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JPH06293697A - ナフタレンジカルボン酸の製造方法 - Google Patents

ナフタレンジカルボン酸の製造方法

Info

Publication number
JPH06293697A
JPH06293697A JP5077963A JP7796393A JPH06293697A JP H06293697 A JPH06293697 A JP H06293697A JP 5077963 A JP5077963 A JP 5077963A JP 7796393 A JP7796393 A JP 7796393A JP H06293697 A JPH06293697 A JP H06293697A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
naphthalenedicarboxylic acid
oxidation
ndca
solid
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5077963A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuhito Aoyanagi
三仁 青柳
Kazuhiro Sato
和広 佐藤
Akio Hosoi
昭雄 細井
Koji Sumitani
浩二 隅谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP5077963A priority Critical patent/JPH06293697A/ja
Publication of JPH06293697A publication Critical patent/JPH06293697A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジアルキルナフタレンを酸化してナフタレン
ジカルボン酸を得る際、析出してくる酸の微細結晶の粒
径を成長させ、分離を容易にすること。 【構成】 ナフタレンジカルボン酸製造プロセスにおけ
る酸化工程において、反応母液、洗浄濾液等に含まれる
酸の微細結晶を、再び酸化反応器に供給することによ
り、微細結晶の粒径を固液分離に適する大きさまで成長
させるもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ジアルキルナフタレン
及び/またはその酸化誘導体を酸化してナフタレンジカ
ルボン酸(以下、NDCAと略称することがある)を製
造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】NDCA及びそのエステル(以下、エス
テルを含めてNDCA等と略称することがある)は、高
分子材料、染料中間体等として有用な物質である。特
に、2,6―NDCA等とエチレングリコールとから形
成されるポリエチレンナフタレートはポリエチレンテレ
フタレートよりも耐熱性、破断強度等に優れており、フ
ィルム、食品包装材料等の素材として注目されている。
更に、ポリブチレンナフタレート樹脂は、ポリブチレン
テレフタレート樹脂に比べて、結晶化速度が大きく、高
い耐湿熱性を有しているので、NDCA等は樹脂原料と
しても有用である。
【0003】従来、NDCAの製造方法としては、ジア
ルキルナフタレン及び/またはその酸化誘導体をコバル
ト、マンガン、臭素等を触媒に用いて、低級脂肪族カル
ボン酸を含む溶媒中、分子状酸素により酸化する方法が
多数提案されている。
【0004】しかしながら、いずれの方法においても、
得られる粗NDCAの結晶粒径が小さく、しかも反応溶
媒に対するNDCAの溶解度が非常に小さいためテレフ
タル酸製造プロセスの場合のように多段晶析を行っても
NDCAの粒径をあまり大きく出来ないので、反応母液
の分離工程あるいはそれに続く洗浄工程における固液分
離、特に工業的に有利な遠心分離機による固液分離が極
めて難しいという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に鑑み、その目的とするところは、ジアルキルナフタレ
ン及び/またはその誘導体を酸化して得られるNDCA
結晶の粒径を大きくして固液分離を容易にし、NDCA
を工業的に有利に製造する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、酸化条件
と得られたNDCA結晶の粒径の関係について鋭意検討
した結果、ジアルキルナフタレン及び/またはその酸化
誘導体を、低級脂肪族モノカルボン酸を含む溶媒中、重
金属酸化触媒及び臭素からなる触媒の存在下に、分子状
酸素含有ガスを用いて酸化するに際して、反応生成物を
固液分離した後、分離された濾液を酸化反応器に循環す
れば、この濾液に含有される酸化誘導体の微細粒子の粒
径を成長させることが可能であり、結果として反応生成
物の固液分離が容易になることを見出し、本発明を完成
するに至った。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】本発明で酸化原料として用いるジアルキル
ナフタレンとしては、ジメチルナフタレン、ジエチルナ
フタレン、ジイソプロピルナフタレン等が挙げられ、そ
の酸化誘導体としては、ホルミルナフトエ酸、アセチル
ナフトエ酸の如き前記ジアルキルナフタレンの酸化中間
体あるいはメチルアセチルナフタレン、メチルブチリル
ナフタレンの如きアルキルアシルナフタレンあるいはジ
アシルナフタレン等が挙げられる。そして、これらのう
ち、特に2,6―体が工業的に有用である。
【0009】本発明方法においては、炭素数1乃至5個
の脂肪族モノカルボン酸、すなわち蟻酸、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸等、あるいはこれらの混合物が溶媒の低級
脂肪族カルボン酸として使用されるが、酢酸、プロピオ
ン酸が好ましく、特に酢酸が好ましい。また、溶媒の使
用量はジアルキルナフタレン及び/またはその酸化誘導
体に対し通常2〜15重量倍、好ましくは3〜10重量
倍である。
【0010】本発明方法において使用される酸化触媒
は、重金属化合物及び臭素化合物である。重金属酸化触
媒としては、コバルト及び/またはマンガンが好まし
く、必要に応じて、セリウム、ニッケル等を添加しても
よい。これらは有機酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、酸
化物、炭酸塩等の形で用いられ、脂肪酸塩、特に酢酸
塩、及び臭化物が好ましい。
【0011】本発明方法における重金属酸化触媒の使用
量は、用いる酸化原料の種類によって異なるが、溶媒に
対して0.1重量%以上であり、好ましくは0.5重量
%以上である。
【0012】一方、臭素化合物としては、酸化反応系に
溶解し、臭素イオンを発生するものであれば有機化合物
または無機化合物のいずれであってもよく、具体的に
は、分子状臭素(Br2 )、臭化水素、臭化ナトリウ
ム、臭化カリウム、臭化アンモニウム等の無機臭化物、
または臭化アルキル、ブロモ酢酸の如き臭素化脂肪酸等
の有機臭化物が挙げられる。臭化水素、臭化ナトリウ
ム、臭化カリウム、臭化コバルト及び臭化マンガン等が
特に好ましい例である。臭素は、重金属酸化触媒の合計
に対し、原子比で0.01〜2の範囲で通常使用され
る。
【0013】本発明方法においては、粗NDCAは、酸
化して得られた反応生成物を遠心分離機により固液分離
して得られるが、この場合の遠心分離機としては、許容
固体濃度が3〜30%と高く、目詰まりのない安定した
運転及びケークの連続排出が可能なデカンター型(特
に、コンベヤ型)の遠心沈降機が好ましく用いられる。
分離板型の遠心沈降機を採用した場合には、微粒子の分
離には適しているが、許容固体濃度が数%〜10%と低
いため、酸化反応時に溶媒を大量に使用する必要があ
り、高価な酸化反応器の容積効率が悪くなるため好まし
くない。また、遠心脱水機による固液分離は、微粒子の
目詰まりを起こしやすいといった欠点があるため好まし
くない。
【0014】粗NDCAは、更に酢酸、水洗浄、アルコ
ール洗浄等によって触媒、反応中間体及び副生物を除去
し、高純度化することが可能であるが、この際の固液分
離にもデカンター型の遠心沈降機が好ましく用いられ
る。
【0015】デカンター型の遠心沈降機の分離補集径は
1〜500μm前後であり、好ましくは2μm程度以上
の粒子の分離に適しているとされているが、ジアルキル
ナフタレンの酸化により得られる粗NDCAの粒径が小
さいため、従来は運転トラブルの発生が多かった。
【0016】本発明における酸化反応温度は、180℃
〜220℃、好ましくは185℃〜215℃の範囲であ
り、この範囲の反応温度で酸化を行うと、粗NDCAの
結晶の平均粒径が2μm程度以上となり、デカンター型
の遠心沈降機で安定して固液分離が出来るが、反応温度
が2μm程度未満の粒子は反応母液の分離工程における
固液分離が難しくなる。特に、それに続く洗浄工程にお
ける固液分離では、当初凝集していた粒子が破壊され、
更に細かくなるので固液分離がより困難になる。一方、
反応温度がこれより高いと、副反応生成物が増加して、
得られるNDCAの純度が低下すると共に、溶媒の燃焼
ロスも急激に増加するため好ましくない。また、反応温
度がこれより低いと、得られるNDCA結晶の粒径が小
さくなり、反応母液の分離工程における固液分離が一層
困難になる。
【0017】酸化反応の反応圧力は、反応温度において
反応系が液相に保持される圧力であればいいが、通常1
0〜30kg/cm2 G程度が適当である。
【0018】本発明方法において使用する分子状酸素含
有ガスとしては、酸素ガスまたはそれを不活性ガスで希
釈した混合ガスが使用される。工業的には、空気が最も
入手しやすく好ましい。
【0019】
【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に
説明する。なお、実施例及び比較例における部及び%は
それぞれ重量部および重量%を示す。
【0020】
【比較例1】還流冷却器付のガス排出管、ガス拭き込み
管、原料連続送入ポンプ及び撹拌器を有するチタン製オ
ートクレーブに、酢酸174部、酢酸コバルト(四水
塩)6.74部、酢酸マンガン(四水塩)13.26
部、47%臭化水素水1.40部、水12部を投入し
た。この触媒液中の水分濃度は9%であった。この触媒
液を、温度200℃、圧力30kg/cm2 G下で激し
く撹拌しながら、これに2,6―ジエチルナフタレン5
5部及び圧縮空気を連続的に1.3時間かけて送入し、
酸化反応を行った。反応完結後、反応生成物を取り出し
て、濾液により主として2,6―NDCAよりなる固体
沈殿を分離した。得られた粗2,6―NDCAの純度は
95.0%、平均粒径は表1のようであった。
【0021】
【表1】
【0022】また、濾過漏れした主として2,6―ND
CAよりなる微細粒子の粒径分布は表2のようであっ
た。
【0023】
【表2】
【0024】
【比較例2】比較例1で固液分離して得られた粗2,6
―NDCAに対し、濾過漏れした粗2,6―NDCA粒
子を濾過漏れ率相当混合した時の粒径分布は表3のよう
であった。
【0025】
【表3】
【0026】
【実施例1】比較例1で得られた濾液に不足分の触媒及
び溶媒を添加した以外は、比較例1と同様の実験を行っ
た。反応完結後、反応生成物を取り出して、析出してい
る粗2,6―NDCAの粒径分布を測定した結果を表4
に示す。
【0027】
【表4】
【0028】また、この反応生成物を濾過により固液分
離して得られた、主として2,6―NDCAよりなる固
体沈殿の純度は95.0%、濾過漏れ率は2%であっ
た。
【0029】
【比較例3】比較例1と同様の反応装置に酢酸161
部、酢酸コバルト(四水塩)1.68部、酢酸マンガン
(四水塩)3.29部、47%臭化水素水3.47部を
装入した。この触媒液を、温度200℃、圧力30kg
/cm2 Gの条件下で激しく撹拌しながら、これに2,
6―ジメチルナフタレン48部及び圧縮空気を連続的に
1.3時間かけて送入して、その他は比較例1と同様の
反応条件、反応操作で酸化反応を行い、粗2,6―ND
CAよりなる固体沈殿を分離した。この時、粗2,6―
NDCAの純度は96.9%、平均粒径は表5のようで
あった。
【0030】
【表5】
【0031】また、濾過漏れした主として2,6―ND
CAよりなる微細粒子の粒径分布は表6のようであっ
た。
【0032】
【表6】
【0033】
【比較例4、実施例2】比較例3で得た粗2,6―ND
CA、濾過を用い、比較例2、実施例1と同様の操作を
行った。結果を表7に示す。
【0034】
【表7】
【0035】また、実施例2で反応生成物を濾過により
固液分離して得られた、主として2,6―NDCAより
なる固体沈殿の純度は95.0%、濾過漏れ率は1.5
%であった。
【0036】
【比較例5】比較例1と同様の反応装置に酢酸177
部、酢酸コバルト(四水塩)7.63部、酢酸マンガン
(四水塩)7.51部、臭化カリウム14.58部、酢
酸カリウム12.02部を装入した。この触媒液を、温
度200℃、圧力30kg/cm2 Gの条件下で激しく
撹拌しながら、これに2,6―ジイソプロピルナフタレ
ン65部及び圧縮空気を連続的に1.3時間かけて送入
して、その他は実施例1と同様の反応条件、反応操作で
酸化反応を行い、粗2,6―NDCAよりなる固体沈殿
を分離した。この時、粗2,6―NDCAの純度は9
5.0%、粒径分布は表8のようであった。
【0037】
【表8】
【0038】また、濾過漏れした主として2,6―ND
CAよりなる微細粒子の粒径分布は表9のようであっ
た。
【0039】
【表9】
【0040】
【比較例6、実施例3】比較例5で得た粗2,6―ND
CA、濾過を用い、比較例2、実施例1と同様の操作を
行った。結果を表10に示す。
【0041】
【表10】
【0042】また、実施例3で反応生成物を濾過により
固液分離して得られた、主として2,6―NDCAより
なる固体沈殿の純度は95.0%、濾過漏れ率は1.5
%であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 隅谷 浩二 愛媛県松山市北吉田町77番地 帝人株式会 社松山事業所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジアルキルナフタレン及び/またはその
    酸化誘導体を、低級脂肪族カルボン酸を含む溶媒中、重
    金属酸化触媒及び臭素からなる触媒の存在下に、180
    〜220℃で分子状酸素含有ガスを用いて酸化した後、
    析出した沈殿中の微細結晶を、再度酸化反応器に供給し
    て、微細結晶の粒径を成長させるナフタレンジカルボン
    酸の製造方法。
  2. 【請求項2】 得られたナフタレンジカルボン酸を溶媒
    で洗浄し固液分離する際、回収困難である微細結晶を酸
    化反応器に供給して、微細結晶の粒径を成長させる請求
    項1に記載のナフタレンジカルボン酸の製造方法。
  3. 【請求項3】 遠心分離機がデカンター型遠心沈降機で
    ある請求項1あるいは2に記載のナフタレンジカルボン
    酸の製造方法。
  4. 【請求項4】 重金属酸化触媒がコバルト、マンガン、
    セリウム及びニッケルよりなる群から選ばれる少くとも
    1種の成分である請求項1に記載のナフタレンジカルボ
    ン酸の製造方法。
JP5077963A 1993-04-05 1993-04-05 ナフタレンジカルボン酸の製造方法 Pending JPH06293697A (ja)

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JP5077963A Pending JPH06293697A (ja) 1993-04-05 1993-04-05 ナフタレンジカルボン酸の製造方法

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JP (1) JPH06293697A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0872470A3 (en) * 1997-04-17 1998-11-04 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for producing 2,6-naphthalenedicarboxyl acid

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0872470A3 (en) * 1997-04-17 1998-11-04 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for producing 2,6-naphthalenedicarboxyl acid

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