PL50270B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 1. XII. 1965 50270 KI. 12 o, 14 MKP C 07 c UKD uc^.C vf*f Ai Uri.***- * +- ^ ^, Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Waclaw Sopiela, mgr inz. Henryk Krzystek, inz. Zenon Tybora Wlasciciel patentu: Instytut Wlókien Sztucznych i Syntetycznych, Lódz (Polska) Sposób wytwarzania estru glikolowego kwasu tereftalowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania •estru glikolowego kwasu tereftalowego.Jest rzecza znana wytwarzanie estru glikolowego kwasu tereftalowego z estru dwumetylowego kwasu tereftalowego z glikolem etylenowym przez wy¬ miane estrowa. Tak wytworzony bis-(l-hydroksy- «tylotereftalan poddaje sie nastepnie polikonden- sacji, w celu otrzymywania wlóknotwórczego polie¬ stru, przeznaczonego do wyrobu wlókien i blon.Proces wymiany estrowej przeprowadza sie w temperaturze 150—210° C w ciagu 8—12 godzin pod zwyklym cisnieniem przy uzyciu nadmiaru gli¬ kolu etylenowego i w obecnosci katalizatora. Jako katalizatory wymiany estrowej stosuje sie prze¬ waznie octan wapniowy, kobaltawy, cynkowy, man- ganawy, olowiany, lub tez tlenek olowiawy. Reakcje przeprowadza sie przy uzyciu deflegmatora, który zawraca glikol etylenowy, a przez który odprowa¬ dzany jest wydzielajacy sie na skutek reakcji alko¬ hol metylowy. Produktami wymiany estrowej sa bis-p-hydroksyetoksytereftalan, oligomery i nie- przereagowany glikol etylenowy.W procesie wymiany estrowej, poczynajac juz od temperatury 120° C nastepuje sublimacja dwume- tylotereftalanu, co utrudnia przeprowadzanie pro¬ cesu.Podczas procesu wymiany estrowej powstaje caly szereg produktów ubocznych, np. aldehydy i dwu- glikole, które nie usuniete z produktów reakcji, zanieczyszczaja politereftalan etylenu i wplywaja 19 15 ujemnie na jakosc wytwarzanego z niego wlókna, a usuniecie tych zanieczyszczen jest, praktycznie biorac, rzecza niemozliwa.Poza tym proces wymiany estrowej wymaga zu¬ zycia stosunkowo duzej ilosci katalizatora i wy¬ maga stosowania uprzednio otrzymywanego estru dwumetylowego kwasu tereftalowego, który otrzy¬ muje sie przez estryfikacje kwasu tereftalowego alkoholem metylowym w obecnosci katalizatora.Estryfikacje przeprowadza sie zwykle w obecnosci kwasu siarkowego przy duzym nadmiarze alkoholu metylowego.Jest równiez rzecza znana z opisu patentowego nr 38228 sposób wytwarzania estrów glikolowych kwasu tereftalowego przez reakcje kwasu tereftalo¬ wego z tlenkiem etylenu w srodowisku wodnym, w obecnosci malej ilosci tereftalanu. Reakcja ta przebiega ze stosunkowo mala wydajnoscia, przy czym wyodrebnianie z produktów reakcji czystego tereftalanu glikolowego jest klopotliwe ze wzgledu na trudnosci jego wydzielania ze srodowiska wod¬ nego. Bardzo mala rozpuszczalnosc kwasu tereftalo¬ wego w wodzie, w której srodowisku przebiega reakcja, wymaga poza tym obecnosci srodków emulgujacych.Znany jest takze z opisu patentowego nr 47794 sposób wytwarzania glikolowych estrów kwasu tereftalowego przez estryfikacje tego kwasu gliko¬ lem, korzystnie w obecnie katalizatora i ewentual¬ nie pod cisnieniem. Woda zwykle tworiac& si$ pod-\ 50270 czas procesu estryfikacji uniemozliwia przebieg tego procesu do konca, co pociaga za soba zmniejszenie wydajnosci reakcji i koniecznosc przedluzenia jej przebiegu.W celu zwiekszenia wydajnosci reakcji, jak rów¬ niez przyspieszenia jej przebiegu stosuje sie zwykle w procesach estryfikacyjnych duzy nadmiar jednego z komponentów, co wymaga uzywania aparatury o duzej pojemnosci.Istota wynalazku jest ciagle usuwanie wody two¬ rzacej sie podczas procesu estryfikacji kwasu tere- ftalowego bezposrednio glikolem etylenowym.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze kwas tereftalowy poddaje sie bezposredniej estryfikacji za pomoca glikolu etylenowego pod cisnieniem 1—7 atn w temperaturze 185—300° C w ciagu 1,5—8,0 godzin, przy czym w czasie estryfikacji od¬ prowadza sie ciagle wode powstajaca jako produkt reakcji.Proces estryfikacji wedlug wynalazku mozna przeprowadzac przy uzyciu nadmiaru glikolu etyle¬ nowego w stosunku wagowym do kwasu tereftalo¬ wego do 10:1, lecz ciagle odprowadzanie wody tworzacej sie podczas procesu estryfikacji umozli¬ wia na znaczne zmniejszenie ilosci nadmiaru glikolu do stosunku prawie stechiometrycznego, co równiez eliminuje koniecznosc oddestylowywania z produk¬ tów reakcji zwykle uzywanego, duzego jego nad¬ miaru. Otrzymany ester bis-|3-hydroksyetoksytere- ftalan poddaje dalszemu procesowi polikondensacji znana, konwencjonalna metoda.W celu ulatwienia przebiegu procesu estryfikacji kwasu tereftalowego glikolem etylenowym, stosuje sie wedlug wynalazku katalizatory kwasne, np. kwas fosforawy lub kwas fosforowy, w ilosci 0,03—0,15% wagowych w stosunku do wagi kwasu tereftalo- ?wego.Sposób wedlug wynalazku znacznie upraszcza i przyspiesza caly proces wytwarzania wlókno- ,tWQIC2ego politereftalanu etylenu, a bezposrednie 15 20 35 40 estryfikowanie kwasu tereftalowego glikolem etyle¬ nowym umozliwia przeprowadzanie procesu estry¬ fikacji zarówno metoda okresowa jak równiez me¬ toda ciagla.Przyklad I. Mieszanine 1660 g kwasu terefta¬ lowego z 1660 g glikolu etylenowego ogrzewa sie w ciagu 90 minut w temperaturze 240° C i pod cis¬ nieniem 3 atn ze stalym odprowadzaniem wody ze srodowiska reakcji. W tych warunkach stopien przereagowania kwasu tereftalowego wynosi 99,2%.Przyklad II. Z zasobnika zawierajacego mie¬ szanine kwasu tereftalowego z glikolem etyleno¬ wym, wzietych w stosunku wagowym 1 :3, dozuje sie pompka do cisnieniowej kolumny pólkowej pra¬ cujacej pod cisnieniem 3,5 atm w temperaturze 240° C. Czas przeplywu przez kolumne wynosi 30 minut. Z kolumny tej ciagle odprowadza sie tworzaca sie w czasie reakcji wode przez specjalny zawór. Otrzymany na dnie kolumny ester jest od¬ prowadzany pompka do reaktora. 25 1 PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe Sposób wytwarzania estru glikolowego kwasu tereftalowego przez bezposrednia estryfikacje kwasu tereftalowego glikolem etylenowym, zna¬ mienny tym, ze proces estryfikacji przepro¬ wadza sie w temperaturze 185—300° C w ciagu 1. ,8—8,0 godzin pod cisnieniem 1—7 atn przy ciaglym odprowadzaniu wody wydzielajacej sie na skutek procesu estryfikacji-
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pro¬ ces estryfikacji przeprowadza sie przy uzyciu niewielkiego nadmiaru glikolu etylenowego, w stosunku do kwasu tereftalowego, zblizonego do ilosci stechiometrycznej.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze proces estryfikacji przeprowadza sie w obecnosci katalizatorów kwasnych. RSW „Prasa", Wr. Zam. 2232/65. Naklad 400 egz. PL