Технологические и экономические аспекты производства диметилового эфира терефталевой кислоты (стр. 2 из 5). Диметиловый эфир терефталевой кислоты
Способ получения диметилового эфира терефталевой кислоты и метилового эфира р-толуиловой кислоты
Л о 133874
Класс 12о, 14
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ю. А. Стрепихеев, А, А. Артемьев, В. С. Хайлов и Б. М. Бабкин
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА
ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ И МЕТИЛОВОГО ЭФИРА
Р-ТОЛУИЛОВОЙ КИСЛОТЫ
Заявлено 11 января 1955 г. за ¹ 1791/461294/23 в Министерство химической промышленности СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 23 за 1960 г.
Способы получения днметилового эфира терефталевой кислоты и метилового эфира р-толуиловой кислоты этерификацией метиловым спиртом известны.
Недостатком известных способов является то, что они требуют расхода водоотнимающих средств, в частности серной кислоты, и длительного процесса от 3 до 24 час, Предлагаемый метод этих недостатков не имеет.
Новым в предлагаемом способе получения диметилового эфира терефталевой кислоты и метилового эфира р--олуиловой кислоты этерификацией мет иловым спиртом является то что этерификацгия проводится в условиях сверхкритического состояния при давлении 80 — 130 атм и при температуре 250 — 260 с 5 — 20-кратным против теоретического избытком метилового спирта, чем исключается из процесса катализатор и водоотнимающие средства и длительность процесса сокращается до 1 час.
Предмет изобретения
Способ получения диметилового эфира терефталевой кислоты и метилового эфира р-толуиловой кислоты этерификацией метиловым спиртом, отличающийся тем, что, с целью исключения из процесса катализатора и водоотнимающих средств, этерификацию проводят-при- температуре 250 —,260 -,-давлении 80 — -130 атм с избытком меT H JI o B g j 9 сп и р т а;
www.findpatent.ru
Способ стабилизации диметилового эфира терефталевой кислоты
О П И С А Н И Е l92092
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К ПАТЕНТУ
Зависимый от патента №
Кл. 12о, 14
Заявлено 23.Х1.1965 (№ 1038464/23-4) с присоединением заявки №
МПК С 07с
Приоритет
Опубликовано 26.1.1967. Бюллетень № 4
Комитет по лолам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УД К 547.584 582.2-171.07 (088,8) Дата опубликования описания 18.ПЕ1967
Иностранец 1
Гергарт Гоффманн (ФРГ) Иностранная фирма Хемише Верке Виттен Г. м. б. х" (ФРГ)
Лвтор и 3 о о р е т с1 и я
Заявитель
СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА
ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЪ|
При изготовлении полиэфирных волокон и фольг требуется, чтобы диметиловый эфир терефталевой кислоты, служащий в качестье исходного продукта, присутствовал в виде расплава. Если уста овка для производстьа эфира терефталевой кислоты и установка для поликонденсации гомещены близко друг к другу, эфир терефталевой кислоты может в расплавле:шом виде перекачиваться в устройство для поликонденсацни. При более далеком расстоянии межд) ) стаповками производства и переработки до сих пор поступали таким образом, что для транспорта диметиловый эфир терефталевой кислоты превращали из расплавленного состояния в кристаллическую форму (например, при помощи чешуйчатого вальцевания), а на месте переработки его оггять расплавляли. Создание чешуи, упаковка и повторное расплавление продукта связаны с большими расходами энергии и упаковочного материала, а также дороги.
Для снижения расходов диметиловый эфир можно транспортировать в расплавленном виде. Однако в этом случае ухудшится качество продукта, так как термостабильность диметнлового эфира недостаточно высока для более длительного хранения прн 160 — 180 С.
Продукт является сравнительно неустойчивым к теплу, что проявляется прежде всего в повышешш кислотного числа и изменении цвета продукта.
Обнаружено, что термическую неустойчивость диметилового эфира терефталевой кислоты можно устранить, если к расплаву прибавлять одповалентные, насыщенные алифатические спирты с 1 — 4 атомами углерода, желательно метан в количестве от 0,01 до
3,00(, (предпочтительно 0,1- -1,07 ).
Спирт может быть приоавлен таким образом, что в расплав вводят насыщенный спиртом при 40 — 50 С поток азота или двуокиси углерода или инертного газа. Поступают и та15 ким образом: требуемое количество спирта подают в сосуд, затем нагревают до 40 — 50 С и пропускают газ. Прн хранении больших количеств диметилового эфира терефталевой кислоты рекомендуется прибавлять спирт при по20 мощи дозирующего насоса. Спирт растворяется в расплаве, но постепенно испаряется, в связи с чем необходимо прп более длительном храпении повторно прибавлять спирт. Хотя этиловый спирт н высшие спирты имеют то же
25 действие на термостабильность, рекомендуется в качестве прибавки применять метанол, так как при этом не вводятся примеси.
Влияние низших сп |ртов на термостабильность диметилового эфира терефталевой кнс30 лоты объясняется, вероятно, тем, что спирт па192092
Таблица 1
Степень помутнения расплава перед нагреванием (по Гззену) Прибавка метанола, Номер пробы
120 250
90 150
10, 10
10 10
10 10
10, 10
10 10
Без прибавки
1
0,5
0,5
0,2
0,2
0,1
0,1
10 свыше 500
1
3
5
7
9
Таблица 2
20 с о
С4
О, о х
Ф ж
Ж
О 0J
И
Ю (»
И ъ
З 2
f» (, )
0 и
И (»
О,3 X
m co
lQ
Et5 н
= а, О в ь и
О о
И
1»
0 0
Р
Проба была взята
140,63
0 — 800 кг образования
800 — 1600 кг образования
1600 †25 кг
0,05 140,61
40 чешуи, во время чешуи, во время чешуи, 0,05, |
0,05
140,61
30 4
140,62 ) 30 рализует каталитически активные центры поверхности сосуда.
Описываемый способ дает возможность сохранить расплав днметилового эфира терефталевой кислоты в течение, по крайней мере, семи дней при 160 С без заметного ухудшения качества продукта. Это важно для тех случаев, где диметиловый эфир терефталевой кислоты не может быть сразу на месте производства переработан в поликонденсат. В частности, при добавке спиртов возможна транспоргировка этого продукта в жидком виде на большие расстояния.
Пр и м е р 1. Чистый диметиловый эфир теРезультаты опыта показывают, что без прибавления метанола в результате нагревания в течение 48 час до 200 С. Имеет место сильное изменение цвета продукта (пробы 1 и 2).
В случае прибавления больше 0,2О метанола тот же продукг в тех же условиях является стабильным (пробы 3 — 8). Если прибавляют только 0,1 метанола, обнаруживается небольшая нестабильность продукта (пробы 9 и 10).
Следовательно, прибавление метанола в таком количестве при данных условиях опыта недостаточно для достижения хорошей термостабильности.
Пример 2. Изготовленный в крупнонромышленной установке чистый диметиловый эфир терефталевой кислоты со степенью помутнения 10 (по Гэзену) нагревают в течение
48 час до 200 С в условиях, описанных в примере 1. Вместо метанола перед нагреванием прибавляют 0,5 "/О -ный безводный этиловый эфир. Степень помутнения продукта после термической обработки оставалась неизменной, равной 30.
Пример 3. 2,5 т изготовленного в крупнопромышленной установке чистого диметилового эфира терефталевой кислоты вводят при помощи насоса в контейнер емкостью 3 м» из высокока ественной стали (типа V45) и оставляют там под инертным газом при 160 С.
По истечении 155 час при помощи вальцевания создают чешуи и берут ряд средних проб, которые подвергают анализу ца кислотное число, точку затвердевапия и степень помутрефталевой кислоты, взятый в виде чешуек, помещают в трубки из огнеустойчивого стекла (Иена), диаметром 2,3 ся и высотой 20 с,н.
Затем в часть трубок вводят химически чц5 стый метанол в количестве 0,1 — 1 ОД, на введенный диметиловый эфир терефталевой кислоты, и содержимое трубок расплавляют. Затем покрывают трубки маленькими химическими стаканами и нагревают их в цагревя10 тельном шкафу в течение 48 час до 200 С; через каждые 12 час определяют степень помутнения пс Гэзепу.
Результаты этого опыта приведены в тябчице
Степень помутнения расплава через (24 час, 36 час 48
12 час час пения. Полученные результаты анализа приведены в таблице 2.
1 до начала опыта... 0,00 во время образования, Оказь;вяется, что вследствие храпения продукта в течение 155 час нри 160 С заметно повышались кислотное число и степень помутнения (по Гэзену) .
Пр им ер 4. 2,5 т изготовленного в крупно40 промышленной установке чистого днметилового эфира терефталевой кислоты закачивают в контейнер емкостью 3 ма из высококачественной стили (типа 4 4Л) и оставляют там прц
160 С. Туда же при помощи дозировочпого на45 соса вводят 10,75 кг метанола: сначала в течение 3 час прибавляют 2,5 кг, а затем в течение 165 час по 0,05 кг в час. По истечении
168 час прн помощи вальцевапня создают чс192092 шуи и нз полученного продукта берут ряд средних проб, по которым определяют кислотное число, точку затвердевания и степень помутнения.
Полученные результаты анализа приведены в тяолице 3.
Предмет изобретения
Т аблица 3
1о о о
О
О х о о
Проба была взята о
М о
140,63 10
140,62 10
140,62 10
0,00
0,00 140,61 10
Составитель Лавриненко
Редактор Н. Джарагетти Техред Л. Бриккер
Корректоры: Е. Д. Курдюмова и E. Ф. Г1олионова
Заказ 330/14 Тираж 535 Подписное
Ц1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС1
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр, Сапунова, 2 до начала опыта во время образования чешуи, 0 — 800 кг во время образования чешуи, 800 — 1600 кг во время образования чешуи, 1600 — 2500 кг!
0,00
1 0,00
Е
63 Д сэ с73
О. » а
Ф и ,О о
° l з
О И о
U é
Значит хранение продукта в течение 168 час при 160 С с прибавлением 0,1"„ метанола нс привело к ухудшению качества.
1. Способ стабилизации днметилового эфира терефталевой кислоты, отличающийся тем, что к расплаву последнего прибавляют однова10 лентные, насыщенные алифатпческие спирты, содержащие не более четырех углеродных атомов, в количестве 0,01 до 3",, веса продукта.
2. Способ Ilo и. 1, отличающийся тем, что
15 о;. новалентные насыщенные алифатпческие спирты вводят преимущественно в количестве
0,1 до 1% веса продукта.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, 20 что к расплаву диметилового эфира терефталевой кислоты добавляют метиловый спирт в количестве 0,1 — 1
www.findpatent.ru
Технологические и экономические аспекты производства диметилового эфира терефталевой кислоты (стр. 1 из 5)
Министерство Общего и профессионального образования Российской федерации
Ярославский Государственный Технический Университет
КАФЕДРА"ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ"
Реферат
защищена с оценкой
___________________
Руководитель
к.х.н., доцент:
Григоричев А. К.
__________________
Курсовая работа по дисциплине "ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ".
Технологические и экономические аспекты получения диметилового эфира терефталевой кислоты.
Работу выполнила
студентка группы ЭХМ-40
Тарасова Ю.В._________
12.01.98.
ЯРОСЛАВЛЬ 1998 г.
Реферат.
27 с., 9 табл., 4 рис., 10 библ.
ДИМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ, ДИМЕТИЛТЕРЕФТАЛАТ, ТЕРЕФТАЛЕВАЯ КИСЛОТА, СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА, ПАРАКСИЛОЛ, РЕКТИФИКАЦИЯ, ЦЕЛЕВОЙ ПРОДУКТ, ПОБОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ, СЕБЕСТОИМОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА.
В работе производится анализ литературных данных о различных способах производства диметилового эфира терефталевой кислоты различными способами в России изарубежом. Диметилтерефталат используется как мономер для производства полиэфирных волокон, пленок, формующихся пластмасс и других полиэфирных материалов. Наиболее часто в промышленности используют различные методы получения терефталевой кислоты и ее этерификации в диметилтерефталат. В реферате приводятся технологические схемы производства диметилового эфира терефталевой кислоты и себестоимость производства одной тонны целевого продукта различными способами. Перспективы развития промышленного производства диметилтерефталата приведены в работе также.
Содержание.
Список сокращений................................................................................................................................................................
Ведение......................................................................................................................................................................................
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ ПРОИЗВОДСТВА ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ.
2. Сравнительные характеристики промышленных методов производства диметилтерефталата................
3. Способы производства диметалтерефталата..........................................................................................................
3.1 СПОСОБ ФИРМЫ «DUNAMIT NOBEL» (Германия).......................................................................................
3.2 СПОСОБ ФИРМЫ «MITSUI PETROCHEMICAL» (ЯПОНИЯ)......................................................................
3.3. СПОСОБ ФИРМЫ «EASTMAN KODAK» (США).............................................................................................
3.4. СПОСОБ ФИРМЫ «WITTEN» (Германия).........................................................................................................
3.5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ В РОССИИ ПО СПОСОБУ ФИРМЫ «WITTEN»...........................................................................................................
4. Экономика производства...............................................................................................................................................
5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАТРАТ В ПРОИЗВОДСТВЕ...............................................................................
5.1. Анализ промышленных методов производства диметилового эфира терефталевой кислоты..........
6. Методы утилизации побочных продуктов...............................................................................................................
7. Технические требования к готовому продукту........................................................................................................
8. Области применения продукта.....................................................................................................................................
9. Развитие производства сырья.......................................................................................................................................
10. Структура капитальных вложений...........................................................................................................................
11. Технико-экономические показатели производства диметилтерефталата в России...................................
12. Оптовые цены..................................................................................................................................................................
13. Экологическая перспектива........................................................................................................................................
14. Возможности замены продукта другими материалами......................................................................................
15. Экспертный прогноз......................................................................................................................................................
Заключение.............................................................................................................................................................................
Список использованной литературы..............................................................................................................................
Список сокращений.
1.ДМТ - диметиловый эфир терефталевой кислоты.
2. ТФК - терефталевая кислота.
3. ДМИ - диметиловый эфир изофталевой кислоты.
4. п-ТК - паратолуиловая кислота.
Ведение
Название продукта: диметилтерефталат.
Синонимы названия: диметиловый эфир терефталевой кислоты.
Молекулярный вес:194.19 г/моль;
Формула: C6 h5 (COOCh4 )2
Физико-химические свойства
Внешний вид: бесцветные кристаллы призматической формы
tпл =140-1410 С, d(200 C)=163, хорошо растворяется в горячей воде, растворяется в спирте, эфире, бензоле, ацетоне.[1]
Диметиловый эфир терефталевой кислоты является одним из важнейших химических продуктов, используемых для производства полиэфирных волокон, полиоксадиазолов, полибензимидазолов, алкидных смол и пластификаторов. Полиэфирные волокна находят все большее применение в технике и в быту. Сравнительно высокий модуль наряду с большой прочностью, относительно высокой термостойкостью, а также высокие диэлектрические характеристики позволяют применять полиэфирные материалы для производства шинного корда, транспортерных лент, приводных ремней, парусов, пожарных рукавов, электроизоляционных и других материалов.
Благодаря высокой устойчивости к сминанию и способности сохранять форму, хорошему внешнему виду и достаточно низкой стоимости полиэфирные волокна в чистом виде или в смеси с другими волокнами используют для изготовления широкого ассортимента товаров народного потребления: платяной и костюмной тканей, верхнего трикотажа, занавесей, постельного белья, изделий из искусственной замши и искусственного меха.
Приведенные выше свойства полиэфирных волокон обусловили наиболее крупнотоннажное производство по сравнению с производством волокон других видов.
Важнейшими мономерами для производства полиэфирных волокон являются ТФК и ДМТ. Одновременно они являются конкурентами за право считаться основным исходным мономером.
До середины восьмидесятых годов производство диметилтерефталата было намного больше, чем производство терефталевой кислоты. Но в последнее десятилетие были разработаны способы получения ТФК высокой частоты, поэтому сейчас производство обоих материалов находится на довольно высоком уровне.
Промышленные методы производства ДМТ, их экономические и технологические аспекты, их преимущества и недостатки рассматриваются в данной курсовой работе.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ ПРОИЗВОДСТВА ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ.
Первые заводы по производству ДМТ появились в 1954 г., и вплоть до 1963 г. диметилтерефталат являлся практически единственным мономером, используемым для получения полиэфирных волокон. Это было обусловлено тем, что процессы производства, разработанные до 1963 г., не позволяли получать ТФК мономерной степени чистоты. Поэтому из нее вырабатывали ДМТ, который благодаря с воей сравнительно низк ой темпе ратуре кипения легко подвергается очистке методом дисти лляции и кристаллизации. В дальнейшем ДМТ путем переэтерификации превращали в полиэтилентерефталат и использовали для получения полиэфирных материалов.
В настоящее время разраб отаны процессы, позволяющие получать ТФК высокой степени чистоты; однако наряду с увели чением производства ТФК возрастает и производство ДМТ. Тенденция к развитию производства ДМТ наблюдается, несмотря на то что оно усложнено стадиями этерификации кислот и регенерации метанола, а также несмотря на то, что на производство 1 т полиэтилентерефталата требуется 0,87 т ТФК или 1,01 т ДМТ. Это объясняется следующим. Получение ТФК мономерной степени чистоты осложнено использованием в технологии ее производства сильноагрессивных веществ - уксусной кислоты и брома, для которых требуется специальное аппаратурное оформление - применение титана и специальных сталей, а также необходимостью использования дорогостоящих методов очистки.
Кроме того, полиэтилентерефталат, полученный на основе ТФК, не всегда может быть использован для производства высококачественных полиэфирных волокон, а полученный методом переэтерификации ДМТ легко перерабатывается в волокно, пленки, формующиеся пластмассы и другие материалы. В то же время для производства ДМТ не требуются специальные коррозионно-стойкие конструкционные материалы и сложное аппаратурное оформление. Поэтому многие фирмы предпочитают получать волокно на основе ДМТ [2, 3].
Существует несколько видов технологических схем получения ДМТ. В основном они различаются по способам получения ТФК, которые целиком определяются сырьевыми возможностями той или иной страны. Многие из этих сп особов ис пользуют в промышленности для получения собственно ТФК и для перевода ее этерификацией в диметиловый эфир. Качество ТФК как исходного продукта для синтеза ДМТ во многом определяет и качество сырого диметилтерефталата, наличие в нем различных примесей и побочных продуктов. Так, ДМТ на основе ТФК, полученной при окислении п-ксилола или диизопропилбензола азотной кислотой, содержит значительное количество нитросоединений; ДМТ на основе п-цимола - большое количество побочных продуктов [3, 4]и т.д.
mirznanii.com
Терефталевая кислота метиловый эфир - Справочник химика 21
Существуют два промышленных способа очистки терефталевой кислоты один состоит в получении метилового эфира и последующей переэтерификации его в полиэтилентерефталат, дру- [c.130]
Терефталевая кислота и ее метиловый эфир 67,5 [c.675]Изофталевая и терефталевая кислоты подвергались эте-рификации метиловым спиртом. Диметиловый эфир изофта-левоп кислоты после двукратной перекристаллизации из этилового спирта плавился при 70—7ГС, а диметиловый эфир терефталевой кислоты — при 138—139°С, Ортофталевая кислота при сплавлении с резорцином дала флуоресцеин, щелочной раствор которого дал яркую флуоресценцию. [c.48]
Сырую терефталевую кислоту, содержащую обычно некоторое количество п-толуиловой кислоты, лучше всего очистить путем перевода ее в кристаллический метиловый эфир. [c.675]
Обозначим через У2, Уз, У4, У5, Уб концентрации соответственно -ксилола, -толуиловой кислоты, терефталевой кислоты, монометилового эфира терефталевой кислоты, метилового эфира и-толуиловой кислоты и воды. Учитьшая введенные обозначения, приведенные реакции можно записать в виде [c.699]
Реакционная смесь после процесса окисления разделяется фильтрацией на продукты, рециркулируемые в этом же процессе (толуол, п-толуиловый альдегид, монометилтолуилат), отводимые из этого процесса (вода, кислород, вернее, компоненты воздуха и побочные продукты), и продукты, направляемые в реактор этерификации (толуиловая кислота, терефталевая кислота, монометилтерефталат и метиловый эфир п-бензальдегидкарбоновой кислоты). Метиловый эфир /г-бензальдегидкарбоновой кислоты не участвует в реакции этерификации, однако, проникает в этот реактор, потому что, являясь твердым веществом в условиях ведения процесса, остается на фильтре со всеми продуктами окисления и направляется с ними в цикл этерификации. [c.8]
Циклогексанкар-боновая кислота, С12 0 б р а 3 Терефталевая кислота, метиловый спирт Хлорциклогексан-карбоновая кислота звание сложных Диметилтерефталат Хлориды, оксихлориды, окислы и кислородные кислоты Sb 30—100° С [186] эфиров. Переэтерификация SbjOg с добавками элементарных Мп, Си и Zn, их солей и окислов (0,01—0,5% от веса SbaOg) 260° С, 20 мин [4341 [c.698]
Метиловый эфир л-толуиловой кислоты Метиловый эфир терефталевой кислоты, л-толуиловая кислота, терефталевая кислота Nh5VO3 (на пемзе) — TiSOi жидкая фаза, 250° С [297] [c.772]
Метиловый эфир п-толуиловой кислоты Метиловый эфир терефталевой кислоты Стеарат марганца — стеарат кобальта (эквимолярная смесь) 180° С. Добавки хлора, брома и НВг значительно ускоряют реакцию [135] [c.572]
Кроме того, этиленгликоль используется для получения синтетического волокна лавсан путем переэтерификации с ди-метиловым эфиром терефталевой кислоты с последующей поликонденсацией. Большое значение имеют также полигликоли, в особенности ди- и триэтиленгликоль, применяемые в качестве селективных растворителей для экстракции ароматических углеводородов из катализатов платформинга и при других процессах. [c.318]
Метиловый эфир п-толуиловой кислоты Метиловый эфир терефталевой кислоты Стеарат кобальта в жидкой фазе, 140—180° С. Процесс ускоряется при введении НВг, Вгз, С1з [831] [c.635]
Напишите структурные формулы и назовите другими способами а) этиловый эфир метакриловой кислоты б) амид 2-метилпропионовой кислоты в) нитрил пропеновой кислоты г) метиловый эфир льхлор-бензойной кислоты д) оксалат кальция е) диэтиловый эфир малоновой кислоты ж) диметиловый эфир терефталевой кислоты з) ангидрид янтарной кислоты. [c.91]
С [23]) привели к тому, что на производстве получают ее диметн-ловый эфир, легко поддающийся тщательной очистке. Этерификация терефталевой кислоты метиловым спиртом протекает без особых трудностей. [c.706]
Терефталевая кислота является пара-изомером фталевой кислоты. Основным методом ее синтеза является окисление га-ксилола, выделяемого в основном из продуктов переработки нефти [21, 22]. Трудности ио очистке терефталевой кислоты (она сублимируется без разложения при 300° С [23]) привели к тому, что на производстве получают ее димэ-тиловый эфир, легко поддающийся тщательной очистке. Этерификация терефталевой кислоты метиловым спиртом протекает без особых трудностей. [c.682]
С целью выделения из смеси двухосновных кислот индивидуальной кислоты применили метод, разработанный Та-ущ—Добрянским [10]. Так как изофталевая и терефталевая кислоты были выделены в значительном количестве, для их ндентификациц получсггы нз гнх метиловые эфиры. Для этого к отдельным представителям оргаккчеекцх кислот добавляли метиловый спирт в 20 раз больше от требуемого количества и две-три капли 36%-ной соляной кислоты. [c.69]
Полиэтилентерефталат — смола с линейными макромолекулами, содержащими большое число сложноэфирных групп — СО—О—. Представляет собой продукт полнконденсации терефталевой кислоты (стр. 381) и этиленгликоля (стр. 121). Терефталевая кислота трудно очищается, поэтому в реакцию вводят ее диметиловый эфир, который нагревают с избытком этиленгликоля при 280° С. Процесс протекает с выделением метилового спирта — образуется эфир терефталевой кислоты и этиленгликоля [c.481]
Вышеуказанные кислоты были идентифицированы сле д ющим образо.м изо- и терефталевые кислоты были этери-фицированы. В стеклянную ампулу помещалось 0,22 г изофталевой кислоты, 2,5 мл метилового спирта и 1—2 кашш соляной кислоты. Запаянная ампула помещалась на 8 часов в кипящую водяную баню. Образовавшийся диметиловый эфир изофталевой кислоты, после перекристаллизации из этилового спирта плавился при 71—72°. Аналогично проводилось этерифицирование терефталевой кислоты образовавшийся диметиловый эфир терефталевой кислоты плавился при 137—139 . [c.79]
В процессах, проходящих в две стадии, толуиловую кислоту, полученную вначале, этерифицируют в ее метиловый эфир, более устойчивый, по сравнению со свободной кислотой, что при последующем окислении обеспечивает высокий выход терефталевой кислоты, хотя процесс включает дополнительную операцию разделения. [c.175]
Вследствие этого окислению обычно подвергаются метиловый эфир паратолуиловой кислоты в смеси с пара-ксилолом, также совмещаются стадии этерификации паратолуиловой кислоты и терефталевой кислоты процесс можно выразить следующей реакцией [c.311]
Было, однако, замечено, что перевод карбоксильной группы в слох ноэфирную снимает дезактивирующее действие карбоксильной группы. На этой основе разработан четырехстадийный процесс получения диметилтерефталата, состоящий в окислении п-ксилола в гг-толуиловую кислоту, этерификации последней метиловым сиир-гом, окислении эфира п-толуиловой кислоты в моноэфир терефталевой кислоты и его этерификации в диметилтерефталат [c.398]
Лавсан (терилен) получается из смеси этиленгликоля и диметило-вого эфира терефталевой кислоты с отщеплением метилового спирта [c.352]
Однако промышленное производство основано на реакции метилового эфира терефталевой кислоты с этиленгликолем, т, е. на переэтерификации. [c.293]
Напишите реакции терефталевой кислоты с метиловым спиртом. Назовите образующиеся эфиры. Какое соединение получается при переэтерификации диметилтерефталата этиленглико-лем Какое практическое значение оно имеет [c.186]
Окисление /г-ксилола до и-толуиловой кислоты проводят кислородом воздуха при температуре 140°С н давлении 5—6 ат. Катализаторы процесса — соли кобальта нли марганца. Далее полученную /г-толуиловую кислоту этерифицируют метиловым спиртом н образовавшийся метиловый эфир /г-толуиловой кислоты окисляют (в условиях, аналогичных окислению п-ксилола) в неполный эфир терефталевой кислоты, который на последней стадии этерифицируют и долучают полный эфир. Выход диметилового эфира терефталевой кислоты (считая на исходный ксилол) составляет около 85%. [c.298]
Метиловый эфир терефталевой кислоты (или тере- 25 г фталевая кислота) (21,4 г) Амальгама натрия, 4%-ная 600 г Ксилол, технический 70 мл Пятихлористый фосфор 56 г Метиловый спирт, абсолютный 80 г Соляная кислота около 130 мл Едкий натр 13 г [c.501]
В круглодонную колбу емкостью 1 л, снабженную обратным холодильником, помеш,ают раствор 13 г (0,32 моля) едкого натра в 240 мл воды и 25 г (0,125 моля) метилового эфира терефталевой кислоты (примечание 1) смесь нагревают на сетке до кипения. Эфнр постепенно гидролизуется после исчезновения слоя эфира (приблизительно через 15 минут) смесь нагревают еще в течение 15 минут, заменяют обратный холодильник согнутой трубкой, соединенной с холодильником Либиха, и отгоняют метиловый спирт, собирая около 25 мл дистиллята. [c.502]
Первую пробу отбирают после введения сколо 00 г амальгамы. Если осадок полностью растворяется в горячей соляной кислоте, реакция окончена. Для восстановления 25 г метилового эфира терефталевой кислоты необходимо 550—600 г 4%-ной амальгамы натрия (0,96—1,04 г атома натрия) продолжительность реакции 5,5—6 часов. После охлаждения раствор отделяют от ртути в делительной воронке, переносят в коническую колбу и тщательно нейтрализуют в присутствии фенолфталеина концентрированной соляной кислотой (около 90 мл) до слабо-розовой окраски (примечание 2). При этом выделяется студенистый осадок кремнекислоты (примечание 3). Раствор с осадком нагревают и фильтруют горячим (горячий раствор фильтруется лучше, чем холодный), осадок три раза промывают горячей водой фильтрат нагревают почти до кипения и осторожно подкисляют горячей разбавленной (1 1) соляной кислотой. Выделяется мелкий белый осадок, который после охлаждения отсасывают на воронке Бюхнера, промывают три раза водой (порциями по 50 мл), сушат на пористой тарелке, а затем в сушильном шкафу при температуре 105°, [c.502]
Кислота плавится при температуре свыше 300° (температура плавления при определении ее в блоке Тиле составляет 315—317°). Полученная таким образом кислота загрязнена п-толуиловой кислотой п-СНдСеНдСООН, образующейся в результате восстановления одной карбоксильной группы терефталевой кислоты до СНд. Для освобождения от этой примеси сырую тетрагидротерефталевую кислоту переводят в ее метиловый эфир. [c.502]
Выход метилового эфира терефталевой кислоты составляет 18,5— [c.676]
Эфир гидролизуют следующим образом. В круглодонной колбе емкостью 300 мл нагревают с обратным холодильником до кипения 20 г (0,1 моля) метилового эфира терефталевой кислоты с раствором 10 г (0,25 моля) едкого натра, растворенного в 180 мл воды, ир постепенно растворяется, и через 15 минут образуется прозрачный раствор. Раствор "нагревают еще 15 минут, затем заменяют обратный холодильник холодильником Либиха и отгоняют метиловый спирт, собирая около 25 мл дистиллята к горячему остатку осторожно добавляют горячую разбав-ленную(1 I) соляную кислоту до кислой реакции на бумагу конго. Смесь охлаждают до комнатной температуры, выделившуюся терефталевую кислоту отсасывают на воронке Бюхнера, промывают водой и сушат вначале на пористой тарелке, а затем в сушильном шкафу. [c.676]
Метиловый эфир терефталевой кислоты на холоду плохо растворяется в метиловом спирте, а метиловый эфир я-толуиловой кислоты— значительно лучше. [c.676]
chem21.info
Технологические и экономические аспекты производства диметилового эфира терефталевой кислоты
n-толуиловая монометалтерефталат диметилтерефталат
2) Каталитическое окисление п-ксилола до образования терефталевой кислоты с последующей этерификацией метанолом происходит по схеме:
кислотаt,Р
C6h5(COOH)2-1,4 + 2Ch4OH -----> C6h5(COOCh4)2-1,4 + 2h3O
терефталевая диметилтерефталат
кислота
2. Сравнительные характеристики промышленных методов производства диметилтерефталата.
Сырьем для получения ДМТ служит п-ксилол. В основе всех процессов, используемых для синтеза ДМТ, лежит метод Виттен, предложенный в первоначальном варианте фирмой Chemische Werke Witlen GmbH (Германия). В дальнейшем процесс был модифицирован различными фирмами с целью улучшения его экономических показателей. Самый распространенный процесс разработан фирмой Dynamit Nobel AG (Германия). Применение данной фирмой нового катализатора (кобальто-марганцевый) окисления п-ксилола позволило проводить реакции окисления и этерификации без растворителей. При этом удалось снизить издержки производства и получить более высокий выход продукта. Согласно процессу фирмы Dynamit Nobel смесь п-ксилола и возвратного п-метилтолуилата окисляют воздухом при температуре 140-1700 С и давлении 0.4-0.8 МПа в присутствии катализатора на основе тяжелого металла с образованием п-толуиловой кислоты и монометилтерефталата. Продукты окисления подвергают этерификации метанолом при температуре 250-2800 С и давлении 2.0-2.5 МПа. Сырой ДМТ, отбираемый снизу ректификационной колонны очищают перекристаллизацией из метанола, центрифугируют и перегоняют с получением ДМТ сорта "для волокна" .Представляет интерес технология, разработанная японской фирмой "Мицуи сэкию кагаку", по которой получают ДМТ через промежуточную стадию синтеза ТФК. Реакцию этерификации терефталевой кислоты в ДМТ проводят в три стадии. Hа первой - реакция протекает при высоких температурах и давлении. При этерификации в одну стадию для достижения высокой степени конверсии необходимо использовать большой избыток метанола, что экономически нецелесообразно. В процессе "Мицуи" на первой стадии этерификации степень конверсии поддерживается низкой при минимальном избытке метанола. Hа второй и третьей стадии достигают высоких степеней конверсии за счет удаления из реакционной системы ДМТ и образующейся в ходе реакции воды. Значительным усовершенствованием процесса "Мицуи" является применение новой технологии очистки сырого ДМТ, включающей реакцию окисления и фракционирования, вместо кристаллизации, что позволяет значительно увеличить выход продукта и сократить примеси[6,7].
Таблица 1
.Расход основного сырья производства 1 т диметилтерефталата.
______________________________________________________________________
Процесс Процесс
Ф.Dynamit Ф."Мицуи сэкию
Nobel кагаку"
______________________________________________________________________
Сырье и материалы
п-ксилол,т 0.61 0.566
метанол,т 0.05 0.360
уксусная кислота,т - 0.04
Энергозатраты
электроэнергия,кВт.ч 500 380
топливо,ГДж 420 490
______________________________________________________________________
3. Способы производства диметалтерефталата .
3.1 СПОСОБ ФИРМЫ«DUNAMIT NOBEL» (Германия)
Фирма«Dunamit Nobel» получает ДМТ, пригодный для производства синтетических полиэфирных волокон, из п-ксилола и метанола по схем е, изображенной на рис.1.
Рис.1. Технологическая схема процесса синтеза ДМТ из п-ксилола и метанола:
1 — реактор окисления; 2 — отстойник; 3 — реактор этерификации: 4, 5,6— колонны ректификации; 7—аппарат для растворения; 8— кристаллизатор; 9—центрифуга; 10, 11—колонны; 12.— плавильник ДМТ; 1З—емкость. I—катализатор; II—п-ксилол; III—воздух; IV— метанол; V—п-метилтолуилат; VI-стоки; VII—чистый ДМТ;
VIII— кубовый остаток.
В реактор окисления 1 подают п-ксилол, п-метилтолуилат, катализатор. Туда же подводят воздух. Окисление проводят без добавления растворителя при 140—170 °С и 4-8·105 Па. Образующаяся по реакциям (4) смесь п-толуиловой кислоты и монометилтерефталата (оксидат) поступает на этерификацию в реактор 3, куда подают метанол. Процесс идет по схеме:
(4)Этерификация протекает в избытке метанола пр и 250—280 °С и20—25- 105 Па:
(5)Избыток метилового спирта удаляют из зоны реакции через верх реактора этерификации 3, подвергают ректификации в колонне 4 и возвращают в цикл. Кубовый остаток из ректификационной колонны 4 и конденсат легкокипящих компонентов, которые отводят через верх реактора окисления 1, направляют в отстойник 2. Здесь происходит смешение и разделение двух фаз на органичес кую и водную. Органический слой возвращается на окисление, а водный нап равляется в стоки.
Оксидат после его этери фикации в реакторе 3 подают в ректификационные колонны 5 и 6, в колонне 5 отгоняется п-метилтолуилат, который направляется в реактор окисления 1, а в ректификационной колонне 6 «сырой» диметиловый эфир отде ляется от высококипящих соединений. ДМТ-сырец выводят через верх колонны 6 и направляют на дальнейшую очистку. В аппарате 7 растворяют ДМТ-сырец в метаноле, после чего подвергают его кристаллизации в аппарате 8. Выпавшие кристаллы ДМТ отделяют от маточного раствора на центрифугах 9 и направляют в плавильный аппарат 12. Расплавленный ДМТ подвергают дальнейшей очистке в ректификационной колонне 11, чистый ДМТ выводят через верх колонны 11, а в кубе концентрируются высококипящие соединения.
Маточный раствор после центрифуги 9 поступает в колонну 10, а остаток объединяют с кубовой жидкостью колонны 11 и возвращают в реактор окисления 1; выделенный метанол возвращают в процесс.
3.2 СПОСОБ ФИРМЫ «MITSUI PETROCHEMICAL» (ЯПОНИЯ)
Фирма «Mitsui Petrochemical» усовершенствовала процесс получения высокочистого ДМТ из ТФК. и метанола. Технологическая схема этого процесса показана на рис.2.
Рис. 2. Схема процесса производства ДМТ по технологии фирмы «Mitsui Petrochemical»:
1-подогреватель; 2, 5-ректификационные колонны; 3-реактор этерификации;
4-подогреватель-испаритель; 6-колонна термолиза;7, 8-вакуумные ректификационные колонны; 9-сборник;I-метанол; II-смесь метанола и технической ТФК; III-вода;
IV-легколетучие компоненты; V-тяжелая фракция; VI- чистый ДМТ.
Смесь технической ТФК и метанола из подогревателя 1 направляют в реактор этерификации 3 специальной конструкции, где при повышенных температуре и давлении происходит реакция этерификации. Продукты реакции поступают в подогреватель-испаритель 4, где снижают давление, реакционную смесь нагревают и направляют в колонну 5 для отгонки избытка метанола и реакционной воды, которые непрерывно отводят в ректификационную колонну 2. В этой колонне отделяют воду, а метанол возвращают в процесс. ДМТ-сырец из куба колонны 5, содержащий различные примеси, которые трудно отделимы при простой ректификации, специально обрабатывают в колонне термолиза 6, в результате чего указанные примеси превращаются в соединения, легко отделяемые при ректификации,
1
2
3
4
5
комментарии
скачать[зарегистрируйтесь]
ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ [можно без регистрации]перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта - спам опубликован не будет
Хотите опубликовать свою статью или создать цикл из статей и лекций?Это очень просто – нужна только регистрация на сайте.
mirznanii.com
