SU710514A3 - Способ получени терефталевой кислоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к оЛласти органического синтеза, конкретно, к улучшенному способу получени  терефтгшевой кислоты - важного кюномера дл  производства полиэфирного волокна . Известеи способ получени  терефтёшевой кислоты из двукалиевого терефталата , получаемого в свою очередь путем дисмутации бензоата кали  111 . Обычно осуществл ют преобразование двукалиевого терефталата в терефталевую кислоту в два этапа. На первом этапе осуществл ют реакцию двукалиевого терефталата с бензойной кислотой. На ВТОРОМ этапе образовавшийс  кислый терефталат преобразу с помощью дополнительного количества бензойной кислоты в терефталевую кислоту. Наиболее близким к изобретению rib технической сущности и достигаемым результатам  вл етс  способ получени терефталевой кислоты путем взаимодействи  разбавленного водного раствора дикалийтерефталата,содержащего 1-15% или 0,04-0,6 мольсоли на 1 кг воды, с бензойной кислотой, цри мольном соотношении дикгшийтерефта-.. лата и кислоты 1-2,5,при 100-140°С, с последующим выделением при температуре не выше 60°С образовавшейс , твердой терефтапевой кислоты в смеси с бензойной кислотой, и кисш:1М терефтапатом кали , которую затем подвергают мйогхжратной перекристаллизации из вод 2. Содержание бензойной кислоты в терефталевой составл ет не менее 100 . Кислотное число 668. Ч Недостатком известного способа  вл етс  необходимость проведени  многократной перекристаллизации целевого продукта. И даже при этом не получают терефталевую кислоту, непосредственно пригодную дл  изготовлени  полиэфирных волокон высокого качества. Цель изобретени -заключаетс  в упрощении процесса и повышении качества целевого продукта. Поставленна  цель достигаетс  предлагаегллм способом получени  терефтапевой кислоты путем взаимодействи  разбавленного водного раствора дикалийтерефталата, содержащего 0,1-0,4 моль соли на 1 кг поды,

с бензойной кислотой при мольном соотношении кислоты и дикалийтерефталата 4-12, в присутствии бензоата кали  в количестве 0,2-0,8 моль на 1 кг воды, процесс провод т при 90-250°С с последующим выделением образовавшейс  твердой терефталевой кислоты при eS-ieo C и проведейием однократной перекристаллизации из воды.

Отличительными признаками процесса  вл ютс  проведение взаимодействи  в разбавленном водном растворе , содержащем 0,1-0,4 моль, дикалийтереЛталата на 1 кг воды и проведение процесса при мольном соотношении бензойной кислоты и дикалийтерефталата 4-12, в присутствии Лензоата кали  в количестве 0,2-0,8 моль на 1 кг воды, при 90-250°С, с последующим выделением образовавшейс  кислоты при 85-16О С и однократной перекристаллизацией, что позвол ет упростить процесс и повысить качество целевого продукта, .

Предлагаелшй способ относитс , в частности, к использованию двукaлиeвoJ p терефталата, полученного по процессу Хевкеп  в результате дисмутации бензоата кали . Однако можно использовать двукалиевый терефталат , подученный ддаугим путем.

Компоненты можно ввддить в зону реакции любым способом. Загрузку можно, например, осуществл ть трем  потоками. Первый поток - водного раствора двукалиевого терефталата, полученного в результате дисмутации бензоата кали , второй поток - бензойной кислоты и третий воды,содежащей необходимое количество бензоата кали .

Если реакционна  зона состоит из нескольких зон (сери  реакторов или.реактор с несколькими отделени ми ) , то подача отдельных потоков может быть фракционирована. Во всех случа х, однако, необходимо ввести в первую реакционную зону требуемое количество бензоата кали .

На выходе из зоны реакции терефталевую кислоту отдел ют любым известным способом, например фильтрванием или центрифугированием. Отделение осуществл ют при температур выше 80°С, предпочтительно при 85-160°С. Далее производ т очистку терефталевой кислоты любым известны методом. Очистку можно, например, производить органическими растворител ми , такими как спирт,.кетон, ароматический углеводород, но предпочтительно примен ть водную обработку . Кристаллы терефталевой кислоты можно, например, проь«ть гор чей водой (температура, последне обычно составл ет 80-250С, предпочтит .ельно 90-150 0 , Можно суспендировать кристаллы терефталевой кислоты в гор чей воде, причем зту операцию осуществл ют в несколько стадий: можно растворить кристаллы в 5 гор чей воде с последующим охлаждением раствора. Во всех случа х использовани  дл  водной обработки вода может быть рециркулирована в зону реакции. При зтом возвраQ щаетс . и бензоат кали .

Способ может осуществл тьс  непрерывно или периодически.

Пример 1, В реактор с мешалкой , температура в котором поддерживаетс  160°С, непрерывно подают , в 1 ч;

1,67 кг двуксшиевого терефталата(6,872 моль)

5,49 кг бензойной кислоты(45 моль)01 ,00 Кг бензоата

кали (6,25 моль)

22,4 кг воды .

Таким образом, ввод т 0,307 мрль двукалиевого терефтгшата и 0,279 моль 5 бензоата кали  на 1 кг воды; мол рное соотношение бензойной кислоты и двукалиевого. тереЛталата равно 6,548,

После реакции смесь направл ют в сушилку, работающую р изотермическом 0 режиме при , Выдел ют 1,18 кг терефталевой кислоты, содержащей 20% воды. Производ т промывку кристаллов терефталевой кислоты, ввод  в. сушилку гор чую воду из расчета 5 2 кг/ч.

Эти промывочные воды возвращают в цикл, В итоге получают после сушки 0,98 кг/ч чистой терефталевой кислоты . (Кислотное число 675; содерU жание бензойной кислоты 100 млн, Содержание других бензолкарбоновых кислот, кали  и шлаков ниже 10 млн.

Пример 2. В реактор с мешалкой, температура в котором поддерживаетс  , непрерывно подают в 1ч:

1,62 кг двукалиевого терефталата(6,666 моль)

8,34 кг бензойной

-кислоты(68,32 моль)

0,74 кг бензоата

кали (4,625 моль)

21,45 кг воды

Ввод т 0,311 моль двукалиевого терефталата и 0,216 мо.пь бензоата 5 кали  на 1 кг вода; мол рное соотношение бензойной кислоты и двукалиевого терефталата равно 10,254.

Терефталат кали  поступает со стадии дисмутации. Используют промывные 0 воды со стадии очистки, а также 3% маточного раствора, полученного после отделени  кристаллов терефталевой кислоты.

После реакции смесь направл ют 5 5 сушилку, работающую в изотермическом режиме при 150°С. Отдел ют маточный раствор и 1055 г/ч терефт левой кислоты, содержащей 18,5% воды. Затем кристаллы терефталевой кислоты суспендируют в 2000 г гор  чей воды ( . Выдел ют 1050 г/ влажной терефталевой кислоты. Посл высушивани  получают 0,87 кг/ч терефталевой кислоты со следующими х рактеристиками : Кислотное число Содержание бензойной кислоты, мпн Содержание других бенэолкарбоновых кислот, млн Содержание кали , Средний гранулометрический состав, (99% массы имеет гранулометричес кий состав выше 25 мкм. Пример 3. Реакцию провод т в трех реакторах с мешалками, температуру в которых поддерживают 220, 180 и 150°С соответственно ,. В первый реактор подают водный раствор терефталата кали , получае мого на стадии дисмутации, воду по ле очистки кристаллов терефталевой кислоты и 37 вес,% маточного раствора , полученного после отделени  терефталевой кислоты. Бензойную кислоту подают.в каждый реактор из расчета 4,67 кг/ч в первый реактор и 1,98 кг/ч в остальные реакторы.О ща  подача на уровне первого реакт ра следующа : ДвукалиевыЙ тере2 ,17 кг/ч фталат ( 8,930 мол 4,67 кг/ч Бензойна  кислота ( 38,279 мо 2,54 кг/ч Бензоат кали  ( 15,875 мо Вода69,5 кг/ч Таким образом, ввод т 0,128 моль двукалиевого терефталата и 0,228 мо бензоата кгши  на 1 кг воды; мол рное соотношение бензойной кислоты . и двукалиевого терефталата равно 4,286. После реакции смесь, выход щую из третьего реактора, направл ют в сушилку.. Отдел ют при маточны раствор, часть которого возвргццают в цикл в первый реактор, и выдел ют 1,35 кг/ч влажной терефталевой кислоты, содержащей приблизительно 16% воды. Затем производ т проуывку крист лов терефталевой кислоты, ввод ., в шилку гор чую воду из расчета 2,5к Эти промывочные воды возвращают в цикл в первый реактор, В итоге получают после сушки 1,13 кг/ч чистой терефталевой кислоты (кислотное число 675; содержание бензойной кислоты 900 млн-1. Пример 4, В реактор с мещалкой , температуру в котором поддерживают 160С, непрерывно подают в 1 ч: 1,34 кг двукалиевого ( 5,514 моль) терефталата 4,03 кг бензойной ( 33,033 моль) кислоты 1, 85 кг бензоата ( 11,562 моль) 22 кг воды. Таким образом, ввод т 0,251 моль двукалиевого терефталата и 0,525 моль бензоата кали  на 1 кг воды; мол рное соотношение бензойной кислоты и двукалиевого терефталата равно 5,99, После реакции смесь направл ют в сушилку, работающую в изотермигческом режиме при , Отдел ют 2,06 кг/ч терефталевой кислоты, содержащей 20% воды, Kpиcтaл tt терефталевой.кислоты обрабатывают при помощи 2,5 кг гор чей воды. После отделени  и сушки получают 0,85 кг/ч терефталевой кислоты , имеющей характеристики, идентичные характеристикам, данным в примере 2, Пример 5, В реактор с мешалкой, температуру в котором поддерживают 90°С, непрерывно ввод т :. 0,567 кг/ч двукалиево (2,333 моль) го терефталата 1,147 кг/ч бензойной (9,402 моль) -кислоты 0,760 кг/ч бензоата ( 4,752 моль) 21,8 кг/ч воды Таким образом, ввод т 0,107 моль двукалиевого терефталата и 0,218 моль бензоата кали  на 1 кг воды; мол рlioe соотношение бензойной кислоты и двукалиевого терефталата равно 4,03. После реакции смесь направл ют в сушилку,работающую при , Кислоту выдел ют, как указано в примере 4, Получают 0,455 кг/ч (эта кислота содержит 20% воды), Перекристаллизовыва  из гор чей воды, получают терефталевую кислоту, содержащую не менее 100 бензойной кислоты. Пример 6, Реакцию провод т аналогично примеру 3, температуру в трех реакторах поддерживают соответственно 250, 210 и 180°С, Получают 1,10 кг/ч чистой терефталевой кислоты (кислотное число 675; содержание бензойной кислоты 90 млн. Пример 7. Реакцию провод т аналогично примеру 1; темперагуру поддерживают 220°С. Ввод т

2,102 кг/ч двукалиевого г терефталата (8,650 моль) 7,176 кг/ч бензойной кислоты (58,82 моль) 0,780 кг/ч бенэоата . кали  (17,081 моль) 21,9 кг/ч вод .. Таким образом, ввод т 0,395 моль двукалиевого терефталата и 0,780 мо беизоата кали  на 1 кг мол рное соотношение бензойной кислоты и, двукалиевого терефталата равно 6,8...

Терефталевую кнслоту выдел ют, как указано в примере 1, перекристаллизовывают из гор чей воды и получают 1,35 кг/ч очисценной кислоты (кислотное число 675; содержание бензойной кислоты 90 )

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  тёрефталевой кислоты путем взаимодействи  разбавленного водного раствора дикгшийТерефталата с бензойной кислотой при нагревании с последующим выделением и перекристаллизацией целевого продукта отличаюиийс   тем, что, с целью упрощени  процесса и повышени  качества целевого .продукта, взаимодействию подвергают водный раствор, содержащий 0,1-0,4 моль дикёшийтерефталата на 1 кг воды, и процесс провод т при мольном соотношении бензойной кислоты и дикалнйтереФтгтата 412 , в присутствии бензоата кали  в количестве0,2-0,8 моль на 1 кг воды, при 90-250®С, с последующим выделением образовавшейс  кислоты при 85-1бО С и проведением однократной кристгшлизации.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 168680, кл.С 07 С 63/26, 1962.
2. 2. Патент США 2846468, кл. 260-52Ь, опублик. 1958 (прототип ) .