr Osydationsprodu^te, v:lo l'o

■ .- ·, - BAD ORIGINAL

S 0 9 9 Ö 2 / Ο ;j!; ι*

Benzaldehyd und Benzylalcohol. Die ©b*rö Schicht wird

in die foydatlon recyolleiort. Dio Ckuje vordon abgelassen.

Die Bonaoeoäure fällt ale kristallinesProdukt aus.

■"" j ι.'' j · j. - ■- ■' '. ' - ^: - '■ ' ■■■■■ Die Oxydation erfolgt mit einem nolekularen Sauerstoff enthaltende» Qae, vie p*B. technischen Sauerstoff, Sauerstoff, verdünnt «it inerten Gauen, Luft und luft, TerdUnnt mit inortGa Oaeen, in Oößenwart einoo OxydationolcatAlyeatore und in Gogonwnrt Ton Benßoooäuro, wobei eine Hiechung -erhalten wird, die wünechenflVBrtor Weioe nur 0.2 bis 2,5 _Λ Teilo BenzoeoäureJeToIl Honoalkylboneol, boaogen auf dae Gewichtf und Toreuffoweioe gleiche Oewichteteile Benuooeäure und I'Ionoalkylbencol enthält. Dor angewendote Katalysator kann ein. CchwaraötAlloxydationelcatalyoator nein, rorzugswoloo Kobalt und/oderMnngnn, mohr beroreugt lot noch ein K.italyßAtoreyetca, dan Brom, entwodor in olenentarer, ionlfloher oder in ßebundoner ?orn und einen Schvoraotalloaydatlonukatalyeator onthUlt. Das adlabatieche Terfahren wird in oiner. Oxydatlonezano durchgoführt, in der eine ilUxQiga Jphaee aus Monoalkylbensol und Bonsoeotture auf- i

rechterhalten vird* Doi dieeom Verfahren wird keine Rookx.lonBwflrsi<a aua der Caydationeeone entfernt, eondorn sie wird dui^cli geeignete Yorrichtunßen außerhalb dor Qxydationn- _{r f} zone abcezoj^en· JDaai Ausmaß der äuaeeren KUhlunß sollte _„. nislit unterhalb der Schwellen- odor anflin/jliohon

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Oxydatlonnteiaperatur liegen. Im Falle der Oxydation! von Toluol ait luft iii Oagenvart von Korroolonaraotallen, wie Chrom und EIbcn, betrHgtdie AnfongatoraporGtur etwa 171¹¹O (34O⁰Fw)> Bio .inföDgoteioperatur für die Oxydation von Toluol ist otvaa »iedrlßer in Abwooenhoit von Korrooiöninaetallen,■-.., vie z.B. in einem Titan*- oder TontalreQktionsßofüesco, vo der Beginn der Toluoloiydation mit technlochoa Sauerntoff bei etwa 49 bio 51⁰O (120 - 123^ΟΪ.) liegt. Um dae Atcchrecken der Reoktionerainchung unter die AiLfanf;fl02ydatloiiotenperatur zu vermeiden, eolltο dephalb die Äückführuriß der Ποοώτίίρηο-miochune nach der üuooeren Kühlung und die Temperatur der ondoron RüokfüJirunGnotrünio und der frischem Bcnchicltunß nicht untorhalb etwa 171°0 (54O°F·), fallo Eioon und/oclov. Chrcm vorhandon oind, oder untorhalb 51°0 (ΐ^5°ϊ_Λ) fall.3 derartige Eorroaionemotalle nicht onveoand ,-jind, l.loßou, worin öle in dlo Orydationßzono oln brot cn.

Der StarU doa kontinuierlichen .adiabatiachen yerXahreno kann auf irgendeine gewllnechto Weiee, erzielt werden · Ein Startverfahren beotoht darin», durch die Oxydationnzono und die äufloere VUrraeentfernungeachleife eine Mißohung aaa Katalyoator, Toluol und Benssoeeäure zn puapcn, voboi aunreiehond BenzoeaUure, mit zaindeotcno 10j$, Torwondot wird, um den Katalysator bei der Realrfcionntcmporatur in LUeung jtu halten. Durch Anvendung von Danpf auf den VKintsauotauacher -kann, dieoe Hiochung auf eine Toiapcratur vor etva' O⁰O (10°?.) oberhalb der ziua Start der Oxydationsreaktion erfordorlichon >Iininaltenperatur gebraßht werden.

• ΟίίΟί/ΟββΟ ^BAD°RIC!_W1,

Sie erhaltene AufeohllmKang wird abgesogen und in Feetproöukt und JtotterlaagG getrennt· Die Mutterlauge wird but Kontaktierung alt mohr Gaa und flüssigen Reaktlonsabstruiien. recyclisiert, Su der abgesogenen und in die Oxydation recyclleierton oberen Schicht werden frisches Monoalkylbenzol und aueätsllcher Katalysator sugesetst. Es wird oerorsugt, die gewonnenen Bemsoes&urekrletalle mit Wasser r,u waschen und das Vasohwasser mit dem Mutterlaugenrüclclaui au rereinen.

Zu diesem Zeitpunkt erhalten die tg reinig ten Kecyclislerungs· ströme das benötigte Honoalkj!Ybenzol, den Katalysator und die Bensoeaäure für die Gxydatlonszone. Audi das Chcyd&tionsoyeteia und das Bensoeefturogewinnungesyetem befinden sich in einem kontinuierlichen stehenden Gleichgewichtesustand. -

Bei der in den adiabatiBchen Reaktor in dem erf indungsgemftssen System durchgeführten Otiydationereaktion iet es bevorzugt, einen flüssigen. Reaktorabstrom su erzeugen, der 0,5 I)Is 2,5 öewichtfltoile Bensoesäure pro Gewichtsteil Honoalky!benzol enthält· Bei der Oxydation Ton Toluol liefert ein Verhältnis τοη 0,5 Gewicht steilen Bensoesäure pro Gewichts« teil Toluol eine Lösung τοη Bensoes&urt in Toluol, die auf übliche Weise gekühlt werden kann.

Ha derartige Eeaktorabströme au erhalten, kacn das Yerhältnis

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von Benzoesäure au Honoaikylbensol in der Zufuhr sxm Oxardatlonsreaktor weitgehend variiert warden von 0,1 Gewichtatollen Benzoesäure pro Gtavlchteteil MonoaJüqrlbensol bis stva den hier angegebenen Verhaltniesen für den Reaktorabetroo. Geeigneterwöis« kann in der Beschichtung das Verhältnis von Benzoesäure su Moncalky!benzol bis herab cn 0,1 Gewicht at eil ο Benzoesäure pro Gewichteteil MonoftUcylbenzol und herauf bie au 1,99 Gewicht stelle Benzoesäure pro Gowichtstell Monoaliylbenaol, wünschenswerter Voino O_t35 bis 1_S4 Gewichteteile Benzoesäure pro Gewichtsteil tlonoalkylDenscl und vorsugsweioe 0,85 bis 0,95 Gewlohtetelle Bensoesäure pro Gewichtctell Monoalkylbenzol betragen.

Geht Q&n von einen Verhältnis von Bensoesäure zu benzol von 0,1 bis 1 in der Zuführung au den hier vorstehend aufgeführten Verhältnissen im Abstroia über, so werden unterschiedliche Verweilzeiten des Alkylbenzole in dem Reaktor und unterschiedliche Geschwindigkeiten bei der Zuführung von molekularem Sauerstoff verlangt. Die Beziehung zwischen die- ti&& Variablen ist dein Fachmann geläufig. Wenn die ReaktargröBe, die Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit in der Susseren tfäraeableitungsschleife, des Ablaufstroses, der Eristallisator zur Kristallisation der Bensc-eaäuro aus dem Ablaufstrom und des gasförmigen Abströme einmal festgelegt sind, ißt die Arbeitsweise des erfinduBgegeE&ßscm Systems noch flexibel · Wenn beispielweise die Krictalli&a-· tioaeteiaperaturen bei der 'Kristallisation von Bcnsoeoliure

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aus dea Ableitstrom rad dem gasförmigen Abatrom variieren, vaa Infolge der sieb jahreeseltlioh verändernden Temperaturen leicht sein kann, ao kann das sugeeetste Alkylbenzol dementsprechend variiert werden und nur die Suführungsgeschirlndigkelt an molekularem Sauerstoff musts variiert werden. Yens, beispielsweise die Kristallisation bei einer bestimmten Xeaperatur der wäserigen BensoeeäurelOaung vorgesehen let und eine nähere Temperatur tateSchllch angewandt vlrd_v lniölgedeeaen weniger Benxoee&ure auakriatallisiert ale beabsichtigt, kann die vorgesehene Menge frischen Alkylbensolfi srsx den Reorclieiervmgflfltröaen sugeführt werden und die iAifteinlaflgeechvindigkeit kann erhöht werden, um zusätzliche Oxydation au erhalten, die au dom gewünschten Verhältnis von Bensoosänre au Konoalkylbensol im Reaktorabstrom führt« Ebenfalle kann, falle das Verhältnis von Benzoesäure su Konoalkylbcnssol in der Zufulir höher als das rorgeoehen· Terhältnie wird, die Zuführgeschwindigkeit von Luft (oder Eolekularem Sauerstoff) erniedrigt werden, um f or die Oxydation von eben genügendem Konoalkylbensol auszureichen und das beabsichtigte Terhältnis von Bensoesäure asu Moaiftaikylbeneol Im Abstrom su ergeben. Ausserdesi kann gewtinachtenfallfi das Verhältnis von Benzoesäure su Monoalk?lben2ol im Beaktorabstrom erhöht oder erniedrigt worden, indoA die Sufuhr von molekularem Sauerstoff in den Reaktor erhöht oder verringert wird.

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Densufolge let das erfJj&dimgegea&esa Syst en sehr und kann leic&t gsrege3^erden, ua ein« groaae Yielsahl von. iaäerungen rntorzubringen·

Die Benzoesäure wird aus dem Ableltstroa durch Kristallisation oder gegebenenfalls in Abhängigkeit tob. der Benzoosäiareteonzentr&tion im Ableltetro», aus den bei der Verdampfung eines Seile des KonoaXkylbenzols Ir. dem Ableitotrom erhaltenen Konzentrat gewonnen· Aus der gelöste Benzoesäure und gelösten Katalysator entlialtenden Mutterlauge vird ein Beinigungsatrom entnoamsn, um die Anreicherung von Hebenprodukt on nötigenfalls zu verhindern·

Die 3rocknu&g der Benzoesäure stellt ein Problem insofern dar, ale Benzoesäure sehr leicht bei Temperaturen in der HMhe ihres Sehsielspiaakta, etwa 121⁰C (25O⁰P.) isubliraiert« Bei der Trocknung von Benzoesäure in Porm einer Schmelz ο erfolgt sowohl Sublimation alo auch Verfärbung. Sin Merkmal des erfin&ungfigei&Hsaen Verfahrens, bei dom dar Terlust von Benzoesäure durch Sublimation oder Yerfärbung bei hohen ie»peraturca vermieden wird, und das die Ssrockrung bei S peraturen im Bereich von 66 - 107⁰O (150 bla 225⁰P.) erleichtert, beat-slit darin, daß die Benzoesäure ija -uimm ^ eohlceßeaen Syat-am getrocknet wird, in Sem &in in&Ttes § als Srägeretoff für Wasser zirkuliert. Eei Luft in diesem l'rocknungasyatesa würde dio Gefahr

'ORlGSNAt

Explosion bestehen. Ein derartiges geschlossenes System mit ßirknllerendem inerten aas besteht aus einer Trocknungsvarrichtung, vorzugsweise eine» Trockner, in dem die Benzoesäure von Einlaß bis mim AbIaS gerührt wird, mit einem verschlossenen SaSproduktelnlafi, beiepielaweiso einem, der mit einer Schrauben- oder Bohxzufuhrung versehen ist, und mit einem verschlossenen Trockenproduktablaß, beispielsweise einem, der aus einem direkt verbundenen XrichterablaS mit einer verschließbaren. Ablaßöifnung, sum Beispiel einem Schieber, Sternventil oder einer Schrauben- od.er BohrabfUhrung rersehen 1st· Ein inertes Gas, wie beispielsweise Abgas, " Kohlendioxid, stickstoff und dergleichen, wird in einer geschlossenen Führung, die den Trockner, eine Torrichtung zur Entfernung der Benzoesäure aus dem strömenden inerten Gas, 2·Β· einen Wäscher, unter Verwendung von Waaeer zum Entfernen der Benzoesäure, und eine Torrichtung zur Aufrechterhaltung der Strömung des inerten Gases in der Führung enthält, geführt. Sie wässrigen Flüssigkeiten werden in dem Wäscher zirkuliert und dl« sich bildende konzentrierte Benzoeeäurelöe«ng kann in die Bensoeeäure-IMkrletallleationestufe ge- . j führt werden. j

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Durchführung des erfindungagemäseen Terfahrens, insbesondere wenn der Oxydationeroaktorabotrom reich an Benzoesäure ist, verwendet eine Xer,taVtierfcii*tallisat5oneEone, in die die gasförmigen Ab oxLB dem Reaktor ebenso wie der die flüssigen TJmsetzunge«

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BAD

«nihAltesde Ableltetrom eingespeist worden. Der ^ratafctierkxlstallisator wir mit wässriger Bensoesäureieeung beschickt und let ait einer Vorrichtung zur Trennung dee nlclitumgesetzten Honoalkylbenzols und der ausgefallenen kristallinen Benzoesäure versehen. Ein derartiges Sytjteo ist nachfolgend beschrieben in Verbindung alt der bolgefüg~ tea Zelchmaig zur Herstellung von etwa 509 kg _ Benzoesäure (1220 pounde) pro Stunde zur Trocknung (vergl. dazu auch die TTS-Paientechrift 3 163 671).

Dae System wird in Betrieb genommen, indem dem Reaktor(10>, decisen unterer Teil die Oxydationsaone darstellt» durch eine »it Ventil versehene Leitung (11) und durch die Zuführungsleitung (19) Toluol, dae Mangan- und Kobaltbensoat (0,6Ji geeaate iietallbeneoate) und 0,0 XetrabroBäthan, alles bezogen auf Gewicht st eile Toluol» enthält, zugeführt werden, bis der Reaktor (10) etwa halb voll 1st. Die L3-äung wird auf 150⁰C und einen Druck von etwa 21 at. (280 -285 psig) erhitzt. Anechllessend wird in die Keaktlonsisischung Luft mit einer Geschwindigkeit von 1,42 bis 5*66 cbm pro Stunde (50 bis 200 SOKl) P^o 0,454 kg (1 pound) Toluol eingeleitet, wobei das Ablafigas aus dem Reaktor (10) durch Leitimg (19) zu dem Kontaktierkristallleatlonegefäse (20) gebracht wird, durch weloheo eine wSsorlge, mit gesättigte LtiBimg aus dem wäearigen tanJ:-(4-5) ö^ireh Leitung (41), Pumpe (47) und leitung (4S) eirlmliert «Ird. Die unkondensiertea

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U43152 - 13 -

werden ααβ dem Kontakfclerkrietallisatlonsgefaea (20) durch die Leitungen (21) und Kühler (22) abgeblasen· Bas toluol Im Kondensat (451 kg pro Stunde [996 pounds per hour]) wird ia Abschelde?(23) gesammelt und zu dem Toluollagertank(25) abgezogen, !fach etwa 20 Minuten wird zusatzlichee Toluol, das den Katalysator in der obenangegebenen Menge enthält, kontinuierlich zugegeben. Der flüssige Ab» ßtxcsm aus dem Reaktor (10) wird Kit einer Geschwindigkeit Ton 17 500 kg pro Stunde (38 400 pounds per hour) durch | die leitung (13) bei etwa 220°0 abgezogen* zu den Wärmeaustauscher (16), wo er auf etwa 170⁰O zur Entfernung der Reaktionswärme gekühlt wird und wird dann zur Leitung (17)* Pumpe (14) und ^eschickungsleitung (15) geführt, bis die Sttssere V£rmeaustausohfichlelfe gefüllt ist. Anschliessend rfixd ein Seil des zirkulierenden flüssigen Reaktorabstroms (Ablauf strom) mit einer Geschwindigkeit τοη etwa 1296 kg pro Stunde (2857 pounds per hour) durch die mit einem Ventil versehene Leitung (18), die ein äruckreduziexventil (18a) enthält* abgesogen und in den Kontaktierkristallisator (20) in dl· w&serig* BenÄoeeäurelöeuag eingeleitet. Der flüssige EfcAktorabatroai aus dieser Oxydation enthält Benzoesäure und Toluol im Terhältnis τοη etwa 70 Teilen Benzoesäure «u 30 Seilen Toluol.

Eine $oluol8ßhlcht wird mit einer Geschwindigkeit τοη etwa 635 arg jaw Stunde (1394 pounds per hour) aus dem KontaktJav

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-U-

(20) bei einen Draok von and einer 2*»p«mto τοη 88°0 durdk leitung (29) na foiuoi

(25) fiSgasogesa, mit &ea Solusl aas des vereinigt, durch die leitung (26) über die Puh|h> iwA dtmsa die Leitung (28) bei eins» DcroSc

uxul einer T^sperattir von isltxmg (15) eiagefünrt.

°C

^cntakti^ren der flüssigen und ßasioraigf,XL aus den Healctor (10) mit der wässrigen im ,Kdstaföierlkxietallieator (SO) lcSsnen einige Shaaesi Toxiuaad#ü. sein» je %aeh der TeaEperatur, bei dar die Kristallisation durchgeführt vird. Eine term uatüücli-cb. toluol sein. Bei et**a 90°Π Vaocer avoi fluesige Piitwaa Mlden_f dl« @isi3 iist

vmi Beasoeöäure und die scu^rs ist von Wasser in Benisoeöäure* Diese »

tmd Wofieer e&tli&itdndsn Yjob&gti bleiben bei f espesaturoa b.alb 90°ö bestehen· Ein Überschuss an Penso-SBäiir-^ filscs die Kesgß, die sur Sättigung des Wassärs und ssur BiMiang Löaisng von Wasser in Benzoesäure erfojMicrltch .tat &le faste PhA£6 bei Sea^eraturexi imtexhalb ^

C-

Me baldeu flüssigen Waßaer/BÄaaöac'iiijTe-Ffi der kritisch«^ ^sungste^es&tur von «tvit

· Die Zufwoynimaetisang is

©tust, ein Drittel BGXiUöön&uxa imd's:i#ei Dritt;el auf das Gewicht* Dieses

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Ansah H. L. Vord und S.S. Cooper in J.Riye.Chtt*. J£, 1484 (1950) beschrieben» Die Bildung τοη »ehr al* einer flüeeigen Bensoes&ure/¥aeeor-inase kann Tencieden «erden, indes gewOnsohtenfalls die Sontaktierkristallisationssone bei einer

unterhalb 95⁰O oder oberhalb 117⁰O gehalten wird» die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird es beTorsugt, die Kristallisation der Benzoesäure bei einer Temperatur unterhalb 95⁰O in des Bereich τοη 25°0 bis 90°0 darohsufUh~ ren«

Die Benzoesäure kristallisiert la Eontaktierkristalllsator *

(20) aus dea flüssigen Beaktorabstroa und dem darin eingeführten gasförmigen. Beaktorabstroa aus· In einer wässrigen Be&soes&ureiesung aufgeschlänate Benssoesäurekrietalle worden alt einer Geschwindigkeit von etwa 655 kg pro Stunde (1406 pounds per hour) durch die AufscdilaBmungelcdtung(52) und die AufflofaläavungsptfBpo (55) abgelegen und ait einer Geschwindigkeit VtA 2770 kg (6100 pounds) pro 8tundo durch die Leitung (54) in den Abscheider (55) geführt, der eine filterpresse, sein kann, ein Zentrifugalfilter oder irgendeine andere Torrichtung sur Abscheidung τοη Pestkorpern ans einer ;. Die wässrige Benxoesaureiesung wird aus des

Abscheider (55) durch die Leitung (56) abgesogen bum Stumeltask (45) SVa die wässrige Bensoesäureloeung. mas i» Abeciitider (55) gewonnene Bensoesäureprodukt kann alt des durch. die Leitung (44) eingeführten^ Kreislauf geftthrton Vassor

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gewaschen werlen. Sas gewaschene Benzoeeäureprodukt (etwa 554 kg [1220 pounds]) naß ftit 145 kg (320 pounds) Wasser wird durch. Xtoitirag (37) abge&ogea· Sao Vocehwasser kasn ßößGüaaelt und in den EontaktiGrkriotaXlisßtor (20) geführt werden, um einen Toil des daraus durch Ablassen der imken-Case entfernten Wassers zu ersetzen, Dan

r wird dem tfasserlagertsnk (40) durch leitung (41)

in Eb wird verhindert, daß dsr im Krolcl&uT geführten Bensoesäurelöoimg oich der Katalysator anhäuft, ein ReinigunßCütroa aus leitung (48) durch eine alt Ventil voreeheno Reinigimgeleitung (49) entnosaaen vireL Bar Schwermetallgöhal.t kann durch Auefällen der Metalle in Form mehrerer Oxyde oder Eydroxyße gewonnen und esschliessend durch Üherführon derselben in die Benaoate in die O^aationezone zuröckgefühirt werden»

Bsi diener Aueftihrungoform der Erfindimg wird etwas Toluol oder ein anderes Ilonoalkylbensol aus der Reaktionären© in den Kontaktlorkriotallisator (20) überführt, da hier Icein Überlauf- oder Rttekflueskondensator für den Oxydationeroaktor (10) vorhanden iet· Paa Abziehen der waoserunlösliejaen oder der öligan Schicht aus dem Eontaktlerkristalliaator (20) und deren Hecyclieierung in die Ojydations2cne liefert praktisch eine vollständige Umwandlung der aromatischen Echleawascerat off beschickung, wobei gleichseitig der Katalysator aua dem Secisoeeaureprodukt entfernt wird.

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Tor der Kristallisation kann dos Oxydationsprodukt aus der iixydatioawjreektion. in einen Konzentrator eingeleitet werden, der aus einer Sohnelldaatillationafrnfflaer oder einer anderen scr Entfernung des Toluole als j'jer-üopffltroa geeigneten Verrichtung bestehen kann. Die Sehnelldeetillationelotaaer oder der Abstreifer wird bei einer Temperatur τοη etwa 149 bie 165°G (300 bio 325⁰E.) und bei einem Druck «wischen etwa Atmosphäre ndruclc und 1,70 kg/ca (10 paig) betrieben» um den Beaktorabstro« sn konzentrieren, um eine etwa 40 bie 60 6ev.^_vngherun#*iee 50^-ige Bensoesäure zu bilden, miese Sonsentrierungmtuf e ist besondere wichtig htni dem Verfahren, da es sich aeigte, dad die nachfolgende Gewinnung der Benzoesäure durch Kristallisation bei Κοηκοη-tratrioiien der Gröenenordnung τοη 10 bis 20$ der Bonaoosäure nicht wirtschaftlich betrieben werden kann«

Ein weiteres Horkaal dieses irbeitsverfahrcns besteht darin, daß die Bfmececäure aus &ga Realctorabdtröaen direkt krlstallißlert wird, ohne eine getrennte Extraktion und eine go« trennte Kristallisation su durchlaufen, wie es orforderlich wäre, wenn die Beaktorabströae mit Vaseer zur Bildung einer wässrigen lösung von Benzoesäure kontaktiert und danach die Beazoaeäure ans der lößimg kristallieiert würde. Durch Stoatattieren der ibstrÖKe aus dea Reaktor (10) mit gesättlgter wässriger Beneoeeäurelösung orgibt oich das direktο Srgebnis, da β die Benzoesäure in den Röaktorab-

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direkt auslarlstallifliext. Die nach, deai erfindunga» Verfahren erhaltene Benzoesäure kann Benzylalkohol und/oder Bensaldahyä enthalten» Diese Zwißchenpi'ödukio Minnen gewünschtenfalle leicht aus dem Benzoeeäureprodukt umech Beatillation ©ntfernt werden. Pur e&nlgQ Zwocko let das Benssooeäursprodukt, otv;olil es Benzylalkohol und/oder Bensaldehya önthält, für den teclmiachen Gebrauch ausreichend rein« Beispielsweiße kann es In ein« Mischung e&a He3Eaiiydrol)€}ns»3lcarbonBäure, AUrohal uiifi Alrleliyd überfüSirt werden, waböi dia Hiachung nach dem-7erfahren dor "bolgi schon Patentschrift 582 793 in Caprolactasa ÜTbariUhrt werden kann, indem diese Hesnhydrobenzolöerlvato mit Mtrosyleulxat uiagesetzt warden«

Durch Anwendung der Merkmale der Tersohiedenezi formen des erflnöungsgeaäeaen Terfahrene ka»n Benzoesäure aus Ithylbensolp Ctibio1_p sökundäreia Butyliaensol und anderen

n hergestellt werden..,

BAD ÖRIG5WAL

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Claims (2)

.■Patentansprüche

1. Kontinuierliches Verfahren sur Gewinnung von Benzoesäure bei der kontinuierlichen Flüsslgphasenqxydation eines raonoalkylsubstitulerten Benzols mit 1 bis 8 Kohlenstoffatο-men im Alkylsubstituenten mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas in einer Oxydationszone bei einer Temperatur in dem Bereich von 50 bie 275°O in Gegenwart eines ' \ SchwenaetalUcatalysators, wobei ein aus nicht-oxydiertem moao&lkylsubstltuierten Benzol, Benzoesäure und Wasser bestehender flüssiger Abstrom und ein aus einer Mischung der Dämpfe von Wasser, Benzoesäure, nicht-umgewandeltem monoalkylsubstitulerten Benzol und mindestens etwao unverbrauchtem Säuerstoff gas bestehender gasförmiger Abstrom entsteht und die Benzoesäure aus dem flüssigen Oxydationsabstrom entweder durch Kühlen desselben sur Äuskristallisation der Benzoesäure zur Gewinnung durch Filtration oder durch AbdestiUieren des flüssigen Oxydationsabstroms gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Oxydation des Monoallcylbenaole den flüssigen Reaktorabstrom, gegebenenfalls nach dem Konzentrieren, und den gasförmigen Realrtorabstrom in einer Arbeitsstufe einer gleichzeitigen Extrahier-, Abküh3- und Abtrennbehandlung unterwirft, indem man Äen flüssigen und den gasförmigen Abstrom aus der Oxyd&tionssone mit der jeweiligen Austritt st emperatur in einer Kontakt3cr/frintallisler-Zone mit einer wässrigen gesättigten

Benzoesäure bei 25 bis 90⁰C zur Kontaktierung der heißen Abetrume mit kälterer Extrakticnßlöeun« vermischt, wobei die Kristallisation der Benzoesäure und die Auftrennung in eine flüssige Honoalkylbensolphase, eine flüssige wäösrige Phase» eine gasförmige Phase und, durch Ausfällen kristalliner Benzoesäure, eine feste Phase erfolgt, die abgetrennte Gasphase oberhalb Atmosphärendruck abläset, die obenateilende fKiesige Honoalkylbenzolphase zur Qxydationszone abzieht und vom Boden der IContaktier/Iristallißierisone eine Aufachlämmung von kristallineia Benzoesäure« niederochlag in wäesriger gesättigter BensoesäurelSeung abzieht, die in eine wässrige gesättigte Benzoesäurelösung f(tr eine erneute* Extraktion und in kristalline Benzoeeäure aufgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Monoalkylbenzol Toluol 1st.

3· "Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Oxydation von Toluol mit Luft bei 150 biß 24O⁰C und 3,52 bis 35,2 kg/cm² (50 bie 500 psig) der flueßige Abatrom aus der Oxydationszonc Toluol und Benzoesäure im Gewichtsverhältnis 30 zu 70 Teilen enthält, daß die in die Kontaktier/Zristallisier-Sone eintretende wässrige ge» sättigte Benzoeeäurelösung eine Temperatur von 74 bis 88°0 aufweist_t und daß die Gasphase aus dleeer Zone bei einem

BAD ORIGINAL 809902/08.80,^-.

Hxuck rm 1,09 Us 2,11 k«/cm² (15 Mt $0 fsl§) *1*esecea iririU .

4· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekes&seiehnet, daß sau tci einem Gehalt von 15 bio 25 G«v«-£ Beaioesäure In des flüflsigcn Resktoratetroa dlontn Abetro» durca Terdaepfen τοη Toluol auf eine Iona»atr*tioo. τοη 45 toi· 60 0ev.-£ BenBoeaäure konzentriert, Ale dabei erhaltenen Toluoldämpfe für die Recyclieleriing in der Oxydation·sou· konden·» eiert, während das erhaltene lonaentrat in der Kontaktier/ Krißtallieier-Zone mit dem gasförmigen Reaktorabotroii weiter» verarbeitet wird.

BAD OBlGlNAL

803902/0Θ80