171764. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dimetiltereftalát előállítására kooxidáció útján

5 171764 6 Másik előnyös változat szerint a szilárd termékeket és az anyalúg egy részét vagy az anyalúgból desztillálással elválasztott xilolt külön-külön adagoljuk az észterezési szakaszba. Ha az oxidált reakcióelegynek csak egy részét dolgozzuk fel a találmány szerint, akkor a szilárd termékeket az oxidált reakcióelegy fel nem dolgozott részéhez adagoljuk a xilol kidesztillálása előtt vagy azután, vagy a szilárd termékeket és az oxidált reakcióelegy fel nem dolgozott részét, vagy az oxidált reakcióelegy fel nem dolgozott részéből kidesztillált xilolt külön-külön adagoljuk az észterezési szakaszba. A találmány szerinti eljárás előnyös kiviteli változatát a csatolt ábrán szemléltetjük, amely a dimetiltereftalát szintézist vázlatosan mutatja be. Az ábrán vázolt dimetiltereftalát-üzem a 2 oxidációs szakaszból, a 4 xilol desztillálási szakaszból, a 6 észterezési szakaszból, végül a 8 észterezési-frakcionálási szakaszból (a reakciókeverék észterezése) áll. A 2 oxidációs szakasz egy vagy több párhuzamosan vagy sorozatba kapcsolt reaktorból áll. A 2 oxidációs szakaszba a 10 friss folyékony p-xilol-áramot, a 12 visszavezetett folyékony p-xiloláramot, a 14 molekuláris oxigént tartalmazó gázt (például levegő) és a 16 oxidációs katalizátoráramot (amely megfelelő oxidációs katalizátorból áll, és egyúttal a 6 észterezési szakaszban észterező-katalizátorként is felhasználható), a 18 visszavezetett maradékanyag áramot, a 20 p-toluilsav-metilészterfrakciót és a 22 kondenzált xilolfrakció áramot vezetjük be. Az egyes anyagáramokat az oxidációs reaktorban vagy reaktorokban olyan nyomáson, hőmérsékleten és tartózkodási idő mellett reagáltatjuk, hogy az oxidálandó anyagból optimális konverzióval a kívánt savtermék képződjön. Az oxidációs szakaszból a 22 kondenzált xilolt tartalmazó frakció, a 24 oxidált reakcióelegy távozik, mely utóbbi átkerül a 4 xilol desztillálási szakaszba. A 4 xilol desztillálási szakasz desztillációs oszlopból áll, amelyet úgy üzemeltetünk, hogy az oxidált reakcióelegyben levő xilol főtömegét eltávolítjuk. A xilol desztillálási szakaszból a 12 visszavezetett p-xilol, és a 26 desztillációval xiloltól mentesített oxidált reakcióelegy távozik, amelyet átvezetünk a 6 észterezési szakaszba. A 6 észterezési szakasz egy vagy több észterező reaktort foglal magában, Az észterezési szakaszba ezenkívül a 28 metanol anyagáramot is bevezetjük. Az észterezési szakaszt olyan nyomáson, hőmérsékleten és tartózkodási idő mellett üzemeltetjük, hogy a bevezetett savanyagból optimális konverzióval metilészter képződjön. Az észterezési szakaszban a metilészteren kívül víz is képződik. Ennek folytán a 6 észterezési szakasz feletti 30 fejrészben a víz eltávolítható. Az észterezési reakcióelegy az észterezési szakaszból a 32 észteráram alakjában távozik, amelyet a 8 észterfrakcionálási szakaszba vezetünk be. A 8 észterfrakcionálási szakaszban egy vagy több desztilláló oszlopot alkalmazunk. A jellemző észterfrakcionálási szakaszban az észteráramot először egy fejrészre és egy üstmaradékra desztillálással elválasztjuk, a fejrészből desztillációval egy újabb p-toluilsavmetilészterből álló fejrész frakciót és egy dimetiltereftalát tartalmú üstmaradékot állítunk elő. Minden esetben a 7 észterfrakcionálási szakaszból egy 34 maradék frakció, a 20 p-toluilsavas metilészter frakció és a 36 dimetiltereftalátos frakció távozik. A dimetiltereftalátos frakciót úgy dolgozzuk fel, hogy a kívánt tisztaságú végtermékhez jussunk. A 34 maradék frakciót egy adott esetben visszavezetett 18 maradékáramra és egy tisztított 38 maradékáramra választjuk szét. A leírt részek a szokásosan alkalmazott berendezés 5 szerkezetének felelnek meg. A találmány szerint azonban a 2 oxidációs szakasz és a 4 xilol desztillációs szakasz közé egy 40 toluilsav elválasztási szakaszt iktatunk be. Ez a szakasz az ábrán fel nem tüntetett kristályosító 10 berendezésből és centrifugából vagy egyéb, az anyalúg folyadékot elválasztó berendezésből áll. A 40 toluilsav elválasztási szakaszban belépő 41 p-xiloláramot a 42 oxidált terméket tartalmazó és a 43 kondenzált xilolfrakciót tartalmazó áramra választjuk 15 szét, mimellett a 43 frakció a 2 oxidációs szakaszból származó 22 kondenzált xilol frakcióáram egy elvezetett részét képezi. A toluilsav elválasztási szakaszban az egyes bevezetett áramokat a kristályosítóban egymással egyesítjük és a képződött hígított oxidált keveréket olyan 20 hőmérsékleten elválasztjuk, amelynél a monometiltereftalát főtömege a toluilsav kikristályosodása nélkül kristályos alakban kiválik. A monometiltereftalát kristályosítását és a kevés feloldott teref tálsav kristályosítását így oldhatjuk meg. A képződött szuszpenziót a kristá-25 lyosítóból eltávolítjuk és centrifugára visszük, ahol a szilárd terméket az anyalúgtól elválasztjuk. A 40 toluilsav elválasztási szakaszból a 44 anyalúgáram és a tereftálsav, valamint a 46 szilárd monometiltereftalát távozik. A tereftálsavat és a monometilterefta-30 látót szilárd termék alakjában 46 berendezésrészben egyesítjük a 24 oxidált reakcióelegyet tartalmazó árammal, amelyet a 42 elvezetett oxidált keveréket tartalmazó áramból választunk le, és ezt az oxidált reakcióelegy el nem vezetett részével együtt a 4 xiloldesztillációs 35 szakaszba vezetjük. A 44 anyalúgáram a feloldott toluilsavval együtt a 2 oxidációs szakaszba jut, ahol az oxidációs reaktorba vagy reaktorokba a 10 és 12 p-xiloláramokkal egyesítjük, továbbá ide vezetjük be a 14 molekuláris oxigént tartalmazó gázáramot, a 16 oxidá-40 ciós katalizátort tartalmazó áramot, a 18 visszavezetett anyagáramot, a 20 p-toluilsavmetilésztert tartalmazó frakciót és a 22 kondenzált xilolfrakció megmaradt részét. 1. példa A találmány szerinti eljárásra jellemző folyamatos áramlási sebességeket, az ábrán szemléltetett különböző 50 anyagáramok összetételét súlyrészben kifejezve — az oxidált reakcióelegy elvezetése nélkül vagy a reakcióelegy elvezetésével — a 42 oxidált reakcióelegy alakjában a 40 toluilsav elválasztási szakaszba és továbbá a 44 anyalúgáram és a tereftálsavat és a monometiltereftalá-55 tot tartalmazó 46 szilárd anyagáramok elvezetésével vagy anélkül, a következő táblázatban foglaljuk össze. Az oxidációt 165 °C-on végezzük és 5 kg/cm2 manométernyomást alkalmazunk. Áramlási sebesség 60 elvezetés elvezetéssel nélkül 10 p-xiloláram 100 0 18 visszavezetett maradék-65 anyagáram 88 77 3