JPS5813578A - 高純度無水フタル酸の製造方法 - Google Patents
高純度無水フタル酸の製造方法Info
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- JPS5813578A JPS5813578A JP10930081A JP10930081A JPS5813578A JP S5813578 A JPS5813578 A JP S5813578A JP 10930081 A JP10930081 A JP 10930081A JP 10930081 A JP10930081 A JP 10930081A JP S5813578 A JPS5813578 A JP S5813578A
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- phthalide
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はオルソキシレンの接触気相酸化によってえられ
た粗製無水フタル酸を精製し、高純度の無水フタル酸を
製造する方法に関する。詳しく述べると、本発明は、上
記粗製無水フタル酸中に含まれ、分離が困難である不純
物たとえばフタライドを効率よく除去することによって
、高純度の無水フタル酸を製造するための方法に関する
。
た粗製無水フタル酸を精製し、高純度の無水フタル酸を
製造する方法に関する。詳しく述べると、本発明は、上
記粗製無水フタル酸中に含まれ、分離が困難である不純
物たとえばフタライドを効率よく除去することによって
、高純度の無水フタル酸を製造するための方法に関する
。
通常一般に、オルソキシレンを原料としてバナジウム系
触媒を用い、接触気相酸化して無水フタル質をえること
は、工業的に広く行なわれている。この方法によりえら
れる粗製無水フタル酸中には、主たる不純物として副生
のフタライドが混入し、工業的に通常用いられている蒸
留−4膚などによっては十分に分離できず、精製無水フ
タル酸収率無視しえない号のフタライドおよびその他の
不純物が残留し、これが原因で製品品質を低下せしめる
傾向のあることはよく知られる。
触媒を用い、接触気相酸化して無水フタル質をえること
は、工業的に広く行なわれている。この方法によりえら
れる粗製無水フタル酸中には、主たる不純物として副生
のフタライドが混入し、工業的に通常用いられている蒸
留−4膚などによっては十分に分離できず、精製無水フ
タル酸収率無視しえない号のフタライドおよびその他の
不純物が残留し、これが原因で製品品質を低下せしめる
傾向のあることはよく知られる。
そのため、無水フタル噛の製造プロセスにおいては、粗
製無水フタル噛中の不純物であるフタライド量を極力低
減させ、低い水準に保たれるようにオルソキシレンの接
触気相酸化反応を操作せねばならないこと忙なる。すな
わち、一般には触媒の活性低下にともなうオルソキシレ
ンの転化率低下や中間副生物フタライド量の増加を抑え
るために、反応温度を上げる方法をとらざるをえないの
であり、このことは触媒寿命を減少することにつながる
。そうでなくても粗製無水フタル酸中には副生フタライ
ドの混在は不可避下あり、このフタライドを除去するだ
めの種々の方法が、無水フタル酸の工業的主意において
提案されている。
製無水フタル噛中の不純物であるフタライド量を極力低
減させ、低い水準に保たれるようにオルソキシレンの接
触気相酸化反応を操作せねばならないこと忙なる。すな
わち、一般には触媒の活性低下にともなうオルソキシレ
ンの転化率低下や中間副生物フタライド量の増加を抑え
るために、反応温度を上げる方法をとらざるをえないの
であり、このことは触媒寿命を減少することにつながる
。そうでなくても粗製無水フタル酸中には副生フタライ
ドの混在は不可避下あり、このフタライドを除去するだ
めの種々の方法が、無水フタル酸の工業的主意において
提案されている。
たとえば、特公昭43−10333号公報明細書によれ
ば、亜(鹸峻水素カリウム(KHSO3)やピ。亜硫酸
カリウム(K2S205)などのアルカリ金媚イオウ化
合物を用いて粗製無水フタル酸を処理する方法が開示さ
れ、米国特許牙4165324号明細書によれば水酸化
ナトリウム(NaOH)や水酸化カリウム(KOH)な
どのアルカリ金属水酸化物を用いて処理する方法が開示
されている。しかし、これらの方法−以下の如き欠点が
あり、工業的に有利に採用するKは困碓であることが指
摘される。
ば、亜(鹸峻水素カリウム(KHSO3)やピ。亜硫酸
カリウム(K2S205)などのアルカリ金媚イオウ化
合物を用いて粗製無水フタル酸を処理する方法が開示さ
れ、米国特許牙4165324号明細書によれば水酸化
ナトリウム(NaOH)や水酸化カリウム(KOH)な
どのアルカリ金属水酸化物を用いて処理する方法が開示
されている。しかし、これらの方法−以下の如き欠点が
あり、工業的に有利に採用するKは困碓であることが指
摘される。
まず前者の方法においては、無水フタル酸の精製工程で
残渣中にイオウ化合物も共存してくるため、との残渣の
処理(たとえば焼却処理)の際に多量のイオウ酸化物を
発生し、公害問題をひき起すことになるし、イオウ化合
物そのものも蒸留装置の腐食などの原因となり易く、こ
れらの問題解決のためKは多大の費用を要する欠点があ
る。また後者の方法においては、アルカリ金属水酸化物
゛その・1 ものの反応性が高1いために1添加されるべき粗製無水
フタル啼によっては、きわめて危険性が高くなる。すな
わち、たとえば水酸化カリウムを液状の粗製無水フタル
酸に添加した場合、その中に倉まれる無水マレイン酸が
4発的に重合し、コークス状の重合物を形成する。この
反応はきわめて急漱であり無水フタル酸製造装置の運転
にとって無視できないことはもちろん、発生するコーク
ス状重合物による配管、パルプ、蒸留塔トレイなどの閉
奄の原因ともなる。さらに水酸化カリウムと無賃と反応
しタール状の重合物を発生せしめることにもなり、精製
無水フタル酸収率の大巾な低下を招くことも指摘される
。
残渣中にイオウ化合物も共存してくるため、との残渣の
処理(たとえば焼却処理)の際に多量のイオウ酸化物を
発生し、公害問題をひき起すことになるし、イオウ化合
物そのものも蒸留装置の腐食などの原因となり易く、こ
れらの問題解決のためKは多大の費用を要する欠点があ
る。また後者の方法においては、アルカリ金属水酸化物
゛その・1 ものの反応性が高1いために1添加されるべき粗製無水
フタル啼によっては、きわめて危険性が高くなる。すな
わち、たとえば水酸化カリウムを液状の粗製無水フタル
酸に添加した場合、その中に倉まれる無水マレイン酸が
4発的に重合し、コークス状の重合物を形成する。この
反応はきわめて急漱であり無水フタル酸製造装置の運転
にとって無視できないことはもちろん、発生するコーク
ス状重合物による配管、パルプ、蒸留塔トレイなどの閉
奄の原因ともなる。さらに水酸化カリウムと無賃と反応
しタール状の重合物を発生せしめることにもなり、精製
無水フタル酸収率の大巾な低下を招くことも指摘される
。
本発明は、かかる従来法の欠点を克服することを目的と
し、より具体的には無水フタル酸精製装凌から排出され
る残渣中にイオウ化合物などの公害発生物質を含まず、
しかもフタライド減少のための処理操作において、コー
クス状重合物や、タール状重合物の発生もない、安全か
つ操作コントロールの容易な、フタライド含量のきわめ
て低減された高純度無水フタル酸の製法を提供すること
を目的とする。
し、より具体的には無水フタル酸精製装凌から排出され
る残渣中にイオウ化合物などの公害発生物質を含まず、
しかもフタライド減少のための処理操作において、コー
クス状重合物や、タール状重合物の発生もない、安全か
つ操作コントロールの容易な、フタライド含量のきわめ
て低減された高純度無水フタル酸の製法を提供すること
を目的とする。
すなわち、本発明は、以下の如く特定されうる。
+11 オルソキシレンの接触気相酸化によって見ら
れた粗製無水フタル酸をマレイン酸、コノ・り酸および
安息香酸よりなる群から選ばれた少くとも1種のカルボ
ン酸のアルカリ金属塩の存在下、高温下に分子状酸素含
有ガスと接触処理し、ついで蒸留操作に供することを特
徴とする高純度無水フタル酸の製造方法。
れた粗製無水フタル酸をマレイン酸、コノ・り酸および
安息香酸よりなる群から選ばれた少くとも1種のカルボ
ン酸のアルカリ金属塩の存在下、高温下に分子状酸素含
有ガスと接触処理し、ついで蒸留操作に供することを特
徴とする高純度無水フタル酸の製造方法。
121 当該粗製無水フタル嘴l〜に対し分子状酸素
含有ガスを酸素ガスに換′痒して少くとも0.001モ
ル/時、好ましくは0.002〜0.01モル7時接触
させることを特徴とする上記+11記載の方法。
含有ガスを酸素ガスに換′痒して少くとも0.001モ
ル/時、好ましくは0.002〜0.01モル7時接触
させることを特徴とする上記+11記載の方法。
(3) 接触処理が150〜300℃、好ましくは2
50〜300℃の温度範囲、0.5〜30時間の処理時
間を要してなることを特徴とする上記(11または(2
)記載の方法。
50〜300℃の温度範囲、0.5〜30時間の処理時
間を要してなることを特徴とする上記(11または(2
)記載の方法。
14+ アルカリ金属塩の添加量が粗製無水フタル酸
に対しアルカリ金属原子として10〜10,000 p
pnm(重量)、好ましくは20〜2000 ppm
(重量)の範囲であることを特徴とする上記(1)、+
21または131記載の方法。
に対しアルカリ金属原子として10〜10,000 p
pnm(重量)、好ましくは20〜2000 ppm
(重量)の範囲であることを特徴とする上記(1)、+
21または131記載の方法。
本発明方法を以下にさらに詳しく説明する。
オルソキシレンを接触気相酸化して見られる粗製無水フ
タル酸中には、不純物のフタライドがO,OS〜1.0
信量憾含まれているのが通常である。
タル酸中には、不純物のフタライドがO,OS〜1.0
信量憾含まれているのが通常である。
この粗製無水フタル酸は130−150℃の溶融状ゆで
精製工程に供給されるのが工業上一般的であ抄、化学薬
剤を添加混合後、150〜300℃の温暖で熱処理され
、ついで蒸留せしめられる。
精製工程に供給されるのが工業上一般的であ抄、化学薬
剤を添加混合後、150〜300℃の温暖で熱処理され
、ついで蒸留せしめられる。
本発明方法においては、不純物フタライドを含有する粗
1m無水フタル酸に、マレイン酸、コノ・り噌、安息香
酸のアルカリ金属塩を添加し、0.5〜30時間、15
0〜300Cの温度で分子状酸素含有ガスと接触処理し
て、フタライド分をほとんど酸化処理したのち、通常用
いられる蒸留操作に供するととKより、はとんどフi・
・・・ライドを含まない精製無水フタル酸をえることが
できる。この時吹き込まれる分子状酸素はフタライドお
よびその沸点近接化合物(アルデヒド類と推宇される)
の酸化剤として、カルボン酸アルカリ金属塩とともに有
効に作用しているものと考えられる。そして、吹き込ま
れる分子状酸素酸は、粗製無水フタル酸中に含まれる不
純物のフタライド量にもよるが、粗製無水フタル酸lK
#に対し少くとも0.001モル/時、好ましくは0.
002〜0.01モル/時の範囲である。
1m無水フタル酸に、マレイン酸、コノ・り噌、安息香
酸のアルカリ金属塩を添加し、0.5〜30時間、15
0〜300Cの温度で分子状酸素含有ガスと接触処理し
て、フタライド分をほとんど酸化処理したのち、通常用
いられる蒸留操作に供するととKより、はとんどフi・
・・・ライドを含まない精製無水フタル酸をえることが
できる。この時吹き込まれる分子状酸素はフタライドお
よびその沸点近接化合物(アルデヒド類と推宇される)
の酸化剤として、カルボン酸アルカリ金属塩とともに有
効に作用しているものと考えられる。そして、吹き込ま
れる分子状酸素酸は、粗製無水フタル酸中に含まれる不
純物のフタライド量にもよるが、粗製無水フタル酸lK
#に対し少くとも0.001モル/時、好ましくは0.
002〜0.01モル/時の範囲である。
また、本発明者らの知見によれば、上記カルダン酸のア
ルカリ金属塩以外の有機酸塩、たとえば、トルイル酸、
フタル酸、フマル酸のアルカリ金属塩などは、すべであ
る程度の不純物フタライド減少効果はあるものの前記カ
ルボン酸塩類にくらぺるとその有効性が劣る。゛その理
由は明らかではないが、フタライドに対する反応の親和
性たとえば酸化活性が本発明kかかる化合物にくらべよ
抄劣っていることKよ乞のであろうと推察され諷。
ルカリ金属塩以外の有機酸塩、たとえば、トルイル酸、
フタル酸、フマル酸のアルカリ金属塩などは、すべであ
る程度の不純物フタライド減少効果はあるものの前記カ
ルボン酸塩類にくらぺるとその有効性が劣る。゛その理
由は明らかではないが、フタライドに対する反応の親和
性たとえば酸化活性が本発明kかかる化合物にくらべよ
抄劣っていることKよ乞のであろうと推察され諷。
・11゜
本発明にかかるカルボン嘴アルカリ金属塩類は、通常水
溶液中カルダン酸と水酸化アルカリ金属化合物との反応
により見られる、それ自身白色の結晶であり、きわめて
安定な化合物である。爆発性、発火性も低い。
溶液中カルダン酸と水酸化アルカリ金属化合物との反応
により見られる、それ自身白色の結晶であり、きわめて
安定な化合物である。爆発性、発火性も低い。
本発明のカルボン1俊アルカリ金属塩類において、アル
カリ金4は、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウ
ム、ルビジウムなどが挙げられるが、最も好ましいのは
カリウムである。またカルボン憤として最も好ましいの
はマレイン酸である。
カリ金4は、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウ
ム、ルビジウムなどが挙げられるが、最も好ましいのは
カリウムである。またカルボン憤として最も好ましいの
はマレイン酸である。
本発明において使用されるカルボン1俊アルカリ金属塩
類の添加td1粗製無水フタル酸中に含まれるフタライ
ド量にもよるが、粗製無水フタル酸に対し10〜10,
000 ppm (重量)、好ましくは20〜2,00
0 ppm (重量)、より好ましくは50〜l、o
00 ppm (重量)の範囲である。
類の添加td1粗製無水フタル酸中に含まれるフタライ
ド量にもよるが、粗製無水フタル酸に対し10〜10,
000 ppm (重量)、好ましくは20〜2,00
0 ppm (重量)、より好ましくは50〜l、o
00 ppm (重量)の範囲である。
以上、本発明について説明したが、まとめると本発明に
よってえられる利点は以下の如くとなる。
よってえられる利点は以下の如くとなる。
(イ)使用するカルボン酸アルカリ金属塩類は、爆発性
や発火性が低く、きわめて安定な化合物である。水酸化
カリウムにくらべて腐食性も低い。
や発火性が低く、きわめて安定な化合物である。水酸化
カリウムにくらべて腐食性も低い。
←) カルボン酸塩類の使用lは少量で有効であるため
、装置内で蓄積される量も少ない。ましてや粗製無水フ
タル酸中に溶解しやすいため装置内で一遁事故を起すこ
ともなく、タール状ないしコークス状の重合物などを発
生する危険性もなく、高純変の無水フタル酸の高い精製
収率を達成しうる。
、装置内で蓄積される量も少ない。ましてや粗製無水フ
タル酸中に溶解しやすいため装置内で一遁事故を起すこ
ともなく、タール状ないしコークス状の重合物などを発
生する危険性もなく、高純変の無水フタル酸の高い精製
収率を達成しうる。
fウ 粗製無水フタル酸を分子状酸素と上記カルボン
酸アルカリ金属塩とで酸化処理することにより、無水フ
タル酸の精製収率が向上する。フタライド分が無水フタ
ル噴に転化せしめられ、精製収率の向上に寄与するもの
と考えられる。また、不純物フタライド量の減少ととも
Kその沸点近接化合物が変性を受けて蒸留分離が容易と
なり、これが製品品質を向上せしめることKなるものと
考えられる。
酸アルカリ金属塩とで酸化処理することにより、無水フ
タル酸の精製収率が向上する。フタライド分が無水フタ
ル噴に転化せしめられ、精製収率の向上に寄与するもの
と考えられる。また、不純物フタライド量の減少ととも
Kその沸点近接化合物が変性を受けて蒸留分離が容易と
なり、これが製品品質を向上せしめることKなるものと
考えられる。
以下実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説
−明する。
−明する。
実施例 l
オルソキシレンの接触ネ相酸化によって見られた粗製無
水フタル酸は、以下の組成を有してhえ。
水フタル酸は、以下の組成を有してhえ。
無水フタル酸 99.6重量優
安息香酸 0.05#
マレイン酸 0.071
フ タ ル 酸 0,03#フタラ
イド 0.20 # この粗製無水フタル@500〜を、内径80/−W1φ
、高さ120mの、中に巾81の邪魔板4枚を有する、
竪型の反応膚に入れて、275℃に加熱した。この反応
噌下部には嘴内径の3分の1の大きさのファンタービン
型羽根4枚を持つ攪拌機が設電されその下部−ガス分散
盤が固定されている。
イド 0.20 # この粗製無水フタル@500〜を、内径80/−W1φ
、高さ120mの、中に巾81の邪魔板4枚を有する、
竪型の反応膚に入れて、275℃に加熱した。この反応
噌下部には嘴内径の3分の1の大きさのファンタービン
型羽根4枚を持つ攪拌機が設電されその下部−ガス分散
盤が固定されている。
反応(にマレイン峡ジカリウム50f(100ppmに
相当する)を添加し、酸素5容量幅残り窒素の混合ガス
を底部より1200m/時(酸素量0.003モル/時
に相当)吹込みつつ275℃にて20時間攪拌加熱処理
し、ついで実段lO段の多孔板を有する蒸留塔(内径3
2m1、高さ500□ 曙)を用い、55 mHg (絶対圧)の圧力下、還流
比0.5で蒸留しAPRA10%凝固点131.12℃
の精製無水フタル酸をえた。この精製品のフタライド分
け0.001重量優以下であり、250℃2時間加熱に
おける熱安定度もAPHA20であった。
相当する)を添加し、酸素5容量幅残り窒素の混合ガス
を底部より1200m/時(酸素量0.003モル/時
に相当)吹込みつつ275℃にて20時間攪拌加熱処理
し、ついで実段lO段の多孔板を有する蒸留塔(内径3
2m1、高さ500□ 曙)を用い、55 mHg (絶対圧)の圧力下、還流
比0.5で蒸留しAPRA10%凝固点131.12℃
の精製無水フタル酸をえた。この精製品のフタライド分
け0.001重量優以下であり、250℃2時間加熱に
おける熱安定度もAPHA20であった。
なお精製収率は99.2重量係であった。また用いた装
置内にタール状ないしコークス状付着物は全く見られな
かった。
置内にタール状ないしコークス状付着物は全く見られな
かった。
比較例 l
実施例1においてマレイン酸カリウムの代りに水酸化カ
リウムを50 f(1,0QOppraに相当する)用
いたほかは、同様の操作を行ない、APRA15、凝固
点130.8℃の精製無水フタル酸をえた。この精製品
中のフタライド分は0.43重量−であシ、250℃2
時間加熱での熱安定度はAPIA 9Gであった。精製
収率は98.1重量優であった。
リウムを50 f(1,0QOppraに相当する)用
いたほかは、同様の操作を行ない、APRA15、凝固
点130.8℃の精製無水フタル酸をえた。この精製品
中のフタライド分は0.43重量−であシ、250℃2
時間加熱での熱安定度はAPIA 9Gであった。精製
収率は98.1重量優であった。
反応槽攪拌羽根および壁面にはタール状付着物が見られ
、蒸留塔塔底には、コークス状付着物が観察され、それ
らによる精製収率の低下が生じた。
、蒸留塔塔底には、コークス状付着物が観察され、それ
らによる精製収率の低下が生じた。
実施例2〜19息よび比較例2〜3
実施例1で用いたと同じ組成の粗製無水フタル酸をそれ
ぞれ1〜とり、フラスコ中で牙1表に示すように処理剤
、添加量、添加時の温度、熱処理温度、処理時間全それ
ぞれ変化させ処理後の無水フタル酸中のフタライド看を
測定し、牙1表に示す結果をえた。
ぞれ1〜とり、フラスコ中で牙1表に示すように処理剤
、添加量、添加時の温度、熱処理温度、処理時間全それ
ぞれ変化させ処理後の無水フタル酸中のフタライド看を
測定し、牙1表に示す結果をえた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 +11 オルソキシレンの接触気相酸化によってえら
れた粗製無水フタル酸をマレイン酸、コハク酸および安
息香酸よりなる群から選ばれた少くトも1種のカルボン
酸のアルカリ金属塩の存在下、高温下に分子状酸素含有
ガスと接触処理し、ついで蒸留操作に供することを特徴
とする高純度無水フタル酸の製造方法。 ・2) 当該+′fl製無水フタル酸xK4に対し分子
状酸素含有ガスを酸素ガスに換算して少くとも0.00
1モル/時接触させることを特徴とする特許請求の範囲
(1)記載の方法。 ・31 接触処理が150〜300℃の温度範囲、0
.5〜30時間の処理時間を要してなることを特徴とす
る特許請求の範囲Illまたは(2)記載の方法。 (41アルカリ金属塩の添加量が粗製無水フタル酸に対
しアルカリ金属原子として10〜10.000ppm(
重量)の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲+
11.121、まだは(31記載の方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10930081A JPS6056150B2 (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 高純度無水フタル酸の製造方法 |
GB08218761A GB2105710B (en) | 1981-07-15 | 1982-06-29 | Method for manufacture of high-purity phthalic anhydride |
US06/394,477 US4436922A (en) | 1981-07-06 | 1982-07-01 | Method for manufacture of high-purity phthalic anhydride |
DE19823225079 DE3225079A1 (de) | 1981-07-06 | 1982-07-05 | Verfahren zur herstellung von phthalsaeure-anhydrid von hohem reinheitsgrad |
FR8211850A FR2508906A1 (fr) | 1981-07-06 | 1982-07-06 | Procede de preparation d'un anhydride phtalique de haute purete a partir de l'anhydride phtalique brut |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10930081A JPS6056150B2 (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 高純度無水フタル酸の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5813578A true JPS5813578A (ja) | 1983-01-26 |
JPS6056150B2 JPS6056150B2 (ja) | 1985-12-09 |
Family
ID=14506686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10930081A Expired JPS6056150B2 (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-15 | 高純度無水フタル酸の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6056150B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6390563U (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-11 |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP10930081A patent/JPS6056150B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6056150B2 (ja) | 1985-12-09 |
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