DE1813391B2 - Verfahren zur herstellung von phthalsaeureanhydrid aus phthalsaeure - Google Patents

Description

genwart von wenig Schleppmittel einträgt, dieses i° erlaubt, die o-Phthalsäure leicht und vollständig in nach Abtrennung des beim Verdampfen mitge- technischem Ausmaß in das Anhydrid umzuwandeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Phthalsäure in Anteilen in vorgelegtes, auf 160 bis 200° C erwärmtes Phthalsäure-

führten Wassers auf die Schmelze zurückführt und gewünschtenfalls aus der Phthalsäureanhydridschmelze Anteile abzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- i5 anhydrid in Gegenwart von wenig Schleppmittel einkennzeichnet, daß man im Reaktionsraum das trägt, dieses nach Abtrennung des beim Verdampfen Schleppmittel in einer Menge von 5 bis 40 Ge- mitgeführten Wassers auf die Schmelze zurückführt wichtsprozent, bezogen auf
Phthalsäureanhydrid, einsetzt.

das vorhandene

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Schleppmittel o-Xylol einsetzt.

und gewünschtenfalls aus der Phthalsäureanhydridschmelze Anteile abzieht.

Erfindungswesentlich ist hierbei, daß stets nur so wenig Schleppmittel zugegen ist, daß in der Schmelze die Temperatur von 160 bis 200° C erhalten bleibt. Das entstandene Reaktionswasser wird trotzdem sofort mit der kleinen Menge an Schleppmittel, welches praktisch nur im Gasraum oberhalb der Schmelze

vorliegt, ausgekreist. Vorteilhaft beträgt das im Reaktionsraum befindliche Schleppmittel 5 bis 40 Gewichtsprozent des vorhandenen Phthalsäureanhy-Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- drids.

lung von Phthalsäureanhydrid durch Dehydratisie- 30 Als Schleppmittel können alle bekannten Kohlenrung von Phthalsäure bei erhöhter Temperatur. Wasserstoffe, die ein Azeotrop mit Wasser bilden,

Es ist bekannt, daß man bei der Oxydation des verwendet werden, wie z. B. Benzol, Toluol, Äthylo-Xylols in der flüssigen Phase, z. B. mit Luft in Eis- benzol, die Xylole, Cumol, Diäthylbenzol oder Diisoessig in Gegenwart von löslichen Schwermetallkata- propylbenzol. Obwohl diese Stoffe unterschiedliche Iysatoren und Bromverbindungen, Phthalsäure er- 35 Siedepunkte haben, beeinflussen sie — da sie prakhält. Für die hauptsächliche Weiterverarbeitung, näm- tisch nur im Gasraum vorliegen — die Temperatur lieh die Veresterung mit verschiedenen Alkoholen, der Schmelze nicht.

benötigt man die Phthalsäure indessen in Form ihres Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt,

Anhydrids. daß die erfindungsgemäße Arbeitsweise es auch er-

Es ist nun zwar naheliegend, die o-Phthalsäure 40 laubt, als Schleppmittel o-Xylol zu verwenden, obdurch Erhitzen zu anhydrisieren. Geschieht dies ohne wohl dieses einen Siedepunkt von nur 144° C beZusatz eines Schleppmittels, so beobachtet man nur sitzt. Die Verwendung dieses Kohlenwasserstoffs hat eine ungenügende Wasserabspaltung. Das entstände- den Vorteil, daß man die Oxydation des o-Xylols zu ne Reaktionswasser läuft darüber hinaus zum großen o-Phthalsäure und deren Umwandlung zu Phthal-Teil wieder in die Schmelze zurück, wobei eine Rück- 45 säureanhydrid in aufeinanderfolgenden Verfahrensbildung der o-Phthalsäure erfolgt. Somit ist der Um- stufen betreiben kann, ohne das fremde Stoffe in den

satz gering, und die verbleibende Schmelze des rohen Phthalsäureanhydrids hat eine hohe Säurezahl. Gleichzeitig treten bei dieser Arbeitsweise erhebliche Schwierigkeiten durch sublimierendes Produkt auf, die zu Verstopfungen im Gasraum führen.

Zwar wird in der deutschen Auslegeschrift 83 802 ein Verfahren beschrieben, das darin besteht, Phthalsäure in Gegenwart einer niederen ali-

Gesamtprozeß eingeschleust werden, da man das o-Xylol unmittelbar wieder in die Oxydation zurückführen kann.

Vorteilhaft ist, daß man für die Abdestillation des azeotropischen Gemisches lediglich einen einfachen Destillieraufsatz benötigt, der in einen absteigenden Kühler mündet. Hier trennt sich in der flüssigen Phase das Wasser sofort vom Schleppmittel, welches

phatischen Monocarbonsäure, z. B. Essigsäure, zu 55 man wieder in das Reaktionsgefäß zurückführt. Eine entwässern. Man benötigt aber eine Destillationsko- Destillationskolonne wie im Verfahren gemäß Stand lonne, um aus dem entweichenden Dampfgemisch,
bestehend aus Essigsäure und Wasser, die Essigsäure
abzutrennen, damit diese in den Kessel zurückfließen
kann. Das Verfahren hat den Nachteil, daß es nicht 60
die unmittelbare Rückführung eines praktisch in reiner Form neben Wasser kondensierenden Mediums
in den Sumpf gestattet; die Essigsäure wirkt nicht als
eigentliches Schleppmittel.

Versuche, diese Schwierigkeiten durch Anwendung 65 dazu nach und nach 1,6 t o-Phthalsäure eingeschleust, üblicher Schleppmittel wie z. B. Toluol, Diäthylben- Bei 170° C erfolgt eine sehr starke Wasserabspalzol, Cumol oder Diisopropylbenzol zu beheben, füh- tung. Das Reaktionswasser, welches mit dem o-Xylol ren nur zu unbefriedigenden Ergebnissen. Unter die- über Kopf ausgetragen wird, wird im Abscheider ab-

der Technik erübrigt sich also vollständig. Ausführungsbeispiel

250 kg Phthalsäureanhydrid werden in einem Rührbehälter aufgeschmolzen und auf 170° C erhitzt. Der Behälter ist mit einem Dephlegmator und einem Wasserabscheider ausgerüstet. In den Schmelzkessel werden 50 kg o-Xylol eingebracht und parallel

getrennt und verworfen, während das Xylol in den Rührbehälter zurückfließt. Nach einem Gesamtanfall von 180 kg H2O ist die Dehydratisierung beendet. Die Dehydratisierungszeit beträgt 20 min.. Das anfallende rohe Phthalsäureanhydrid hat folgende analytische Werte:

SZ = 735 (Theorie: 757)
Fp. = 127° C (Lit.: 131° C)

Die Ausbeute ist praktisch quantitativ.

Man kann die Anhydridisierung auch kontinuierlich betreiben, indem man bei gleichbleibender o-Xylolmenge laufend aus dem Sumpf des Rührgefäßes Phthalsäureanhydrid-Schmelze abzieht und entsprechend o-Phthalsäure in den Kessel einträgt. Das Reaktionswasser wird laufend im Abscheider abgetrennt und verworfen.

An Stelle des o-Xylols kann man auch Benzol,

Toluol, Äthylbenzol, Diäthylbenzol, Cumol oder Diisopropylbenzol mit gleichem Vorteil verwenden.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid durch Dehydratisierung von Phthalsäure bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man die Phthalsäure in Anteilen in vorgelegtes, auf 160 bis 200° C erwärmtes Phthalsäureanhydrid in Ge-

sen Bedingungen werden zwar die Versetzungen durch Sublimat im Gas- und Kondensationsraum vermieden, aber die Reaktionsgeschwindigkeit ist zu gering, und in der Schmelze verbleibt eine zu hohe Konzentration an freier Säure. Offensichtlich sinkt die Temperatur der Schmelze durch die Ausbildung des azeotropen Gemisches so stark ab, daß die Anhydridisierung nur sehr schleppend ablaufen kann. Somit bestand Bedürfnis für ein Verfahren, das es