DE1468723C

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Publication number: DE1468723C
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Description

Es ist bekannt, rohe Terephthalsäure unter Umkristallisation aus Lösungsmitteln, wie Wasser, Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid zu reinigen. Es ist ferner bekannt, Verunreinigungen aus Terephthalsäure und ihren Salzen auf Grund der ihnen eigenen Schwerlöslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln abzutrennen. Schließlich ist es bekannt, Terephthalsäure durch Sublimation zu reinigen unter Anwendung des Unterschiedes hinsichtlich der Reaktionsgeschwindigkeiten.

Unter diesen Reinigungsverfahren bietet das Verfahren durch Umkristallisieren die besten technischen Möglichkeiten; es ist relativ einfach und von hoher Wirksamkeit. Da jedoch Terephthalsäure in verschiedenen Lösungsmitteln schwer löslich ist, ist es schwierig, dafür ein geeignetes Lösungsmittel aufzufinden. Beispielsweise werden bei Verwendung von Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid, welche die Terephthalsäure verhältnismäßig gut lösen, infolge der geringen Löslichkeitsunterschiede in Abhängigkeit von Temperaturunterschieden keine zufriedenstellenden Ergebnisse erhalten.

Demgegenüber stellt Wasser ein besonders vorteilhaftes Lösungsmittel dar, weil es in hoher Reinheit und in großen Mengen bei geringen Kosten zur Verfugung steht. Da jedoch die Löslichkeit von Terephthalsäure in Wasser bei Normaltemperatur äußerst gering ist, erfordert deren Auflösung hohe Temperaturen und hohe Drücke. Dadurch wird aber die korrodierende Wirkung von Terephthalsäure gegenüber der Behandlungsvorrichtung beträchtlich erhöht, und zudem tritt unter derartig strengen Bedingungen eine Verfärbung der Terephthalsäure auf.

Es ist nun bekannt, Gemische aus den Alkalisalzen von Isophthalsäure und Terephthalsäure dadurch zu trennen, daß man das Gemisch der Salze mit einer solchen Wassermenge versetzt, die nicht ausreicht, um den Gesamtanteil der Salze zu lösen, worauf eine feste Phase und eine flüssige Phase abgetrennt werden. Dieses Trennverfahren gründet sich auf der praktisch völligen Unlöslichkeit der Alkalisalze von Terephthalsäure in gesättigten wäßrigen Lösungen der gleichen Alkalisalze von Isophthalsäure.

Es ist ferner bekannt, rohe Terephthalsäure dadurch zu reinigen, daß man sie mit Wasser auf eine Temperatür zwischen 230 und 280° C erhitzt und die erhaltene Lösung auf eine Temperatur zwischen 180 und 230° C abkühlt, wobei reine Terephthalsäure auskristallisiert. Allerdings muß dieses Verfahren in einer eisenfreien Vorrichtung, vorzugsweise in einem mit einer Titanschicht ausgelegten Behälter, durchgeführt werden, um Korrosionsschwierigkeiten zu vermeiden.

Es wurde nun gefunden, daß man rohe Terephthalsäure unter Vermeidung der geschilderten Nachteile bekannter Verfahren durch Umkristallisieren dadurch reinigen kann, daß man Gemische aus roher Terephthalsäure, Wasser und wasserlöslichen Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalzen von schwachen anorganischen oder organischen Säuren oder deren Hydroxiden in einem Gewichtsverhältnis von 1:10:0,05 bis 0,8 auf 200 bis 238⁰C erhitzt, die Lösung kühlt und die ausgeschiedene Terephthalsäure abtrennt.

Als wasserlösliche Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze sind insbesondere brauchbar: Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Bariumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Ammoniumcarbonat, Kaliumbicarbonat, Natriumbicarbonat, Ammoniumbicarbonat, Natriumborat, Kaliumborat, Ammoniumborat, Natriumacetat, Kaliumacetat, Natriumphosphat, Ammoniumphosphat, Kaliumbenzoat, Ammoniumbenzoat, Natriumoxalat, Ammoniumoxalat, Kaliumphthalat und Natriumphthalat.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Terephthalsäure von hoher Reinheit 'und ausgezeichneter Farbtönung abzutrennen. Diejenigen Terephthalsäureanteile, welche noch in dem Filtrat gelöst sind, können durch Zugabe von Säure gewonnen werden.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die

Beispiele.

Beispiele 1 bis 15

Ein mit einem Rührer versehener Autoklav aus korrosionsfestem Stahl wurde mit 250 g roher Terephthalsäure (99,4% Reinheit und Hazen-Zahl von 50) zusammen mit 2500 g Wasser und Alkaliverbindungen beschickt. Nach dem Erhitzen und dem anschließenden Abkühlen wurde die Terephthalsäure abgetrennt. Die auf diese Weise erhaltene gereinigte Terephthalsäure wies Reinheitsgrade (%) und Hazen-Zahlen auf, wie in der nachstehenden Tabelle veranschaulicht ist. Als Kontrollversuche sind die Kontrollen 1 bis 3 von denjenigen Fällen veranschaulicht, bei denen dieselbe Terephthalsäure angewandt und das übliche Verfahren durchgeführt wurden, d. h. ohne Zugabe der Alkaliverbindungen. Die Kontrollversuche 2 und 3 sind diejenigen Fälle, bei denen die Umkristallisation in der Weise durchgeführt wurde, daß ein Aluminiumbecher oder ein Glasbecher in den Autoklav eingebracht und kein Rühren ausgeführt wurde.

Beispiele	Terephthalsäure	i	250	Eingebrachte Menge (g)	Art und Menge der Alkaliverbindung	Behandlungs bedingungen	Zeit (Stunden)	/Gereinigte Terephthalsäure	Hazenzahl
	250	250	Wasser	Natriumhydroxid, 25	Temp. Γ C)	1	Reinheit (%)	30
1	250	250	2500	desgl.	238	1	99,6	20
2	250	. 250	2500	Natriumhydroxid, 50	200	1	99,7	15
3	250	2500	Natriumhydroxid, 12,5	200	1	100,0	25
4	250	2500	Kaliumhydroxid, 25	200	1	100,0	15
5	250	2500	28%iges Ammonium	200	1	99,8	10
6	2500	hydroxid, 100	200		99,9
		• Natriumcarbonat, 25		1		25
7	2500	Natriumbicarbonat, 25	200	1	99,8	25
8	2500	Natriumacetat, 100	200	1	99,9	30
9	2500	Natriumacetat, 200	200	1	99,8	15
10	2500	200	99,8

Fortsetzung

Beispiele	Terephthalsäure	Eingebrachte Menge (g)	Art und Menge der Alkaliverbindung	Behandlungs bedingungen	Zeit (Stunden)	Gereinigte Terephthalsäure	Hazenzahl
	250	Wasser	Natriumphosphat, 100	Temp. (⁰C)	1	Reinheit (%)	20
11	250 ^v	2500	Kaliumbenzoat, 100	238	1	100,0	25
12	250	2500	Ammoniumbenzoat, 100	238	1	99,6	20
13	250	2500	Natriumoxalat, 100	238	1	99,6	30
14 ,	250	2500	Kaliumphthalat, 100	238	1	99,8	20
15	250	2500	—	238	1	99,5	200
Kontrolle 1	50	2500	—	238	1	99,7	110
Kontrolle 2	100	500	—	238	1	99,8	60
Kontrolle 3	250	1000	Natriumhydroxid, 2Q	238	1,2	99,6	25
16	250	1250	Kaliumhydroxid, 30	200	1	99,9	20
17	250	3700	Natriumacetat, 150	200	1	99,8	20
1«	250	5000	Kaliumhydroxid^ 25	230	V₂	99,9	20
19	250	3000	Natriumhydroxi% 40	250	1	99,9	25
20	2500	180	99,9

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Reinigung von Terephthalsäure durch Umkristallisieren, dadurch gekennzeichnet, daß man Gemische aus roher Terephthalsäure, Wasser und wasserlöslichen Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalzen von schwachen

anorganischen oder organischen Säuren oder deren Hydroxiden in einem Gewichtsverhältnis von 1:10:0,05 bis 0,8 auf 200 bis 238° C erhitzt, die Lösung kühlt und die ausgeschiedene Terephthalsäure abtrennt.