在一种基丁氢化和急骤结晶的沉淀方法中，通过向选定的结晶器中直接加水，使对苯二酸的光密度降低了９０％以上。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制备芳族多羧酸的方法。更具体地，它涉及一种降低对苯二酸产品的光密度的方法，该产品包含基本上为对苯二酸所饱和的液态水溶液，而且在约204℃(400°F)至288℃(550°F)的温度下含有约500至6000ppm的对甲苯甲酸。工业粗对苯二酸含有约800-7000ppm重量的4-羧基苯甲醛和约200-1500ppm重量的对甲苯甲酸作为主要杂质，在有些粗对苯二酸中也含有较少量(约20-200ppm)具有苯偶酰、芴酮、或蒽醌结构的黄色芳族化合物，这些化合物具有特征性的黄色，它们是在对二甲苯氧化过程中发生的偶联副反应所产生的杂质。这些黄色芳族化合物在光谱的一些紫外区段和可见区段中吸收光，而在这些区段中对苯二酸是不显著地吸收光的。由于这些黄色化合物的吸收会使精制的对苯二酸溶液的“光密度”增大，因此，可用光密度来作为精制的对苯二酸中所含杂质的量度。美国专利No.3，584，039(Delbert H.Meyer)宣示了一种可行的、工业上有用的精制这类可从市场购得的对苯二酸产品的方法，该方法是在200℃(392°F)至374℃(705°F)的温度下，在有固态氢化催化剂(例如在碳载体上的金属钯)存在的条件下，用氢来处理产品的液相水溶液，并在50℃(123°F)至150℃(302°F)的温度范围内使对苯二酸从不含催化剂的液相溶液中结晶出来。催化加氢处理使4-羧基苯甲醛转化为对甲苯甲酸，并使对苯二酸脱色。英国专利No.1，152，575的目的是将Meyer的专利方法开发于工业应用，它对从溶解粗对苯二酸的步骤至将对苯二酸从经过加氢处理的水溶液中结晶出来的步骤这整个过程，提供了改进的实施方式。对于上述的结晶过程，该英国专利宣示了使用溶剂蒸发来产生使对苯二酸结晶沉淀所需的冷却，但提醒注意在实施这种蒸发冷却时，应避免由于溶剂瞬时闪蒸而可能发生的溶液骤冷，因为这种骤冷会使所溶解的杂质共沉淀从而污染对苯二酸产品。为了避免这种骤冷的污染影响，该英国专利宣示了蒸发冷却应该通过使蒸发在平衡背压下进行来加以控制，例如在平衡压力下通过蒸汽废气的节流来控制。这实际上是一种可控制速率的蒸发冷却。美国专利No.3，931，305认为是催化加氢处理使对苯二酸脱色，而且结晶器组是作为未反应的4-羧基苯甲醛及其氢化产物对甲苯甲酸与余下的对苯二酸分离开来的一种手段。现在已经将美国专利No.3，931，305所公开的方法进行了改进，使得产品的光密度减小了90%以上(通常为92%)。这是通过向一个或几个结晶区内加水而达到的，加水的数量是每1000克对苯二酸加入100-600克水，而各个结晶区在依次递降的温度下运行。这样将光密度值从最初的1.183最终改变为0.089。根据上述英国专利，通过可控制速率的蒸发冷却而进行的结晶过程，被用于在所述条件下以三个串连阶段进行的连续结晶过程，该过程在3.4小时内形成168℃的温度降(华氏温度降302°F)将溶液从起始温度277℃(530°F)降至第三阶段的109℃(228°F)。上述结晶过程的这种实施方式，所得到的平均冷却速度是每分钟1.48°F，它不仅是太慢了，而且当应用于含有2400ppm对甲苯甲酸的对苯二酸水溶液时，所得的对苯二酸产品仍含有1200ppm对甲苯甲酸。这样的产品在聚酯纤维制造中用来与乙二醇直接反应是不能被接受的。利用溶剂闪蒸而诱导对苯二酸从也含有500-6000ppm对甲苯甲酸(按对苯二酸的数量计算)的水溶液中结晶出来的方法，如果不恰当地实施的话，将会引起上述英国专利所提及的及其后的美国专利更普遍地说明的对甲苯甲酸污染现象。这种污染现象是有些反常的，因为虽然始终有足够的水溶剂来防止对甲苯甲酸的饱和或过饱和，但是对甲苯甲酸仍然从溶液中析出。上述较新的美国专利认为这污染现象是以某种方式依赖于结晶速率以及结晶与产品分离的最终温度，而不是仅仅依赖于对甲苯甲酸在溶液中的浓度。美国专利No.3，497，552(George P.Olsen)是针对存在高含量可溶性污染物条件下，对苯二酸的连续结晶过程的，其中利用一个大的循环回路将水注入到一组结晶器的每一结晶器内，结晶器的冷却发生于循环回路中。有机化合物溶质从溶液中结晶出来的过程，是在没有溶剂蒸发或是其它方式的溶剂去除的条件下，在含有有机化合物溶质的溶液不发生骤冷的条件下实施的。现在已专利技术了一种降低对苯二酸产品的光密度的方法，在此方法中，直接将水加入到一组结晶器中的一个或几个结晶器内。发现了一种制备对苯二酸的方法，产品含有不高于150ppm(重量)的对甲苯甲酸(即纤维级品质的对苯二酸)，而且其光密度降低了90%以上，从约1.183降至约0.089;该方法可适用于含有500-6000ppm(重量)对甲苯甲酸的对苯二酸水溶液，向数目不多(至少2个)的串连的带搅拌的结晶区内，按每1000gm对苯二酸约100gm至600gm水的数量加水，就能有利地利用基本上是瞬时的结晶作用，使微量的溶解的对苯二酸析出。这种连续的结晶过程和向一个或几个结晶器加水的方法，可以成功地应用于温度在204℃(400°F)至288℃(550°F)范围内基本上饱和的对苯二酸水溶液，只要各结晶区是在191℃(375°F)至149℃(300°F)及更低的温度运行，而且各结晶区最好是以使原来溶解的对苯二酸结晶出来的比例依次递降的方式运行。以下说明本专利技术的方法的成功之处。将少量的水加入到一个或多个结晶器内能够对降低光密度有显著作用，确实是令人惊异的。如上面所述，各种有机杂质会污染对苯二酸产品。其中对甲苯甲酸是主要杂质。这些杂质的污染会影响对苯二酸产品的光密度。在过程中将水加入到一个或几个结晶器内可大大降低对苯二酸产品的光密度。显然，充分数量的杂质被从产品中去除，导致了光密度的显著降低。本专利技术提供了一种可使对苯二酸产品的光密度降低90%以上的方法，该产品是从在204℃(400°F)至288℃(550°F)温度范围内含有500-6000ppm对甲苯甲酸的基本上为对苯二酸所饱和的液态水溶液中析出的，本方法包括在向包含两个或更多个利用水的闪蒸的一组带搅拌的结晶区中的第一个区连续地输入所述液态溶液之后，直接将水加入到至少一个上述结晶区中，加入的数量是每1000克对苯二酸约100-600克水，各结晶区在依次递降的温度下运行，至少最后的结晶区是在约191℃(375°F)至约149℃(300°F)或更低的温度范围内运行，使本来溶解的对苯二酸以递降的比例结晶出来，再从所述每个结晶区将闪蒸的水去除，同时将对苯二酸产品的回收温度保持与最后结晶区的温度相同。关于利用水的闪蒸的串连的带搅拌的结晶区，怎样选择一个现实而有效的数目，是与对甲苯甲酸相对于对苯二酸而言的浓度相联系的，而与对甲苯甲酸在输入任何其它区的溶液中的浓度无关，并且因为对苯二酸每一增量数量的结晶过程基本上是瞬时的，这种选择也不与实施对苯二酸结晶的任何速率相关的技术相联系。对于这种按对苯二酸计算含有500-6000ppm重量对甲苯甲酸的原始对苯二酸溶液，串连的这种溶剂闪蒸的数目，总数一般为不超过八个带搅拌的结晶区。例如，两个这样的区适合于500-1000ppm对甲苯甲酸，三个这样的区适合于500-2500ppm对甲苯甲酸，四个这样的区适合于1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种把对苯二酸产品的光密度降低９０％以上的方法，该产品是由在２０４℃－２８８℃温度范围内含有５００－６０００ｐｐｍ对甲苯甲酸的为对苯二酸基本饱和的水溶液制得的；本方法的特征在于包括以下步骤：将上述溶液连续地输入到利用水的闪蒸的由二个或二个以上的区组成的一组带搅拌的结晶区中的第一个区，至少直接将水加入到上述的一个区内，加入的数量是在每１０００克对苯二酸约１００－６００克水的范围，所述各结晶区在依次递降的温度下运行，其中至少最后的结晶区是在１９１℃至１４９℃或更低的温度范围内运行，使原来溶解的对苯二酸以逐级减小的比例结晶出来，而且将所述每一结晶区中闪蒸而产生的水除去，同时将对苯二酸产品的回收温度保持与最后结晶区相同。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：MA蔡特林，D威尔格诺威基，
申请(专利权)人：阿莫科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。