154874. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tereftálsav előállítására

154874 Megkísérelték az 1,041.945 sz. NSziK szabadalom szerint képezett szabad tereftálsavnak, az azt 16—20 súlyszázalék mennyiségben tartalmazó elegyekből való izolálását és műszaki célokra történő felhasználását, az eljárás azon- 5 ban a nyert termék nem kielégítő minősége miatt nem vált 'be. A metanolban és xilolban oldhatatlan anyagként leválasztott szabad tereftálsav elszappanosítási száma 630—645 (számított:. 676). Az egyszerű tisztítási módszerek 10 (pl. ammónium- vagy alkálisókon keresztül történő átcsapás, savas mosás, stb.) többé-kevésbé imind alkalmatlannak bizonyultak. Műszakilag és gazdaságilag nagyjelentőségű lenne az 1,041.94(5 sz. NSzK szabadalom szerint nyert 15 oxidált elegyből technikailag igen tiszta vagy könnyen tisztítható tereftálsav izolálása, ezt a kérdést azonban imindezideig még nem oldották meg. A 154.210 Íj. sz. „Eljárás tereftálsav előállí- 20 tására" c. törzsszabadalmi bejelentésünkben védeni kívánt eljárás a fenti nehézségek 'Csökkentését & kiküszöbölését célozza. A törzsszabadalmi (bejelentés szerint a tereftálsavon kívül p-jmetü4benzoesavmetilésztert, p-metil- 25 -benzoesavat és tereftálsavmonometilésztert tartalmazó oxidátumelegyet a tereftálsavra történő feldolgozás előtt hevítéses utókezelésnek vetjük alá. Az utókezelést előnyösen 210 és 280 C° közötti hőmérsékleten hajtjuk végre. 30 A hőkezelés ideje a szükséges felhevítési idő és 5 óira közötti időtartam. Az oxidátumelegy fenti hőkezelésének következtében a szabad tereftálsav sokkal könnyebben izolálható. A 154.210 Íj. sz. törzsszabadalmi bejelenté- 35 síinkben igényelt eljárás továbbfejlesztésekónt azt találtuk, hogy az oxidátum-elegy hevítéses utókezelését előnyösen p-xilol, víz és/vagy kis szénatomszámú, 1—4 szénatomot tartalmazó karibonsavak, célszerűen ecetsav jelenlétében 40 hajtjuk végre. A találmányunk tárgyát képező eljárás előnye, hogy az izolálható szabad tereftálsav mennyisége jelentős mértékben növelhető. Az oxidációs terméket (oxidátum) tálaimé- 45 nyunk értelmében raktározás vagy közvetlenül az oxidáció befejeződése után, magában az oxidációs berendezésben, vagy imás megfelelő készülékben (mely csőrendszer is lehet) p-xilollal és/vagy vízzel és-vagy valamely, 50 80—100%-os, 1—4 szénatomot tartalmazó, kis szénatomszámú karbonsavval elegyítjük. Az oxidátum súlyára számítva 50% menynyiségig terjedő p-xilol t vagy 15% (mennyiségig terjedő vizet vagy 30%) mennyiségig ter- 55 jedő karbonsavat (pl. ecetsavat) alkalmazunk. A hőmérsékletet a fenti adalékok hozzáadásával egyidejűleg 220—250 C°-ira emeljük. Az oxidációnál alkalmazott nyomást előnyösen itt 60 is fenntartjuk. A találmányunk szerinti effektus elérése szempontjából a hőmérséklet és az idő döntő jelentőségű. A hozzátétek az izolált tereftálsav tisztaságát és mennyiségét befolyásolják. Az oxidátum súlyára vonatkoztatott 65 2—10% víz hozzáadása az izolálható tereftálsav mennyiségét 40—60 súly%-kal növeli. Eljárásunk további előnye, hogy az oxidátum kezelhetőségét és szállíthatóságát megkönnyíti, továbbá a nyert tereftálsav színe szebb. A találmányunk tárgyát képező eljárás során nyert tereftálsav elszappanosítási száma 676 (számított: 676). A kezelési idő az előírt hőmérséklet elérése után 0,5—4 óra; általában 1 órás hőkezelés elegendőnek bizonyul. Megfelelő reakcióvezetés esetén a kívánt hatás a reakcióelegy felhevítéséhez szükséges idő alatt elérhető. A tereftálsav az utókezelésnek alávetett oxidátumból közvetlenül az utókezelés után izolálható. Az izolálást elvégezhetjük a forró oxidátumból vagy a forró szuszpenzióból, melyet a tereftálsav és az összes többi komponenst (mint p-imetil-benzoesav, p-metil-foenzoesavmetilészter, tereftálsavmonornetilészter és melléktermékek) oldó szerves oldószer hozzáadásával képeztünk. Oldószerként előnyös p-xilol alkalmazható. Míg a szabad tereftálsavnak a kezeletlen oxidátumból való izolálásához és a melléktermékektől való elválasztásához kb. 8—10-szeres súlyú p-xilol szükséges, addig a szabad tereftálsav találmányunk szerinti elválasztásához meglepő 'módon 2—3-szoros mennyiségű p-xilol is. elegendő. A könnyű elyálaszthatóság további jellegzetessége, hogy a találmányunk szerint utókezelt oxidátumból előállított szuszpenzió ,,honioikszerű"-jellegű, míg az utókezelésnek alá nem vetett oxidátumból készített szuszpenzió ezzel szemben „ikenőesös" még akkor is, ha több oldószer alkalmazásával készült. A tereftálsavnak az oxidátumból, oldatból vagy szuszpenzióiból való elválasztását forrón elvégzett szűréssel, dékantálással vagy eentrifugálással hajtjuk végre. A fenti elválasztásnál igen előnyösnek bizonyult a „Seitz-szűrő" alkalmazása. Az alkalmazott feldolgozási módszertől és az adott körülményektől függően mosó-berendezéssel ellátott hámozó centrifugák is előnyösen felhasználhatók. A nem utókezelt oxidátumból nyert tereftálsav erős lilásszürke elszíneződést mutat és elszappanosítási száma kb. 635, 'míg ezzel szemben a találmányunk szerint utókezelt oxidátumból előállított tereftlásav csak egészen gyenge elszíneződést mutat és elszappanosítási száma 675^676 (számított: 676). A nyert szűrletet közvetlenül további oxidációhoz használjuk fel, vagy a p-xilol ledesztillálása után az 1,041.945 sz. NSzK szabadalomban előírt mennyiségi arányokat állítjuk be, vagy a p-xilol, illetve a p-xilol egy részének jelenlétében, vagy a p-xilol teljes mennyiségének ledesztillálása után metanollal észterezzük. Az észterezés bármely olyan berendezésben és módszer szerint elvégezhető, mely a jelenlevő p-metil-foenzoesavnak oxidálható p-metil-benzoesavimetilészterré alakítására alkalmas. Az alkalmazott feldolgozási lépések üzemi vagy 2