JPH0748314A - Continuous production of naphthalenedicarboxylic acid - Google Patents

Continuous production of naphthalenedicarboxylic acid

Info

Publication number
JPH0748314A
JPH0748314A JP5191186A JP19118693A JPH0748314A JP H0748314 A JPH0748314 A JP H0748314A JP 5191186 A JP5191186 A JP 5191186A JP 19118693 A JP19118693 A JP 19118693A JP H0748314 A JPH0748314 A JP H0748314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
heavy metal
reaction
oxidation
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5191186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhito Aoyanagi
三仁 青柳
Kazuhiro Sato
和広 佐藤
Akio Hosoi
昭雄 細井
Koji Sumitani
浩二 隅谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP5191186A priority Critical patent/JPH0748314A/en
Publication of JPH0748314A publication Critical patent/JPH0748314A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

PURPOSE:To provide an efficient production method of naphthalenedicarboxylic acid by circulatively reusing an oxidation reaction catalyst, continuously oxidizing dimethylnaphthalene. CONSTITUTION:In oxidizing dimethylnaphthalene and/or its oxidation derivative with a molecular oxygen-containing gas in a solvent containing at least twice as much as a lower aliphatic carboxylic acid (preferably acetic acid) by weight, having 5-45wt.%, especially 10-30wt.% water content in the presence of an oxidation catalyst composed of a heavy metal, preferably cobalt, manganese and bromine, the catalyst is supplied in such a way that the effective concentration of the heavy metal catalyst prepared by removing o-benzenedicarboxylic acid complex of heavy metal contained in the solvent is made >=0.2wt.%, preferably 0.4-1.0wt.% and almost the whole amount of the reaction mother liquor and/or formed cake is circulated and reused.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ジメチルナフタレン及
び/またはその酸化誘導体を酸化してナフタレンジカル
ボン酸(以下、NDCAと略称することがある)を連続
的に製造する方法に関するものである。更に詳しくは、
酸化反応触媒を循環再使用した酸化方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for continuously producing naphthalene dicarboxylic acid (hereinafter sometimes abbreviated as NDCA) by oxidizing dimethylnaphthalene and / or its oxidized derivative. For more details,
The present invention relates to an oxidation method in which an oxidation reaction catalyst is recycled.

【0002】[0002]

【従来の技術】NDCA及びそのエステル(以下、ND
CA等と略称することがある)は、高分子材料、染料中
間体等として有用な物質である。特に2,6―NDCA
等とエチレングリコールとから形成されるポリエチレン
ナフタレートはポリエチレンテレフタレートよりも耐熱
性、破断強度等に優れており、フィルム、食品包装材料
等の素材として注目されている。更に、ポリブチレンナ
フタレート樹脂はポリブチレンテレフタレート樹脂に比
べて、結晶化速度が大きく、高い耐湿熱性を有している
ので、NDCA等は樹脂原料としても有用である。
2. Description of the Related Art NDCA and its ester (hereinafter referred to as ND
(Sometimes abbreviated as CA, etc.) is a substance useful as a polymer material, a dye intermediate, and the like. Especially 2,6-NDCA
Polyethylene naphthalate formed from ethylene glycol and the like and ethylene glycol is superior to polyethylene terephthalate in heat resistance, breaking strength, and the like, and has attracted attention as a raw material for films, food packaging materials, and the like. Further, since polybutylene naphthalate resin has a higher crystallization rate and higher wet heat resistance than polybutylene terephthalate resin, NDCA or the like is also useful as a resin raw material.

【0003】従来からNDCAの製造方法としては、ジ
アルキルナフタレン及び/またはその酸化誘導体をコバ
ルト、マンガン、臭素等を触媒に用いて、低級脂肪族カ
ルボン酸溶媒中で、分子状酸素により酸化する方法が多
数提案されている。
Conventionally, a method of producing NDCA has been a method of oxidizing dialkylnaphthalene and / or an oxidized derivative thereof with molecular oxygen in a lower aliphatic carboxylic acid solvent using cobalt, manganese, bromine or the like as a catalyst. Many have been proposed.

【0004】これらの方法は、その反応様式によって回
分式、半連続式または連続式に分類され、また触媒を回
収・再使用する場合としない場合とに分類される。
These methods are classified into a batch system, a semi-continuous system or a continuous system, depending on the reaction mode, and a case where the catalyst is recovered / reused or not.

【0005】NDCAを工業的規模で効率よく製造する
には、回分式または半連続式の反応様式では装置効率が
低く不適当であることから、連続運転方式として効率を
高めることが必要である。
In order to efficiently produce NDCA on an industrial scale, it is necessary to increase the efficiency as a continuous operation system because the batch-wise or semi-continuous reaction mode has low equipment efficiency and is unsuitable.

【0006】また、一般に芳香族炭化水素の液相酸化に
よるカルボン酸の製造では、比較的高価な触媒を使用す
るため、触媒を循環再使用する、即ち、反応混合物から
生成粗NDCAを回収した残りの反応母液及び/または
生成粗NDCAの洗浄濾液を循環使用することが、プロ
セスの経済性を高める上で不可欠である。
Further, in the production of carboxylic acid by liquid-phase oxidation of aromatic hydrocarbon, a relatively expensive catalyst is generally used, so that the catalyst is recycled and reused, that is, the crude NDCA produced is recovered from the reaction mixture. The recycled use of the reaction mother liquor and / or the wash filtrate of the crude NDCA produced is essential for increasing the economic efficiency of the process.

【0007】酸化反応触媒を酸化反応混合物から回収し
循環再使用する方法の一つとして、反応混合物から触媒
のみを回収する方法が提案されている。例えば、2,6
―ジイソプロピルナフタレンの酸化反応において、コバ
ルト、マンガン、セリウム及び臭素を触媒として反応を
行う際、反応母液から触媒を回収するためにアルカリを
使用する方法(特開平2―250850号公報)、硫酸
を使用する方法(特開平2―250851号公報)、硫
酸及びアルカリを使用する方法(特開平2―25261
3号公報)等が提案されている。しかし、いずれの方法
も、装置材質に対する腐食性、あるいは操作性という面
から見て、NDCAを工業的規模で安価に製造しようと
するためには、現実性、経済性ともに充分とはいえな
い。
As one of the methods of recovering the oxidation reaction catalyst from the oxidation reaction mixture and recycling it, a method of recovering only the catalyst from the reaction mixture has been proposed. For example, 2,6
In the oxidation reaction of diisopropylnaphthalene, a method of using an alkali to recover the catalyst from the reaction mother liquor when the reaction is carried out using cobalt, manganese, cerium and bromine as a catalyst (JP-A-2-250850) and sulfuric acid are used. Method (JP-A-2-250851) and a method using sulfuric acid and alkali (JP-A-2-25261).
No. 3) is proposed. However, neither of the methods is sufficient in terms of reality and economy in order to inexpensively manufacture NDCA on an industrial scale in terms of corrosiveness with respect to equipment materials or operability.

【0008】また、酸化反応触媒を酸化反応混合物から
回収し循環再使用する別な方法として、反応濾液を循環
使用する技術が提案されている。例えば、2,6―ジイ
ソプロピルナフタレンの酸化反応において、コバルト、
マンガン、セリウム及び臭素を触媒として反応を行う
際、2段反応を行って、反応濾液を循環使用する方法
(特開平4―330039号公報)が提案されている
が、この方法は、後酸化という工程を有しているため、
プロセスの初期投資が増大し、経済性の面で有利とはい
えない。
[0008] As another method of recovering the oxidation reaction catalyst from the oxidation reaction mixture and recycling it, a technique of recycling the reaction filtrate has been proposed. For example, in the oxidation reaction of 2,6-diisopropylnaphthalene, cobalt,
When carrying out the reaction using manganese, cerium and bromine as a catalyst, a method of carrying out a two-step reaction and circulating the reaction filtrate (Japanese Patent Laid-Open No. 4-330039) has been proposed. This method is called post-oxidation. Because it has a process,
The initial investment in the process increases, which is not economically advantageous.

【0009】更に、2,6―ジイソプロピルナフタレン
や2,6―ジエチルナフタレンの酸化方法として、反応
母液を再使用する方法が提案されている(特開平4―2
66846号公報)。この方式による循環酸化反応は基
本的には可能であるが、2,6―ジイソプロピルナフタ
レン、2,6―ジエチルナフタレンの酸化反応の場合で
は反応母液分離後の粗DNCA中には未だ多量のコバル
ト、マンガンが同伴されていることを考慮すると、粗N
DCAを酢酸、水等で洗浄してこれらの触媒を回収し
て、触媒コストの低減化を図る必要がある。
Further, as a method of oxidizing 2,6-diisopropylnaphthalene or 2,6-diethylnaphthalene, a method of reusing the reaction mother liquor has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-2).
No. 66846). The cyclic oxidation reaction by this method is basically possible, but in the case of the oxidation reaction of 2,6-diisopropylnaphthalene and 2,6-diethylnaphthalene, a large amount of cobalt is still present in the crude DNCA after the reaction mother liquor separation. Considering that it is accompanied by manganese, the crude N
It is necessary to reduce the catalyst cost by washing DCA with acetic acid, water or the like to recover these catalysts.

【0010】ところで、減量がジメチルナフタレンの場
合については、上記の文献にはこの方式による酸化反応
については何ら記述されていない。そこで、本発明者ら
が、ジメチルナフタレンについて連続酸化法を試みたと
ころ、循環の早い時期(循環初回)に反応が停止してし
まうという重大な問題が発生した。
By the way, when the weight loss is dimethylnaphthalene, the above-mentioned document does not describe the oxidation reaction by this method. Therefore, when the present inventors attempted a continuous oxidation method for dimethylnaphthalene, a serious problem that the reaction was stopped at an early stage of circulation (first circulation) occurred.

【0011】本発明者らは、この原因について鋭意究明
を行ったところ、2,6―ジイソプロピルナフタレンや
2,6―ジエチルナフタレンの場合と異なって、ジメチ
ルナフタレンの場合の循環初回で反応が停止してしまう
現象は、ナフタレン核開裂副生成物であるトリメリット
酸、フタル酸、メチル置換フタル酸などのオルソ位置に
ジカルボン酸を有する酸(即ち、オルソ―ベンゼンジカ
ルボン酸類、以下ODCAと略記することがある)が酸
化触媒である重金属とキレート型錯体を形成し、しかも
安定な化合物となるため、重金属の触媒活性が損われて
しまうこと、結果的に粗NDCAに同伴された触媒を補
足するだけでは有効な触媒量が不足することを知見し
た。
The inventors of the present invention have made extensive studies on the cause of this problem. Unlike the case of 2,6-diisopropylnaphthalene or 2,6-diethylnaphthalene, the reaction is stopped at the first circulation in the case of dimethylnaphthalene. The phenomenon that occurs is an acid having a dicarboxylic acid at the ortho position such as trimellitic acid, phthalic acid, and methyl-substituted phthalic acid, which are by-products of naphthalene nuclear cleavage (ie, ortho-benzenedicarboxylic acids, hereinafter abbreviated as ODCA). A) forms a chelate-type complex with a heavy metal, which is an oxidation catalyst, and becomes a stable compound, so that the catalytic activity of the heavy metal is impaired, and as a result, it is only possible to supplement the catalyst entrained in the crude NDCA. It was found that the effective amount of catalyst was insufficient.

【0012】これらの問題を回避するための方策とし
て、多量の重金属触媒を使用するという手段が考えられ
るが、ジメチルナフタレンの場合は(2,6―ジイソプ
ロピルナフタレンや2,6―ジエチルナフタレンの場合
とは異なって)、収率からみて適正な触媒濃度が比較的
低く、徒らに多量の触媒を使用すると、NDCAの収率
はむしろ逆に低減してしまう。しかも過剰に加えられた
重金属の一部が酸化反応の間に変化してしまい、生成さ
れた粗NDCAが濃灰色に着色して精製困難になるこ
と、加えて溶媒の低級脂肪族カルボン酸の燃焼ロスが増
大するという不利な結果を招くことがある。
As a measure for avoiding these problems, a means of using a large amount of heavy metal catalyst can be considered, but in the case of dimethylnaphthalene (as compared with the case of 2,6-diisopropylnaphthalene or 2,6-diethylnaphthalene). However, the proper catalyst concentration is relatively low in view of the yield, and when a large amount of the catalyst is used, the yield of NDCA is rather reduced. Moreover, a part of the heavy metal added in excess is changed during the oxidation reaction, and the produced crude NDCA is colored dark gray to make purification difficult. In addition, combustion of the lower aliphatic carboxylic acid as a solvent This can have the disadvantageous consequence of increased loss.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に鑑み、その目的とするところは、ジメチルナフタレン
及び/またはその酸化誘導体からNDCAを製造するに
際し、生産効率の優れた連続製造法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention has as its object the provision of a continuous production method having excellent production efficiency when producing NDCA from dimethylnaphthalene and / or its oxidized derivative. To do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記方法
を確立するために鋭意検討を行い、重金属酸化触媒及び
臭素を触媒に用いたジメチルナフタレン及び/またはそ
の酸化誘導体の液相酸化反応において、粗NDCAに同
伴された触媒を補充すると同時に、反応母液中に含まれ
るODCAと重金属酸化触媒とから形成される、不活性
なキレート型錯体のモル数と等量の重金属酸化触媒を補
充すれば、反応系内における有効な触媒濃度を一定に維
持することができ、NDCAを高収率で連続的に製造で
きること、及び母液循環の進行に伴って触媒液中の全重
金属濃度も一定にすることができることを見い出し、本
発明を完成したものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies in order to establish the above method, and have conducted a liquid phase oxidation reaction of dimethylnaphthalene and / or its oxidized derivative using a heavy metal oxidation catalyst and bromine as a catalyst. In addition to replenishing the catalyst entrained in the crude NDCA, at the same time, replenishing the heavy metal oxidation catalyst in an amount equal to the number of moles of the inactive chelate-type complex formed from ODCA and heavy metal oxidation catalyst contained in the reaction mother liquor. In that case, the effective catalyst concentration in the reaction system can be kept constant, NDCA can be continuously produced in high yield, and the total heavy metal concentration in the catalyst liquid is also kept constant as the mother liquor circulation proceeds. The present invention has been completed and the present invention has been completed.

【0015】即ち、本発明は、水を含んでもよい低級脂
肪族カルボン酸の溶媒中で、重金属及び臭素からなる触
媒の存在下に、分子状酸素含有ガスを用いて、ジメチル
ナフタレン及び/またはその酸化誘導体を酸化する方法
において、触媒を循環再使用するに際し、溶媒中の酸化
活性を呈する有効な重金属触媒濃度を0.2重量%以上
となるように該重金属触媒を補充すること、反応母液及
び/または生成ケークの洗浄濾液を全量循環して再使用
することを特徴とするNDCAの連続製造法である。
That is, the present invention uses a molecular oxygen-containing gas in the presence of a catalyst composed of a heavy metal and bromine in a solvent of a lower aliphatic carboxylic acid which may contain water, and dimethylnaphthalene and / or its derivative. In the method of oxidizing an oxidized derivative, when the catalyst is recycled and reused, the heavy metal catalyst is supplemented so that the effective concentration of the heavy metal catalyst exhibiting the oxidation activity in the solvent is 0.2% by weight or more, the reaction mother liquor and And / or is a continuous production method of NDCA characterized in that the washing filtrate of the produced cake is circulated and reused.

【0016】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0017】本発明で酸化原料として用いるジメチルナ
フタレン及び/またはその酸化誘導体は通常どのような
方法で得られたものでもよく、また、それらの混合物で
もよい。酸化誘導体としては、ホルミルナフトエ酸、メ
チルナフトエ酸等が挙げられるが、これらには何等限定
されない。そして、これらのうち、特に2,6―体が工
業的に有利である。酸化原料は高純度のものが好まし
く、純度95%以上、好ましくは98%以上であること
が望ましいが、収率に影響を及ぼさない程度及び酸化反
応終了後生成物を各種方法で精製した際除去できる程度
であれば2,6―体以外の成分、例えば2,7―ジメチ
ルナフタレン等の異性体を含んでいても差し支えない。
The dimethylnaphthalene and / or its oxidized derivative used as the oxidizing raw material in the present invention may be obtained by any method or a mixture thereof. Examples of the oxidized derivative include formylnaphthoic acid and methylnaphthoic acid, but are not limited thereto. Of these, 2,6-body is industrially advantageous. It is preferable that the oxidizing raw material has a high purity, and it is desirable that the purity is 95% or higher, preferably 98% or higher. Components other than 2,6-isomers, for example, isomers such as 2,7-dimethylnaphthalene may be contained as long as possible.

【0018】本発明における溶媒としては、炭素原子数
1乃至5の脂肪族モノカルボン酸、即ち蟻酸、酢酸、プ
ロピオン酸、酪酸、バレリアン酸及びブロモ酢酸等やこ
れらの混合物が使用できる。これらの溶媒のうち酢酸及
びプロピオン酸が好ましく、酢酸は最も好ましい。
As the solvent in the present invention, an aliphatic monocarboxylic acid having 1 to 5 carbon atoms, that is, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, bromoacetic acid, or the like, or a mixture thereof can be used. Of these solvents, acetic acid and propionic acid are preferred, with acetic acid being most preferred.

【0019】本発明方法において使用される溶媒は、上
記脂肪族モノカルボン酸に5〜45重量%、好ましくは
7〜35重量%、更に好ましくは10〜30重量%の水
を含んだものである。溶媒中の水分がこれより少ないと
脂肪族モノカルボン酸の燃焼ロスが大きく、反対に、こ
れより多いとNDCAの収率低下、純度低下を招き好ま
しくない。
The solvent used in the method of the present invention is the above aliphatic monocarboxylic acid containing 5 to 45% by weight, preferably 7 to 35% by weight, and more preferably 10 to 30% by weight of water. . If the water content in the solvent is less than this, the combustion loss of the aliphatic monocarboxylic acid is large, and if it is more than this, the yield of NDCA and the purity are lowered, which is not preferable.

【0020】なお、ジメチルナフタレン及び/またはそ
の酸化誘導体に対する溶媒の使用量は通常2〜15重量
倍、好ましくは3〜10重量倍である。
The amount of the solvent used with respect to dimethylnaphthalene and / or its oxidized derivative is usually 2 to 15 times by weight, preferably 3 to 10 times by weight.

【0021】本発明で使用する酸化触媒は、重金属化合
物及び臭素化合物である。重金属酸化触媒としては、コ
バルト及びマンガンを用い、必要に応じて、セリウム、
ニッケル等を添加してもよい。これらは蟻酸塩、酢酸
塩、プロピオン酸塩等の有機酸塩、ハロゲン化物、水酸
化物、酸化物、炭酸塩等の形で用いられ、脂肪酸塩、特
に酢酸塩及び臭化物が好ましい。
The oxidation catalyst used in the present invention is a heavy metal compound and a bromine compound. As the heavy metal oxidation catalyst, cobalt and manganese are used, and if necessary, cerium,
You may add nickel etc. These are used in the form of organic acid salts such as formate salts, acetate salts and propionate salts, halides, hydroxides, oxides, carbonates and the like, and fatty acid salts, particularly acetates and bromides are preferable.

【0022】本発明方法における重金属酸化触媒の有効
な量は、オルソ―ベンゼンジカルボン酸とのキレート型
錯体の生成により活性を失った重金属化合物成分を除い
た触媒量である。そして、溶媒中での使用量濃度は、溶
媒に対して0.2重量%以上1.5重量%以下であり、
好ましくは0.4重量%以上1.0重量%以下である。
有効重金属酸化触媒の使用量がこれより少ないかまたは
多い場合、NDCAの収率低下、純度低下、溶媒である
低級脂肪族カルボン酸の燃焼ロスの増大、精製困難な着
色等を招き好ましくない。また、コバルトに対するマン
ガンの比率(グラム原子比)は特に規制されないが、O
DCA等の収率を考慮すると、この比率は好ましくは
1.0以下である。
The effective amount of the heavy metal oxidation catalyst in the method of the present invention is a catalytic amount excluding the heavy metal compound component which lost its activity due to the formation of a chelate type complex with ortho-benzenedicarboxylic acid. The concentration used in the solvent is 0.2% by weight or more and 1.5% by weight or less with respect to the solvent,
It is preferably 0.4% by weight or more and 1.0% by weight or less.
If the amount of the effective heavy metal oxidation catalyst used is smaller or larger than the above range, the yield of NDCA is lowered, the purity is lowered, the combustion loss of the lower aliphatic carboxylic acid as a solvent is increased, and the coloring is difficult to purify, which is not preferable. Although the ratio of manganese to cobalt (gram atomic ratio) is not particularly limited,
Considering the yield of DCA and the like, this ratio is preferably 1.0 or less.

【0023】一方、臭素化合物としては、酸化反応系に
溶解し、臭素イオンを発生するものであれば有機化合物
または無機化合物のいずれであってもよく、具体的に
は、分子状臭素(Br2 )、臭化水素、臭化ナトリウ
ム、臭化カリウム、臭化アンモニウム等の無機臭化物、
または臭化アルキル、ブロモ酢酸のごとき臭素化脂肪酸
等の有機臭化物が挙げられる。臭化水素、臭化ナトリウ
ム、臭化カリウム、臭化コバルト及び臭化マンガン等が
特に好ましい例である。臭素は、重金属酸化触媒の合計
に対して原子比で0.01〜2の範囲で通常使用でき
る。
On the other hand, the bromine compound may be either an organic compound or an inorganic compound as long as it dissolves in an oxidation reaction system to generate a bromine ion. Specifically, molecular bromine (Br 2 ), Hydrogen bromide, sodium bromide, potassium bromide, inorganic bromide such as ammonium bromide,
Alternatively, an organic bromide such as a brominated fatty acid such as alkyl bromide or bromoacetic acid can be used. Hydrogen bromide, sodium bromide, potassium bromide, cobalt bromide, manganese bromide and the like are particularly preferable examples. Bromine can usually be used in an atomic ratio of 0.01 to 2 with respect to the total weight of the heavy metal oxidation catalyst.

【0024】本発明方法における酸化反応温度は、18
0〜230℃、好ましくは190〜220℃の範囲であ
る。反応温度が低いと、反応速度が低下し、反対に高い
場合は、副反応生成物が増加してNDCAの純度が低下
する。反応圧力は前記反応温度において反応系が液相に
保持される圧力であればよいが、通常10〜30kg/
cm2 G程度が適当である。
The oxidation reaction temperature in the method of the present invention is 18
It is in the range of 0 to 230 ° C, preferably 190 to 220 ° C. When the reaction temperature is low, the reaction rate is low, and when it is high, side reaction products are increased and the purity of NDCA is decreased. The reaction pressure may be a pressure at which the reaction system is kept in a liquid phase at the reaction temperature, but is usually 10 to 30 kg /
A cm 2 G level is suitable.

【0025】本発明方法において使用する分子状酸素含
有ガスとしては、酸素ガスまたはそれを窒素などの不活
性ガスで希釈した任意の混合ガスが使用される。工業的
には空気が最も入手しやすく好ましい。
As the molecular oxygen-containing gas used in the method of the present invention, oxygen gas or any mixed gas obtained by diluting it with an inert gas such as nitrogen is used. Industrially, air is the most available and preferred.

【0026】本発明の方法は回分式酸化法、半連続式酸
化法及び連続式酸化法のいずれに適用しても効果がある
が、特に連続式酸化法の場合に効果が大きい。
The method of the present invention is effective when applied to any of the batch oxidation method, the semi-continuous oxidation method and the continuous oxidation method, but the effect is particularly large in the case of the continuous oxidation method.

【0027】酸化反応によって生成した粗NDCAは、
反応生成物を固液分離することにより固相側に得ること
ができる、固液分離によって得られた粗NDCAは、酢
酸等による洗浄、水洗浄によって付着触媒溶液、酸化反
応中間体及びODCA触媒金属錯体を除去することがで
き、高純度化が可能である。さらに必要な場合には、公
知の方法として知られている通常のNDCA精製法を用
いれば、極めて高純度のNDCAを得ることができる。
The crude NDCA produced by the oxidation reaction is
The crude NDCA obtained by solid-liquid separation can be obtained on the solid phase side by solid-liquid separation of the reaction product. The crude NDCA is washed with acetic acid or the like, washed with water, and then attached catalyst solution, oxidation reaction intermediate and ODCA catalyst metal. The complex can be removed, and high purification is possible. If necessary, an extremely high-purity NDCA can be obtained by using an ordinary NDCA purification method known as a known method.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の方法によれば、NDCAを工業
的規模で効率よく、かつ連続的に製造することができ
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the method of the present invention, NDCA can be efficiently and continuously produced on an industrial scale.

【0029】[0029]

【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に
説明する。なお、実施例及び比較例における部及び%は
それぞれ重量部及び重量%を示す。また、低級脂肪族カ
ルボン酸の分解率は、生成物組成のガスクロマトグラフ
分析値より求めた。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples. The parts and% in the examples and comparative examples represent parts by weight and% by weight, respectively. The decomposition rate of the lower aliphatic carboxylic acid was determined from the gas chromatographic analysis value of the product composition.

【0030】[0030]

【実施例1】還流冷却器を付したガス排出管、ガス吹き
込み管、原料連続送入ポンプ、触媒液連続送入ポンプ、
生成物抜き出し管及び攪拌機を有するチタン製オートク
レーブに、 酢酸 160部 酢酸コバルト・4水塩[Co(OOCCH3 2 ・4H2 O] 2.36部 酢酸マンガン・4水塩[Mn(OOCCH3 2 ・4H2 O] 1.26部 47%臭化水素水 0.93部 水 17部 を装入した。この触媒液中の水分濃度は10%、有効コ
バルト濃度、有効マンガン濃度はそれぞれ0.31%、
0.16%であった。この触媒液を、温度200℃、圧
力20kg/cm2 Gの条件下で激しく攪拌しながら、
これに純度99.5%の 2,6―ジメチルナフタレン 42部 を連続的に1時間かけて送入するとともに過剰の圧縮空
気を流通して酸化反応を行った。2,6―ジメチルナフ
タレンの送入開始1時間経過後、2,6―ジメチルナフ
タレンの送入を継続しつつ、上記組成の触媒液の送入を
開始した。その後、オートクレーブ内の反応混合物の量
を一定に維持するために、反応混合物の一部を抜き出し
つつ反応を継続し、計50時間反応を行った。
Example 1 A gas discharge pipe equipped with a reflux condenser, a gas blowing pipe, a raw material continuous feed pump, a catalyst liquid continuous feed pump,
A titanium autoclave having a product discharge pipe and a stirrer, acetate 160 parts cobalt acetate tetrahydrate [Co (OOCCH 3) 2 · 4H 2 O] 2.36 parts of manganese acetate tetrahydrate [Mn (OOCCH 3) 2 · 4H 2 O] 17 parts 1.26 parts of 47% aqueous hydrogen bromide 0.93 parts water was charged. The water concentration in this catalyst solution is 10%, the effective cobalt concentration and the effective manganese concentration are 0.31%, respectively.
It was 0.16%. While vigorously stirring the catalyst solution under the conditions of a temperature of 200 ° C. and a pressure of 20 kg / cm 2 G,
To this, 42 parts of 2,6-dimethylnaphthalene having a purity of 99.5% was continuously fed over 1 hour, and excess compressed air was circulated to carry out an oxidation reaction. After 1 hour from the start of the feeding of 2,6-dimethylnaphthalene, the feeding of the catalyst liquid having the above composition was started while continuing the feeding of 2,6-dimethylnaphthalene. Then, in order to keep the amount of the reaction mixture in the autoclave constant, the reaction was continued while withdrawing a part of the reaction mixture, and the reaction was carried out for a total of 50 hours.

【0031】抜き出した反応混合物から主としてNDC
Aよりなる固体沈澱を分離して反応母液を得た。固体沈
澱を、酢酸洗浄した後固体分離して洗浄濾液を得た。固
体沈澱の分離性は良好であった。この時NDCAの収率
93.2モル%、ODCAの収率3.8モル%、酢酸の
分解率は5.0%であった。また、反応母液と洗浄濾液
に含まれるODCAはすべて、コバルト、マンガンとキ
レート型錯体を形成し触媒活性を失活化していた。反応
母液と洗浄濾液を合一後、濃縮して過剰な水分を除去し
た。また、使用したコバルト、マンガンのうち、それぞ
れ85%、70%が濃縮後の液中に含まれていた。
From the reaction mixture withdrawn, mainly NDC
The solid precipitate consisting of A was separated to obtain a reaction mother liquor. The solid precipitate was washed with acetic acid and then separated into solids to obtain a washing filtrate. The separability of the solid precipitate was good. At this time, the yield of NDCA was 93.2 mol%, the yield of ODCA was 3.8 mol%, and the decomposition rate of acetic acid was 5.0%. Further, all of the ODCA contained in the reaction mother liquor and the washing filtrate formed a chelate-type complex with cobalt and manganese to deactivate the catalytic activity. The reaction mother liquor and the washing filtrate were combined and then concentrated to remove excess water. Further, of the cobalt and manganese used, 85% and 70% were contained in the concentrated liquid, respectively.

【0032】[0032]

【実施例2〜11】実施例1で得た濃縮液に、これに含
まれる不活性なODCA金属錯体と総計が等モル量とな
るようにコバルト、マンガンを、実施例1における酢酸
洗浄後のケークに含まれるコバルト、マンガンと同じ比
率で添加し、更にコバルト、マンガン、臭化水素酸を添
加して、実施例1で使用した触媒液と、有効触媒濃度が
等しくなるように酢酸、水を添加して触媒液を調製し
た。この触媒液を用いた以外は実施例1と同様の操作を
行った。以下、これと同様の操作を繰り返し、計10回
反応を行った。各回の反応における固体沈澱の分離性は
良好であった。また、触媒液中の全コバルト、マンガン
濃度も一定値に到達し、触媒液中へのコバルト、マンガ
ンの蓄積は見られなかった。また、副生成物の蓄積も見
られなかった。反応結果を表1に示した。
Examples 2 to 11 Cobalt and manganese were added to the concentrated solution obtained in Example 1 such that the inert ODCA metal complex contained therein was equimolar, and the concentrated solution after washing with acetic acid in Example 1 was used. Cobalt and manganese contained in the cake were added at the same ratio, and further cobalt, manganese and hydrobromic acid were added, and acetic acid and water were added so that the effective catalyst concentration became equal to that of the catalyst solution used in Example 1. A catalyst liquid was prepared by adding. The same operation as in Example 1 was performed except that this catalyst solution was used. Hereinafter, the same operation as this was repeated, and the reaction was performed 10 times in total. The separability of the solid precipitate in each reaction was good. In addition, the total cobalt and manganese concentrations in the catalyst solution also reached a certain value, and no accumulation of cobalt and manganese was found in the catalyst solution. Moreover, accumulation of by-products was not observed. The reaction results are shown in Table 1.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】表1に示した通り、反応母液、洗浄濾液を
循環再使用することにより、これらの液に溶解している
反応中間体から生成するNDCAを回収できることか
ら、NDCA収率は、実施例1に比べて実施例2、3で
向上し、以降良好なレベルを維持していることが判っ
た。
As shown in Table 1, by recycling and recycling the reaction mother liquor and the washing filtrate, the NDCA produced from the reaction intermediate dissolved in these liquids can be recovered. It was found that the results were improved in Examples 2 and 3 as compared with Example 1, and maintained a good level thereafter.

【0035】[0035]

【比較例1】実施例1で得た濃縮液に、これに含まれる
ODCA金属錯体に相当するコバルト、マンガンを添加
しなかった以外は実施例1と同様の操作を行った。触媒
用液中の重金属触媒有効濃度は、コバルト0.096重
量%、マンガン0.047重量%であった。この時、
2,6―ジメチルナフタレン送入開始40分後に酸素級
主が停止し、反応の回復は不可能であった。2,6―ジ
メチルナフタレンの転化率は65%であった。
Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was performed except that cobalt and manganese corresponding to the ODCA metal complex contained in the concentrated liquid obtained in Example 1 were not added. The effective concentration of the heavy metal catalyst in the catalyst liquid was 0.096% by weight of cobalt and 0.047% by weight of manganese. At this time,
40 minutes after the start of feeding 2,6-dimethylnaphthalene, the oxygen class main stopped and the reaction could not be recovered. The conversion rate of 2,6-dimethylnaphthalene was 65%.

【0036】[0036]

【比較例2】実施例1で使用した触媒液にODCAとし
てトリメリット酸2.16部を添加した下記組成の触媒
液を使用した以外は実施例1と同様の操作を行った。
Comparative Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst solution used in Example 1 was added with 2.16 parts of trimellitic acid as ODCA and the catalyst solution having the following composition was used.

【0037】 酢酸 160部 酢酸コバルト・4水塩[Co(OOCCH3 2 ・4H2 O] 2.36部 酢酸マンガン・4水塩[Mn(OOCCH3 2 ・4H2 O] 1.26部 47%臭化水素水 0.93部 トリメリット酸 2.16部 水 17部 この時、添加したトリメリット酸を考慮した有効なコバ
ルト、マンガンの総量は0.15%であった。NDCA
の収率は81.6モル%であった。
The acetate 160 parts cobalt acetate tetrahydrate [Co (OOCCH 3) 2 · 4H 2 O] 2.36 parts of manganese acetate tetrahydrate [Mn (OOCCH 3) 2 · 4H 2 O] 1.26 parts 47% Hydrogen bromide water 0.93 part Trimellitic acid 2.16 parts Water 17 parts At this time, the effective total amount of cobalt and manganese was 0.15% in consideration of the added trimellitic acid. NDCA
The yield was 81.6 mol%.

【0038】[0038]

【比較例3】実施例1で使用したオートクレーブに[Comparative Example 3] In the autoclave used in Example 1.

【0039】 酢酸 160部 酢酸コバルト・4水塩[Co(OOCCH3 2 ・4H2 O] 10.2部 酢酸マンガン・4水塩[Mn(OOCCH3 2 ・4H2 O] 5.43部 47%臭化水素水 0.93部 トリメリット酸 10.2部 水 13.5部 を送入した。この触媒液中の水分濃度は10%、コバル
ト濃度、マンガン濃度はそれぞれ1.3%、0.64%
であった。上記組成の触媒液を使用した以外は実施例1
と同様の操作を行った。この時、NDCAの収率は7
4.1モル%であった。
The acetate 160 parts cobalt acetate tetrahydrate [Co (OOCCH 3) 2 · 4H 2 O] 10.2 parts of manganese acetate tetrahydrate [Mn (OOCCH 3) 2 · 4H 2 O] 5.43 parts 47% hydrogen bromide water 0.93 parts trimellitic acid 10.2 parts water 13.5 parts were fed. The water concentration in this catalyst solution is 10%, the cobalt concentration and the manganese concentration are 1.3% and 0.64%, respectively.
Met. Example 1 except that a catalyst solution having the above composition was used
The same operation was performed. At this time, the yield of NDCA was 7
It was 4.1 mol%.

【0040】[0040]

【実施例12】比較例3で使用した触媒液にODCAと
してトリメリット酸10.2部を添加した下記組成の触
媒液を使用した以外は比較例3と同様の操作を行った。
Example 12 The same operation as in Comparative Example 3 was carried out except that the catalyst solution used in Comparative Example 3 was supplemented with 10.2 parts of trimellitic acid as ODCA and having the following composition.

【0041】 酢酸 160部 酢酸コバルト・4水塩[Co(OOCCH3 2 ・4H2 O] 10.2部 酢酸マンガン・4水塩[Mn(OOCCH3 2 ・4H2 O] 5.43部 47%臭化水素水 0.93部 水 13.5部 この時、添加したトリメリット酸を考慮した有効なコバ
ルト、マンガンの総量は0.45%であった。反応後、
NDCAの収率は93.1モル%であった。
The acetate 160 parts cobalt acetate tetrahydrate [Co (OOCCH 3) 2 · 4H 2 O] 10.2 parts of manganese acetate tetrahydrate [Mn (OOCCH 3) 2 · 4H 2 O] 5.43 parts 47% hydrogen bromide water 0.93 parts water 13.5 parts At this time, the total amount of effective cobalt and manganese in consideration of the added trimellitic acid was 0.45%. After the reaction
The yield of NDCA was 93.1 mol%.

【0042】[0042]

【実施例13】原料2,6―ジメチルナフタレンの純度
が98.5%のものを使用した以外は実施例1と同様の
操作を行った。この時、2,6―ジメチルナフタレンを
ベースとしたNDCAの収率は93.0モル%、ODC
Aの収率3.8モル%、酢酸の分解率は5.0%であっ
た。また、反応母液と洗浄濾液に含まれるODCAはす
べて、コバルト、マンガンとキレート型錯体を形成し触
媒活性を失活化していた。反応母液と洗浄濾液を合一
後、濃縮して過剰な水分を除去した。また、使用したコ
バルト、マンガンのうち、それぞれ85%、70%が濃
縮後の液中に含まれていた。
Example 13 The same operation as in Example 1 was carried out except that the raw material 2,6-dimethylnaphthalene having a purity of 98.5% was used. At this time, the yield of NDCA based on 2,6-dimethylnaphthalene was 93.0 mol% and ODC
The yield of A was 3.8 mol%, and the decomposition rate of acetic acid was 5.0%. Further, all of the ODCA contained in the reaction mother liquor and the washing filtrate formed a chelate-type complex with cobalt and manganese to deactivate the catalytic activity. The reaction mother liquor and the washing filtrate were combined and then concentrated to remove excess water. Further, of the cobalt and manganese used, 85% and 70% were contained in the concentrated liquid, respectively.

【0043】[0043]

【実施例14〜23】実施例13で得た濃縮液を用い
て、実施例13と同様の操作を行った。以下、これを同
様の操作を繰り返し、計10回反応を行った。各回の反
応における固体沈澱の分離性は良好であった。また、触
媒液中の全コバルト、マンガン濃度も一定値に到達し、
触媒液中へのコバルト、マンガンの蓄積は見られなかっ
た。また、副生成物の蓄積も見られなかった。反応結果
を表2に示す。
Examples 14 to 23 The same operation as in Example 13 was performed using the concentrated liquid obtained in Example 13. Hereinafter, the same operation was repeated, and the reaction was performed 10 times in total. The separability of the solid precipitate in each reaction was good. Also, the total cobalt and manganese concentrations in the catalyst solution have reached a certain level,
No accumulation of cobalt or manganese was found in the catalyst solution. Moreover, accumulation of by-products was not observed. The reaction results are shown in Table 2.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】表2に示した通り、反応母液、洗浄濾液を
循環再使用することにより、これらの液に溶解している
反応中間体から生成するNDCAを回収できることか
ら、NDCA収率は、実施例13に比べて実施例14、
15で向上し、以降良好なレベルを維持していた。
As shown in Table 2, by recycling and recycling the reaction mother liquor and the washing filtrate, the NDCA produced from the reaction intermediate dissolved in these liquids can be recovered. Example 14 compared to 13
It improved in 15 and maintained a good level after that.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 隅谷 浩二 愛媛県松山市北吉田町77番地 帝人株式会 社松山事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koji Sumitani 77, Kitayoshida-cho, Matsuyama-shi, Ehime Teijin Limited Matsuyama Office

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ジメチルナフタレン及び/またはその酸
化誘導体を、少なくとも2重量倍の低級脂肪族カルボン
酸を含む溶媒中で、重金属及び臭素からなる酸化触媒の
存在下に分子状酸素含有ガスを用いて酸化する方法にお
いて、触媒を循環再使用するに際し、溶媒に含まれる重
金属のオルソ―ベンゼンジカルボン酸錯体を除いた有効
な重金属触媒濃度が0.2重量%以上になるように該触
媒を補充すること、しかも反応母液及び/または生成ケ
ークの洗浄濾液をほぼ全量循環して再使用することを特
徴とするナフタレンジカルボン酸の連続製造法。
1. A molecular oxygen-containing gas containing dimethylnaphthalene and / or an oxidized derivative thereof in a solvent containing at least 2 times by weight of a lower aliphatic carboxylic acid in the presence of an oxidation catalyst composed of a heavy metal and bromine. In the oxidation method, when the catalyst is recycled and reused, the catalyst is replenished so that the effective concentration of the heavy metal catalyst excluding the ortho-benzenedicarboxylic acid complex of the heavy metal contained in the solvent is 0.2% by weight or more. Moreover, a continuous process for producing naphthalenedicarboxylic acid, characterized in that almost all the washing filtrate of the reaction mother liquor and / or the produced cake is circulated and reused.
【請求項2】 重金属酸化触媒がコバルト及びマンガン
である請求項1に記載のナフタレンジカルボン酸の連続
製造法。
2. The continuous process for producing naphthalenedicarboxylic acid according to claim 1, wherein the heavy metal oxidation catalyst is cobalt and manganese.
【請求項3】 溶媒中における有効な重金属触媒濃度が
0.4重量%以上である請求項1に記載のナフタレンジ
カルボン酸の連続製造法。
3. The continuous process for producing naphthalenedicarboxylic acid according to claim 1, wherein the effective concentration of the heavy metal catalyst in the solvent is 0.4% by weight or more.
【請求項4】 該低級脂肪族カルボン酸が、酢酸である
請求項1に記載のナフタレンジカルボン酸の連続製造
法。
4. The continuous process for producing naphthalenedicarboxylic acid according to claim 1, wherein the lower aliphatic carboxylic acid is acetic acid.
【請求項5】 該酸化を反応温度180〜230℃で行
う請求項1に記載のナフタレンジカルボン酸の連続製造
法。
5. The continuous process for producing naphthalenedicarboxylic acid according to claim 1, wherein the oxidation is carried out at a reaction temperature of 180 to 230 ° C.
【請求項6】 該溶媒中の水分濃度が5〜45重量%で
ある請求項1に記載のナフタレンジカルボン酸の連続製
造法。
6. The continuous process for producing naphthalenedicarboxylic acid according to claim 1, wherein the water concentration in the solvent is 5 to 45% by weight.
JP5191186A 1993-08-02 1993-08-02 Continuous production of naphthalenedicarboxylic acid Pending JPH0748314A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5191186A JPH0748314A (en) 1993-08-02 1993-08-02 Continuous production of naphthalenedicarboxylic acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5191186A JPH0748314A (en) 1993-08-02 1993-08-02 Continuous production of naphthalenedicarboxylic acid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0748314A true JPH0748314A (en) 1995-02-21

Family

ID=16270336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5191186A Pending JPH0748314A (en) 1993-08-02 1993-08-02 Continuous production of naphthalenedicarboxylic acid

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0748314A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999018059A1 (en) * 1997-10-03 1999-04-15 Eastman Chemical Company Preparation of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid
US6268528B1 (en) 1998-04-11 2001-07-31 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method of producing naphthalenedicarboxylic acid
KR20030072789A (en) * 2002-03-06 2003-09-19 주식회사 효성 A process for preparing 2,6-naphthalene dicarboxylic acid

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999018059A1 (en) * 1997-10-03 1999-04-15 Eastman Chemical Company Preparation of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid
US6268528B1 (en) 1998-04-11 2001-07-31 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method of producing naphthalenedicarboxylic acid
KR20030072789A (en) * 2002-03-06 2003-09-19 주식회사 효성 A process for preparing 2,6-naphthalene dicarboxylic acid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3700731A (en) Process for oxidizing xylenes to phthalic acids
EP0111784B1 (en) Process for producing terephthalic acid suitable for use in direct polymerization
US5292934A (en) Method for preparing aromatic carboxylic acids
US5110982A (en) Process for producing 2,6-napthalene dicarboxylic acid
AU732522B2 (en) Method to produce aromatic carboxylic acids
US6194607B1 (en) Method of producing aromatic carboxylic acids by oxidizing alkyl aromatic hydrocarbons or partially oxidized intermediates thereof
EP0142719B1 (en) Process for producing 2,6-naphthalenedicarboxylic acid
US20150183705A1 (en) Oxidation Process For Preparing Purified Aromatic Carboxylic Acids
EP0204119B1 (en) Process for producing 2,6-naphthalenedicarboxylic acid
JPH0748314A (en) Continuous production of naphthalenedicarboxylic acid
JP3187212B2 (en) Continuous production method of naphthalenedicarboxylic acid
JPH01121240A (en) Production of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid
JPS61140540A (en) Production of 2,6-naphthalebedicarboxylic acid
JP2005502694A (en) Method for producing 2,6-naphthalenedicarboxylic acid
JPS6293254A (en) Production of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid
JPS62212340A (en) Simultaneous production of 2,6-naphthalene-dicarboxylic acid and trimellitic acid
JPH0665143A (en) Production of naphthalendicarboxylic acid
JP4352191B2 (en) Production of pyromellitic acid
JPH04266846A (en) Production of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid
JPH0529022B2 (en)
JPH06211733A (en) Production of 2,6-naphthalene dicarboxylic acid
JPS63104943A (en) Production of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid
JP3264753B2 (en) Method for producing 4-biphenylcarboxylic acid
JPH06228048A (en) Production of naphthalenecarboxylic acid
JP3288743B2 (en) Catalyst recovery method