DE1813391A1 - Verfahren zur Herstellung von Phthalsaeureanhydrid aus Phthalsaeure - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Phthalsaeureanhydrid aus PhthalsaeureInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid aus Phthalsäure
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid aus Phthalsäure unter Abspalten von V/asser.
Es ist bekannt, daß man bei der Oxydation des o-Xylols in der
flüssigen Phase, z.B. mit luft in Eisessig in Gegenwart von löslichen Schwermetallkatalysatoren und Bromverbindungen,
Phthalsäure erhält.
Für die hauptsächliche Weiterverarbeitung, nämlich die Veresterung
mit verschiedenen Alkoholen, benötigt man die Phthalsäure indessen in Form ihres Anhydrides.
Es ist nun naheliegend, die o-Phthalsäure durch Erhitzen zu
anhydrisieren. Geschieht dies ohne Zusatz eines Schleppmittels, so beobachtet man nur eine ungenügende Wasserabspaltung. Das
gebildete Reaktionswasser läuft darüber hinaus zum großen Teil wieder in die Schmelze zurück, wobei eine Rückbildung der
o-Phthalsäure erfolgt. D.h. der Umsatz ist gering, die verbleibende Schmelze des rohen Phthalsäureanhydrids hat eine hohe
Säurezahl. Gleichzeitig treten bei*dieser Arbeitsweise erhebliche
Schwierigkeiten durch sublimierendes Produkt auf, die zu Verstopfungen im Gasraum führen.
Versuche, diese Schwierigkeiten durch Verwendung üblicher Schleppmittel wie Toluol, Diäthylbenzol, Cumol, Diisopropyl-
benzol usw. zu beheben, führen nur zu unbefriedigenden Ergeb-
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nissen. Unter diesen Bedingungen werden zwar die Versetzungen durch Sublimat im Gas- und Kondensationsraum vermieden, aber
die Reaktionsgeschwindigkeit ist zu gering, und in der Schmelzu
verbleibt eine zu hohe Konzentration an freier Säure. Offensichtlich
sinkt die Temperatur der Schmelze durch die Ausbildung des azeotropen Gemisches so stark ab, daß die Anhydridisierung
nur sehr schleppend ablaufen kann.
fe . Somit besteht Bedarf an einem Verfahren, das es erlaubt, die
o-Phthalsäure leicht und vollständig in technischem Ausmaß in das Anhydrid umzuwandeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem man die
Phthalsäure in Anteilen in vorgelegtes, auf 160 bis 200 0C erwärmtes
Phthalsäureanhydrid in Gegenwart von wenig Schleppmittel einträgt, dieses nach Abtrennung des beim Verdampfen mitgeführten
Wassers auf die Schmelze zurückführt und gewünschtenfalls
aus der Phthalsäureanhydridschmelze Anteile abzieht.
Erfindungswesentlich ist hierbei, daß stets nur so wenig . Schleppmittel zugegen ist, daß in der Schmelze die Temperatur
" von 160 bis 200 0C erhalten bleibt. Das gebildete Reaktionswasser wird trotzdem sofort mit der kleinen Menge an Schleppmittel,
welches praktisch nur im Gasraum oberhalb der Schmelze vorliegt, ausgekreist. Vorteilhaft beträgt das im Reaktionsraum befindliche Schleppmittel 5 bis 40 Gewichtsprozent des
vorhandenen Phthalsäureanhydrids.
AIa Schleppmittel können alle bekannten Kohlenwasserstoffe, die
ein Azeotrop mit Wasser bilden, verwendet werden, wie z.B. Benzol, Toluol, Äthylbenzol, die Xylole, Cumol, Diäthylbenzol,
Diioopropylbenzol usw. Obwohl diese Stoffe unterschiedliche
Siedepunkte haben, beeinflussen sie - da sie praktisch nur im
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'■""■ :"*■ W'I'B ϋ-·!"
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Gasraum'vorliegen - die Temperatur der Schmelze nicht.
AIg besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß die
erfindungsgemäße Arbeitsweise es auch erlaubt, als Schleppmittel o-Xylol zu verwenden, obwohl dieses einen Siedepunkt
von nur 144 G besitzt. Die Verwendung dieses Kohlenwasserstoffes hat den Vorteil, daß man die Oxydation des o-Xylols
zu o-Phthalsäure und deren Umwandlung zu Phthalsäureanhydrid in aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen betreiben kann, ohne
daß fremde Stoffe in den Gesamtprozeß eingeschleust werden, da man das o-Xylol unmittelbar wieder in die Oxydation zurückführen
kann.
250 kg Phthalsäureanhydrid werden in einem Rührbehälter aufgeschmolzen
und auf 170 0C erhitzt. Der Rührer ist mit einem
Dephlegmator und einem Wasserabscheider ausgerüstet. In den Schmelzkessel werden 50 kg o-Xylol eingebracht und parallel
dazu nach und nach 1,6 t o-Phthalsäure eingeschleust. Bei 170 0C erfolgt eine sehr starke Wasserabspaltung. Das Reaktionsw.isser,
welches mit dem o-Xylol über Kopf ausgetragen wird, wird im Abscheider abgetrennt und verworfen, während
das Xylol in den Rührer zurückfließt. Nach einem Gesamtanfall
von 180 kg HpO ist die Dehydratisierung beendet. Die Dehydratisierungszeit
beträgt 20 Minuten. Das anfallende rohe Phthalsäureanhydrid hat folgende analytischen Werte:
SZ = 735 (Theorie: 757) Pp = 127 0O (Lit.: 131 0C)
Die Ausbeute ist praktisch quantitativ.
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Man kann die Anhydridisierung auch kontinuierlich betreiben,
indem man bei gleichbleibender o-XyloXmenge laufend aus dem Sumpf des Rührers Phthalsäureanhydrid-Schmelze abzieht und
entsprechend o-Phthalsäure in den Sessel einträgt. Das Reaktionswasser
wird laufend im Abscheider abgetrennt und verworfen.
Anstelle des o-Xyloles kann man auch Benzol, Toluol, Äthylbenzol,
Diäthylbenzol, Cumol, DiisopropyTbenzoi mit gleichem Vorteil
verwenden.
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Claims (3)
- - 5 - O. Z. 25496.12.1968Patentansprüche' 1 .,i Verfahren zur Herstellung voa Phthalsäureanhydrid aus Phthalsäure unter Abspalten von Wasser,dadurch · gekennzeichnet, daßman die Phthalsäure in Anteilen in vorgelegtes, auf 160 bis 200 0C erwärmtes Phthalsäureanhydrid in Gegenwart von wenig Schleppmittel einträgt, dieses nach Abtrennung des beim Verdampfen mitgeführten Wassers auf die Schmelze zurückführt und gewünschtenfalls aus der Phthalsäureanhydridschmelze Anteile abzieht.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daßdas im Reaktionsraum befindliche Schleppmittel 5 bis 40 Gewichtsprozent des vorhandenen Phthalsäureanhydrids beträgt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnetman als Schleppmittel o-Xylol verwendet.009827/197 2
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