Способ получения бис-(бета-оксиэтил) -терефталата

" 46706 Союз Советских Социал истицеских Респубпик(51) М.Кл. С 07 с 69/82 Гасударственный комитет Совета Министров СССР по делам изаоретений н открытий1Изобретение относится к усовершенствованию способа получения мономера бис-(Р-оксиэтил) терефталата, который находит применение для производства волокнообразующего полиэтилентерсфталата.Известен способ получения бис-(р-оксиэтил)-терефталата (БОЭТ) из терефталевой кислоты (ТФК) и окиси этилена (ОЭ), по которому смесь исходных реагентов, взятую в молярном соотношении ОЭ: ТФК = 3 - 6, в присутствии катализатора вводят в зону реакции при 110 в 1 С и давлении 15 - 30 кг/см. Процесс ведут до степени конверсии вводимой ТФК 40 - 80%, после чего из реакционной зоны выводят реакционную смесь, состоящую из непрореагировавших ТФК (около 9,8%), ОЭ (около 55,9%), катализатора и образовавшегося БОЭТ; содержание побочных продуктов реакции при этом незначительно и составляет .1,5%.БОЭТ выделяют из выводимой реакционной смеси путем предварительного испарения ОЭ на стадии выгрузки в зону с атмосферным давлением и последующей обработки получаемого после испарения ОЭ твердого продукта (смесь БОЭТ, пепрореагировавшей ТФК и катализатора) горячей водой.При этом БОЭТ и катализатор растворяются, а нерастворимую в воде ТФК отделяют от горячего раствора, например путем фильт 2рования. Из полученного водного раствора после охлаждения и фильтрации выделяют кристаллический БОЭТ, пригодный для получепия пол иэтилентерефталата. Катализатор 5 при этом остается в маточном водном растворе. Выход БОЭТ " 93%,Однако наличие в выводимом продукте реакции непрореагировавшей ТФК существенно осложняет процесс, так как требует до полнительных операций по отделению и регенерации ТФК для возвращения ее в производ.ственный процесс.По предлагаемому способу для упрощениятехнологического процесса получения БОЭТ 15 отделение ТФК, растворимость которой в ОЭпри температуре реакции очень мала, осуществляют непосредственно в зоне реакции, куда помещают фильтрующий материал, В результате этого из реакционной зоны выводят раст вор образовавшегося БОЭТ, катализатора иОЭ, а ТФК в виде твердых частиц задерживается в зоне реакции.Это позволяет сразу же после реакции получать требуемый продукт (БОЭТ), так как отделение ОЭ происходит довольно легко.При необходимости полученный таким образом продукт можно очистить, например пере- кристаллизацией из воды или подходящего органического растворителя.з 0 Полученный после отделения ОЭ продуктнс содержит непрорсагировавший ТФ 1(, и в этом - основное отличие предлагаемого способа от известных.По предлагаемому спосооу упрощается технологическая схема, так как нет необходимости в регенерации ипревращенной ТФК; сокращается время на стадии выделения БОЭТ, так как последний получают сразу же по выходе реакционного раствора из реактора; ТФК отделяется от выводимого реакционного раствора непрерывно непосредственно в зоне реакции, поэтому ее отделение не требует специального времени и оборудования; снижается подача исходной ТФК в зону реакции за счет отсутствия циркуляции непрореагировавшей ТФК в процессе: процесс ведут таким образом, чтобы количество ТФК (в молях), введенное за определенное время в зону реакции, было равно числу молей БОЭТ, выведенному за это же время из зоны реакции в виде раствора в ОЭ; уменьшается количество аппаратов в установке для получения БОЭТ и снижается металлоемкость установки; процесс ведут при постоянном выводе из зоны реакции образующегося БОЭТ, что улучшает его качество, поскольку не происходит дальнейшего превращения БОЭТ в побочные продукты.Получение БОЭТ по предлагаемому способу осуществляют следующим образом. Терефталевую кислоту с размером частиц 10 - 5 мкм, жидкую окись этилена и катализатор (третичные амины или четвертичные аммониевые основания) вводят в смеситель и тщательно перемешивают, Получаемую в результате этого суспензию насосом дозируют в теплообменник, в котором опа подогревается до 70 - 90 С, и далее - в реактор, В реакторе поддерживают температуру 110 - 130 С, давление паров ОЭ 15 - 30 кг/см (молярное соотношение ОЭ: ТФК = 3: 6 и концентрацию катализатора (0,2 - 2,0 вес, % от вводимой в реактор ТФК) и обеспечивают тщательное перемешивание реакционной смеси. Выделяю. щееся в процессе реакции тепло отводят путем конденсации паров ОЭ на охлаждаемых стенках теплообменника, находящегося внутри реактора над перемешиваемой реакционной смесью, или другим способом.Катализатор и образующийся во время реакции БОЭТ непрерывно выводят из зоны реакции в виде горячего раствора в жидкой ОЭ. Твердые частицы ТФК, нерастворимые в этом растворе, задерживаются фильтрующей перегородкой, вмонтированной внутри реактора, остаются в зоне реакции, и продолжают реагировать с ОЭ.Для предотвращения увеличения количества твердой ТФК в реакторе процесс регулируют таким образом, чтобы количество вводимой в реакцию ТФК соответствовало количеству ТФК, превращенной за это время в БОЭТ, который выводят из зоны реакции, Раствор БОЭТ и катализатора в жидкой ОЭ, выведенный из реакционной зоны, распыля 4юг в сборник с атмосферным давлением, окисьэтилена при этом полностью испаряется. Врезультате получают чистый БОЭТ (без примесей ТФК).5 Получение БОЭТ по предлагаемому сносо.бу можно осуществлять при проведении реакции ТФК с ОЭ не только в избытке ОЭ, но ив присутствии низкокипящих инертных органических растворителей (ацетон, бензол и др,).10 Растворитель, как и ОЭ, отделяется от готового продукта посредством испарения. Г 1 релагаемый способ может быть применен не толькок получению БОЭТ, но и других мономеровбис-(3-оксиалкил)-бснзолдикарбоксилатов р 15 акцией бензолдикарбоновых кислот с алкилспоксидами.П р и м е р 1. Суспензию, полученную из100 кг ТФК (средний размер частиц 30 -50 мкм) 150 кг ОЭ и 1 кг триэтиламина после2 о предварительного подогрева в теплообменнике до 60 - 80 С непрерывно вводят в реакционную зону (рабочий объем - 6 л) со скоростью 18 л/ч.В реакционной зоне размещена фильтрующая перегородка с размерами пор 0,1 -1,0 мкм.Условия реакции: температура 116 - 118 С,давление паров ОЭ пад реакционной массой18 - 19 кг/см, время пребывания в зоне реакции 23 мин, молярное соотношение ОЭ:ТФК=5: 6, Выходящий из реактора реакционный раствор состоит из вес. %: БОЭТ 46,3, ОЭ53,2 и триэтиламина 0,5.После удаления из этого раствора ОЭ получается продукт, содержащий 98 - 99%БОЭТ и 1 - ;2% примесей (катализатор и побочные продукты). Продукт имеет т, пл.107109 С и кислотное число 12.П р и м е р 2, Суспензию, полученную из100 кг ТФК (средний размер частиц 30 -50 мкм) 113 кг ОЭ и 1 кг триэтиламина соскоростью 12 л/и, вводят в реакционную зонуи ведут процесс согласно примеру 1. Из реактора время пребывания в котором составляет. 30 мин, выводят реакционный раствор, содержащий, вес. %, БОЭТ 47,1; ОЭ 52,4; .и триэтилаина 0,5. После испарения ОЭ получаютпродукт с содержанием примесей 1,1% и т, пл,108 - 110 С и кислотным числом 14,8.П р и м е р 3. Смспензию полученную из100 кг ТФК, 85 кг ОЭ, 85 кг ацетона и 1 кгтриэтиламина, вводят в реакционную зону иведут процесс согласно, примерам 1 и 2. Послеотделения от реакционного раствора ОЭ и ацетона путем испарения получен продукт с содержанием примесей 0,9%; т. пл. 107 - 109,5 Си кислотным числом 12,Предмет изобретения60Способ получения бис-(-оксиэтил) терефталата путем взаимодействия терефталевой кислоты с окисью этилена в присутствии катализатора при 110 в 1 С и давлении 15 -467061 Составитель Т. Лавриненко Те: ред 3. Тараненко Корректор Л. Деннскнна Редактор Л. Емельянова Заказ 4904 Изд,1389 Тираж 529 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 МОТ, Загорский филиал ЗО г/см, при непрерывном выводе продуктов реакции из зоны реакции и выделении целевого продукта с помощью фильтрации, отли 6чаощийсл тем, что, с целью упрощения процесса, фильтрующий материал располагают в зоне. реакции,