NL8300008A

NL8300008A - Werkwijze voor de bereiding van benzoezuur.

Info

Publication number: NL8300008A
Application number: NL8300008A
Authority: NL
Original assignee: Stamicarbon
Priority date: 1983-01-03
Filing date: 1983-01-03
Publication date: 1984-08-01
Also published as: EP0115101A3; US4539425A; ATE25662T1; DE3369968D1; JPS59130836A; EP0115101A2; EP0115101B1

Description

Stamicarbon 3.V.

* · « —a* ê

Uitvinders: Ludovicus A.L. Kleintjens te Stein Hubertus M.J. Groeten te Simpelveld.

1 PN 3433

WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING VAN BENZOËZUUR

De uitvinding betreft een werkwijze voor de bereiding van benzoëzuur, door oxidatie van tolueen met behulp van moleculaire zuurstof bevattend gas.

Deze oxidatie kan plaatsvinden in zowel de gasfase als de 5 vloeistoffase.

Bij de gasfaseoxidatie van tolueen tot benzoëzuur past men bij voorkeur temperaturen toe van 450 - 700 K en drukken van 50 - 2000 kPa. Een dergelijke werkwijze voor de bereiding van benzoëzuur door gasfaseoxidatie van tolueen is bekend uit de ter inzage van het 10 publiek gelegde Europese octrooiaanvrage 40452.

Bij de vloeistoffaseoxidatie van tolueen tot benzoëzuur past men bij voorkeur temperaturen toe van 390 - 500 K en drukken van 200 -2000 kPa. Deze vloeistofoxidatie kan plaatsvinden in aanwezigheid van een oplosmiddel, bijvoorbeeld een alifatisch carbonzuur, met name 15 azijnzuur, en/of aanwezigheid van een als promotor werkende halogeen bevattende stof, maar vanwege corrosieproblemen vindt deze oxidatie bij voorkeur plaats in afwezigheid van een alifatisch carbonzuur, en in afwezigheid van een als promotor werkende halogeen bevattende stof.

Een dergelijke werkwijze voor de bereiding van benzoëzuur door 20 vloeistoffaseoxidatie van tolueen is bekend uit US octrooischrift 4 339 599.

Een groot nadeel van deze tot nu toe bekende werkwijzen voor de bereiding van benzoëzuur is dat het bij de oxidatie ontstane reac-tieprodukt een vrij grote hoeveelheid verontreinigingen bevat, die met 25 de daarvoor tot nu toe bekende methoden althans voor een belangrijk gedeelte moeilijk te scheiden zijn van het benzoëzuur. Een van de meest moeilijk te verwijderen verontreinigingen is difenyloxide (DPO).

Het doel van de uitvinding is een werkwijze voor de bereiding van benzoëzuur te verschaffen waarbij op eenvoudige wijze het genoemde 30 reactieproduct gereinigd wordt van genoemde verontreinigingen, met name van difenyloxide.

8300008 o - * 2

De uitvinding betreft dan ook een werkwijze voor de bereiding van benzoëzuur door oxidatie van tolueen met behulp van moleculaire zuurstof bevattend gas, gekenmerkt doordat men het ontstane oxida-tiereactieprodukt in een vaste of vloeibare vorm onderwerpt aan een 5 extractie met een gas of gasmengsel waarvan de kritische temperatuur lager is dan 435 K zoals SO2, N2O, NO2, NO, CO, CH4, N2, CO2 en etheen en die mengsels van deze gassen onderling en/o£ met minder dan 50 vol.% andere gassen van welke mengsels de kritische temperatuur lager is dan 435 K, waarbij CO2, etheen of mengsels van deze twee gassen 10 voorkeur genieten, door dit gas of gasmengsel tenminste 1 minuut en bij voorkeur ten hoogste 500 minuten en in het bijzonder 5-50 minuten te leiden over of door het oxidatiereactieprodukt met een debiet van tenminste 1 m3 (NTP) en bij voorkeur minder dan 500 m3 (NTP) en in het bijzonder 5 - 200 m3 (NPT) gas per uur per kg benzoëzuur bij een 15 temperatuur van 285 - 340 K en een druk van tenminste 3 MPa en bij voorkeur beneden 300 MPa en in het bijzonder 5 - 100 MPa.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt verder toegelicht met de volgende, niet beperkende voorbeelden. Bij de voorbeelden werd uitgegaan van benzoëzuurflakes met een vrij oppervlak van 2 m3 per 20 g en een gehalte aan verontreinigingen betrokken op het totaalgewicht van 0,02 gew. % difenyloxide (DPO), 0,02 gew, % 2-methyldifenyl (2-MDP) en tezamen 0,16 gew. % 3-methyldifenyl en 4-methyldifenyl (3-en 4- MDP).

Voorbeeld I

25 13 g benzoëzuurflakes werden in een aluminium bakje gebracht.

Vervolgens werd gedurende 15 minuten CO2 geleid over deze benzoëzuurflakes met een debiet van 125 m3 (FTP) gas per kg benzoëzuur per uur bij 293 K en 9,5 - 10,5 MPa

Vervolgens werden de geextraheerde benzoëzuurflakes 30 geanalyseerd. Uit de analyse bleek dat het gezuiverde benzoëzuur betrokken op het totaalgewicht nog een gehalte aan 3- en 4 MDP bevatte van slechts 0,06 gew. % terwijl de overige verontreinigingen, waaronder het DPO, niet meer nawijsbaar aanwezig waren.

3300008 3 i

•s , ~C

Voorbeeld II

14 g benzoëzuurflakes werden in een zeef gebracht. Vervolgens werd gedurende 30 minuten CO2 geleid over deze benzoëzuurflakes met een debiet van 160 m3 (NTP) gas per kg benzoëzuur per uur bij 294 K en 5 9,5 - 10,5 MPa.

Vervolgens werden de geextraheerde benzoëzuurflakes geanalyseerd. Uit de analyse bleek dat het gezuiverde benzoëzuur betrokken op het totaalgewicht nog een gehalte van 3- en 4 MDP bevatte van slechts 0,05 gew. % terwijl de overige verontreinigingen, waaronder het DPO, 10 niet meer nawijsbaar aanwezig waren.

Voorbeeld III

22 g benzoëzuurflakes werden gemalen tot een poeder met een vrij oppervlak van 50 wZ/g. Daarna werd het zo verkregen poeder in een kolom gebracht. Vervolgens werd gedurende 15 minuten CO2 geleid door 15 het poeder met een debiet van 26 m3 (NTP) gas per kg benzoëzuur per uur bij 294 K en 19 - 21 MPa.

Vervolgens werden het geextraheerde benzoëzuurpoeder geanalyseerd. Uit de analyse bleek dat het gezuiverde benzoëzuur betrokken op het totaalgewicht nog een gehalte aan 3- en 4 MDP bevatte van slechts 20 0,05 gew. % terwijl de overige verontreinigingen, waaronder het DPO, niet meer nawijsbaar aanwezig waren.

Voorbeeld IV

21 g benzoëzuurflakes werden gemalen tot een poeder met een vrij oppervlak van 50 m2/g. Daarna werd het zo verkregen poeder in een 25 kolom gebracht. Vervolgens werd gedurende 15 minuten CO2 geleid door het poeder met een debiet van 30 m3 (NT?) gas per kg benzoëzuur per uur bij 294 K en 24 - 26 MPa.

Vervolgens werden het geextraheerde benzoëzuurpoeder geanalyseerd. Uit de analyse bleek dat het gezuiverde benzoëzuur betrokken op 30 het totaalgewicht nog een gehalte aan 3- en 4 MDP bevatte van slechts 0,05 gew. % terwijl de overige verontreinigingen, waaronder het DPO, niet meer nawijsbaar aanwezig waren.

8300008 •ί '* < . 4

Voorbeeld V

23 g benzoëzuurflakes werden gemalen tot een poeder met een vrij oppervlak van 50 mVg* Daarna werd het zo verkregen poeder in een kolom gebracht. Vervolgens werd gedurende 30 minuten CO2 geleid 5 over deze benzoëzuurflakes met een debiet van 30 m3 (NTP) gas per kg benzoëzuur per uur bij 294 K en 24 - 26 MPa.

Vervolgens werden het geextraheerde benzoëzuurpoeder geanalyseerd. Uit de analyse bleek dat het gezuiverde benzoëzuur betrokken op het totaalgewicht nog een gehalte aan 3- en 4 MDP bevatte van slechts 10 0,04 gew. % terwijl de overige verontreinigingen, waaronder het DPO, niet meer nawijsbaar aanwezig waren.

Voorbeeld VI

23 g benzoezuurflakes werden gemalen tot een poeder met een vrij oppervlak van 50 m^/g. Daarna werd het zo verkregen poeder in een 15 kolom gebracht. Vervolgens werd gedurende 25 minuten CO2 geleid door het poeder met een debiet van 30 m3 (NTP) gas per kg benzoëzuur per uur bij 323 K en 24 - 26 MPa

Vervolgens werden het geextraheerde benzoëzuurpoeder geanalyseerd. Uit de analyse bleek dat het gezuiverde benzoëzuur betrokken op 20 het totaalgewicht nog een gehalte aan 3- en 4 MDP bevatte van slechts 0,03 gew. % terwijl de overige verontreinigingen, waaronder het DPO, niet meer nawijsbaar aanwezig waren.

Voorbeeld VII

29 g benzoezuurflakes werden in een kolom gebracht. Ver-25 volgens werd gedurende 60 minuten etheen geleid langs deze benzoezuurflakes met een debiet van 34 m3 (NPT) gas per kg benzoëzuur per uur bij 294 K en 950 - 1050 kPa.

Vervolgens werden de geextraheerde benzoezuurflakes geanalyseerd. Uit de analyse bleek dat het gezuiverde benzoëzuur betrokken op 30 het totaalgewicht nog een gehalte aan verontreinigingen bevatte van slechts 0,08 gew. %.

8300008

Claims

1. Werkwijze voor de bereiding van benzoëzuur door de oxidatie van tolueen met behulp van moleculaire zuurstof bevattend gas, met het kenmerk,dat men het ontstane oxidatiereactieprodukt in een vaste of vloeibare vorm onderwerpt aan een extractie met een gas of 5 gasmengsel waarvan de kritische temperatuur lager is dan 435 K door dit gas of gasmengsel gedurende tenminste 1 minuut te leiden over of door het oxidatiereactieprodukt met een debiet van tenminste 1 m^ (NFT) gas per uur per kg benzoëzuur bij een temperatuur van 285-340 K en een druk van tenminste 3 MPa.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men de extrac tie uitvoert met CO2, etheen of een mengsel van deze twee gassen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men het gas of gasmengsel gedurende 1-500 minuten over of door het oxidatiereactieprodukt leidt.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat men het gas of gasmengsel gedurende 5-50 minuten over of door het oxidatiereactieprodukt leidt.

5. Werkwijze volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk dat men een gasdebiet van 10-500 m3 (NTP) gas per uur per kg benzoëzuur 20 toepast.

6· Werkwijze volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat men een gasdebiet van 5 - 200 m3 (NPT) gas per uur per kg benzoëzuur toepast.

7. Werkwijze volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat men 25 tijdens het over- of doorleiden van het gas of gasmengsel een druk van 3-300 MPa handhaaft.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk dat men tijdens het over- of doorleiden van het gas of gasmengsel een druk van 5-100 MPa handhaaft.

9. Werkwijze in hoofdzaak zoals in bovenstaande beschreven en in de voorbeelden is toegelicht.

10. Benzoëzuur bereid volgens één der conclusies 1-9. 8300008