JPH0769975A - 高純度テレフタル酸の製造方法 - Google Patents

高純度テレフタル酸の製造方法

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JPH0769975A
JPH0769975A JP21275793A JP21275793A JPH0769975A JP H0769975 A JPH0769975 A JP H0769975A JP 21275793 A JP21275793 A JP 21275793A JP 21275793 A JP21275793 A JP 21275793A JP H0769975 A JPH0769975 A JP H0769975A
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JP
Japan
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terephthalic acid
acetic acid
aqueous solution
crude
acid
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JP21275793A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Izumisawa
義昭 泉沢
Tsukasa Kawahara
司 川原
Yoshiyuki Sumi
良幸 角
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 粗テレフタル酸を、高温、高圧下、水性媒体
に溶解させ、該水溶液を白金族金属触媒の存在下、水素
と接触させて精製する高純度テレフタル酸の製造方法に
おいて、上記水溶液の酢酸含有量が水に対して1〜30
重量%であることを特徴とする高純度テレフタル酸の製
造方法。 【効果】 以上のように、粗テレフタル酸の水溶液の水
素還元精製の際に水性媒体中に特定量の酢酸を存在させ
ることにより着色原因不純物が少なく、色相のよい高純
度のテレフタル酸を得ることができる。特に、酢酸溶媒
中で酸化し反応母液を分離して得られた粗テレフタル酸
を、完全に乾燥させず所望濃度の酢酸を含有した状態と
し、これを、水性媒体として水あるいは酢酸水溶液に直
接溶解させて水素還元精製することができるので、乾燥
工程が簡略化され、かつ、経済的である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高純度テレフタル酸の製
造方法に関する。詳しくは、パラキシレンの酸化反応に
より得られた粗テレフタル酸を白金族金属の存在下、水
素と接触させて高純度のテレフタル酸を製造する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】パラキシレンの酸化によって得られる粗
テレフタル酸中には、通常、4−カルボキシベンズアル
デヒド(「4CBA」と略して示す)をはじめとする各
種不純物が比較的多量に含まれており、従来、これを精
製した後、ポリエステルの原料として用いている。
【0003】このような粗テレフタル酸の精製方法とし
ては、粗テレフタル酸中の不純物を水素還元して精製す
る方法あるいは、酸化処理して除去する方法が知られて
いる。このうち、テレフタル酸中の不純物を水素還元精
製する方法として、高温、高圧下において粗テレフタル
酸を水に溶解させ、水素化触媒と接触させ、該水溶液か
らテレフタル酸の結晶を回収する方法が提案されている
(特公昭41−16860号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の水素還元精製で
は、水を溶媒として用いることにより粗テレフタル酸中
の無機性不純物である金属イオン、及び、有機性不純物
の中で最も含有量の多い4CBAの混入量を著しく低下
させることができる。しかしながら、粗テレフタル酸に
は4CBA以外にも種々の不純物が存在し、そのうち微
量の構造不明の有機性不純物(以下「着色原因不純物」
という)がこの水素還元精製では完全に除去することが
できず、精製テレフタル酸中にこの着色原因不純物が一
部残存し、例えば、ポリエステル製造時に着色を引き起
こしポリマーの白色度を低下させるという問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題に
鑑み、鋭意検討を行った結果、水素還元精製の際に、粗
テレフタル酸の水性溶液中に適当量の酢酸を含有させる
ことにより、着色原因不純物の少ない極めて高純度の精
製テレフタル酸を得ることができることを見いだし、本
発明に到達した。
【0006】即ち、本発明の要旨は、粗テレフタル酸
を、高温、高圧下、水性媒体に溶解させ、該水溶液を白
金族金属触媒の存在下、水素と接触させて精製する高純
度テレフタル酸の製造方法において、上記水溶液の酢酸
含有量が水に対して1〜30重量%であることを特徴と
する高純度テレフタル酸の製造方法に存する。以下、本
発明を詳細に説明する。
【0007】パラキシレンの酸化反応は、酢酸溶媒中
で、触媒として遷移金属化合物及び臭素化合物の存在
下、分子状酸素により液相酸化することにより実施され
る。触媒としての遷移金属化合物としては、マンガン、
コバルト、鉄、ニッケル、クロム等の遷移金属の臭素
塩、安息香酸塩、ナフテン酸塩、酢酸塩等のカルボン酸
塩、アセチルアセトナート等が、また、臭素化合物とし
ては、マンガン、コバルト、鉄、ニッケル、クロム等の
臭素塩、臭化水素酸、臭化ナトリウム、ジブロモエチレ
ン、テトラブロモエタン等が用いられている。なお、遷
移金属の臭素塩は、遷移金属化合物成分と臭素化合物成
分とを兼ねることができる。また、分子状酸素として
は、純酸素、空気、純酸素と不活性ガスとの混合物等が
用いられる。
【0008】原料パラキシレンは、通常、酢酸溶媒に対
して1〜50重量%の割合で用いられる。触媒としてコ
バルト化合物またはマンガン化合物と臭素化合物が用い
られるときは、これらの化合物は、溶媒に対して、通常
コバルト原子が10〜5000重量ppm、マンガン原
子が10〜5000重量ppm、臭素原子が10〜10
000重量ppmとなるように用いられる。また、酸化
反応器に供給する分子状酸素は、通常、パラキシレン1
モルに対して酸素として3〜20モルの割合となるよう
に用いられる。そして、反応は、通常、反応温度160
〜260℃、反応圧力4〜50kg/cm2 G、滞留時
間10〜200分の範囲で行なわれる。
【0009】このようにして得られた粗テレフタル酸を
含有する反応混合物は、通常冷却し、粗テレフタル酸を
晶析分離する。得られた粗テレフタル酸は、不純物とし
て4CBAを通常50〜10000重量ppm含んでお
り、高品質のポリエステルの原料として用いるために水
素還元精製が行われる。即ち、粗テレフタル酸の水性ス
ラリーを加熱し、スラリー中のテレフタル酸を水性媒体
に完全に溶解させ、高温、高圧下、水素の存在下に白金
族金属と接触させ、この後、晶析によって精製テレフタ
ル酸を得る方法が採用される。
【0010】より詳細には、テレフタル酸スラリー濃度
が通常1〜60重量%、好ましくは10〜50重量%で
ある水性スラリーを加熱して粗テレフタル酸を水性媒体
に溶解させ、通常、220〜320℃、好ましくは26
0〜300℃の温度で水素添加反応を行う。320℃を
越えると水素還元反応中での副生物の生成が顕著とな
り、また、220℃未満では水添化率が低下するので好
ましくない。この際の圧力は通常50〜150kg/c
2である。
【0011】また、粗テレフタル酸水溶液1t/hrあ
たり,分子状水素を通常0.05〜10Nm3/hr、
好ましくは0.1〜3Nm3/hr供給し、ルテニウ
ム、ロジウム、パラジウム、白金、オスミウム等の白金
族金属触媒と、通常1〜100分間接触する。これら白
金族金属触媒は、通常、テレフタル酸の熱水溶液に不溶
性の担体、例えば、活性炭等に担持させて用いられる。
特に、活性炭に担持させたパラジウム(以下、「Pd/
C」と略す)を固定床として用いるのが精製効果の点か
ら好ましい。このようにして精製処理したテレフタル酸
の熱水溶液は、次いで、70〜180℃まで冷却され、
テレフタル酸を晶析させ、分離する。
【0012】本発明は、上記の水素還元精製を行う際に
粗テレフタル酸水溶液中の水に対する酢酸含有量が1〜
30重量%、好ましくは1.5〜10重量%の水溶液を
用いることを特徴とする。酢酸含有量が下限以下では着
色原因不純物の量が多くなるので好ましくない。また、
酢酸含有量が多すぎると経済的に不利である。上記の酢
酸量を含有する粗テレフタル酸水溶液の調整方法として
は、完全に乾燥した粗テレフタル酸結晶を所定濃度の酢
酸水溶液に溶解させてもよいが、酢酸溶媒中で酸化して
得られた粗テレフタル酸を、完全に乾燥させず所望の濃
度まで濃縮した粗テレフタル酸を得、これを水性媒体と
して、水あるいは酢酸水溶液に溶解させる方法が好まし
い。かかる方法によれば、乾燥工程が簡略化され、か
つ、経済的である。この時、粗テレフタル酸が含有する
酢酸の量は粗テレフタル酸水性スラリーの濃度と水性媒
体中の酢酸の濃度等によって変化するが、テレフタル酸
に対して通常2〜100重量%、好ましくは5〜25重
量%含有することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。実施例において、GPC成分とは、GPC(ゲルパ
ーミュエーションクロマトグラフィー)分析により、標
準ポリスチレン換算で分子量が数百から数万に相当す
る、テレフタル酸製品における着色原因不純物を意味す
る。GPC成分量の比較としては、GPCのクロマトグ
ラムのピーク面積(相対値)を表示した。また、粗テレ
フタル酸中の4CBAの含有率は液体クロマトグラフィ
ーによって測定し、同じく、吸光度は、粗テレフタル酸
7.5gを2規定の水酸化カリウム50mlに溶解して
光路長1cmの石英セルにて340nm(「OD340
と称する)および400nm(「OD400」と称する)
での各吸光度で示した。
【0014】実施例1 酢酸溶媒中、遷移金属化合物及び臭素化合物の存在下、
分子状酸素によってパラキシレンを酸化して得られた粗
テレフタル酸の水スラリー化槽、計量槽、スラリーフィ
ードポンプ、スラリー加熱ライン、スラリー溶解槽、
0.5重量%のPdを活性炭に担持させた触媒を充填し
た水添反応器及び、晶析槽を備えた装置を用いて固定床
流通方式での水素還元精製実験を行った。本装置におい
て、各機器や加熱ラインについては閉塞防止のために電
気ヒーターと保温材及び圧力調整器を装備しており、温
度、圧力ができる限り正確に制御されている。
【0015】最初に、スラリー化槽を除く全系を窒素ガ
スで十分置換した後、90kg/cm2 Gに加圧した。
次に、計量槽内に仕込んだ水をスラリーフィードポンプ
を用いてスラリー加熱ライン、溶解槽、反応器を経由し
て晶析槽へと順次流通させ、系内の加熱を行った。加熱
ラインの最終部で反応温度の290℃に到達するように
加熱を調整し、次の溶解槽では290℃に保持して溶解
の押し切りを行うように温度を調整した。
【0016】温度が安定したところで予め、容量50l
の撹拌機付きスラリー化槽で、乾燥粗テレフタル酸10
0重量部当たり酢酸を10重量部含み、4CBAが30
20重量ppm、OD340が50.9×10-2、OD400
が7.06×10-2である粗テレフタル酸を乾燥重量換
算で30重量部を水に添加し全体を100重量部とし
た。このとき、スラリー中の水に対する酢酸含有量は
4.5重量%であった。このように調整したスラリーを
計量槽に移送し、水からスラリーに切り替えてフィード
(6l/H)を開始した。該スラリーを反応器に導入し
て、水素流量3Nl/H、反応圧力90kg/cm2
G、反応温度290℃で水添反応を行った。
【0017】水添反応処理を受けたテレフタル酸水溶液
は、連続的に晶析槽に送られ、テレフタル酸を晶出さ
せ、100℃の温度で母液を分離後、水洗し、次いで乾
燥させた。得られた精製テレフタル酸のOD340、OD
400およびGPC分析の結果を表−1に示す。
【0018】実施例2 実施例1において粗テレフタル酸が含有する酢酸の量を
乾燥粗テレフタル酸100重量部当たり5重量部に変え
た他は同様に行った。この時、スラリー中の水に対する
酢酸含有量は2.1重量%となる。結果を表−1に示し
た。 実施例3 実施例1において粗テレフタル酸が含有する酢酸の量を
乾燥粗テレフタル酸100重量部当たり20重量部に変
えた他は同様に行った。この時、スラリー中の水に対す
る酢酸含有量は9.4重量%となる。結果を表−1に示
した。 比較例1 原料粗テレフタル酸として十分な乾燥処理を施し、酢酸
含有量が800ppmの粗テレフタル酸を用いた以外は
実施例1と全く同じ装置、条件で実験した。スラリー中
の水に対する酢酸含有量は0.03重量%となる。得ら
れた精製テレフタル酸のOD340、OD400およびGPC
分析の結果を表−1に示す。
【0019】表−1より酢酸含有量が少な過ぎる場合、
着色原因不純物であるGPC成分量が著しく増加し、ま
た、精製テレフタル酸の色相が低下していることが分か
る。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】以上のように、粗テレフタル酸の水溶液
の水素還元精製の際に水性媒体中に特定量の酢酸を存在
させることにより着色原因不純物が少なく、色相のよい
高純度のテレフタル酸を得ることができる。特に、酢酸
溶媒中で酸化し反応母液を分離して得られた粗テレフタ
ル酸を、完全に乾燥させず所望濃度の酢酸を含有した状
態とし、これを、水性媒体として水あるいは酢酸水溶液
に直接溶解させて水素還元精製することができるので、
乾燥工程が簡略化され、かつ、経済的である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗テレフタル酸を、高温、高圧下、水性
    媒体に溶解させ、該水溶液を白金族金属触媒の存在下、
    水素と接触させて精製する高純度テレフタル酸の製造方
    法において、上記水溶液の酢酸含有量が水に対して1〜
    30重量%であることを特徴とする高純度テレフタル酸
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 酢酸溶媒中、遷移金属化合物及び臭素化
    合物の存在下、分子状酸素によってパラキシレンを酸化
    し、反応母液を分離して得られた粗テレフタル酸を、酢
    酸を含有した状態で、高温、高圧下、水性媒体に溶解さ
    せ、該水溶液中の酢酸含有量が水に対して1〜30重量
    %となるようにし、該水溶液を白金族金属触媒の存在
    下、水素と接触させて精製することを特徴とする高純度
    テレフタル酸の製造方法。
  3. 【請求項3】 粗テレフタル酸の酢酸含有量がテレフタ
    ル酸に対して2〜100重量%である請求項2に記載の
    高純度テレフタル酸の製造方法。
JP21275793A 1993-08-27 1993-08-27 高純度テレフタル酸の製造方法 Pending JPH0769975A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000032548A1 (en) * 1998-11-30 2000-06-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Improved process for producing highly pure aromatic carboxylic acids
WO2004060848A1 (ja) * 2002-12-09 2004-07-22 Mitsubishi Chemical Corporation 粗テレフタル酸溶解液の反応器への供給方法

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