Способ выделения катализатора на основе ацетатов кобальта и марганца из остатка производства диметилтерефталата

 

Изобретение касается каталитических процессов основного органического синтеза, в частности вьделения катализатора (Кт) на основе ацетатов марганца и кобальта из остатков производства диметилтерефталата (ОсДМТ). Для упрощения процесса и повьшгения степени выделения Кт исходный ОсДМТ перерабатывают в друп-гх условиях. Сначала ОсДМТ подвергают экстракции при 85-1ОО С реакционной водой (Рв), содержащей уксусную и муравьиную кислоты, при массовом соотношении 1:0,27-0,80 с получением волной фазы, содержащей Кт, и органической фазы. Последнюю смешивают с Рв в указанном выше соотношении при 85- 00°С в течение 0,1-120 с. После разделения ьодную фазу подают на экстракцию ОсДМТ, а органическую выводят из процесса. Степень вьщеления Кт 99,8%. 1 ил. (У) 2 л ;о 05 см

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 01 .1 3! /40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3885102/23-04(62) 3357146/23-04 (22) 26.04.85 (23) 27.11.81 (31 ) P3 045332 . 8 (32) 02.12.80 (33) ?>Е (46) 15.08.86. Бюп. !!t 30 (7l) Динамит Нобель АГ (DE) (72) Гейнрих Бюнгер, Рудольф Кордес и Герхарт Гоффманн (DE) (53) 66.097.38 (088.8) (56) Заявка ФРГ !! 2525!35, кл. С 07 С 69/82, опублик. 1976.

Патент СССР Р 1053735, кл. В Ol J 23/94, опублик. 1979. (54) СПОСОБ ВЩЕЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

HA ОСНОВЕ АЦЕТАТОВ КОБАЛЬТА

И МАРГАНЦА ИЗ ОСТАТКА ПРОИЗВОДСТВА

ДИМГТИЛТЕРЕФТАЛАТА

„Л0„„1251796 А 5 (57) Изобретение касается каталитических процессов основного органического синтеза, в частности вьделения катализатора (Кт) на основе ацетатов марганца и кобальта иэ остатков производства диметилтерефталата (ОсДМТ) .

Для упрощения процесса и повьпения степени выделения Кт исходный ОсДМТ перерабатывают в других условиях.

Сначала ОсДМТ подвергают экстракции при 85-100 С реакционной водой (Рв), содержацей уксусную и муравьиную кислоты, при массовом соотношении

I:0,27-0,80 с получением волной фазы, содержащей Кт, и органической фазы. Последнюю смешивают с Рв в указанном выше соотношении при 85100 С в течение 0,1-120 с. После разделения одную фазу подают на экстракпию ОсДЧТ, а органическую выводят из процесса. Степень выделения Кт 99 87. 1 ил.

Лр»»ме»»яемьп» н примерах остаток производства диметилтерефталата содержит 0,40 мас.% кобальта и

400 ч/млн марганца. Его получают путем жидкофазного окисления и-ксилола и сложного метилоного эфира и-толуилоной кислоты кислородом воздуха при 150-170 С и давлении

5-8 бар н присутствии раствора ацетатов кобальта и марганца в реакци онной воде, получаемой в качестве конденсата вторичных паров и содержа»лей в среднем мас.%: уксусная кислота 2,5, муравы»»»ая кислота 1,5; метанол 6,0 и форь»альдег»»д 0,8, причем в продукте окисления устанавливается стационарная концентрация примерно 90 ч/млн кобальта и при45

1 12517

Изобретение относится к способу выделения металлического катализатора иэ остатка, в частности к способу выделения катализатора на основе ацетатов кобальта и марганца из 5 остатка производство диметилтерефталата.

Целью изобретения является упрощение процесса и понышение степени вь»деления катализатора. 10

На чертеже представлена технологическая схема предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом.

По трубопроводу 1 в смеситель 2 15 подают остаток производства диметилтерефталата. В смеситель 2 по трубопроводу 3 подают водную фазу, получаемую при разделении н отстойнике 4. Получаемую в смесителе 2 20 эмульсию подают по трубопроводу 5 на разделение н отстойник 6. При этом получают содержащую катализатор нодную фазу, которую по трубопроводу 7 выводят иэ процесса, и органическую фазу, которую отводят по трубогроводу 8 и подают но всасывающую трубу 9 насоса 10, н которую по трубопроводу 11 подают экстрагент, реакционную воду, содер- щ жащую уксусную и муравьиную кислоты. Получаемую при этом смесь подают по трубопроволу 12 в отстойник 4, в котором осуществляют разделение на водную фазу, подаваемую по трубопроводу 3 в смеситель 2, и органический остаток, выводимый из процесса по трубопроводу 13.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. 40

96 2 мерно I O ч/млн марганца, последующей этерификации продукта окисления метанолом при 250-280 С и давлении

20-25 бар и разделения продукта этерификации днухстадийной вакуумной перегонкой. При этом выход чистого диметилтерефталата составляет

89,5-90 мол.%.

Пример 1. 800 кг/ч остатка производства диметилтерефталата, содержащий 0,40 мас.7. (3,2 кг) кобальта и 400 ч/млн (0,32 кг) марганца, непрерывно подают в снабженный мешалкой смеситель 2, в котором остаток смешивают с 213 кг/ч водной фазы, спускаемой иэ отстойника о

4, при 94 С в течение 4 ч. При этом соотношение остатка и реакционной воды, являющейся экстрагентом, составляет 1:0,27. Из смесителя через клапан в днище непрерывно спускают

1013 кг/ч эмульсии в отстойник 6.

В этом отстойнике эмульсию разделя- ют на 210 кг/ч водной фазы, содержащей I 5 мас.% (3,14 кг) кобапьта, 0,15 мас.X (0,314 кг) марганца, 0,74 мас.% триметиллитоной кислоты и

230 ч/MJIH железа, и 803 кг/ч органической фазы, состоящей из остатка и содержащей 0,0075 мас.Ж (0,06 кг) кобальта, 0,003 мас.Ж (0,006 кг) марганца и 0,35 мас.% воды. При этом процесс разделения проводят при 94 С в течение 20 ч.

Обе фазы непрерывно отводят иэ отстойника 6, причем органическую фазу подают в отстойник 4 при помощи лопастного насоса 10, во всасывающую трубу 9 которого одновременно с органической фазой подают 210 кг/ч реакционной воды. При этом соотноше" ние органической фазы и реакционной воды, служащей в качестве экстрагента, составляет 1:0,27, а их среднее время пребывания в лопастном насосе

I0 равно 1,2 с ° Получаемую в насосе смесь подают в отстойник 4, в котором осуществля»от разделение на

213 кг/ч водной фазы, подаваемой в смеситель 2, и на 800 кг/ч органического остатка, содержащего

0,00088 мас.% (0,007 кг) кобальта и 0,88 ч/млн (0,0007 кг) марганца, который выводят из процесса.

Процесс разделения проводят при

94 С н течение 10 ч, Степень выделения кобальта и марганца 99,8%. з 1251796 4

П р и и е р 2. Повторяют пример

1 с той разницей, что стекающий из отстойника 6 раствор фильтруют при помощи крупнозернистого активного угля. При этом получают те же результаты, что и в примере 1, с той лишь разницей, что содержание железа в получаемом растворе 15 ч/млн.

Пример 3. Повторяют пример

1 с той разницей, что процессы сме- 1ц шивания и разделения проводят при

85 С.

Степень выделения катализатора

99,6 .

Пример 4. Повторяют пример 15

l с той разницей, что процессы смешивания и разделения проводят при

100 С.

Степень выделения катализатора

99,85 . 20

Пример 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что время пребывания фаз в лопастном насосе составляет

0,1 с.

Степень выделения катализатора 99 .. 2g

Пример 6. Повторяют пример 1 с той разницей, что процессы смешивания и разделения проводят при о

100 С, а время пребывания фаэ в лопастном насосе составляет 120 с.

Степень выделения катализатора

99,95%.

II p и м е р 7. Повторяют пример

1 с той разницей, что процессы смешивания и разделения проводят при соотношении реакционной воды к ис35 хоцному остатку и органической фазе, равном 0,8:1, причем органическую фазу смешивают с реакционной водой при 94 С в течение 120 с.

Степень выделения катализатора

99,96%.

Пример 8 (сравнительный).

Повторяют пример I с той разницей, что процессы смешивания и разделения проводят при 80 С. ь 45

Степень выделения катализатора

93,5 .

Пример 9 (сравнительный) .

Повторяют пример 1 с той разницей

5Q что время пребывания фаз в лопастном насосе составляет 0,05 с, Степень выделения катализатора 94 °

Пример 10 (сравнительный) .

Повторяют пример l с той разницей, что процессы смешивания и разделения проводят при 110 С, причем время пребывания фаэ в лопасном насосе составляет 130 с. При этом степень выделения катализатора составляет 99,95 .

Регенерированный катализатор при мера 1 применяют в производстве диметилтерефталата.

Пример 11. 80 кг/ч и-ксилола и 93 кг/ч сложного метилового эфира п-толуиловой кислоты подверга ют жидкофаэному окислению 60 нм /ч воздуха при 160 С и давлении 8 бар в присутствии регенерированного ка-. тализатора примера 1, состоящего из 20 r кобальта и 15 г марганца в виде ацетатов, растворенных в 2 -ной водной уксусной кислоте. Получаемый продукт окисления подвергают этерификации 80 кг/ч метанола при 250 С и давлении 25 бар. Продукт этерификации подвергают непрерывной двухстадийной фракционной перегонке, причем на первой стадии работают при температуре в кубе 150 Ñ, давлении

15 мбар и флегмовом числе 0,3, а на второй стадии — при температуре в кубе 190 С, давлении 100 мбар и флегмовом числе 1,0. При этом получают

237 кг/ч (89,7 мол. ) диметилтерефталата с т.пл.140,62 С (практически

IOO -ная чистота). Остаток от перегонки подают на выделение катал алиэ атора.

Формула изобретения

Способ выделения катализатора на основе ацетатов кобальта и марганца иэ остатка производства диметипте рефталата путем экстракции остатка реакционной водой, содержащей уксусную и муравьиную кислоты при температуре 85-100 С и разделения на водную фазу, содержащую ацетаты кобальта и марганца, и органическую фазу

1 содержащую остаток, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упроще" ния процесса и повышения степени вйделения катализатора, зкстракцию остатка реакционной водой осуществляют при массовом соотношении остатка и реакционной воды 1:(Р,27-0,8), полученную в результате экстракции органическую фазу смешивают с реакционной водой, содержащей уксусную и муравьиную кислоты, в массовом соотношении органической фазы и реакционной воды 1:(0,27-0,8) при температуре 85-100 С в течение О,l—

120 с с последующим разделением полученной смеси на водную фазу, подаваемую на экстракцию исходного остатка, и органический остаток, выводимый из процесса.!

251796

Составитель H.Ïóòîâà

Техред 7.Сердюкова Корректор Е.Рококо

Редактор Л.Веселовская

Заказ 4428/60 Тираж 527 Подписное

В11ИИП11 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4