JP2022516354A - A method for producing a dicarboxylic acid using a cerium cocatalyst - Google Patents

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Abstract

ジメチル芳香族化合物を酸化させるための方法は、ジメチル芳香族化合物および酸化剤を、触媒および共触媒の存在下で溶媒中にて反応させ、芳香族ジカルボン酸を含む反応生成物を生成させる工程を含む。触媒はコバルト、マンガン、および臭素を含む。コバルト対マンガンの重量比は、1:1以上である。共触媒は、セリウムまたは鉄の少なくとも1つを含む。共触媒は、ジメチル芳香族化合物および溶媒の総重量に基づき、10ppmから200ppmの範囲の量で存在する。芳香族ジカルボン酸は、反応生成物中に、反応生成物中の固体の総重量に基づき、70wt%以上、または90wt%以上の量で存在する。The method for oxidizing a dimethyl aromatic compound is a step of reacting the dimethyl aromatic compound and the oxidizing agent in a solvent in the presence of a catalyst and a co-catalyst to produce a reaction product containing an aromatic dicarboxylic acid. include. Catalysts include cobalt, manganese, and bromine. The weight ratio of cobalt to manganese is 1: 1 or more. The cocatalyst comprises at least one of cerium or iron. The cocatalyst is present in an amount in the range of 10 ppm to 200 ppm based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent. The aromatic dicarboxylic acid is present in the reaction product in an amount of 70 wt% or more, or 90 wt% or more, based on the total weight of the solid in the reaction product.

Description

本発明は、セリウム共触媒を使用してジカルボン酸を生成するための方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a dicarboxylic acid using a cerium cocatalyst.

(関連出願の相互参照)
本国際出願は、2019年1月8日に出願された米国仮特許出願第62/789,583号(参照により本明細書に組み込まれる)に対し優先権を主張する。
(Mutual reference of related applications)
This international application claims priority to US Provisional Patent Application No. 62 / 789,583 (incorporated herein by reference) filed January 8, 2019.

芳香族ジカルボン酸(例えば、テレフタル酸)は触媒の存在下でのジメチル芳香族化合物(例えば、パラ-キシレン)の酸化により生成させることができる。反応は通常、溶媒、例えば、酢酸の存在下で実施される。ジメチル芳香族の対応するジカルボン酸への酸化は、多くの中間の工程を介して進行する。非効率的な触媒および/または酸化プロセスは、生成物中の不純物としての中間体の形成につながる。その上、高圧かつ高温で実施される酸化プロセスは、最終生成物(すなわち、芳香族ジカルボン酸)の過酸化、およびまた、溶媒、例えば、酢酸の燃焼によりCOx形成につながる。副産物形成および/または過酸化の結果、ジメチル芳香族化合物および溶媒の消費は不必要に増加する。 Aromatic dicarboxylic acids (eg, terephthalic acid) can be produced by oxidation of dimethyl aromatic compounds (eg, para-xylene) in the presence of a catalyst. The reaction is usually carried out in the presence of a solvent such as acetic acid. Oxidation of dimethyl aromatics to the corresponding dicarboxylic acids proceeds through a number of intermediate steps. Inefficient catalytic and / or oxidation processes lead to the formation of intermediates as impurities in the product. Moreover, the oxidation process carried out at high pressure and high temperature leads to the formation of COx by the peroxidation of the final product (ie, aromatic dicarboxylic acid) and also by the combustion of the solvent, eg acetic acid. As a result of by-product formation and / or peroxidation, the consumption of dimethyl aromatic compounds and solvents increases unnecessarily.

米国特許番号5,453,538号は、コバルト-マンガン触媒と共にセリウムを使用することにより促進される、低い臭素対金属比を使用する、芳香族ジカルボン酸の製造のためのプロセスを開示する。 US Pat. No. 5,453,538 discloses a process for the production of aromatic dicarboxylic acids using a low bromine to metal ratio, facilitated by the use of cerium with a cobalt-manganese catalyst.

米国特許第5,453,538号明細書U.S. Pat. No. 5,453,538

セリウム共触媒を使用してジカルボン酸を生成するための方法を提供する。 A method for producing a dicarboxylic acid using a cerium cocatalyst is provided.

本発明は、ジメチル芳香族化合物を酸化させるための方法であって、
前記ジメチル芳香族化合物および酸化剤を、触媒および共触媒の存在下で溶媒中にて反応させ、芳香族ジカルボン酸を含む反応生成物を生成させる工程
を含み、
前記触媒は、コバルト、マンガン、および臭素を含み、
コバルト対マンガンの重量比は、1:1以上、または2:1以上、好ましくは3:1以上であり、
前記共触媒は、セリウムまたは鉄の少なくとも1つを含み、好ましくはセリウムを含み、
前記共触媒は、前記ジメチル芳香族化合物および前記溶媒の総重量に基づき、10ppmから200ppm、または20ppmから190ppm、好ましくは30ppmから180ppmの範囲の量で存在し、
好ましくは、前記芳香族ジカルボン酸は、前記反応生成物中に、前記反応生成物中の固体の総重量に基づき、70wt%以上、または90wt%以上、好ましくは92wt%以上、より好ましくは94wt%以上の量で存在する、方法である。
The present invention is a method for oxidizing a dimethyl aromatic compound.
Including the step of reacting the dimethyl aromatic compound and the oxidizing agent in a solvent in the presence of a catalyst and a co-catalyst to produce a reaction product containing an aromatic dicarboxylic acid.
The catalyst contains cobalt, manganese, and bromine.
The weight ratio of cobalt to manganese is 1: 1 or greater, or 2: 1 or greater, preferably 3: 1 or greater.
The cocatalyst comprises at least one of cerium or iron, preferably cerium.
The cocatalyst is present in an amount ranging from 10 ppm to 200 ppm, or 20 ppm to 190 ppm, preferably 30 ppm to 180 ppm, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent.
Preferably, the aromatic dicarboxylic acid is 70 wt% or more, or 90 wt% or more, preferably 92 wt% or more, more preferably 94 wt% in the reaction product, based on the total weight of the solid in the reaction product. It is a method that exists in the above amount.

下記図は例示的な実施形態であり、そこでは、同様の要素には同様の番号が付される。 The figure below is an exemplary embodiment, in which similar elements are similarly numbered.

パラ-キシレンを酸化させてテレフタル酸を得るための方法の一実施形態のプロセスフロー図である。It is a process flow diagram of one Embodiment of the method for oxidizing para-xylene to obtain terephthalic acid. 比較例Aおよび実施例1における反応生成物の総モル数に基づく、副産物として形成された一酸化炭素および二酸化炭素(集合的に「COx」)のモルパーセント、および、比較例Aと比べた実施例1におけるCOxのモル数のパーセント低減のグラフ図である。The mole percent of carbon monoxide and carbon dioxide (collectively "COx") formed as by-products, based on the total number of moles of reaction products in Comparative Example A and Example 1, and the implementation compared to Comparative Example A. It is a graph of the percent reduction of the number of moles of COx in Example 1. FIG. 比較例Bおよび実施例2における反応生成物の総モル数に基づく、副産物として形成されたCOxのモルパーセント、および、比較例Bと比べた実施例2におけるCOxのモル数のパーセント低減のグラフ図である。Graph of the percentage of moles of COx formed as a by-product based on the total number of moles of reaction products in Comparative Example B and Example 2, and the percentage reduction of the number of moles of COx in Example 2 compared to Comparative Example B. Is. 比較例A-Bおよび実施例1-2における、反応生成物の総重量に基づく、副産物として形成されたC10+炭化水素の重量パーセント、および、比較例Aと比べた比較例Bおよび実施例1-2におけるC10+炭化水素の量のパーセント低減のグラフ図である。Weight percent of C10 + hydrocarbons formed as a by-product based on the total weight of reaction products in Comparative Examples AB and 1-2, and Comparative Examples B and 1 compared to Comparative Example A. It is a graph of the percent reduction of the amount of C 10 + hydrocarbon in -2.

上記および他の特徴は下記詳細な説明、実施例、および特許請求の範囲により例示される。 The above and other features are exemplified by the following detailed description, examples, and claims.

ジメチル芳香族化合物を酸化させ、選択的に芳香族ジカルボン酸を生成させるための改善された方法、特に、前記不利点を軽減する方法を提供することが望ましいであろう。したがって、本明細書では、ジメチル芳香族化合物を酸化させ、芳香族ジカルボン酸を得るための方法が開示される。望ましくは、方法は、ジメチル芳香族化合物をコバルトおよびマンガンを1:1以上の重量比で含む触媒、ならびに、セリウムを含む共触媒の存在下で酸化させることにより、ジメチル芳香族化合物および溶媒を消費して副産物を形成させる望ましくない副反応を低減させる。ジメチル芳香族化合物を酸化させるための以前の方法は副反応、例えば、一酸化炭素、二酸化炭素、またはC10+炭化水素(例えば、中間体または「重質物」)などの副産物を形成する溶媒の酸化またはジメチル芳香族化合物の過酸化に苦しんだ。これらの副反応は、ジメチル芳香族化合物および溶媒の消費の増加という結果になった。例えば、本開示の方法と比べて、およそ0.010モル%多いジメチル芳香族化合物およびおよそ0.016モル%多い溶媒が以前の方法により、消費される可能性がある。 It would be desirable to provide improved methods for oxidizing dimethyl aromatic compounds to selectively produce aromatic dicarboxylic acids, especially those that mitigate the disadvantages. Therefore, the present specification discloses a method for oxidizing an dimethyl aromatic compound to obtain an aromatic dicarboxylic acid. Desirably, the method consumes the dimethyl aromatic compound and solvent by oxidizing the dimethyl aromatic compound in the presence of a catalyst containing cobalt and manganese in a weight ratio of 1: 1 or greater, as well as a co-catalyst containing cerium. To reduce unwanted side reactions that form by-products. Previous methods for oxidizing dimethyl aromatic compounds are side reactions, such as carbon monoxide, carbon dioxide, or oxidation of solvents that form by-products such as C10 + hydrocarbons (eg, intermediates or "heavy substances"). Or suffered from peroxidation of dimethyl aromatic compounds. These side reactions resulted in increased consumption of dimethyl aromatic compounds and solvents. For example, approximately 0.010 mol% more dimethyl aromatic compounds and approximately 0.016 mol% more solvent may be consumed by previous methods as compared to the methods of the present disclosure.

本明細書では、「過酸化」という句は、テレフタル酸および酢酸のCOxへの酸化を示す。 As used herein, the phrase "peroxidation" refers to the oxidation of terephthalic acid and acetic acid to COx.

本開示の方法では、ジメチル芳香族化合物は、コバルトおよびマンガンを1:1以上、または2:1以上、好ましくは3:1以上の重量比で含む触媒、およびセリウムを含む共触媒の存在下で酸化される。驚いたことに、そのような触媒および共触媒は、そのような触媒および共触媒の存在を除く(例えば、1:1未満のコバルト対マンガンの重量比を含み、セリウム共触媒を含まない)ジメチル芳香族化合物を酸化させるための以前の方法と比べて、反応物および溶媒の損失を低減させ、芳香族ジカルボン酸に対する選択性を増加させ、反応生成物中の一酸化炭素、二酸化炭素、およびC10+炭化水素の少なくとも1つの量を低減させ、ならびに、芳香族ジカルボン酸の純度を増加させることが見出された。 In the methods of the present disclosure, the dimethyl aromatic compound is in the presence of a catalyst containing cobalt and manganese in a weight ratio of 1: 1 or greater, or 2: 1 or greater, preferably 3: 1 or greater, and a cocatalyst containing cerium. It is oxidized. Surprisingly, such catalysts and co-catalysts exclude the presence of such catalysts and co-catalysts (eg, containing less than 1: 1 weight ratio of cobalt to manganese, not cerium co-catalyst) dimethyl. Compared to previous methods for oxidizing aromatic compounds, it reduces the loss of reactants and catalysts, increases selectivity for aromatic dicarboxylic acids, and carbon monoxide, carbon dioxide, and C in the reaction products. It has been found to reduce the amount of at least one of the 10+ hydrocarbons as well as increase the purity of the aromatic dicarboxylic acid.

例えば、本開示の方法は、下記の少なくとも1つを達成することができる:(i)そのような触媒および共触媒の存在を除くジメチル芳香族化合物を酸化させるための方法から得られる反応生成物中に存在する一酸化炭素および二酸化炭素の総モル数と比べて、5モル%以上、または10モル%以上、好ましくは15モル%以上の、形成される二酸化炭素および一酸化炭素の総モル数の低減、(ii)そのような触媒および共触媒の存在を除くジメチル芳香族化合物を酸化させるための方法から得られる反応生成物中に存在するC10+炭化水素の総量と比べて、10重量パーセント(wt%)以上、または20wt%以上、好ましくは30wt%以上の、形成されるC10+炭化水素の量の低減、ならびに、(iii)そのような触媒および共触媒の存在を除くジメチル芳香族化合物を酸化させるための以前の方法から得られる反応生成物中に存在する芳香族ジカルボン酸のモル数と比べて、0.5モル%以上、または1.0モル%以上、好ましくは1.5モル%以上の、生成される芳香族ジカルボン酸のモル数の増加。 For example, the methods of the present disclosure can achieve at least one of the following: (i) reaction products obtained from methods for oxidizing dimethyl aromatic compounds excluding the presence of such catalysts and co-catalysts. Total number of moles of carbon dioxide and carbon monoxide formed, 5 mol% or more, or 10 mol% or more, preferably 15 mol% or more, compared to the total number of moles of carbon monoxide and carbon dioxide present in it. 10% by weight compared to the total amount of C10 + hydrocarbons present in the reaction product obtained from the method for oxidizing dimethyl aromatic compounds excluding the presence of such catalysts and co-catalysts. (Wt%) or higher, or 20 wt% or higher, preferably 30 wt% or higher, a reduction in the amount of C10 + hydrocarbons formed, and (iii) dimethyl aromatic compounds excluding the presence of such catalysts and co-catalysts. 0.5 mol% or more, or 1.0 mol% or more, preferably 1.5 mol, as compared to the number of moles of aromatic dicarboxylic acid present in the reaction product obtained from the previous method for oxidizing % Increase in the number of moles of aromatic dicarboxylic acid produced.

その上、驚いたことに、本開示で記載される触媒および共触媒を使用しない以前の方法と比べて、触媒の量を低減させることができたことが見出された。例えば、本方法により、触媒1ミリグラムにつき生成される芳香族ジカルボン酸のモル数を維持しながら、触媒中のマンガンおよび臭素の少なくとも1つの使用量を低下させることができる。存在するマンガンの量の低減は、そのような触媒および共触媒の存在を除くジメチル芳香族化合物を酸化させるための以前の方法において存在するマンガンのモル数と比べて、25wt%以上、または50wt%以上、または75wt%以上とすることができる。望ましくは、存在する臭素の量の低減は、酸化のために使用される装置の腐食を低減、軽減、または回避することができ、または、装置のために異なる構成材料の使用を可能にする。存在する臭素の量の低減は、そのような触媒および共触媒の存在を除くジメチル芳香族化合物を酸化させるための以前の方法において存在する臭素のモル数と比べて、25wt%以上、または50wt%以上、または75wt%以上とすることができる。 Moreover, surprisingly, it was found that the amount of catalyst could be reduced compared to the previous methods without the catalyst and co-catalyst described in this disclosure. For example, the method can reduce the amount of at least one of manganese and bromine used in the catalyst while maintaining the number of moles of aromatic dicarboxylic acid produced per milligram of catalyst. The reduction in the amount of manganese present is 25 wt% or more, or 50 wt%, compared to the number of moles of manganese present in previous methods for oxidizing dimethyl aromatic compounds excluding the presence of such catalysts and co-catalysts. It can be the above, or 75 wt% or more. Desirably, reducing the amount of bromine present can reduce, reduce, or avoid corrosion of the equipment used for oxidation, or allow the use of different constituent materials for the equipment. The reduction in the amount of bromine present is 25 wt% or more, or 50 wt%, compared to the number of moles of bromine present in previous methods for oxidizing dimethyl aromatic compounds excluding the presence of such catalysts and co-catalysts. It can be the above, or 75 wt% or more.

上述のように、ジメチル芳香族化合物を酸化させるための方法は、ジメチル芳香族化合物および酸化剤を、触媒および共触媒の存在下で溶媒中にて反応させ、芳香族ジカルボン酸を含む反応生成物を生成させる工程を含むことができる。 As mentioned above, the method for oxidizing a dimethyl aromatic compound is to react the dimethyl aromatic compound and the oxidizing agent in a solvent in the presence of a catalyst and a co-catalyst, and the reaction product containing an aromatic dicarboxylic acid. Can be included in the process of producing.

ジメチル芳香族化合物はキシレン(例えば、パラ-キシレン、メタ-キシレン、およびオルト-キシレンの少なくとも1つ)、および2,6-ジメチルナフタレンの少なくとも1つ、好ましくはパラ-キシレンを含むことができる。 The dimethyl aromatic compound can include xylene (eg, at least one of para-xylene, meta-xylene, and ortho-xylene) and at least one of 2,6-dimethylnaphthalene, preferably para-xylene.

ジメチル芳香族化合物の酸化を触媒するために、触媒が使用される。触媒はコバルト、マンガン、および臭素を含むことができる。触媒は非担持とすることができ、コバルト、マンガン、および臭素の供給源は合わせることができ、触媒混合物として触媒が形成される。触媒のために使用されるコバルトおよびマンガンの供給源は、それぞれ、コバルト(例えば、酢酸コバルト(II)四水和物)およびマンガン(例えば、酢酸マンガン(II)四水和物)の塩を含むことができる。臭素源は、臭化水素酸、臭化ナトリウム、臭化アンモニウム、テトラブロモエタン、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせとすることができる。他の触媒源としては、金属臭化物(例えば、MnBr、CoBr、など)および金属硝酸塩が挙げられる。望ましくは、臭素は、固体の少なくとも1つとすることができ、または、溶媒に溶解することができる。 A catalyst is used to catalyze the oxidation of dimethyl aromatic compounds. The catalyst can include cobalt, manganese, and bromine. The catalyst can be unsupported, the sources of cobalt, manganese, and bromine can be combined and the catalyst is formed as a catalyst mixture. The sources of cobalt and manganese used for the catalyst include salts of cobalt (eg, cobalt acetate (II) tetrahydrate) and manganese (eg, manganese acetate (II) tetrahydrate), respectively. be able to. The bromine source can be hydrobromic acid, sodium bromide, ammonium bromide, tetrabromoethane, or a combination comprising at least one of the above. Other catalyst sources include metal bromides (eg, MnBr 2 , CoBr 2 , etc.) and metal nitrates. Desirably, the bromine can be at least one of the solids or can be dissolved in a solvent.

望ましくは、触媒は1:1以上、または2:1以上、好ましくは3:1以上の重量比のコバルト対マンガンを含むことができる。コバルトおよびマンガンの総量は、ジメチル芳香族、酢酸および水を含む反応混合物の総重量に基づき、1,000重量百万分率(ppm)以下、または900ppm以下、好ましくは800ppm以下とすることができる。 Desirably, the catalyst can contain a weight ratio of cobalt to manganese of 1: 1 or greater, or 2: 1 or greater, preferably 3: 1 or greater. The total amount of cobalt and manganese can be 1,000 parts per million (ppm) or less, or 900 ppm or less, preferably 800 ppm or less, based on the total weight of the reaction mixture containing dimethyl aromatics, acetic acid and water. ..

臭素は、ジメチル芳香族、酢酸および水を含む反応混合物の総重量に基づき、800ppm以下、または400ppm以下、好ましくは200ppm以下の量で存在することができる。触媒は、0.3:1から3:1、または0.3:1から2:1、好ましくは0.3:1から1:1の範囲の臭素対(コバルトおよびマンガン)のモル比を含むことができる。 Bromine can be present in an amount of 800 ppm or less, or 400 ppm or less, preferably 200 ppm or less, based on the total weight of the reaction mixture containing dimethyl aromatics, acetic acid and water. The catalyst comprises a molar ratio of bromine pairs (cobalt and manganese) ranging from 0.3: 1 to 3: 1 or 0.3: 1 to 2: 1, preferably 0.3: 1 to 1: 1. be able to.

望ましくは、様々な実施形態では、反応中、反応混合物(例えば、ジメチル芳香族化合物、酸化剤、触媒、共触媒、および溶媒を含む)は、酢酸アンモニウム、メタ-キシレン、および臭化物アニオンまたはヨウ化物アニオンの少なくとも1つを含むイオン性液体を実質的に含まず、酢酸アンモニウム、メタ-キシレン、および臭化物アニオンを含むイオン性液体を実質的に含まない。本明細書では、「を実質的に含まない」という句は、ジメチル芳香族化合物、酸化剤、触媒、共触媒、および溶媒中に不純物の存在を認める。言い換えれば、反応中、酢酸アンモニウム、メタ-キシレン、および臭化物アニオンおよびヨウ化物アニオンの少なくとも1つを含むイオン性液体はいずれも微量不純物以外には存在しない。それらは意図的に添加される化合物ではない。 Desirably, in various embodiments, during the reaction, the reaction mixture, including, for example, dimethyl aromatic compounds, oxidants, catalysts, co-catalysts, and solvents, is ammonium acetate, meta-xylene, and bromide anions or iodides. It is substantially free of ionic liquids containing at least one of the anions and substantially free of ionic liquids containing ammonium acetate, meta-xylene, and bromide anions. As used herein, the phrase "substantially free" recognizes the presence of impurities in dimethyl aromatic compounds, oxidizing agents, catalysts, cocatalysts, and solvents. In other words, during the reaction, none of the ionic liquids containing ammonium acetate, meta-xylene, and at least one of the bromide anion and the iodide anion is present except for trace impurities. They are not intentionally added compounds.

触媒に加えて、方法は共触媒を使用する。望ましくは、共触媒はセリウムを含む。セリウムは、ジメチル芳香族化合物および溶媒の総重量に基づき、10ppmから200ppm、または20ppmから190ppm、好ましくは30ppmから180ppmの範囲の量で存在することができる。 In addition to the catalyst, the method uses a co-catalyst. Desirably, the cocatalyst comprises cerium. Cerium can be present in an amount ranging from 10 ppm to 200 ppm, or 20 ppm to 190 ppm, preferably 30 ppm to 180 ppm, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and solvent.

溶媒は下記の少なくとも1つを含むことができる:水、C-C脂肪族カルボン酸、芳香族酸、および超臨界CO、好ましくは酢酸。溶媒は水溶液とすることができる。望ましくは、溶媒対ジメチル芳香族化合物の重量比は15:1から1:1、または10:1から1:1、好ましくは5:1から1:1の範囲とすることができる。 The solvent can include at least one of the following: water, C1 - C7 aliphatic carboxylic acid, aromatic acid, and supercritical CO 2 , preferably acetic acid. The solvent can be an aqueous solution. Desirably, the weight ratio of the solvent to the dimethyl aromatic compound can be in the range of 15: 1 to 1: 1 or 10: 1 to 1: 1 and preferably 5: 1 to 1: 1.

ジメチル芳香族化合物を酸化させるために、方法は酸化剤を使用する。酸化剤としては、過酸化水素、二原子酸素、オゾン、アントラキノン、C2-32アルキルペルオキシド、C2-32アルキルヒドロペルオキシド、C2-32ケトンペルオキシド、C2-32ジアシルペルオキシド、C3-22ジペルオキシ、ケタール、C2-32ペルオキシエステル、C2-32ペルオキシジカーボネート、C2-32ペルオキシ酸、C6-32過安息香酸、C2-32過酸、ペルヨージナン、過ヨウ素酸、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせ、好ましくは二原子酸素(例えば、空気中)が挙げられる。 To oxidize dimethyl aromatic compounds, the method uses an oxidant. Examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, diatomic oxygen, ozone, anthraquinone, C 2-32 alkyl peroxide, C 2-32 alkyl hydroperoxide, C 2-32 ketone peroxide, C 2-32 diacyl peroxide, and C 3-22 . Diperoxy, Ketal, C 2-32 Peroxy Ester, C 2-32 Peroxy Dicarbonate, C 2-32 Peroxy Acid, C 6-32 Peroxy Acid, C 2-32 Peracid, Peryodinane, Periodic Acid, or the above. Combinations comprising at least one, preferably diatomic oxygen (eg, in the air), may be mentioned.

望ましくは、ジメチル芳香族化合物と酸化剤の反応は、170℃から200℃、または180℃から200℃、または190℃から200℃の範囲の温度で実施することができる。 Desirably, the reaction of the dimethyl aromatic compound with the oxidizing agent can be carried out at a temperature in the range of 170 ° C to 200 ° C, or 180 ° C to 200 ° C, or 190 ° C to 200 ° C.

ジメチル芳香族化合物と酸化剤の反応は1メガパスカル(mPa)から1.8mPa、または1mPaから1.7mPa、好ましくは1mPaから1.6mPaの範囲の圧力で実施することができる。 The reaction of the dimethyl aromatic compound with the oxidizing agent can be carried out at a pressure in the range of 1 megapascal (mPa) to 1.8 mPa, or 1 mPa to 1.7 mPa, preferably 1 mPa to 1.6 mPa.

反応器内でのジメチル芳香族化合物と酸化剤の反応の滞留時間は20分から200分、または40分から150分、好ましくは60分から100分の範囲とすることができる。 The residence time of the reaction between the dimethyl aromatic compound and the oxidizing agent in the reactor can be in the range of 20 minutes to 200 minutes, or 40 minutes to 150 minutes, preferably 60 minutes to 100 minutes.

ジメチル芳香族化合物の反応は、本開示で記載される条件下で動作することができる任意の反応器、例えば、バッチ反応器、連続、または半連続反応器において実施することができる。反応器はジメチル芳香族化合物、溶媒、触媒、および共触媒の少なくとも1つをある期間連続して供給するための入口、および、ある期間または特定の時点(複数可)に反応生成物を連続して除去するための出口を含むことができる。望ましくは、ジメチル芳香族化合物と酸化剤の反応は連続撹拌槽反応器において実施することができる。 The reaction of dimethyl aromatic compounds can be carried out in any reactor capable of operating under the conditions described in the present disclosure, eg, batch reactors, continuous or semi-continuous reactors. The reactor is an inlet for continuously supplying at least one of a dimethyl aromatic compound, a solvent, a catalyst, and a cocatalyst for a period of time, and a sequence of reaction products for a period of time or at a particular time point (s). Can include an outlet for removal. Desirably, the reaction of the dimethyl aromatic compound with the oxidant can be carried out in a continuous stirring tank reactor.

芳香族ジカルボン酸は反応生成物中に、例えば、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)により周囲温度で測定された、反応生成物中の固体の総重量に基づき、70wt%以上、または90wt%以上、好ましくは92wt%以上、より好ましくは94wt%以上の量で存在することができる。 Aromatic dicarboxylic acids are preferably 70 wt% or greater, or 90 wt% or greater, based on the total weight of the solid in the reaction product, eg, measured at ambient temperature by high performance liquid chromatography (HPLC). Can be present in an amount of 92 wt% or more, more preferably 94 wt% or more.

望ましくは、本方法により、C10+炭化水素が反応生成物中に、例えば、HPLCにより周囲温度で測定した、反応生成物中の固体の総重量に基づき、1.5wt%以下、または1.0wt%以下、好ましくは0.5wt%以下の量で存在するという結果が得られる。本開示で記載される触媒および共触媒はC10+炭化水素の形成の防止に寄与することができる。本明細書では「C10+炭化水素」は、10個以上の炭素原子を含む炭化水素を示す。いくつものC10+炭化水素、例えば、少なくとも5個の異なるC10+炭化水素、または少なくとも15個の異なるC10+炭化水素、または少なくとも20個の異なるC10+炭化水素が反応生成物中に存在し得る。 Desirably, by this method, C 10+ hydrocarbons are less than or equal to 1.5 wt% or 1.0 wt in the reaction product, based on the total weight of the solid in the reaction product as measured at ambient temperature, eg, by HPLC. The result is that it is present in an amount of% or less, preferably 0.5 wt% or less. The catalysts and co-catalysts described in the present disclosure can contribute to the prevention of the formation of C 10+ hydrocarbons. As used herein, "C 10 + hydrocarbon" refers to a hydrocarbon containing 10 or more carbon atoms. A number of C 10 + hydrocarbons, such as at least 5 different C 10 + hydrocarbons, or at least 15 different C 10 + hydrocarbons, or at least 20 different C 10 + hydrocarbons can be present in the reaction product.

方法は、溶媒、触媒、および共触媒を反応生成物から分離する工程、および溶媒、触媒、および共触媒を、ジメチル芳香族化合物を反応させる工程にリサイクルさせる工程をさらに含むことができる。例えば、分離工程は、芳香族ジカルボン酸を結晶化し、芳香族ジカルボン酸結晶を得る工程を含むことができる。次いで、芳香族ジカルボン酸結晶を溶媒、触媒、および共触媒から分離することができる。例えば、触媒および共触媒は、溶媒中に溶解している可能性があり、分離は濾過または任意の他の固液分離法を介することができる。芳香族ジカルボン酸を結晶化する工程は少なくとも1段階、または少なくとも2段階、好ましくは少なくとも3段階とすることができる。 The method can further include separating the solvent, catalyst, and cocatalyst from the reaction product, and recycling the solvent, catalyst, and cocatalyst into a step of reacting the dimethyl aromatic compound. For example, the separation step can include the step of crystallizing the aromatic dicarboxylic acid to obtain an aromatic dicarboxylic acid crystal. The aromatic dicarboxylic acid crystals can then be separated from the solvent, catalyst, and co-catalyst. For example, the catalyst and co-catalyst may be dissolved in the solvent and the separation can be via filtration or any other solid-liquid separation method. The step of crystallizing the aromatic dicarboxylic acid can be at least one step, or at least two steps, preferably at least three steps.

方法は、反応生成物と水素を水素化触媒の存在下で反応させる工程をさらに含むことができる。例えば、方法は、芳香族ジカルボン酸結晶と水素を水素化触媒の存在下で反応させ、芳香族ジカルボン酸結晶を精製する工程を含むことができる。水素化触媒は、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、白金、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせを含むことができる。水素化触媒は、二酸化ケイ素、珪藻土、二酸化チタン、炭素、酸化トリウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素(silicic carbide)、酸化アルミニウム、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせなどの担体上に担持させることができる。望ましくは、水素化触媒は炭素担体担持パラジウムとすることができる。よって、芳香族ジカルボン酸結晶の純度および芳香族ジカルボン酸の収率は改善することができる。 The method can further include the step of reacting the reaction product with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst. For example, the method can include the step of reacting an aromatic dicarboxylic acid crystal with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst to purify the aromatic dicarboxylic acid crystal. The hydrogenation catalyst can include palladium, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, platinum, or a combination comprising at least one of the above. The hydrogenation catalyst can be supported on a carrier such as silicon dioxide, diatomaceous earth, titanium dioxide, carbon, thorium oxide, zirconium oxide, silicon carbide, aluminum oxide, or a combination comprising at least one of the above. .. Desirably, the hydrogenation catalyst can be carbon carrier-supported palladium. Therefore, the purity of the aromatic dicarboxylic acid crystal and the yield of the aromatic dicarboxylic acid can be improved.

上記方法によるジメチル芳香族化合物の酸化のための反応混合物は、ジメチル芳香族化合物、酸化剤、触媒、共触媒、水、および溶媒を含むことができる。 The reaction mixture for oxidation of the dimethyl aromatic compound by the above method can contain a dimethyl aromatic compound, an oxidizing agent, a catalyst, a co-catalyst, water, and a solvent.

反応生成物は上記方法により、または、上記反応混合物を使用して生成させることができる。 The reaction product can be produced by the above method or by using the above reaction mixture.

本明細書で開示される構成要素、プロセス、および装置のより完全な理解は、添付の図面を参照することにより得ることができる。これらの図(figure)(本明細書では「図(FIG.)」とも呼ばれる)は、本開示を説明することの利便性および容易さに基づく単なる概略図であり、よって、装置またはその構成要素の相対的なサイズおよび寸法を示すこと、および/または、例示的な実施形態の範囲を規定もしくは制限することは意図されない。明確にするために、特定の用語が下記記載において使用されるが、これらの用語は、図面における例解のために選択された実施形態の特定の構造のみを示すことが意図され、本開示の範囲を規定もしくは制限することは意図されない。図面および下記記載では、同様の数字表示は、同様の機能の構成要素を示すことが理解されるべきである。 A more complete understanding of the components, processes, and devices disclosed herein can be obtained by reference to the accompanying drawings. These figures (also referred to herein as "FIG.") Are merely schematic views based on the convenience and ease of explaining the present disclosure, and thus the device or its components. It is not intended to indicate the relative size and dimensions of and / or to define or limit the scope of the exemplary embodiments. For clarity, specific terms are used in the description below, but these terms are intended to indicate only the specific structure of the embodiment selected for illustration in the drawings and are intended to indicate the present disclosure. It is not intended to define or limit the scope. In the drawings and the description below, it should be understood that similar numerical representations indicate components of similar function.

図1に示されるように、テレフタル酸生産設備は、反応器10を含むことができる。パラ-キシレン、溶媒、触媒、および共触媒を含む反応混合物6は、反応器10に送り込むことができる。酸化剤8もまた、反応器10に送り込むことができる。パラ-キシレンと酸化剤8が反応すると、テレフタル酸を含む反応生成物12は反応器10から除去することができる。反応生成物12は、第1の晶析装置20に送り込むことができ、第1の結晶化ストリーム22が生成される。第1の結晶化ストリーム22は、第2の晶析装置30に送り込むことができ、第2の結晶化ストリーム32が生成される。第2の結晶化ストリーム(crystallizer stream)32は、第3の晶析装置40に送り込むことができ、結晶化テレフタル酸を含む第3の結晶化ストリーム42が生成される。溶媒、触媒、および共触媒ストリーム44は、第3の結晶化ストリーム42から、分離し、反応混合物6にリサイクルさせることができる。 As shown in FIG. 1, the terephthalic acid production facility can include a reactor 10. The reaction mixture 6 containing para-xylene, a solvent, a catalyst, and a co-catalyst can be delivered to the reactor 10. The oxidant 8 can also be delivered to the reactor 10. Upon reaction of para-xylene with the oxidant 8, the reaction product 12 containing terephthalic acid can be removed from the reactor 10. The reaction product 12 can be fed into the first crystallization apparatus 20 to generate the first crystallization stream 22. The first crystallization stream 22 can be sent to the second crystallization apparatus 30, and the second crystallization stream 32 is generated. The second crystallization stream (crystallyzer stream) 32 can be sent to the third crystallization apparatus 40 to generate a third crystallization stream 42 containing crystallization terephthalic acid. The solvent, catalyst, and cocatalyst stream 44 can be separated from the third crystallization stream 42 and recycled into the reaction mixture 6.

この開示は非限定的である下記実施例によりさらに説明される。 This disclosure is further illustrated by the following examples, which are non-limiting.

表1に列挙される下記成分を実施例で使用した。明確に別記されない限り、各成分の量は下記実施例において、組成物の総重量に基づき、重量パーセントで示される。 The following components listed in Table 1 were used in the examples. Unless explicitly stated otherwise, the amount of each component is expressed in weight percent based on the total weight of the composition in the examples below.

Figure 2022516354000002
Figure 2022516354000002

<実施例1-2および比較例A-B>
実施例1-2および比較例A-Bでは、パラ-キシレンを酢酸中、異なる組成の触媒および共触媒の存在下で酸化させた。酸化反応を半連続流撹拌槽反応器において空気の存在下で実施させた。実施例1-2では、セリウムを、パラ-キシレン、水および酢酸の総重量に基づき、50ppmの量で使用した。比較例A-Bでは、セリウム共触媒を使用しなかった。実施例2および比較例Bでは、実施例1および比較例Aよりも少量の触媒を含めた。実施例および比較例における、使用した触媒、共触媒、および溶媒の量、溶媒対パラ-キシレンの重量比、および反応条件を表2にまとめて示す。
<Example 1-2 and Comparative Example AB>
In Examples 1-2 and Comparative Examples AB, para-xylene was oxidized in acetic acid in the presence of catalysts and co-catalysts of different compositions. The oxidation reaction was carried out in the presence of air in a semi-continuous flow stirring tank reactor. In Example 1-2, cerium was used in an amount of 50 ppm based on the total weight of para-xylene, water and acetic acid. In Comparative Examples AB, no cerium co-catalyst was used. In Example 2 and Comparative Example B, a smaller amount of catalyst was included than in Example 1 and Comparative Example A. Table 2 summarizes the amounts of the catalyst, co-catalyst, and solvent used, the weight ratio of solvent to para-xylene, and the reaction conditions in Examples and Comparative Examples.

Figure 2022516354000003
Figure 2022516354000003

図2Aに示されるように、約10モル%の生成された一酸化炭素および二酸化炭素(COx)の総量の低減が比較例Aと比べた実施例1において見られた。図2Bに示されるように、約8モル%の生成された一酸化炭素および二酸化炭素(COx)の総量の低減が比較例Bと比べた実施例2において見られた。このように、触媒およびセリウムは、溶媒および生成物テレフタル酸の一酸化炭素および二酸化炭素への酸化を低減させた。また、酸化反応中の触媒およびセリウムの存在は、テレフタル酸選択性に著しくは影響せず、テレフタル酸選択性は高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定することができ、固体生成物のみ(すなわち、ガス状生成物ではない)に基づいて計算することができる。例えば、本開示の方法は、およそ96.5wt%のテレフタル酸の純度を達成することができる。 As shown in FIG. 2A, a reduction in the total amount of carbon monoxide and carbon dioxide (COx) produced in about 10 mol% was seen in Example 1 compared to Comparative Example A. As shown in FIG. 2B, a reduction in the total amount of carbon monoxide and carbon dioxide (COx) produced in about 8 mol% was seen in Example 2 compared to Comparative Example B. Thus, the catalyst and cerium reduced the oxidation of the solvent and product terephthalic acid to carbon monoxide and carbon dioxide. Also, the presence of catalyst and cerium in the oxidation reaction does not significantly affect terephthalic acid selectivity, terephthalic acid selectivity can be measured by high performance liquid chromatography (HPLC) and only solid products (ie, ie). It can be calculated based on (not a gaseous product). For example, the methods of the present disclosure can achieve a purity of approximately 96.5 wt% terephthalic acid.

図3に見られるように、触媒の量の低減および共触媒の使用は、C10+炭化水素の形成を低減させた。C10+炭化水素の生成のこの減少は、パラ-キシレン消費率を低減させる。 As can be seen in FIG. 3, the reduction in the amount of catalyst and the use of co-catalyst reduced the formation of C 10+ hydrocarbons. This reduction in C 10+ hydrocarbon production reduces para-xylene consumption.

実施例3-27では、パラ-キシレンを酢酸中、異なる組成の触媒および共触媒の存在下で酸化させた。酸化反応を半連続流撹拌槽反応器において空気の存在下で実施させた。触媒中の金属の量は、パラ-キシレン、水および酢酸の総重量に基づいた。実施例3-10についての反応は170℃の温度で実施し、実施例11-26については、190℃で実施した。実施例は全て1.3mPaの圧力で実施した。 In Example 3-27, para-xylene was oxidized in acetic acid in the presence of catalysts and co-catalysts of different compositions. The oxidation reaction was carried out in the presence of air in a semi-continuous flow stirring tank reactor. The amount of metal in the catalyst was based on the total weight of para-xylene, water and acetic acid. The reaction for Examples 3-10 was carried out at a temperature of 170 ° C. and for Examples 11-26 it was carried out at 190 ° C. All examples were carried out at a pressure of 1.3 mPa.

試験したCoおよびMnの組成は、2つのレベル、400:400のCo:Mnおよび300:100のCo:Mnとしたが、Brは166から730ppmまで変化させた。結果から、共触媒なし(ゼロ)での反応の性能と比較した、共触媒の性能が示される。 The composition of Co and Mn tested was two levels, 400: 400 Co: Mn and 300: 100 Co: Mn, with Br varying from 166 to 730 ppm. The results show the performance of the cocatalyst compared to the performance of the reaction without the cocatalyst (zero).

初期実験をp-キシレン酸化プロセスについて、温度170℃で、50ppmの各Zr、Pd、Mo、Ce、またはAgを共触媒として使用して、実施した。結果から、共触媒としてのCeの使用で、COx形成量の減少が示された。全ての金属の中で、Zrはより少ない量の4-CBAを提供したが、それはより高い量のCoxを提供した。4-CBAは望まれない不純物であり、170℃で実施された反応では約4wt%となる。より低い量の4-CBAが190℃で実施された反応で生成されたことが見出された。そのため、4-CBA生成の低減ではより高い反応温度が有益である。 Initial experiments were performed on the p-xylene oxidation process at a temperature of 170 ° C. using 50 ppm of each Zr, Pd, Mo, Ce, or Ag as a cocatalyst. The results showed that the use of Ce as a co-catalyst reduced the amount of COx formed. Of all the metals, Zr provided a smaller amount of 4-CBA, but it provided a higher amount of Cox. 4-CBA is an unwanted impurity, which is about 4 wt% in the reaction carried out at 170 ° C. It was found that lower amounts of 4-CBA were produced in the reaction carried out at 190 ° C. Therefore, higher reaction temperatures are beneficial in reducing 4-CBA production.

表3で報告されるように、50ppmのFe、Ag、CeおよびCuを共金属としてCo-Mn-Brと共に190℃で試験した。研究した異なる金属の中で、銅を共触媒として使用して実施した実験は不完全な酸化を示し、すなわち、生成物分布分析により、所望の最終生成物、テレフタル酸(TPA)よりも多くの、p-トルイル酸および4-CBAなどの中間生成物が証明される。 As reported in Table 3, 50 ppm Fe, Ag, Ce and Cu were tested at 190 ° C. with Co-Mn-Br as co-metals. Among the different metals studied, experiments performed using copper as a co-catalyst showed incomplete oxidation, i.e., by product distribution analysis, more than the desired final product, terephthalic acid (TPA). , P-toluic acid and intermediate products such as 4-CBA are demonstrated.

特に190℃反応温度では、より少ないCOx形成の観点から、FeおよびCeは、p-キシレン酸化についての共触媒として有望な候補であることが見出されている。これらの材料を共触媒として使用した場合:
・FeはCOxおよび重質物形成の減少を示したが、4-CBA形成はより高くなる。
・Ceは、COxおよび4-CBA形成の低減を示したが、重質物形成はより高くなる。
Fe and Ce have been found to be promising candidates as co-catalysts for p-xylene oxidation, especially at 190 ° C. reaction temperature, in view of less COx formation. When these materials are used as co-catalysts:
Fe showed reduced COx and heaviness formation, but higher 4-CBA formation.
Ce showed reduced COx and 4-CBA formation, but higher heavy weight formation.

低減させた量のCo、Mn、およびBrでの共触媒の役割を、Fe、Ce、Zr、およびRuを使用して評価した。それぞれ、300-100-332のCo-Mn-Brの低減させた量での、p-キシレン酸化生成物分布について、Fe+CeおよびFe+Zrの組み合わせもまた研究した。結果は全て、FeおよびCeの存在は、COxおよび重質物形成を低減させることができたことを示した。4-CBA形成は、Zrを共触媒として使用すると、低減されるが、COxおよび重質物形成はより高くなった。 The role of cocatalyst in reduced amounts of Co, Mn, and Br was evaluated using Fe, Ce, Zr, and Ru. The combination of Fe + Ce and Fe + Zr was also studied for the distribution of p-xylene oxidation products at reduced amounts of Co-Mn-Br of 300-100-332, respectively. All the results showed that the presence of Fe and Ce was able to reduce COx and heavy matter formation. 4-CBA formation was reduced when Zr was used as a co-catalyst, but COx and heaviness formation was higher.

Figure 2022516354000004
Figure 2022516354000004

よって、Co-Mn-Br触媒における少量の共触媒の存在は広範囲の性能を示した。パラキシレン酸化について、Co-Mn-Br触媒系に共触媒を組み入れることによる消費率改善および不純物低減が明確に示される。この研究はまた、反応温度がTPA品質および重質物形成に対してより多くの影響を有することを証明する。共触媒としてのCuは、パラキシレン酸化プロセスにおいて阻害役割を示した。試験した様々な共触媒の中で、FeおよびCeは、生成物品質を増加させることにより有望な性能を示した。 Therefore, the presence of a small amount of co-catalyst in the Co-Mn-Br catalyst showed a wide range of performance. For para-xylene oxidation, the improvement of consumption rate and the reduction of impurities by incorporating a co-catalyst into the Co-Mn-Br catalytic system are clearly shown. This study also demonstrates that reaction temperature has more effect on TPA quality and heavy weight formation. Cu as a co-catalyst showed an inhibitory role in the para-xylene oxidation process. Among the various cocatalysts tested, Fe and Ce showed promising performance by increasing product quality.

実施例において示されるように、コバルトおよびマンガンを1:1以上、または2:1以上、好ましくは3:1以上の重量比で含む触媒ならびにセリウムを含む共触媒を使用する本方法は、そのような触媒および共触媒の存在を除くジメチル芳香族化合物を酸化させるための以前の方法と比べて、使用する反応物および溶媒の量を低減させ、芳香族ジカルボン酸に対する選択性を増加させ、反応生成物中の一酸化炭素、二酸化炭素、およびC10+炭化水素の少なくとも1つの量を低減させ、芳香族ジカルボン酸の純度を増加させることができる。その上、触媒の量、好ましくは臭素の量は、そのような以前の方法と比べて低減させることができる。 As shown in the examples, this method using a catalyst containing a weight ratio of 1: 1 or more, or 2: 1 or more, preferably 3: 1 or more of cobalt and manganese, and a co-catalyst containing cerium is such. Reduces the amount of reactants and solvents used, increases selectivity for aromatic dicarboxylic acids, and produces reactions compared to previous methods for oxidizing dimethyl aromatic compounds, excluding the presence of different catalysts and cocatalysts. It is possible to reduce the amount of at least one of carbon monoxide, carbon dioxide, and C 10+ hydrocarbons in the substance and increase the purity of the aromatic dicarboxylic acid. Moreover, the amount of catalyst, preferably the amount of bromine, can be reduced as compared to such previous methods.

この開示はさらに、下記態様を包含する。 This disclosure further includes the following aspects:

態様1.ジメチル芳香族化合物および酸化剤を、触媒および共触媒の存在下で溶媒中にて反応させ、芳香族ジカルボン酸を含む反応生成物を生成させる工程を含む、ジメチル芳香族化合物を酸化させるための方法であって、触媒はコバルト、マンガン、および臭素を含み、コバルト対マンガンの重量比は1:1以上、または2:1以上、好ましくは3:1以上であり、共触媒はセリウムまたは鉄の少なくとも1つを含み、好ましくはセリウムを含み、共触媒は、ジメチル芳香族化合物および溶媒の総重量に基づき、10ppmから200ppm、または20ppmから190ppm、好ましくは30ppmから180ppmの範囲の量で存在し、芳香族ジカルボン酸は、反応生成物中に、反応生成物中の固体の総重量に基づき、70wt%以上、または90wt%以上、好ましくは92wt%以上、より好ましくは94wt%以上の量で存在する、方法。 Aspect 1. A method for oxidizing a dimethyl aromatic compound, comprising the steps of reacting a dimethyl aromatic compound and an oxidizing agent in a solvent in the presence of a catalyst and a co-catalyst to produce a reaction product containing an aromatic dicarboxylic acid. The catalyst contains cobalt, manganese, and bromine, and the weight ratio of cobalt to manganese is 1: 1 or more, or 2: 1 or more, preferably 3: 1 or more, and the cocatalyst is at least cerium or iron. The cocatalyst is present in an amount ranging from 10 ppm to 200 ppm, or 20 ppm to 190 ppm, preferably 30 ppm to 180 ppm, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent, including one, preferably cerium, and the aromatic. The group dicarboxylic acid is present in the reaction product in an amount of 70 wt% or more, or 90 wt% or more, preferably 92 wt% or more, more preferably 94 wt% or more, based on the total weight of the solid in the reaction product. Method.

態様2.ジメチル芳香族化合物は、パラ-キシレン、メタ-キシレン、オルト-キシレン、2,6-ジメチルナフタレン、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせ、好ましくはパラ-キシレンを含む、態様1の方法。 Aspect 2. The method of embodiment 1, wherein the dimethyl aromatic compound comprises para-xylene, meta-xylene, ortho-xylene, 2,6-dimethylnaphthalene, or a combination comprising at least one of the above, preferably para-xylene.

態様3.コバルトおよびマンガンの総量は、ジメチル芳香族化合物および溶媒の総重量に基づき、1,000ppm以下、または900ppm以下、好ましくは800ppm以下である、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 3. The method of any one or more of the above embodiments, wherein the total amount of cobalt and manganese is 1,000 ppm or less, or 900 ppm or less, preferably 800 ppm or less, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent.

態様4.臭素は、ジメチル芳香族化合物および溶媒の総重量に基づき、800ppm以下、または600ppm以下、好ましくは400ppm以下の量で存在する、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 4. The method of any one or more of the above embodiments, wherein the bromine is present in an amount of 800 ppm or less, or 600 ppm or less, preferably 400 ppm or less, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent.

態様5.臭素は臭化水素酸を含む、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 5. The method of any one or more of the above embodiments, wherein bromine comprises hydrobromic acid.

態様6.反応生成物中に存在する一酸化炭素および二酸化炭素の総モル数は、触媒および共触媒の存在を除くジメチル芳香族化合物を酸化させるための方法から得られた反応生成物中に存在する一酸化炭素および二酸化炭素の総モル数と比べて、5モル%以上、または10モル%以上、好ましくは15モル%以上だけ低減される、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 6. The total number of moles of carbon monoxide and carbon dioxide present in the reaction product is the amount of carbon monoxide present in the reaction product obtained from the method for oxidizing dimethyl aromatic compounds excluding the presence of catalysts and co-catalysts. The method of any one or more of the aforementioned embodiments, wherein the total number of moles of carbon and carbon dioxide is reduced by 5 mol% or more, or 10 mol% or more, preferably 15 mol% or more.

態様7.C10+炭化水素は反応生成物中に、反応生成物中の固体の総重量に基づき、1.5wt%以下、または1.0wt%以下、好ましくは0.5wt%以下の量で存在する、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 7. C 10+ hydrocarbons are present in the reaction product in an amount of 1.5 wt% or less, or 1.0 wt% or less, preferably 0.5 wt% or less, based on the total weight of the solids in the reaction product. One or more methods of any one of the embodiments.

態様8.酸化剤は空気を含む、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 8. The method of any one or more of the above embodiments, wherein the oxidant comprises air.

態様9.溶媒は、水およびC-C脂肪族カルボン酸の少なくとも1つ、好ましくは酢酸を含む、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 9. The method of any one or more of the above embodiments, wherein the solvent comprises water and at least one of the C1 - C7 aliphatic carboxylic acids, preferably acetic acid.

態様10.溶媒対ジメチル芳香族化合物の重量比は15:1から1:1、または10:1から1:1、好ましくは5:1から1:1の範囲にある、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 10. One or more of the above embodiments, wherein the weight ratio of the solvent to the dimethyl aromatic compound is in the range of 15: 1 to 1: 1 or 10: 1 to 1: 1 and preferably 5: 1 to 1: 1. Method.

態様11.臭素対コバルトおよびマンガンのモル比は0.3:1から3:1、または0.3:1から2:1、好ましくは0.3:1から1:1の範囲にある、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 11. Any of the above embodiments, the molar ratio of bromine to cobalt and manganese ranges from 0.3: 1 to 3: 1 or 0.3: 1 to 2: 1, preferably 0.3: 1 to 1: 1. Or one or more methods.

態様12.反応は170℃から200℃、または180℃から200℃、好ましくは190℃から200℃の範囲の温度で実施される、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 12. The method of any one or more of the aforementioned embodiments, wherein the reaction is carried out at a temperature in the range of 170 ° C to 200 ° C, or 180 ° C to 200 ° C, preferably 190 ° C to 200 ° C.

態様13.反応は、1メガパスカルから1.8メガパスカル、または1メガパスカルから1.7メガパスカル、好ましくは1メガパスカルから1.6メガパスカルの範囲の圧力で実施される、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 13. The reaction is carried out at a pressure in the range of 1 megapascal to 1.8 megapascal, or 1 megapascal to 1.7 megapascal, preferably 1 megapascal to 1.6 megapascal, any one of the above embodiments. More than one way.

態様14.反応は連続撹拌槽反応器内で実施され、滞留時間は20分から200分、または40分から150分、好ましくは60分から100分の範囲にある、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 14. The method of any one or more of the aforementioned embodiments, wherein the reaction is carried out in a continuous stirring tank reactor and the residence time is in the range of 20 to 200 minutes, or 40 to 150 minutes, preferably 60 to 100 minutes.

態様15.反応中、ジメチル芳香族化合物、酸化剤、触媒、共触媒、および溶媒を含む反応混合物は、酢酸アンモニウム、メタ-キシレン、および臭化物アニオンまたはヨウ化物アニオンの少なくとも1つを含むイオン性液体を実質的に含まず、好ましくは、反応混合物は、酢酸アンモニウム、メタ-キシレン、および臭化物アニオンを含むイオン性液体を実質的に含まず、より好ましくは、酢酸アンモニウム、メタ-キシレン、および臭化物アニオンを含むイオン性液体を含まない、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 15. During the reaction, the reaction mixture containing a dimethyl aromatic compound, an oxidizing agent, a catalyst, a cocatalyst, and a solvent substantially contains an ionic liquid containing at least one of ammonium acetate, meta-xylene, and a bromide anion or an iodide anion. The reaction mixture is substantially free of ionic liquids containing ammonium acetate, meta-xylene, and bromide anions, and more preferably ions containing ammonium acetate, meta-xylene, and bromide anions. One or more of the above embodiments, comprising no bromide.

態様16.反応生成物を結晶化させる工程をさらに含む、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 16. The method of any one or more of the above embodiments, further comprising the step of crystallizing the reaction product.

態様17.溶媒、触媒、および共触媒を反応生成物から分離する工程、および溶媒、触媒、および共触媒を反応工程にリサイクルさせる工程をさらに含む、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 17. One or more of the methods described above, further comprising a step of separating the solvent, the catalyst, and the cocatalyst from the reaction product, and a step of recycling the solvent, the catalyst, and the cocatalyst into the reaction step.

態様18.ジメチル芳香族化合物および水素を水素化触媒の存在下で反応させる工程をさらに含む、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 18. The method of any one or more of the above embodiments, further comprising the step of reacting the dimethyl aromatic compound and hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst.

態様19.反応混合物(ジメチル芳香族化合物、酸化剤、触媒、共触媒、および溶媒を含む)は、反応混合物の総重量に基づき、1,000ppm以下、好ましくは900ppm以下、より好ましくは800ppm以下の総量のコバルトおよびマンガンを含む、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 19. The reaction mixture (including dimethyl aromatic compounds, oxidants, catalysts, cocatalysts, and solvents) is a total amount of cobalt of 1,000 ppm or less, preferably 900 ppm or less, more preferably 800 ppm or less, based on the total weight of the reaction mixture. And one or more methods of any of the above embodiments comprising manganese.

態様20.触媒は0.3:1から3:1、好ましくは0.3:1から2:1、より好ましくは0.3:1から1:1の範囲のモル比の臭素対(コバルトおよびマンガン)を含む、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 20. The catalyst has a molar ratio of bromine pairs (cobalt and manganese) ranging from 0.3: 1 to 3: 1, preferably 0.3: 1 to 2: 1, more preferably 0.3: 1 to 1: 1. One or more of the methods according to any of the above embodiments, including.

態様21.触媒はCuを含まない、前記態様のいずれか1つ以上の方法。 Aspect 21. The method according to any one or more of the above embodiments, wherein the catalyst does not contain Cu.

態様22.前記態様のいずれか1つ以上の方法によるジメチル芳香族化合物の酸化のための反応混合物であって、ジメチル芳香族化合物、酸化剤、触媒、共触媒、および溶媒を含む、反応混合物。 Aspect 22. A reaction mixture for oxidation of a dimethyl aromatic compound by any one or more of the above embodiments, comprising a dimethyl aromatic compound, an oxidizing agent, a catalyst, a cocatalyst, and a solvent.

態様23.態様1-21のいずれか1つ以上の方法により、または態様22の反応混合物を使用して生成された反応生成物。 Aspect 23. A reaction product produced by any one or more of the methods of aspects 1-21 or using the reaction mixture of aspects 22.

態様24.ジメチル芳香族化合物の酸化のための触媒系であって、コバルト、マンガン、および臭素を含む触媒であって、コバルト対マンガンの重量比は1:1以上、または2:1以上、好ましくは3:1以上である触媒、ならびにセリウムまたは鉄の少なくとも1つを含む、好ましくはセリウムを含む共触媒を含む、触媒系。 Aspect 24. A catalyst system for the oxidation of dimethyl aromatic compounds, the catalyst containing cobalt, manganese, and bromine, with a cobalt to manganese weight ratio of 1: 1 or greater, or 2: 1 or greater, preferably 3: 1. A catalyst system comprising one or more catalysts, as well as a co-catalyst comprising at least one of cerium or iron, preferably containing cerium.

態様25.ジメチル芳香族化合物の酸化のための反応混合物であって、態様24の触媒系、ジメチル芳香族化合物、酸化剤、および溶媒を含み、共触媒は、ジメチル芳香族化合物および溶媒の総重量に基づき、10ppmから200ppm、または20ppmから190ppm、好ましくは30ppmから180ppmの範囲の量で存在し、コバルトおよびマンガンの総量は、ジメチル芳香族化合物および溶媒の総重量に基づき、1,000ppm以下、または900ppm以下、好ましくは800ppm以下であり、臭素は、ジメチル芳香族化合物および溶媒の総重量に基づき、800ppm以下、または600ppm以下、好ましくは400ppm以下の量で存在し、臭素対コバルトおよびマンガンのモル比は0.3:1から3:1、または0.3:1から2:1、好ましくは0.3:1から1:1の範囲にある、反応混合物。 Aspect 25. A reaction mixture for the oxidation of a dimethyl aromatic compound, comprising the catalytic system of embodiment 24, a dimethyl aromatic compound, an oxidant, and a solvent, the cocatalyst being based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent. It is present in an amount ranging from 10 ppm to 200 ppm, or 20 ppm to 190 ppm, preferably 30 ppm to 180 ppm, and the total amount of cobalt and manganese is 1,000 ppm or less, or 900 ppm or less, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and solvent. It is preferably 800 ppm or less, and bromine is present in an amount of 800 ppm or less, or 600 ppm or less, preferably 400 ppm or less, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent, and the molar ratio of bromine to cobalt and manganese is 0. A reaction mixture in the range of 3: 1 to 3: 1, or 0.3: 1 to 2: 1, preferably 0.3: 1 to 1: 1.

組成物、方法、および物品は、代替的に、本明細書で開示される任意の適切な構成要素または工程を含み、これから構成され、またはこれから本質的に構成され得る。組成物、方法、および物品は加えて、またはその代わりに、さもなければ組成物、方法、および物品の機能または目的の達成に必要ではない工程、構成要素、材料、材料成分、アジュバント、または種を欠く、または実質的に含まないように策定され得る。 The compositions, methods, and articles may optionally include, or may be essentially composed of, any suitable component or process disclosed herein. The composition, method, and article may or may not be added, or otherwise, a step, component, material, material component, adjuvant, or seed that is not necessary to achieve the function or purpose of the composition, method, and article. Can be formulated to lack or substantially not include.

単数形「1つの(a、an)」および「その(the)」は、文脈で明確に別記されない限り、複数の指示対象を含む。「または」は、文脈により明確に別記されない限り、「および/または」を意味する。「第1の」、「第2の」など、「一次」、「二次」などの用語は、本明細書では、いずれの順序、量、または重要性も示さず、むしろ、1つの要素を別の要素と識別するために使用される。 The singular forms "one (a, an)" and "the" include a plurality of referents unless explicitly stated in the context. "Or" means "and / or" unless explicitly stated in the context. Terms such as "primary" and "secondary", such as "first" and "second", do not indicate any order, quantity, or materiality herein, but rather one element. Used to distinguish it from another element.

同じ構成要素または特性に関する全ての範囲の終点は包含され、独立して組み合わせ可能である(例えば、「25wt%以下、または5wt%から20wt%の範囲」は終点、および「5wt%から25wt%」の範囲の中間値全てを包含する、など)。より広い範囲に加えてより狭い範囲またはより特定的な群の開示は、より広い範囲またはより大きな群を否認しない。 The endpoints of the entire range for the same component or characteristic are included and can be combined independently (eg, "25 wt% or less, or 5 wt% to 20 wt%" is the endpoint, and "5 wt% to 25 wt%". Includes all intermediate values in the range of, etc.). Disclosure of a narrower range or a more specific group in addition to a wider range does not deny a wider range or a larger group.

添え字「(複数可)」は、それが修飾する用語の単数形および複数形の両方を含むことを意図し、よって、少なくとも1つのその用語を含む(例えば、着色剤(複数可)は少なくとも1つの着色剤を含む)。「任意的な」または「任意で」は、その後に記載される事象または状況が起こり得る、または起こり得ないこと、および、その記載は、事象が起こる場合および事象が起こらない場合を含むことを意味する。別に規定されない限り、本明細書で使用される技術および科学用語は、この開示が属する分野の当業者により普通に理解されるものと同じ意味を有する。「組み合わせ」はブレンド、混合物、合金、反応生成物、などを含む。 The subscript "(s)" is intended to include both the singular and the plural of the term it modifies, thus including at least one of the terms (eg, a colorant (s) at least. Includes one colorant). "Arbitrary" or "voluntary" means that the event or situation described thereafter may or may not occur, and that the description includes the case where the event occurs and the case where the event does not occur. means. Unless otherwise specified, the technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. "Combination" includes blends, mixtures, alloys, reaction products, and the like.

説明目的で、典型的な実施形態について明記してきたが、前記記載は本明細書における範囲を制限すると考えるべきではない。したがって、様々な改変、適合、および代替は、本明細書における精神および範囲から逸脱せずに、当業者には思い付くことができる。 Although typical embodiments have been specified for illustration purposes, the above description should not be considered to limit the scope herein. Accordingly, various modifications, adaptations, and alternatives can be conceived by those of skill in the art without departing from the spirit and scope herein.

Claims (20)

ジメチル芳香族化合物を酸化させるための方法であって、
前記ジメチル芳香族化合物および酸化剤を、触媒および共触媒の存在下で溶媒中にて反応させ、芳香族ジカルボン酸を含む反応生成物を生成させる工程
を含み、
前記触媒は、コバルト、マンガン、および臭素を含み、
コバルト対マンガンの重量比は、1:1以上、または2:1以上、好ましくは3:1以上であり、
前記共触媒は、セリウムまたは鉄の少なくとも1つを含み、好ましくはセリウムを含み、
前記共触媒は、前記ジメチル芳香族化合物および前記溶媒の総重量に基づき、10ppmから200ppm、または20ppmから190ppm、好ましくは30ppmから180ppmの範囲の量で存在し、
好ましくは、前記芳香族ジカルボン酸は、前記反応生成物中に、前記反応生成物中の固体の総重量に基づき、70wt%以上、または90wt%以上、好ましくは92wt%以上、より好ましくは94wt%以上の量で存在する、方法。
A method for oxidizing dimethyl aromatic compounds,
Including the step of reacting the dimethyl aromatic compound and the oxidizing agent in a solvent in the presence of a catalyst and a co-catalyst to produce a reaction product containing an aromatic dicarboxylic acid.
The catalyst contains cobalt, manganese, and bromine.
The weight ratio of cobalt to manganese is 1: 1 or greater, or 2: 1 or greater, preferably 3: 1 or greater.
The cocatalyst comprises at least one of cerium or iron, preferably cerium.
The cocatalyst is present in an amount ranging from 10 ppm to 200 ppm, or 20 ppm to 190 ppm, preferably 30 ppm to 180 ppm, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent.
Preferably, the aromatic dicarboxylic acid is 70 wt% or more, or 90 wt% or more, preferably 92 wt% or more, more preferably 94 wt% in the reaction product, based on the total weight of the solid in the reaction product. A method that exists in more than the amount.
前記ジメチル芳香族化合物は、パラ-キシレン、メタ-キシレン、オルト-キシレン、2,6-ジメチルナフタレン、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせ、好ましくはパラ-キシレンを含む、請求項1に記載の方法。 The dimethyl aromatic compound according to claim 1, wherein the dimethyl aromatic compound contains para-xylene, meta-xylene, ortho-xylene, 2,6-dimethylnaphthalene, or a combination containing at least one of the above, preferably para-xylene. Method. コバルトおよびマンガンの総量は、前記ジメチル芳香族化合物および前記溶媒の総重量に基づき、1,000ppm以下、または900ppm以下、好ましくは800ppm以下であり、および/または、臭素は、前記ジメチル芳香族化合物および前記溶媒の総重量に基づき、800ppm以下、または600ppm以下、好ましくは400ppm以下の量で存在する、請求項1または2に記載の方法。 The total amount of cobalt and manganese is 1,000 ppm or less, or 900 ppm or less, preferably 800 ppm or less, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent, and / or bromine is the dimethyl aromatic compound and The method according to claim 1 or 2, which is present in an amount of 800 ppm or less, or 600 ppm or less, preferably 400 ppm or less, based on the total weight of the solvent. 前記共触媒はセリウムを含み、好ましくは、前記共触媒はセリウムである、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the co-catalyst contains cerium, preferably the co-catalyst is cerium. 前記臭素は臭化水素酸を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the bromine contains hydrobromic acid. 前記反応生成物中に存在する一酸化炭素および二酸化炭素の総モル数は、前記触媒および前記共触媒の存在を除くジメチル芳香族化合物を酸化させるための方法から得られた反応生成物中に存在する一酸化炭素および二酸化炭素の総モル数と比べて、5モル%以上、または10モル%以上、好ましくは15モル%以上だけ低減される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 The total number of moles of carbon monoxide and carbon dioxide present in the reaction product is present in the reaction product obtained from the method for oxidizing the dimethyl aromatic compound excluding the presence of the catalyst and the co-catalyst. The invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the total number of moles of carbon monoxide and carbon dioxide is reduced by 5 mol% or more, or 10 mol% or more, preferably 15 mol% or more. Method. 10+炭化水素は、前記反応生成物中に、前記反応生成物中の固体の総重量に基づき、1.5wt%以下、または1.0wt%以下、好ましくは0.5wt%以下の量で存在する、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 C 10+ hydrocarbons are present in the reaction product in an amount of 1.5 wt% or less, or 1.0 wt% or less, preferably 0.5 wt% or less, based on the total weight of the solids in the reaction product. The method according to any one of claims 1 to 6. 前記触媒は銅を含まない、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the catalyst does not contain copper. 前記溶媒は、水およびC-C脂肪族カルボン酸の少なくとも1つ、好ましくは酢酸を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the solvent contains water and at least one of C1 - C7 aliphatic carboxylic acids, preferably acetic acid. 溶媒対ジメチル芳香族化合物の前記重量比は、15:1から1:1、または10:1から1:1、好ましくは5:1から1:1の範囲にある、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。 Any of claims 1-9, wherein the weight ratio of the solvent to the dimethyl aromatic compound is in the range of 15: 1 to 1: 1 or 10: 1 to 1: 1, preferably 5: 1 to 1: 1. The method described in item 1. 臭素対コバルトおよびマンガンのモル比は、0.3:1から3:1、または0.3:1から2:1、好ましくは0.3:1から1:1の範囲にある、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。 The molar ratio of bromine to cobalt and manganese is in the range of 0.3: 1 to 3: 1 or 0.3: 1 to 2: 1, preferably 0.3: 1 to 1: 1. The method according to any one of 10 to 10. 前記反応は、170℃から200℃、または180℃から200℃、好ましくは190℃から200℃の範囲の温度で実施される、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the reaction is carried out at a temperature in the range of 170 ° C to 200 ° C, or 180 ° C to 200 ° C, preferably 190 ° C to 200 ° C. 前記反応は、1メガパスカルから1.8メガパスカル、または1メガパスカルから1.7メガパスカル、好ましくは1メガパスカルから1.6メガパスカルの範囲の圧力で実施される、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。 The reaction is carried out at pressures ranging from 1 megapascal to 1.8 megapascals, or 1 megapascal to 1.7 megapascals, preferably 1 megapascals to 1.6 megapascals, claims 1-12. The method described in any one of the above. 前記反応は、連続撹拌槽反応器内で実施され、滞留時間は、20分から200分、または40分から150分、好ましくは60分から100分の範囲にある、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。 The reaction is carried out in a continuous stirring tank reactor, and the residence time is in the range of 20 minutes to 200 minutes, or 40 minutes to 150 minutes, preferably 60 minutes to 100 minutes, according to any one of claims 1 to 13. The method described in. 前記反応中、前記ジメチル芳香族化合物、前記酸化剤、前記触媒、前記共触媒、および前記溶媒を含む反応混合物は、酢酸アンモニウム、メタ-キシレン、ならびに臭化物アニオンおよびヨウ化物アニオンを含むイオン性液体を実質的に含まない、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。 During the reaction, the reaction mixture containing the dimethyl aromatic compound, the oxidizing agent, the catalyst, the cocatalyst, and the solvent contains an ionic liquid containing ammonium acetate, meta-xylene, and bromide anion and iodide anion. The method according to any one of claims 1 to 14, which is substantially not included. 前記反応生成物を結晶化させる工程をさらに含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 15, further comprising a step of crystallizing the reaction product. 前記溶媒、前記触媒、および前記共触媒を前記反応生成物から分離する工程、および前記溶媒、前記触媒、および前記共触媒を前記反応工程にリサイクルさせる工程をさらに含む、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。 13. The method described in item 1. 前記ジメチル芳香族化合物および水素を水素化触媒の存在下で反応させる工程をさらに含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 17, further comprising a step of reacting the dimethyl aromatic compound and hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst. ジメチル芳香族化合物の酸化のための触媒系であって、
コバルト、マンガン、および臭素を含み、コバルト対マンガンの重量比は1:1以上、または2:1以上、好ましくは3:1以上である触媒、および
セリウムまたは鉄の少なくとも1つを含む、好ましくはセリウムを含む共触媒
を含む、触媒系。
A catalytic system for the oxidation of dimethyl aromatic compounds,
It contains a catalyst containing cobalt, manganese, and bromine with a cobalt to manganese weight ratio of 1: 1 or greater, or 2: 1 or greater, preferably 3: 1 or greater, and preferably at least one of cerium or iron. A catalytic system containing a cocatalyst containing cerium.
ジメチル芳香族化合物の酸化のための反応混合物であって、
請求項19に記載の触媒系、
前記ジメチル芳香族化合物、
酸化剤、および
溶媒
を含み、
前記共触媒は、前記ジメチル芳香族化合物および前記溶媒の総重量に基づき、10ppmから200ppm、または20ppmから190ppm、好ましくは30ppmから180ppmの範囲の量で存在し、
コバルトおよびマンガンの総量は、前記ジメチル芳香族化合物および前記溶媒の総重量に基づき、1,000ppm以下、または900ppm以下、好ましくは800ppm以下であり、
臭素は、前記ジメチル芳香族化合物および前記溶媒の総重量に基づき、800ppm以下、または600ppm以下、好ましくは400ppm以下の量で存在し、ならびに
臭素対コバルトおよびマンガンのモル比は、0.3:1から3:1、または0.3:1から2:1、好ましくは0.3:1から1:1の範囲にある、反応混合物。
A reaction mixture for the oxidation of dimethyl aromatic compounds,
The catalyst system according to claim 19.
The dimethyl aromatic compound,
Contains oxidizers and solvents,
The cocatalyst is present in an amount ranging from 10 ppm to 200 ppm, or 20 ppm to 190 ppm, preferably 30 ppm to 180 ppm, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent.
The total amount of cobalt and manganese is 1,000 ppm or less, or 900 ppm or less, preferably 800 ppm or less, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent.
Bromine is present in an amount of 800 ppm or less, or 600 ppm or less, preferably 400 ppm or less, based on the total weight of the dimethyl aromatic compound and the solvent, and the molar ratio of bromine to cobalt and manganese is 0.3: 1. A reaction mixture ranging from 3: 1 or 0.3: 1 to 2: 1, preferably 0.3: 1 to 1: 1.
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