JPS5933579B2 - Method for producing terephthalic acid - Google Patents

Method for producing terephthalic acid

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JPS5933579B2
JPS5933579B2 JP52155579A JP15557977A JPS5933579B2 JP S5933579 B2 JPS5933579 B2 JP S5933579B2 JP 52155579 A JP52155579 A JP 52155579A JP 15557977 A JP15557977 A JP 15557977A JP S5933579 B2 JPS5933579 B2 JP S5933579B2
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bromine
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terephthalic acid
cobalt
manganese
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輝雄 伊藤
建紀 永岡
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パラキシレンもしくはその酸化中間体を分子
状酸素含有ガスで液相酸化してテレフタル酸を製造する
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing terephthalic acid by liquid phase oxidation of paraxylene or its oxidized intermediate with a molecular oxygen-containing gas.

さらに詳しくは、この液相酸化反応において、4−カル
ボキシベンズアルデヒドの含有量の少ない高品質のテレ
フタル酸を製造することができ、しかも反応による臭素
触媒の損失を低下させることのできる臭素触媒成分に関
する。従来、テレフタル酸を製造する方法として、一般
には酢酸溶媒中でコバルト、マンガンおよび臭素を含む
酸化触媒の存在下にパラキシレンを高温加圧下に分子状
酸素含有ガスで酸化する方法が工業的に広く採用されて
いる。
More specifically, it relates to a bromine catalyst component that can produce high-quality terephthalic acid with a low content of 4-carboxybenzaldehyde in this liquid phase oxidation reaction, and can reduce the loss of bromine catalyst due to the reaction. Traditionally, terephthalic acid has been produced by oxidizing paraxylene with molecular oxygen-containing gas under high temperature and pressure in an acetic acid solvent in the presence of an oxidation catalyst containing cobalt, manganese, and bromine. It has been adopted.

この酸化触媒の臭素触媒成分としては、臭化コバルト、
臭化マンガンなどの重金属の臭素化合物、臭化ナトリウ
ム、臭化カリウムなどのアルカリ金属の臭素化合物、臭
化アンモニウム、臭化水素酸等の無機臭素化合物:四臭
化エタン、臭化ベンジル、テトラブロモパラキシレン、
モノブロモ酢酸、ブロモホルムなどの有機臭素化合物を
使用することが、特公昭34一2666号公報、特公昭
49−25936号公報、特開昭48−5738号公報
、特開昭49一135940号公報、特開昭51−43
734号公報などに提案されている。これらの公知文献
のうちで、特公昭49−25936号公報、特公昭48
−5738号公報、特開昭49−135940号公報、
特開昭51−43734号公報には、臭素触媒成分とし
てそれぞれ臭化水素酸、テトラブロモパラキシレン、モ
ノブロモ酢酸またはブロモホルムを使用し、しかもこれ
らの臭素触媒成分をコバルト触媒成分に対して特定の害
拾で配合した特定の組成のコバルト、マンガンおよび臭
素からなる触媒系を使用することにより、直接重合法に
よるポリエチレンテレフタレートの製造原料用の高品質
のテレフタル酸を製造できることが記載されている。し
かしながら、コバルト、マンガンおよび臭素を含む酸化
触媒において臭素触媒成分としてコバルトまたはマンガ
ンの臭素化合物を使用する場合には、反応器に供給する
触媒溶液あるいは反応後にテレフタル酸を分離した母液
を循環再使用する際に、これらの触媒溶液あるいは循環
母液中のコバルト触媒成分、マンガン触媒成分および臭
素触媒成分からなる触媒組成を、高品質のテレフタル酸
が製造できる特定の組成に調整することができない。
The bromine catalyst components of this oxidation catalyst include cobalt bromide,
Bromine compounds of heavy metals such as manganese bromide, bromine compounds of alkali metals such as sodium bromide and potassium bromide, inorganic bromine compounds such as ammonium bromide and hydrobromic acid: ethane tetrabromide, benzyl bromide, tetrabromo paraxylene,
The use of organic bromine compounds such as monobromoacetic acid and bromoform is disclosed in Japanese Patent Publication No. 34-2666, Japanese Patent Publication No. 49-25936, Japanese Patent Application Publication No. 48-5738, Japanese Patent Application Publication No. 49-135940, Kaisho 51-43
It has been proposed in Publication No. 734, etc. Among these publicly known documents, Japanese Patent Publication No. 49-25936, Japanese Patent Publication No. 48
-5738 publication, JP-A-49-135940 publication,
JP-A No. 51-43734 uses hydrobromic acid, tetrabromoparaxylene, monobromoacetic acid, or bromoform as the bromine catalyst component, and furthermore, these bromine catalyst components have specific harmful effects on the cobalt catalyst component. It has been described that by using a catalyst system consisting of cobalt, manganese and bromine with a specific composition formulated in the same manner as above, it is possible to produce high quality terephthalic acid as a raw material for the production of polyethylene terephthalate by a direct polymerization method. However, when using a bromine compound of cobalt or manganese as a bromine catalyst component in an oxidation catalyst containing cobalt, manganese, and bromine, the catalyst solution supplied to the reactor or the mother liquor from which terephthalic acid has been separated after the reaction must be recycled and reused. In some cases, the catalyst composition consisting of the cobalt catalyst component, the manganese catalyst component, and the bromine catalyst component in these catalyst solutions or circulating mother liquors cannot be adjusted to a specific composition that allows high-quality terephthalic acid to be produced.

また、臭素触媒成分として他の金属の臭素化合物を使用
する場合には、この金属イオンが酸化反応速度やテレフ
タル酸の品質に悪い影響を及ぼすことがある。また、臭
素触媒成分として、臭化水素酸を使用する場合には、酸
化反応は高温加圧下で実施されるのでチタンなどの耐食
性の材質を使用しても装置の腐食が著しいという大きな
欠点がある。一方、高品質のテレフタル酸を工業的にか
つ経済的に製造するために、酸化反応生成混合物からテ
レフタル酸を分離して得られる酸化触媒を含む母液は通
常循環再使用される。
Furthermore, when a bromine compound of another metal is used as a bromine catalyst component, the metal ion may have a negative effect on the oxidation reaction rate and the quality of terephthalic acid. Furthermore, when hydrobromic acid is used as the bromine catalyst component, the oxidation reaction is carried out under high temperature and pressure, so even if a corrosion-resistant material such as titanium is used, there is a major drawback in that the equipment is severely corroded. . On the other hand, in order to industrially and economically produce high-quality terephthalic acid, the mother liquor containing the oxidation catalyst obtained by separating terephthalic acid from the oxidation reaction product mixture is usually recycled and reused.

母液を循環再使用する場合には、母液中の各触媒成分の
濃度は一般に低下し、とくに臭素触媒成分の濃度低下の
割合が大きいので、これらの各触媒成分の濃度および組
成比を再調整することが必要である。臭素触媒成分とし
て四臭化エタン、モノブロモ酢酸、ブロモホルムなどの
臭素化合物を使用すると、これらの臭素化合物は反応系
内で分解されてその少なからざる部分が反応系から失わ
れるので、母液中の臭素触媒成分の濃度低下がとくに著
しい。したがつて、臭素触媒成分としてこれらの臭素化
合物を使用した場合には臭素触媒の使用量が多くなり、
その結果経済的にテレフタル酸を製造することが困難で
あるという欠点がある。また、臭素触媒成分として臭化
ベンジル、α・α・α7・α7ーテトラ こブロモパラ
キシレンなどのベンジル位の臭素化合物を使用すると、
これらの臭素化合物は催涙性および刺激性が強烈である
ために、触媒溶液の調整ならびに循環母液中の触媒組成
の調整等の作業に支障をきたすという欠点がある。本発
明者らは、パラキシレンもしくはその酸化中間体の液相
酸化反応に使用されるコバルト、マンガンおよび臭素を
含む酸化触媒において前述の従来の臭素触媒成分の種々
の問題点を解決するたノめに新しい臭素触媒成分を探索
した結果、炭素数が4ないし6の範囲にある低級脂肪族
カルボン酸ブロモアルキル類を使用することにより、こ
れらの問題点が解決できることを見出し、本発明に到達
したものである。
When circulating and reusing the mother liquor, the concentration of each catalyst component in the mother liquor generally decreases, and the concentration of the bromine catalyst component decreases at a particularly large rate, so the concentration and composition ratio of each of these catalyst components must be readjusted. It is necessary. When bromine compounds such as tetrabromide ethane, monobromoacetic acid, and bromoform are used as bromine catalyst components, these bromine compounds are decomposed in the reaction system and a considerable portion of them is lost from the reaction system. The decrease in component concentration is particularly significant. Therefore, when these bromine compounds are used as bromine catalyst components, the amount of bromine catalyst used increases,
As a result, there is a drawback that it is difficult to economically produce terephthalic acid. In addition, when a benzyl-position bromine compound such as benzyl bromide, α・α・α7・α7-tetra-bromoparaxylene is used as a bromine catalyst component,
These bromine compounds have strong lachrymatory and irritating properties, and therefore have the drawback of interfering with operations such as preparation of catalyst solution and adjustment of catalyst composition in circulating mother liquor. The present inventors have developed an oxidation catalyst containing cobalt, manganese, and bromine used in the liquid phase oxidation reaction of paraxylene or its oxidized intermediate, in order to solve the various problems of the conventional bromine catalyst components described above. As a result of searching for a new bromine catalyst component, it was discovered that these problems could be solved by using a bromoalkyl lower aliphatic carboxylate having a carbon number in the range of 4 to 6, and the present invention was achieved. It is.

本発明の方法によれば、コバルト、マンガンおよび臭素
を含む触媒において、臭素触媒成分として低級脂肪族カ
ルボン酸ブロモアルキル類を使用することにより、従来
の臭素触媒成分にくらべて酸化反応の際に失なわれる臭
素触媒成分の割合が少なくなりしかもテレフタル酸を分
離して得られる母液中に含まれる臭素触媒成分の濃度低
下の割合が少なくなる。その結果、反応母液を循環再使
用する場合に臭素触媒成分の使用量を減少させることが
でき、それだけテレフタル酸を経済的に製造することが
できるようになる。また、その他に本発明の臭素触媒成
分を使用することにより、従来の有機臭素化合物からな
る臭素触媒成分にくらべて4−カルボキシベンズアルデ
ヒドの含有率が少なくかつ340mμでの光学密度が低
いテレフタル酸が得られるという特徴がある。したがつ
て、各触媒成分の濃度、その組成、反応温度、被酸化物
に対する酢酸溶媒比などの反応条件を後述するように選
択することにより、一段階の酸化反応によつて直接重合
法によるポリエチレンテレフタレートの製造原料に使用
することのできる高品質のテレフタル酸を経済的に製造
することができる。すなわち、本発明は、酢酸溶媒中で
、コバルト、マンガンおよび臭素を含む酸化触媒の存在
下にパラキシレンもしくはその酸化中間体を分子状酸素
含有ガスで液相酸化してテレフタル酸を製造する方法に
おいて、臭素触媒成分として炭素数が4ないし6の範囲
にある低級脂肪族カルボン酸ブロモアルキル類を使用す
ることを特徴とするテレフタル酸の製造方法である。
According to the method of the present invention, by using a bromoalkyl lower aliphatic carboxylate as a bromine catalyst component in a catalyst containing cobalt, manganese, and bromine, the loss during oxidation reaction is greater than that of conventional bromine catalyst components. The proportion of the bromine catalyst component that is added to the bromine catalyst component is reduced, and the rate of decrease in the concentration of the bromine catalyst component contained in the mother liquor obtained by separating terephthalic acid is also reduced. As a result, when the reaction mother liquor is recycled and reused, the amount of the bromine catalyst component used can be reduced, and terephthalic acid can be produced more economically. In addition, by using the bromine catalyst component of the present invention, terephthalic acid can be obtained which has a lower content of 4-carboxybenzaldehyde and a lower optical density at 340 mμ compared to bromine catalyst components made of conventional organic bromine compounds. It has the characteristic of being Therefore, by selecting the reaction conditions such as the concentration of each catalyst component, its composition, reaction temperature, and the ratio of acetic acid solvent to the oxidized product as described below, polyethylene can be produced by direct polymerization through a one-step oxidation reaction. It is possible to economically produce high-quality terephthalic acid that can be used as a raw material for producing terephthalate. That is, the present invention provides a method for producing terephthalic acid by liquid-phase oxidation of para-xylene or its oxidized intermediate with a molecular oxygen-containing gas in an acetic acid solvent in the presence of an oxidation catalyst containing cobalt, manganese, and bromine. , is a method for producing terephthalic acid, characterized in that a bromoalkyl lower aliphatic carboxylate having a carbon number in the range of 4 to 6 is used as a bromine catalyst component.

本発明のテレフタル酸の製造方法において、原料として
使用される被酸化物はパラキシレンもしくはその酸化中
間体である。
In the method for producing terephthalic acid of the present invention, the oxidizable material used as a raw material is paraxylene or an oxidized intermediate thereof.

たとえば、具体的には、パラキシレン、パラトルアルデ
ヒド、パラトリル酸などがあげられる。これらの被酸化
物のうちではパラキシレンに本発明の方法を適用するこ
とがとくに好ましい。本発明の方法によるパラキシレン
もしくはその酸化中間体の液相酸化反応は酢酸溶媒中で
実施される。
For example, specific examples include paraxylene, paratolualdehyde, paratolylic acid, and the like. Among these oxidizable substances, it is particularly preferable to apply the method of the present invention to paraxylene. The liquid phase oxidation reaction of paraxylene or its oxidized intermediate according to the method of the present invention is carried out in an acetic acid solvent.

この液相酸化反応に使用される酢酸爵媒は純粋な酢酸で
ある必要はなく、通常は水を5ないし15重量%の範囲
で含有する酢酸が使用される。そして、酸化反応進行中
の反応系内の母液中の水分濃度は通常5ないし15重量
%の範囲に維持され、好ましくは7ないし12重量%の
範囲に維持される。また、酢酸溶媒の使用量はパラキシ
レンに対する重量比で通常は2ないし10、好ましくは
3ないし6の範囲である。本発明の酸化反応において使
用する分子状酸素含有ガスは通常は空気であるが、その
他に酸素ガスまたは酸素ガスと他の不活性ガスとの任意
の割合からなる混合ガスであつてもよい。
The acetic acid medium used in this liquid phase oxidation reaction does not need to be pure acetic acid, and usually acetic acid containing 5 to 15% by weight of water is used. The water concentration in the mother liquor in the reaction system during the oxidation reaction is generally maintained in the range of 5 to 15% by weight, preferably in the range of 7 to 12% by weight. Further, the amount of the acetic acid solvent used is usually in the range of 2 to 10, preferably 3 to 6 in weight ratio to paraxylene. The molecular oxygen-containing gas used in the oxidation reaction of the present invention is usually air, but may also be oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and other inert gas in any proportion.

酸化反応の際の分子状酸素含有ガスの供給量は、酸化反
応系からの排出ガス中の酸素濃度が通常2ないし8%、
好ましくは3ないし6%の範囲になるように供給される
。本発明のテレフタル酸の製造方法において、パラキシ
レンもしくはその酸化中間体の酸化反応はコバルト、マ
ンガンおよび臭素を含む触媒の存在下に実施される。
The amount of molecular oxygen-containing gas supplied during the oxidation reaction is such that the oxygen concentration in the exhaust gas from the oxidation reaction system is usually 2 to 8%;
It is preferably supplied in a range of 3 to 6%. In the method for producing terephthalic acid of the present invention, the oxidation reaction of paraxylene or its oxidized intermediate is carried out in the presence of a catalyst containing cobalt, manganese and bromine.

ここで、コバルト触媒成分およびマンガン触媒成分とし
ては、反応系内において酢酸溶媒に溶解してそれぞれコ
バルトイオンおよびマンガンイオンを発生することので
きるコバルト化合物およびマンガン化合物が使用される
。コバルト触媒成分としては、酢酸コバルト、プロピオ
ン酸コバルト、安息香酸コバルト、ナフテン酸コバルト
などの有機カルボン酸のコバルト塩を使用することが好
ましく、また、マンガン触媒成分としても前記同様の有
機カルボン酸のマンガン塩を使用することが好ましい。
本発明の方法で使用されるコバルト、マンガンおよび臭
素を含む酸化触媒の臭素触媒成分は、炭素数が4ないし
6の範囲にある低級脂肪族カルボン酸ブロモアルキル類
である。
Here, as the cobalt catalyst component and the manganese catalyst component, a cobalt compound and a manganese compound that can be dissolved in an acetic acid solvent to generate cobalt ions and manganese ions, respectively, are used in the reaction system. As the cobalt catalyst component, it is preferable to use a cobalt salt of an organic carboxylic acid such as cobalt acetate, cobalt propionate, cobalt benzoate, or cobalt naphthenate. Preference is given to using salt.
The bromine catalyst component of the oxidation catalyst containing cobalt, manganese and bromine used in the process of the present invention is a bromoalkyl lower aliphatic carboxylate having a carbon number in the range of 4 to 6.

該低級脂肪族カルボン酸ブロモアルキル類として具体的
には、たとえば、ギ酸モノブロモプロピル、ギ酸ジブロ
モプロピル、酢酸モノブロモエチル、酢酸ジブロモエチ
ル、酢酸モノプロモプロピル、酢酸ジブロモプロピル、
プロピオン酸モノブロモエチル、プロピオン酸ジブロモ
プロピル、酪酸モノプロモエチル、酪酸ジブロモエチル
、などがあげられる。その中でも酢酸ジブロモエチル、
酢酸ジブロモプロピル、酢酸モノブロモエチルおよび酢
酸モノブロモプロピルからなる群から選ばれた少なくと
も1種の低級脂肪族カルボン酸ブロモアルキル類を臭素
触媒成分として使用することがとくに好ましく、酢酸ジ
ブロモエチルを使用することがとりわけ好ましい。本発
明の方法において、前述のコバルト、マンガンおよび臭
素を含む酸化触媒を構成する各触媒成分の使用量は次の
とおりである。
Specifically, the lower aliphatic carboxylic acid bromoalkyl compounds include, for example, monobromopropyl formate, dibromopropyl formate, monobromoethyl acetate, dibromoethyl acetate, monobromopropyl acetate, dibromopropyl acetate,
Examples include monobromoethyl propionate, dibromopropyl propionate, monobromoethyl butyrate, dibromoethyl butyrate, and the like. Among them, dibromoethyl acetate,
It is particularly preferred to use at least one bromoalkyl lower aliphatic carboxylate selected from the group consisting of dibromopropyl acetate, monobromoethyl acetate and monobromopropyl acetate as the bromine catalyst component, and dibromoethyl acetate is particularly preferred. This is particularly preferred. In the method of the present invention, the amounts of each catalyst component constituting the oxidation catalyst containing cobalt, manganese, and bromine are as follows.

触媒構成成分のうちでコバルト触媒成分の使用量は酢酸
溶媒17に対するコバルト原子として通常は0.1×1
0−5ないし5.0×10−5グラム原子の範囲である
。また、マンガン触媒成分の使用量はコバルト触媒成分
のコバルト原子に対するマンガンの原子比として通常0
.001ないし1,0の範囲である。臭素触媒成分の使
用量はコバルト触媒成分およびマンガン触媒成分中のコ
バルト原子およびマンガン原子の総和に対する臭素原子
の原子比として通常1ないし4の範囲である。また、本
発明の方法で使用されるコバルト、マンガンおよび臭素
を含む酸化触媒には前述のコバルト触媒成分、マンガン
触媒成分および臭素触媒成分の必須の三成分以外に必要
に応じて他の金属触媒成分を含んでいても差しつかえな
い。本発明の方法によるテレフタル酸の製造方法におい
て、パラキシレンもしくはその酸化中間体の液相酸化反
応は高温加圧の条件下に実施される。
Among the catalyst components, the amount of cobalt catalyst component used is usually 0.1 x 1 cobalt atom per acetic acid solvent 17.
In the range of 0-5 to 5.0 x 10-5 gram atoms. In addition, the amount of manganese catalyst component used is usually 0 as the atomic ratio of manganese to cobalt atoms in the cobalt catalyst component.
.. It ranges from 001 to 1,0. The amount of the bromine catalyst component used is usually in the range of 1 to 4 as the atomic ratio of the bromine atoms to the sum of the cobalt atoms and manganese atoms in the cobalt catalyst component and the manganese catalyst component. Furthermore, the oxidation catalyst containing cobalt, manganese, and bromine used in the method of the present invention may contain other metal catalyst components as necessary in addition to the above-mentioned essential three components, the cobalt catalyst component, the manganese catalyst component, and the bromine catalyst component. There is no problem even if it contains. In the method for producing terephthalic acid according to the method of the present invention, the liquid phase oxidation reaction of paraxylene or its oxidized intermediate is carried out under high temperature and pressurized conditions.

反応温度は通常170ないし230℃の範囲、好ましく
は180ないし220℃の範囲である。酸化反応の際の
圧力は反応系内の酸化反応生成混合物を液相に保つよう
な圧力ならば任意である。本発明の液相酸化反応は攪拌
下に実施される。その際の攪拌強度は任意であるが、攪
拌強度は酸化反応中の酢酸溶媒の酸化分解に影響を及ぼ
すので適度であることが好ましく、酢酸の酸化分解を抑
制することによつてテレフタル酸の製造の際の経済性を
高めるためには強力に撹拌することにより気液の接触を
良くすることが好ましい。たとえば、酸化反応の際の酢
酸の酸化分解を抑制するためには、攪拌強度は酸化反応
混合物1m5当たり通常は1.0ないし10馬力の範囲
、好ましくは1.5ないし5.0馬力の範囲である。本
発明の方法において、液相酸化反応によつて得られた酸
化反応生成混合物を常法に従つて処理することによりテ
レフタル酸が得られる。
The reaction temperature is usually in the range of 170 to 230°C, preferably in the range of 180 to 220°C. The pressure during the oxidation reaction is arbitrary as long as it maintains the oxidation reaction product mixture in the reaction system in a liquid phase. The liquid phase oxidation reaction of the present invention is carried out under stirring. The stirring intensity at this time is arbitrary, but it is preferable that the stirring intensity is moderate because it affects the oxidative decomposition of the acetic acid solvent during the oxidation reaction.By suppressing the oxidative decomposition of acetic acid, terephthalic acid can be produced In order to improve the economical efficiency during this process, it is preferable to use strong stirring to improve the contact between gas and liquid. For example, in order to suppress the oxidative decomposition of acetic acid during the oxidation reaction, the stirring intensity is usually in the range of 1.0 to 10 horsepower, preferably in the range of 1.5 to 5.0 horsepower per m5 of the oxidation reaction mixture. be. In the method of the present invention, terephthalic acid is obtained by treating the oxidation reaction product mixture obtained by the liquid phase oxidation reaction according to a conventional method.

たとえば、1酸化反応生成混合物を徐冷条件下で運転さ
れる多段の結晶化槽中でテレフタル酸を晶出分離する方
法、2酸化反応生成混合物中の母液の大部分を反応温度
からあまり冷却することなく高温加圧下に加熱酢酸で置
換し、さらに高温加圧下に浸漬処理を施した後テレフタ
ル酸を分離する方法、3酸化反応生成混合物を常圧下に
直接フラツシユさせてテレフタル酸を晶出させた後分離
する方法などをあげることができる。これらいずれの方
法によつて後処理を施した場合にも、酸化反応生成混合
物から分離した母液にはコバルト触媒成分、マンガン触
媒成分および臭素触媒成分が含まれているので、テレフ
タル酸を経済的に製造するためには母液を酸化反応系に
循環再使用することが好ましい。母液を循環再使用する
場合には、必要に応じて蒸留等の操作により母液中に含
まれている水分濃度を前述の好ましい範囲に調整するこ
ともできるし、また必要に応じて母液の循環再使用によ
る不純物の蓄積を避けるために母液の一部分をパージす
ることもできる。本発明の方法において、臭素触媒成分
として炭素数が4ないし6の範囲にある低級脂肪族カル
ボン酸ブロモアルキル類を使用した場合には、他の有機
臭素化合物を使用した場合にくらべて臭素触媒成分の母
液中への残存率が高いので、母液を循環再使用すること
がとくに好ましい。また、本発明の方法において、酸化
触媒の各触媒成分の濃度、その組成比、反応温度、被酸
化物に対する酢酸溶媒比などの反応条件を以下に示す好
ましい範囲に選択することにより、一段階の酸こ化反応
によつて直接重合法によるポリエチレンテレフタレート
の製造原料として使用することのできる高品質のテレフ
タル酸を製造することができる。
For example, a method for crystallizing and separating terephthalic acid from a mono-oxidation reaction product mixture in a multi-stage crystallization tank operated under slow cooling conditions, and a method in which most of the mother liquor in the 2-oxidation reaction product mixture is cooled too much from the reaction temperature. A method of replacing terephthalic acid with heated acetic acid under high temperature and pressure, followed by immersion treatment under high temperature and pressure, and then separating terephthalic acid, and directly flashing the trioxidation reaction product mixture under normal pressure to crystallize terephthalic acid. Examples include a method of post-separation. Regardless of the post-treatment performed by any of these methods, the mother liquor separated from the oxidation reaction product mixture contains cobalt catalyst components, manganese catalyst components, and bromine catalyst components, making it possible to economically process terephthalic acid. For production, it is preferable to reuse the mother liquor by recycling it to the oxidation reaction system. When the mother liquor is recycled and reused, the water concentration contained in the mother liquor can be adjusted to the above-mentioned preferred range by operations such as distillation, as necessary. A portion of the mother liquor can also be purged to avoid impurity build-up due to use. In the method of the present invention, when lower aliphatic bromoalkyl carboxylates having carbon numbers in the range of 4 to 6 are used as the bromine catalyst component, the bromine catalyst component is lower than when other organic bromine compounds are used. Since the residual rate in the mother liquor is high, it is particularly preferable to circulate and reuse the mother liquor. Furthermore, in the method of the present invention, one step can be carried out by selecting the reaction conditions such as the concentration of each catalyst component of the oxidation catalyst, their composition ratio, reaction temperature, and the ratio of acetic acid solvent to the oxidized product within the preferred ranges shown below. High quality terephthalic acid, which can be used as a raw material for producing polyethylene terephthalate by direct polymerization, can be produced by the acidification reaction.

その条件としては、コバルト、マンガンおよび臭素を含
む酸化触媒のコバルト触媒成分の使用3量が酢酸17に
対するコバルト原子として0.1×10−5ないし5.
0×10−5グラム原子の範囲にあり、マンガン触媒成
分の使用量がコバルト触媒成分のコバルト原子に対する
マンガンの原子比として0.001ないし1.0の範囲
にあり、しかも臭 4素触媒成分の使用量がコバルト触
媒成分およびマンガン触媒成分中のコバルト原子および
マンガン原子の総和に対する臭素原子の原子比として1
ないし4の範囲である。また、パラキシレンもしくはそ
の酸化中間体に対する酢酸溶媒の重量比は3ないし6の
範囲であり、反応温度は180ないし220゜Cの範囲
である。また、酸化反応系の母液中の水分濃度は7ない
し12重量%の範囲に維持することが好ましく、酸化反
応系からの排出ガス中の酸素濃度は3ないし6%の範囲
に維持することが好ましい。次に、本発明の方法を実施
例によつて具体的に説明する。
The conditions are that the amount of the cobalt catalyst component of the oxidation catalyst containing cobalt, manganese and bromine used is 0.1 x 10-5 to 5.
The amount of manganese catalyst component used is in the range of 0.001 to 1.0 as the atomic ratio of manganese to cobalt atoms in the cobalt catalyst component, and the amount of manganese catalyst component used is in the range of 0.001 to 1.0. The amount used is 1 as the atomic ratio of bromine atoms to the sum of cobalt atoms and manganese atoms in the cobalt catalyst component and manganese catalyst component.
The range is from 1 to 4. The weight ratio of the acetic acid solvent to paraxylene or its oxidized intermediate is in the range of 3 to 6, and the reaction temperature is in the range of 180 to 220°C. Further, the water concentration in the mother liquor of the oxidation reaction system is preferably maintained in the range of 7 to 12% by weight, and the oxygen concentration in the exhaust gas from the oxidation reaction system is preferably maintained in the range of 3 to 6%. . Next, the method of the present invention will be specifically explained using examples.

なお、実施例および比較例において、ノ テレフタル酸
の340mμでの光学密度(0D)とは、テレフタル酸
7.50yを2規定の水酸化カリウム水溶液50m1に
溶解したものを340mμにおいてセル長1CTr1,
のセルを用いて測定した光学密度である。また、テレフ
タル酸中の4−カルボキシベンズアルデヒド(4−CB
A)の含有量はポーラログラフイ一によつて測定した値
である。また、反応母液中の臭素含量は反応母液5m1
に15重量%の水酸化ナトリウム水溶液30m1を加え
、30分間加熱還流したのち、通常の硝酸銀滴定法で定
量し、その結果から臭素損失量を算出した。実施例 1 チタンライニングを施した内容積500m1の回転攪拌
式オートクレーブに、酢酸コバルト四水和物1.057
(0.0042モル)、酢酸マンガン四水和物0.52
7(0.0021モル)、酢酸α・βジブロモエチル1
.16y(0.0047モル)および酢酸199.57
と水10.5yを入れてオートクレーブを閉じ、回転攪
拌を行いながら200℃の温度、15kg/Cdの圧力
のもとで31/mかの速度で空気を吹き込み、パラキシ
レンを217(0.20モル/Hr)の速度で供給しな
がら、2時間反応を行つた。
In addition, in the Examples and Comparative Examples, the optical density (0D) of noterephthalic acid at 340 mμ is defined as the cell length of 1CTr1,
This is the optical density measured using a cell. Also, 4-carboxybenzaldehyde (4-CB) in terephthalic acid
The content of A) is a value measured by polarography. In addition, the bromine content in the reaction mother liquor is 5 ml of reaction mother liquor.
30 ml of a 15% by weight aqueous sodium hydroxide solution was added to the solution, heated under reflux for 30 minutes, and then quantified using a conventional silver nitrate titration method, and the amount of bromine loss was calculated from the results. Example 1 1.057 g of cobalt acetate tetrahydrate was placed in a titanium-lined rotary stirring autoclave with an internal volume of 500 m1.
(0.0042 mol), manganese acetate tetrahydrate 0.52
7 (0.0021 mol), α/β dibromoethyl acetate 1
.. 16y (0.0047 mol) and acetic acid 199.57
and 10.5 y of water were added, the autoclave was closed, and air was blown at a speed of 31 m/m at a temperature of 200°C and a pressure of 15 kg/Cd while rotating and agitating the para-xylene at 217 (0.20 y). The reaction was carried out for 2 hours while feeding at a rate of mol/Hr).

反応終了後、混合物を沢別した後、水洗、乾燥してテレ
フタル酸62y(収率93%)を得た。テレフタル酸の
分析結果を表1に示した。またこのときの臭素の損失割
合は12%であつた。比較例 1〜3 実施例1において、臭素化合物としてそれぞれ四臭化エ
タン0.82(0.0024モル)(比較例1)、モノ
ブロモ酢酸1.317(0.0094モル)(比較例2
)およびブロモホルム0.807(0.0032モル)
(比較例3)とした以外は、すべて実施例1と同様の方
法でテレフタル酸を得た。
After the reaction was completed, the mixture was separated, washed with water, and dried to obtain terephthalic acid 62y (yield: 93%). The analysis results for terephthalic acid are shown in Table 1. Moreover, the loss rate of bromine at this time was 12%. Comparative Examples 1 to 3 In Example 1, 0.82 (0.0024 mol) of tetrabromide ethane (Comparative Example 1) and 1.317 (0.0094 mol) of monobromoacetic acid (Comparative Example 2) were used as bromine compounds, respectively.
) and bromoform 0.807 (0.0032 mol)
Terephthalic acid was obtained in the same manner as in Example 1 except for (Comparative Example 3).

テレフタル酸の分析結果と臭素損失比を表1に示した。
実施例 2〜8 実施例1において、臭素化合物として表2に示した化合
物およびその量を使用した以外は、すべ.て実施例1と
同様の方法でテレフタル酸を得た。
Table 1 shows the analysis results of terephthalic acid and the bromine loss ratio.
Examples 2 to 8 All the procedures in Example 1 were repeated except that the compounds shown in Table 2 and their amounts were used as bromine compounds. Terephthalic acid was obtained in the same manner as in Example 1.

テレフタル酸の分析結果と臭素損失比を表2に示した。
実施例 9〜11 実施例1において、触媒として用いた酢酸コバルト四水
和物、酢酸マンガン四水和物および酢酸α・β−ジブロ
モエチルの使用量を表3に示した量とした以外はすべて
実施例1と同様の方法でテレフタル酸を得た。
Table 2 shows the analysis results of terephthalic acid and the bromine loss ratio.
Examples 9 to 11 In Example 1, the amounts of cobalt acetate tetrahydrate, manganese acetate tetrahydrate, and α/β-dibromoethyl acetate used as catalysts were all as shown in Table 3. Terephthalic acid was obtained in the same manner as in Example 1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 酢酸溶媒中で、コバルト、マンガンおよび臭素を含
む酸化触媒の存在下にパラキシレンもしくはその酸化中
間体を分子状酸素含有ガスで液相酸化してテレフタル酸
を製造する方法において、臭素触媒成分として、炭素数
が4ないし6の範囲にある低級脂肪族カルボン酸ブロモ
アルキル類を使用することを特徴とするテレフタル酸の
製造方法。 2 臭素触媒成分として、酢酸ジブロモエチル、酢酸ジ
ブロモプロピル、酢酸モノブロモエチルおよび酢酸モノ
ブロモプロピルからなる群から選ばれた少なくとも1種
の低級脂肪族カルボン酸ブロモアルキル類を使用するこ
とを特徴とする特許請求の範囲1の方法。 3 臭素触媒成分として、酢酸ジブロモエチルを使用す
ることを特徴とする特許請求の範囲1の方法。
[Claims] 1. A method for producing terephthalic acid by liquid-phase oxidation of paraxylene or its oxidized intermediate with a molecular oxygen-containing gas in an acetic acid solvent in the presence of an oxidation catalyst containing cobalt, manganese, and bromine. A method for producing terephthalic acid, characterized in that a bromoalkyl lower aliphatic carboxylate having a carbon number in the range of 4 to 6 is used as the bromine catalyst component. 2. At least one bromoalkyl lower aliphatic carboxylate selected from the group consisting of dibromoethyl acetate, dibromopropyl acetate, monobromoethyl acetate, and monobromopropyl acetate is used as the bromine catalyst component. The method according to claim 1. 3. The method according to claim 1, characterized in that dibromoethyl acetate is used as the bromine catalyst component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60251494A (en) * 1984-05-28 1985-12-12 松下冷機株式会社 Controller with voice announcer for vending machine

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