DE2247749C3 - Verfahren zur Reinigung von roher Terephthalsäure - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von roher TerephthalsäureInfo
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/487—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to chemical modification
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Description
Terephthalsäure, die ein wichtiges Zwischenprodukt für die Herstellung von Polyestern, insbesondere
Polyesterfasern, darstellt, wird in der Hauptsache durch Oxidation von p-Xylol mit Sauerstoff bzw. Luft oder mit
Salpetersäure gewonnen. Wenn auch diese Verfahren bei Verwendung von Kobalt- und Bromverbindungen
als Katalysatoren zumeist gute Ausbeuten an Terephthalsäure ergeben, so ist doch die Reinheit der
dabei gewonnenen Säure oft nicht ausreichend. Vor allem an Terephthalsäure, die zur Herstellung von
Polyesterfasern verwendet werden soll, werden sehr hohe Reinheitsanforderungen gestellt, die von den nach
den genannten Verfahren hergestellten Säuren gewöhnlich nicht erfüllt werden.
Unter den üblicherweise enthaltenen Verunreinigungen ist vor allem der p-Carboxybenzaldehyd, ein
Teiloxidationsprodukt, der sich besonders störend bemerkbar macht. Es sind daher verschiedene Verfahren
zur Reinigung von roher, technischer Terephthalsäure entwickelt worden. Während einfaches Umkristallisieren
nicht zum Ziel führt, da der Carboxybenzaldehyd und die Terephthalsäure isomorph kristallisieren,
ist es möglich, bei Temperaturen von über 200° C und Drucken von 5 bis 20 atü den Carboxybenzaldehyd
durch Hydrierung umzusetzen und abzuscheiden.
Gegenstand der DE-AS 12 98 979 ist ein Verfahren, nach dem eine zu reinigende Terephthalsäure in einer
wäßrigen Alkalihydroxidlösung bei einer Temperatur von 100° C zu einer etwa 5 gewichtsprozentigen
Alkaliterephthalatlösung gelöst, mit einem anorganischen Oxidationsmittel, beispielsweise einem Chromat,
Bichromat, Permanganat, Hypochlorit oder mit Wasserstoffperoxid oxidiert, am Rückfluß erhitzt und danach
eingedampft wird. Dabei sollen 2 bis 30 Vol% der Lösung abgedampft werden. Nach Filtration und/oder
Behandlung mit einem Adsorptionsmittel wird durch Ansäuern der Lösung die Terephthalsäure wieder
ausgefällt, bei Temperaturen um 100°C abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Die gereinigte Säure enthält
danach noch 0,01 Gew°/o oder 100 ppm an Verunreinigungen.
Eine höhere Reinheit wird nach dem Verfahren der DE-PS 17 68 572 erhalten, wonach eine rohe Terephthalsäure
bei einer Temperatur von 200 bis 300°C und einem entsprechenden Druck von 20 bis 30 bar im
Druckgefäß zu einer wäßrigen Lösung gelöst wird. Diese Lösung wird dann mit Chlor oder Brom
behandelt, das man entweder in wäßriger Lösung in das Druckgefäß einspritzt oder durch Zugabe eines
Oxidationsmittels aus in der Terephthalsäurelösung enthaltener Chlor- oder Bromwasserstoffsäure freisetzt.
Nach kuizer Einwirkungszeit wird die Lösung abgekühlt
und entspannt, woraufhin die Terephthalsäure wieder ausfällt. Nach Abfiltrieren, Waschen und
Trocknen liegt eine Terephthalsäure vor, die etwa 12 bis 23 ppm an p-Formylbenzoesäure enthält
Da das Abdampfen größerer Wassermengen sowie die Anwendung von hohen Temperaturen und hohem
Druck einen erheblichen Energie- und Apparateaufwand erfordert, war die Aufgabe gegeben, ein
Verfahren zu finden, nach dem Terephthalsäure bei Normaldruck und wenig erhöhten Temperaturen mit
gutem Wirkungsgrad gereinigt werden kann.
Es wurde ein Verfahren zur Reinigung von roher, mit Carboxybenzaldehyd verunreinigter Terephthalsäure
durch Lösen der Säure in einer wäßrigen, alkalischen Lösung, Oxidation mit einem anorganischen Oxidationsmittel
und Ausscheidung der gereinigten Säure durch Ansäuern der Lösung gefunden. Das Verfahren zeichnet
sich dadurch aus, daß unter Atmosphärendruck der Lösung bei einer Temperatur zwischen 20 und 50° C
elementares Brom oder bei einer Temperatur zwischen 50 und 120°C elementares Chlor in der zur Oxidation
des Carboxybenzaldehyds erforderlichen Menge zugegeben wird.
Nach Einleiten des Chlors oder Broms und Erreichen der erforderlichen Umsetzungstemperatur wird diese
für die Dauer einer Reaktionszeit von 0.5 bis 5 Stunden aufrechterhalten, wobei durch kräftiges Rühren für eine
dauernde gute Durchmischung der Lösung zu sorgen ist.
Nach Ablauf der Reaktionszeit wird die Lösung ohne
Abkühlung durch Zugabe der entsprechenden Menge einer Säure, beispielsweise Chlorwasserstoffsäure,
Phosphorsäure oder Schwefelsäure, soweit angesäuert, daß die in Lösung befindliche Terephthalsäure wieder
ausgeschieden wird. Nach Vollständigkeit der Fällung wird das Kristallisal durch Filtration oder Zentrifugieren
von der Lösung abgetrennt und in bekannter Weise gewaschen und getrocknet. Aus einer rohen Terephthalic
säure, deren Carboxybenzaldehyd-Gehalt bis zu 5000 ppm beträgt, wird nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren eine gereinigte Säure gewonnen, deren Carboxybenzaldehyd-Gehalt nur noch etwa 15 ppm
beträgt, und die aufgrund dieser nur noch minimalen Verunreinigung als Zwischenprodukt für die Herstellung
von Polyesterfasern hervorragend geeignet ist.
Einige Beispiele sollen das Verfahren gemäß der Erfindung näher erläutern.
B e i s ρ i e I 1
100 Gewichtsteile einer rohen Terephthalsäure werden in 900 Gewichtsteilen einer 1,5 normalen, wäßrigen
Natriumhydroxidlösung gelöst. Zu dieser Lösung werden 6,5 Gewichtsteile Brom gegeben und das
Gemisch auf eine Temperatur von 27°C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird das Gemisch 2 Stunden lang
verrührt, anschließend wird soviel Chlorwasserstoffsäure zugegeben, daß die Lösung sauer reagiert, wobei die
gelöste Terephthalsäure fast restlos wieder auskristallisiert. Der Kristallbrei wird abfiltriert, mit Wasser
bromidfrei gewaschen und getrocknet. Dabei wird aus einer Terephthalsäure, die ursprünglich 5000 ppm
Carboxybenzaldehyd enthielt, eine solche mit weniger als 15 ppm Carboxybenzaldehyd-Gehalt gewonnen.
In gleicher Weise wie im Beispiel 1 werden 100 Gewichtsteile einer rohen Terephthalsäure in
900 Gewichtsteilen einer 1,5 normalen, wäßrigen Natriumhydroxidlösung
gelöst und der Lösung 6,5 Gewichtsteile Brom zugegeben. Dieses Gemisch wird dann auf
1000C erwärmt, anschließend 2 Stunden lang bei dieser
Temperatur verrührt, und danach wird ohne Abkühlung durch Zugabe von Chlorwasserstoffsäure die gelöste
Terephthalsäure wieder abgeschieden. Gegenüber der Arbeitsweise nach Beispiel 1 fällt hierbei die Terephthalsäure
in einer besonders gut filtrierbaren Form an. Der Gehalt an Carboxybenzaldehyd beträgt ebenfalls
weniger als 15 ppm.
100 Gewichtsteile einer rohen Terephthalsäure werden in 900 Gcwichlsteilen einer 1,5 normalen, wäßrigen
Natriumbydroxidlösung gelöst. In diesi. Lösung werden
2,9 Gewichtsteile Chlor eingeleitet und das Gemisch auf eine Temperatur von 25°C erwärmt. Bei dieser
Temperatur wird das Gemisch 2 Stunden lang verrührt, anschließend wird soviel Chlorwasserstoffsäure zugegeben,
daß die Lösung sauer reagiert, wobei die gelöste Terephthalsäure wieder ausfällt Der Kristallbrei wird
abfiltriert, mit Wasser chloridfrei gewaschen und getrocknet. Die Reinheitsprüfung ergibt, daß bei dieser
Arbeitsweise, die außerhalb der beanspruchten Arbeitsweise liegt, der Gehalt an Carboxybenzaldehyd von
5000 ppm nur auf 2000 ppm verringert worden ist
In gleicher Weise wie im Beispiel 3 werden 100 Gewichtsteile einer rohen Terephthalsäure in
900 Gewichtsteilen einer 1,5 normalen, wäßrigen Natriumhydroxidlösung gelöst und in die Lösung 2,9 Gewichtsteile
Chlor eingeleitet Dieses Gemisch wird dann auf 1000C erwärmt anschließend 2 Stunden lang bei
dieser Temperatur verrührt, und danach wird ohne Abkühlung durch Zugabe von Chlorwasserstoffsäure
die gelöste Terephthalsäure wieder abgeschieden. Die Terephthalsäure, die ähnlich wie im Beispiel 2 wieder in
besonders gut filtrierbarer Form anfällt, zeigt einen Rückgang des Gehalts an Carboxybenzaldehyd von
5000 ppm auf weniger als 15 ppm.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Reinigung von roher, mit Carboxybenzaldehyd verunreinigter Terephthalsäure durch Lösen der Säure in einer wäßrigen, alkalischen Lösung, Oxidation mit einem anorganischen Oxidationsmittel und Ausscheidung der gereinigten Säure durch Ansäuern der Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß unter Atmosphärendruck der Lösung bei einer Temperatur zwischen 20 und 50° C elementares Brom oder bei einer Temperatur zwischen 50 und 120° C elementares Chlor in der zur Oxidation des Carboxybenzaldehyds erforderlichen Menge zugegeben wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2247749A DE2247749C3 (de) | 1972-09-29 | 1972-09-29 | Verfahren zur Reinigung von roher Terephthalsäure |
US372317A US3891700A (en) | 1972-09-29 | 1973-06-21 | Process for the purification of crude terephthalic |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2247749A DE2247749C3 (de) | 1972-09-29 | 1972-09-29 | Verfahren zur Reinigung von roher Terephthalsäure |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2247749A1 DE2247749A1 (de) | 1974-04-04 |
DE2247749B2 DE2247749B2 (de) | 1979-06-21 |
DE2247749C3 true DE2247749C3 (de) | 1980-02-14 |
Family
ID=5857717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2247749A Expired DE2247749C3 (de) | 1972-09-29 | 1972-09-29 | Verfahren zur Reinigung von roher Terephthalsäure |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3891700A (de) |
DE (1) | DE2247749C3 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL97509C (de) * | 1954-08-12 | |||
DE1568341A1 (de) * | 1966-10-12 | 1970-03-19 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur Reinigung technischer Terephthalsaeure |
-
1972
- 1972-09-29 DE DE2247749A patent/DE2247749C3/de not_active Expired
-
1973
- 1973-06-21 US US372317A patent/US3891700A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2247749B2 (de) | 1979-06-21 |
US3891700A (en) | 1975-06-24 |
DE2247749A1 (de) | 1974-04-04 |
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