DE1493063A1 - Verfahren zum Reinigen einer verdampfbaren,normalerweise festen Saeure - Google Patents

Description

W. 12195/65 9/Hir

Socony Mobil Oil Company, Inc. New York, N.T. (V.St.A.)

Verfahren zum Reinigen einer verdampfbaren normalerweise festen Säure·

Sie Erfindung richtet eioh auf die Reinigung von normalerweise festen Carbonsäuren, duroh Verdampfung und Kondensation in Kombination mit einer selektiven Extraktion oder Auslaugung von Verunreinigungen während der Kondensation. In einer besonderen Ausführungsform besieht sich die Erfindung auf die Reinigung von Terephthalsäure duroh Sublimation und Auslaugen.

Terephthalsäure hoher Reinheit wird für bestimmte Zwecke gebraucht, z.B. die Herstellung von Polyäthylenterephthalate das bei der Heretellung von Fasern und Filmen ausgedehnte Anwendung findet. Wenngleich Terephthalsäure in wirtschaftlicher Weise in großem Maßstab durch partielle

909607/1066

H93063

Oxydation von p-Xylol erzeugt werden kann, sind zahlreiche Schwierigkeiten bei der Gewinnung eines Produktes hinreichender Reinheit mit tragbarem Kostenaufwand aufgetreten. Eine Sublimation des rohen Oxydationsprodukts durch Erhitzen auf Temperaturen über 3OO°C ist zur Reinigung vorgeschlagen worden, da Terephthalsäure einer der

J^ verhältnismäßig wenigen wirklichen sublimierbaren Feststoffe ist, d.h. der Materialien, die beim Erhitzen verdampfen und beim Kühlen zu Feststoffen kondensieren, ohne eine flüssige Phase zu durchlaufen. Jedoch treten bei einer derartigen Sublimation Schwierigkeiten auf, da durch unvollständige Oxydation gebildete Nebenprodukte ebenfalls verdampfen und dazu neigen, in die Terephthalsäure okkludiert oder wieder eingeschlossen zu werden, wenn diese kondensiert. Dies gilt insbesondere für die Hauptverunreinigung, nämlich p-Carboxybenzaldehyd

' (HOOC-C₆Hj₄-CHO), der einen Schmelzpunkt von 249°C und einen normalen Siedepunkt von etwa 316⁰C hat. Andere übliche Verunreinigungen sind p-Toluyl säure mit einem Schmelzpunkt von 178⁰C und einem atmosphärischen Siedepunkt von 275°C, sowie Terephthalaldehyd (1,4—Benzoldicarbonal); diese beiden Verunreinigungen unterliegen ebenfalle einer Okklusion in der kondensierenden Terephthalsäure. Weiterhin zeigt das Terephthalsäuresublimat Oberflächesklebrigkeit bei Temperaturen über 232⁰C und es

909807/1öb'Ö

neigt zum Ankleben an Wände der Vorrichtung. Ein solches Anhaften ist äußerst unerwünscht, da das Sublimat in direkter Berührung mit einer Metallwand entweder durch irgendeine katalytieche Wirkung oder die dort herrschenden höheren örtlichen Temperaturen verfärbt wird, und diese Schwierigkeit gilt besondere für den unteren Teil des Kondensators. Sarüberhinaus sind Ablagerungen ein großes Hindernis in kontinuierlichen Betriebsweisen, da Torkehrungen getroffen werden müssen, um die Einrichtung in häufigen Zeitabständen abzustellen und eu reinigen» Versuche, diese eingeschlossenen Verunreinigungen mit Lösungsmitteln herauszulösen, waren nur teilweise erfolgreich. Einmal wird hierdurch der Verarbeitungegang umständlicher, zum andern umfassen derartige Methoden häufig verhältnismäßig langsame satzweise Betriebsmaßnahmen, hohe Temperaturen und hohe Brücke in zusätzlichen Einrichtungen kostspieliger Art. Es besteht daher ein aus- i geprägtes Bedürfnis nach einem verbesserten Verfahren zur Reinigung von roher Terephthalsäure und insbesondere nach einem Verfahren, das eine kontinuierliche Verarbeitung dieses Materials erleichtert.

Es wurde gefunden, daß die Reinigung eines verdampfbaren Feststoffs in Mischung mit verdampfbaren Verunreinigungen wesentlich verbessert werden kann durch Verdampfen des Gemische und gleichzeitiges Kondensieren

909807/1066

H93063

und .lu£? «ragen dee zur Koßdeixeatio^ kouieMen Materials in inniger Btrühry.sg mit einem flüssigen organischen !•Ösungamittel, das die fremdstoffe, wenn si· kondensieren aod bevor die meisten von Ihnen in dem eich kondensierenden Produkt eingeschlossen werden können, selektiv löst. Das Lösungsmittel dient auch ale ein direktes W&rme-P ßustauschaedium durch Kühleu des damit in Berührung

kommenden Deicpfgemie^hs und Entfernen mindestens eines beträchtlichen Anteils der Wärmezufuhr des Dampf gemische aus der Kondensat ions zone·

Gem&B der Erfindung ist ®ln Torfahr©n sum leinigen einer verdasqpfbaren normalerweiee festen Säure vorgesehen, bei dea man ®ine unreine feste Garboaeüure erhitat, um •in Gemisch aus der ßfiure und mindestens einer damit vereinigten Terunreinlgung cu verdampfen, das Dampf gemisch durch KiLV Ii η in Berührung mit einem selektiv·* flüssigen organischem H^öeuagamittcl koadenalert, um eine euspension

von festen feilohen au» der Sfture la dem lu bildsn und gleichseitig mizkdestens ein«n Hauptanteil (d.h. m«hr als di· Hälfte) der verdampften Y*ru»r«inigung in de« Lösung «mittel tu lösen* und danach dl· festen Teilchen von d«r sieh ex'gebendea Lösung abtrennt·

Irflndungegasta sind vorsugsv*ise voriesaaen, hier«u gehören ι lomdeiysatloa

•In«· Haupt «nt· ils der verdampften Stur« in dam flü«sig«n

90980 7/1066

BAD ORIQtNAL **''

1433063

Medium und Anwendung β ins π L3£ings&£ittel&_t in dem das

Gewichtsverhältiiie 4er Xöelichkeiten. der Varunr^inigti/ag

und der Säure bei KondeAaationateaperaturfcn w*aentlJUrfc.

größer ißt, ale das ursprüngliche Verhältnis dieser

Substanzen in dem P&mpfgemisch; vorzugsweise fex^endung

eines Lösungsmittelο, In dem die Löslichkeit der ?er~

unreinigung mindeeteiLö 0,3 Gew»-5e und die Löslichkeit d

der Säure weniger als IO % unter XondensationsbedingungeB.

betragen, wobei die bevorzugten Löelichkeifcen aiudesteaa

2 % für die Verunreinigung und weniger als 2 % für die

Säure betraßöÄ, Focb andere Gesichtspuz^cie der Erfindung

betreffen folgende Merkmale ι die Arten und Sorten der der Verdampfung unterworfene!! Sauren j verschiedene und Sorten geeigneter selektiver Lösungsmittel) die wasenhoit Ton Wesser in dem kondensierenden flüssigca Medium} im wesentlichen vollntäixdlge Eondflnsaiica. von verdampften Fest stoff en in. dem flüssigen Medium j die

von veruampftei* löeungsaittel al» gasforaig·»

Träger für die yerdampf&e& Feetstoffej die einer Süokführauf echlajouaung oder -suspension, die vorausgehend kondensierte feate Teilchen de? Saure enthält, al3 flüssiges Medium} die Aufrechterhaltung einer innigen Berührung des flüssigen Lösungsmittelβ ait dem Dampfgeaisck während der gesamten Kondensation} eine Wiederholung de β Verfahrens in einer mehrstufigen Arbeitsweise aar Erzielung

909807/1066 BAD O

einer höheren Produktreinheit j die kaskadenartige Rückführung des in einer Kondensationastufe verwendeten Lüüuntjsniittela zu der voi*aus£e!iexiden Kondensationsstufe Uiid die ßei;eluuy der Kondenaatioxißbedin^ungen zur Schaffung einer Maximaltemperatur des flüssigen Mediums innerhalb 149⁰C der Verdampf untjatemperatur der Säure«

Das Verfahren gesiäii der Erfindung eignet sich zur Beinigunfc; einer beliebigen verdampfbaren (d.h. beim

Erhitzen ohne Zersetzung in einen Dampf umwandelbaren)

d normalerweise festen Carbonsäure, die iremetoffe in Fora

von einer oder mehreren Verunreinigungen enthält, welche dazu neigen, beta Erhitzen zusammen mit der Säure zu verdampfen. Es iat besonders wiiksam bei der Reinigung von subliaierbaxen Säuren und seine Hauptanwendung scheint gegenwärtig die Reinigung von Polycarbonsäuren su uafaaaen, insbesondere der aromaIiiachen Vercreter, wie sie durch terephthalsäure und Isophthalsäure als Beispiele gekennzeichnet sind. Die letztgenannte Verbindung kann auch durch ein partielles Oxydationsverfafcren mit m-Xylol als, Benchickurg hergestellt sein.

Die Bedingungen in der Yerdampfungssone hängen von den Eigenschaften des aur Verdampfung komaenden Materials &b. Die Temperatur in der Verdampfungszone kann im Bereich vom Sublimations- oder Siedepunkt des Materials bei dem nerrschenden Druck bie herauf zu 28°C höher liegen,

909807/1066 BAD ORIGINAL

jedoch sollt· dafür Sorge getreten «erden« irgendwelche Temperaturen zu vermeiden* bei denen eic« Zersetzung des Materials stattfindet;. Wenngleich sowohl unteratmosphärische als auch erhöhte Drücke in Tlelea Füllen angewendet werden k&onen, sied Drücke in MLe des Atnoaphärendrucks gewöhnlich vorzuziehen. Beispielsweise kann im Falle dar Terephthalsäureeublimetioii die Sernperatur in der Yardampfungazoiie la Bereich von 304- - 393°0 liegen und j in Dxuckvon O - 0,07 atü (0-1 pair) wird ift allgemeinen bevorzugt«

Ein. Mitnehmer- oder Tragergae oder -dampf ist min&chenswert rur Unter&tütxung der Förderung der verdampften Feststoffe von der Verdampfungezone su der Kondensat ionsaone, insbesondere zur Aufrechterhaltung einer konstanten Fllefirate der verdaapften Feststoffe«, Wenn das su verdampfende Vat «rial In Pulverform vorliegt, kann derselbe gasförmige Träger benutzt werden, um daa Pulver in die Verdampfungskammer oder -schlange zu tragen. Mannigfaltige inerte das· oder Dämpfe, z.B. Waaserdaiipf und Stioketoff, können Anwendung finden, jedoeh werden aor-Kalarweise flüssige Materialien bevorzugt, wenn der kondensator auf Basis einer Uesamtkondeneation betrieben, wird. Bs li»gt ei» dautllohar Vorteil darin, «in fell das gleichen flüssigan Kediuau, das in der Kood©a*ations-Laugunge-fltufe

/J09 8Ü7 / I BAD

wird, durch SrbAts&n in den Dampfzustand eu und diesee Material «le srasfdraigen frager ι, um so 4ie Ansahl lev in dem System anwesenden Stoffe ao gering «ie «öglich zu halten, Typische TrSgergaeZuführungen liegen im Bereich von etwa 125-2200 1 Gas .je Itg rerdampfbaren Feststoffen (2-35 ßOT/lb), jedoch können auch 6240 IAg oder mehr verwendet werden. Im eilgeaeinen 1st der geringste Gasfluß, der eine geeignete ÄiiftihruEg herbeiführt, aus \rirtschaftliehen GrrüMen su empfehlen.

Beim Kühlen oder Abschrecken der verdampften Feststorfe und Auslaugen dea festen Kondensat«? wird ein flüssiges Medium benutat und ea ist wichtig, d&ß eine innige Berüiirung des Dampfes and des sich ergebenden Kondensats mit diesem in flüssiger Phase vorliegenden Medium w£2irend der ganzen KondensatlonsHtuf β gegeben 1st. Beispielsweise wüsd· eine Verdampfung der öesamtmenge dleees flüssigen LSsiangami ttala von festen feilen·* des gewUmeohten Produkts zn einer Abseh«iduag der im dem Lösungsmittel enthaltenen gelösten Verunreinigungen auf diesiOi feilchen führen und weiterhin dampfförmigen

gestatten, sich auf solchen Teilche*

au lxxd< Δ*ί«Γ·η| alle dl··· Terunsreinlguzkg·* könnten im Si· £*»% w.r !»rolLiitte Hohen «ingeeol-dOEfe^Ti »der okkludisrt werden, lim ander·· wichtig·· Merkmal ά·ϊ Krfimdosc i«t di· Terwecdux« «im·· Löifuagsmitteie, da· die Terunreini-

909807/1066

BAD ORiQfNAL

1433063

gung oder die YarunreinisPingen bevorzugt vor der gereinigten S&uro selektiv löat* Im Idealfall aaa LösungeadtteX überhaupt keine Produktsäara lösen, während alle mit der Säure vereintsten Verujw? indungen in dem Lösungsmittel bei allen möglichen Koode^aationsbedingungen, einschließlich breiter Temperairarbereich», unbegrenzt löslich, wären. Jedoch sind derartige Ideal- i

lösungsmittel sieht erforderlieh* ,selbst wenn <-?*! sie gibt» da die erfindungsgemSße KcEdensationa-LifugTiiig^-Beh.aTidlung alt irgeisdeinem flüsslgso. organischen I8aunf;eailttel lue« geführij werden kann, in dijm daa Gi3wicht«verhiiltni3 dar I»öslichk»iten yon eindeetens einer Yenrnreipigimg baw. der Produktsäure bei Kondeneationatemperatiireri wesentlich grSQev βίο das ursprünglich.0 Gewichtaveriiältxiis dieser Substanzen in dem Caapfgemiach ist. Beispiel -.-voiBe kann das Löslichksitsverhfilfcniß mindestens daa Do^rpelte und vorimgsweise miadeatena das Zehnfache des ferhältniases "

in den Danpfgettldch betragen· Wenngleich ^s jua^clmtal nünachönswert ist, äaß dia Löslichkeit der ßauie in geringer sein sollte, als die von einer

oder mehreren der einhergehenden Verunreinigungen, ist dits bei dan Verfahren gemää der Erfindung nicht wichtig. Ton praktischen Standpunkt ist ee gewöhnlich wüns äm& die löslichkeit den Säureprodukte wenige? ala tu «Μ 41· I£*llctok«it d#a Fr«*dJMiteriale aiadentens 0,3 K In den LSeon^ettltt«! betr»g«B_t um nloht übeniüßig groß·

909807/1066
BAD OWGlNi^^*O am

Volumina des Lösungsmittels handhaben zn müssen» Tor« zugsweise "betragen die Löslichkeit der Säure weniger als 2 % und die Löslichkeit <!ex· Verunreinigungen mindestens

Das flüsaipe Medium kann ein einziges oder eine Mehrzahl von organischen Lösungsmitteln enthalten* Die Art derselben hängt τοπ der zur Reinigung ko-iamenden be- ^ sonderen Säure und den au extrahierenden -verschiedenen Vexmiireiiiifrungen afc« Waiteritin nollte öaa Lcnun^smittel mit der Säure unter TTerfahrensbeäingungea nicht reagieren. In manchen ?ällen können die Beständigkeit ₉ 2tigänglichkeit, ICoBten und Eorrosionseigenschaften des die Wahl beeinflussen. Demgemäß ist es nicht Gruppen von Lösungsmitteln für allgemeine Terwer.dusg aufjsuzähle»«

Zum Zwecke der ¥eranschauliehung seien organische Lösungsmittel genannt, die für die Behandlung von !Terephthalic säwcs geeignet sind? Tetrahydrofaran,. p-Xylol,

wi© Methyläthylketoa vmä Methylisobutylketoa, wad sondere die aliphatischen. Monocarbonsäurert,bei3pielsw@±s< Ameisensäure, Essigsäure, j^ropionaäure, Buttersäure, 7alerian.3äure_s Caproaaäure, Oaprylsä-ure und Capriztsäisre. Alle diese Materialien sind inert, indem sie nicht mit ferephthalalure reagieren» seibat bei hohen 'ieaiperatuarea, Weiterhin löst ^edes dieser Lösungsmittel eine beträchtliche Menge an p^arbox^feensal&ehydl aber aöchstens eiae

909807/1066 ' /

beschreibet θ Xesge an Te r^fcthad säure, Verschiedene Torteile werden Wi Terweödtaig mrseMedemer erzielt. Essigeäure ist mieclibar alt Wasser» verimltnla-

E&ßig billig tind ein ausgezeichnete« Xäsiangsmittel stm HerauBläugen you p-Cexboxybensaldehyd aue fer^plitkel säure. Das p-Xylol T*r«infacht die Betriebsdurckfülirurs^eii «tvai,

da dae gleiche Material als Rohmaterial bei der Herstellung J

der Terephthalsäure rerwend*t wird. Die Ketone und

p-Xylöl Kind TftrliältrLisffläßig nichtkorrosiv, selbst bei erhöht en fearperaturenj demgermäß können billige herköaoi-

liehe Baumaterialien für die ¥erarb«itungsY©rriolitiiag verwendet «erden. Sie höher siedenden Fettsäuren (wie

0&pryl«lure) geßtatten die lnwendxmg höherer Teiaper*tureii

in der Kondenaationeeone ohne ABwendung erhöhter daxüberhinaue werden dies· SÄuren leicht alt aus dem Terephthaleiiareprodykt hermusgewaäfchen,,

In Äaaehen Tällen kann da« f lüaßige Me<li\M Ruch «Ine geris^« Meng· Wa*»#3P enthalten, i.B. 2 - 45 % des Geeajfctgewiehta des fltieeigdn Mediuai, vm. «ine tetion το» beetieaten ßiuren bei den erhäiiten Temperaturen su T©r»«i4eii. Im iall· d*r

ist ·β wünschenswert $ inabeeosleipe wenn SeeigaMuy· al a ••l«lc*iv«a Löattaeaxitt»! Terwaadet wird, einen Wasnargehalt voä «iadaateas B % and T&rei^jwei·« 4 % la d«a f lü»- algen Media» ss itabes, las die Bildung τοη «tr«· ff»r»phtli*l-

909-807/1066

oder EssigeSuiwashydrid au«*u«ahli«3»n_f und äie? sü* ftush für iMers eel«3ctiT· lösungsmittel. lit allgemeinen wird 2d.0h.ts gewönnen durch Zugab« tojb. molar Wasser als es notwendig ist, ua eine Sehyäratation zu vermeiden, da dies mir die «u handhabend· Flüssigkeitsaenge erhöht, ohne irgendwelche entsprechendes Torteile· Es ist auch gewöhnlich, wünschenswert» die Sonssentration an Flüssigkeiten in dem flüssigen Medium im wesentlichen konstant su halten. Hierzu kann das gleiche flüssige Mediw i» Daatpf «astand als l*8xuergui "verwendet werden, im di<f Terdfnpften Feststoffe in die Xondensationssene zu tragen· Wenngleich ein honogenee flüssiges Medium für Tiüle Zwecke bevorzugt wird, insbesondere im Hinblick wxC die Sisfachheit seiner Handhabung, kann auch ein Geaieeh -von ^uamischbaren Jlüsiigkeiten T«rweadet werden, E.B. p-ljlol und eine geringe Meng· (d«h, weniger als die Hälfte) tae»*r. Xn eolsaen ?«U«n kann die

unteren IMe des SozidessAtors in mmL Höhen in g#-

Säten abgezogen xm& diua rezmiioht wexden« lam die gleiahaa Xeagexrrerkältai*«« sixr lüeJtfÜhjpunf oder weiteren

VosarlMiituiie »u ft2fc.«lfc#a.

Die le&isigti&gea im d#r rond*m*atiom«ftöne köamen steife T3J"ii#3f«ii, j« mach d#r Ιηββώΐ b«4*iite©m»r faktor«» •ljyM^l£«Hl€h 4er li£*aa#haft** d®» T«rd«a5»ft«m f«at-

_f «? 2is#3t*ehaft*s der Art; des

909807./.i0bö

in dem Kondensator können dußh legelmng der femperatsren und der IuführuBgäsgesehwiiidigk«it©B ron D&apfstros unA EondensatlemsfItssigkeit gesteuert werden· Bei äex srf indtmgsgeaäSen Eetcigungisverfahreji scheiat eine relativ lajagssÄ» Kondensation ron wGT&smptten feststoffen und Wachsen als Feststoff teueren tiel verMlt&isajlSig hohen f^B^sratiiren «ünsonenssrert «ύ aein. 3)eag«MB 1st es gewöhnlich sweekaäßig, die Külii- odar Abse2ir#@kteapsr&tur so hoch, su halten» vie das für das gewSnlte Kiiiilmediiia geeignet ist»

Sie Kon&easAtianjstsssperatur liegt notwendigerweise imterhalb des Siedepunkts des flüssigen Mediums unter dea herr*cli»ad*n Bmsk, \ai in dem Xdndensätor eine flüssig· fn&se für die

teuf alls Icöünen de» E^BdeiiSAtp? «ad der Verdampfer bei erhöhttn Drücken toetriebea verden» um die Amrenduiag tos. Kühl- oder Abarchi^cklSeiKigemitteln bei Tβ«φ·Γ«.tur«^^ι üb*r

Si«d#ipttBi£ten sm ermöglichen» W«nm all*· «nderes sind» ist «a im allg«m#ls«a

werfe, die ym$0af&%äk;feststeff« bei eisten

⁹ Tom 8«blliiatioii»ptt2ikt φ&$& öiadepiitit des Material* su kondensieren, und

segar innerhalb ?β°σ τοη diese« 3?unkt_t w» imasr das durchfikcbar 1st,. Als_: Teranseh*uiiclitta« die I^sdensation το» T«rda»pft«r

260°0 relehen kuwurn, Mm Aaf «atbialteieit dieses l**erials

909807/106$

in dem Kondensator zweckmäßig zwischen. 0,1 und 100 Sekunden beträgt und atmosphärischer Druck im allgemeinen gegenüber höheren oder tieferen Drücken bevorzugt wird. Bie vorstehend angegebenen Temperaturen beziehen sich auf die temperatur des Produktbreis, der den Boden des Kondensators verläßt» vor irgendeiner Kühlung.

^ Der !PIuB des flüssigen Mediums soll angemessen sein?

um eine innige Berührung der flüssigkeit mit dem zur Kondensation kommenden Dampf während der gesamten Kondensationsperio&e aufrechtzuerhalten. Es ist weiterhin wünschenswert, daß diese Flüssigkeit die Wände des Kondensators gründlich spült, um die Ablagerung von Feststoffen auf den Windes, weitgehend oder vollständig zu beseitigen· Serartige Ilüssigkeitsvolumina sind leicht zugänglich, indem man einfach kühlt und einen großen Teil des Produfctschlamms rezirkuliert, wobei geeignete Yorkehnmgen getroffen, werden, um au ver-

Ψ hindern, daß der Schlamm mit den ¥erunreinigu»gen₄ di« aus den verdampften Feststoffen entfernt werden, gesättigt wird·

Es können herkömmliche Einrichtungen für die hinreichende DispergiertiBg des flüssigen Mediums verwendet werden^ um die notwendige innere Berührung der Bampf- und IXÜssigkeltsphasen herbeizuführen. Beispielsweise kanu es sieh bei dem Kondensator um einen eenkrtchttn Turm handeln, der nit regelmäßigen, unregelmäßigen odar g«o**etrisah

909807/1066, ^

©AD ORIGIN/C^·

i? U93063

gestalteten Körpern aus inertem festen Material gepackt ist; darüber wird daß Lösungsmittel durch Versprühen oder Verteilerböden gleichmäßig verteilt{ oder es kann ein Glockenbodenturm verwendet werden» der mit den üblichen Böden für die !flüssigkeit versehen ist} weiterhin kann eine ungefüllte Säule verwendet werden, in der ein Sprühregen des LöstingsmJ&els aufrechterhalten wird, etwa durch abwärts» f horizontal oder aufwärts gerichtete Sprühstrahlen der Flüssigkeit aus Sprühdüsen an einer oder mehreren Stellen am Kopf oder an den Seiten der Säule« Es können auch verschiedene Kombinationen dieser Merkaale in einem einsigen Gefäß vereinigt werden·

In Verbindung mit einer Glockenbodenkolonne oder einer mit f üllkörpera beschickten Slnrichtung wird gewöhnliea ein Aufwärtsfluß des kondensierenden Bearpfstroms von eine» Einlaß im unteren Abechnitt des Kondensators lsi zu dta herabrieselnden JCühllöaungemitt«! angewendet, ia Verbindung mit einer Spriüikondeaiation der Fluß der beiden Ströme entweder im Gleichstrom oder im Gegenstro» erfolgen kann, line Kondensation des Baaipfgemische durch fisen Sprühregen de» flüssigen Mediums im einem nicht gefüllten Konaeneatorrau« wird im »11gemeinen bevorzugt, insbesondere wena eine Auf schläewiag iron kondensiertem Sublimat airkuliert wird. Dies· Arb»it«i*thode führt b« einer weitgehendem ddor vcllsttadigen Btetitigung

Neigung zu einer Ansammlung von festen Ablagerungen in dem Kondensator, da keine kleinen leicht durch Feststoffe zu verstopfenden Durchflußkanäle vorhanden sind und eine bessere Waschung der Kondensatorwände durch die Flüssigkeit eintritt·

Die Abtrennung der kondensierten Feststoffe aus

* dem Produktbrei erfolgt gewöhnlich durch Filtration, Für kontinuierliche Betriebsdurchführungen ist ein Trommeldrehtfilter besonders geeignet im Hinblick auf die Leichtigkeit der Waschung des angesammelten Produktkuchens, während dieser sich noch auf der Filteroberfläche befindet, mit frisch zugeführtem Lößungsmittel· Gewebtes Glasfasertuch, kann als Filtermedium verwendet werden. Wenngleich eine Filtration unter erhöhten Drücken in manchen Fällen wünschenswert sein kann, wird gewöhnlich eine Vakuumfiltration in einem geschlossenen Filter bevorzugt· Eine derartige

" Filtration kann bei irgendeiner Temperatur durchgeführt

werden, die die Zurückhaltung einer wesentlichen flüssigen Phase während der Filtration gestattet, und der Produktbrei kann vor dem Filtrieren gekühlt werden· In dem besonderes. Falle von !Terephthalsäure, die in einer 96 #igen Essigsäurelösung kondensiert wird, können die Teaperaturen typischerweise la Bereich von 38°ö bis herauf zu fast de» Siedepunkt der flüssigen Phase in den Filter liegen und der bevorzugte Druck beträgt etwa 0,07 - 0,14 ata <1 - 2 psi absolute).

909807/1066 6AD ORIGINAL

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann entweder eine einstufige oder eine mehrstufige Arbeitsweise, bei der das zur Reinigung kommende Material in jeder Stufe verdampft, kondensiert und getrennt wird, umfassen. Ein weit stärker gereinigtes Produkt ist bei mehrstufigen Arbeitsweisen erhältlich, da die prozentuale Verringerung an löslichen Fremdstoffen gewöhnlich in jeder Stufe etwa die gleiche ist. Weiterhin kann ein unterschiedliches flüssiges Medium in jeder Condensations stufe des mehrstufigen Verfahrens benutzt werden. Diese Arbeitsmethode kann in manchen Fällen eine maximale Extraktionswirksamkeit für die Entfernung sämtlicher aus einer Mehrzahl von Verunreinigungen herbeiführen· Jedoch ist für die meisten Zwecke ein einziges flüssiges Medium empfehlenswert, da eine mehrstufige Arbeitsweise dann eine wirksamere Auslaugung oder Extraktion der löslichen Verunreinigungen durch Oberführung des flüssigen Mediums aus denjspäteren Stufen des Verfahrens zu den früheren Stufen desselben gestattet; darüberhinaus vereinfacht es das Verfahren·

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung werden viele technische Vorteile erzielt. Durch Freisetzung okkludierter Verunreinigungen aus einem Rohmaterial durch Verdampfung und nachfolgendes Auflösen derselben in einem die Kondensation bewirkenden und auslaugenden flüssigen Medium, bevor diese Verunreinigungen erneut lajdas Produkt

909807/1066

eingeschlossen oder okkludiert werden können, ist ein Produkt hoher Reinheit in hohen Ausbeuten erhältlich und kontinuierliche. Betriebsdurchführungen sind leicht und einfach auszuführen. Die gelösten Verunreinigungen können in vielen Fällen zu dem grundlegenden Erzeugungsverfahren als Teil der Beschickung für dieses Verfahren zurückgeführt

fc werden, was au einer Erhöhung des Wirkungsgrades führt.

Weiterhin erfordert das erfindungsgemäße Verfahren mit Gesamtkondensation weniger Kondensationsausrüstung, als bei einem fraktionierten Kondensationsverfahren notwendig ist. Weiterhin arbeitet das Verfahren gemäß der Erfindung beträchtlich schneller als herkömmliche Auslaugebehandlungen und es bietet sich für mehrstufige Arbeitsweisen zur Gewinnung von Produkten höherer Reinheit, als sie gewöhnlich durch mehrstufige Auslaugebehandlungen erzeugt werden können, an· In der beigefügten Zeichnung ist ein Fließbild oder

" eine scheiaatische Darstellung einer Vorrichtung gezeigt, die zur Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens gemä£ der Erfindung in Form eines kontinuierlichen Verfahren« geeignet ist. Zwecks besserer Übersichtlichkeit sind viel· Einzelheiten der Vorrichtung, wie Ventile, Instrumente, Hegeleinrichtungen, Zubehör und andere Hilfseinrichtungen, in der Zeichnung weggelassen worden.

909807/1066

BAD ORIGINAL

Gemäß der Zeichnung wird rohe Terephthalsäure (TPA) durch eine Leitung 10 in einen Einführungsbehälter 12 in ?orm eines trockenen Pulvers eingebracht· Dieses Material ist durch partielle Oxydation von p-Xylol erzeugt und zweckmäßig einer vorausgehenden !Reinigung durch Laugung mit heißer Essigsäure unterworfen worden; trotzdem enthält es noch einen kleinen aber unannehmbaren Prozentealis an ■> Verunreinigungen, insbesondere p-Carboxybenzaldehyd, die in die Terephthalsäure eingeschlossen sind.

Aus einem Schraubendrehfb'rderer 14- am Bonden des Behälters 12 wird die gepulverte Terephthalsäure durch einen sich rasch bewegenden Strom von verdampfter Essigsäurelösung, die 4 Gew.-% Wasser enthält, bei einer Temperatur von 149⁰C aufgenommen und in Suspension durch eine Bohrleitung 16 zu einem Sublimationsofen 18 der ersten Stufe getragen· Diese Essigsäure strömt durch eine Leitung 20 vom TiItrat der später beschriebenen S¹Il trat ion erster Stufe zu und wird ( durch eine Heizschlange 22 im Ofen 18 geführt, wo sie verdampft wird, bevor sie durch eine Rohrleitung 24 zum Bodenförderer 14 des Behälters 12 fließt. Aus der Bohrleitung 16 wird die Suspension von Terephthal säuret eilchen in dem gasförmigen Träger in eine weitere Heizschlange 26 des Ofens 18 eingeführt, wo'die Terephthalsäure und die damit vereinigten verdampfbaren festen Verunreinigungen vollständig verdampft werden, da die Temperatur des Stroms auf 366⁰O erhöht wird·

909807/1066

Eine gut isolierte Rohrleitung 28 trägt dann den Dampfstrom ohne nennenswerten Temperaturabf all in den oberen Teil des Kondensators 30 der ersten Stufe·

Im Innern des Kondensators oder Kühlgefäßes befindet sich der aus der Leitung 28 eintretende Dampf strom immer in inniger Berührung mit einem kälteren Kühllösungsmittel in flüssiger Phase, so daß die Terdampften Feststoffe dort vollständig kondensiert werden. Diese innige Berührung zwischen der Dampfphase und der flüssigen Phase während der gesamten Kondensation der verdampften festen Stoffe ist wichtig, um die selektive Lösung der Verunreinigungen des Dampf Stroms zu fördern und zu begünstigen, da dies die Okklusion oder den Wiedereinschluß dieser Verunreinigungen in die Terephthalsäureteilehen so gering wie möglich macht, wenn diese ausgehend von den anfänglich kondensierten kleinen Terephthal säurekernen in der Größe wachsen. Der Kondensator 30 besteht aus einem senkrechten Turm mit einem ungefüllten Innenraum, in dem ein Sprühregen des flüssigen Mediums aus Sprühdüsen (nicht dargestellt), die an einer Mehrzahl von Stellen am Kopf und im oberen Abschnitt der Kolonne angeordnet sind, abwärts gesprüht wird. Diese Düsen sind in die Wand des Gefaßte 30 eingesetzt, um jegliche neigung zur Kondensation von Feststoffen m den Seiten der verhältnismäßig kalten Düsen weitgehend oder völlig zu beseitigen. Ss besteht keine nennenswerte Neigung zur Bildung oder sum

9098 0 7/1066

Wachsen von Peststoff ablagerungen auf den Innenoberf lachen des Kondensators, und zwar wegen der kontinuierlichen Waschung dieser Oberflächen durch die versprühte Flüssigkeit. Wenn sich der Dampf strom abwärts und im Gleichstrom mit den fallenden Tropfen des flüssigen Mediums, das sowohl als Kühlmittel al β auch als selektives Lösungamittelfdlent, bewegt, werden die verdampften feststoffe mehr und mehr gekühlt und sie kondensieren allmählich über ein wesentliches Intervall in Berührung mit den flüssigkeitstrSpfchen, da die Abkühlung des Dampfes nicht momentan erfolgt·

Di· Kondensation des Dampfströme in dieser Sublimationsbehandlung erzeugt einen Brei von festen Ierephthalsäureteilchen, die in einer Lösung der Verunreinigungen, z.B. p-Carboaqybenzaldehyd, in der 96 %igen Essigsäure suspendiert sind} letztere enthält nunmehr auch die als Vorder- oder Trägerdaapf verwendete Essigsäure. Dieser heiße Schlamm oder Brei wird kontinuierlich vom Boden des Kondensators 30 ( durch eis» Leitung 32 abgezogen und durch eine Leitung 34· mittels einer Pump· 36 nach oben gefördert« Sin Strom 38 wird zur weiteren Verarbeitung, wie nachstehend beschrieben, aus der Leitung 3* abgenommen und dieser Abzug entspricht auf Qewichtsbasis dem Ausmaß der einführung von Dampf aus der Leitung 28 im den Kondensator 30. Dar Best des Breis wird durom «la· Rohrleitung 40» einen Wärmeaustauscher 42 «ad tlM l»**Ui%aag 4* zurückgeführt_t X«tzt«i* It* mit dem !•ff «·· ftzjwnrtiw zmr lOckitkring mmA lirkmlatiem 4er

909807/1066

BAD ORIGINAL

Aufschlämmung durch, die Kondensationszone verbunden. Überraschenderweise ist es im allgemeinen notwendig, den Eückführ-• strom zu erhitzen, da der Dampf strom 28 trotz seiner hohen Temperatur einen geringen Wärmeinhalt hat und sein Wärmeeinbringen gewöhnlich unzureichend ist, um eine genügend hohe Temperatur in der Kondensationseinrichtung aufrechtzuerhalten. Der Wärmeaustauscher 42 dient zur Regelung ' der Temperatur in der Kondensationszone durch Erhitzen des Schlammstroms in der Leitung 40 von einer !Temperatur von 82⁰C auf 11O⁰C. Die Konzentration an suspendierter Terephthalsäure und gelösten Verunreinigungen in dem Brei wird durch Anpassung der Baten der Zuführung von verdampfter Essigsäure in der Leitung 24 und der Zuführung der Terephthalsäurebe Schickung aus dem Boden des Behälters 12 geregelt, jedoch kann «β manchmal wünschenswert sein, diese Eegelung durch. Einführung Ton 96 #iger Essigsäure aus einer anderen Quelle in die Leitung 40 In einen gereglten AusmaB voreunehmen«

Der Produktbrei erster Stufe wird durch die Bohrleitung 38 «u einem filter 46 der erstem Stufe geführt. Bei dieser Einheit handelt es sich um ein vollständig geschlossenes Vakuumfilter von Typ mit Drehtrommel. Zunächst wird die lesigslurelauge au» dem Schlamm Abgetrennt ι damm wird der filterkuchen mit 96 %iger Isslgslure, dl» au« des Iiltrat weiter Stufe über eine Leitung 48 erhalten wird, gewaschen.

909807/1000

SAD ORIGINAL

Das iiltrat erster Stufe wird durch, eine Bohrleitung 50 mittels einer Säugpumpe 52 abgezogen und durch eine Rohrleitung 54- gefördert, die einen feil dieser Essigsäurelösung durch die Zweigleitung 20 an den ersten Sublimationsofen 18 zur Verdampfung und Bildung des gasförmigen Trägers und den Best an eine Bohrleitung 56 zur Wiederverwendung in dem vorausgehenden Oxydationsverfahren abgibt. Überschüssige Essigsäure in dem letztgenannten Strom kann " schließlich durch Destillation wiedergewonnen werden und das darin gelöste Material wird zu dem Oxydationsreaktor zurückgeführt ·

Im filter 46 wird der Kuchen der gewaschenen festen Terephthalsäure von der Trommel abgeschabt und durch eine Binne 58 in einen geschlossenen Schraubenförderer 60 ge* leitet, der vorzugsweise waagerecht angeordnet ist (wenngleich, diese in der Zeichnung aus Platzgründen vertikal dargestellt ist)· Dieser Förderer transportiert nicht nur J das feste Material zu einem Trockner 62 mit Wirbelschichtbett, sondern wirkt auch als Abdichteinrichtung, welche das Vakuum im Tilter 46 erhält; letzteres arbeitet typischerweise bei einem Druck von etwa 0,14 ata (2 psi absolut).

Der Trockner 62 besteht aus einem Gefäß wesentlicher Tiefe, das ein perkoliertes Bett aus feinteiliger Terephthalsäure enthält, welches von einer perforierten Platte 64 gestützt wird, durch die Essigsäuredampf mit einem Yeuchtlg-

909 807/106 6

Hö!RG QA

AO

keitsgehalt von 4· % in einer hinreichenden Geschwindigkeit aufsteigt, um das Bett in einem fluidisierten Zustand zu halten· Dieses Iroeknungsgas wird durch eine Leitung 66 am Boden bei einer Temperatur von 149⁰C zugeführt und es tritt durch eine Bohrleitung 68 am Kopf des Gefäßes aus, nachdem es durch einen Cyclon (nicht dargestellt) zur Entfernung mitgeführter Feststoffteilchen aus den abströmenden Dämpfen gegangen ist. Ein wesentlicher feil des abströmenden Gases wird wiederaufgeheizt und wMer durch den Trockner zirkuliert. Das überschüssige Gas, das in der Meng« dem Dampf entspricht, der aus der Essigsäure stammt, die an den dem Trockner zugeführten Feststoffen anhaftet;, wird entfernt und zur Wiedergewinnung der Essigsäure kondensiert· Die feuchte Terephthalsäure tropft vom Förderer 60 in Form von verhältnismäßig großen Agglomeraten kleinerer Seilchen in das Bett und diese Aggregate zerfallen zu fluidisiertes Pulver, wenn die Essigsäurelauge durch die heißen Dämpfe verdampft wird. Das trockene Pulver fließt am Kopf des Bettes über ein Wehr 70 und wird durch, ein· Leitung 72 zu einem Torratsbehälter 74 für die zweite Sublimationsetufe gefördert·

Allgemein wird die zweite Sublimation in einer sehr ähnlichen Waise wie in der ersten Stufe durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Terephthalsäure^ Schickung eine geringere, Menge an fremdstoff en enthält und die 96 £lge

9098 0 7/1066

■ - 25 -

wäßrige Essigsäure frischer ist und demgemäß weniger der vorgenannten Verunreinigungen in Lösung enthält. Sas trockene Terephthalsäurepulver wird in einer geregelten Hate durch einen Schraubendrehforderer 76 am Boden des Behälters 74 in einen Strom aus 96 tigern Essigsäuredampf "bei 14-9⁰C aus einer Hohrleitung 78 eingeführt, um es durch eine Leitung zu einer Verdampfungssschlange 82 in den zweiten Subl^imationsofen 84· zu führen. Die Beschickung wird in der Schlange im wesentlichen vollständig verdampft und verläßt diese bei einer femperatur von 366⁰Cj dann geht sie durch eine Leitung 86 und ein Filter 88 sowie eine Leitung 92 zu dem zweiten Kondensator 90. Asche einschließlich Rückständen von Metallen

und anderen unverdampf baren Materialien wird durch das

Filter entfernt, um diese Verunreinigungen aus dem Endprodukt auszuschließen. Die Förderleitungen und das Filter zwischen dem zweiten Ofen und dem Kondensator sind stark isoliert,

so daß die Semperaturverringerung vernachlässigbar ist (

und eine Kondensation vermieden wird.

Die Betriebsbedingungen in dem zweiten Kondensator 90 sind die gleichen wie in dem ersten Kondensator, wobei die Gresamtkondensation der verdampften Feststoffe in inniger Berührung mit einem Sprühregen von kühlerer Essigsäure aus Sprühdüsen (nicht dargestellt), die in der Wand bei oder in Nähe des Kopfes des Kondensator» angeordnet «lad, bewirkt wird. Ber sieb, ergebend· Brei wird aus dam spits

909807/1066

zulaufenden Boden dieses Gefäßes in eine Leitung 98 abgezogen und eine Pumpe 100 liefert den notwendigen Druck ssur Zirkulation eines Teils dieses Materials zurück zu dem Kondensator über Leitungen 102» 104 und 106, während ein Wärmeaustauscher 108 den Brei auf die Kühlungstemperatur erhitzt. Der Flüssigkeitsfluß durch den Turm wird bei einer konstanten Menge pro Zeit gehalten und ein Produktstrom wird aus der Leitung 102 über eine Leitung 110 in einer Hate abgenommen, die der Kondensationsrate in der Kondensationszone entspricht; letztere entspricht wiederum der Zuführungsrate des Materials in den Kondensator durch die Zuführungsleitung 92.

Der aus der Leitung 110 abgegebene Brei wird in einem zweiten Vakuumfilter 112 filtriert, dabei handelt es sich um den gleichen Typ «ie beim Filter 46. Der !Filterkuchen wird hier ebenfalls gewaschen, Jedoch mit einem im wesentlichen reinen Strom aus frischer und redestillierter Essigsäure mit einem Gehalt von 4 % Wasser. Diese Säure wird über eine Zuführungsleitung 114 zugebracht und durch einen Wärmeaustauscher 116 auf eine Temperatur von 107°C erhitzt, bevor sie über ein· Leitung 118 einer Sprühverteilung (nicht dargestellt) zugeführt wird, die die heiße flüssigkeit auf die filtertrommel zur Waschung des darauf befindlichen filterkuchen* sprüht· Bas IiItrat, das sowohl Wasehsaure

909807/1066 BAD

als auch die Kühlflüssigkeit aus dem zweiten Kondensator einschließt, wird von diesem Filter durch eine Leitung 120 mittels einer Säugpumpe 122 zur Verteilung durch eine Leitung 124- abgezogen· Eine Zweigleitung 48 liefert einen Teil dieses Filtrats als Waschflüssigkeit zu dem Filter erster Stufe und eine Zweigleitung 126 führt einen anderen Teil der Flüssigkeit zur Verwendung als Fördermittel der zweiten

Stufe in die Leitung 78, nachdem dieser Teil durch eine * Heizschlange 128 des zweiten Sublimationsofens 84 geführt und hierdurch verdampft worden ist.Der von der Trommel dee Filters 112 abgeschabte Kuchen aus nassen Terephthalsäurefeststoffen wird durch eine abgedichtete Schütte 150 zu einem horizontalen Schraubenförderer 1J52 geleitet, der das Material zur Verdampfung der Essigsäure, die an dem festen Material anhaftet, zu einem Trockner 154 führt. Verschiedene

Typen von Trocknern, z.B. der vorstehend beschriebene

Trockner mit Wirbelschichtbett, können hier Anwendung fin- i den. Ein trockenes Terephthalsäurepulver hoher Reinheit wird aus dem Trockner als Produkt des Verfahrens abgezogen.

Xn dem vorstehend beschriebenen zweistufigen Sublimationsverfahren wird der p-Carboxybenzaldehydgehalt der Terephthalsäure in jeder Stufe um etwa 90 % verringert, was eine Gesamtentfernung von etwa 99 % dieser Verunreinigung ergibt· Sie Trocknung wird zwischen den beiden Stufen an» gewendet, um ein Material zu schaffen, das stetig und ohne

9 0 9 8 0 7/1066 BAD

Unterbrechung In einer konstanten late durch den Förderer geht und weiterhin leicht von dem FSrdergas transportiert wird. Die in der ganzen Vorrichtung verwendete Essigsäure enthält für "beste Ergebnisse den Minimalwassergehalt von 4· %, um die Pump- und Einrichtungskosten so gering wie möglich eu machen. Durch Aufrechterhaltung eines konstanten Säure/Wasser-Verhältnisses und Verwendung dieses flüssigen

W Mediums is Dampfzustand als gasförmiges Trägenaedium wird eine Verdünnung der Säure vermieden und dies vereinfacht in ausgeprägtem Maße die Wiedergewinnungsaaßnahmen sowie die Ergänzung und Vermischung von frischer und redestillier« ter Säure sum Ersats des im Verfahren verlorenen Materials· litanverdampf erschlangen werden bei dieser besonderen Ausführungsform des Verfahren« verwendet und der Kondensator hat jsweckmäßig eine glasierte oder keramisch· Ausbildung, um die korrosive Wirkung von heißer Essigsäure und ihren

. Dämpfen so gering wie möglich eu machen, jedoch können bei tieferen Temperaturen andere Materialien verwendet werden, «.Β, rostfreier Stahl oder Aluminium·

Di« nachstehenden Beispiele dienen sur weiteren Veranschaulichung der Erfindung. Erläuternde Aweführungabeispiele sind durch Ziffern gekennzeichnet, während sw«i mit den Buchstaben A und B beaeichnet· Beispiele su V#rgleichssweekexL aitaufgeführt sind.

9 09807/1066

Yergleishsbeispiel A

Eine rohe Terephtnal säure wurde durch partielle Oxydation von p-Xylol hergestellt und danach gründlich mit Essigsäure gewaschen» Bei der Analyse wurde festgestellt, dp" dieses Material 15 000 Gewichtsteile-je-Million (ppm) p-Carboxybenzaldehyd enthielt» Dieses fiohprodukt wurde durch Sublimation gereinigt und zw*jp unter Anwendung eines Gemische aus gleichen Volumina Stickstoff und Wasserdampf als dem gasförmigen fräger zur JPörderung der verdampften festen stoffe zu einem Kondeneationsgefäß, in dem sie durch Berührung mit einem großen Volmen eines feinen Sprühregen» aus einem zirkulierenden Schlamm, bestehend aus vorausgehend kondensiertem Terephthalsäuresublimat in Wasser, totalkondensiert wurden» Die Austrittstemperatur des Schlamms am Boden des Kondensators wurde bei 93°C gehalten und der nichtkonenslerte Stickstoff wurde aus einer Austrittsleitung am Kopf des Kondensators abgezogen. Hach Abfiltrieren eines Teils des zirkulierenden Schlamms und Waschen desselben 1ά Essigsäure wurde dieses Produkt getrocknet; es wurde gefunden, daß es 5850 Gewichteteile-je-Million p-Carboxybenzaldehyd enthielt»

Daa Arbeitsverfahren des Yergleichabeiepiale A wurde genau wiederholt, ait der Aasaahme, daß ein Sohlaan des TerephthaliÄureaublimats in Essigsäure, verdüant durch

ÖG98Q77It

vorausgehend kondensierten Wasserdampf, zirkuliert wurde und der Kühler für den Schlamm zur Aufrecht erhaltung einer Bodentemperatur im Kondensator von 32⁰C eingestellt wurde. Mach kurzem Waschen des Produkts in Essigsäure und Trocknen wurde festgestellt, daß die Terephthalsäure nur 3850 Gewichtsteile-· je-Million p-Carboxybenzaldehyd enthielt. Es ist ersichtlich, daß die gleichzeitige Kondensation und Auslaugung in Anwesenheit von wäßriger Essigsäure eine bedeutend bessere Beinigungswirkung ergibt, als die Kondensation in Wasser alleine·

Beispiel 2

Die Arbeitsweise des Vergleichsbeispiels A wurde erneut unter Anwendung des gleichen Materials und des gleichen Fördergases wiederholt, mit der Ausnahme, daß die kombinierte Kondensation und Auslaugung in unter Bückfluß gehaltener Essigsäure erfolgte und gelegentlich Essigsäure zugegeben wurde, um den Kondensator von kondensierter Terephthalsäure zu befreien. Weiterhin wurde die Temperatur des Breie Boden dee Kondensators bei 118⁰C gehalten» Dieserkrei

wurde bei 82 - 93⁰C filtriert und ea wurde nichts davon resirkuliert. Bei der Anlayee wurde festgestellt, daß das getrocknete Terephthaleäureprodukt einen p-Carboxybenaaldehjdgehalt von 3500 <*ewichtateilen-»je-]fillion hatte·

909807/1066

BAD ORIGINAL ^JV Beispiel 3

Eine vorausgehend sublimierte Tereplithalsäure mit einem p-Carbox/benzaldehydgehalt von nur 380 G-ev/ichtsteilenje-liillion wurde unter Anwendung der Vorrichtung und des Trägergases der vorausgehenden Beispiele erneut sublimiert, wobei die Kondensation in einem zirkulierenden Schlamm des Sublimats in Essigsäure bewirkt wurde, während die aia Boden de3 Kondensators herrschende Auslaßtemperatur bei 82 - 93°C gehalten wurde, Hach Abfiltrieren und Waschen der kondensierten Terephthalsäure auf dem Filter mit Easigsäure und nachfolgendem Trocknen der Feststoffe wurde festgestellt, daß der p-Carboxybenzaldehydgehalt des sich ergebenden Produkts nur etwa 90 Gewichtsteile-ge-Million betrug· Es ist demgemäß ersichtlich, daß die !Condensations/ Laugungs-Kombinationsmethode gemäß der Erfindung sowohl auf die Reinigung verhältnismäßig reiner Substanzen als auch auf die !Reinigung solcher Stoffe, die viel stärker ( verunreinigt sind, anwendbar ist.

Beispiele 4-6 und B

Sie im einzelnen in der nachstehenden Tabelle angegebenen Beispiele zeigen die Ergebnisse, die in einer Einrichtung kleinen Maßstabs unter Anwendung verschiedener Trägergase, Kühltemperaturen (gemessen am Boden des Kondensators) und flüssiger Medien in dem Kondensator ersielbar sind· Sie Rohmaterialien waren hier zwei rohe Terephthalsäure^ dl« In der gleichen Welse durch partielle Oxydation

909807/1066 BADORiGINAi.

hergestellt wurden, gefolgt von einer vorausgehenden Laugung durch Bohren in flüssiger Essigsäure in «ine« !Druckgefäß bei 232 - 25O⁰O und erhöhtem autogenem Druck Über zwei Stunden in einer satzweisen Verfahrensdurohführung· Das Vergleichsbeispiel B zeigt einen Kontrollvereuch, bei dem die TerephthalsäurebeSchickung nicht sublimlert (und demgemäß nicht kondensiert) sondern nur durch Aufschlämmen mit der Oaprylsäure bei 149⁰C über 30 Minuten gelaugt wurde, bevor sie filtriert, mit Essigsäure gewaschen, getrocknet und analysiert wurde. In der nachfolgenden Tabelle sind Terephthalsäure und p-Carboxybensaldehjd durch die Abkürzungen TPA bzw· POB gekennzeichnet.

909807/1066

der Fördergas- TPA-Produkrt

XPJw-Jteschielcung, Eusaamensetsung, Kühlbedingungen FCB-Gehalt, Verringerung des

ja ppm Vo 1.-% Flüssigkeit Temp.. C in ppm PCB-ttehalts. in %

4 2550 54 % H₂ Essigsäure- 77-82 678 74

44 % Essigsäure *^ΕΑί"''·^ΒΓβ* 2 % Wasserdampf

5 255O 5* # H₂ Essigsäure- 104-110 478 81

23 % Essigsäure ³^⁶

co 23 % Wasserdampf 1

*° # 255O 100 % Ϊ« Caprylsäurö- 149 265 90 v3

» ^ TPir-Brei 1

Ξ? 1 205o kein Caprylsäure 149 1290 37

-* (nur Laugung)

CD CO O CD

Bei den vorstehenden Beispielen sind die aufeinanderfolgenden und wesentlichen Verbesserungen der in der kombinierten Kondensations/Laugungs-Behandlung erhaltenen Reinigung offenbar den zunehmenden Kühl- oder Kondensationstemperaturen zuzuschreiben\ es kann angenommen werden, daß diese eine langsamere Bildung und ein langsameres Wachstum von festen Terephthalsäureteilchen und demgemäß eine längere Zeit für W das flüssige Medium ergeben, kondensierten p-Carboxybenzaldehyd zu lösen, bevor er in die Terephthalsäureteilchen eingelagert oder okkludiert werden kann. Das Vergleichsbeispiel B seigt, daß eine einfache Laugungsbehandlung ein viel unreineres Produkt ergibt, als die Kombination einer Laugung mit einer Sublimationsstufe, da die BCB-Verringerung von nur 37 %% dl· durch Laugung erzielt wird, in scharfem Gegensatz zu der bei dem Kombinationsverfahren erzielten Verringerung von 90 % steht·

909807/1Ö68

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Reinigen einer verdampfbaren normalerweise festen Säure, bei dem eine unreine feste Carbonsäure erhitzt wird, um ein Gemisch aus der Säure und mindestens einer damit vereinigten Verunreinigung zu verdampfen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Dampf gemisch durch Kühlen in Berührung mit einem selektiven flüssigen organischen Lösungsmittel kondensiert, hierdurch eine Suspension von festen Teilchen der Säure in dem Lösungsmittel bildet, während mindestens ein Hauptanteil der verdampften Verunreinigung in dem Lösungsmittel gelöst wird, und die festen Teilchen aus der sich ergebenden Lösung abtrennt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßman das Dampf gemisch zur Bildung einer Suspension von festen Teilchen aus mindestens einem Hauptanteil der verdampften S&ure in einem flüssigen Medium kondensiert, während mindestens ein Hauptanteil der verdampften Verunreinigung durch Kühlen des verdampften Gemische in Berührung mit de»

   9 0 9 8 0 7/106 6

   Lösungsmittel in dem Medium gelöst wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein flüssiges Medium verwendet, das einen genügenden Anteil an^ Wasser, um eine Dehydratation der Carbonsäure zu verhindern, zweckmäßig mindestens 2 Gew,-% Wasser, enthält.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3»

   ψ dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittel verwendet, das die Verunreinigung und die Säure in einem wesentlich höheren Gewichtsverhältnis von Verunreinigung zxt Säure, als es ursprünglich in dem Dampf gemisch anwesend ist, löst·

   5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittel verwendet, in dem unter Kondensationsbedlngungen die Löslichkeit der Verunreinigung mindestens 0,3 Gew.-Jt und die Löslichkeit der Säure weniger als 10 Gew. -% betragen.

   I 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5,

   dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel eine aliphatisch^ Monocarbonsäuren vorzugsweise eine Monocarbon-, säure mit 1-10 Kohlenstoffatomen Je Molekül, ein Keton oder p-Iylol verwendet.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß man während der gesamten Kondensation von Teilchen aus der Säure das Lösungsmittel in flüssiger Phase in inniger Berührung mit dem Dampf gemisch hält.

   909807/1066

   8. Verfaliren nach einem der Ansprüche 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß man die unreine Säure in einer ersten Stufe sublimiert, die abgetrennten Teilchen in einer zweiten Stufe resublimiert und das zur Kondensation in der zweiten Stufe verwendete Lösungsmittel danach zur Kondensation in der ersten Stufe benutzt.

   9· Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, f

   dadurch gekennzeichnet, daß man als Säure eine sublimierbare fcyee aromatische Polycarbonsäure, insbesondere Terephthalsäure, verwendet.

   909807/1066