JPH0745486B2 - Recovery method of trimellitic anhydride - Google Patents

Recovery method of trimellitic anhydride

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JPH0745486B2
JPH0745486B2 JP25431687A JP25431687A JPH0745486B2 JP H0745486 B2 JPH0745486 B2 JP H0745486B2 JP 25431687 A JP25431687 A JP 25431687A JP 25431687 A JP25431687 A JP 25431687A JP H0745486 B2 JPH0745486 B2 JP H0745486B2
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trimellitic acid
trimellitic
tank
acid
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正宏 児玉
鶴澄 喜井
興治 河村
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、無水トリメリット酸の回収方法に関し、さ
らに詳しく言うと、たとえば電着塗料の原料、可塑剤、
耐熱性高分子などに用いられる交互ポリアミドイミドの
合成原料等として有用なトリメリット酸の製造工程にお
いて、トリメリット酸を含有する湿ケーキを溶融してト
リメリット酸を生成させる工程において、溶媒とともに
蒸発する無水トリメリット酸を凝縮することなく回収す
ることのできる無水トリメリット酸の回収方法に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for recovering trimellitic anhydride, and more specifically, for example, raw materials for electrodeposition paints, plasticizers,
In the process of producing trimellitic acid, which is useful as a raw material for the synthesis of alternating polyamideimides used for heat-resistant polymers, etc., it evaporates with the solvent in the process of melting trimellitic acid-containing wet cake to produce trimellitic acid. The present invention relates to a method for recovering trimellitic anhydride, which enables recovery of trimellitic anhydride without condensation.

[従来の技術およびその問題点] トリメリット酸は、たとえば電着塗料の原料、可塑剤、
耐熱性高分子などに用いられる交互ポリアミドイミドの
合成原料等として有用であり、校純度のトリメリット酸
を効率良く、安価に製造する方法が望まれている。
[Prior Art and its Problems] Trimellitic acid is, for example, a raw material for electrodeposition paint, a plasticizer,
A method for producing trimellitic acid of high purity, which is useful as a raw material for synthesizing alternating polyamideimides used for heat-resistant polymers and the like, has been desired.

このトリメリット酸の製造方法としては、たとえばプソ
イドメン[1,2,4−トリメチルベンゼン]を、重金属化
合物と臭素化合物とから得られる触媒と酢酸溶媒との存
在下に、空気により酸化してトリメリット酸とする方法
が知られている(特公昭45−23732号公報、特開昭46−7
173号公報、特公昭47−6297号公報、特開昭56−2932号
公報、特開昭57−16792号公報、特公昭58−5898号公報
等参照。)。
As a method for producing this trimellitic acid, for example, pseudomen [1,2,4-trimethylbenzene] is oxidized with air in the presence of a catalyst obtained from a heavy metal compound and a bromine compound and an acetic acid solvent to give trimellitic acid. A method of using an acid is known (Japanese Patent Publication No. 45-23732, Japanese Patent Laid-Open No. 46-7).
See JP 173, JP 47-6297, JP 562932, JP 57-16792, JP 58-5898, and the like. ).

ところで、一般に、トリメリット酸は必要に応じて溶媒
による洗浄などを行って精製した後、加熱による分子内
脱水反応を行って無水トリメリット酸に変換した出荷さ
れるのであるが、前述した従来の方法においては、トリ
メリット酸含有ケーキを加熱して無水トリメリット酸に
変換する工程において、無水トリメリット酸の一部が、
トリメリット酸含有ケーキから蒸発する水や酢酸の蒸気
中に含まれてしまうので、生産効率の工場を図るために
はこの蒸気中に含まれる無水トリメリット酸を回収する
必要がある。
By the way, in general, trimellitic acid is shipped after being purified by washing with a solvent as necessary and then converted into trimellitic anhydride by an intramolecular dehydration reaction by heating. In the method, in the step of heating the trimellitic acid-containing cake to convert it into trimellitic anhydride, a part of trimellitic anhydride is,
Since it is included in the steam of water or acetic acid that evaporates from the trimellitic acid-containing cake, it is necessary to recover trimellitic anhydride contained in this steam in order to achieve a production efficiency factory.

従来より、この無水トリメリット酸の回収方法として
は、たとえば無水トリメリット酸を冷却して凝縮させる
方法が採られている(特公昭47−6297号公報参照)。
Conventionally, as a method of recovering this trimellitic anhydride, for example, a method of cooling and condensing trimellitic anhydride has been adopted (see JP-B-47-6297).

しかしながら、この方法においては、凝縮物がトリメリ
ット酸および無水トリメリット酸のスラリーとなるの
で、このスラリーが凝縮器に付着したり、配管を閉塞さ
せたりして分子内脱水反応装置のトラブルの原因になる
という問題がある。
However, in this method, since the condensate becomes a slurry of trimellitic acid and trimellitic anhydride, this slurry adheres to the condenser and causes the trouble of the intramolecular dehydration reaction device by blocking the pipe. There is a problem that becomes.

この発明の目的は、前記問題点を解消し、スラリーが凝
縮器に付着したり、配管を閉塞させたりすることがな
く、したがって反応装置にトラブルを招くことがないと
ともに効率の優れた無水トリメリット酸の回収方法を提
供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems, to prevent slurry from adhering to a condenser or clogging pipes, and thus not to cause troubles in a reaction device and an excellent anhydrous trimellitium. It is to provide a method of recovering an acid.

[前記問題点を解決するための手段] 前記問題点を解決するために、この発明者が鋭意検討を
重ねた結果、溶媒とともに蒸発する無水トリメリット酸
を、晶析槽に導入し、この晶析槽内の水と反応させてト
リメリット酸を生成させれば、従来の回収法のように凝
縮によらなくても無水トリメリット酸を回収することが
でき、したがって、スラリーが凝縮器に付着したり、配
管を閉塞させたりすることがなく、反応装置のトラブル
の発生を防止することができるとともに効率の優れた無
水トリメリット酸の回収方法を提供することができるこ
とを見出して、この発明に到達した。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the problems, as a result of extensive studies by the present inventor, trimellitic anhydride that evaporates with a solvent was introduced into a crystallization tank, If trimellitic acid is generated by reacting with water in the deposition tank, trimellitic anhydride can be recovered without condensation as in the conventional recovery method. Therefore, the slurry adheres to the condenser. Or to prevent the occurrence of troubles of the reactor without blocking the pipe, and found that it is possible to provide a highly efficient trimellitic anhydride recovery method, to the present invention Arrived

すなわち、この発明の構成は、溶媒としての酢酸の存在
下に、プソイドクメンを空気で酸化して得られる反応液
を晶析槽に導入し、次いで、この晶析槽内で前記反応液
中のトリメリット酸を析出して得られたトリメリット酸
含有スラリーの濾過を行った後、得られたトリメリット
酸ケーキを溶融槽に導入し、続いてこの溶融槽内で発生
した無水トリメリット酸含有蒸気を前記晶析槽に導入
し、前記無水トリメリット酸含有蒸気中の無水トリメリ
ット酸と前記晶析槽内の水とを反応させてトリメリット
酸を生成させることを特徴とする無水トリメリット酸の
回収方法である。
That is, the constitution of the present invention is such that, in the presence of acetic acid as a solvent, a reaction solution obtained by oxidizing pseudocumene with air is introduced into a crystallization tank, and then the trihydrate in the reaction solution in the crystallization tank is introduced. After filtering the trimellitic acid-containing slurry obtained by precipitating mellitic acid, the resulting trimellitic acid cake was introduced into the melting tank, and subsequently the trimellitic anhydride-containing vapor generated in this melting tank Is introduced into the crystallization tank, and trimellitic acid is produced by reacting trimellitic anhydride in the trimellitic anhydride-containing vapor with water in the crystallization tank to produce trimellitic acid. Is the method of collection.

使用に供される前記プソイドメン[1,2,4−トリメチル
ベンゼン]は、この発明の方法において原料として用い
るものであり、商業的に入手したものをそのまま用いる
ことがきるが、たとえばタールや石油留分の蒸留により
得られるものを用いても良いし、あるいはベンゼンまた
はキシレンのメチル化または不均化により得られたもと
を用いても良い。
The pseudomen [1,2,4-trimethylbenzene] to be used is used as a raw material in the method of the present invention, and commercially available ones can be used as they are. The one obtained by distillation of the fraction may be used, or the one obtained by methylation or disproportionation of benzene or xylene may be used.

使用に供される前記酢酸は、この発明の方法において溶
媒とした用いるものであり、その使用量は、前記プソイ
ドメンの使用量の2重量倍以上、好ましくは4〜10重量
倍であり、たとえば0〜60重量%程度の水を含有する水
性酢酸溶媒として用いるのが好ましい。前記酢酸の濃度
が高いと、酢酸の回収コストの増加を招くことがある。
The acetic acid to be used is used as a solvent in the method of the present invention, and the amount thereof is 2 times or more, preferably 4 to 10 times the amount of pseudomen used, for example, 0 It is preferably used as an aqueous acetic acid solvent containing about 60% by weight of water. When the concentration of acetic acid is high, the cost of recovering acetic acid may increase.

使用に供される前記空気は、この発明の方法において酸
化剤として用いるものであり、分子状酸素を含有するガ
スであれば、空気以外にたとえば純酸素、工業排ガスな
どを用いることもできる。ただし、工業的には空気が好
ましい。
The air to be used is used as an oxidant in the method of the present invention, and if it is a gas containing molecular oxygen, pure oxygen, industrial exhaust gas or the like can be used in addition to air. However, air is industrially preferable.

前記酸化においては、酸化触媒を用いても良い。この酸
化触媒としては、トリメリット酸の製造方法において従
来より用いられている重金属化合物と臭素化合物とから
なる触媒を好適に用いることができる。
An oxidation catalyst may be used in the oxidation. As the oxidation catalyst, a catalyst composed of a heavy metal compound and a bromine compound, which has been conventionally used in the method for producing trimellitic acid, can be preferably used.

上記重金属化合物としては、コバルト化合物、マンガン
化合物が挙げられる。これらのコバルト化合物、マンガ
ン化合物は、酢酸に可溶なものであれば特に制限はない
が、好ましいのは酢酸塩、プロピオン酸塩、ナフテン酸
塩、オクテン酸塩等の誘起酸塩;アセチルアセトナート
錯体、カルボニル錯体、アンミン錯体、オキソ錯体等の
誘起錯体;塩化物、臭化物等のハロゲン化物、水酸化
物、ホウ酸塩、硝酸塩、炭酸塩等の無機酸塩などであ
る。これらの中でも、特に好ましいのは、酢酸塩、臭化
物、水酸化物、炭酸塩、である。
Examples of the heavy metal compound include cobalt compounds and manganese compounds. The cobalt compound and the manganese compound are not particularly limited as long as they are soluble in acetic acid, but preferable are inductive acid salts such as acetate, propionate, naphthenate and octenoate; acetylacetonate. Induced complexes such as complexes, carbonyl complexes, ammine complexes and oxo complexes; halides such as chlorides and bromides, inorganic acid salts such as hydroxides, borates, nitrates and carbonates. Among these, particularly preferable are acetates, bromides, hydroxides, and carbonates.

上記臭素化物としては、たとえば臭素、臭化水素、臭化
アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化リチウム、臭化カ
リウム、臭化セシウム等のアルカリ金属臭化物;臭化コ
バルト、臭化マンガン、臭化セリウム等の無機臭素化合
物;テトラブロモエタン、ブロモ酢酸、臭化ベンジル等
の有機臭素化合物などが挙げられる。これらの中でも、
臭化ナトリウム、化コバルト、臭化マンガン、臭化アン
モニウムなどが好ましく、特に臭化ナトリウムが好まし
い。
Examples of the bromide include alkali metal bromides such as bromine, hydrogen bromide, ammonium bromide, sodium bromide, lithium bromide, potassium bromide, and cesium bromide; cobalt bromide, manganese bromide, cerium bromide, etc. Inorganic bromine compounds; organic bromine compounds such as tetrabromoethane, bromoacetic acid and benzyl bromide. Among these,
Sodium bromide, cobalt bromide, manganese bromide, ammonium bromide and the like are preferable, and sodium bromide is particularly preferable.

上記重金属化合物および臭化物は、それぞれ1種単独で
使用しても良いし、2種以上を組み合わせて使用しても
良い。
The above heavy metal compounds and bromides may be used alone or in combination of two or more.

上記重金属化合物を使用する場合の使用量は、前記酢酸
溶媒に対し、通常、0.01〜1.0重量%である。この使用
量が0.01重量%よりも少ないと、反応速度が低下して生
産効率が悪化したり、充分な触媒活性が得られなかった
りすることがある。一方、1.0重量%を超えると、金属
触媒とトリメリット酸との塩の形成が無視できなくな
り、製品収率の低下を招くことがある。なお、上記コバ
ルト化合物とマンガン化合物とを、コバルト金属とマン
ガン金属との原子比(Co:Mn)として、5:1〜1:10、好ま
しくは4:1〜1:4の使用割合で用いると、活性および触媒
の回収操作のうえで特に好適である。
When the heavy metal compound is used, the amount used is usually 0.01 to 1.0% by weight based on the acetic acid solvent. If the amount used is less than 0.01% by weight, the reaction rate may decrease, the production efficiency may deteriorate, and sufficient catalytic activity may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 1.0% by weight, the formation of a salt between the metal catalyst and trimellitic acid cannot be ignored, and the product yield may decrease. When the cobalt compound and the manganese compound are used in an atomic ratio of cobalt metal and manganese metal (Co: Mn) of 5: 1 to 1:10, preferably 4: 1 to 1: 4. , And is particularly preferable in terms of activity and catalyst recovery operation.

上記臭素化合物の使用量は前記酢酸溶媒に対して、臭素
原子としての使用量で0/01〜2.0重量%であり、使用す
るコバルトとマンガンの合計量に対して原子比(Br/Co
+Mn)で2.51〜2.99、好ましくは2.6〜2.9である。この
比が2.51未満であると、充分な活性が得られないことが
ある。一方、2.99を超えると、活性は高まるもののトリ
メリット酸中への臭素成分の混入が無視できなくなっ
て、精製コストや触媒コストの増加を招くことがある。
The amount of the bromine compound used is 0/01 to 2.0% by weight in terms of the amount of bromine atom used relative to the acetic acid solvent, and the atomic ratio (Br / Co is based on the total amount of cobalt and manganese used.
+ Mn) is 2.51 to 2.99, preferably 2.6 to 2.9. If this ratio is less than 2.51, sufficient activity may not be obtained. On the other hand, when it exceeds 2.99, the activity is increased, but the incorporation of the bromine component into trimellitic acid cannot be ignored, and the purification cost and the catalyst cost may increase.

前記プソイドメン、酢酸、空気および必要に応じて用い
られる上記酸化触媒とは、たとえば回分式反応器内に供
給されて、この反応器内で前記プソイドメンの酸化反応
が次の条件下に進行する。
The pseudomen, acetic acid, air, and the above-mentioned oxidation catalyst used as needed are supplied into, for example, a batch reactor, and the oxidation reaction of the pseudomen proceeds in the reactor under the following conditions.

すなわち、反応温度は、通常、110〜250℃、好ましくは
130〜230℃である。この反応温度が110℃未満である
と、トリメリット酸の精製に要する反応時間が著しく長
くなって生産効率の低下を招くことがある。一方、250
℃より高くすると、トリメリット酸の製造に望ましくな
い完全酸化反応や熱分解反応の増加を招いたり、着色性
不純物の副生の増加を招いたりすることがある。
That is, the reaction temperature is usually 110 ~ 250 ℃, preferably
It is 130 to 230 ° C. If this reaction temperature is lower than 110 ° C., the reaction time required for the purification of trimellitic acid becomes remarkably long and the production efficiency may be lowered. On the other hand, 250
If the temperature is higher than 0 ° C, it may lead to an increase in the undesirable complete oxidation reaction or thermal decomposition reaction in the production of trimellitic acid, or an increase in the by-product of coloring impurities.

反応圧力は、通常、4〜50kg/cm3・G、好ましくは4〜
30kg/cm3・Gである。反応圧力がこの範囲より低いと、
上記反応温度下において前記酢酸が液相を保てなくなる
ことがある。また、反応系の酸素分圧は反応器からの排
ガス中の酸素濃度が1〜8容量%の範囲になるように前
記空気の導入量を制御することが好ましい。
The reaction pressure is usually 4 to 50 kg / cm 3 · G, preferably 4 to
It is 30 kg / cm 3 · G. If the reaction pressure is below this range,
The acetic acid may not be able to maintain the liquid phase under the above reaction temperature. The oxygen partial pressure of the reaction system is preferably controlled by controlling the amount of the introduced air so that the oxygen concentration in the exhaust gas from the reactor is in the range of 1 to 8% by volume.

反応時間は、原料等の仕込量、上記反応温度および反応
圧力により異なるので一概に決定することはできない
が、通常は3〜10時間程度で充分である。
The reaction time cannot be unconditionally determined because it varies depending on the charged amount of raw materials and the like, the reaction temperature and the reaction pressure, but usually about 3 to 10 hours is sufficient.

前記プソイドメンの空気酸化反応は、複数の回分式反応
槽で行なうのが望ましい。たとえば複数の回分反応槽を
使用し、各回分反応槽での反応を一定時間ずつずらして
酸化反応を行なう。このように複数の回分式反応槽を利
用し、空気酸化反応を各反応槽で順次行なうと、たとえ
ば空気圧縮機や排ガス処理装置などを反応槽と同じ数だ
け設置する必要が無く、製造装置の簡素化を図ることが
できる。
The air oxidation reaction of pseudomen is preferably performed in a plurality of batch reaction tanks. For example, a plurality of batch reaction tanks are used, and the reaction in each batch reaction tank is staggered for a fixed time to carry out the oxidation reaction. When a plurality of batch reaction tanks are used in this manner and the air oxidation reaction is sequentially performed in each reaction tank, it is not necessary to install, for example, the same number of air compressors and exhaust gas treatment devices as the reaction tanks. It can be simplified.

前記反応槽内で空気酸化反応を行なって得られる前記反
応液は、引き続き晶析槽に導入される。
The reaction liquid obtained by performing the air oxidation reaction in the reaction tank is continuously introduced into the crystallization tank.

前記晶析槽内において、以下の条件下に反応が進行して
トリメリット酸を30〜35重量%の割合で含有するスラリ
ーが析出する。
In the crystallization tank, the reaction proceeds under the following conditions to deposit a slurry containing trimellitic acid in an amount of 30 to 35% by weight.

前記晶析槽内における前記反応液の滞留時間は、通常、
1〜5時間である。この反応時間が1時間未満である
と、トリメリット酸の析出が充分でないことがある。一
方、5時間より長くしても、それに相当する効果は奏さ
れないことがある。
The residence time of the reaction solution in the crystallization tank is usually
1 to 5 hours. If the reaction time is less than 1 hour, the precipitation of trimellitic acid may be insufficient. On the other hand, even if it is longer than 5 hours, the effect equivalent to that may not be exhibited.

この発明の方法においては、前記晶析槽で得られたトリ
メリット酸含有スラリーを濾過し、この濾過により得ら
れたトリメリット酸含有ケーキを溶融槽に導入する。
In the method of the present invention, the trimellitic acid-containing slurry obtained in the crystallization tank is filtered, and the trimellitic acid-containing cake obtained by this filtration is introduced into the melting tank.

前記濾過は、たとえば真空濾過器、遠心濾過器、フィル
タープレスなどを用いて行うことができる。
The filtration can be performed using, for example, a vacuum filter, a centrifugal filter, a filter press or the like.

この発明の方法においては、前記濾過を行って得られた
トリメリット酸含有ケーキを、必要に応じて洗浄しても
良い。
In the method of the present invention, the trimellitic acid-containing cake obtained by performing the filtration may be washed if necessary.

上記洗浄に用いる洗浄液としては、たとえば酢酸95%水
溶液を好適に用いることができる。洗浄を行なう場合の
洗浄液の使用量は固液分離時に得られる湿ケーキ中に含
まれる液重量に対して2倍程度の量で充分である。
As the cleaning liquid used for the above cleaning, for example, a 95% acetic acid aqueous solution can be preferably used. When performing the washing, the amount of the washing liquid used is about twice the amount of the liquid contained in the wet cake obtained during solid-liquid separation.

前記トリメリット酸含有ケーキは、洗浄を行った後、ま
たは洗浄を行うことなく、前記溶融槽に搬送される。こ
の搬送には、たとえばベルトコンベアを好適に用いるこ
とができる。
The trimellitic acid-containing cake is conveyed to the melting tank after or without washing. A belt conveyor, for example, can be suitably used for this transportation.

前記溶融槽においては、以下の条件下にトリメリット酸
の分子内脱水反応が進行して無水トリメリット酸が生成
する。
In the melting tank, an intramolecular dehydration reaction of trimellitic acid proceeds under the following conditions to produce trimellitic anhydride.

すなわち、前記溶融槽内の反応温度は210℃以上、好ま
しくは220〜240℃である。この温度が210℃未満である
と、トリメリット酸の分子内脱水反応が充分に進行しな
いことがある。
That is, the reaction temperature in the melting tank is 210 ° C or higher, preferably 220 to 240 ° C. If this temperature is less than 210 ° C, the intramolecular dehydration reaction of trimellitic acid may not proceed sufficiently.

前記溶融槽内の反応圧力は、通常、1気圧である。The reaction pressure in the melting tank is usually 1 atm.

このような条件下に生成する無水トリメリット酸の量
は、前記トリメリット酸含有ケーキ中のトリメリット酸
の含有量の約80%であり、前記トリメリット酸含有ケー
キ中の酢酸および水は溶融槽内で蒸発する。ここで、前
記トリメリット酸含有ケーキ中の酢酸は、前記溶媒およ
び/または上記洗浄液に由来するものであり、前記トリ
メリット酸含有ケーキ中の水は前記溶媒および/または
上記洗浄液に含有されていたものに由来するとともに、
前記プソイドメン[1,2,4−トリメチルベンゼン]の酸
化によりメチル基がカルボキシ基に変換するときの副生
物に由来するものである。このとき発生する蒸気は、上
記酢酸および水とともに無水トリメリット酸の一部を含
有している。
The amount of trimellitic anhydride produced under such conditions is about 80% of the content of trimellitic acid in the trimellitic acid-containing cake, acetic acid and water in the trimellitic acid-containing cake melt Evaporate in the tank. Here, the acetic acid in the trimellitic acid-containing cake was derived from the solvent and / or the cleaning liquid, and the water in the trimellitic acid-containing cake was contained in the solvent and / or the cleaning liquid. While coming from things,
It is derived from a by-product when a methyl group is converted into a carboxy group by the oxidation of pseudomen [1,2,4-trimethylbenzene]. The steam generated at this time contains a part of trimellitic anhydride together with the acetic acid and water.

この発明の方法において重要な点の一つは、前記無水ト
リメリット酸含有蒸気を、前記晶析槽に導入して、晶析
槽内の水とを反応させ、トリメリット酸を生成させるこ
とにより前記無水トリメリット酸含有蒸気中の無水トリ
メリット酸を回収することにある。
One of the important points in the method of the present invention is that the trimellitic anhydride-containing vapor is introduced into the crystallization tank to react with water in the crystallization tank to produce trimellitic acid. It is to recover trimellitic anhydride in the steam containing trimellitic anhydride.

前記晶析槽内の反応条件は前述のトリメリット酸含有ス
ラリーの生成における反応条件と同様である。
The reaction conditions in the crystallization tank are the same as the reaction conditions in the formation of the trimellitic acid-containing slurry described above.

すなわち、この発明の方法においては、前記晶析槽内に
おいて、トリメリット酸含有スラリーの生成と無水トリ
メリット酸の回収とが同一の条件下に同時に進行し、前
記トリメリット酸含有ケーキから蒸発した無水トリメリ
ット酸含有蒸気中の無水トリメリット酸は、最終的にト
リメリット酸を35〜40重量%の割合で含有するトリメリ
ット酸含有スラリーとして回収される。
That is, in the method of the present invention, in the crystallization tank, the formation of the trimellitic acid-containing slurry and the recovery of trimellitic acid proceeded simultaneously under the same conditions, and the trimellitic acid-containing cake was evaporated. The trimellitic anhydride in the steam containing trimellitic anhydride is finally recovered as a trimellitic acid-containing slurry containing 35 to 40% by weight of trimellitic acid.

次に、この発明の方法について、好適に用いることので
きる反応装置の一例を第1図に示し、この発明の方法に
ついて反応工程の順に沿って説明する。
Next, an example of a reaction apparatus that can be preferably used for the method of the present invention is shown in FIG. 1, and the method of the present invention will be described in the order of reaction steps.

すなわち、前記プソイドメンおよび酢酸、さらに必要に
応じて上記触媒を、前述の割合で回分式反応器1に供給
するとともに前記空気を導入して前記プソイドメンの酸
化反応を行う。
That is, the pseudomen and acetic acid and, if necessary, the catalyst are supplied to the batch reactor 1 at the above-mentioned ratio and the air is introduced to perform the oxidation reaction of the pseudomen.

この回分式反応器1内の反応条件は、たとえば次のよう
に設定する。
The reaction conditions in the batch reactor 1 are set as follows, for example.

すなわち、反応温度は110〜250℃、好ましくは130〜230
℃である。
That is, the reaction temperature is 110 ~ 250 ℃, preferably 130 ~ 230
℃.

反応圧力は4〜50kg/cm2、好ましくは4〜30kg/cm2であ
る。
The reaction pressure is 4 to 50 kg / cm 2 , preferably 4 to 30 kg / cm 2 .

滞留時間は原料等の仕込量、上記反応温度および反応圧
力により異なるので一概に決定することはできないが、
たとえば反応温度140℃〜200℃、反応圧力は4〜20kg/c
m2の場合には、5〜6時間程度で充分である。
The residence time cannot be unconditionally determined because it varies depending on the charged amount of raw materials, the reaction temperature and the reaction pressure.
For example, reaction temperature 140 ℃ -200 ℃, reaction pressure 4-20kg / c
In the case of m 2 , 5 to 6 hours is sufficient.

第1図に示した反応装置においては、回分式反応器1と
同様の回分式反応器2を設けてある。
In the reaction apparatus shown in FIG. 1, a batch reactor 2 similar to the batch reactor 1 is provided.

この回分式反応器2内の反応条件は上記回分式反応器1
内の反応条件と同様である。
The reaction conditions in the batch reactor 2 are the same as those in the batch reactor 1 described above.
The reaction conditions are the same.

すなわち、図示した反応装置においては、回分式反応器
1と回分式反応器2との2基の反応器を併用し、それぞ
れの反応器への原料、溶媒および触媒等の供給開始時点
をずらすことにより、工業的に効率良く反応を行なうよ
うにしてある。
That is, in the illustrated reactor, two reactors, that is, a batch reactor 1 and a batch reactor 2, are used together, and the starting point of supply of raw materials, solvent, catalyst, etc. to each reactor is shifted. Therefore, the reaction is carried out industrially efficiently.

回分式反応器1および回分式反応器2内の末反応ガス
(オフガス)は、オフガスしょり工程3へ排出される。
また、溶媒として用いた酢酸は回収酢酸槽4に回収さ
れ、さらに酢酸蒸留塔5へ送られて再使用に供される。
The unreacted gas (off gas) in the batch reactor 1 and the batch reactor 2 is discharged to the off gas squeezing step 3.
The acetic acid used as the solvent is recovered in the recovery acetic acid tank 4 and further sent to the acetic acid distillation column 5 for reuse.

上記回分式反応器1、2から得られた反応終了液は調節
弁6を通して、第1晶析槽7に全量が導入され、前記ト
リメリット酸含有スラリーが生成する。
The reaction-completed liquid obtained from the batch reactors 1 and 2 is introduced into the first crystallization tank 7 through the control valve 6, and the trimellitic acid-containing slurry is produced.

この第1晶析槽7がスラリーを保有するに至った後にお
いては、上記反応終了液を導入する前の第1晶析槽7内
のスラリー量は、反応終了液が第1晶析槽7の操作圧力
1気圧でフラッシュして残る量を保有しているようにす
る。
After the first crystallization tank 7 holds the slurry, the amount of the slurry in the first crystallization tank 7 before the reaction completion liquid is introduced is such that the reaction completion liquid is the first crystallization tank 7 Make sure to hold the remaining amount by flashing at 1 atm operating pressure.

ここで、第1晶析槽7の操作圧力は、通常、1気圧、操
作温度は、通常、110〜120℃であり、滞留時間は、1〜
5時間である。
Here, the operating pressure of the first crystallization tank 7 is usually 1 atm, the operating temperature is usually 110 to 120 ° C., and the residence time is 1 to
5 hours.

この第1晶析槽7内で生成したトリメリット酸含有スラ
リーは、30〜35重量%のトリメリット酸を含有してお
り、調節弁8を通して連続的に第2晶析槽9に導入され
る。
The trimellitic acid-containing slurry produced in the first crystallization tank 7 contains 30 to 35% by weight of trimellitic acid and is continuously introduced into the second crystallization tank 9 through the control valve 8. .

第2晶析槽9の操作圧力は、通常、30〜200torr、操作
温度は、通常、40〜70℃であり、滞留時間は1〜5時間
である。
The operating pressure of the second crystallization tank 9 is usually 30 to 200 torr, the operating temperature is usually 40 to 70 ° C., and the residence time is 1 to 5 hours.

この第2晶析槽9内で生成したトリメリット酸含有スラ
リーは、35〜40重量%のトリメリット酸を含有してお
り、得られるトリメリット酸含有スラリーの平均結晶粒
径は40〜50μmである。
The trimellitic acid-containing slurry produced in the second crystallization tank 9 contains 35 to 40% by weight of trimellitic acid, and the obtained trimellitic acid-containing slurry has an average crystal grain size of 40 to 50 μm. is there.

第1晶析槽7と第2晶析槽9とを用いて、2段階に晶析
を行なうことにり、微粒子の生成を抑え、触媒を用いた
場合の製品トリメリット酸中への上記臭素化合物の混入
を抑えることができる。
By using the first crystallization tank 7 and the second crystallization tank 9 to carry out crystallization in two stages, generation of fine particles is suppressed, and the above bromine in the product trimellitic acid when a catalyst is used. Mixing of compounds can be suppressed.

このようにして得られたトリメリット酸含有スラリー
は、調節弁10を通して、連続的に真空濾過器11へ送ら
れ、この真空濾過器11によりトリメリット酸含有ケーキ
と濾液とに分離される。
The trimellitic acid-containing slurry thus obtained is continuously sent to the vacuum filter 11 through the control valve 10, and is separated into the trimellitic acid-containing cake and the filtrate by the vacuum filter 11.

前記トリメリット酸含有ケーキは、たとえば酢酸95%水
溶液からなる洗浄液で洗浄することによりトリメリット
酸含有率75%の洗浄済ケーキとなる。
The trimellitic acid-containing cake is washed with, for example, a washing liquid composed of an aqueous solution of 95% acetic acid to obtain a washed cake having a trimellitic acid content of 75%.

このようにして得られた洗浄済ケーキは、たとえばコン
ベア12などの適宜の移送手段により溶融槽13へ搬送す
る。
The washed cake thus obtained is conveyed to the melting tank 13 by an appropriate transfer means such as the conveyor 12.

この溶融槽13においては、洗浄済ケーキを加熱して、洗
浄済ケーキ中のトリメリット酸の無水化を行なう。
In the melting tank 13, the washed cake is heated to dehydrate trimellitic acid in the washed cake.

ここで、溶融槽13内の反応温度は、通常、220〜240℃、
反応圧力は、通常、500〜900torrであり、滞留時間は1
〜3時間である。
Here, the reaction temperature in the melting tank 13, usually 220 ~ 240 ℃,
The reaction pressure is usually 500 to 900 torr and the residence time is 1
~ 3 hours.

溶融槽13内で発生する無水トリメリット酸含有蒸気は、
調節弁14により圧力760torrに調節して上記第2晶析槽
9に導入する。
The trimellitic anhydride-containing vapor generated in the melting tank 13 is
The pressure is adjusted to 760 torr by the control valve 14 and introduced into the second crystallization tank 9.

すなわち、無水トリメリット酸含有蒸気中の無水トリメ
リット酸は、第2晶析槽9内のトリメリット酸含有スラ
リー中の水と反応してトリメリット酸となり、トリメリ
ット酸含有スラリー中に入って回収される。また、無水
トリメリット酸含有蒸気中の酢酸および水は、第2晶析
槽9の頭頂部に接続した凝縮器15で液化して回収する。
That is, the trimellitic anhydride in the steam containing trimellitic anhydride reacts with water in the slurry containing trimellitic acid in the second crystallization tank 9 to become trimellitic acid, and enters the slurry containing trimellitic acid. Be recovered. Further, acetic acid and water in the trimellitic anhydride-containing vapor are liquefied and recovered by the condenser 15 connected to the top of the second crystallization tank 9.

[実施例] 次に、この発明の実施例を示し、この発明の方法につい
て、さらに具体的に説明する。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be shown to more specifically describe the method of the present invention.

酸化反応 第1反応器および第2反応器からなる2基の回分式反応
器繋用いた。先ず、第1反応器に酢酸4kg、プソイドメ
ン1kg、臭化コバルト11g、臭化マンガン21gおよび臭化
ナトリウム8gを加え、さらに1時間後に空気の導入を開
始して反応を開始させた。
Oxidation reaction Two batch type reactors consisting of a first reactor and a second reactor were used. First, 4 kg of acetic acid, 1 kg of pseudomen, 11 g of cobalt bromide, 21 g of manganese bromide and 8 g of sodium bromide were added to the first reactor, and 1 hour later, the introduction of air was started to start the reaction.

反応温度を140℃とし、反応開始から3時間15分後に昇
温を開始して78分間で200℃まで昇温するともに、圧力
を4kg/cm2から20kg/cm2まで昇圧した。
The reaction temperature was 140 ° C., the temperature was raised 3 hours and 15 minutes after the start of the reaction, the temperature was raised to 200 ° C. in 78 minutes, and the pressure was increased from 4 kg / cm 2 to 20 kg / cm 2 .

そのまま反応を継続させて反応開始から5時間10分後に
空気の供給を停止することによし反応を終了させた。
The reaction was continued as it was, and after 5 hours and 10 minutes from the start of the reaction, the supply of air was stopped to terminate the reaction.

一方、原料等の供給開始から4時間経過した時点で、他
の1基の反応器に同様にして原料等の供給を行い、前述
の条件と同一の条件下に反応を行った。
On the other hand, 4 hours after the start of the supply of the raw materials and the like, the raw materials and the like were similarly fed to the other one reactor, and the reaction was performed under the same conditions as the above.

原料等の供給開始から、反応終了液の全量を抜き出すま
での全操作時間を8時間とし、原料等の供給時間を4時
間ずらした2基の回分式反応器で繰り返し、反応を行っ
た。
The total operation time from the start of the supply of the raw materials and the like until the total amount of the reaction finished liquid was withdrawn was 8 hours, and the reaction time was repeated by two batch reactors in which the supply time of the raw materials and the like was shifted by 4 hours.

すなわち、第1および第2反応器それぞれにおいて、原
料の供給開始から反応終了液の抜き出し終了までを8時
間とし、第1反応器への原料供給時期と第2反応器への
原料供給時期とを4時間ずらせて、第1の反応器および
第2の反応器で交互に空気酸化反応を行った。そして、
原料の供給後5時間が経過してから、たとえば第1反応
器から次の晶析で述べる条件で第1晶析槽に、反応終
了液を抜き出した。一方、第2反応槽では、第1反応槽
に原料の供給を開始した時点から4時間の経過後に、原
料供給を開始し、この原料供給開始後7時間が経過した
後には、反応終了液を第2反応器から第1晶析槽に移送
し終った。
That is, in each of the first and second reactors, the time from the start of the supply of the raw material to the end of the withdrawal of the reaction completion liquid is 8 hours, and the raw material supply timing to the first reactor and the raw material supply timing to the second reactor are set. The air oxidation reaction was alternately performed in the first reactor and the second reactor while being staggered for 4 hours. And
After the lapse of 5 hours from the supply of the raw materials, the reaction-terminated liquid was withdrawn from the first reactor into the first crystallization tank under the conditions described in the next crystallization. On the other hand, in the second reaction tank, the raw material supply is started 4 hours after the start of the supply of the raw material to the first reaction tank, and after 7 hours after the start of the raw material supply, the reaction completion liquid is discharged. The transfer from the second reactor to the first crystallization tank was completed.

このように第1の反応器および第2の反応器を交互に運
転することにより、第1晶析槽に順次に反応終了液が供
給されるようにした。
By alternately operating the first reactor and the second reactor in this manner, the reaction-terminated liquid was sequentially supplied to the first crystallization tank.

晶析 上記の酸化反応で得られた20kg/cm2・G、200℃の反
応終了液の全量を、調節弁で760torrに調節し、4時間
毎に1回45分間かけて第1晶析槽に抜き出した。
Crystallization The total amount of the 20 kg / cm 2 · G, 200 ° C reaction-terminated liquid obtained in the above oxidation reaction was adjusted to 760 torr with a control valve, and once every 4 hours for 45 minutes, the first crystallization tank I pulled it out.

ここで、第1晶析槽の操作圧力は760torr、操作温度は1
17℃に設定した。
Here, the operating pressure of the first crystallization tank is 760 torr and the operating temperature is 1
It was set at 17 ° C.

第1晶析槽で生成したスラリーは1.2kg/時間で連続的に
調節弁を通して第2晶析槽に抜き出した。
The slurry produced in the first crystallization tank was continuously withdrawn at 1.2 kg / hour into the second crystallization tank through the control valve.

第1晶析槽においては、第1反応槽から第1回目の反応
終了液が移送されて以来、一定時間毎に液が移送されて
来、しかもこの第1晶析槽内に一定量のスラリーが残る
ように、前記のように第1晶析槽から第2晶析槽へスラ
リーが移送された。
In the first crystallization tank, since the first reaction-completed liquid has been transferred from the first reaction tank, the liquid has been transferred at regular intervals, and a certain amount of slurry has been transferred into the first crystallization tank. The slurry was transferred from the first crystallization tank to the second crystallization tank, as described above, so that the above remained.

第2晶析槽の操作圧力は50torr、操作温度は45℃に設定
した。
The operating pressure of the second crystallization tank was set to 50 torr and the operating temperature was set to 45 ° C.

この第2晶析槽での滞留時間を3時間として生成したス
ラリーを1.0kg/時間で連続的に抜き出した。
The slurry produced with the residence time in the second crystallization tank being 3 hours was continuously withdrawn at 1.0 kg / hour.

濾過よよび洗浄 上記の晶析で得られたスラリーを1.0kg/時間で調節弁
を通して真空濾過器に導入し、湿ケーキと濾液とに分離
した。
Filtration and washing The slurry obtained by the above crystallization was introduced into a vacuum filter through a control valve at 1.0 kg / hour, and separated into a wet cake and a filtrate.

得られた湿ケーキを酢酸95%水溶液からなる洗浄液0.2k
g/時間で洗浄し、洗浄済のケーキ0.45kg/時間を得た。
The resulting wet cake was washed with a 95% acetic acid aqueous solution 0.2k
It was washed at g / hour to obtain washed cake 0.45 kg / hour.

無水化および無水トリメリット酸の回収 上記で得られた洗浄済毛記0.4kgをコンベアを用いて
溶融槽に搬送し、この溶融槽内で温度240℃の条件下に
滞留時間1時間で溶融液を抜き出した。
Anhydrous and recovery of trimellitic anhydride 0.4 kg of washed hair obtained above was conveyed to a melting tank using a conveyor, and a molten liquid was retained in the melting tank at a temperature of 240 ° C for a residence time of 1 hour. Pulled out.

このとき、発生した蒸気は調節弁により圧力を760torr
に調節して第2晶析槽に導入した。
At this time, the pressure of the generated steam is adjusted to 760 torr by the control valve.
And was introduced into the second crystallization tank.

この蒸気の導入を行う前に第2晶析槽から得られたスラ
リー中のトリメリット酸の含有量と蒸気の導入を行った
後のスラリー中のトリメリット酸の含有量とを比較した
ところ、スラリー中のトリメリット酸の含有量は5重量
%増加しており、蒸気中の無水トリメリット酸がスラリ
ー中に回収されていることを確認した。
When the content of trimellitic acid in the slurry obtained from the second crystallization tank before the introduction of the steam was compared with the content of trimellitic acid in the slurry after the introduction of the steam, The content of trimellitic acid in the slurry increased by 5% by weight, and it was confirmed that trimellitic anhydride in the steam was recovered in the slurry.

[発明の効果] この発明の方法によると、 (1)従来の方法のように、凝縮により無水トリメリッ
ト酸の回収を行うものではなく、無水トリメリット酸を
スラリー中に回収するものであるので、凝縮器にスラリ
ーが付着したり、配管が閉塞したりすることがなく、 (2)したがって、反応装置にトラブルを招くことがな
く、 (3)しかも、新たな装置を必要としないので、効率に
優れる、 等の種々の利点を有する無水トリメリット酸の回収方法
を提供することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the method of the present invention, (1) trimellitic anhydride is not recovered by condensation unlike the conventional method, but trimellitic anhydride is recovered in the slurry. The slurry does not adhere to the condenser and the pipe is not clogged. (2) Therefore, trouble does not occur in the reaction device. (3) Moreover, a new device is not required, so that the efficiency is improved. It is possible to provide a method for recovering trimellitic acid anhydride, which has various advantages such as excellent properties.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の方法の実施に用いることのできる反
応装置の一例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a reaction apparatus which can be used for carrying out the method of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】溶媒としての酢酸の存在下に、プソイドク
メンを空気で酸化して得られる反応液を晶析槽に導入
し、次いで、この晶析槽内で前記反応液中のトリメリッ
ト酸を析出して得られたトリメリット酸含有スラリーの
濾過を行った後、得られたトリメリット酸ケーキを溶融
槽に導入し、続いてこの溶融槽内で発生した無水トリメ
リット酸含有蒸気を前記晶析槽に導入し、前記無水トリ
メリット酸含有蒸気中の無水トリメリット酸と前記晶析
槽内の水とを反応させてトリメリット酸を生成させるこ
とを特徴とする無水トリメリット酸の回収方法。
1. A reaction solution obtained by oxidizing pseudocumene with air in the presence of acetic acid as a solvent is introduced into a crystallization tank, and then trimellitic acid in the reaction solution is removed in the crystallization tank. After filtering the trimellitic acid-containing slurry obtained by precipitation, the trimellitic acid cake obtained was introduced into a melting tank, and subsequently the trimellitic anhydride-containing vapor generated in the melting tank was crystallized as described above. A method for recovering trimellitic acid, which is characterized in that the trimellitic acid is introduced into a precipitation tank, and trimellitic acid in the vapor containing trimellitic anhydride is reacted with water in the crystallization tank to produce trimellitic acid. .
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