SU929627A1 - Способ очистки терефталевой кислоты - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ООДСТКИ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ

}

Изобретение относитс  к органическому синтезу, конкретно к способу очистки терефталевой кислоты,  вл ющейс  важным мономером в производстве полимерных материалов.

Известно, что терефталева  кислота , получаема  при окислении п-ксилола , содержит, в зависимости от режима процесса, в большем или меньшем количестве продукты его неполного окислени . Одним из самых нежелательных из них  вл етс  п-карбоксибензальдегид , содержание которого в очищенной терефталевой кислоте строго регламентируетс  и не должно превьшать 0,002-0,005%.

Терефталева  кислота с большим содержанием данной примеси не пригодна дл  получени  высококачественных полиэфирных пленок и волокон.

Известны способы очистки терефта- левой кислоты от ароматических альдегидов , которые заключаютс  в растворении 1ерефталевой кислоты в вод-

ном растворе щелочи с последукщей обработкой раствора сильным окислителем , например К МпО l.

Однако осуществление зтого способа св зано с необходимостью использовани  дорогосто щих окислителей и удалени  после окислени  4мльтроват нием твердых неорганических соединений , например образовавшуюс  двуокись марганца, или же значительными энергетическими затратами дл  нагревани  растворов солей тереф.талевой кислоты до высоких температур.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  периодический способ очистки терефталевой кислоты путем пропускани  водного раствора ее дикалиевой или динатриевой, или диаммониёвой соли через слой активированного угл  при соотношении 0,7108 вес.ч. ТФК на 1 вес.ч. угл  с последугадим вьоделением .кислоты из раствора с помощью С02, SOj HCl, HnSU, после чего выделенные крисraruibi про -1ывают и сушат 2, Недостатками известного способа  вл ютс  то, что он может быть реализован только как периодический процесс, а таюке использование боль шого количества активированного угл . Цель изЬбретени  - интенсификаци  процесса. Поставленна  цель достигаетс  описываемым непрерывным способом очистки терефталевой кислоты путем пропускани  водного раствора ее дииатриевой или дикалиевой соли через слой активированного угл  древесного происхождени  с размером частиц 0,005-0,05 мм, при этом процесс осу ществл ют со скоростью пропускани  0,8-72 г растворенной терефталевой кислоты в 1 ч на 1 г активированног угл  с регенерацией отработанного у л  при 80-99°С водой и целевой продукт выдел ют путем обработки раствора кислотой. Отличительными признаками процес са  вл ютс  использование в качеств активированного угл  - угл  древесного происхожд/-Ни  с размером частиц 0,005-0,05 мм и проведение процесса со,скоростью пропускани  0,8-72 г растворенной терефталевой кислоты с регенерацией отработанного угл  при 80г99°С водой, что позвол ет интенсифицировать процесс. Предлагаемый способ позвол ет очистить терефталевую кислоту (ТФК) от п-карбоксибензальдегида (п-КБЛ). Обычно обработку углем провод т как вспомогательный прием дл  осветлени  после удалени  п-карбоксиальдегида другими способами, например, доокислением.. Предлагаемый способ очистки возможно осуществить только с использованием предлагаемого высокоэффективного адсорбента, а именно активи рованных углей древесного происхождени  с диаметром частиц менее или равным 0,05 мм (марки ОУ-Л и ОУ-В), облада1одих высокой селективностью по удалению п-КБЛ. Примене ше углей других марок, например мелкодисперсного угл  КАД молотого, не позвол ет получить ТФК высокой чистоты. 74 Регенераци  примен емых активирован1й ,1х углей другими извест{1ыми способами, а не предложенным (водой при 80-99°с) не позволит осуществить очистку в непрерывном , так как длительность процесса регенерации значительно увеличитс . Предлох енный способ осуществл ют на сырой терефталевой кислоте, содержащей ,13-0,044% Ц-карбоксибензальдегида . Пример 1. В два угольных адсорбера (делительные воронки с пористым дном с объемом 200 см ) загружают по 7,5 г активированного угл  (d частиц 0,005 - 0,05 мм) древесного происхождени , например, марки ОУ-Б. Терефталевую кислоту, полученную окислением п-ксилола, содержащую 1,13% п-карбоксибензальдегида, цветность 5-%-го раствора в диметилформамиде при дпине волны 340 нм - 22,3 единицы Хазена, кислотное число - 670, раствор ют при 20 С в водном растворе едкого натра в соотношении тере- фталева  кислота: NaOH: вода 6:6: :100 вес,ч. Попученный раствор подают в адсорбер f I со скоростью 100 мл/ч (0,8 г растворенной терефталевой кислоты в час на I г активироранного угл ). После пропускани  через адсорбер № 1 50 мл раствора (первый цикл адсорбции п-карбоксибензальдегида дп  адсорбера № О подачу очищаемого раствора переключают на адсорбер № 2 с той же скоростью . Активированный уголь адсорбера I I в это врем  регенерируют путем подачи 150 мл воды при 99°С. После пропускани  30 мл очищаемого раствора через угОЛЬадсорбера № 2 (первый цикл адсорбции И-карбоксибензальдегида дл  адсорбера № 2), его подачу с той же скоростью перевод т на адсорбер & 1 (второй адсорбции п-карбоксибензальдегида дн  адсорбера № l), а уголь адсорбера № 2 в это врем  регенерируют и т.д. ОчищенйЬй раствор терефталевой кислоты после каждого цикла адсорбции подкисл ют до рН 2-4 сол ной кислотой, выпавшие кристаллы два раза пpo ывaют гор чей водой и высушивают при I . Показатели терефталевой кислоты, очищенной по примеру I, приведены в табл. 1 (дл  адсорбера f О ,

Примечание: 1

Пример 2.В два угольных адсорбера (делительные воронки с пористым дном объемом 200 см) загружают по 0,5 г активированного угл  (d частиц 0,005 - 0,05 мм) древесного происхо адени , например, марки ОУ-А.

Терефталевую кислоту, полученную окислением п-ксилола (содержащую 0,044% п-карбоксибензальдег1зда, цветность 5%-ного раствора в диметипфорамиде при длине волны 340 нм - 14,4 единицы Хазена, кислотное число -679) раствор ли в водном растворе гидроокиси натри  и очищали аналогично примеру 1. Скорость подачи очищаемоТаблица I

Результаты очистки терефталевой кислоты дл  адсорбера № 2 аналогичны приведенным в табл. i.

Показатели терефталевой кислоты, выделенной из ее динатриевой соли, полученной по примеру I, но не обработанной активирован1& 1ми угл ми, практически не измен ютс .

. I

го раствора в адсорберы 600 мг/ч ((72 г растворенной терефталевой кислоты в час. на 1 г активированного угл ) , Регенерацию угл  адсорберов осу1цествп ют 150 мл воды при после пропускани  150 мп очищаемого раствора . Выделение терефталевой кислоты из оцепленного раствора производ т серной кислотой при рН 2-4. Выпавшие кристаллы два. раза промывшэт гор чей водой и высушивают при II0°С.

Результаты очистки терефталевой кислоты представлены в табл. 2 (дл  адсорбера № I)

9 9 9 9 9 9 9 9 9

1

2 3 4 5 6 7 8 20

римечание: 1. Результаты очистки теПример 3. Терефталевую кислоту с показател ми, приведенными в примере 2, раствор ют при в водном растворе гидроокиси кали  в соотношении терафталева  кислота: КОН: вода 6:8,5:100 вес.ч. Очистку производ т аналогично примеру 2. Скорость подачи очищаемого раствора в адсорберы - 250 мл в час (ЗО г растворенной терефталевой кислоты в час на 1 г активированного угл ). Регенерацию уг л  в адсорберах производ т 150 мл воды при 99°С после пропускани  25 мл очищаемого раствора. Очищенный раствор собирают в общий сборник. После пропускани  500 мп раствора (20 циклов адсорбции п-карбоксибензальдегида дп  адсорберов №1 и № 2) из него выдел ют терефталевую кислоту подкислением уксусной кислотой до рН 2-4

Таблица 2

7,5

676

7,1 676 676 6,9 5,8 676 4,8 76 6,4 676 676 6,0 676 5,2 5.4 676

рефтапевой кислоты дл  адсорбера № 2 аналогичны приведенным в табл.2. 2. Показатели кислоты, выделенной из ее динатриевой соли, полученной по примеру 2, но не обработанной активированными угл ми , практически не измен ютс  .

Кристаллы терефталевой кислоты два раза гор чей водой и сушат при . Очищенна  активфованным углем адсорберов № I   № 2 терефталева  кислота содержит 0,002% примеси -карбоксибензальдегида,кислотное число - 676,цветность - 6 единиц Хазена.

Использование предлагаемого способа очистки терефталевой кислоты обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: непрерывную очистку терефталевой кислоты от ароматических альдегидов и цветообразующих примесей до степени , необходимой дл  получени  из нее высококачественных пленок и волокон , возможность многократной регенерации примен емых активированных углей гор чей водой, что значительно снижает их расход.

992962710

Claims (2)

1. Формула изобретени -пускани  0,8-7 г растворенной теСпособ очистки терефталевой кисло-тивированного угл  с регенерацией

   ты путем пропускани  ее динатриевой.отработанного угл  при 80-99°С воили дикалиевой соли через слой ак-5дои.

   тивированного угл  с последующимИсточники информации,

   подкислением полученного раствора,прин тые во внимание при экспертизе отличающийс  тем, что,1, Патент Великобритании

   с целью интенсификации процесса, в№ 1050312,- кл. С 07 С 63/26, опубкачестве активированного угл  исполь- Олик, 1966. зуют уголь древесного происхо щени 
2. 2. Патент США № 3344177,

   с размером частиц 0,005-0,05 мм икл. 260-525, опублик. 1967 (протопроцесс провод т со скоростью про-тип).

   рефталевой кислоты в 1 ч на I г ак