SU362004A1

SU362004A1 - METHOD OF OBTAINING TOLYLIC ACIDS

Info

Publication number: SU362004A1
Application number: SU1618329A
Authority: SU
Inventors: В. Н. Александров С. С. Гитис В. В. Хомин витель Г. С. Голубев
Original assignee: Всесоюзный научно исследовательский , проектный институт мономеров
Priority date: 1971-02-04
Filing date: 1971-02-04
Publication date: 1972-12-13

Description

1one

Изобретение относитс к способу получени толуиловых кислот, которые служат исходным сырьем в производстве синтетических смол, красителей, инсектицидов, продуктов парфюмерии .This invention relates to a process for the preparation of toluic acids, which serve as feedstock in the production of synthetic resins, dyes, insecticides, and perfumes.

Известны способы получени толуиловых кислот жидкофазным окислением ксилолов.Methods are known for the preparation of toluic acids by the liquid phase oxidation of xylenes.

Известен способ получени толуиловых кислот окислением ксилолов в присутствии катализатора тетрагидрата ацетата кобальта при температуре 105-110°С смесью киапорода и озона в среде растворител - уксусной кислоты . При этом в составе реакционной смеси п-ксилол и уксусна кислота наход тс в весовом соотношении 0,04, а врем процесса составл ет более 5 час. Процесс и.меет ипзкую производительность (выход продукта 68%); в смеси с п-толуиловой кислотой образуетс до 14% терефталевой кислоты; кроме того, дл окислени примен етс смесь кислорода с озоном, что создает опасность при работе.A known method for producing toluic acids by oxidation of xylenes in the presence of a catalyst of cobalt acetate tetrahydrate at a temperature of 105-110 ° C with a mixture of ceramic and ozone in the medium of acetic acid. In this case, in the composition of the reaction mixture, p-xylene and acetic acid are in a weight ratio of 0.04, and the process time is more than 5 hours. Process and. It has izzkuy performance (product yield 68%); in a mixture with p-toluic acid, up to 14% terephthalic acid is formed; in addition, a mixture of oxygen and ozone is used for oxidation, which creates a hazard during operation.

С целью устранени указанных недостатков, а также с целью получени толуиловых кислот высокой степени чистоты и интенсификации процесса, предложен способ, в котором окисление ксилолов кислородсодержащим газом провод т в среде уксусной кислоты в весовом соотношении последних, равном 0,5- 1,5, в присутствии ацетата кобальта при тем2In order to eliminate these drawbacks, as well as to obtain high purity toluic acids and intensify the process, a method has been proposed in which the oxidation of xylenes with oxygen-containing gas is carried out in an acetic acid medium in a weight ratio of 0.5-1.5, the presence of cobalt acetate at that2

пературе 145-155°С, давлении 10-20 кг/см, с последующим охлаждение.м реакционной смеси до температуры не выще 115°С и отделением при этой температуре примесей фталевых кислот путем обработки уксусной кислотой и фильтрованием. Фильтрат охлаждают до 5-10°С, осадок пара-, или мета-, или ортотолуиловой кислоты отфильтровывают и промывают водой. Получают толуиловые кислоты высокой степени чистоты с выходом за один цикл до 63%. Рецикл маточника на стадию окислени позвол ет повысить выход целевых продуктов до 80%.The temperature is 145-155 ° C, the pressure is 10-20 kg / cm, followed by cooling of the reaction mixture to a temperature of not higher than 115 ° C and the separation of impurities of phthalic acids at this temperature by treating with acetic acid and filtering. The filtrate is cooled to 5-10 ° C, the precipitate of para-, or meta-, or ortho-toluic acid is filtered off and washed with water. High-purity toluic acids are obtained in a single cycle yield of up to 63%. The mother liquor recycle to the oxidation stage allows to increase the yield of the target products up to 80%.

Предлагаемый способ проще чем известный , поскольку окисление ведут без применени чистого кислорода в отсутствие инициатора , значительно сокращаетс врем проведени процесса и получаетс продукт высокой степени чистоты.The proposed method is simpler than known, since the oxidation is carried out without using pure oxygen in the absence of an initiator, the process time is significantly reduced and a product of high purity is obtained.

Пример 1. В реактор, изготовленный из коррозионностойких материалов, снабженный .мещалкой и обратным холодильником, загружают 350 мл л-ксилола, 8 г ацетата кобальта (тетрагидрат) и 270 мл 98%-ной уксуснойExample 1. In a reactor made of corrosion-resistant materials, equipped with a stirrer and reflux condenser, load 350 ml of l-xylene, 8 g of cobalt acetate (tetrahydrate) and 270 ml of 98% acetic acid

кислоты. Реакци окислени осуществл етс при температуре 150°С, давлении 20 кг/см в течение 150 мин. Расход подаваемого на окисление воздуха составл ет 5-15 л/мин на 1 .л реакционной смеси и рег лируетс по степениacid. The oxidation reaction is carried out at a temperature of 150 ° C, a pressure of 20 kg / cm for 150 minutes. The flow rate of air supplied to the oxidation is 5-15 l / min per liter of the reaction mixture and is controlled according to the degree

поглощени кислорода таким образом, чтоabsorption of oxygen in such a way that

содержание кислорода в отход щих газах не превышает 5%.the oxygen content in the exhaust gases does not exceed 5%.

По окончании процесса реакционную смесь охлаждают до 11U°C, при этой темлературе разгружают из реактора, разбавл ют 300 м-л подогретой до 110° уксусной кислоты. Полученную реакционную смесь затем на воронке гор чего фильтровани отфильтровывают от осадка терефталевой кислоты, образующейс в количестве 4-5% на исходный -ксилол и илохО растворимой в уксусной кислоте.At the end of the process, the reaction mixture is cooled to 11 U ° C, at this temperature it is discharged from the reactor, diluted with 300 ml of acetic acid heated to 110 °. The resulting reaction mixture is then filtered on a funnel of hot filtration from a precipitate of terephthalic acid, forming in the amount of 4-5% on the initial α-xylene and Hilo soluble in acetic acid.

Фильтрат охлаждают до 5-10°С, выпавший осадок п-толуиловой кислоты отфильтровывают , дважды промывают 100 мл дистиллированной воды и сушат до посто нного веса при 80-100°С. Из оставшегос маточника отгон ют 300 мл уксусной кислоты, после чего при охлаждении из остатка дополнительно выпадает осадок /г-толуиловой кислоты, который объедин етс с первым. Всего за одну операцию получаетс 243,4 п-толуиловой кислоты (выход на вз тый в реакцию л-ксилол 63,17о). По данным хроматографического анализа птолуилова кислота имеет состав, вес. %: Основное вещество96,7-98,3The filtrate is cooled to 5-10 ° C, the precipitated p-toluic acid is filtered off, washed twice with 100 ml of distilled water and dried to constant weight at 80-100 ° C. 300 ml of acetic acid is distilled off from the remaining liquor, after which, upon cooling, a precipitate of g / toluic acid precipitates from the residue, which is combined with the first. In just one operation, 243.4 p-toluic acid is obtained (the yield on the reaction L-xylene 63.17 °). According to chromatographic analysis, ptoluic acid has a composition by weight. %: Main substance96,7-98,3

Терефталева кислота0,5- 0,6Terephthalic acid 0.5-0.6

Прочие примеси1,2- 2,5Other impurities1,2- 2,5

.кислотное число 412-415; температура плавлени 179-180°С.acid number 412-415; melting point 179-180 ° C.

Маточник, полученный после выделени п-толуиловой кислоты, содержит растворенную п-толуиловую кислоту, катализатор и промежуточные продукты окислени , такие как п-толуиловый альдегид, п-толуиловыйThe mother liquor obtained after isolation of p-toluic acid contains dissolved p-toluic acid, a catalyst and oxidation intermediates, such as p-toluic aldehyde, p-toluic acid

спирт, п-метилбензилацетат и другие, которые могут быть вновь возвращены на стадию окислени . Выход п-толуиловой кислоты в этом случае достигает около 80%. Пример 2. В услови х, описанных в лримере 1, окислению в течение 210 м,ин подвергают ж-ксилол и из полученной реакционной смеси аналогичным образом выдел ют л-толуиловую .кислоту в количестве 236,2 г (выходalcohol, p-methylbenzyl acetate and others that can be returned to the oxidation stage. The yield of p-toluic acid in this case reaches about 80%. Example 2. Under the conditions described in Limer 1, oxidation is carried out for 210 m, the yin is subjected to g-xylene, and l-toluic acid in the amount of 236.2 g is obtained from the resulting reaction mixture in the same way (yield

61,1%), имеющую кислотное число 412-414 и температуру плавлени 110,5-111,2°С.61.1%), having an acid number of 412-414 and a melting point of 110.5-111.2 ° C.

П р и м е р 3. В услови х, описанных в примере 2, окислению подвергают о-ксилол и из реакционной смеси выдел ют о-толуиловуюEXAMPLE 3 Under the conditions described in Example 2, o-xylene is subjected to oxidation and o-toluyl acid is separated from the reaction mixture.

кислоту в количестве 157,5 г (выход 41,8%).acid in the amount of 157.5 g (yield 41.8%).

Предмет изобретени Subject invention

Способ получени толуиловых кислот окислением ксилолов кислородсодержащими газами при повышенной температуре и давлении в присутствии катализатора окислени в среде уксусной кислоты, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса и повышени качества продукта, катализатор окислени берут в количестве 1,35 вес. %, процесс ведут при температуре 145-155°С, давлении 10- 20 кг/сл при весовом соотношении ксилола и уксусной кислоты, равном 0,5-1,5, с последующим охлаждением реакционной смеси до температуры не выше 115°С, обработкой 0,1- 0,6-кратным по объему количеством уксусной кислоты, охлаждением до 5-10°С и выделением продукта известным способом.The method of producing toluic acids by oxidizing xylenes with oxygen-containing gases at elevated temperature and pressure in the presence of an oxidation catalyst in an acetic acid medium, characterized in that, in order to intensify the process and improve the quality of the product, the oxidation catalyst is taken in an amount of 1.35 wt. %, the process is carried out at a temperature of 145-155 ° C, a pressure of 10-20 kg / sl with a weight ratio of xylene and acetic acid of 0.5-1.5, followed by cooling the reaction mixture to a temperature not higher than 115 ° C, processing 0.1-0.6-fold volume of acetic acid, cooled to 5-10 ° C and the selection of the product in a known manner.