DE2627052A1 - Verfahren zur herstellung aromatischer carbonsaeuren - Google Patents
Verfahren zur herstellung aromatischer carbonsaeurenInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung aromatischer Carbonsäuren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung aromatischer Carbonsäuren, wobei insbesondere die Reinheit
der erhaltenen Säure verbessert werden soll.
Es ist bekannt, aromatische Carbonsäuren durch Hydrolyse der entsprechenden Nitrile herzustellen, wobei die Nitrile
durch Amin-Oxidation der alkylsubstituierten Kohlenwasserstoffe
erhalten worden sind. Die nach solchen Verfahren er-
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haltenen Säuren müssen gewöhnlich hohe Reinheit aufweisen
und weitgehend frei von stickstoffhaltigen Nebenprodukten
3einj bei der Herstellung von Carbonsäuren mit mehreren
Säurengruppen müssen diese Säuren auch frei von irgendwelchen Nebenprodukten an monobasischen Säuren sein. Diese
Forderung gilt insbesondere für aromatische Dicarbonsäuren, wie etwa Terephthalsäure, welche bekanntlich Zwischenprodukte
zur Herstellung von Polyesterfasern darstellen. Damit Terephthalsäure für diesen Zweck geeignet ist, muß sie eine
sehr hohe Reinheit aufweisen und muß insbesondere frei von
stickstoffhaltigen Verbindungen sein, welche das aus dieser Säure hergestellte Polymerisat verfärben könnten; weiterhin
muß Terephthalsäure frei von monobasischen Säuren wie etwa p-Methyl-benzoesäure sein (welche bei unvollständiger Amin-Oxidation
entstehen kann), da solche monobasischen Säuren die Polymerisation der aromatischen Carbonsäure nachteilig
beeinflussen, so daß ein Polymerisat mit dem erforderlichen hohen Molekulargewicht nicht erhalten werden kann.
Mit der US-Patentanmeldung 565 509 vom 7. April 1975 wird
ein Verfahren zur Hydrolyse von aromatischen Nitrilen beschrieben, zu dem es auch gehört, ein im wesentlichen im
Hydrolysegleichgewicht befindliches Gemisch eines aromatischen Nitrils in die reaktive Destillationszone einer Kolonne
einzuführen, welche bei höherer Temperatur und unter autogenem Druck betrieben wird, wo das Gleichgewichtsgemisch
zugleich weiter hydrolisiert und Ammoniak abdestilliert wird; weiterhin gehören zu jenem Verfahren die Entfernung
v'on Wasserdampf und Ammoniak über dem.Kopf der Kolonne; die
weitere Hydrolyse und Destillation des Gleichgewichtsgemisches in einem Aufwärmgefäß; die Rückführung der aus dem Aufwärmgefäß
entweichenden Dämpfe in die Destillationskolonne; das Abtrennen einer wässrigen Lösung mit dem Säureprodukt aus
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dem Aufwärmgefäß; das Abkühlen der abgetrennten lösung
und die Abtrennung des Säureprodukts.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist nun festgestellt
worden, daß die Reinheit der nach diesem Verfahren erhaltenen Säure noch weiter verbessert werden kann, wenn innerhalb.
des Systems ein Konzentrationsgradient des organischen Materials in der Kolonne aufrechterhalten wird, so daß im unteren
Abschnittder Kolonne eine größere Verdünnung herrscht als im oberen Abschnitt. Obwohl es möglich ist, diesen
Konzentrationsgradienten auf verschiedene Weise einzustellen, besteht ein bevorzugtes Verfahren darin, als Verdünnungsmittel
Wasser zuzuführen, vorzugsweise das nach dem Abtrennen der Säure zurückbleibende wässrige Piltrat dem unteren
Abschnitt der Destillationskolonne zuzuführen, um diese zu reaktivieren.
Mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
daher ein Verfahren zur Herstellung einer hochreinen aromatischen Carbonsäure angegeben, das aus den nachfolgenden
Verfahrensstufen besteht:
Ausgegangen wird von dem Hydrolyseprodukt des entsprechenden Nitrils, das vorzugsweise durch
Amin-Oxidation (ammoxidation) einer aromatischen Alky!verbindung erhalten wurde;
dieses im wesentlichen im Kydrolysegleichgewicht befindliche Gemisch eines aromatischen Nitrils
wird in die reaktive Destillationszone einer Kolonne eingeführt, die bei Temperaturen von
200 bis 3250C unter autogenem Druck betrieben wird, so daß das Gleichgewichtsgemisch zugleich
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weiter hydrolisiert und Ammoniak abdestilliert wird; .
durch. Rektifizierung im oberen Abschnitt der Kolonne wird der Ammoniak konzentriert;
ein Gemisch aus konzentriertem Ammoniak und Wasserdampf wird über den Kopf der Kolonne
abgezogen;
das verbleibende im Hydrolysegleichgewicht befindliche Gemisch wird in einem Aufwärmgefäß,
das bei einer Temperatur zwischen 200 bis 525°C gehalten wird, weiter hydrolisiert und destilliert;
die aus dem Aufwärmgefäß abziehenden Dämpfe werden erneut in die Destillationskolonne zurückgeführt
und dort in einem unteren Abschnitt aufgegeben;
aus dem Aufwärmgefäß wird eine wässrige Lösung des Produktes abgelassen;
die abgetrennte Lösung wird abgekühlt; das Säureprodukt wird abgetrennt; und das nach dem Abtrennen des Säureprodukts zurückbleibende wässrige Piltrat wird in einem unteren Abschnitt in die Kolonne zurückgeführt.
die abgetrennte Lösung wird abgekühlt; das Säureprodukt wird abgetrennt; und das nach dem Abtrennen des Säureprodukts zurückbleibende wässrige Piltrat wird in einem unteren Abschnitt in die Kolonne zurückgeführt.
Nach einem anderen bevorzugten Verfahren wird das Nitril-Hydrolysegemisch
durch wässrige Hydrolyse in einem geschlossenen Reaktor bei einer Temperatur zwischen 200
und 3250C erhalten; die Reaktion wird solange durchgeführt,
bis sich ein weitgehend vollständiges Hydrolysegleichgewicht eingestellt hat; das danach anfallende im
Hydrolysegleichgewicht befindliche Hydrolyseprodukt wird anschließend der reaktiven Destillationseinheit zugeführt.
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Zu dem erfindungsgemäßen Verfahren gehört eine "reaktive
Destillation"j im Rahmen dieser Ausführungen' wird dieser
Begriff für die Herstellung nebenproduktfreier aromatischer Carbonsäuren verwendet, da im Verlauf dieser reaktiven Destillation
eine wirksame Entfernung des Ammoniaks aus einer Reaktionszone erfolgt, wo die üblicherweise durch die
Gleichgewichtslage begrenzte Reaktion von Amiden und Ammoniumsalzen nach der Salz-Seite verschoben ist, was wiederum
dazu führt, daß eine freie Säure von größerer Reinheit erhalten wird. Zum Beispiel kann die Hydrolyse von Terephthalonitril
in einem geschlossenen System mit dem folgenden Reaktionsschema dargestellt werden:
COONH
->fo
Terephthalonitril (TPN)
COONH
Airjncnium
Terephthalamafc (ΑΤΛ)
ΌΟΝΙΙ,
Dianunonium
Terephthalat (DAT)
Wird ein solches Hydrolysegemisch einer reaktiven Destillation
unterworfen, so wird das nachstehende Gleichgewicht
COONH
COONH,
COOH
+2NH.
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in der Kolonne nach rechts verschoben, da Ammoniak kontinuierlich aus der Reaktionszone entfernt wird.
Daraus folgt, der gesamte Amid-Stickstoff wird nach und nach in Ammoniak umgewandelt, und es wird als Produkt
eine hochreine, freie Carbonsäure erhalten.
Einer der hauptsächlichen Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die nachfolgenden Wirkungen
in einem einzigen Schritt erreicht werden, nämlich:
a) Konzentrierung des Ammoniaks;
b) Entfernung des Ammoniaks aus dem System;
c) Beseitigung unerwünschter Stickstoff-Verunreinigungen und
d) die Herstellung von hochreiner, freier Carbonsäure.
Diese Erfolge stehen im Gegensatz zu bekannten Verfahren,
bei denen der Ammoniak ohne Konzentrierung aus dem System hinausgespült wird, wodurch große Dampfvolumina erforderlich
sind. Darüberhinaus fallen nach bekannten .Verfahren Ammoniumsalze
als Zwischenstufen an und es sind eine oder mehrere zusätzliche Verfahrensschritte erforderlich, um diese in
die freie Carbonsäure überzuführen.
Wie oben bereits ausgeführt, wird eine Verbesserung der Produktreinheit dadurch erreicht, daß innerhalb des Destillationsreaktors
ein Konzentrationsgradient aufrechterhalten wird, so daß die organischen Materialien im unteren Abschnitt
bzw. Sumpf des Reaktors eine geringere Konzentration aufweisen, als in oberen Abschnitten. Dies kann im Ergebnis
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zu einer großen und unerwarteten Konzentrationswirkung auf das Gleichgewicht führen:
ArCONH2 + H2O ' ArCOONH4
wobei Ar für die Gesamtheit der aromatischen Materialien steht. Die Geschwindigkeit und die Wirksamkeit der Ammoniakentfernung,
die erforderlichen Investitionskosten und die Betriebsausgaben werden alle durch eine hohe Lösungskonzentration
begünstigt; dagegen scheint die Produktreinheit durch eine niedrige Konzentration begünstigt zu werden.
Daraus folgt, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden
optimale Ergebnisse im Hinblick auf diese beiden einander entgegenstehenden Verfahrensparameter erzielt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf die Herstellung
einer großen Zahl verschiedener aromatischer Carbonsäuren anwendbar. Das als Ausgangsmaterial ausgewählte aromatische
Nitril kann irgendeine jener bekannten Verbindungen darstellen,
wo eine oder mehrere Nitrilgruppen direkt an einen aromatischen Ring gebunden sind, vorzugsweise an einen Benzoloder
Naphthaltnring. Zu Beispielen für Nitrile, welche in
diese Klasee fallen, gehören Benzonitril, Phthalonitril,
Isophthalonitril, Terephthalonitrile Methylbenzol-Nitrile
(Toluolnitrile), Naphthonitrile wie etwa 1,5- und 2,6-Dicyanonaphthalin
und ähnliche Verbindungen. Bevorzugte Nitrile für das erfindungsgemäße Verfahren sind die Nitrile von
Benzol und Naphthalin wie etwa Phthalonitrile, insbesondere Terephthalonitril, Isophthalonitril und 2,6-Dicyanonaphthalin.
Neben der Beschreibung und den Patentansprüchen dienen auch 3 Blatt Abbildungen mit den Fig. 1 bis 4 zur Erläuterung der
Erfindung; im einzelnen zeigen
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Fig. 1 ein Fließdiagramm zur Erläuterung des gesamten Verfahrens;
Fig. 2 ein Fließdiagramm zur Erläuterung eines Steuerungsverfahrens, das nicht dem erfindungsgemäßen
Verfahren entspricht, jedoch eine Darstellung der molaren Anteile der jeweiligen
Reaktionspartner vermittelt;
Fig. 5 ein Fließdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Darstellung der molaren
Zusammensetzung der Materialströme; und
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Produktreinheit und der Konzentration
an aromatischen Anteilen.
Nachfolgend erfolgt eine noch weitergehende Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezugnahme auf Fig.1,
wobei die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Hydrolysegemisch aus Terephthalonitril
erläutert wird. Das zu hydrolisierende ierephthalonitril
wird in eine geschlossene Hydrolysekammer 11 geführt, wo
die Hydrolyse bei Temperaturen zwischen 200 und 325°C unter autogenem Druck erfolgt; in der Praxis steigt der Druck von
etwa 15 auf 122 kg/cm2 Überdruck (220 bis 1740 psia) an.
In diesem Reaktor schreitet die Hydrolyse solange voran, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, was beim vorgesehenen
Temperaturbereich von 250 bis 325°C etwa in 2 bis 0,1 Std. erreicht ist. Die Hydrolyseprodukte dieses
Gleichgewichtsgemisches bestehen im wesentlichen aus dem Diammoniumsalz der Terephthalsäure und dem Monoammoniumsalz
von Terephthalsäureamid, zusammen mit geringen Anteilen an Ammoniumsalzen von 4-Cyano-benzoesäure, 4-Cyano-benzamid
und Terephthalamid. Nach-dem sich das Gleichgewicht eingestellt hat, wird das wässrige Gemisch in einereaktive
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Destillationskolonne 12 eingeführt, wo die Hydrolyse der stickstoffhaltigen Aromaten in einer Abtriebsäule der
Kolonne erfolgt, und die Konzentrierung des freigesetzten Ammoniaks in einem oberen Abschnitt der Kolonne erfolgt.
Auf diesem Wege wird durch die Entfernung von Ammoniak, der zusammen mit Wasserdampf über Kopf abgezogen wi-rd,
das Gleichgewicht verschoben.
Mit I1Ig. 1 ist eine bevorzugte Ausführung der über Kopf
abgehenden Dämpfe dargestellt, welche durch einen Partialkondensator
12a geführt werden und anschließend das erhaltene Kondensat wieder dem Rückfluß zugeführt wird.
Die Reaktorsäule wird bei einer Temperatur zwischen 200 und 325 C» vorzugsweise· zwischen 260 und 310 G und bei
autogenem Druck betrieben; unter diesen Bedingungen stellt sich ein autogener Druck zwischen 15 und 122 kg/cm Überdruck
ein. Hierbei ist wichtig, daß die Verweilzeit der Materialien innerhalb der Kolonne langer ist, als in
einfachen Destillationssystemen; ein bevorzugtes Verfahren zur Gewährleistung dieser erhöhten Verweilzeit
erfolgt mittels einer Vorrichtung, die in der US-Patentanmeldung 463 493 vom 24. April 1974 beschrieben worden
ist; zu dieser Vorrichtung gehören Flüssigkeitsbehälter zwischen den Böden innerhalb der Kolonne. Beim erfindungsgemäßen
Verfahren wird die Verweilzeit vorzugsweise zwischen 15 und 45 min gehalten; diese längen Verweilzeiten
sind erforderlich, um ausreichend Zeit vorzusehen, damit das Hydrolysegleichgewicht des Systems von der Amid-Seite
auf . die Salz-Seite verschoben werden kann, wenn der Ammoniak entfernt wird. Zur wirksamen Abtrennung des
Ammoniaks sind lediglch mäßige Rückflußverhältnisse in
der Größenordnung von 2 bis 10 erforderlich. Ein besonderer Vorteil dieses Abschnittes des Verfahrens besteht darin,
daß die in der Praxis übergehende Menge Wasser nur einen
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kleinen Anteil der zugeführten Wassermenge ausmacht. Wenn z.B. eine typische Beschickung des Kolonnenreaktors ein
Mol aromatisches Material auf fünfzig Mol Wasser enthalten kann, dann ist, selbst wenn der Mol-%-Anteil an Wasser
im Tiberkopf produkt recht hoch ist (beispielsweise 50 Mol-%), die tatsächliche Menge des übergegangenen
Wassers nur ein kleiner Anteil der zugeführten Wassermenge (ungefähr 4%). Auf diese Weise wird der Ammoniak
beträchtlich konzentriert. Beispielsweise beträgt die Ammoniak-Konzentration in dem zugeführten Hydrolysegemisch
ungefähr 4 Mol-%; diese Konzentration beträgt jedoch nach der Konzentrierung durch Rektifizierung
in der Kolonne in keinem Falle weniger als ungefähr 50 Mol-%. Darüberhinaus gehen bei dieser ■Verfahrensführung keine aromatischen Verbindungen in das Überkopfprodukt
über. Daraus folgt klar, daß einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens darin
besteht, daß die Betriebsanforderungen gering sind und damit ein hochwirksames Verfahren bereitgestellt wird.
Dies steht im Gegensatz zu bekannten Verfahren, wo der Ammoniak mittels Dampf herausgetrieben wird, wobei häufig
eine Dampfmenge erforderlich ist, die mit demWasser in der Beschickung angenähert übereinstimmt, wobei naturgemäß
diese Dampfmenge die Wirtschaftlichkeit eines solchen Verfahrens beeinträchtigt.
Das zum Sumpf der Kolonne fließende Terephthalsäure-Produkt
wird zu einem Aufwärmgefäß 13 geführt, wo irgendwelche
noch verbliebenen Zwischenstufen durch Hydrolyse und Entfernung von Ammoniak weiter zu Terephthalsäure umgewandelt
werden. Der durch diese Hydrolyse freigesetzte Ammoniak wird durch die Leitung 14 wieder in die Kolonne
zurückgeführt, von wo er mit dem über Kopf abgehenden
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Dampf weggeführt wird. Die Verweildauer in dem Aufwärmgefäß
beträgt 0,5 bis 3 Std.; diese relativ lange Verweildauer
in dem Aufwärmgefäß zusammen mit der niedrigen Konzentration an organischen Materialien darin gewährleistet
die verbesserte Produktreinheit.
Obwohl das Aufwärmgefäß 13 unabhängig von der Destillationskolonne
12 dargestellt ist, muß beachtet werden, daß das Aufwärmgefäß ein integraler Bestandteil des
Bodenabschnittes der Kolonne darstellen kann, wie das häufig bei industriellen Ausrüstungen der Pail ist.
Die auf diese Weise angefallene Lösung der hochreinen Terephthalsäure wird aus dem Aufwärmgefäß abgelassen,
abgekühlt und das Produkt durch Filtration abgetrennt, so daß nach Zentrifugieren oder Behandlung mit anderen
üblichen Vorrichtungen 15 reine Kristalle der aromatischen Säure erhalten werden. Das nach dieser Abtrennung erhaltene
Filtrat wird durch die Leitung 16 zurück in einen unteren Abschnitt der Kolonne 12 geführt; vorzugsweise
wird dieses Filtrat durch eine Reihe von Einlaßöffnungen einer mehrfach verzweigten Sammelleitung in die Kolonne
eingeführt, so daß eine Destillation der Flüssigkeit über einen relativ großen Bereich innerhalb des unteren
Abschnittes der Kolonne gewährleistet bleibt. Ein Teil des Filtrates kann, wie dargestellt, je nah Bedarf durch
die Leitung 17 in den Vorratstank mit der Nitrilaufschläm-Dung
zurückgeführt werden, aus dem die Nitril-Hydrolyse-Vorrichtung
beschickt wird.
Bei der Zuführung des Filtrats in den unteren Abschnitt
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der Destillierkolonne soll das Verdünnungsmittel in das untere Drittel der Kolonne, vorzugsweise in das untere
Zehntel der Kolonne eingeführt werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß zum unteren Abschnitt der Kolonne
auch das Aufwärmgefäß gehört, und daher kann das Verdünnungsmittel auch direkt dem Aufwärmgefäß zugeführt
werden, um die mit Fig. 3 dargestellten, angestrebten Ergebnisse zu erzielen.
Die beschriebene Rückführung des Piltrats in den unteren
Abschnitten der Kolonne 12 macht einen bedeutsamen Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens aus, da dadurch
die Reinheit des Produktes stark erhöht wird, ohne daß die Wirksamkeit des Verfahrens vermindert wird. Das
bedeutet, der Anteil an unreagiertem Amid in dem Produkt wird stark vermindert, ohne daß die Entfernung von Ammoniak
aus dem oberen Abschnitt der Kolonne nachteilig beeinflußt wird.
Dieses Ergebnis kann der Fig. 4 entnommen werden, wo der
Gehalt an Amid-Stickstoff des Sumpfproduktes der Kolonne (beispielsweise in der Leitung 4 nach Fig. 3, die dort
Terephthalsäure enthält) gegen die Konzentration des gesamten aromatischen Materials in dem System aufgetragen ist.
Wie dargestellt, wird die Aromaten-Konzentration vermindert, wenn der Stickstoffgehalt in dem Produkt absinkt. Das erfindungsgemäße
Verfahren weist den weiteren Vorteil auf, daß die Kolonne 12 mit einer kleinerenBöden-Zahl (beispielsweise
Platten) betrieben werden kann, um ein vorgegebenes Ausmaß der Reinheit zu erreichen.
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Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne diese einzuschränken.
Beispiel 1 (Kontrollversuch):
Mit Pig. 2 sind die Maßnahmen eines Kontrollversuchs dargestellt, bei dem die erfindungsgemäße Verfahrensstufe der Rückführung nicht vorgesehen ist; im einzelnen
ist ein PIießdiagramm und die molare Zusammensetzung
der Materialströme einer Terephthalsäure-Pabrik dargestellt, welche eine Kapazität von ca. 230 000 Jahrestonnen
aufweist. Die Materialbilanz der verschiedenen Materialströme, die in Pig. 2 zahlenmäßig bezeichnet
sind, wird in der nachfolgenden Tabelle I aufgeführt.
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Bilanz der Materialströme nach Fig. 2
CD O CO OO OC* CO
TPN ATA DAT TPH TPA NH
H2O
Insgesamt
Materialströme in | 1 | Strom | 2 | Pfund/Std. | 3 | Strom 4 | Strom 5 | Strom 6 | 454,4 | Strom | 7 |
Strom | ,2 | _ | Strom | _ | - | 7172,7 | |||||
48982, | 25894, | 9 | _ | 454,4 | - | - | |||||
- | 55750, | 7 | - | 7172,7 | - | - | - | ||||
- | - | - | 1235,9 | 1235,9 | - | - | |||||
j- | - | - | 62280,4 | 62280,4 | 378265,2 | - | |||||
- | - | ,6 | - | - | 385892,3 | - | |||||
436635, | 3 | 12883, | ,5 | 420612,5 | 42347,3 | 83406 | ,4 | ||||
- | .2 | 518280, | 9 | 13641, | ,1 | 491755,9 | 105863,6 | 83406 | ,4 | ||
48982, | 26525, |
TPN = Terephthalonitril ATA = Monoammonium-terephthalsäure-amid
DAT s Diammonium-terephthalsäure-salz
TPH = Terephthaisäure-monoamid
TPA = Terephthalsäure
CD NJ) -«3
cn NJ
Mit Pig. 3 ist ein Fließdiagramm des erfindungsgemäßen
Verfahrens einschließlich der molaren Zusammensetzung der Materialströme dargestellt. In der nachfolgenden
Tabelle II ist die Zusammensetzung der verschiedenen Materialströme aufgeführt, die in Fig. 3 "bezeichnet sind.
Die nachfolgende Tabelle III bringt einen Vergleich der Amidstickstoffgehalte der Beschickung für die
Kolonne (Strom 2), des Sumpf produkt es (Strom 4) und
dem Säureprodukt (Strom 5), sowie Proζentangaben für die
Umwandlung von Amidstickstoff in die Säure. Wie aus
den Ergebnissen zu entnehmen ist, bringt das erfindungsgemäße Verfahren eine deutliche Verbesserung der Produktreinheit
gegenüber dem Kontrollversuch.
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Tabelle II Bilanz der Materialströme nach Fig. 3 - Materialströme in Pfund/Std.
cd co co
TPN ATA DAT TPH TPA NH5 H2O
Insgesamt
TPN ATA DAT TPH TPA NH5
H2O
Insgesamt
Strom 1 | Strom 2 | Strom 3 | Strom 4 | Strom 5 | Strom 6 | Oa |
48982,2 | _ | _ | ||||
- | 24161,2 | - | 171,3 | - | 171,3 | |
- | 52018,5 | - | 7950,0 | - | 7950,0 | |
- | - | - | 465,9 | 465,9 | - | |
- | - | - | 63055,1 | 63055,1 | - | |
- | - | 12962,9 | - | - | - | |
- | 428301,5 | 13725,4 | 1691764,2 | 42347,3 | 1649416,9 | |
48982,2 | 504481,2 | 26688,3 | 1763406,4 | 105868,3 | 1657538,1 | |
Strom 7 | Strom 8 | Strom 9 | Strom 10 | Strom 1 | ||
128,4 | 128,4 | 42,8 | — | : | ||
5962,5 | 5962,5 | 187,5 | - | — |
1237062,7 1279522,6 412354,2 41130,7 42459,9 1243153,6 1285613,5 412584,5 41130,7 42459,9
K) cn K)
cn K)
Tabelle III
Amidstickstoff-Anteile (ppm)
Beschickung | der Kolonne | 23500 | 28,500 |
(Strom 2) | 2,000 | 750 | |
Sumpfprodukt | (Strom 4) | 1,651 | 622 |
Produktsäure | (Strom 5) | ||
Umwandlung von Amidstickstoff in TPA
94,
97,
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Claims (12)
- Patentansprüche :Ein im wesentlichen im Hydrolysegleichgewicht befindliches Gemisch eines aromatischen Nitrils wird in die reaktive Destillationszone einer Kolonne eingebracht, die bei einer Temperatur zwischen 200 und 325 C unter autogenem Druck betrieben wird, so daß zugleich das Gemisch weiter hydrolysiert und Ammoniak abdestilliert wird;Wasserdampf und Ammoniak werden über den Kopf der Kolonne abgezogen;das verbleibende, im Hydrolysegleichgewicht befindliche Gemisch wird in einem Aufwärmgefäß weiter hydrolysiert und destilliert; der aus dem Aufwärmgefäß abgehende Dampf wird in die Destillierkolonne zurückgeführt;609883/1343aus dem Aufwärmgefäß wird eine wässrige Lösungdes Säureproduktes abgelassen; die abgetrennte Lösung wird abgekühlt; das Säureprodukt wird abgetrennt; und das nach- dem Abtrennen des Säureprodukteszurückbleibende wässrige Piltrat wird in einenunteren Bereich der Kolonne eingeführt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß als aromatisches Nitril Benzonitril eingesetzt wird,
- 3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß als aromatisches Nitril ein Phthalonitril eingesetzt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Phthalonitril Terephthalonitril.eingesetzt wird,
- 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. daß als Phthaloni-tril Isophthalonitril eingesetzt wird.
- 6· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nitril ein Naphthalonitril eingesetzt wird.
- 7, Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet. daß als Naphthalonitril 2,6-Dicyano-naphthalin eingesetzt wird.609883/ 1 343
- 8. Verfahren zur Herstellung einer hochreinen aromatischen Carbonsäure aus dem Hydrolyseprodukt des entsprechenden Ni-— teils, das bei der Amin-Oxidation einer entsprechenden aromatischen Alkylverbindung erhalten wird, gekennzeichnet ■ durch die nachfolgenden Verfahrensstufen:Ein aromatisches Hltril der Benzol- oder NaphthaHnreihe wird in einem geschlossenen Reaktor bei einer Temperatur zwischen 200 und 3250C hydrolysiert, bis' im wesentlichen vollständiges Hydrolyseglei&gewicht erreicht ist;dieses im wesentlichen im Hydrolysegleichgewicht befindliche Gemisch des aromatischen Nitrils wird in eine reaktive Destillationszone einer Kolonne eingebracht, die bei einer Temperatur zwischen 200 und 3250C unter autogenem Druck betrieben wird, so daß das Gleichgewichtsgemisch zugleich weiter hydrolysiert und Ammoniak abdestilliert wird; Ammoniak wird durch Rektifizierung im oberen Bereich der Kolonne konzentriert;ein Gemisch aus konzentriertem Ammoniak und Wasserdampf wird über den Kopf der Kolonne abgezogen; das verbleibende im Hydrolysegleichgewicht befindliche Gemisch wird in ein Aufwärmgefäß gebracht, das bei einer Temperatur von 200 bis 325°C gehalten wird,609883/1— M- —und dort das Gemisch weiter hydrolysiert und destilliert;die aus dem Aufwärmgefäß· abgehenden Dämpfe werden in einen unteren Bereich der Destillierkolonne eingeführt;aus dem Aufwärmgefäß wird eine wässrige Lösung des Säureprodukts abgelassen; die abgetrennte Lösung wird abgekühlt; das Säureprodukt wird abgetrennt; und das nach dem Abtrennen des Säureproduktes zurückbleibende wässrige Filtrat wird in einem unteren Bereich in die Kolonne zurückgeführt.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch ge-kennzeichnet, daß als Nitril durch Amin-Oxidation von p-.Xylol erhaltenes Terephthaloni.tril eingesetzt wird.
- 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Nitril durch Amin-Oxidation von m-Xylol erhaltenes Isophthalonitril eingesetzt wird.
- 11. Verfahren na ch Anspruch 8, dadurch gekennzeichnett daß als Nitril durch Amin-Oxidation von 2,6-Dimethylnaphthalin erhaltenes 2,6-Dicyano-Naphthalin eingesetzt wird.609883/1343
- 12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das nach dem Abtrennen des Säureprodukts zurückbleibende wässrige I'll trat in das Aufwärmgefäß zurückgeführt wird.609883/1343
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