[發明專利]芳族羧酸的純化方法

有效

• 申請號: 200580047893.4
• 申請日: 2005-11-21
• 公開（公告）號: CN101115705A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 菲利普·O·努貝爾;穆因·S·哈達德;杰弗里·J·大福斯特;里基·L·維特曼
• 申請（專利權）人: BP北美公司
• 主分類號: C07C51/487
• 分類號: C07C51/487;C07C63/26
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王海川;樊衛民

技術領域

本發明涉及處理不純芳族羧酸以降低雜質水平，更特別地，涉及在包含具有加氫催化活性的金屬和含碳化硅的載體的催化劑存在下，在升高的溫度和壓力下，通過催化加氫待處理的產物的水溶液來對不純對苯二甲酸進行純化，所述對苯二甲酸例如通過將包含對二甲苯的原料進行氧化而制備的粗對苯二甲酸產物。

背景技術

通過催化加氫將芳族羧酸純化一般涉及在包含基本布置在對所述反應物惰性并在反應條件下基本不溶于所述液體反應混合物的固體載體的表面上并具有加氫催化活性的金屬的催化劑存在下，在升高的溫度和壓力下，使包括含有所需的芳族羧酸和雜質的不純酸產物的水溶液，例如通過將烷基或其它取代的芳族原料氧化而制備的粗產物的水溶液與氫氣接觸。加氫所述不純產物的水溶液使得從所述加氫反應液中分離出純化的固體產物，其中影響所需芳族羧酸產物的質量的較大部分雜質，作為或者加氫成具有更大的水溶解度使得它們仍然溶解在母液中的物質或者加氫成如果存在于純化的產物中也是對質量危害較低的物質的結果，包含在所述剩余母液中。

舉例來說，對苯二甲酸廣泛地用于生產尤其用來制造纖維、膜和瓶子的聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯，并且通常通過將對二甲苯原料進行重金屬催化的液相氧化而制備。得到的粗氧化產物通常包含所需要的對苯二甲酸和一些氧化中間體和其它副產物如4-羧基苯甲醛和對甲基苯甲酸，以及如2，6-二羧基芴酮和2，6-二羧基蒽醌的有色或成色(color-forming)物質。具有高至約5,000～10,000重量ppm(“ppmw”)4-羧基苯甲醛的粗產物并非不常見，甚至如25ppmw之低的量可以是對聚酯的顏色可能有害的雜質水平或與其相關。如從US?3,548,039知道的，通過下述方式來純化這樣的粗對苯二甲酸產物和其它不純對苯二甲酸產物，所述方式為將它們的水溶液在升高的溫度和壓力下催化加氫，從而將4-羧基苯甲醛轉化成羥甲基苯甲酸，它接著又轉化成對甲基苯甲酸，它們兩者都比對苯二甲酸更易溶解在所述水性反應液中。可以從所述反應液中結晶出具有與開始的粗產物相比降低水平的4-羧基苯甲醛的固體對苯二甲酸，而由4-羧基苯甲醛加氫得到的羥甲基苯甲酸和對甲基苯甲酸留在溶液中。所述粗產物的加氫也將如2，6-二羧基芴酮和2，6-二羧基蒽醌等有色和成色的苯偶酰、芴酮和蒽醌物質轉化成相應的無色或較輕顏色的加氫化合物。通常通過將間二甲苯原料進行液相氧化而制備的不純間苯二甲酸產物的相關純化公開在US4,933,492中。

用于該方法的實際商業應用的傳統催化劑通常包含負載在惰性粒狀碳載體上的鈀。碳載體可容易地得到，并且在純化反應方法的高溫酸性環境中化學穩定。但是，碳載體往往易碎，并且碳負載的催化劑容易受工藝流程、壓力和溫度波動損壞。甚至微小的損壞也可產生細催化劑粒子，其可以隨產物從純化反應器中被攜帶出，并污染所述純化的產物。在純化的對苯二甲酸產物的情況中，該污染通常用如L^*值的標準量度表示的高粒子污染水平顯示，所述標準量度用100(對應著白色或無色)至0(對應著黑色)的刻度表示灰色度，對于純化的對苯二甲酸，低于98的值一般認為是差的。

對碳負載催化劑的更嚴重損害可以使催化劑床廣泛退化，以致于反應器的壓力降變得不可接受。在這樣的情況中，必須替換整個催化劑床。傳統碳載體的易碎性導致的另一個結果是，由于在波動和催化劑裝填和維護操作時產生的細粒，催化劑金屬隨催化劑床的操作時間而損失。用過的催化劑床含有初始催化劑金屬含量的70％或甚至更少不是不常見的。催化劑金屬的損失不僅減小催化劑活性和壽命，而且因損失的金屬本身產生資金代價，尤其是在如鈀的貴金屬的情況中。