PL245906B1 - Sposób wytwarzania kwasu tereftalowego z p-cymenu - Google Patents

Sposób wytwarzania kwasu tereftalowego z p-cymenu Download PDF

Info

Publication number
PL245906B1
PL245906B1 PL441762A PL44176222A PL245906B1 PL 245906 B1 PL245906 B1 PL 245906B1 PL 441762 A PL441762 A PL 441762A PL 44176222 A PL44176222 A PL 44176222A PL 245906 B1 PL245906 B1 PL 245906B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bromide
cymene
mol
reactor
terephthalic acid
Prior art date
Application number
PL441762A
Other languages
English (en)
Other versions
PL441762A1 (pl
Inventor
Dawid Lisicki
Beata Orlińska
Kinga Nowak
Original Assignee
Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Slaska Im Wincent filed Critical Politechnika Slaska Im Wincent
Priority to PL441762A priority Critical patent/PL245906B1/pl
Publication of PL441762A1 publication Critical patent/PL441762A1/pl
Publication of PL245906B1 publication Critical patent/PL245906B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C63/00—Compounds having carboxyl groups bound to a carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C07C63/14—Monocyclic dicarboxylic acids
    • C07C63/15—Monocyclic dicarboxylic acids all carboxyl groups bound to carbon atoms of the six-membered aromatic ring
    • C07C63/26—1,4 - Benzenedicarboxylic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/58—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by oxidation reactions introducing directly hydroxy groups on a =CH-group belonging to a six-membered aromatic ring with the aid of molecular oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/255—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting
    • C07C51/265—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting having alkyl side chains which are oxidised to carboxyl groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania kwasu lereftalowego z p-cymenu, który polega na tym, że utlenianie p-cymenu prowadzi się czynnikiem utleniającym zawierającym tlen w polarnym rozpuszczalniku, przy stosunku objętościowym p-cymenu do rozpuszczalnika w przedziale 1:20 do 10:1, korzystnie 1:4, wobec katalizatora w ilości 0,01% - 10% mol w przeliczeniu na surowiec korzystnie od 1% mol, bromków organicznych w ilości 0,01% - 100% mol w przeliczeniu na surowiec, korzystnie 5% mol, w czasie 2 h – 6 h, temperaturze od 50°C do 250°C, korzystnie w 130°C, pod ciśnieniem od 0,11 MPa do 5,0 MPa, korzystanie 2,0 – 3,0 MPa, po czym proces prowadzi się w temperaturze, korzystnie 130°C w czasie co najwyżej do 2 godzin, korzystnie 2 h.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu tereftalowego z p-cymenu, mającego zastosowanie w produkcji poli(tereftalanu etylenu), poliestrów, poliamidów, żywic, włókien, plastyfikatorów, barwników oraz leków.
Dotychczas znany jest na skalę przemysłową sposób otrzymywania kwasu tereftalowego z p -ksylenu znany z amerykańskiego opisu patentowego US2833816, US308990 jako wielkoprzemysłowy proces utleniania p-ksylenu gazami zawierającymi tlen.
Utlenianie prowadzi się w obecności soli metalu przejściowego oraz soli zawierającej anion bromkowy, pod zwiększonym ciśnieniem w fazie ciekłej, wobec kwasu octowego jako rozpuszczalnika. Niedogodnością procesu przemysłowego jest silnie korozyjne środowisko reakcji, które w połączeniu z wolnorodnikowym łańcuchowym mechanizmem utleniania tlenem p -ksylenu, powoduje korozję wżerową, osłabiającą materiał konstrukcyjny instalacji przemysłowej. Wielkoprzemysłowy proces polega na utlenianiu p -ksyIenu w fazie ciekłej do mieszaniny zawierającej kwas p -formylobenzoesowy, toluiIowy oraz tereftalowy. Utlenianie prowadzi się w temperaturze 170°C-225°C pod ciśnieniem 1,5 MPa-3 MPa, w czasie 2 h-4 h, przy użyciu katalizatora złożonego z soli kobaltu lub/i manganu oraz soli bromkowej, w kwasie octowym.
Interesujące jest zastąpienie p -ksylenu jako surowca pochodzenia petrochemicznego, p -cymenem, surowcem pochodzącym ze źródeł odnawialnych przedstawiono w amerykańskim opisie patentowym US2636899, gdzie proces utleniania p -cymenu prowadzi się za pomocą kwasu azotowego(V) w czasie 0,5 h, w temperaturze 180°C pod ciśnieniem 1,4 MPa. Zastosowane warunki umożliwiły na uzyskanie kwasu tereftalowego z 80,7% wydajnością. Niedogodnością powyższego rozwiązania jest zastosowanie w procesie stechiometrycznego czynnika utleniającego, który ma niekorzystny wpływ na środowisko w związku z tworzeniem się w procesie znaczącej ilości tlenków azotu,
Z innego amerykańskiego opisu patentowego US2858334 znany jest sposób utleniania p -cymenu gazami zawierającymi tlen w obecności bromku manganu(II). Reakcję utleniania prowadzi się przez 2 h, w temperaturze 180°C, pod ciśnieniem 2,1 MPa-2,8 MPa, powietrzem z przepływem 400 l/h, wobec rozpuszczalnika w postaci kwasu octowego. Otrzymano kwas tereftalowy z 55% wydajnością.
Z brytyjskiego opisu patentowego GB807091 znany jest proces utleniania p -cymenu gazami zawierającymi tlen, wobec octanu manganu(II) i bromku amonu, gdzie reakcję prowadzi się w czasie 9 h, w temperaturze 180°C, tlenem z przepływem 100 l/h, wobec rozpuszczalnika w postaci kwasu octowego, w wyniku której uzyskano kwas tereftalowy z 58,6% wydajnością. Niedogodnością powyższego rozwiązania jest długi czas reakcji oraz niska wydajność.
Z brytyjskiego opisu patentowego GB833438 znany jest proces utleniania p -cymenu gazami zawierającymi tlen, w obecności octanu kobaltu(II), octanu manganu(II) i bromku sodu. Reakcję prowadzono przez 30 h, w temperaturze 130°C, tlenem z przepływem 20 l/h, wobec kwasu propionowego jako rozpuszczalnika. Otrzymano kwas tereftalowy z 67% wydajnością.
Ponadto z opisu patentowego WO2014133433 znany jest dwustopniowy proces utleniania p -cymenu, gdzie w pierwszym etapie utlenianie p-cymenu prowadzi się w fazie gazowej, gazami zawierającymi tlen w reaktorze rurowym, wobec tlenku wanadu(V) w czasie 1 h, w temperaturze 200°C, pod ciśnieniem atmosferycznym, powietrzem z przepływem 4 m3. Stosunek p-cymenu do powietrza 100 g/1 m3. Mieszanina poreakcyjna jest absorbowana i suszona. Uzyskano stopień przereagowania wynoszący 90%. Otrzymano kwas toluilowy oraz tereftalowy z odpowiednio 50% i 40% wydajnością. W drugim etapie utlenianie mieszaniny reakcyjnej z etapu pierwszego prowadzi się w fazie ciekłej, gazami zawierającymi tlen, wobec octanu kobaltu(II), octanu manganu(II) i promotora w postaci soli bromkowej. Reakcję prowadzono przez 2 h, w temperaturze 200°C, pod ciśnieniem 2 MPa, wobec kwasu octowego jako rozpuszczalnika. Otrzymano kwas tereftalowy z 97% wydajnością. Niedogodnością jest złożoność procesu oraz zastosowanie wysokiej temperatury rumuńskiego opisu patentowego RO133419 znany jest proces utleniania p -cymenu gazami zawierającymi tlen, wobec mieszanego tlenku typu MnxCoO2, bez dodatku rozpuszczalnika. Reakcję prowadzono przez 1 h-24 h, w 80°C-150°C, pod ciśnieniem 0,8 MPa-4 MPa. Stopień przereagowania wyniósł 95%-99,9%. Otrzymano kwas toluilowy oraz tereftalowy z odpowiednio 70%-80% i 8%-10% selektywnością.
Ponadto z europejskiego opisu patentowego EP0962442 znany jest sposób utleniania p-cymenu gazami zawierającymi tlen, wobec soli kobaltu, manganu oraz nieorganicznej lub organicznej soli bromkowej. Reakcję prowadzi się w temperaturze 150°C do 220°C, wobec kwasu karboksylowego jako rozpuszczalnika.
Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie nowego, innowacyjnego sposobu otrzymywania kwasu tereftalowego z p -cymenu w środowisku o ograniczonym działaniu korozyjnym.
Cel ten osiągnięto poprzez prowadzenie utleniania p -cymenu pod zwiększonym ciśnieniem, gazami zawierającymi tlen, w obecności soli lub kompleksu kobaltu, oraz czwartorzędowej soli amoniowej lub fosfoniowej zawierającej anion bromkowy (Br-), w podwyższonej temperaturze, w podwyższonym ciśnieniu, w polarnym rozpuszczalniku.
Sposób otrzymywania kwasu tereftalowego z p -cymenu polega na tym, że utlenianie p -cymenu prowadzi się czynnikiem utleniającym zawierającym tlen w polarnym rozpuszczalniku, przy stosunku objętościowym p -cymenu do rozpuszczalnika w przedziale 1 : 20 do 10 : 1, korzystnie 1 : 4, wobec katalizatora w ilości 0,01%-10% mol. w przeliczeniu na surowiec, korzystnie od 1% mol. bromków organicznych w ilości 0,01%-100% mol. w przeliczeniu na surowiec, korzystnie 5% mol., w czasie 2 h-6 h, w temperaturze od 50°C do 250°C, korzystnie w 130°C, pod ciśnieniem od 0,11 MPa do 5,0 MPa, korzystnie 2,0-3,0 MPa, po czym proces prowadzi się w temperaturze korzystnie 130°C w czasie co najwyżej do 2 godzin, korzystnie 2 h.
Korzystnie w sposobie otrzymywania kwasu tereftalowego według wynalazku jako czynnik utleniający stosuje się powietrze, powietrze wzbogacone w tlen lub w inny gaz zawierający tlen.
Korzystnie w sposobie otrzymywania kwasu tereftalowego według wynalazku jako polarny rozpuszczalnik stosuje się kwas octowy, kwas propionowy, benzonitryl lub acetonitryl.
Korzystnie w sposobie otrzymywania kwasu tereftalowego według wynalazku jako katalizator stosuje się metale przejściowe takie jak: kobalt lub mangan lub chrom lub żelazo lub miedź, lub kobalt w postaci acetyloacetonianów, octanów, 2-etylokapronianów, chlorków, azotanów, naftenianów, stearynianów, 2-etylokapronianów.
Korzystnie w sposobie otrzymywania kwasu tereftalowego według wynalazku jako katalizator stosuje się układ dwóch lub trzech katalizatorów metali przejściowych, takich jak kobalt i mangan.
Korzystnie w sposobie otrzymywania kwasu tereftalowego według wynalazku jako bromek organiczny stosuje się bromkowe lub polibromkowe czwartorzędowe sole amoniowe takie jak: bromek tetra-n-butyloamoniowy, tribromek fenylotrimetyloamoniowy, bromek butylotrimetyloamoniowy, bromek heksadecylotrimetyloamoniowy, bromek (2-bromoetylo)-trimetyloamioniowy, bromek benzylotrietyloamoniowy, bromek benzylotributyloamoniowy, bromek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy, bromek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy.
Korzystnie w sposobie otrzymywania kwasu tereftalowego według wynalazku jako bromek organiczny stosuje się bromkowe lub polibromkowe czwartorzędowe sole fosfoniowe takie jak: bromek tetra-n-butylofosfoniowy, bromek benzylotrifenylofosfoniowy, bromek tetrafenylofosfoniowy, bromek trifenylo(metylo)fosfoniowy, bromek etylotrifenylofosfoniowy, bromek trifenylo(propylo)fosfoniowy, bromek butylotrifenylofosfoniowy, bromek triheksylo(tetradecylo)fosfoniowy, bromek tributylo(heksadecylo)fosfoniowy, bromek tetrafenylofosfoniowy.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest otrzymanie kwasu tereftalowego z p -cymenu gazami zawierającymi tlen z najwyższą opisaną dotychczas w literaturze wydajnością, przy całkowitym przereagowaniu surowca. Zastosowanie czwartorzędowych soli amoniowych lub fosfoniowych zawierających anion bromkowy, przyczynia się do wyeliminowania lub ograniczenia zjawiska korozji aparatury. Wyeliminowanie nieorganicznych soli zawierających anion bromkowy skutkuje poprawą bezpieczeństwa procesu. Kation fosfoniowy lub amoniowy działa inhibitująco na zjawisko korozji stali konstrukcyjnej, zwiększa szybkość utleniania dzięki transferze elektronów, a anion bromkowy umożliwia konwersję produktów pośredniego utleniania p -cymenu do kwasu tereftalowego.
Katalizator obniżając energię aktywacji umożliwia konwersję surowca w niższej temperaturze do produktów przejściowych, w sposób selektywny.
Rozpuszczalnik polarny umożliwia odbiór ciepła, homogeniczność układu katalitycznego z surowcem, oraz polarność układu reakcyjnego.
Wynalazek przedstawiono w poniższych przykładach wykonania.
Przykład 1
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali Hastelloy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się w czasie 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 73,4% i 14,5% wydajnością. Stopień przereagowania p-cymenu wyniósł 100%.
Przykład 2
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się w czasie 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 79,6% i 15,7% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%.
Przykład 3
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 110°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się w czasie 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy, toluilowy oraz p -metyloacetofenon z odpowiednio 9,7%, 55,9% i 30,5% wydajnością. Stopień przereagowania p-cymenu wyniósł 100%.
Przykład 4
Proces utleniania p-cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 150°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się w czasie 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 74,5% i 2,7% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%.
Przykład 5
Proces utleniania p-cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 2,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 2,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy, toluilowy oraz p -metyloacetofenon z odpowiednio 65,4, 30,4 i 0,2% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%.
Przykład 6
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali Hastelloy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 1,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 1,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy, toluilowy oraz p -metyloacetofenon z odpowiednio 3,5, 1,5 i 27,0% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%.
Przykład 7
Proces utleniania p-cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 2 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy, toluilowy oraz p -metyloacetofenon z odpowiednio 18,5%, 71,7% i 9,7% wydajnością. Stopień przereagowania p-cymenu wyniósł 100%.
Przykład 8
Proces utleniania p-cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 4 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy, toluilowy oraz p -metyloacetofenon z odpowiednio 59,5, 40,5 i 0,2% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%.
Przykład 9
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 8 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 69,8, i 22,0% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%.
Przykład 10
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku tetra-n-butyloamoniowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 71,1% i 16,4% wydajnością. Stopień przereagowania p-cymenu wyniósł 100%.
Przykład 11
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali Hastelloy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku benzylotributyloamoniowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 73,6% i 18,3% wydajnością. Stopień przereagowania p-cymenu wyniósł 100%.
Przykład 12
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku tetra-n-butylofosfoniowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 70,0% i 20,1% wydajnością. Stopień przereagowania p-cymenu wyniósł 100%.
Przykład 13
Proces utleniania p-cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku tetrafenylofosfoniowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 76,7% i 23,2% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%.
Przykład 14
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p-cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku benzylotrifenylofosfoniowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy oraz p -metyloacetofenon z odpowiednio 74,1% i 23,3% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%.
Przykład 15
Proces utleniania p-cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 ml , wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 4 ml p -cymenu, 16 ml kwasu octowego, 1,0% mol. azotanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 130°C i wprowadza do reaktora 3,0 MPa tlenu. Proces utleniania prowadzi się przez 6 h, przy 1000 obr./min. Straty ciśnienia spowodowane konsumpcją tlenu przez mieszaninę reakcyjną uzupełnia się poprzez wprowadzanie tlenu, tak aby ciśnienie w reaktorze było stałe i wynosiło 3,0 MPa. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 68,7% i 31,5% wydajnością. Stopień przereagowania p-cymenu wyniósł 100%.
Przykład 16
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 500 ml, wykonanym ze stali Hastelloy C-276. Do reaktora wprowadza się 40 ml p -cymenu, 160 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Reakcję prowadzi się pod ciśnieniem 2 MPa, powietrzem z przepływem 150 l/h, przez 4 h, przy 1200 obr./min., w temperaturze 130°C. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy, toluilowy oraz p -metyloacetofenon z odpowiednio 62,8%, 12,2% i 0,2% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%.
Przykład 17
Proces utleniania p -cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 500 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 40 ml p-cymenu, 160 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Reakcję prowadzi się pod ciśnieniem 2 MPa, powietrzem z przepływem 150 l/h, przez 4 h, przy 1200 obr./min. Pierwsze 2 h utleniania prowadzono w temperaturze 130°C, a przez kolejne 2 h w 150°C. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 73,6% i 1,7% wydajnością. Stopień przereagowania p-cymenu wyniósł 100%.
Przykład 18
Proces utleniania p-cymenu prowadzi się w reaktorze ciśnieniowym o pojemności 500 ml, wykonanym ze stali HasteIIoy C-276. Do reaktora wprowadza się 40 ml p -cymenu, 160 ml kwasu octowego, 1,0% mol. octanu kobaltu(II), 0,2% mol. octanu manganu(II) oraz 5% mol. bromku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego, w przeliczeniu na surowiec. Reakcję prowadzi się pod ciśnieniem 2 MPa, powietrzem z przepływem 150 l/h, przez 4 h, przy 1200 obr./min. Pierwsze 2 h utleniania prowadzono w 130°C, a przez kolejne 2 h w temperaturze 170°C. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury otoczenia i powoli rozpręża reaktor. Otrzymano kwas tereftalowy oraz toluilowy z odpowiednio 78,0% i 0,7% wydajnością. Stopień przereagowania p -cymenu wyniósł 100%. W wyniku procesu utleniania otrzymuje się kwas tereftalowy, toluilowy oraz p -metyloacetofenon.

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania kwasu tereftalowego z p-cymenu znamienny tym, że utlenianie p-cymenu prowadzi się czynnikiem utleniającym zawierającym tlen w polarnym rozpuszczalniku, przy stosunku objętościowym p -cymenu do rozpuszczalnika w przedziale 1 : 20 do 10 : 1, korzystnie 1 : 4, wobec katalizatora w ilości 0,01%-10% mol. w przeliczeniu na surowiec, korzystnie od 1% mol. bromków organicznych w ilości 0,01%-100% mol. w przeliczeniu na surowiec, korzystnie 5% mol., w czasie 2 h-6 h, w temperaturze od 50°C do 250°C, korzystnie w 130°C, pod ciśnieniem od 0,11 MPa do 5,0 MPa, korzystnie 2,0-3,0 MPa, po czym proces prowadzi się w temperaturze korzystnie 130°C w czasie co najwyżej do 2 godzin, korzystnie 2 h.
  2. 2. Sposób otrzymywania kwasu tereftalowego według zastrz. 1, znamienny tym, że jako czynnik utleniający stosuje się powietrze, powietrze wzbogacone w tlen lub w inny gaz zawierający tlen.
  3. 3. Sposób otrzymywania kwasu tereftalowego według zastrz. 1, znamienny tym, że jako polarny rozpuszczalnik stosuje się kwas octowy, kwas propionowy, benzonitryl lub acetonitryl.
  4. 4. Sposób otrzymywania kwasu tereftalowego według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się metale przejściowe takie jak: kobalt lub mangan, lub chrom, lub żelazo, lub miedź, lub kobalt w postaci acetyloacetonianów, octanów, 2-etylokapronianów, chlorków, azotanów, naftenianów, stearynianów, 2-etylokapronianów.
  5. 5. Sposób otrzymywania kwasu tereftalowego według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się układ dwóch lub trzech katalizatorów metali przejściowych, takich jak kobalt i mangan.
  6. 6. Sposób otrzymywania kwasu tereftalowego według zastrz. 1, znamienny tym, że jako bromek organiczny stosuje się bromkowe lub polibromkowe czwartorzędowe sole amoniowe takie jak: bromek tetra-n-butyloamoniowy, tribromek fenylotrimetyloamoniowy, bromek butylotrimetyloamoniowy, bromek heksadecylotrimetyloamoniowy, bromek (2-bromoetylo)-trimetyloamioniowy,
    8 PL 245906 B1 bromek benzylotrietyloamoniowy, bromek benzylotributyloamoniowy, bromek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy, bromek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy.
  7. 7. Sposób otrzymywania kwasu tereftalowego według zastrz. 1, znamienny tym, że jako bromek organiczny stosuje się bromkowe lub polibromkowe czwartorzędowe sole fosfoniowe takie jak: bromek tetra-n-butylofosfoniowy, bromek benzylotrifenylofosfoniowy, bromek tetrafenylofosfoniowy, bromek trifenylo(metylo)fosfoniowy, bromek etylotrifenylofosfoniowy, bromek trifenylo(propylo)fosfoniowy, bromek butylotrifenylofosfoniowy, bromek triheksylo(tetradecylo)fosfoniowy, bromek tributylo(heksadecylo)fosfoniowy, bromek tetrafenylofosfoniowy.
PL441762A 2022-07-18 2022-07-18 Sposób wytwarzania kwasu tereftalowego z p-cymenu PL245906B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441762A PL245906B1 (pl) 2022-07-18 2022-07-18 Sposób wytwarzania kwasu tereftalowego z p-cymenu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441762A PL245906B1 (pl) 2022-07-18 2022-07-18 Sposób wytwarzania kwasu tereftalowego z p-cymenu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441762A1 PL441762A1 (pl) 2024-01-22
PL245906B1 true PL245906B1 (pl) 2024-10-28

Family

ID=89621482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441762A PL245906B1 (pl) 2022-07-18 2022-07-18 Sposób wytwarzania kwasu tereftalowego z p-cymenu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL245906B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL441762A1 (pl) 2024-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2531906C2 (ru) Способ получения терефталевой кислоты
CN107866241B (zh) 用于均四甲苯氧化制均酐的催化剂
US8884054B2 (en) Process for oxidizing alkyl aromatic compounds
US8835678B2 (en) Solid terephthalic acid composition
CN102076408B (zh) 用于制备芳族羧酸的在超临界或近超临界水中的催化氧化反应
US4719311A (en) Process for the production of aromatic polycarboxylic acids
US20150094486A1 (en) Active ionic liquid mixtures for oxidizing alkylaromatic compounds
CN107866257B (zh) 用于均四甲苯制备均酐的催化剂
PL245906B1 (pl) Sposób wytwarzania kwasu tereftalowego z p-cymenu
JPH02138150A (ja) ジカルボン酸類及びその誘導体類の製造方法
US2848490A (en) Process for preparing dicarboxylic acids from ozonides of cycloolefins
JP2023521644A (ja) メタクリル酸へのタンデムｃ－４酸化のための改良された安全な方法
US3064046A (en) Oxidation of organic compounds
CN107286005B (zh) 一种对二乙基苯均相氧化制备对二乙酰苯的方法
CS195261B2 (en) Method of preparing dimethylester of terephthalic acid
CN116253635B (zh) 一种氯代邻苯二甲酸的制备方法
CN107866228B (zh) 用于合成均酐的催化剂
CN111187237A (zh) 一种马来酸酐的制备方法
US3832395A (en) Method for the production of phthalic and toluic acids by the catalytic oxidation of xylenes
US3703547A (en) Method of preparing phthalic acids
CN107442167B (zh) 液相氧化制备芳香多元羧酸所用的催化剂
US7709681B2 (en) Process for the production of trimellitic acid
CN119954647A (zh) 一种采用离子液体制备芳香羧酸的方法
CN107866255B (zh) 用于制备均酐的催化剂
PL244160B1 (pl) Sposób otrzymywania kwasu adypinowego z cykloheksano-1,2-diolu