DE1961919C - Process for the joint production of aliphatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acids - Google Patents
Process for the joint production of aliphatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acidsInfo
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Description
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Es ist im allgemeinen schwierig, aliphatische Carbonsäuren durch oxydative Zersetzung von entsprechenden sekundären Alkoholen herzustellen. Zu diesem Zweck zieht man die Salpetersäureoxydation vor. Die Sauerstoffoxydation hingegen erfordert ziemlich scharfe Bedingungen; die üblichen Verfahren ergeben nur niedrige Ausbeuten.It is generally difficult to obtain aliphatic carboxylic acids by oxidative decomposition of the corresponding to produce secondary alcohols. For this purpose nitric acid oxidation is preferred. Oxygen oxidation on the other hand, requires rather severe conditions; the usual procedures only yield low yields.
So ist ein Verfahren zur Herstellung von Essigsäure durch Oxydation des Essigsäureesters von Butanol-(2) mit Sauerstoff in der flüssigen Phase an Stelle der direkten Oxydation des Alkohols in der japanischen Patentanmeldung 9173/66 beschrieben. Auch bei diesem Verfahren sind scharfe bedingungen, beispielsweise eine Temperatur von 1900C und ein Druck von atm erforderlich.For example, a process for the preparation of acetic acid by oxidation of the acetic acid ester of butanol- (2) with oxygen in the liquid phase instead of direct oxidation of the alcohol is described in Japanese patent application 9173/66. This process also requires strict conditions, for example a temperature of 190 ° C. and a pressure of atm.
Bei der Oxydation von aromatischen Kohlenwasserstoffen mit zwei oder mehr oxydierbaren Alkylgruppen kann eine Gruppe verhältnismäßig leicht zur Carboxylgruppe oxydiert werden, während die dabei gebildete Monocarbonsäurc meistens der weiteren Oxydation zu einer Di- oder Polycarbonsäure widersteht.In the oxidation of aromatic hydrocarbons with two or more oxidizable alkyl groups a group can be relatively easily oxidized to the carboxyl group, while the one thus formed Monocarboxylic acid mostly resists further oxidation to a di- or polycarboxylic acid.
Ks ist nun bekannt, diese Schwierigkeit dadurch zu umgehen, daß man eine aromatische Monocarbonsäure in ihren Methylesler überführt und diesen Methylester erneut oxydiert, oder einen aromatischen Kohlenwasserstoff unter scharfen Bedingungen in Gegenwart eines bromhaltigen Katalysators oder einen aromatischen Kohlenwasserstoff in Gegenwart einesKs is now known to circumvent this difficulty by using an aromatic monocarboxylic acid converted into their methyl ester and oxidized this methyl ester again, or an aromatic one Hydrocarbon under severe conditions in the presence of a bromine-containing catalyst or a aromatic hydrocarbon in the presence of a
geringen Anteils eines Oxydationsbeschleunigers zulow proportion of an oxidation accelerator
oxydieren.oxidize.
Aus de japanischen Patentanmeldung 9654/66 ist es bekannt, Butanole) als Oxydationsbeschleuniger, allerdings in geringer Menge im Vergleich zu der als Lösungsmittel angewandten Menge an niedriger Fettsäure, zuzusetzen. Wird das Verfahren jedoch auf die Oxydation von p-Xylol übertragen, beträgt die Terephthalsäureausbeute nur 77,6 °/0, während der Partialdruck des Sauerstoffes 7,03 bis 70,3 kg/cm2 betragen muß, was das Verfahren hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Sicherheit unvorteilhaft macht. Weiterhin wurde durch Versuche bestätigt, daß bei den Reaktionsbedingungen entsprechend dem Anspruch der oben aufgeführten Patentschriften das zu dem Reaktionssystem zugesetzte Butanol-(2) während der Umsetzung verbraucht wird.From the Japanese patent application 9654/66 it is known to add butanols as oxidation accelerators, but in a small amount compared to the amount of lower fatty acid used as a solvent. If the method, however, transmitted to the oxidation of p-xylene, the Terephthalsäureausbeute is only 77.6 ° / 0, while the partial pressure of oxygen must be from 7.03 to 70.3 kg / cm 2, the process in terms of economy and safety makes unfavorable. Furthermore, it was confirmed by experiments that under the reaction conditions according to the claims of the above-mentioned patents, the butanol- (2) added to the reaction system is consumed during the reaction.
Es wurde nun ein Verfahren zur gemeinsamen Herstellung von aliphatischen und aromatischen Carbonsäuren durch Oxydation von Alkylaromaten im Gemisch mit einem sekundären, aliphatischen Alkohol mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas in Gegenwart eines Kobaltsalzes als Katalysator sowie gegebenenfalls in Gegenwart einer aliphatischen Monocarbonsäure gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Oxydation bei einer Temperatur von 100 bis 160°C und bei einem Molverhältnis Alkylaromat zu aliphatischer, sekundärer Alkohol zu aliphatische Carbonsäure wie 1: 2 bis 4 : ~ 2 bis 12 durchführt.There has now been a process for the joint production of aliphatic and aromatic carboxylic acids by oxidation of alkyl aromatics mixed with a secondary, aliphatic alcohol with an oxygen-containing gas in the presence of a cobalt salt as a catalyst and optionally found in the presence of an aliphatic monocarboxylic acid, which is characterized in that one to the oxidation at a temperature of 100 to 160 ° C and at a molar ratio of alkyl aromatic aliphatic, secondary alcohol to aliphatic carboxylic acid such as 1: 2 to 4: ~ 2 to 12.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind folgende:The advantages of the method according to the invention are as follows:
1. Durch die gleichzeitige Oxydation eines aliphatischen sekundären Alkohols und eines alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffes kann die Oxydationsreaktion unter so milden Bedingungen durchgeführt werden, wie sie bei der Oxydation der Einzelbestandteile schwierig in der Praxis auszuführen ist, und dabei können industriell wertvolle aliphatische Carbonsäuren, wie Essigsäure oder Propionsäure, und aromatische Carbonsäuren, wie Benzoesäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, oder Phthalsäure, in hohen Ausbeuten erhalten werden.1. By the simultaneous oxidation of an aliphatic secondary alcohol and an alkyl-substituted one aromatic hydrocarbon, the oxidation reaction can be carried out under such mild conditions as in the Oxidation of the individual components is difficult to carry out in practice and can be done industrially valuable aliphatic carboxylic acids, such as acetic acid or propionic acid, and aromatic ones Carboxylic acids, such as benzoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, or phthalic acid, in high yields can be obtained.
2. Die Carbonsäure wird in solcher Reinheit erhalten, daß ein weiteres Reinigungsverfahren meistens nicht notwendig ist.2. The carboxylic acid is obtained in such a purity that a further purification process is mostly not necessary.
3. Es ist technisch vorteilhaft, daß eine aliphatische Carbonsäure und eine aromatische Carbonsäure gleichzeitig gebildet werden können.3. It is technically advantageous that an aliphatic carboxylic acid and an aromatic carboxylic acid can be formed simultaneously.
4. Da das erfindungsgemäße Oxydationsverfahren unter milden Bedingungen durchgeführt wird, lassen sich die Reaktionsbedingungen leicht einregeln, und die Umsetzung kann sehr sicher durchgeführt werden.4. Since the oxidation process according to the invention is carried out under mild conditions, the reaction conditions can be regulated easily, and the implementation can be very safe be performed.
Beispiele für beim erfindungseemäßen Verfahren einsetzbare aliphatische sekundär Alkohole sind Isopropanol, Butanol-(2) oder Pentanol-(2), Beispiele für im Rahmen der Erfindung einsetzbare alkylsubstituierte aromatische Kohlenwasserstoffe sind Toluol, Äthylbenzol, Cumol, o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol, o-Äthyltoluoi, m-Äthyltoluol.p-Äthyltoluol, o-Cymol, m-Cymol, p-Cymol, o-Diisopropylbenzol, m-Diisopropylbenzol, p-Diisopropylbenzol, Mesitylen und andere Polyalkylbenzole. Weiterhin können selbstverständlich alkylsubstituierte aromatische Carbonsäuren, wie o-, m- und p-Toluylsäure und deren Derivate, bei-Examples of aliphatic secondary alcohols which can be used in the process according to the invention are isopropanol, Butanol- (2) or pentanol- (2), examples of alkyl-substituted ones which can be used in the context of the invention aromatic hydrocarbons are toluene, ethylbenzene, cumene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, o-ethyltoluene, m-ethyltoluene, p-ethyltoluene, o-cymene, m-cymene, p-cymene, o-diisopropylbenzene, m-diisopropylbenzene, p-diisopropylbenzene, mesitylene and other polyalkylbenzenes. Furthermore, of course alkyl-substituted aromatic carboxylic acids, such as o-, m- and p-toluic acid and their derivatives, both
spielsweise Ester, im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden.for example esters, can be used in the context of the invention.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann durch Variieren des Beschickungsverhältnisses von alkylsubstituiertem aromatischem Kohlenwasserstoff zu aliphatischen! sekundärem Alkohol das Verhältnis an gebildeter aromatischer Carbonsäure zu der gebildeten aliphatischen Carbonsäure in gewünschter Weise variiert werden. Das bevorzugte Beschickungsverhältnis von alkylsubstituierter aromatischer Car- ίο bonsäure zu dem aliphatischen sekundären Alkohol beträgt 0,05 bis 1 als Gewichtsverhältnis. Wenn das Beschickungsverhältnis höher als 1 liegt, wird die Ausbeute an aromatischer Carbonsäure verringert, und auch die Ausbeute an aliphatischer Carbonsäure sinkt extrem ab. Falls andererseits das Beschickungsverhältnis niedriger als 0,05 liegt, wird es schwierig, die Umsetzung in ausreichender Weise zu bewirken.In the process of the invention, by varying the feed ratio of alkyl-substituted aromatic hydrocarbon to aliphatic! secondary alcohol the ratio of aromatic carboxylic acid formed to the aliphatic carboxylic acid formed in desired Way can be varied. The preferred charge ratio of alkyl substituted aromatic car- ίο The acidic acid to the aliphatic secondary alcohol is 0.05 to 1 in weight ratio. If that Charge ratio is higher than 1, the yield of aromatic carboxylic acid is reduced, and the yield of aliphatic carboxylic acid also drops extremely. On the other hand, if the charging ratio is lower than 0.05, it becomes difficult to to effect the implementation in a sufficient manner.
Hei jedem Wert spielt beim erfindungsgemäßen Verfahren die Anwesenheit des alkylsubstiiuierien art>mutischen Kohlenwasserstoffes eine wichtige Rolle für die Oxydation des aliphatischen sekundären Alkohols; wenn der alkylsubstituierte aromatische Kohlenwasserstoff im Reaktionssystem fehlt, läuft die Oxydation des sekundären Alkohols kaum ab, wie sich »5 aus dem nachfolgenden Vergleichsbeispiel 1 ergibt. Das mit Vorteil in Gegenwart der alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffe oxydierbare Maiorial sind die aliphatischen sekundären Alkohole; ;;lls der sekundäre Alkohol dem Reaktionssystem 3» als Ester einer aliphatischen Säure zugesetzt wird, •>ird die aliphatische Carbonsäure nicht erhalten oder nur mit äußcst niedriger Ausbeute, und die Ausbeute an aromatischer Carbonsäure ist ebenfalls niedrig. Diese Tatsachen ergeben sich aus dem nachfolgenden Vergleichsbeispiel 2.Each value plays a role in the method according to the invention the presence of the alkylsubstiiuierien art> mutischen Hydrocarbons play an important role in the oxidation of the aliphatic secondary alcohol; when the alkyl-substituted aromatic hydrocarbon is absent from the reaction system, oxidation proceeds of the secondary alcohol hardly drops, as can be seen from »5 from Comparative Example 1 below. This is advantageous in the presence of the alkyl-substituted The main oxidizable aromatic hydrocarbons are the aliphatic secondary alcohols; ;; lls the secondary alcohol to the reaction system 3 » is added as an ester of an aliphatic acid, the aliphatic carboxylic acid is not obtained or only with an extremely low yield, and the yield of aromatic carboxylic acid is also low. These facts emerge from Comparative Example 2 below.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann wirksam ohne Anwendung irgendeines Lösungsmittels durchgeführt werden, wird jedoch bevorzugt unter Anwendung derjenigen aliphatischen Carbonsäure als Lösungsmittel durchgeführt, die als eines der Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens entsteht.The method of the present invention can be effectively carried out without using any solvent however, it is preferred to use that aliphatic carboxylic acid as the solvent carried out, which arises as one of the products of the process according to the invention.
Beim ernntiungsgemäßen Verfahren wird eine Kobaltverbindung als Katalysator verwendet. Als Kobaltverbindungen werden bevorzugt die in der Reaktionsfiüssigkeit löslichen Verbindungen wie Kobaltacetat, Kobalttoluylat oder Kobaltnaphthenat verwendet, jedoch können auch andere !Cobaltverbindungen eingesetzt werden.In the method according to the harvest, a Cobalt compound used as a catalyst. Preferred cobalt compounds are those in Reaction liquid-soluble compounds such as cobalt acetate, cobalt toluylate or cobalt naphthenate are used, however, other cobalt compounds can also be used.
D:s Umsetzung kann bei Normaldruck oder bei 5<> erhöhtem Druck durchgeführt werden. Der Partialdruck des Sauerstoffs beträgt hierbei von 0,01 bis 30 kg/cm2, jedoch kann das erfindungsgemäße Verfahren auch mit einer ausreichend hohen Reaktionsgeschwindigkeit selbst bei einem niedrigen Partialdruck des Sauerstoffes durchgeführt werden, was eine Erleichterung der Regelung der Reaktionsbedingungen ergibt und eine hohe Sicherheit bietet. Bei Berücksichtigung dieser Punkte beträgt der bevorzugte Partialdruck des Sauerstoffs weniger als 3 kg/cm2. Obwohl die Umsetzung mit einer hohen Ausbeute sogar bei dnem Partialdruck an Sauerstoff höher als 3 kg/cm2 selbstverständlich abläuft, folgt, falls der Partialdruck des Sauerstoffs höher als 3 kg/cma wird, der milden Umsetzung zu Beginn eine heftige Reaktion, welche die Abfuhr der Reaktionswärme und die Regelung der Reaklionstemperatur erschwert. Auch könne.! in diesem Fall Nebenreaktionen auftreten. Weiterhin ist die Anwendung eines hohen Partialdruckes an Sauerstoff von dem Nachteil begleitet, daß die Zusammensetzung der Dampfphase im Reaktionssystem schwierig außerhalb des explosiven Bereichs gehalten werden kann, welche die Gefahr der Explosion zusammen mit dem Auftreten der heftigen Reaktion erhöht. Obwohl es andererseits keine spezielle Begrenzung hinsichtlkli der unteren Grenze des Partialdruckes des Sauerstoffs gibt, liegt dieser bevorzugt höher als 0,01 kg/cm2. Der am stärksten bevorzugte Partialdruck beträgt 0,1 bis 3 kg/cm*.D: The reaction can be carried out at normal pressure or at 5 <> increased pressure. The partial pressure of the oxygen is from 0.01 to 30 kg / cm 2 , but the process according to the invention can also be carried out with a sufficiently high reaction rate even at a low partial pressure of the oxygen, which facilitates the regulation of the reaction conditions and provides a high level of safety offers. Taking these points into account, the preferred partial pressure of oxygen is less than 3 kg / cm 2 . Although the reaction proceeds with a high yield even at the partial pressure of oxygen higher than 3 kg / cm 2 of course, if the partial pressure of oxygen becomes higher than 3 kg / cm a , the mild reaction at the beginning is followed by a violent reaction which the Removal of the heat of reaction and the regulation of the reaction temperature made more difficult. Also could.! in this case, side reactions occur. Furthermore, the use of a high partial pressure of oxygen is accompanied by the disadvantage that the composition of the vapor phase in the reaction system is difficult to keep out of the explosive range, which increases the danger of the explosion along with the occurrence of the violent reaction. On the other hand, although there is no particular limitation on the lower limit of the partial pressure of oxygen, it is preferably higher than 0.01 kg / cm 2 . The most preferred partial pressure is 0.1 to 3 kg / cm *.
Die Reaktionstemperatur liegt beim erfindungsgemäßen Verfahren zwischen 100 und 16O0C. Wenn die Temperatur niedriger als 1000C ist, läuft die Umsetzung langsam ab, wodurch das Verfahren technisch unvorteilhaft wird. Falls andererseits die Reaktionstemperatur höher als 1600C ist, treten Nebenreaktionen auf, so daß die Ausbeute der Carbonsäuren verringert und die Qualität der Produkte verschlechtert wird.The reaction temperature is in the inventive method between 100 and 16O 0 C. If the temperature is lower than 100 0 C, the reaction proceeds slowly, thereby making the process industrially disadvantageous. On the other hand, if the reaction temperature is higher than 160 ° C., side reactions occur, so that the yield of the carboxylic acids is reduced and the quality of the products is deteriorated.
Die vorteilhafteste Kombination von Reaktionstemperatur und Partialdruck an Sauerstoff beträgt 100 bis 160"C hinsichtlich der Reaktionstemperatur und weniger als 3 kg/cm2 hinsichtlich des Partialdruckes des Sauerstoffs. Unter diesen Bedingungen ist die Absorptionsgeschwindigkeit des Sauerstoffs praktisch konstant während der gesamten Umsetzung, und die Umsetzung läuft mit einer ausreichend hohen Reaktionsgeschwindigkeit ab.The most advantageous combination of reaction temperature and partial pressure of oxygen is 100 to 160 "C with regard to the reaction temperature and less than 3 kg / cm 2 with regard to the partial pressure of the oxygen. Under these conditions, the rate of absorption of oxygen is practically constant during the entire reaction and the reaction runs with a sufficiently high reaction speed.
Deshalb kann beim erfindungsgemäßen Verfahren die Abfuhr der Reaktionswärme und die Regelung der Reaktionstemperatur ziemlich leicht durchgeführt werden, die Carbonsäuren können in hoher Ausbeute unter Anwendung eines verhältnismäßig kleinen Reaktionsgefäßes erhalten und das Verfahren kann sicher durchgeführt werden.Therefore, in the process according to the invention, the dissipation of the heat of reaction and the regulation the reaction temperature can be carried out fairly easily, the carboxylic acids can be in high yield using a relatively small reaction vessel and the process can be carried out safely be performed.
Als sauerstoffhaltiges Gas kann beim erfindungsgemäßen Verfahren ein stark angereichertes Sauerstoffgas oder ein Gasgemisch aus Sauerstoff und einem Inertgas, wie Stickstoff oder Kohlendioxid, verwendet werden, jedoch wird im allgemeinen Luft bevorzugt.A highly enriched oxygen gas can be used as the oxygen-containing gas in the process according to the invention or a gas mixture of oxygen and an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide is used however, air is generally preferred.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann die aliphatische Carbonsäure von der gebildeten aromatischen Carbonsäure mittels Filtration, Destillation nach beendeter Umsetzung abgetrennt werden, wobei die auf diese Weise hergestellten Carbonsäuren eine hohe Reinheit besitzen.In the process according to the invention, the aliphatic carboxylic acid can be derived from the aromatic carboxylic acid formed Carboxylic acid can be separated off by filtration or distillation after the reaction has ended, the on Carboxylic acids produced in this way have a high degree of purity.
Weiterhin können die nach der Abtrennung der Carbonsäuren aus dem Reaktionsgemisch verbliebenen Rückstände auf eine geeignete Zusammensetzung eingestellt werden und erneut bei der Oxydation verwendet werden.Furthermore, those remaining after the carboxylic acids have been separated off from the reaction mixture can be used Residues can be adjusted to a suitable composition and reused in the oxidation will.
Dadurch können durch wiederholten Einsatz der nicht umgesetzten Stoffe oder der niedrigeren Oxydationsprodukte die Ausbeuten weiterhin verbessert werden.This can result in repeated use of the unreacted substances or the lower oxidation products the yields continue to improve.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Einzelansat/ oder kontinuierlich durchgeführt werden.The process according to the invention can be carried out individually or continuously.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to further illustrate the invention.
In einem mit einem Rührei, einem Thermometer, einem llinlaß für Sauerstoffgas und einem Rückflußkühler ausgestatteten Kolben wurden 42,5 g p-Xylol, 59,3 g Bulanol-(2), 288 g Essigsäure und 9,96 g Kobaltacetat-tetrahydrat eingebracht. Der Kolben wurde in ein Ölbad von 1000C eingetaucht und ein sauerstoff-In a flask equipped with a scrambled egg, a thermometer, an oxygen gas inlet, and a reflux condenser were charged 42.5 g of p-xylene, 59.3 g of bulanol- (2), 288 g of acetic acid and 9.96 g of cobalt acetate tetrahydrate. The flask was immersed in an oil bath of 100 0 C and an oxygen
haltiges Gas in einer Menge von 5 1/Std. eingeblasen, eingebracht. Der Autoklav wurde in ein Ölbad voncontaining gas in an amount of 5 1 / hour. blown in, introduced. The autoclave was placed in an oil bath of
wobei gerührt wurde. Nach Beginn des Einblasens des 12O0C eingetaucht und ein sauersloffhaltiges Gaswith stirring. After the start of blowing in the 12O 0 C immersed and an oxygen-containing gas
Sauerstoffgases erfolgte unmittelbar die Absorption unter Rühren bis zu einem Druck von 30 kg/cm2 ein-Oxygen gas was absorbed immediately with stirring up to a pressure of 30 kg / cm 2.
des Sauerstoffes, und die Absorption war nach geleitel. Anschließend wurde das Sauerstoffgas in dasof oxygen, and the absorption was afterwards. The oxygen gas was then poured into the
25 Stunden beendet; die Menge des absorbierten 5 System so eingeführt, daß der Partialdruck des Sauer-Finished 25 hours; the amount of the absorbed 5 system introduced so that the partial pressure of the acid
Sauerstoffes betrug 52 I. stoffes stets bei 30 kg/cm2 gehalten wurde. NachOxygen was 52 I. substance was always kept at 30 kg / cm 2 . To
Nach Abkühlug des Reaktionsgemisches wurde 3 Stunden hörte die Absorption des Sauerstoffes auf.After the reaction mixture had cooled down for 3 hours, the absorption of oxygen ceased.
das gebildete feste Produkt abfiltriert, mit Essigsäure Die Absorptionseigenschaften des Sauerstoffes inthe solid product formed is filtered off, with acetic acid The absorption properties of oxygen in
und weiterhin mit Äther gewaschen, wobei 61,0 g diesem Beispiels sind graphisch in der Zeichnungand further washed with ether, 61.0 g of this example being graphically in the drawing
Terephthalsäure als rein weißes Pulver in einer Aus- io dargestellt.Terephthalic acid shown as a pure white powder in an aus io.
beute von 91,8% erhalten wurden. Aus dem Filtrat Nach Abkühlung des Reaktionsgemisches wurde91.8% were obtained. After cooling the reaction mixture, the filtrate became
wurden noch 2,5 g p-Toluylsäure gewonnen. Auf das gebildete feste Produkt abfiltriert, mit Essigsäure2.5 g of p-toluic acid were recovered. Filtered on the solid product formed with acetic acid
Grund der Analyse der Mutterlauge betrug der ge- gewaschen und getrocknet, wobei 12,68 g Terephthal-Based on the analysis of the mother liquor, it was washed and dried, with 12.68 g of terephthalic
samte Essigsäuregehalt der Flüssigkeit 328,2 g. Die säure als rein weißes Pulver erhalten wurden. Dietotal acetic acid content of the liquid 328.2 g. The acid was obtained as a pure white powder. the
Umwandlung des Butanol-2 betrug 61,3% und die 15 Gesamtmenge an Essigsäure in der Mutterlauge betrugConversion of 2-butanol was 61.3% and the total amount of acetic acid in the mother liquor was
Selektivität hinsichtlich der Bildung der Essigsäure 80,1 g, und die Selektivität für Essigsäure, bezogenSelectivity for the formation of acetic acid 80.1 g, and the selectivity for acetic acid, based
68%. auf das umgesetzte Butanol-(2), betrug 82,1 %.68%. on the converted butanol- (2) was 82.1%.
Vergleichsbeispiel 1Comparative example 1
Beispiel5
Es wurde entsprechend Beispiel 1 gearbeitet, jedoch 20Example5
The procedure was as in Example 1, but 20
kein p-Xylol zugesetzt; es wurde keine Absorption In das gleiche Reaktionsgefäß, wie im Beispiel 4.no p-xylene added; There was no absorption in the same reaction vessel as in Example 4.
von Sauerstoff selbst nach 8 Stunden beobachtet. wurden 17,24 g p-Xylol, 31,97 g Bufanol-(2), 52,23 gof oxygen observed even after 8 hours. were 17.24 g of p-xylene, 31.97 g of bufanol- (2), 52.23 g
Verßlcichsbeisniel 2 Essigsäure und 2,00 g Kobaltacetat eingebracht undFor example 2 acetic acid and 2.00 g cobalt acetate were introduced and
e dann das gleiche Verfahren, wie im Beispiel 4, während e then the same procedure as in Example 4 while
Es wurde entsprechend Beispiel 1 gearbeitet, jedoch 35 190 Minuten durchgefühlt. Durch das Verfahrer
92,9 g Butyl-(2)-acetalan Stelle des Alkohols verwendet wurde Terephthalsäure in einer Ausbeute von 94,5%
und die Menge der Essigsäure zu 240 g geändert. erhalten. Die Umwandlung des Butanol-(2) betrug
Nach 32 Stunden hörte die Absorption des Sauerstoffs 88,9%, und die Selektivität der Essigsäure betrue
auf. Durch Aufarbeitung der Produkte, wie im Bei- 86,0%.
spiel 1, wurden 53 g Terephthalsäure erhalten. Die 30The procedure was as in Example 1, but felt through for 35,190 minutes. By the operator, 92.9 g of butyl (2) acetal used in place of the alcohol was terephthalic acid in a yield of 94.5% and the amount of acetic acid was changed to 240 g. receive. The conversion of butanol (2) was. After 32 hours, the absorption of oxygen ceased to be 88.9% and the selectivity of acetic acid ceased. By processing the products, as in the case of -86.0%.
game 1, 53 g of terephthalic acid were obtained. The 30th
Menge des Butyl-(2)-acetats betrug 15%, und es Vergleichsbeispiele 3 und 4The amount of butyl (2) acetate was 15%, and Comparative Examples 3 and 4 were used
wurde keine Essigsäure erhalten.no acetic acid was obtained.
„ · · l , Es wurde das gleiche Verfahren, wie im Beispiel 4."· · L, The same procedure as in Example 4 was followed.
p wiederholt, wobei 17,24 g p-Xylol. 52,23 g Essigsäure p repeated, with 17.24 g of p-xylene. 52.23 g acetic acid
In den gleichen Kolben, wie im Beispiel 1, wurden 35 und 2,00 g Kobaltacetat bei Vergleichsbeispicl 3 und
42,5 g p-Xylol, 118.6 g Butanol-(2), 240 g Essigsäure 17,24 g p-Xylol, 7,99 g Butanol-(2), 52.23 g Essigsäurt
und 7,1 g wasserfreies Kobaltacetat eingebracht. Der und 2,00 g Kobaltacetat bei Vergleichsbeispiel 4 verKolben
wurde in ein Ölbad von 1000C eingetaucht wendet wurden. Die Oxydation wurde 180 Minuter
und Sauerstoffgas in die Masse in einer Menge von bei Vergleichsbeispiel 3 und 210 Minuten bei Ver-5
i/Std. unter Rühren eingeblasen. Die Absorption 40 gleichsbeispiel 4 durchgeführt. Im ersteren Fall betrug
des Sauerstoffes war nach 51 Stunden beendet, und die Ausbeute an Terephthalsäure 30,2% und im
durch Aufarbeitung des Produktes, wie im Beispiel 1. zweiten Fall 66,6%. Im zweiten Fall belru'* auch die
wurden 60.5 g Terephthalsäure als weißes Pulver mit Umwandlung von Butanol-(2) SS.9%, während die
einer Ausbeute von 91 % erhalten. Die gesamte Menge Selektivität für Essigsäure nur 5,0% war.
an Essigsäure in der Reaktionsproduktflüssigkeit 45
betrug 335,9 g. B e i s ρ i e 1 6In the same flask as in Example 1, 35 and 2.00 g of cobalt acetate in Comparative Example 3 and 42.5 g of p-xylene, 118.6 g of butanol- (2), 240 g of acetic acid, 17.24 g of p-xylene, 7 , 99 g of butanol (2), 52.23 g of acetic acid and 7.1 g of anhydrous cobalt acetate were introduced. The cobalt acetate and 2.00 g in Comparative Example 4 was verKolben immersed in an oil bath of 100 0 C were spent. The oxidation was 180 minutes and oxygen gas in the mass in an amount of in Comparative Example 3 and 210 minutes in Ver-5 i / h. blown in with stirring. The absorption 40 same example 4 carried out. In the first case, the oxygen was complete after 51 hours, and the yield of terephthalic acid was 30.2% and in the case of working up the product, as in Example 1., the second case was 66.6%. In the second case, 60.5 g of terephthalic acid were also obtained as a white powder with conversion of butanol- (2) SS.9%, while that of a yield of 91%. The total amount of selectivity for acetic acid was only 5.0%.
of acetic acid in the reaction product liquid 45
was 335.9 g. B is ρ ie 1 6
Die Umwandlung von Butanol-(2) betrug 67,0%The conversion of butanol- (2) was 67.0%
und die Selektivität für Essigsäure 70,5%. in einen Autoklav vom Rührtyp von 200 mand the selectivity to acetic acid 70.5%. into an autoclave of the stirring type of 200 m
Fassungsvermögen, der mit Einlaß für SauerstoffCapacity with inlet for oxygen
B e i s ρ i e 1 3 5<> und Rückflußkühler ausgestattet war, wurden 8.60 £B e i s ρ i e 1 3 5 <> and reflux condenser were £ 8.60
p-Xylol, 24,0 g Butanol-(2), 52,2 g Essiesäure uncp-xylene, 24.0 g butanol- (2), 52.2 g acetic acid unc
In einen Autoklav vom Rührlyp von 300ml Fassungs- 2,00 g Kobaltacetattetralivdrat eingebracht und dei vermögen wurden 8,6 g p-Xylol, 16,0g Butanol-(2), Autoklav in ein bei einer Temperatur von 1300C ge 10.4 g Essigsäure, 6,0 g Kobaltnaphthenat und 50 ml haltencs Ölbad eingetaucht. Unter kräftigem Rührer Benzol eingebracht und das System auf 1300C unter 55 wurde das Sauerstoffgas in den Autoklav so eingeführt Rühren bei einem Sauerstoffdruck von 30 kg/cm2 daß der Gesamtdruck bei 2 kg/cm2 Überdruck geerhitzt. Nach 10 Stunden wurde der Autoklav abge- halten wurde. Andererseits wurde das Gas in deir kühlt und das Reaktionsprodukt filtriert, wobei 9,7 g Autoklav durch den Rückflußkühlcr in einer Menge Terephthalsäure in einer Ausbeute von 79% erhalten von 3,5 l/min (bei 25QC und 1 aim) abgelassen. Nachwurden. Die Umwandlung des Butanol-2 betrug 80% 60 dem die Einleitung des Sauerstoff gases begonnen hatte und die Selektivität für Essigsäure 58%. erfolgte unmittelbar die Absorption des SauerstoffsIntroduced into an autoclave of 300 ml of Rührlyp lampholder 2.00 g Kobaltacetattetralivdrat and dei assets, 8.6 g p-xylene, 16.0 g butanol (2), g autoclave in a ge at a temperature of 130 0 C 10.4 acetic acid , 6.0 g cobalt naphthenate and 50 ml holding oil bath submerged. Introduced under vigorous stirrer benzene and the system at 130 0 C under 55 was at an oxygen pressure of 30 kg / cm 2 that the total pressure at 2 kg / cm 2 G. geerhitzt stirring introduced the oxygen gas into the autoclave so on. After 10 hours the autoclave was shut off. On the other hand, the gas was cooled in the deir and the reaction product was filtered, whereby 9.7 g of the autoclave was discharged through the reflux condenser in an amount of terephthalic acid obtained in a yield of 79% from 3.5 l / min (at 25 ° C. and 1 am). Afterwards. The conversion of butanol-2 was 80% after the introduction of the oxygen gas had started and the selectivity for acetic acid was 58%. the oxygen was absorbed immediately
Aus dem I iltrat wurden noch 1,3 g p-Toluylsäure Die scheinbare Absorptionsgeschwindigkeil des Sauergewonnen, stoffes betrug 4,6 1/Sid. (bei 25"C und 1 atm) praktisch Beispiel 4 während des gesamten Verfahrens. Dieses Verhalter1.3 g of p-toluic acid were obtained from the filtrate. substance was 4.6 l / sid. (at 25 "C and 1 atm) practical Example 4 throughout the process. This behavior
65 ist graphisch in der Zeichnung dargestellt. Nacl65 is shown graphically in the drawing. Nacl
In einen Autoklav vom Rührtyp aus rostfreiem 5 Stunden wurde abgekühlt, das Oxydationsproduki Stahl wurden K.r>2 μ p-Xylol, 23,98 g Bulanol-(2), abfiHricit, gründlich mit Essigsäure gewaschen unc 52.23 y I ssipsiiiue und 2,0 ;■ Kobaltacctat-lctrahydral pel rock m:l, wobei 12,54 g Terephthalsäure als leiiIt was cooled in an autoclave of the stirring type made of stainless steel for 5 hours, the oxidation product steel were Kr> 2 μ p-xylene, 23.98 g Bulanol- (2), removed, washed thoroughly with acetic acid and 52.23 y I ssipsiiiue and 2.0; ■ Cobalt acetate lctrahydral pel rock m: l, with 12.54 g of terephthalic acid as leii
weißes Pulver in einer Ausbeute von 93,2% erhalten Beispiel 9white powder obtained in a yield of 93.2% Example 9
wurden.became.
Die analytischen Ergebnisse der Mutlerlauge zeigten, Uns gleiche Verfahren wie im Beispiels wurde be-The analytical results of the Mutlerlauge showed that the same procedures as in the example were used
daß die Umwandlung des Butanol-(2) 85,4%, betrug lolgt. jedoch 31,1 g Essigsäure an Stelle von 52.2 g und die Selektivität für Essigsäure 81,8% war. 5 verwendet. Die scheinbare Absorptionsgeschwindigthat the conversion of butanol- (2) was 85.4%. but 31.1 g of acetic acid instead of 52.2 g and the selectivity to acetic acid was 81.8%. 5 used. The apparent absorption rate
keit des Sauerstoffes betrug 5,91/Std. während desspeed of oxygen was 5.91 / hour. during the
Beispiel 7 gesamten ReaktionsÄeitraumes. Der SauerstoffgehaltExample 7 of the entire reaction period. The oxygen content
in dem abgelassenen Gas betrug 5 bis 8 Volumprozent.in the vented gas was 5 to 8 volume percent.
Es wurde das gleiche Verfahren wie im Beispiel 6 Wurde das Reaktionsprodukt nach 5stündiger Umwiedcrholt,
wobei der Gesamtdruck auf 5 kg/cm2 io Setzung wie im Beispiel 6 aufgearbeitet, erhielt man
Überdruck geändert wurde, jedoch die Anfangssauer- Terephthalsäure in einer Ausbeute von 94,3%. Die
Stoffabsorption nur 2,6 1/Std. betrug und die Geschwin- Umwandlung des Butanol-(2) betrug 84,5 %, und die
digkeit allmählich bis 17,6 1/Std. erhöht wurde. Dieses Selektivität für Essigsäure war 85,8%.
Verhalten ist in der Zeichnung gezeigt. Durch Auf-It has 6 was the reaction product after 5 hours Umwiedcrholt, wherein the total pressure at 5 kg / cm 2 worked up the same method as in Example io reduction as in Example 6, to obtain pressure was changed, but the Anfangssauer- terephthalic acid in a yield of 94, 3%. The material absorption is only 2.6 1 / hour. and the rate of conversion of butanol- (2) was 84.5%, and the rate gradually to 17.6 l / hr. was increased. This selectivity to acetic acid was 85.8%.
Behavior is shown in the drawing. By up
arbeitung des Reaktionsproduktes wie im Beispiel 6 15 'processing of the reaction product as in Example 6 15 '
wurde die Terephthalsäure in einer Ausbeute von Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 8 wurdeThe same procedure as in Example 8 was obtained in the yield of terephthalic acid
92,5% erhalten. Die Umwandlung des Butanol-(2) wiederholt, jedoch die Menge des Butanol-(2) auf92.5% received. The conversion of butanol- (2) is repeated, but the amount of butanol- (2) increases
betrug 88,3%, und die Selektivität für Essigsäure 16,0 g und die Menge der Essigsäure auf 33,1 1: ge-was 88.3%, and the selectivity for acetic acid 16.0 g and the amount of acetic acid to 33.1 1: ge
betrug75 8°/. ändert. Die scheinbare Absorptionsgeschwind';" keilwas 75 8%. changes. The apparent absorption velocity '; "wedge
π · ■ ι ο 20 des Sauerstoffes betrug 6,21/Std., und der Sauer-L,ff·π · ■ ι ο 20 of the oxygen was 6.21 / h, and the Sauer-L, ff ·
Beispie gehalt im abgelassenen Gas betrug 4 bis 7Vo-m- Example content in the discharged gas was 4 to 7Vo-m-
Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 6 wurde prozent. Wurde das Produkt nach 5stündigci iv
wiederholt, jedoch Luft an Stelle von Sauerstoffgas Setzung wie im Beispiel 6 aufgearbeitet, erhici. 'r
eingesetzt, der Gesamtdruck im System bei 10 kg/cm2 die Terephthalsäure mit einer Ausbeute von 95 0
Überdruck gehalten und das Gas im Autoklav in einer 25 Die Umwandlung des Butanol-(2) betrug 88,9 %. 't
Menge von 30,2 1/Std. abgelassen. Die scheinbare die Selektivität für Essigsäure war 82,2%.
Absorptionsgeschwindigkeit des Sauerstoffes betrugThe same procedure as in Example 6 became percent. If the product was repeated after 5 hours iv, but using air instead of oxygen gas as in Example 6, the result was obtained. 'r used, the total pressure in the system at 10 kg / cm 2, the terephthalic acid kept with a yield of 95 0 overpressure and the gas in the autoclave in a 25 The conversion of butanol (2) was 88.9%. 't amount of 30.2 1 / hour. drained. The apparent selectivity for acetic acid was 82.2%.
Rate of absorption of oxygen
4,3 1/Std. während des gesamten Reaktionszeitraumes. » c 1 s ρ 1 e 1 114.3 l / h during the entire reaction period. »C 1 s ρ 1 e 1 11
Die Analyse des abgelassenen Gases zeigte, daß der Es wurde die Arbeitsweise von Beispiele \\i-. "Analysis of the vented gas showed that the working procedure of Examples \\ i-. "
Sauerstoffgehalt 8 bis 9 Volumprozent betrug. 30 holt, jedoch 8,65 g m-Xylol und 24,1 g Pcntaiu -Oxygen content was 8 to 9 percent by volume. 30 fetches, but 8.65 g of m-xylene and 24.1 g of Pcntaiu -
Nach Durchführung der Umsetzung über 5 Stunden eingesetzt. Die scheinbare Absorptionsgeschwindii.
wurde das Reaktionsprodukt wie im Beispiel 6 aufge- des Sauerstoffes während der Reaktion betrug4,81
arbeitet. Die Ausbeute an Terephthalsäure betrug und der Sauerstoffgehalt des abgelassenen Gase
93,1%, die Umwandlung des Butanol-(2) betrug trug 7 bis 8%. Nach einer Reaktionsdauer
S4,8%! und die Selektivität für Essigsäure war 80,8%. 35 5 Slunden wurde das Produkt wie im Beispiel 6After the reaction has been carried out, it is used for 5 hours. The apparent absorption velocity.
the reaction product was added as in Example 6, the oxygen during the reaction was 4.81
is working. The yield of terephthalic acid was equal to that of the oxygen content of the vented gas
93.1%, the conversion of the butanol- (2) was 7 to 8%. After a reaction time
S4.8%! and the selectivity to acetic acid was 80.8%. For 5 hours the product was as in Example 6
Wenn 1 g der auf diese Weise erhaltenen Terephthal- gearbeitet, isophthalsäure wurde in einer Ausl
säure in 25 ml eines 14%igen wäßrigen Ammoniaks von 95,2% erhalten. Die Analyse der Reaktionslö-
^elöst wur(je und die optische Dichte der Lösung bei ergab einen Umsa! von Pentanol-(2) von S6,0 Muh
einer Wellenlänge von 380 Γημ und einer Zellenlänge zent, Essigsäure von 6S,8 Molprozent, bezogen
von 5 cm gemessen wurde, betrug die optische Dichte 4° das eingebrachte Pentanol-(2). und Propionsäure
^λλτ, 60,4 Molprozcnt.When 1 g of the terephthalic acid obtained in this way worked, isophthalic acid was in an Ausl
acid obtained in 25 ml of a 14% aqueous ammonia of 95.2%. The analysis of the reaction solution
^ e l est wur ( each and the optical density of the solution at resulted in a conversion of pentanol- (2) of S6.0 moo
a wavelength of 380 Γημ and a cell length cent, acetic acid of 6S, 8 mol percent, based
was measured from 5 cm, the optical density was 4 ° the introduced pentanol (2). and propionic acid
^ λλτ, 60.4 mole percent.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
Claims (5)
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---|---|---|---|
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JP9140168A JPS5312505B1 (en) | 1968-12-12 | 1968-12-12 | |
JP6885469 | 1969-08-29 | ||
JP44068854A JPS4835057B1 (en) | 1969-08-29 | 1969-08-29 |
Publications (2)
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---|---|
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