KR101144887B1 - Purification method for iso-phthalic acid - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물을 포함하는 용매의 존재 하에서, 조 이소프탈산을 추출하는 단계를 포함하는 이소프탈산의 정제 방법에 관한 것이다. 이러한 이소프탈산의 정제 방법에 의하면, 높은 순도 및 우수한 상업적 이용성을 갖는 이소프탈산을 얻을 수 있으며, 저렴한 용매의 적용하고 정제 과정에서의 용매의 손실을 최소화하여 공정의 경제성을 높일 수 있다. The present invention relates to a process for purifying isophthalic acid comprising the step of extracting crude isophthalic acid in the presence of a solvent comprising water. According to the purification method of isophthalic acid, isophthalic acid having high purity and excellent commercial availability can be obtained, and the economical efficiency of the process can be improved by applying an inexpensive solvent and minimizing the loss of solvent in the purification process.

이소프탈산, 정제, 손실율 Isophthalic acid, purification, loss rate

Description

이소프탈산의 정제 방법{PURIFICATION METHOD FOR ISO-PHTHALIC ACID}Purification method of isophthalic acid {PURIFICATION METHOD FOR ISO-PHTHALIC ACID}

본 발명은 이소프탈산의 정제 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 높은 순도 및 우수한 상업적 이용성을 갖는 이소프탈산을 얻을 수 있으며, 저렴한 용매의 적용하고 정제 과정에서의 용매의 손실을 최소화하여 공정의 경제성을 높일 수 있는 이소프탈산의 정제 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for purifying isophthalic acid, and more particularly, to obtain isophthalic acid having high purity and excellent commercial availability, and to applying economical solvents and minimizing the loss of solvents in the purification process. It relates to a method for purifying isophthalic acid that can be increased.

벤젠디카르복시산은 광범위한 제품 원료로 이용되는 유용한 화합물로서, 주로 디메틸벤젠(자일렌) 등의 방향족 화합물을 고온 및 고압의 조건 하에서 금속 촉매를 이용해 산화시켜 제조된다. 이러한 벤젠디카르복시산으로는, 예를 들어, 파라자일렌을 산화시켜 제조되는 테레프탈산, 메타-자일렌을 산화시켜 제조되는 이소프탈산, 오르토자일렌을 산화시켜 제조되는 무수프탈산 등이 있다. Benzenedicarboxylic acid is a useful compound used as a raw material for a wide range of products, and is mainly produced by oxidizing aromatic compounds such as dimethylbenzene (xylene) using a metal catalyst under high temperature and high pressure conditions. Examples of such benzenedicarboxylic acid include terephthalic acid produced by oxidizing paraxylene, isophthalic acid produced by oxidizing meta-xylene, and phthalic anhydride produced by oxidizing orthoxylene.

이 중에서, 이소프탈산은 폴리에스테르 수지 또는 페트 수지의 원료나, 방수코팅 또는 플라스틱 첨가제로 사용되고 있는데, 내열성, 내마모성, 절연성 및 기계적 강도 등의 물성이 우수하여 각종 병류, 전기, 전자용품, 산업자재, 건축자재 또는 기계부품 등 다양한 응용분야로 용도가 확대되고 있다. Among these, isophthalic acid is used as a raw material of polyester resin or PET resin, or as a waterproof coating or plastic additive. The isophthalic acid has excellent physical properties such as heat resistance, abrasion resistance, insulation and mechanical strength. Its use is expanding to various applications such as building materials or mechanical parts.

종래에 알려진 제조 방법에 의하면 불순물을 다량 포함한 이소프탈산이 얻어 지는데, 이러한 이소프탈산의 순도를 높이기 위하여 전이금속 촉매 하에서 수소첨가 환원반응을 진행하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 환원반응을 적용하면, 원료, 촉매 및 공정의 운전을 위한 과다한 비용이 필요하기 때문에 이소프탈산의 생산원가를 높이게 되는 문제점이 있다.According to the known production method, isophthalic acid containing a large amount of impurities is obtained. In order to increase the purity of the isophthalic acid, a method of performing a hydrogenation reduction reaction under a transition metal catalyst is used. However, if the reduction reaction is applied, there is a problem in that the production cost of isophthalic acid is increased because excessive costs are required for the operation of raw materials, catalysts and processes.

이에 따라, 고비용의 환원공정 없이 이소프탈산의 불순물을 제거하기 위하여 유기 용매를 추출 용매로 적용한 정제 방법이 제안되었다. 그러나, 추출 용매로 사용되는 유기 용매들은 대부분 고가의 제품일 뿐만 아니라, 이를 적용한 추출 공정이 고온에서 운전되어야 하며, 이소프탈산의 정제 과정에서 증발 등의 이유로 30%이상이 손실되어 버려서 추가적인 추출 용매의 투입을 필요로 한다. 이에 따라, 유기 용매를 적용한 정제 방법도 추출 용매 및 공정의 운전에 대한 과도한 비용을 필요로 하여 이소프탈산의 생산원가를 높이게 되는 문제점이 있다.Accordingly, in order to remove impurities of isophthalic acid without an expensive reduction process, a purification method using an organic solvent as an extraction solvent has been proposed. However, most of the organic solvents used as extraction solvents are expensive products, and the extraction process to which they are applied must be operated at high temperature, and more than 30% of them are lost due to evaporation or the like in the purification process of isophthalic acid. Requires input Accordingly, the purification method using the organic solvent also requires an excessive cost for the extraction solvent and the operation of the process to increase the production cost of isophthalic acid.

본 발명은 높은 순도 및 우수한 상업적 이용성을 갖는 이소프탈산을 얻을 수 있으며, 저렴한 용매의 적용하고 정제 과정에서의 용매의 손실을 최소화하여 공정의 경제성을 높일 수 있는 이소프탈산의 정제 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a method for purifying isophthalic acid which can obtain isophthalic acid having high purity and excellent commercial availability, and can improve the economics of the process by applying an inexpensive solvent and minimizing the loss of the solvent in the purification process. .

본 발명은 물을 포함하는 용매의 존재 하에서, 조 이소프탈산을 추출하는 단계를 포함하는 이소프탈산의 정제 방법을 제공한다.The present invention provides a process for purifying isophthalic acid comprising the step of extracting crude isophthalic acid in the presence of a solvent comprising water.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 이소프탈산의 정제 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for purifying isophthalic acid according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail.

발명의 일 구현예에 의하면, 물을 포함하는 용매의 존재 하에서, 조 이소프탈산을 추출하는 단계를 포함하는 이소프탈산의 정제 방법이 제공될 수 있다. According to one embodiment of the invention, there can be provided a method for purifying isophthalic acid comprising the step of extracting crude isophthalic acid in the presence of a solvent comprising water.

본 발명자들은, 물을 포함하는 용매의 존재 하에서 조 이소프탈산을 추출하면, 높은 순도로 이소프탈산을 정제할 수 있을 뿐만 아니라, 정제 과정에서의 용매의 손실을 최소화할 수 있음을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. 이에 따라, 발명의 일 예에서 정제된 이소프탈산은 낮은 함량의 불순물을 포함하여, 실제 제품으로 이용될 때 에스테르 결합 저해 현상이 거의 발생하지 않기 때문에 상업적으로 이용하기에 적합하다. 또한, 발명의 일 예의 정제 방법을 적용하면, 저렴한 수용성 용매를 사용하면서도, 정제 과정에서 손실되는 용매의 양이 미미하여 추가적인 투입을 필요로 하지 않기 때문에, 결과적으로 이소프탈산 최종 제품의 생산 단가를 낮출 수 있다. The inventors have confirmed through experiments that extraction of crude isophthalic acid in the presence of a solvent containing water can not only purify isophthalic acid with high purity, but also minimize the loss of solvent in the purification process. The invention has been completed. Accordingly, the purified isophthalic acid in one embodiment of the invention is suitable for commercial use because it contains a low content of impurities, hardly occurs in the ester bond inhibition when used as a real product. In addition, applying the purification method of one embodiment of the invention, while using an inexpensive water-soluble solvent, the amount of solvent lost during the purification process is not necessary because additional input is not necessary, resulting in lower production cost of the isophthalic acid final product have.

상기 조 이소프탈산은 0.1wt%이상의 불순물을 포함하는 저순도의 이소프탈산을 의미한다. 이러한 불순물은 m-톨루산, 벤조산, 3-카르복시벤즈알데하이드 또는 이들의 화합물 등을 포함할 수 있다.The crude isophthalic acid refers to low purity isophthalic acid containing 0.1 wt% or more of impurities. Such impurities may include m-toluic acid, benzoic acid, 3-carboxybenzaldehyde or compounds thereof, and the like.

발명의 일 구현예에서, 상기 용매는 주로 조 이소프탈산에 함유된 불순물을 녹이는 역할을 하는데, 상기 추출 단계에서는 이소프탈산에 함유되어 있던 메타 톨루산, 벤조산 또는 3-카르복시벤즈알데하이드 등의 불순물이 용매로 이동하게 되며, 고체상에는 이소프탈산만 남게 된다. 이에 따라, 추출 단계가 완료된 후에 적용될 수 있는 분리 및 건조 과정을 통하여 불순물이 제거된 고순도의 이소프탈산을 얻을 수 있다.In one embodiment of the invention, the solvent mainly serves to dissolve the impurities contained in the crude isophthalic acid, in the extraction step impurities such as meta toluic acid, benzoic acid or 3-carboxybenzaldehyde contained in the isophthalic acid solvent And isophthalic acid remains in the solid phase. Accordingly, it is possible to obtain a high purity isophthalic acid from which impurities are removed through a separation and drying process that can be applied after the extraction step is completed.

한편, 발명의 일 구현예에서는, 저렴한 수용성 용매를 사용하기 때문에, 이소프탈산 최종 제품의 생산 단가를 낮출 수 있다. 또한, 기존에 알려진 유기 추출 용매들은 정제공정 중 증발 등의 이유로 높은 손실율을 나타내는 데 반하여, 상기 물을 포함한 용매는 실질적으로 손실되는 양이 없어 추출 용매에 대한 보충 없이 공정 운전이 가능하여 이소프탈산 최종 제품의 생산 단가를 낮출 수 있다. On the other hand, in one embodiment of the invention, because the inexpensive water-soluble solvent is used, it is possible to lower the production cost of the isophthalic acid final product. In addition, conventionally known organic extraction solvents exhibit a high loss rate due to evaporation or the like during the purification process, whereas the solvent containing water has no substantial loss, and thus the process operation is possible without replenishing the extraction solvent. The production cost of the product can be lowered.

상기 이소프탈산과 용매의 비율은 1:20 내지 1:2, 바람직하게는 1:10 내지 1:5일 수 있다. 상기 이소프탈산에 대한 용매의 비율이 너무 작으면, 불순물이 충분이 녹을 수 없으며, 반대로 상기 용매가 과량으로 사용되면, 공정 운전 및 용매에 대한 비용이 필요 이상으로 많이 들어가 공정의 경제성 측면에서 바람직하지 않다. The ratio of the isophthalic acid and the solvent may be 1:20 to 1: 2, preferably 1:10 to 1: 5. If the ratio of the solvent to the isophthalic acid is too small, the impurities cannot be sufficiently dissolved, on the contrary, if the solvent is used in excess, the process operation and the cost for the solvent are more than necessary, which is not preferable in terms of economic efficiency of the process. not.

한편, 상기 용매는 탄소수 1 내지 6의 선형 포화 카르복시산을 더 포함할 수 있다. 상기 용매가 탄소수 1 내지 6의 선형 포화 카르복시산을 더 포함하는 경우에도, 이소프탈산의 정제 과정에서 용매의 손실이 아주 미미하고, 추출 효율도 적절하게 유지될 수 있다. On the other hand, the solvent may further comprise a linear saturated carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms . Even when the solvent further includes linear saturated carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms, the loss of the solvent is very small in the purification process of isophthalic acid, and the extraction efficiency can be properly maintained.

조 이소프탈산의 제조 단계에서는 선형 포화 카르복시산 등의 산화 반응 용매가 적용될 수 있기 때문에, 조 이소프탈산은 미량의 산화 반응 용매를 함유할 수 있다. 따라서, 상기 탄소수 1 내지 6의 선형 포화 카르복시산(Carboxylic acid)을 더 포함하는 용매를 사용하여 상기 산화 반응 용매를 함유하는 조 이소프탈산을 정제하는 경우, 조 이소프탈산에 함유될 수 있는 산화 반응 용매를 제거하기 위한 복잡한 건조 단계를 필요로 하지 않기 때문에, 최종 제품의 생산 단가를 낮출 수 있으며 이소프탈산 제조 및 정제의 연속 공정을 효율적으로 구성할 수 있다. Since an oxidation reaction solvent such as linear saturated carboxylic acid may be applied in the preparation step of the crude isophthalic acid, the crude isophthalic acid may contain a trace amount of the oxidation reaction solvent. Therefore, when the crude isophthalic acid containing the oxidation reaction solvent is purified using a solvent further comprising the linear saturated carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms, the oxidation reaction solvent may be contained in the crude isophthalic acid. Since no complicated drying step is required to remove, the production cost of the final product can be lowered and the continuous process of isophthalic acid production and purification can be efficiently constructed.

상기 탄소수 1 내지 6의 선형 포화 카르복시산(Carboxylic acid)은 포름산, 초산, 프로피온산, 부티르산(butyric acid), 발레르산(valeric acid), 카프로산(caproic acid) 또는 이들의 혼합물 등을 포함하여, 이들 중에 초산을 사용하는 것이 바람직하다.The linear saturated carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms (Carboxylic acid) includes formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, butyric acid (valeric acid), caproic acid (caproic acid) or mixtures thereof, among them Preference is given to using acetic acid.

상기 용매는 50 wt%이상, 바람직하게는 90 wt%이상의 물; 및 잔량의 상기 탄소수 1 내지 6의 선형 포화 카르복시산을 포함할 수 있다. 상기 용매 중 물의 함량이 높을수록 상기 추출의 효율은 높아지고, 최종 제품인 이소프탈산에 포함되는 불순물의 함량도 낮아진다. 상기 수용액에서 물의 함량이 50 wt% 미만인 경우에는, 추출되는 불순물의 양이 적어서 이소프탈산의 순도 및 상품성이 낮아지게 된다.The solvent is at least 50 wt%, preferably at least 90 wt% water; And a residual amount of linear saturated carboxylic acids having 1 to 6 carbon atoms. The higher the content of water in the solvent, the higher the extraction efficiency, and the lower the content of impurities contained in the final product isophthalic acid. When the content of water in the aqueous solution is less than 50 wt%, the amount of impurities to be extracted is small and the purity and commerciality of isophthalic acid is lowered.

한편, 상기 조 이소프탈산을 추출하는 단계는 17 내지 40℃, 바람직하게는 20 내지 30℃에서 이루어질 수 있다. 상기 추출 단계에서의 온도가 높을수록 적은 용매를 사용하여도 높은 정제 효율을 구현할 수 있으나, 너무 높은 온도에서는 용매가 증발되어 추가적인 용매의 투입을 필요로 하게 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 상기 추출 단계에서의 온도가 너무 낮은 경우, 용매 중의 선형 포화 카르복시산이 고체화 될 수 있어서 이소프탈산의 정제 효율이 떨어질 수 있다. 특히, 용매에 초산(acetic acid)을 포함하는 경우, 17℃미만의 반응 온도에서는 용매가 고체화될 수 있어서 바람직하지 못하다. On the other hand, the step of extracting the crude isophthalic acid may be made at 17 to 40 ℃, preferably 20 to 30 ℃. The higher the temperature in the extraction step can implement a high purification efficiency even with a small amount of solvent, but at too high a temperature it is not preferable because the solvent is evaporated to require the addition of additional solvent. In addition, when the temperature in the extraction step is too low, the linear saturated carboxylic acid in the solvent may be solidified, thereby reducing the purification efficiency of isophthalic acid. In particular, when acetic acid is included in the solvent, the solvent may solidify at a reaction temperature of less than 17 ° C, which is not preferable.

또한, 상기 조 이소프탈산을 추출하는 단계는 10분 내지 1시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 추출단계의 시간이 너무 짧은 경우, 용매가 불순물을 충분히 녹일 수 없으며, 너무 긴 경우 투입한 화합물들의 공정 상에서 체류하는 시간이 필요 이상으로 증가하여 최종 제품의 생산 수율을 감소시킬 수 있다. In addition, the step of extracting the crude isophthalic acid may be performed for 10 minutes to 1 hour. If the extraction time is too short, the solvent cannot dissolve the impurities sufficiently, and if it is too long, the residence time of the injected compounds in the process may be increased more than necessary to reduce the production yield of the final product.

또한, 상기 조 이소프탈산을 추출하는 단계는 상기 용매상의 조 이소프탈산을 100 내지 2000 rpm의 속도로 교반하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 교반 속도가 지나치게 낮을 경우, 용매와 이소프탈산 사이에 교반이 제대로 일어나지 않아 불순물과 상기 용매 사이의 물질전달이 제대로 일어나지 않아서, 효과적인 정제가 일어날 수 없다. 반대로, 교반 속도가 지나치게 높을 경우, 반응 온도가 지나치게 높아서 상기 용매의 증발을 야기할 수 있고, 이에 따라 상기 용매가 과량으로 손실될 수 있다. In addition, extracting the crude isophthalic acid may include stirring the crude isophthalic acid on the solvent at a speed of 100 to 2000 rpm. When the stirring speed is too low, agitation does not occur properly between the solvent and isophthalic acid, and mass transfer between the impurity and the solvent does not occur properly, so that an effective purification cannot occur. Conversely, when the stirring speed is too high, the reaction temperature may be too high to cause evaporation of the solvent, and thus the solvent may be lost in excess.

한편, 발명의 일 구현예에서, 상기 조 이소프탈산을 추출하는 단계에서 손실 되는 용매의 비율은 1%이하, 바람직하게는 0.1%이하, 보다 더 바람직하게는 0.01%이하일 수 있다. 상기 '손실되는 용매의 비율이 1%이하'는, 조 이소프탈산의 추출하는 단계에서 초기에 투입된 용매의 양에 비하여 정제 과정 완료 단계에서 여과하여 분리된 용매의 양이 매우 미미하여, 상기 추출하는 단계에서 용매가 실질적으로 손실되지 않는 것을 의미한다. 후술하는 실험예에 나타난 바와 같이, 물 또는 선택적으로 상기 탄소수 1 내지 6의 선형 포화 카르복시산을 포함하는 용매를 적용하는 경우, 추출 과정에서 증발 등의 이유로 손실되는 용매의 양은 매우 미미한 것으로 확인되었다. 이에 따라, 발명의 일 구현예에서는, 손실되는 용매의 양을 보전하기 위하여 추가적으로 용매를 투입할 필요가 없기 때문에, 공정을 단순화할 수 있으며 이소프탈산 최종 제품의 생산 단가를 낮출 수 있다. On the other hand, in one embodiment of the invention, the ratio of the solvent lost in the step of extracting the crude isophthalic acid may be 1% or less, preferably 0.1% or less, even more preferably 0.01% or less. The amount of the solvent lost is less than 1%, the amount of the solvent separated by filtration at the completion of the purification process is very small compared to the amount of the solvent initially added in the extraction of crude isophthalic acid, the extraction step This means that no solvent is lost substantially. As shown in the experimental example described later, when applying a water or optionally a solvent containing the linear saturated carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms, the amount of the solvent lost due to evaporation or the like during the extraction process was found to be very small. Accordingly, in one embodiment of the invention, since it is not necessary to add an additional solvent to preserve the amount of solvent lost, the process can be simplified and the production cost of the isophthalic acid final product can be lowered.

한편, 발명의 일 구현예에서는, 상기 추출 단계 후의 이소프탈산 중에는 m-톨루산, 벤조산 또는 3-카르복시벤즈알데히드가 각각 300ppm이하의 농도로 존재할 수 있다. 이소프탈산 중 m-톨루산, 벤조산 및 3-카르복시벤즈알데히드의 농도가 각각 300ppm이하인 경우에는, 이소프탈산이 실제 제품으로 이용될 때 에스테르 결합 저해현상이 나타나지 않아서, 높은 상품성을 나타낼 수 있다. 후술하는 실시예에서 확인되는 바와 같이, 발명의 일 구현예의 이소프탈산의 정제 방법에 따라 정제된 이소프탈산 중에서는 미량의 불순물만이 존재하며, 이에 따라, 정제된 이소프탈산은 높은 순도 및 우수한 상업적 이용성을 나타낼 수 있다. Meanwhile, in one embodiment of the invention, m-toluic acid, benzoic acid or 3-carboxybenzaldehyde may be present in isophthalic acid after the extraction step at a concentration of 300 ppm or less, respectively. When the concentrations of m-toluic acid, benzoic acid and 3-carboxybenzaldehyde in isophthalic acid are each 300 ppm or less, ester binding inhibition does not appear when isophthalic acid is used as a real product, and thus high commerciality can be exhibited. As confirmed in the examples below, only a small amount of impurities are present in the isophthalic acid purified according to the method for purifying isophthalic acid according to one embodiment of the invention, and thus, the purified isophthalic acid has high purity and excellent commercial availability. Can be represented.

본 발명에 따르면, 순도 및 우수한 상업적 이용성을 갖는 이소프탈산을 얻을 수 있으며, 저렴한 용매의 적용하고 정제 과정에서의 용매의 손실을 최소화하여 공정의 경제성을 높일 수 있는 이소프탈산의 정제 방법이 제공될 수 있다.According to the present invention, isophthalic acid having purity and excellent commercial availability can be obtained, and a method for purifying isophthalic acid can be provided that can increase the economics of the process by applying an inexpensive solvent and minimizing the loss of the solvent in the purification process. have.

발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The invention is explained in more detail in the following examples. However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited by the following examples.

<< 실시예Example 1 내지 3:  1 to 3: 이소프탈산의Isophthalic acid 정제> Tablet>

교반기를 갖춘 450ml의 티타늄 소재 반응기에 조 이소프탈산과 용매를 1:9의 부피비로 투입하고, 23±2℃의 반응온도 및 500rpm의 교반속도 조건으로 상압에서 30분간 반응을 진행하였다.A crude isophthalic acid and a solvent were added to a 450 ml titanium reactor equipped with a stirrer at a volume ratio of 1: 9, and the reaction was performed for 30 minutes at atmospheric pressure under a reaction temperature of 23 ± 2 ° C. and a stirring speed of 500 rpm.

이때, 상기 조 이소프탈산에 포함된 초기 불순물의 농도는 3-카르복시벤즈알데하이드 0.05wt%, 메타 톨루산(m-Toluic acid) 0.03 wt%, 그리고 벤조산이 0.13 wt% 였고, 상기 용매의 조성은 하기 표1과 같다. At this time, the concentration of the initial impurity contained in the crude isophthalic acid was 0.05 wt% of 3-carboxybenzaldehyde, 0.03 wt% of m- Toluic acid, and 0.13 wt% of benzoic acid. Table 1 shows.

상기 반응 완료 후, 반응 결과물을 여과하여 액체상과 고체상으로 분리하였다. 그리고, 상기 고체상을 진공 건조하여 고순도의 이소프탈산을 얻었다.After completion of the reaction, the reaction product was filtered and separated into a liquid phase and a solid phase. Then, the solid phase was dried in vacuo to obtain isophthalic acid of high purity.

하기 표 1에, 정제 과정에서 총 분순물의 추출율 및 추출 후 이소프탈산 중 불순물의 잔량을 기재하였다. Table 1 below describes the extraction rate of the total impurities in the purification process and the residual amount of impurities in isophthalic acid after extraction.

이때, 추출 후 불순물의 잔량을 고성능액체크로마토그래피(HPLC 1200 series, Agilent Technologies社) 로 측정하였고, 총 불순물의 추출율은 초기 투입된 조 이소프탈산 중 불순물 농도와 추출 후 불순물 잔량의 비율을 계산하여 측정하였다.At this time, the residual amount of impurities after extraction was measured by high performance liquid chromatography (HPLC 1200 series, Agilent Technologies, Inc.), and the extraction rate of the total impurities was measured by calculating the ratio between the impurity concentration in crude isophthalic acid and the residual amount of impurities after extraction. .

[표1] 이소프탈산의 정제 결과[Table 1] Purification result of isophthalic acid

용매 조성 (%)Solvent Composition (%) 총불순물 추출율(%)Total Impurity Extraction Rate (%) 추출후 불순물의 잔량(ppm)Residual amount of impurities after extraction (ppm) water 초산Acetic acid m-tolm-tol BABA 3-CBA3-CBA 실시예1Example 1 100100 00 80.580.5 6060 114114 228228 실시예2Example 2 9595 55 75.075.0 7878 189189 249249 실시예3Example 3 6060 4040 71.071.0 106106 238238 255255

* 3-CBA (3-카르복시벤즈알데히드), m-tol (m-톨루산, m-Toluic acid), BA (벤조산)3-CBA (3-carboxybenzaldehyde), m-tol (m-toluic acid, m- Toluic acid), BA (benzoic acid)

상기 실시예 1 내지3에서 정제된 이소프탈산은 m-톨루산, 벤조산 및 3-카르복시벤즈알데히드를 각각 300ppm이하로 포함하는 것을 표1에서 확인할 수 있다. 이에 따라, 실시예에서 얻어지는 이소프탈산은 낮은 농도의 불순물을 포함하여 높은 순도 및 우수한 상업적 이용성을 갖는다.It can be confirmed in Table 1 that the isophthalic acid purified in Examples 1 to 3 contained less than 300 ppm of m-toluic acid, benzoic acid and 3-carboxybenzaldehyde, respectively. Accordingly, the isophthalic acid obtained in the examples has low purity impurities and has high purity and good commercial availability.

그리고, 상기 표1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서는 저순도 이소프탈산에 포함된 초기 불순물을 약 70% 이상 제거하여 고순도의 이소프탈산을 제조 할 수 있는 것으로 확인되었다. And, as shown in Table 1, in Examples 1 to 3 it was confirmed that the high purity isophthalic acid can be prepared by removing about 70% or more of the initial impurities contained in the low-purity isophthalic acid.

<< 실험예Experimental Example : 추출용매의 : Extraction solvent 손실율Loss rate 비교> Compare>

상시 실시예 1 내지 3 및 하기 비교예에서, 용매의 손실율을 추출 반응 초기에 투입된 양 및 반응 후 여과를 통해 분리된 용매의 양을 측정하여 계산하였다.In always Examples 1 to 3 and the comparative examples below, the loss ratio of the solvent was calculated by measuring the amount added at the beginning of the extraction reaction and the amount of solvent separated through filtration after the reaction.

그리고, 상기에서 측정한 실시예 1 내지 3 및 비교예에서의 용매의 손실율을 하기 표2에 나타내었다. In addition, the loss ratios of the solvents in Examples 1 to 3 and Comparative Examples measured above are shown in Table 2 below .

비교예Comparative example

저순도 이소프탈산과 N-methyl pyrrolidone을 1 : 2의 부피비로 투입하고, 23±2℃의 반응온도 및 500rpm의 교반속도 조건으로 상압에서 30분간 반응을 진행한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 이소프탈산을 정제하였다. Example 1 and except that low-purity isophthalic acid and N-methyl pyrrolidone was added in a volume ratio of 1: 2, and the reaction was carried out at atmospheric pressure for 30 minutes at a reaction temperature of 23 ± 2 ° C. and a stirring speed of 500 rpm. In the same way, isophthalic acid was purified.

[표2] 실시예 1내지 3 및 비교예에서의 용매의 손실율TABLE 2 Loss ratio of solvents in Examples 1 to 3 and Comparative Examples

이소프탈산 손실율(%)Isophthalic acid loss rate (%) 실시예1Example 1 00 실시예2Example 2 00 실시예3Example 3 00 비교예Comparative example 24.924.9

상기 표2에 나타난 바와 같이, 비교예에서는 용매의 손실율이 25%에 달하는 데 반하여, 상기 실시예에서 이소프탈산을 정제한 결과 용매가 손실되는 비율이 1% 이하인 것으로 확인되었다. 이에 따라, 실시예의 정제 방법을 적용하는 경우, 용매의 손실이 실질적으로 거의 없기 때문에, 용매의 손실에 따라 추가적으로 용매를 투입하기 위한 구성 또는 단계를 필요로 하지 아니하여 간단한 공정만으로도 고순도의 이소프탈산을 얻을 수 있다. As shown in Table 2, in the comparative example, while the loss rate of the solvent reached 25%, it was confirmed that the solvent loss rate was 1% or less as a result of purifying isophthalic acid in the above example. Accordingly, in the case of applying the purification method of the embodiment, since there is substantially no loss of solvent, high purity isophthalic acid can be obtained by a simple process without requiring a configuration or step for additionally adding a solvent depending on the loss of the solvent. You can get it.

Claims (14)

50 wt%이상의 물; 및 잔량의 상기 탄소수 1 내지 6의 선형 포화 카르복시산을 포함하는 용매의 존재 하에서, At least 50 wt% water; And in the presence of a solvent comprising a residual amount of said linear saturated carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms, m-톨루산, 벤조산 및 3-카르복시벤즈알데하이드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 불순물 0.1wt%이상을 포함하는 조 이소프탈산을, 17 내지 40 ℃에서 추출하는 단계를 포함하고,extracting crude isophthalic acid comprising at least 0.1 wt% of at least one impurity selected from the group consisting of m-toluic acid, benzoic acid and 3-carboxybenzaldehyde, at 17-40 ° C., 상기 조 이소프탈산을 추출하는 단계에서 손실되는 용매의 비율이 1%이하인 이소프탈산의 정제 방법.A method for purifying isophthalic acid, wherein the ratio of the solvent lost in the step of extracting the crude isophthalic acid is 1% or less. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이소프탈산:용매는 1:20 내지 1:2인 이소프탈산의 정제 방법.The isophthalic acid: the solvent is 1:20 to 1: 2 purification method of isophthalic acid. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선형 탄소수 1 내지 6의 카르복시산은 포름산, 초산, 프로피온산, 부티르산(butyric acid), 발레르산(valeric acid) 및 카프로산(caproic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 이소프탈산의 정제 방법.The carboxylic acid having 1 to 6 linear carbon atoms is a method for purifying isophthalic acid including at least one compound selected from the group consisting of formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, and caproic acid. . 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 조 이소프탈산을 추출하는 단계는 10분 내지 1시간 동안 이루어지는 이소프탈산의 정제 방법.Extracting the crude isophthalic acid is a method for purifying isophthalic acid is performed for 10 minutes to 1 hour. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 조 이소프탈산을 추출하는 단계는 상기 용매 상의 조 이소프탈산을 100 내지 2000rpm의 속도로 교반하는 단계를 포함하는 이소프탈산의 정제 방법.Extracting the crude isophthalic acid comprises the step of stirring the crude isophthalic acid on the solvent at a rate of 100 to 2000rpm. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 추출 단계 후, 이소프탈산 중 m-톨루산 농도가 300ppm이하인 이소프탈산의 정제 방법.After the extraction step, isophthalic acid purification method of m-toluic acid concentration is less than 300ppm in isophthalic acid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 추출 단계 후, 이소프탈산 중 벤조산의 농도가 300ppm이하인 이소프탈산의 정제 방법.After the extraction step, the method for purifying isophthalic acid having a concentration of benzoic acid in isophthalic acid less than 300ppm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 추출 단계 후, 이소프탈산 중 3-카르복시벤즈알데하이드의 농도가 300ppm이하인 이소프탈산의 정제 방법.After the extraction step, a method for purifying isophthalic acid having a concentration of 3-carboxybenzaldehyde in isophthalic acid is 300 ppm or less.
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