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JPS6050775B2 - Continuous production method of terephthalic acid - Google Patents
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JPS6050775B2 - Continuous production method of terephthalic acid - Google Patents

Continuous production method of terephthalic acid

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Publication number
JPS6050775B2
JPS6050775B2 JP51041176A JP4117676A JPS6050775B2 JP S6050775 B2 JPS6050775 B2 JP S6050775B2 JP 51041176 A JP51041176 A JP 51041176A JP 4117676 A JP4117676 A JP 4117676A JP S6050775 B2 JPS6050775 B2 JP S6050775B2
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Japan
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terephthalic acid
mixture
cobalt
proportion
acetic acid
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JP51041176A
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ジヨージ・ウオルター・アービング
ピーター・ジヨン・ボーグハン・ジヨーンズ
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Publication date
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    • B01J27/06Halogens; Compounds thereof
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C51/265Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting having alkyl side chains which are oxidised to carboxyl groups
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はp−キシレンをテレフタル酸へ酸化する方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to a method for oxidizing p-xylene to terephthalic acid.

p−キシレンを液相で酸素含有ガスによつて酸化してテ
レフタル酸を製造することは、例えは英国特許第807
,091号、同第833,438号、同第841,42
5号および同第1,062,48?明細書に記載される
如く既知である。
The production of terephthalic acid by oxidizing p-xylene in the liquid phase with an oxygen-containing gas is described, for example, in British Patent No. 807.
, No. 091, No. 833,438, No. 841,42
No. 5 and No. 1,062,48? It is known as described in the specification.

使用される触媒は、臭化物もしくは臭素と組合せた重金
属もしくは重金属混合物である。好ましい重金属はコバ
ルトおよびマンガンであり、これらのものは単独で、あ
るいは他の重金属と組合せて、あるいは相互に組合せて
使用される。コバルトとマンガンとの組合せが特に好ま
しい。この酸化方法は、約8個までの炭素原子を有する
脂肪族モノカルボン酸(通常、酢酸が使用される)の溶
液中で実施される。テレフタル酸の主たる用途は、ポリ
エチレンテレフタレートの製造にある。ポリエチレンは
溶融紡糸して合成繊維としあるいはフィルムの製造する
のに有用な重合体である。初期には、テレフタル酸をメ
タノールでエステル化することによつてそのジメチルエ
ステルに変え、次いでこのジメチルエステルをエチレン
グリコールでエステル交換させてグリコールエステルを
作り、次いでこのグリコールエステルを重合してポリエ
チレンテレフ5タレートとしていた。最近では、テレフ
タル酸をエチレングリコールで直接エステル化する方法
が確立されてきており、この直接エステル化法によれば
、ジメチルエステルを経由する間接法よりも費用の点で
利点が得られる。しかし直接法につい!ては高純度テレ
フタル酸を出発原料とすることが必要である。前記の公
知p−キシレン酸化法では、通常の操作のときに、直接
法のために充分な純度のテレフタル酸を得られない。従
つて、そのようにして得られたテレフタル酸を一または
それ3以上の精製工程に付して直接エステル化法に適切
な純度とすることが普通必要である。(精製工程の例は
、英国特許第994,7印号明細書に記載される方法で
ある)。かかる精製工程は費用がかかり、直接エステル
化法により生ずる利益を相殺し4てしまうことがある。
従つて、別個の精製操作をすることなく、エチレングリ
コールによる直接エステル化に使用するのに充分な純度
のテレフタル酸にp−キシレン酸化することは、非常に
望ましいことである。p−キシレンの酸化によつて得ら
れるテレフタル酸中に存在する不純物には主として二つ
のタイプがあり、第1のものは不完全酸化生成物、特に
4−カルボキシベンズアルデヒドであり、第2のものは
副反応から生じて一般にテレフタル酸よりも、高分子量
を有する副生成物である。
The catalysts used are heavy metals or heavy metal mixtures in combination with bromide or bromine. Preferred heavy metals are cobalt and manganese, used alone or in combination with other heavy metals or with each other. Particularly preferred is the combination of cobalt and manganese. This oxidation process is carried out in a solution of an aliphatic monocarboxylic acid having up to about 8 carbon atoms (acetic acid is usually used). The primary use of terephthalic acid is in the production of polyethylene terephthalate. Polyethylene is a polymer useful for melt spinning into synthetic fibers or making films. Initially, terephthalic acid was converted to its dimethyl ester by esterification with methanol, this dimethyl ester was then transesterified with ethylene glycol to form a glycol ester, and this glycol ester was then polymerized to form polyethylene tereph-5. It was a tally. Recently, a method of directly esterifying terephthalic acid with ethylene glycol has been established, and this direct esterification method offers cost advantages over the indirect method via dimethyl ester. But about the direct method! Therefore, it is necessary to use high purity terephthalic acid as a starting material. The known p-xylene oxidation processes described above do not, during normal operation, provide terephthalic acid of sufficient purity for the direct process. It is therefore usually necessary to subject the terephthalic acid so obtained to one or more purification steps to bring it to a purity suitable for the direct esterification process. (An example of a purification step is the method described in British Patent No. 994,7). Such purification steps are expensive and can offset the benefits generated by direct esterification methods.
Therefore, it would be highly desirable to oxidize p-xylene to terephthalic acid of sufficient purity for use in direct esterification with ethylene glycol without separate purification operations. There are two main types of impurities present in terephthalic acid obtained by oxidation of p-xylene, the first being incomplete oxidation products, especially 4-carboxybenzaldehyde, and the second being It is a by-product resulting from side reactions and generally having a higher molecular weight than terephthalic acid.

顕著な量の4−カルボキシベンズアルデヒドは劣つた品
質のポリエステルの原因となるので、その濃度は可ノ及
的に低く維持することが望ましい。上記の副生成物は性
質について完全には同定されていないが、痕跡量であつ
ても誘導されるポリエステルに悪影響を与えることがあ
り、例えば着色が与えられることおよび/または得られ
る分子量(従つて融点)が望ましい分子量よりも低くな
ることがある。特に、誘導されるポリエステルの着色は
テレフタル酸中の不純物としての臭素含有有機化合物に
よつて与えられるので、テレフタル酸の臭素濃度を可及
的に低く維持することは望ましい。酸化反応の際の副反
応から生ずるテレフタル酸中の副生成物は、多数であり
、誘導されるポリエチレンテレフタレートの品質に対し
て個々に異なる影響を与えるのであるが、既知標準物に
対して副生成物の割合を測定し、その結果をテレフタル
酸中の全測定副生成物として表わすことにより、工程パ
ラメーターの変動の副生成物に対する効果を一般的に評
価することは便宜である。特公昭45−3673鏝公報
には、グリコール類と直接重合させるのに適当なテレフ
タル酸を、何ら追加の精製工程なしで製造する方法が記
載されている。
Significant amounts of 4-carboxybenzaldehyde can lead to inferior quality polyesters, so it is desirable to keep its concentration as low as possible. Although the nature of the above-mentioned by-products has not been completely identified, even trace amounts can have a negative effect on the derived polyester, e.g. imparting color and/or reducing the resulting molecular weight (and thus the molecular weight obtained). melting point) may be lower than the desired molecular weight. In particular, since the color of the derived polyester is imparted by bromine-containing organic compounds as impurities in the terephthalic acid, it is desirable to keep the bromine concentration of the terephthalic acid as low as possible. The by-products in terephthalic acid resulting from side reactions during the oxidation reaction are numerous and have different effects on the quality of derived polyethylene terephthalate; It is convenient to generally assess the effect of variations in process parameters on by-products by measuring the proportions of products and expressing the results as total measured by-products in terephthalic acid. Japanese Patent Publication No. 45-3673 describes a method for producing terephthalic acid suitable for direct polymerization with glycols without any additional purification steps.

そしてこの方法では重金属化合物がコバルト化合物およ
びマンガン化合物である触媒であつて、マンガン金属が
存在するコバルト金属の重量基準で計算して1〜20W
t%の量で存在し、コバルト金属の量が溶媒として使用
される低級脂肪族カルボン酸の0.05〜0.20Wt
%に相当する触媒を使用することが提案されている。英
国特許第1,334,551号明細書には、同様な方法
において、コバルト源、マンガン源および臭化コバルト
もしくは元素状臭素からなる臭素源を含む触媒を使用す
ることが提案されており、その触媒において(a)コバ
ルトの量は、溶媒として使用されるC1〜C8脂肪族カ
ルボン酸の0.05〜0.50Wt%であり、(b)マ
ンガン量は、コバルトの1〜頷幇%であり、そして(c
)臭素対コバルト重量比は1.5:1ないし6.0:1
である。
In this method, the heavy metal compound is a catalyst comprising a cobalt compound and a manganese compound, and the weight is 1 to 20 W calculated based on the weight of cobalt metal in which manganese metal is present.
t% of the lower aliphatic carboxylic acid in which the amount of cobalt metal is used as a solvent.
It is proposed to use a catalyst corresponding to %. British Patent No. 1,334,551 proposes in a similar process the use of a catalyst comprising a cobalt source, a manganese source and a bromine source consisting of cobalt bromide or elemental bromine; In the catalyst, (a) the amount of cobalt is 0.05 to 0.50 wt% of the C1-C8 aliphatic carboxylic acid used as a solvent, and (b) the amount of manganese is 1 to 10% of the cobalt. , and (c
) bromine to cobalt weight ratio from 1.5:1 to 6.0:1
It is.

上記の両公知文献ては、方法を80〜230゜Cの温度
て実施することが提案されているが、両文献中に開示さ
れているデータはすべて190℃の温度で得られたもの
である。
Although both of the above-mentioned publications suggest carrying out the process at temperatures between 80 and 230°C, all data disclosed in both publications were obtained at a temperature of 190°C. .

英国特許第1,249,198号明細書にも、コバルト
、マンガンおよび臭素からなる触媒を用いて150〜2
000Cの温度および3〜15k9/d(ゲージ)の圧
力て酢酸溶媒中て実施する高純度および低着色のテレフ
タル酸の製造が提案されており、その触媒において、(
1)マンガンの量は、酢酸1y当り2×10−7グラム
原子ないし1×10−5グラム原子未満であり、(Ii
)臭素の量は、酢酸1q当り5×10−6グラム原子な
いし5×10−5グラム原子であり、そして(111)
コバルト対マンガンの原子比は1〜100である。
British Patent No. 1,249,198 also describes using a catalyst consisting of cobalt, manganese and bromine to
The production of high purity and low color terephthalic acid carried out in acetic acid solvent at a temperature of 000 C and a pressure of 3 to 15 k9/d (gauge) has been proposed, in which the catalyst (
1) The amount of manganese is from 2 x 10-7 to less than 1 x 10-5 gram atoms per y of acetic acid,
) the amount of bromine is from 5 x 10-6 to 5 x 10-5 gram atoms per q of acetic acid, and (111)
The atomic ratio of cobalt to manganese is between 1 and 100.

英国特許第1,249,198号明細書では触媒組成は
英国特許第1,334,551号明細書とやや異なつた
定義がなされているが、両者間には可成りの重複部分が
ある。
Although the catalyst composition is defined somewhat differently in GB 1,249,198 than in GB 1,334,551, there is considerable overlap between the two.

さらには、英国特許第1,249,198号明細書には
、コバルトの上限が酢酸の5.5Wt%(5500pp
m)ほどの高い値に規定されているが、規定温度範囲内
て行なわれた特定実施例は、いずれも酢酸1q当り1.
5×10−5グラム原子コバルトより高いコバルト濃度
(4).0885Wt%すなわち885ppmに等しい
)を用いていない。ポリエチレンテレフタレートを製造
するに際して、エチレングリコールを直接エステル化す
るのに充分な純度のテレフタル酸を、追加の複雑な精製
工程なしに、製造することは、当該目的に適したテレフ
タル酸のコストを低減する主要なファクターであるが、
それは関係する唯一のファクターではない。
Furthermore, British Patent No. 1,249,198 states that the upper limit of cobalt is 5.5 wt% (5500 ppp) of acetic acid.
m), but all specific examples conducted within the specified temperature range have a value as high as 1.m) per q of acetic acid.
Cobalt concentration higher than 5 x 10-5 gram atom cobalt (4). 0885 Wt% or 885 ppm) was not used. Producing terephthalic acid of sufficient purity to directly esterify ethylene glycol in producing polyethylene terephthalate without additional complex purification steps reduces the cost of terephthalic acid suitable for this purpose. Although the main factor is
That's not the only factor involved.

コバルト、マンガンおよび臭化物からなる触媒の存在下
に酢酸溶媒中でp−キシレンを空気酸化すると、ある割
合の酢酸が酸化されて、就中、一酸化炭素および二酸化
炭素となり、これらは排出ガス中に失なわれる。ある条
件下では、このような酸化(以下、便宜上「燃焼」と称
することがある)による酢酸の損失は、生成されるテレ
フタル酸各1(1)部当り40部程の高度に達し、かく
して著しいコスト増を招くこともありうる。さらには、
前述のように、テレフタル酸中の顕著の量の4−カルボ
キシベンズアルデヒドは劣つた品質のポリエステルの原
因となるけれども、この不純物を極めて低水準の量に低
減するのに用いるある条件によれば、許容できない高度
の酢酸の燃焼が起こることもある。ポリエチレンテレフ
タレートの製造に際してエチレングリコールの直接エス
テル化に使用するのに許容しうるテレフタル酸中の4−
カルボキシベンズアルデヒドの割合は、もちろん、製品
ポリエステルを次に繊維またはその他の物の何に変える
ことを目的としているかに関しての製品ポリエステルの
品質によつて左右される。
Air oxidation of p-xylene in acetic acid solvent in the presence of a catalyst consisting of cobalt, manganese and bromide oxidizes a proportion of the acetic acid to carbon monoxide and carbon dioxide, among others, which are present in the exhaust gas. be lost. Under some conditions, losses of acetic acid by such oxidation (hereinafter sometimes referred to as "combustion" for convenience) can be as high as 40 parts for each part (1) part of terephthalic acid produced, and are thus significant. This may also lead to increased costs. Furthermore,
As mentioned above, although significant amounts of 4-carboxybenzaldehyde in terephthalic acid contribute to inferior quality polyesters, certain conditions used to reduce this impurity to very low levels can make it acceptable. Combustion of acetic acid to a high degree may occur. 4- in terephthalic acid acceptable for use in the direct esterification of ethylene glycol in the production of polyethylene terephthalate.
The proportion of carboxybenzaldehyde will, of course, depend on the quality of the product polyester with respect to what it is then intended to convert into fibers or other objects.

しかし、一般的には、許容しうる品質ののポリエチレン
テレフタレートを製造するには、テレフタル酸中の4−
カルボキシベンズアルデヒドの割合は約1000ppm
を越えるべきでないことが判つた。燃焼によつて損失す
る酢酸の評価として、排出ガス中の一酸化炭素および二
酸化炭素の濃度を測定し、燃焼度を供給p−キシレン1
モル当りに生成する〔CO+CO2〕モル数の数値て表
わす。
However, in general, to produce polyethylene terephthalate of acceptable quality, the 4-
The proportion of carboxybenzaldehyde is approximately 1000 ppm
It was found that the value should not be exceeded. As an evaluation of acetic acid lost through combustion, the concentrations of carbon monoxide and carbon dioxide in the exhaust gas are measured, and the burnup is determined by supplying p-xylene 1
It is expressed as the number of moles of [CO+CO2] produced per mole.

この燃焼度値を0.65未満、好ましくは0.5未満に
維持するようにする。こ)に、酸化反応のパラメーター
を慎重に制御することにより、過剰の酢酸を燃焼させる
ことなく、そして多くの場合簡単な洗浄処理後にエチレ
ングリコールと直接エステル化してポリエチレンテレフ
タレートを製造するのに使用するのに適切なテレフタル
酸を得ることができる方法を案出した。
The burn-up value is kept below 0.65, preferably below 0.5. In this case, by carefully controlling the parameters of the oxidation reaction, excess acetic acid can be used to produce polyethylene terephthalate by esterifying it directly with ethylene glycol without burning it off, and often after a simple washing process. We have devised a method that allows us to obtain terephthalic acid suitable for

この発明によれば、酢酸と水からなる酢酸溶媒およびp
−キシレンの液相混合物であつて触媒を含むものを酸化
反応帯域へ導入し、酸化反応帯域中の酢酸溶媒と酸化反
応帯域へ供給されるp−キシレンとの比を4:1ないし
7:1(重量)の限度内に維持し、酸化反応帯域中の混
合物中に酸素含有ガスを通気し、酸化反応帯域中の混合
物の温度を160〜180℃の範囲内に維持し、混合物
中の酢・酸溶媒内の水の割合を1〜7Wt%の範囲内に
維持し、触媒がコバルト化合物、マンガン化合物および
臭化物の混合物であつてコバルトの割合が酸化反応帯域
の反応混合物中の酢酸溶媒の1200〜2500重量P
pmであり、マンガンの割合がコバルトの重量の1〜3
0wt%であり、臭化物の割合がコバルトとマンガンの
合計重量の少なくとも15倍であり、酸化反応帯域中の
混合物の平均滞留時間が1h時間〜2時間であることを
特徴とする連続テレフタル酸製法が提供される。
According to this invention, an acetic acid solvent consisting of acetic acid and water and p
- introducing a liquid phase mixture of xylene containing a catalyst into the oxidation reaction zone, and adjusting the ratio of acetic acid solvent in the oxidation reaction zone to p-xylene fed to the oxidation reaction zone from 4:1 to 7:1; (by weight), bubble oxygen-containing gas into the mixture in the oxidation reaction zone, maintain the temperature of the mixture in the oxidation reaction zone within the range of 160-180°C, The proportion of water in the acid solvent is maintained within the range of 1-7 Wt%, and the proportion of cobalt is between 1200 and 120% of the acetic acid solvent in the reaction mixture of the oxidation reaction zone when the catalyst is a mixture of cobalt compounds, manganese compounds and bromides. 2500 weight P
pm, and the proportion of manganese is 1 to 3 of the weight of cobalt.
0 wt%, the proportion of bromide is at least 15 times the total weight of cobalt and manganese, and the continuous terephthalic acid production process is characterized in that the average residence time of the mixture in the oxidation reaction zone is between 1 and 2 hours. provided.

酢酸溶媒は酢酸と小量の水とからなり、水の量は反応帯
域内の反応混合物中では1〜7Wt%の範囲内に制御さ
れる。
The acetic acid solvent consists of acetic acid and a small amount of water, and the amount of water is controlled within the range of 1-7 wt% in the reaction mixture in the reaction zone.

酸素含有ガスは、比較的低酸素含量例えば酸素3喀量%
以下の、酸素と不活性ガス(例:窒素)との混合物であ
るのが好ましい。
The oxygen-containing gas has a relatively low oxygen content, e.g. 3% by weight of oxygen.
The following mixture of oxygen and an inert gas (eg nitrogen) is preferred.

空気、または酸素含量10〜30%の空気と窒素もしく
は酸素の混合物が、特に適当である。この発明の方法に
おいて酸化反応を実施する温度は、160〜180゜C
の範囲内てある。160℃以下の温度では、テレフタル
酸中の4−カルボキシベンズアルデヒドの割合が許容し
えない高水準にまで上昇し、他方、180′C以上の温
度ては燃焼度が不相応に増大し、そして副生成物の割合
も予想を越えて増大する。
Air or a mixture of air and nitrogen or oxygen with an oxygen content of 10 to 30% is particularly suitable. The temperature at which the oxidation reaction is carried out in the method of this invention is 160-180°C.
It is within the range of At temperatures below 160'C, the proportion of 4-carboxybenzaldehyde in terephthalic acid increases to unacceptably high levels, while at temperatures above 180'C the burnup increases disproportionately and by-products The proportion of objects also increases beyond expectations.

この発明方法に用いる触媒に関する限り、コバルトの割
合は、酸化反応帯域の反応混合物中に存在する酢酸の1
200〜2500ppmの範囲とすべきである。
As far as the catalyst used in the process of the invention is concerned, the proportion of cobalt is 1% of the acetic acid present in the reaction mixture of the oxidation reaction zone.
It should be in the range of 200-2500 ppm.

一層低い濃度ではテレフタル酸中の4−カルボキシベン
ズアルデヒドの割合が許容しえない−水準にまで上昇し
、他方一層高い濃度では酢酸の燃焼度が、テレフタル酸
の経済的生産に許容しうる程度を越えて増大する。この
発明方法に使用する触媒中のマンガンの割合は、コバル
トの重量の1〜30wt%、好ましくは1〜20Wt%
の範囲とすべきである。
At lower concentrations the proportion of 4-carboxybenzaldehyde in terephthalic acid rises to unacceptable levels, while at higher concentrations the burn-up of acetic acid exceeds what is acceptable for the economic production of terephthalic acid. and increase. The proportion of manganese in the catalyst used in the process of this invention is 1 to 30 wt%, preferably 1 to 20 wt% of the weight of cobalt.
should be within the range of

コバルトの30wt%を越える割合のマンガンでは、テ
レフタル酸中の4−カルボキシベンズアルデヒドの割合
が許容しえない水準にまで上昇し始め、そして不完全酸
化の別の生成物であるp−トルイル酸の、割合も上昇し
始め、他方、マンガンの割合がコバルトの1Wt%以下
に下がるときにも上記の両方の不純物の割合が極めて急
速に上昇する。この発明の方法で使用する触媒中の臭化
物の割合は、コバルトとマンガンとの合計重量の少なく
とも1市倍であるべきである。
At manganese proportions exceeding 30 wt% of cobalt, the proportion of 4-carboxybenzaldehyde in terephthalic acid begins to rise to unacceptable levels, and the proportion of p-toluic acid, another product of incomplete oxidation, begins to rise to unacceptable levels. The proportion also begins to rise, while the proportion of both impurities mentioned above also rises very rapidly when the proportion of manganese falls below 1 Wt% of cobalt. The proportion of bromide in the catalyst used in the process of this invention should be at least one times the combined weight of cobalt and manganese.

この値以下では、テレフタル酸中の4−カルボキシベン
ズアルデヒドの割合が許容しえない水準にまで上昇し始
め、そしてp−トルイル酸の割合も上昇し始める。臭化
物濃度を変えても、酢酸燃焼度に対する影響はない。従
つてこの発明では、生成テレフタル酸中の4−カルボキ
シベンズアルデヒド含有率または酢酸の燃焼度に関して
臭化物含有率の上限を限定しない。他方、臭化物の割合
が余りにも高いと、テレフタル酸中に臭化物含有不純物
がてきたり、そして金属設備の過度の腐食や、臭化物損
失によるコスト増大を起こすことがある。従つて、臭化
物の水準は好ましくはコバルトとマンガンの合計a重量
の5.0倍以下、さらに好ましくは2ゐ倍以下である。
この発明方法の酸化反応帯域内の反応混合物中の酢酸溶
媒と酸化反応帯域へ供給するp−キシレンとの比は、4
:1〜7:1(重量)の限度内に維持する。
Below this value, the proportion of 4-carboxybenzaldehyde in terephthalic acid begins to rise to an unacceptable level, and the proportion of p-toluic acid also begins to rise. Changing the bromide concentration has no effect on acetic acid burn-up. Therefore, in this invention, there is no upper limit on the bromide content with respect to the 4-carboxybenzaldehyde content in the produced terephthalic acid or the burnup of acetic acid. On the other hand, if the proportion of bromide is too high, bromide-containing impurities may be introduced into the terephthalic acid and cause excessive corrosion of metal equipment and increased costs due to bromide loss. Therefore, the level of bromide is preferably less than 5.0 times, more preferably less than 2 times, the total a weight of cobalt and manganese.
The ratio of the acetic acid solvent in the reaction mixture in the oxidation reaction zone to the p-xylene fed to the oxidation reaction zone in the method of this invention is 4.
:1 to 7:1 (by weight).

4:1以下の比では、テレフタル酸中の4−カルボキシ
ベンズアルデヒドの割合が許容しえない高水準に上昇し
、他方、7:1以上の比ては酢酸の燃焼度が増大する傾
向がある。
Ratios below 4:1 increase the proportion of 4-carboxybenzaldehyde in the terephthalic acid to unacceptably high levels, while ratios above 7:1 tend to increase the burn-up of acetic acid.

さらには、より大量の酢酸を使用することは、それ自体
が高経費になる上に、テレフタル酸の製造ならびに酢酸
の回収のためにより大型の設備の使用を必要とし、それ
によつて方法の投資額が増す。この発明方法の酸化反応
帯内の反応混合物中の水の割合は、その混合物中の酢酸
溶媒の1〜7Wt%の限度内に維持される。
Furthermore, the use of larger quantities of acetic acid, in addition to its own high costs, requires the use of larger equipment for the production of terephthalic acid as well as for the recovery of acetic acid, thereby reducing the investment cost of the process. increases. The proportion of water in the reaction mixture in the oxidation reaction zone of the inventive process is maintained within the limits of 1 to 7% by weight of acetic acid solvent in the mixture.

7憇%以上ては、得られるテレフタル酸中の4−カルボ
キシベンズアルデヒドの割合が許容しえない水準にまで
上昇し、そしてp−トルイル酸の割合も上昇し始め、他
方1Wt%以下では酢酸燃焼度がテレフタル酸の経済的
生産に許容される程度を越えて増大する。
Above 7 wt%, the proportion of 4-carboxybenzaldehyde in the resulting terephthalic acid increases to an unacceptable level, and the proportion of p-toluic acid also begins to rise, while below 1 wt%, the acetic acid burn-up increases beyond what is acceptable for economical production of terephthalic acid.

この発明方法の酸化反応帯域内での酸化反応混合物の平
均滞留時間は、112〜2時間てある。112時間以下
では、得られるテレフタル酸中の4−カルボキシベンズ
アルデヒドの割合が許容しえない水準にまで上昇し、そ
してp−トルイル酸の水準も上昇し始め、他方、2時間
以上てあると酢酸燃焼度がテレフタル酸の経済的生産に
許容しうる程度を越えて上昇する。
The average residence time of the oxidation reaction mixture in the oxidation reaction zone of the process of this invention is between 112 and 2 hours. Below 112 hours, the proportion of 4-carboxybenzaldehyde in the resulting terephthalic acid rises to an unacceptable level, and the level of p-toluic acid also begins to rise, while above 2 hours, the acetic acid burns off. The concentration increases beyond what is acceptable for economical production of terephthalic acid.

平均滞留時間は好ましくは40〜10紛間である。この
発明方法では、酸化反応帯域中のp−キシレンおよび酢
酸溶媒は実質上液相で、従つて反応温度においてこの液
体状態を保持するに足る圧力で維持される。
The average residence time is preferably 40 to 10 minutes. In the process of this invention, the p-xylene and acetic acid solvents in the oxidation reaction zone are substantially in liquid phase and are therefore maintained at a pressure sufficient to maintain this liquid state at the reaction temperature.

一層高い圧力を使用しうることはもちろんであるが、著
しい高圧を用いることによる利点は一般にない。一般に
は、5〜2艶対バールの範囲の圧力が適当であるけれど
も、一層高い圧力例えば(4)絶対バールまでの圧力を
用いることができる。液体反応混合物中に固体として存
在するテレフタル酸を、触媒と主として酢酸溶媒からな
る該液体から分離するのは、慣用法、例えば濾過により
、特に遠心分離により行なうことができる。
Although higher pressures can of course be used, there is generally no advantage to using significantly higher pressures. Generally, pressures in the range of 5 to 2 bars per bar are suitable, although higher pressures can be used, for example up to (4) bars absolute. The terephthalic acid present as a solid in the liquid reaction mixture can be separated from the catalyst and the liquid consisting mainly of acetic acid solvent by conventional methods, for example by filtration, in particular by centrifugation.

分離を高温すなわち90゜C以上の温度で行なうのが有
利てあり、分離を常圧における液体反応混合物の沸点以
上の温度で行なうときには、分離は加圧下で行なわなけ
ればならない。テレフタル酸の分離によつて回収される
母液の少なくとも一部を、新たなp−キシレンとともに
酸化反応帯域へ再循環することができる。しかし反応混
合物中の副生成物の水準を許容しうる水準に維持するに
は、再循環母液に対してある割合の新たな酢酸を添加す
るのが普通である。新たな酢酸は、再循環しなかつた母
液の蒸留によつて回収することができる。再循環しない
母液の部分から適宜な方法て触媒を回収することもでき
る。反応混合物中の水(酸化反応の生成物)の水準は、
反応中に水を酢酸とともに蒸留除去することによつて、
制御しうる。酸化反応帯域内の液体反応混合物中に酸素
含有ガスを通気する速度は、排出ガス中の酸素濃度が危
険な状態(殊に爆発性混合物の形成による危険状態)を
生じうる濃度よりも低くなるような速度である。一般的
に酸化反応帯域からの排出ガス中の酸素濃度の上限は約
8V01%を越えない値をとる。しかし、排出ガス中に
可成りの濃度の酸素が存在することは好ましい。この理
由は、排出ガス中に酸素がほとんどまたは全く存在しな
い場合には、不充分な酸化によつて余りにも高割合の不
純物が生ずるからである。従つて排出ガス中の酸素濃度
は少なくとも3v01%であることが好ましい。3〜5
v01%の排出ガス中酸素濃度は極めて好ましい。
It is advantageous to carry out the separation at elevated temperatures, ie above 90° C., and when the separation is carried out at temperatures above the boiling point of the liquid reaction mixture at normal pressure, the separation must be carried out under pressure. At least a portion of the mother liquor recovered from the separation of terephthalic acid can be recycled to the oxidation reaction zone along with fresh p-xylene. However, to maintain acceptable levels of byproducts in the reaction mixture, it is common to add a percentage of fresh acetic acid to the recycled mother liquor. Fresh acetic acid can be recovered by distillation of the mother liquor that is not recycled. The catalyst can also be recovered in any suitable manner from the portion of the mother liquor that is not recycled. The level of water (product of the oxidation reaction) in the reaction mixture is
By distilling off water together with acetic acid during the reaction,
Can be controlled. The rate at which the oxygen-containing gas is passed through the liquid reaction mixture in the oxidation reaction zone is such that the oxygen concentration in the exhaust gas is below a concentration that could result in a hazardous situation, especially one due to the formation of an explosive mixture. speed. Generally, the upper limit of the oxygen concentration in the exhaust gas from the oxidation reaction zone is a value not exceeding about 8V01%. However, it is preferred that a significant concentration of oxygen be present in the exhaust gas. The reason for this is that if little or no oxygen is present in the exhaust gas, insufficient oxidation results in too high a proportion of impurities. Therefore, it is preferable that the oxygen concentration in the exhaust gas is at least 3v01%. 3-5
An exhaust gas oxygen concentration of v01% is extremely favorable.

触媒中に使用されるコバルトおよびマンガンの化合物は
、それら金属の有機もしくは無機塩であるのが好ましい
The cobalt and manganese compounds used in the catalyst are preferably organic or inorganic salts of these metals.

金属塩は酢酸中に可溶性であるべきである。殊に適当な
コバルト塩は臭化物、および低級(C1〜C8)脂肪族
カルボン酸(特に酢酸)の塩、ならびに芳香族カルボン
酸(例:トルィル酸、テレフタル酸)の塩である。ナフ
テン酸コバルトも使用しうる。殊に適当なマンガン塩は
、低級(C,〜C8)脂肪族カルボン酸(特に酢酸)の
塩、および芳香族カルボン酸(例:トルイル酸、テレフ
タル酸)の塩である。触媒中に使用される臭素は好まし
くは元素状臭素、臭化コバルト、または殊に臭化水素酸
である。
Metal salts should be soluble in acetic acid. Particularly suitable cobalt salts are bromides and salts of lower (C1-C8) aliphatic carboxylic acids, especially acetic acid, and of aromatic carboxylic acids (eg toluic acid, terephthalic acid). Cobalt naphthenate may also be used. Particularly suitable manganese salts are the salts of lower (C, to C8) aliphatic carboxylic acids, especially acetic acid, and the salts of aromatic carboxylic acids (eg toluic acid, terephthalic acid). The bromine used in the catalyst is preferably elemental bromine, cobalt bromide or especially hydrobromic acid.

一般に、臭化ナトリウムのようなアルカリ金属臭化物を
使用すると、他の臭化物と比較して4ーカルボキシベン
ズアルデヒドの割合を増大させるので、アルカリ金属臭
化物の使用は好ましくない。この発明方法の酸化条件に
従つて製造したテレフタル酸は高純度であり、そのため
ポリエチレンテレフタレートの製造に際してエチレング
リコールの直接エステル化に適したものとするために複
雑かつ費用の嵩む化学的な処理(例えば英国特許第99
47印号明細書記載の接触水素化法)を必要としない。
In general, the use of alkali metal bromides, such as sodium bromide, is not preferred because it increases the proportion of 4-carboxybenzaldehyde compared to other bromides. The terephthalic acid produced according to the oxidation conditions of the inventive process is of high purity and therefore requires complex and expensive chemical treatments (e.g. British Patent No. 99
The catalytic hydrogenation method described in the Specification of No. 47 is not required.

その代りに、比較的簡単な低費用の処理は、ポリエチレ
ンテレフタレート重合体の製造に望ましい純度のテレフ
タル酸を、この発明の方法の酸化反応から製造するのに
充分である。特に適当な処理方法は英国特許出願149
64/75の明細書に記載される方法であり、この方法
では、酸化反応混合物中への酸素含有ガスの通気を停止
した後、その混合物を、該酸素含有ガス通気中の反応混
合物の平均温度よりも50′C低い温度と25゜C高い
温度との間の温度に、少なくとも112時間保持し、次
いで固体テレフタル酸を母液から分離す”る。かくして
本発明の特に好ましい態様によれば、酢酸溶媒とp−キ
シレンとからなりそして触媒を含む液相混合物を酸化反
応帯域へ導入し、反応帯域内の反応混合物中の酢酸溶媒
と反応帯域へ供給−するp−キシレンとの比を重量で4
:1ないし7:1の限度内とし、酸化反応帯域内の混合
物に酸素含有ガスを通気し、酸化反応帯域内の混合物を
112〜2時間の平均滞留時間の間160〜180゜C
の温度に維持し、反応帯域から排出ガスを除去し、L反
応混合物を保持帯域へ移してそこで該酸化反応混合物の
前記酸化反応帯域ての平均温度よりも50℃低い温度と
25℃高い温度との間の温度に少なくとも11満間の平
均保持時の間その移入混合物を保持し、次いで反応混合
物を分離帯域へ移して固体テレフタル酸を分離すること
からなるテレフタノP酸の連続製法であつて:酸化反応
帯域内の反応混合物を、水の割合が反応混合物中の酢酸
溶媒の1〜7Wt%の範囲内になるように維持し、触媒
がコバルト化合物、マンガン化合物および臭化物の混合
物でありかつコバルトの割合が酸化反応帯域内の反応混
合物中に存在する酢酸溶媒の1200〜2500重量P
pmであり、マンガンの割合が該コバルトの重量の1〜
30wt%であり、そして臭化物の割合がコバルトとマ
ンガンとの合計重量の少なくとも1ゐ倍であることを特
徴とするテレフタル酸の連続製法が提供される。
Instead, relatively simple and low cost processing is sufficient to produce terephthalic acid of the purity desired for the production of polyethylene terephthalate polymers from the oxidation reaction of the process of this invention. A particularly suitable treatment method is described in British Patent Application No. 149.
64/75, in which, after stopping the passage of oxygen-containing gas into the oxidation reaction mixture, the mixture is heated to the average temperature of the reaction mixture during the passage of the oxygen-containing gas. and 25° C. above for at least 112 hours, and then the solid terephthalic acid is separated from the mother liquor. Thus, according to a particularly preferred embodiment of the invention, the acetic acid A liquid phase mixture consisting of a solvent and p-xylene and containing a catalyst is introduced into the oxidation reaction zone, and the ratio of the acetic acid solvent in the reaction mixture in the reaction zone to the p-xylene supplied to the reaction zone is set to 4 by weight.
:1 to 7:1, oxygen-containing gas is bubbled through the mixture in the oxidation reaction zone, and the mixture in the oxidation reaction zone is heated to 160-180°C for an average residence time of 112-2 hours.
, remove exhaust gas from the reaction zone, and transfer the L reaction mixture to a holding zone where the oxidation reaction mixture is heated at a temperature of 50° C. below and 25° C. above the average temperature of the oxidation reaction zone. 1. A continuous process for the preparation of terephthalic acid comprising: maintaining the inlet mixture for an average holding time of at least 11 days at a temperature between and then transferring the reaction mixture to a separation zone to separate solid terephthalic acid: an oxidation reaction. The reaction mixture in the zone is maintained such that the proportion of water is within the range of 1 to 7 wt% of the acetic acid solvent in the reaction mixture, the catalyst is a mixture of cobalt compounds, manganese compounds and bromides, and the proportion of cobalt is 1200-2500 weight P of acetic acid solvent present in the reaction mixture in the oxidation reaction zone
pm, and the proportion of manganese is 1 to 1 of the weight of the cobalt.
30 wt% and the proportion of bromide is at least 1 times the combined weight of cobalt and manganese.

上記保持処理の実施温度故に、保持処理は、通常、反応
混合物を液相に維持するに足る圧力例えば50バール以
下の圧力で実施される。
Because of the temperature at which the holding treatment is carried out, the holding treatment is usually carried out at a pressure sufficient to maintain the reaction mixture in the liquid phase, for example at a pressure below 50 bar.

所望ならば反応混合物をこの保持処理中に適宜な手段に
より攪拌状態に保つことができる。酸化反応は通常、実
質上恒温で行なわれるので、反応混合物が未だその酸化
反応温度またはその酸化反応温度よりもわずか(例えば
20℃未満)低い温度にある間に反応混合物に対して保
持処理を行なうのが一般に好ましい。(上記の温度降下
は保持時間中の外部環境物体への熱損失により生じまた
は例えば保持帯域への移送中に生ずる)。しかし前記の
限度内において反応混合物を酸化反応より高い温度に加
熱することはまたはそれをいく分低い温度に積極的に冷
却することは、この発明の範囲てある。保持時間は少な
くとも1h時間であり、適当には112〜6時間、好ま
しくは112〜3時間である。保持処理後のテレフタル
酸の分離は既述の方法で行なう。分離後、テレフタル酸
を濾過機または遠心分離器で、母液、新たな溶媒または
水によつて洗浄することができる。分離後のテレフタル
酸にれは保持処理に付したもの付さないもののいずれで
もよい)を、母液または新たな酢酸溶媒で再スラリー化
し、そして得られたスラリーを、任意に、高温度にある
時間保持して、テレフタル酸を再単離することは有利で
ありうる。
If desired, the reaction mixture can be kept stirred by any suitable means during this holding process. Since the oxidation reaction is usually carried out substantially isothermally, the holding treatment is carried out on the reaction mixture while it is still at the oxidation reaction temperature or slightly below (e.g. less than 20° C.) the oxidation reaction temperature. is generally preferred. (The temperature drop mentioned above occurs due to heat loss to external environmental objects during the holding time or during transfer to the holding zone, for example). However, within the limits mentioned above, it is within the scope of this invention to heat the reaction mixture to a temperature above that of the oxidation reaction or to actively cool it to a somewhat lower temperature. The holding time is at least 1 h hour, suitably 112-6 hours, preferably 112-3 hours. Separation of terephthalic acid after the holding treatment is carried out by the method described above. After separation, the terephthalic acid can be washed in a filter or centrifuge with mother liquor, fresh solvent or water. The separated terephthalic acid (with or without holding treatment) is reslurried with mother liquor or fresh acetic acid solvent, and the resulting slurry is optionally heated for a period of time at elevated temperature. It may be advantageous to retain and re-isolate the terephthalic acid.

再スラリー化したテレフタル酸を保一持する温度は、適
当には、分離の前の保持操作に使用する温度と同範囲で
あるが、その範囲に限定されるものではなく、約100
℃以上の温度を使用しうる。再スラリー化テレフタル酸
の保持操作は、通常、スラリーを液相に維持するのに少
なくとも足る圧力例えば50バールまでの圧力で行なわ
れる。保持時間は、通常6時間以内、例えば112〜6
時間、好ましくは1〜3時間になる。濾過機での洗浄操
作または新たな溶媒での再スラリー化による洗浄操作に
用いる酢酸溶媒は、ある量の水例えば10Wt%未満の
水を含んでいてよい。
The temperature at which the reslurried terephthalic acid is held is suitably in the same range as, but not limited to, the temperature used for the holding operation prior to separation, and is approximately 100
Temperatures of 0.degree. C. or higher may be used. The holding operation of reslurried terephthalic acid is usually carried out at a pressure at least sufficient to maintain the slurry in the liquid phase, for example up to 50 bar. The retention time is usually within 6 hours, for example 112-6
time, preferably 1 to 3 hours. The acetic acid solvent used in the filter washing operation or the washing operation by reslurrying with fresh solvent may contain an amount of water, such as less than 10 wt% water.

この発明方法によれば、燃焼による酢酸の過・度、高費
用の消費をすることなく高品質のテレフタル酸を得るこ
とが可能になる。
According to the method of this invention, it is possible to obtain high quality terephthalic acid without excessive and expensive consumption of acetic acid due to combustion.

比較的に簡単かつ低費用の処理後に、そのテレフタル酸
は、ポリエチレンテレフタレートの製造に際してエチレ
ングリコールの直後エステル化に適したものになる。こ
の目的に対して、この発明方法によりこのようにして得
られるテレフタル酸は、英国特許第1,062,482
号の200℃またはそれ以上の温度におけるp−キシレ
ンの空気酸化法で作られ次に英国特許第994,7印号
の接触水素化法で精製された″テレフタル酸と同じ適合
性を有している。さらには、この発明の方法では、英国
特許第1,334.551号明細書中の実施例の190
′Cで行なわれた方法におけるよりも酢酸の燃焼が少な
い。さらには、この発明方法で得られるテレフタル酸中
の4−カルボキシベンズアルデヒドの割合は、一般に、
英国特許第1,249,198号明細書に記載された方
法の実施例て得られたものよりも低い。この発明を以下
の実施例により説明する。
After relatively simple and inexpensive processing, the terephthalic acid becomes suitable for immediate esterification of ethylene glycol in the production of polyethylene terephthalate. For this purpose, the terephthalic acid thus obtained by the process of the invention is disclosed in British Patent No. 1,062,482
It has the same compatibility as "terephthalic acid" made by the air oxidation process of p-xylene at temperatures of 200° C. or higher and then purified by the catalytic hydrogenation process of British Patent No. 994,7. Furthermore, the method of the present invention has the following advantages:
There is less burning of acetic acid than in the process carried out in 'C. Furthermore, the proportion of 4-carboxybenzaldehyde in terephthalic acid obtained by the method of this invention is generally
lower than that obtained in an example of the method described in GB 1,249,198. The invention will be illustrated by the following examples.

実施例表1,10および11に個々の実施例の酸化条件
を示してある。
Examples Tables 1, 10 and 11 show the oxidation conditions for the individual examples.

一般的に酸化反応は還流コンデンサーおよび攪拌機を備
えた電熱式チタン製加圧容器で行なつた。p−キシレン
と酢酸溶媒の触媒含有混合物を恒速度で反応容器へ連続
的に供給した。容器内容物を表示した温度および圧力に
維持し、内容物の一部を連続的に取り出すことによつて
反応体の容積を一定に保つた。反応混合物中の酢酸溶媒
の水濃度は必要に応じて無水酢酸を添加して酢酸溶媒の
供給割合を減少することにより制御した。実施例14を
除く他の全ての実施例において、触媒は酢酸コバルト、
酢酸マンガンおよび塩化水素酸水溶液を適切な割合で混
合することにより作つた。酸化反応中の酢酸の燃焼は、
反応器からの排出ガス中の一酸化炭素および二酸化炭素
の濃度を測定し、これを生成〔CO+CO2〕モル数/
供給〔p−キシレン〕モルの数値で表わすことにより評
価した。実施例1〜14および比較例A−R 酸化条件を表1に示す。
The oxidation reaction was generally carried out in an electrically heated titanium pressurized vessel equipped with a reflux condenser and a stirrer. A catalyst-containing mixture of p-xylene and acetic acid solvent was continuously fed to the reaction vessel at a constant rate. The contents of the vessel were maintained at the indicated temperature and pressure, and the volume of the reactants was kept constant by continuously withdrawing portions of the contents. The aqueous concentration of acetic acid solvent in the reaction mixture was controlled by adding acetic anhydride as needed to reduce the feed rate of acetic acid solvent. In all other examples except Example 14, the catalyst was cobalt acetate,
It was made by mixing manganese acetate and hydrochloric acid aqueous solution in appropriate proportions. The combustion of acetic acid during the oxidation reaction is
The concentration of carbon monoxide and carbon dioxide in the exhaust gas from the reactor is measured and calculated as the number of moles of [CO+CO2] produced/
Evaluation was made by expressing the numerical value of supplied [p-xylene] moles. Examples 1 to 14 and Comparative Examples A to R Oxidation conditions are shown in Table 1.

反応器中に定常状態が得られた後に、反応器からの液体
スラリー排出物を20〜25℃に冷却し、固体テレフタ
ル酸を濾別し、水で洗浄し、乾燥した。単離テレフタル
酸を、4−カルボキシベンズアルデヒドおよびp−トル
イル酸について分析した。
After steady state was achieved in the reactor, the liquid slurry effluent from the reactor was cooled to 20-25°C and the solid terephthalic acid was filtered off, washed with water and dried. Isolated terephthalic acid was analyzed for 4-carboxybenzaldehyde and p-toluic acid.

この結果は表2〜6に組入れてある。表2は温度170
゜Cにおけるコバルト濃度の効果、表3は臭化物と、コ
バルトおよびマンガンの合計との比の効果、表4は17
0℃における酢酸溶媒中の水濃度の効果、表5は温度の
効果、そして表6は供給する酢酸溶媒とp−キシレンと
の比(溶媒比)の効果をそれぞれ示すものである。これ
らの効果はそれぞれ第1図〜第5図にさらに説明されて
いる。図において下記の略号を用いている。
The results are incorporated in Tables 2-6. Table 2 shows temperature 170
The effect of cobalt concentration on °C, Table 3 shows the effect of the ratio of bromide to the sum of cobalt and manganese, Table 4 shows the effect of 17
Table 5 shows the effect of water concentration in the acetic acid solvent at 0°C, Table 6 shows the effect of temperature, and Table 6 shows the effect of the ratio of the acetic acid solvent to p-xylene (solvent ratio) to be supplied. These effects are further explained in FIGS. 1-5, respectively. The following abbreviations are used in the figures.

4CBA=4−カルボキシベンズアルデヒドPTA=p
−トルイル酸PX=p−キシレン さらに別の結果は表7〜9に示されている。
4CBA=4-carboxybenzaldehyde PTA=p
-Toluic acid PX = p-xylene Further results are shown in Tables 7-9.

表7は滞留時間の効果、表8はマンガン濃度の効果一そ
して表9は臭化物の種類の効果をそれぞれ示す。実施例
15 酸化条件を表10に示す。
Table 7 shows the effect of residence time, Table 8 shows the effect of manganese concentration, and Table 9 shows the effect of bromide type. Example 15 Oxidation conditions are shown in Table 10.

反応器中に定常状態が得られた後に、反応器か.らの液
体スラリー排出物を別の容器へ移しそこで160′Cに
2時間保持した。
After steady state has been achieved in the reactor, the reactor. The liquid slurry effluent was transferred to a separate container where it was held at 160'C for 2 hours.

100℃に冷却後、固体テレフタル酸を濾別し、その重
量の3倍の95%酢酸水溶液で再スラリー化し、150
℃に加熱して、この温度に2時間保持した。
After cooling to 100°C, solid terephthalic acid was filtered off and reslurried with 3 times its weight of 95% acetic acid aqueous solution.
℃ and held at this temperature for 2 hours.

100′Cに冷却後、テレ.フタル酸を濾別し、分析し
た。
After cooling to 100'C, tele. Phthalic acid was filtered off and analyzed.

次いでこのテレフタル酸を用いて、標準的な操作による
エチレングリコールとの直接エステル化によりポリエチ
レンテレフタレートを製造した。そしてこのポリエチレ
ンテレフタレートの特性を評価した。結果を表10に示
す。比較例S 酸化条件は、表10に示したものであり、そして英国特
許第1,062,48鏝明細書に開示されているものと
実質上同じである。
This terephthalic acid was then used to produce polyethylene terephthalate by direct esterification with ethylene glycol using standard procedures. The properties of this polyethylene terephthalate were then evaluated. The results are shown in Table 10. Comparative Example S The oxidation conditions are as shown in Table 10 and are substantially the same as those disclosed in GB 1,062,48.

テレフタル酸の最初の単離後、一部(S1)を分析し、
そしてポリエチレンテレフタレートの製造に用いて、そ
の重合体の特性を評価した(実施例15の操作による)
After the initial isolation of terephthalic acid, a portion (S1) was analyzed,
Then, the properties of the polymer were evaluated by using it in the production of polyethylene terephthalate (according to the procedure of Example 15).
.

残りの部分(S2)を280℃で水に溶解し、水素化触
媒(英国特許第994,769号明細書参照)の存在下
に280℃で水素化し、テレフタル酸を結晶化させ、1
00℃で濾別し、100℃の水で再スラリー化すること
によつて洗浄し、再濾過した。前記のように生成物を分
析し、ポリエチレンテレフタレートの製造に用いた。結
果を表10に示す。それらの結果は、この発明の方法て
製造したテレフタル酸から得られる重合体は、別個の水
素化工程による精製操作に付されたテレフタル酸から作
られる重合体と比較して、極めて類似した特性を有して
いることを示している。実施例16〜17 酸化条件を表11に示す。
The remaining part (S2) is dissolved in water at 280°C and hydrogenated at 280°C in the presence of a hydrogenation catalyst (see GB 994,769) to crystallize terephthalic acid,
Filtered off at 00°C, washed by reslurriing with 100°C water, and refiltered. The product was analyzed as described above and used in the production of polyethylene terephthalate. The results are shown in Table 10. These results indicate that the polymers obtained from terephthalic acid produced by the method of the present invention have very similar properties compared to the polymers made from terephthalic acid that has been purified by a separate hydrogenation step. It shows that it has. Examples 16-17 Oxidation conditions are shown in Table 11.

反応器中に定常状態が得られた後、反応器からの反応混
合物排出流を、別の容器内で表11に規定の温度および
時間て保持した。
After steady state was achieved in the reactor, the reaction mixture effluent from the reactor was held in a separate vessel at the temperature and time specified in Table 11.

次いてこれを20℃に冷却した後、20℃の水で洗浄し
て母液を除き、乾燥し、分析した。このようにして単離
したテレフタル酸を95Wt%酢酸水溶液で再スラリー
化した(表11にそれらの比、温度および時間を示す)
。次いで表11に示した温度で濾別し、分析した。
This was then cooled to 20°C, washed with 20°C water to remove the mother liquor, dried, and analyzed. The terephthalic acid thus isolated was reslurried with 95 wt% acetic acid aqueous solution (ratios, temperatures and times are shown in Table 11).
. It was then filtered and analyzed at the temperatures shown in Table 11.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

添付図はこの発明方法における酸化反応条件の各パラメ
ーターの効果を示すグラフ曲線である。 第1図は170℃における触媒濃度の効果、第2図は1
70℃における臭化物/(コバルト+マンガン)比の効
果、第3図は170℃における水分の効果、第4図は温
度の効果、第5図は溶媒比の効果をそれぞれ示す曲線で
ある。4CBA=4−カルボキシベンズアルデヒド、P
TA=p−トルイル酸、PX:p−キシレン。
The attached figure is a graph curve showing the effect of each parameter of the oxidation reaction conditions in the method of this invention. Figure 1 shows the effect of catalyst concentration at 170°C, Figure 2 shows the effect of catalyst concentration at 170°C.
FIG. 3 shows the effect of bromide/(cobalt+manganese) ratio at 70° C., FIG. 4 shows the effect of moisture at 170° C., FIG. 4 shows the effect of temperature, and FIG. 5 shows the effect of solvent ratio. 4CBA=4-carboxybenzaldehyde, P
TA=p-toluic acid, PX: p-xylene.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 酢酸および水からなる酢酸溶媒とp−キシレンとの
液相混合物であつてコバルト化合物、マンガン化合物お
よび臭化物の混合物を触媒として含むものを酸化反応帯
域へ導入し、酸化反応帯域の混合物中に酸素含有ガスを
通気し、混合物から固体テレフタル酸を分離することか
らなるテレフタル酸の連続製法において;酸化反応帯域
の反応混合物中の酢酸溶媒と酸化反応帯域へ供給するp
−キシレンとの比を重量で4:1ないし7:1の範囲内
に維持し、酸化反応帯域の混合物の温度を160℃ない
し180℃間に維持し、混合物中の酢酸溶媒における水
の割合を1wt%ないし7wt%間に維持し、コバルト
の割合を反応混合物中に存在する酢酸溶媒の1200〜
2500重量ppmとし、マンガンの割合をコバルトの
重量の1wt%ないし30wt%とし、臭化物の割合を
コバルトとマンガンとの合計重量の少なくとも1.5倍
とし、そして酸化反応帯域における混合物の平均滞留時
間を1/2時間ないし2時間とすることを特徴とするテ
レフタル酸の連続製法。 2 臭化物の割合がコバルトとマンガンとの合計重量の
5.0倍以下であることを特徴とする特許請求の範囲1
の方法。 3 臭化物が元素状臭素、臭化コバルトまたは臭化水素
酸であることを特徴とする特許請求の範囲1または2の
方法。 4 酸化反応帯域からの排出ガス中の酸素濃度が少なく
とも3vol%であることを特徴とする特許請求の範囲
1〜3のいずれかの方法。 5 酸化反応混合物中への酸素含有ガスの通気停止後、
混合物を酸素含有ガスの通気時間中の反応混合物の平均
温度から50℃低い温度と25℃高い温度との間の温度
に少なくとも1/2時間の間保持し、その後に固体テレ
フタル酸を母液から分離することを特徴とする特許請求
の範囲1〜4のいずれかの方法。 6 分離後のテレフタル酸を反応混合物の母液または新
たな酢酸溶媒で再スラリー化し、そしてスラリーを10
0℃以上の温度にある時間保持してからテレフタル酸を
再単離することを特徴とする特許請求の範囲1〜5のい
ずれかの方法。
[Scope of Claims] 1. A liquid phase mixture of an acetic acid solvent consisting of acetic acid and water and p-xylene, which contains a mixture of a cobalt compound, a manganese compound and a bromide as a catalyst, is introduced into an oxidation reaction zone, and an oxidation reaction is carried out. In a continuous process for the production of terephthalic acid consisting of bubbling an oxygen-containing gas through the mixture in the zone and separating solid terephthalic acid from the mixture;
- maintain the ratio of water to xylene in the range 4:1 to 7:1 by weight, maintain the temperature of the mixture in the oxidation reaction zone between 160°C and 180°C, and maintain the proportion of water in the acetic acid solvent in the mixture. The proportion of cobalt was maintained between 1 wt% and 7 wt% and the proportion of cobalt was between 1200 and 1200% of the acetic acid solvent present in the reaction mixture.
2500 ppm by weight, the proportion of manganese is between 1 wt% and 30 wt% of the weight of cobalt, the proportion of bromide is at least 1.5 times the combined weight of cobalt and manganese, and the average residence time of the mixture in the oxidation reaction zone. A continuous method for producing terephthalic acid, characterized in that the production time is 1/2 hour to 2 hours. 2 Claim 1 characterized in that the proportion of bromide is 5.0 times or less the total weight of cobalt and manganese
the method of. 3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the bromide is elemental bromine, cobalt bromide or hydrobromic acid. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the oxygen concentration in the exhaust gas from the oxidation reaction zone is at least 3 vol%. 5 After stopping the supply of oxygen-containing gas into the oxidation reaction mixture,
The mixture is maintained at a temperature between 50° C. below and 25° C. above the average temperature of the reaction mixture during the oxygen-containing gas bubbling period for at least 1/2 hour, after which solid terephthalic acid is separated from the mother liquor. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: 6. The separated terephthalic acid was reslurried with the mother liquor of the reaction mixture or fresh acetic acid solvent, and the slurry was
The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that terephthalic acid is re-isolated after being maintained at a temperature of 0° C. or higher for a certain period of time.
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