171764. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dimetiltereftalát előállítására kooxidáció útján

3 171764 4 ránya az, hogy nagymennyiségű folyamatanyagot kell az észterezési és az oxidációs szakaszba visszavezetni. Ez ezért szükséges, mert az oxidálható anyagnak viszonylag kis része alakul át savvá az oxidációs szakaszban. Ezt a hátrányt szemlélteti az észterezésre és desztillálásra használt berendezések nagy mérete, annak érdekében, hogy elegendő kapacitással rendelkezzenek a nagymenynyiségű visszavezetett anyag befogadására. Az észterezési és desztillációs műveleteknek ezenkívül magas hőigényük van, a képződött dimetiltereftalátnak ugyanis jelentős mennyiségét kell visszavezetni. Az utóbbi körülmény azzal magyarázható, mivel az oxidációs szakaszba bevezetett p-toluilsav-metilészter-frakció elkerülhetetlenül — hasonlóképpen az észterezési reakcióelegytől elválasztott maradékhoz — dimetiltereftalátot is tartalmaz, amelyet az oxidációs szakaszba visszavezetnek. A találmány egyik célkitűzése az észterezési szakaszból az oxidációs szakaszba visszavezetett folyamatanyag mennyiségének csökkentése. A találmány lényegét összefoglalva ez az ismert ko-oxidációs eljárás tökéletesítésére vonatkozik, amelynek során a toluilsav jelentős, de nem teljes mennyiségét, az észterezés előtt elválasztjuk az oxidált reakcióelegybőt és az elkülönített toluilsavnak legalább egy jelentős részét visszavezetjük az oxidációs szakaszba. Tágabb értelemben az eljárás célkitűzése a folyamat során elválasztott toluilsav eltávolítása a szintézisből. A találmány szerinti eljárásnál azonban az elkülönített toluilsavnak egy jelentős részét vissza kell vezetni az oxidációs szakaszba és az észterezési szakaszba bevezetett anyag emiatt jelentős mennyiségű toluilsavat tartalmaz. A találmány szerinti javított eljárás egyik kiviteli változata szerint a teljes mennyiségű oxidált reakcióelegyet feldolgozzuk és ebből a toluilsav jelentős részét elkülönítjük anélkül, hogy mennyiségét elhanyagolható koncentrációértékre csökkentenénk, mimellett az elválasztott toluilsavnak legalább egy jelentős részét az oxidációs szakaszba visszavezetjük. A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös kiviteli változata szerint az oxidált reakcióelegynek csak egy részét dolgozzuk fel a toluilsav elválasztása céljából. Az oxidált reakcióelegy feldolgozandó, ún. elvezetett része az oxidált reakcióelegy 20—70, előnyösen 30—60 súly%-nyi mennyiségének felel meg. Az oxidált reakcióelegy másik része közvetlenül áramlik az oxidációs szakaszból az észterezési szakaszba vagy a xilol desztillációval történő eltávolításához, amely egyes kiviteli változatoknál megelőzi az észterezési szakaszt. A találmány szerinti eljárás fenti alternatíváinak előnyös kivitelezése szerint a toluilsav elválasztása az oxidált reakcióelegyből azon a tényen alapszik, hogy az oxidációs lépésből távozó oxidált reakcióelegy hőmérséklete általában 145—200, előnyösen 160—175 °C. Ezekben a hőmérsékleti tartományokban az oxidált reakcióelegyben jelenlevő csaknem teljes mennyiségű oxidált termék a tereftálsav kivételével oldott állapotban van. Az előnyös kiviteli változatok tehát azon alapszanak, hogy a toluilsavnak jóval alacsonyabb kristályosodási hőmérséklete van az oxidált reakcióelegyben, mint a tereftálsavnak vagy tereftálsav-monometilészternek. Az egyik alternatíva szerint a teljes mennyiségű oxidált reakcióelegyet feldolgozzuk. A feldolgozásnál az oxidált reakcióelegyet megfelelő módon lehűtjük és ezáltal a tereftálsav-monometilészternek legalább egy jelentős mennyiségét, emellett a feloldott tereftálsav kis mennyiségét is kikristályosítjuk, anélkül, hogy a jelenlevő toluilsav nagyobb mennyiségben együtt kikristályosodna. Az anyalúg nagyobb, de nem teljes mennyiségét (ez annak az oldatmennyiségnek felel meg, amely a 5 kristályosítás végbemenetele után visszamarad), a szilárd termékektől elválasztjuk, az elválasztott anyalúg legalább egy részét visszavezetjük az oxidációs szakaszba, a visszamaradt szilárd termékeket és az anyalúgot — amely az elválasztás után képződött maradék — 10 visszavezetjük az észterezési szakaszba. A másik alternatíva szerint az oxidált reakcióelegynek csak egy részét dolgozzuk fel. Az oxidált reakcióelegy elvezetett részét megfelelő módon lehűtjük és ezáltal tereftálsav-monometilészter tartalmának legalább egy 15 jelentős részét és a feloldott kis mennyiségű tereftálsav főtömegét a jelenlevő toluilsav jelentősebb mennyiségének kikristályosodása nélkül kikristályosítjuk, a teljes mennyiségű anyalúgot elválasztjuk a szilárd termékektől és az anyalúgnak legalább egy jelentős részét az oxidációs 20 szakaszba visszavezetjük, a megmaradt szilárd termékeket pedig az észterezési szakaszba bevezetjük. Az utóbbi alternatíva szerint az anyalúg konzisztenciája túl sűrű lehet ahhoz, hogy lehetővé tenné a szilárd termékek elválasztását az elkülönítési lépésben. Az anyalúg túl 25 sűrű konzisztenciája esetén célszerűen xilolt — amely lehet friss xilol vagy az oxidációs szakaszból származó kondenzált xilolfrakció — esetleg mindkettő — hozzáadagoljuk az oxidált reakcióelegy elvezetett részéhez és így olyan elegyhez jutunk (előnyösen kristályszuszpenzió 30 alakjában), amely a hűtési műveletben kívánt konzisztenciával rendelkezik, és lehetővé teszi a szilárd termékek elválasztását. A beadagolt xilol mennyiségét úgy szabályozzuk, hogy az oxidációs szakaszba általában beadagolt xilol-mennyiségnek megfeleljen anélkül, hogy 35 szükségessé válna a szilárd termékek elválasztási művelete után az anyalúgból a felesleges xilol külön desztillációja. Más szavakkal kifejezve az oxidációs szakaszba beadagolt xilolmennyiséget itt vezethetjük be a folyamatba. Az oxidált reakcióelegyhez adagolt p-xilol meny-40 nyiségét úgy választjuk meg, hogy a szuszpenzióban a képződött p-xilol koncentrációja 15—80 súly%, előnyösen 25—60 súly% legyen. Mindkét alternatíva szerint az oxidált reakcióelegy végső hőmérsékletét az oxidált reakcióelegy összetételé-45 tői és az esetlegesen beadagolt xilol mennyiségétől függően választjuk meg. Minél magasabb hőmérsékleten dolgozunk, hogy a toluilsav jelentősebb mennyiségének elkülönülését megakadályozzuk. Másfelől azonban előnyös lehet a kristályosítást alacsony hőmérsék-50 léten végezni ahhoz, hogy az oxidált reakcióelegyben levő tereftálsav-monometilészter főtömege kiváljon. A hőmérsékleti tartomány általában 60—140, előnyösen 75—130 °C. A szilárd termékek elválasztása a kristályszuszpen-55 zióból mindkét alternatíva szerint tetszés szerinti művelettel végezhető. A legegyszerűbb ipari művelet az ülepítés, például szűrés, centrifugálás stb. A szilárd termékek elválasztási műveletében kapott, főtömegében tereftálsavból és tereftálsav-monometil-60 észterből álló keveréket az észterezési szakaszba vezetjük be. A találmány szerinti eljárás azon változatában, ahol a teljes mennyiségű oxidált elegyet feldolgozzuk, a szilárd terméket először az elkülönített anyalúg egy részével vagy az elválasztott anyalúgból kidesztillált xilolban 65 feliszapoljuk, és így adagoljuk az észterezési szakaszba. 2