168286. lajstromszámú szabadalom • Folyamatos szuszpenziós eljárás aromás polikarbonsavak előállítására
3 168286 4 szűrőlepényt elkülönítik, a képződött szűrletet pedig szárazra párolják, így az alkálifémsót visszanyerik és szilárd állapotban a diszproporcionálásra használt reaktorba visszavezetik. Ezzel a módszerrel azonban nem oldható meg a termék kinyerésének és az alkálifémsó szállításának könnyű kezelhetősége, ennek megfelelően az utóbbi szilárd halmazállapotú anyagok kezelése nehéz és költséges műveletekkel jár. Ismert továbbá például a 2 930 813 számú USA szabadalmi leírásból, hogy az elhasználódott katalizátor kinyerhető, hogy ha a diszproporcionálódott reakcióterméket egy forró vizes oldatban, mint egy forró vizes metanolos benzoesav oldatban feloldják. A feloldódott elhasznált katalizátort ezután a megfelelő vegyülettel reagáltatják, amely a katalizátor regenerálására alkalmas. Ezzel a művelettel azonban a rendszerbe újabb vegyszer bevezetése válik szükségessé, vagyis oldószert kell bevinni az elhasználódott katalizátor feloldására, ezenkívül számos fázisváltozáson megy keresztül nemcsak a katalizátor, hanem a reakciótermék egyéb komponensei is. Ismeretes végül például a 2 930 813 számú USA szabadalmi leírásból az is, hogy a tereftálsav előállítható dikálium-tereftalátból benzoesavval történő reakciója útján. Ha a dikálium-tereftalátot benzoesavval reagáltatják tereftálsav előállítása céljából, akkor a reakció a következő két lépésben megy végbe :é K2 TP + BZA-> KHTP + KBZ (1) KHTP + BZA ^ TPA + KBZ (2) A reakcióegyenletekben K2 TP dikálium-tereftalát, BZA benzoesav, KHTP káliumhidrogén-tereftalát, KBZ káliumbenzoát, végül TPA tereftálsav. A dikálium-tereftalát átalakítása tereftálsavvá a fent leírt reakciók útján cserebomlásos reakcióként ismert a szakirodalomban. Az (1) és (2) egyenletek szerint a reakció két lépésben megy végbe, éspedig az (1) lépésben a folyamat csaknem teljesen végbemegy, vagyis az összes jelentős, és csaknem a teljes mennyiségű dikálium-tereftalát átalakul káliumhidrogén-tereftaláttá, a (2) egyenlet szerinti reakció azonban reverzibilis, ennek megfelelően a káliumtereftalát egyensúlyi körülmények között csak körülbelül 80%-os mértékben alakul át tereftálsavvá. Az egyensúlyi körülmények itt azt jelentik, hogy a reakció termékeit képződésük arányában nem távolítják el a reaktorból. A tereftálsav fontos nyersanyag az ipari gyakorlatban, például poliészter típusú műszálak gyártásánál. A tereftálsav ipari előállítására emiatt számos gazdaságos és egyszerű eljárást dolgoztak ki, hogy nagy mennyiségű, viszonylag tiszta tereftálsav előállítása lehetővé váljon. A tereftálsav gyártásnál probléma jelentkezik az (1) és (2) egyenletek szerint a káliumhidrogén-tereftalát reakciójának teljessé tétele abból a célból, hogy a dikálium-tereftalát kiindulóanyagból a legnagyobb mennyiségű tereftálsav kinyerhető legyen, a másik probléma a tereftálsav reakciótermék elválasztása a nyers reakciókeverékből. A jeleri találmány egyik célkitűzése javított eljárás alkalmazása- karbon savas sók diszproporcionálódási reakciójának végrehajtására. Másik célkitűzés olyan eljárás alkalmazása, 5 amellyel- a karbonsavas sók diszproporcionálódási reakciója folyékony közegben is elvégezhető. Célkitűzésünk szerint olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek során a diszproporcionálódási műveletben alkalmazott alkálifémsót bevezetjük a disz-10 proporcionálódási reakció lefolytatására alkalmas reaktorba. Ebből a reaktorból kinyerjük és regeneráljuk majd visszavezetjük ugyanabba a reaktorba, miközben diszpergált szilárd anyag alakjában folyékony közegben tartjuk. 15 A találmány szerint olyan eljárást dolgoztunk ki továbbá, amelyben a diszproporcionálódási reakcióban alkalmazott katalizátort e reakció lefolytatására alkalmas reaktorba bevezetjük, majd a katalizátort a reaktorból kinyerjük és regeneráljuk, végül 2o a reaktorba visszavezetjük, miközben azt szilárd fázisban tartjuk. A találmány szerinti szuszpenzióban kivitelezett eljárás a benzoesavnak tereftálsavvá és benzollá történő átalakítására alkalmazható, amelynek során 25 a káliumsókat szuszpenzióban visszavezetjük, a szuszpenziót regeneráljuk és a cirikkatalizátort a folyamatba visszavezetjük. A szuszpenzió alkalmazása megkönnyíti a reagensek kezelhetőségét és szállítását az egyes műveleti lépések között és 30 lehetővé teszi gazdaságos eljárás kidolgozását, mivel a szilárd fázisú reakciólépésekben nagymértékben növelt hő- és tömegátviteli sebességek érhetők el. A találmány szerinti eljárás aromás karbonsavak alkálifémsóinak aromás polikarbonsavakká történő 35 átalakítására, amelyek a molekulában legalább egy további karboxilcsoportot tartalmaznak úgy folytatható le, hogy a) az aromás karbonsav alkálifémsójából és a 40 diszproporcionáló katalizátorként alkalmazott karbonsav fémsójából három vagy több aromás gyűrűt tartalmazó poliaromás szénhidrogénben, többmagú aromás szénhidrogénben vagy ezek elegyéből álló diszpergálószerben szuszpenziót képzünk. 45 b) a szuszpenziót egy diszproporcionáló zónában a diszproporcionálódásra alkalmas reakciókörülmények mellett reagáltatjuk, c) a diszproporcionálódási reakció során kapott reakciómasszát vízzel hirtelen lehűtjük, így az 50 aromás polikarbonsav alkálifémsóját oldott állapotban tartalmazó vizes fázist és egy diszpergálószeres fázist képzünk, amelyben a diszproporcionáló katalizátor szuszpendált állapotban van, d) a kimerült diszproporcionáló katalizátort a 55 vizes hűtésnél kapott fázisból kinyerjük, e) a szűrlet alakjában kapott vizes fázist a savval kémiailag azonos aromás karbonsavval reagáltatjuk, és így az aromás polikarbonsav alkálifémsóját a szabad aromás polikarbonsawá és az 60 elsőként említett savat annak alkálifémsójává alakítjuk át, f) az e) szerint kapott reakciómasszát szűrjük és abból a felszabadított aromás polikarbonsavat kinyerjük, mimellett az eljárást azzal jellemezzük, 65 hogy 2
