Метилтолуилат
Cтраница 3
Фирма Dunamit Nobel получает ДМТ, пригодный для производства синтетических полиэфирных волокон, из n - ксилола и метанола по схеме, изображенной на рис. 4.1. В реактор окисления 1 подают п-ксилол, n - метилтолуилат, катализатор. Туда же подводят воздух. Окисление проводят без добавления растворителя при 140 - 170 С и 4 - 8 - 105 Па. Образующаяся по реакциям (4.2) и (4.3) смесь n - толуиловой кислоты и монометил-терефталата ( оксидат) поступает на этерификацию в реактор 3, куда подают метанол. [31]
Диметилтерефталат, получаемый по Виттен-процессу и применяемый для производства полиэфирного волокна, должен иметь температуру кристаллизации 140 63 0 02 С; кислотное число - не более 0 05 мг КОН / г; содержание железа не должно превышать 0 0001 %; содержание альдегидов не должно быть более 0 001 %, метилбензоата и метилтолуилата не более 0 0025 %, а цветное число расплава должно быть менее 20 единиц по сравнению с цветом стандартного раствора хлорида кобальта и хлорплатината калия. [32]
По выходе из змеевика аппарата 9 метанольный раствор эфиров охлаждается в холодильнике 10 и после дросселирования поступает в сепаратор И, где происходит выделение твердого ди-метилтерефталата, отделяемого на нутч-фильтре 12 от метанольного раствора метилтолуилата. Метанольный раствор - метилтолуилата из сборника 13 подается в насадочную ректификационную колонну 14, где отгоняется метанол, а в качестве кубового остатка отводится метилтолуилат, возвращаемый на окисление. [33]
Смесь полученных кислот отделяют фильтрованием от жидких неокисленных исходных продуктов, возвращаемых на повторное окисление. Из маточного раствора после отгонки метанола получают метилтолуилат, возвращаемый на окисление. Принципиальная схема процесса [60, 61 ] приведена ниже. [34]
Скорость зарождения цепей при некаталитическом окислении углеводородов меньше скорости вырожденного разветвления, поэтому взаимодействию этих углеводородов с кислородом I предшествует период индукции, который может быть сокращен i при введении в реакционную смесь различных инициаторов, например альдегидов, кетонов или солей металлов переменной валентности ( МПВ); чаще всего применяют соли кобальта, марганца и никеля. Наиболее эффективными при окислении л-ксилол: а и метилтолуилата оказались растворимые в углеводороде соли кобальта, марганца и их омеси. Однако в зависимости от природы катализатора, его концентрации и валентной формы катиона они могут наряду с ускоряющим воздействием на процесс вызывать его торможение. [35]
Непрореагйровавший л-ксилол отгЬняют острым паром, который подают в кубовую часть колонны. Дистиллят, состоящий из воды, л-ксилола и следов метилтолуилата, направляют в сепаратор для отделения л-ксилола от воды и возвращают в емкость для л-ксилола. Освобожденный от л-ксилола оксидат поступает в емкость 3 ( см. рис. 4.5), затем на стадию этерификации. [36]
На стадию окисления подают метиловый эфир л-толуиловой кислоты, являющейся продуктом самого процесса, и он наряду с описанными выше продуктами может содержать метилбензоат, диметилтерефталати др. Количество возвращающихся на стадию окисления побочных продуктов зависит от эффективности работы стадий дистилляции и кристаллизации. Так, по данным хроматографического анализа [87], в метилтолуилате содержится только 56 - 80 % основного вещества, остальное составляют перечисленные выше примеси. Все они, поступая на стадию окисления, во-первых, снижают производительность основного оборудования - оисидаторов, во-вторых, увеличивают содержание смолообразных продуктов. Исследования [87] показали, что увеличение содержания примесей в исходной реакционной омеси приводит к снижению к. [37]
Установлено, что при использовании этого катализатора выход ДМТ и метилтолуилата на 3 % выше, чем в случае применения кобальтмарганцевого катализатора. [38]
При окислении п-ксилола и метилтолуилата катализатор принимает участие в стадиях зарождения, разветвления и продолжения цепей. Предполагается, что окисление начинается путем прямого взаимодействия между катализатором, п-ксилолом или метилтолуилатом и кислородом. [39]
В этих условиях основное количество термически нестойкого ММТ, осмоляющегося при последующей ректификации, может быть возвращено на стадию этерификации. В маточном растворе остается большая часть других примесей, содержащихся в реакционной смеси ( метилтолуилат, нитрофталевые кислоты, диметилфталат и др.), а также ДМИ, который нельзя удалить ректификацией. [40]
По выходе из змеевика аппарата 9 метанольный раствор эфиров охлаждается в холодильнике 10 и после дросселирования поступает в сепаратор И, где происходит выделение твердого ди-метилтерефталата, отделяемого на нутч-фильтре 12 от метанольного раствора метилтолуилата. Метанольный раствор - метилтолуилата из сборника 13 подается в насадочную ректификационную колонну 14, где отгоняется метанол, а в качестве кубового остатка отводится метилтолуилат, возвращаемый на окисление. [41]
 |
Технологическая схема получения диметилтерефталата. [42] |
Окисление ведут в течение 3 - 5 час. Окисленную смесь после охлаждения аппарата и сброса давления разгружают в нутч-фильтр 9, где отфильтровывают твердые продукты окисления ( ге-толуиловую кислоту и монометилтерефталат) от жидкой смеси ( га-ксилол, метилтолуилат, толуиловый альдегид), которая через сборники 10 и 11 возвращается на повторное окисление. Смесь твердых кислот загружают в аппарат 11, где ее при перемешивании растворяют в метаноле. [43]
Показано, что скорость образования свободных радикалов в тройных системах и-ксилол ( или ме-тилтолуилат) СоЬ2 02 прямо пропорциональна концентрации каприлата кобальта. Это подтверждает факт участия одной молекулы катализатора в электронном акте зарождения цепей. В отсутствие n - ксилола или метилтолуилата начальная скорость зарождения свободных радикалов W0 не равна нулю, что подтверждает предположение об активации кислорода под действием катализатора. [44]
Метанольный раствор эфиров по выходе из аппарата 14 охлаждается в холодильнике 15 и дросселируется в сепаратор 16, где из метанола выпадает трудно растворимый ДМТ. На нутч-фильтре 17 ДМТ отделяется от метанольного раствора метилтолуилата и далее подвергается ректификации в вакуумной колонне. Плавл 140 Ч - 141, практически не содержащий примесей. [45]
Страницы: 1 2 3 4