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DE1168889B - Process for the preparation of terephthalic acid - Google Patents

Process for the preparation of terephthalic acid

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Publication number
DE1168889B
DE1168889B DEM45383A DEM0045383A DE1168889B DE 1168889 B DE1168889 B DE 1168889B DE M45383 A DEM45383 A DE M45383A DE M0045383 A DEM0045383 A DE M0045383A DE 1168889 B DE1168889 B DE 1168889B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluidized bed
reaction
terephthalic acid
phthalate
temperature
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
DEM45383A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Wilhelm Herbert
Dr-Ing Oskar Dorschner
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.)
GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
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 Metallgesellschaft AG filed Critical Metallgesellschaft AG
Priority to DEM45383A priority Critical patent/DE1168889B/en
Priority to DEM45867A priority patent/DE1196637B/en
Priority claimed from DEM46733A external-priority patent/DE1155770B/en
Priority to GB1844961A priority patent/GB958063A/en
Priority to FR862284A priority patent/FR1302440A/en
Publication of DE1168889B publication Critical patent/DE1168889B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/41Preparation of salts of carboxylic acids
    • C07C51/416Henkel reaction and related reactions, i.e. rearrangement of carboxylate salt groups linked to six-membered aromatic rings, in the absence or in the presence of CO or CO2, (e.g. preparation of terepholates from benzoates); no additional classification for the subsequent hydrolysis of the salt groups has to be given
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/377Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups
    • C07C51/38Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups by decarboxylation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: C 07 c;Boarding school Cl .: C 07 c;

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Number:
File number:
Registration date:
Display day:

C07bC07b

Deutsche KL: 12 ο -14German KL: 12 ο -14

M 45383 IVb/12 ο
21. Mai 1960
30. April 1964
M 45383 IVb / 12 ο
May 21, 1960
April 30, 1964

Terephthalsäure ist schon aus anderen Benzolcarbonsäuren hergestellt worden. Dabei wurden entweder Kalium- oder Thalliumsalze von Benzolcarbonsäuren, die wenigstens drei Carboxylgruppen enthielten, oder deren Gemische, auf Temperaturen oberhalb von etwa 300° C erhitzt. Aus dem Umsetzungsgemisch konnten dann durch Zugabe von Lösungsmitteln oder durch Ansäuern Terephthalsäure oder deren Salze gewonnen werden. Das Erhitzen erfolgte dabei auch schon unter Druck und in Gegenwart von Kohlendioxyd. Als Katalysatoren wurden Metalloxyde, insbesondere Eisenoxyde, Cerdioxyd oder Mangandioxyd verwendet. Das Verfahren konnte auch in der Wirbelschicht durchgeführt werden.Terephthalic acid has already been made from other benzene carboxylic acids. Either Potassium or thallium salts of benzenecarboxylic acids containing at least three carboxyl groups contained, or mixtures thereof, heated to temperatures above about 300 ° C. From the implementation mixture could then terephthalic acid by adding solvents or by acidification or their salts are obtained. The heating also took place under pressure and in the presence of carbon dioxide. Metal oxides, especially iron oxides, were used as catalysts Ceria or manganese dioxide is used. The process could also be carried out in the fluidized bed will.

Nach einem anderen bekannten Verfahren wurden für die Terephthalsäureherstellung Alkalisalze von Benzoesäure im Gemisch mit den Alkalisalzen von Benzolpolycarbonsäuren, die mehr als zwei Carboxylgruppen im Molekül enthielten, in der gleichen Weise verarbeitet. Dabei traten im Wirbelbett oder im Drehrohrofen Agglomerationen auf, die man versuchte, durch Zusatz von festen Stoffen wie Sand, Koksgries oder Metallspänen zu verhindern. Auch ist Terephthalsäure schon durch Erhitzen von Salzen der Phthalsäure, ζ. B. Alkali- oder Thalliumsalzen, auf Temperaturen zwischen etwa 400 und 350° C unter Normaldruck oder erhöhtem Druck in Gegenwart von Kohlendioxyd und unter Verwendung von Katalysatoren hergestellt worden. Dabei trat bei Temperaturen von etwa 350° C ein Schmelzen der Phthalate ein, wobei das Reaktionsgemisch dann wieder in dem Maße, wie sich Terephthalat bildete, erstarrte. Dieses Verfahren hatte den Nachteil, daß sich das Zusammenschmelzen des Reaktionsgemisches und die anschließende Bildung von steinartigem Produkt nicht vermeiden ließ, so daß die für das ersterwähnte Verfahren bekannten Durchführungen der Reaktion nicht anwendbar waren. Aus diesem Grunde wurde die Umsetzung von Salzen der Phthalsäure zu terephthalsauren Salzen entweder auf elektrisch beheizten Bändern durchgeführt, oder es wurde das Ausgangsgemisch durch von außen beheizte Rohre hindurchgepreßt. Diese Arbeitsweise war umständlich, benötigte lange Reaktionszeiten und führte trotzdem zu niedrigen Ausbeuten.According to another known process, alkali salts of Benzoic acid in a mixture with the alkali salts of benzene polycarboxylic acids, which have more than two carboxyl groups contained in the molecule, processed in the same way. This occurred in the fluidized bed or agglomerations in the rotary kiln, which one tried to remove by adding solid substances such as sand, To prevent coke grit or metal shavings. Terephthalic acid is also produced by heating salts of phthalic acid, ζ. B. alkali or thallium salts, to temperatures between about 400 and 350 ° C under normal pressure or elevated pressure in the presence of carbon dioxide and using Catalysts have been produced. The melting occurred at temperatures of about 350 ° C Phthalates, the reaction mixture then again to the extent that terephthalate was formed, froze. This process had the disadvantage that the melting of the reaction mixture and the subsequent formation of stone-like Product could not be avoided, so that the implementation known for the first-mentioned process were not applicable to the reaction. For this reason, the implementation of salts was the Phthalic acid to terephthalic acid salts either carried on electrically heated belts, or it the starting mixture was pressed through externally heated pipes. This way of working was cumbersome, required long reaction times and still led to low yields.

Weiter ist ein Verfahren bekannt, eine Umsetzung von 400 kg/h Dikaliumterephthalat mit Katalysator in einer Wirbelschicht, die anfänglich aus 30 kg Dikaliumterephthalat aufgebaut ist, zu Terephthalat zu bewirken. Diese Durchsatzzahlen lassen sich aber, wie gefunden wurde, im praktischen Betrieb Verfahren zur Herstellung von TerephthalsäureA process is also known, a reaction of 400 kg / h of dipotassium terephthalate with a catalyst in a fluidized bed initially made up of 30 kg of dipotassium terephthalate to terephthalate to effect. However, as has been found, these throughput figures can be used in practical operation Process for the production of terephthalic acid

Anmelder:Applicant:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14
Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M., Reuterweg 14

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. Wilhelm Herbert, Frankfurt/M.,
Dr.-Ing. Oskar Dorschner,
Bad Homburg v. d. Höhe
Dr.-Ing. Wilhelm Herbert, Frankfurt / M.,
Dr.-Ing. Oskar Dorschner,
Bad Homburg vd Höhe

nicht über längere Zeit aufrechterhalten, weil schon nach etwa 5 bis 10 Minuten infolge Korn vergrößerung durch Agglomerierung die Fluidisierung zum Stillstand kommt.not maintained over a long period of time, because after about 5 to 10 minutes as a result of grain enlargement the fluidization comes to a standstill due to agglomeration.

Die Erfindung zeigt nun einen Weg, dieses bekannte, aber praktisch bisher nicht im kontinuierlichen Betrieb durchführbare Verfahren für die Zwecke der Praxis brauchbar zu machen. Im wesentlichen wird dies dadurch erreicht, daß der Anteil des Terephthalate in der Wirbelschicht während der ganzen Dauer der Behandlung oberhalb eines bestimmten Mindestwertes gehalten wird. Dieser Mindestwert beträgt 70% und liegt vorzugsweise zwischen 70 und 80%. Eine zusätzliche mechanische Rührung ermöglicht es, den Anteil an Terephthalat an der unteren Grenze von 70% mit Sicherheit zu halten. Wird ohne mechanische Rührung gearbeitet, ist es zweckmäßig, den Anteil an Terephthalat etwas höher, d. h. zwischen 70 und 80% zu halten.The invention now shows a way of doing this known, but so far practically not in a continuous way To make operational feasible procedures useful for practical purposes. Essentially this is achieved by the fact that the proportion of terephthalate in the fluidized bed during the the entire duration of the treatment is kept above a certain minimum value. This minimum value is 70% and is preferably between 70 and 80%. An additional mechanical Stirring makes it possible to set the proportion of terephthalate to the lower limit of 70% with certainty keep. If you are working without mechanical agitation, it is advisable to slightly reduce the proportion of terephthalate higher, d. H. between 70 and 80%.

Da die erzielbare Durchsatzleistung dem Gehalt der Wirbelschicht an den eingesetzten Ausgangsstoffen etwa proportional ist, ist es zweckmäßig, den Anteil der Ausgangsstoffe am Feststoffgehalt der Wirbelschicht in jedem Fall so -hoch wie möglich zu halten, wobei aber erfindungsgemäß die kritische Grenze von etwa 30% nicht überschritten werden soll.Because the achievable throughput depends on the content of the starting materials in the fluidized bed is approximately proportional, it is useful to determine the proportion of the starting materials in the solids content of the To keep the fluidized bed as high as possible in any case, but according to the invention the critical Limit of about 30% should not be exceeded.

Erfindungsgemäß wird also das aus Alkalisalzen anderer Benzolkarbonsäuren als der Terephthalsäure, z. B. aus Alkalisalzen der Phthalsäure und bzw. oder der Isophthalsäure bestehende Ausgangsgut zusammen mit dem Katalysator in ein Wirbelbett unter normalem oder erhöhtem Druck von z. B. 10 bis 50 atü eingebracht und dort in inniger Mischung mit den genannten Mengen an Alkalisalzen der Terephthalsäure gehalten, wie sie als unmittelbares Erzeugnis des Verfahrens anfallen.According to the invention, the alkali metal salts of other benzene carboxylic acids than terephthalic acid, z. B. from alkali salts of phthalic acid and / or isophthalic acid existing starting material together with the catalyst in a fluidized bed under normal or elevated pressure of, for. B. 10 to 50 atm and there in intimate mixture with the stated amounts of alkali salts of terephthalic acid as it is a direct product of the process.

409 587/499409 587/499

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Dadurch werden Zusammenballungen der feinen des Wirbelgutes ausgeschleust und nach bekanntenAs a result, agglomerations of the fine particles of the eddy material are discharged and according to known ones

oder körnigen Ausgangsstoffe zu störenden Klumpen, Verfahren, z. B. durch Ansäuern hieraus die Tere-or granular starting materials to disruptive lumps, processes, e.g. B. by acidification from this the ter-

Ansätzen oder ähnlichen Gebilden verhindert. phthalsäure gewonnen. Nach dem AusschleusenApproaches or similar structures prevented. obtained from phthalic acid. After the discharge

Bei Vermeidung von Verklebungen wird dabei dieser 10% werden wieder 10 0Zo Phthalat in dieIf sticking is avoided, this 10% will again be 10 0 Zo phthalate in the

der Vorteil einer durchaus gleichmäßigen Erhitzung 5 Reaktionsvorriehtung eingeschleust. Treten dabeithe advantage of a thoroughly even heating 5 reaction device introduced. Kick it

erzielt, die die Voraussetzung für eine Um- Schwierigkeiten durch Aneinanderkleben der einzel-achieved, which is the prerequisite for a change of difficulties by sticking the individual

setzung mit hoher Ausbeute bildet. Außerdem nen Teilchen des in der Vorrichtung befindlichenformation with high yield. In addition, particles of that located in the device

entfällt die Notwendigkeit, das Erzeugnis des Ver- Gutes auf, so lassen sich diese in allen Fällen sicherIf there is no need for the product to be used, this can be done safely in all cases

fahrens einer Zerkleinerung zu unterwerfen, die für dadurch vermeiden, daß die Reaktionstemperatur indriving to subject to a comminution, which for avoiding that the reaction temperature in

die Weiterverarbeitung unumgänglich ist. io der Vorrichtung vor dem Eintrag der neuen Chargefurther processing is unavoidable. io of the device before the entry of the new batch

Beispielsweise wird ein Salz oder ein Salz- etwa bis unter die Schmelztemperatur der Phthalate gemisch der Phthalsäure oder Isophthalsäure oder gesenkt wird. Während und nach dem Einbringen ein Salzgemisch beider Säuren, dem der Katalysator der Charge wird zunächst eine innige Durchmischung zugesetzt ist, im Gemisch mit dem Erzeugnis des des frisch zugesetzten Gutes mit dem in der Vorneuen Verfahrens oder mit einem oder mehreren auf 15 richtung schon vorhandenen Gut durchgeführt und die gleiche oder andere Art gewonnenen Salzen der darauf die Temperatur allmählich auf die Reaktions-Terephthalsäure bei einer Reaktionstemperatur von temperatur von etwa 400 bis 440° C erhöht und die etwa 380 bis 440° C behandelt. Dieser Mischungs- Umsetzung des Gutes zu Ende geführt, bevor eine bestandteil wird im folgenden kurz mit Reaktions- neue Charge aufgegeben wird. Sind während des produkt bezeichnet. Der Anteil an frischem Phthalat 20 Einschleusens Staubverluste an Phthalat zu befürchin dem Gemisch mit dem Reaktionsprodukt soll nur ten, können diese dadurch verhindert werden, daß so groß sein, daß das während der Umsetzung die Gasgeschwindigkeit im Wirbelbett auf etwa ein schmelzende Phthalat von dem vorgelegten Reak- Fünftel der normalen Größe gesenkt und erst nach tionsprodukt vollständig aufgenommen wird, so daß vollständigem Einschleusen des Frischgutes wieder keine Verkrustungen oder Verklebungen auftreten. 25 auf die alte Höhe gebracht wird.
Als brauchbar hat sich z. B. ein Gemisch aus 5 bis Während des Wirbelbetriebes entsteht feiner 30% Phthalat und 95 bis 70% Reaktionsprodukt Staub, der mit dem Gas aus der Vorrichtung herauserwiesen. Die Menge des zweckmäßigen Phthalat- getragen wird. Dieser feine Staub kann vor dem Verzusatzes zum Wirbelbett richtet sich nach der Inten- lassen der Vorrichtung jedoch wieder zu größeren sität der Durchmischung, die für das Wirbelbett vor- 30 Partikeln agglomeriert werden, wenn rechtzeitig gesehen ist. In das Wirbelbett kann noch eine Rühr- frisches Phthalat eingeschleust wird. Das Phthalat einrichtung eingesetzt werden. Das Rührwerk hat schmilzt und bindet den Staub. Zweckmäßig ist es, dabei außer der Durchmischung noch die besondere wenn das frische Phthalat kontinuierlich oder in Wirkung, daß es leichte Zusammenbackungen der kurzen Zeitintervallen von 1 bis 10 Minuten zugeim Wirbelbett bewegten Teilchen, die nicht ausge- 35 geben wird.
For example, a salt or a salt mixture of phthalic acid or isophthalic acid or is lowered to about below the melting temperature of the phthalates. During and after the introduction of a salt mixture of both acids, to which the catalyst of the batch is first added an intimate mixing, in a mixture with the product of the freshly added goods with the in the Vorneuen process or with one or more goods already present in the direction carried out and the same or different kind of obtained salts thereupon the temperature gradually increased to the reaction terephthalic acid at a reaction temperature of temperature of about 400 to 440 ° C and treated about 380 to 440 ° C. This mixture conversion of the goods is brought to an end before a component is given up in the following briefly with a new batch of reaction. Are designated during the product. The proportion of fresh phthalate 20 entrained dust losses of phthalate to fear in the mixture with the reaction product should only be th, this can be prevented by being so great that the gas velocity in the fluidized bed during the reaction to about a melting phthalate of the submitted reac - Fifth of the normal size is reduced and is only completely absorbed after the product is tioned, so that no incrustations or adhesions occur again after the fresh goods have been completely smuggled in. 25 is brought to the old height.
As useful has z. B. a mixture of 5 to During the whirling operation, a fine 30% phthalate and 95 to 70% reaction product dust, which are expelled from the device with the gas. The amount of appropriate phthalate is carried. This fine dust can, before it is added to the fluidized bed, depending on the intensity of the device, again to a greater degree of mixing, which is pre-agglomerated for the fluidized bed if seen in good time. A freshly stirred phthalate can also be introduced into the fluidized bed. The phthalate facility will be used. The agitator has melted and is binding the dust. In addition to mixing, it is useful if the fresh phthalate is continuous or effective, so that there is slight caking of the short time intervals of 1 to 10 minutes with particles moving in the fluidized bed, which are not dispensed.

schlossen zu werden brauchen, sehr vollständig zer- Eine andere Möglichkeit, das Phthalat ohne Stö-need to be closed, very completely destroyed. Another way to remove the phthalate without interference

stört. rung des Wirbelvorganges durch Verkleben in diedisturbs. tion of the whirling process by gluing into the

Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise werden Reaktionsvorriehtung zu bringen, besteht darin, daß die einzelnen Therephthalatkörner durch intermediär in zwei hintereinandergeschalteten Wirbelbetten geklebrig wirkende Produkte zu größeren Kernen 40 arbeitet wird. In dem ersten Wirbelbett wird das agglomeriert, die aber nach oder während der Aus- Phthalat mit der vorgesehenen Menge Reaktionshärtung beim Fortschreiten des Prozesses schon produkt bei Temperaturen von 250 bis 350° C, durch die bekannte Mühlenwirkung der Wirbel- zweckmäßigerweise bei 300° C gemischt, ohne daß schicht wieder so weit zerkleinert werden, daß hierbei schon eine merkliche Reaktion eintritt. Das ihre Fluidisierungsfähigkeit aufrechterhalten bleibt, 45 gut durchmischte Gut wird nun vom ersten Wirbelsolange der Gehalt des Feststoffanteils der Wirbel- bett in das zweite gebracht, in dem bei 380 bis 440° C schicht 30% nicht überschreitet. die chemische Umlagerung eingeleitet und beendetIn the procedure according to the invention to bring reaction equipment consists in that the individual grains of terephthalate are sticky through the intermediary of two fluidized beds connected one behind the other acting products to larger cores 40 is working. In the first fluidized bed that will agglomerated, but after or during the phthalate with the intended amount of reaction hardening as the process progresses already product at temperatures of 250 to 350 ° C, due to the well-known mill effect of the vortex - advantageously mixed at 300 ° C without layer can be comminuted again to such an extent that a noticeable reaction occurs. That their ability to fluidize is maintained, 45 well-mixed material is now from the first whirlwind the solids content of the fluidized bed brought into the second, in which at 380 to 440 ° C layer does not exceed 30%. the chemical rearrangement initiated and terminated

Die Umsetzung erfolgt wie bei den bekannten wird.The implementation takes place as with the known ones.

Verfahren in einer Kohlendioxyd- oder Inertgas- Um eine innige und schnelle Durchmischung des atmosphäre, wobei sich die Strömungsgeschwindig- 50 Reaktionsproduktes und des frisch eingeführten Gekeit des durch das Wirbelbett geführten Gases nach misches im Wirbelbett zu erzielen, ist es vorteilhaft, dem Druck richtet, mit dem das Wirbelbett betrieben die Gasströmungsgeschwindigkeit an der Wandung wird. Beispielsweise wird unter Normaldruck und des Reaktionsgefäßes größer zu halten als in der bei 400° C eine Strömungsgeschwindigkeit von etwa Mitte desselben. Hierdurch wird der Tendenz der 10 bis 50 cm/Sekunde, bezogen auf den freien Quer- 55 Wirbelteilchen, zur Wandung zu wandern, entgegenschnitt, aufrechterhalten. Bei einem Druck von etwa gewirkt und ein Wirbeln von außen nach innen er-30 atü wird die effektive, aber ebenfalls auf den zielt.Process in a carbon dioxide or inert gas in order to ensure an intimate and rapid mixing of the atmosphere, with the flow velocity of the reaction product and the freshly introduced Gekeit of the gas passed through the fluidized bed after mixing in the fluidized bed, it is advantageous to the pressure with which the fluidized bed operated is directed to the gas flow rate on the wall will. For example, under normal pressure and keep the reaction vessel larger than in the at 400 ° C a flow rate of about the middle of the same. This is the tendency of the 10 to 50 cm / second, based on the free transverse vortex particles, to migrate to the wall, counter-cut, maintain. At a pressure of about knitted and a whirling from the outside to the inside er-30 atü becomes the effective one, but also aims at the.

freien Querschnitt bezogene Strömungsgeschwindig- Für das erfindungsgemäße Verfahren könnenFree cross-section related flow rate for the method according to the invention can

keit auf etwa 2 bis 15 cm/Sekunde gesenkt. bekannte Katalysatoren verwendet werden, wiespeed decreased to about 2 to 15 cm / second. known catalysts are used, such as

Das Gemisch aus frischem Phthalat und Reak- 60 Cadium- und Zinkverbindungen, z. B. Oxyde, ChIo-The mixture of fresh phthalate and reac- 60 Cadium and zinc compounds, z. B. Oxides, ChIo-

tionsprodukt kann hergestellt werden, bevor es in ride oder Karbonate. Als Salze der Dicarbonsäuren,tion product can be manufactured before it is turned into ride or carbonates. As salts of dicarboxylic acids,

das Reaktionsgefäß gegeben wird, oder aber es kann insbesondere der Phthalsäure und der Isophthal-the reaction vessel is given, or it can in particular the phthalic acid and isophthalic

auch so gearbeitet werden, daß das Phthalat in die säure, kommen hauptsächlich Alkalisalze, insbeson-also be worked in such a way that the phthalate in the acid, come mainly alkali salts, especially

entsprechend große z. B. zehnfache Menge Reak- dere die Kaliumsalze in Frage,correspondingly large z. B. ten times the amount of reactants the potassium salts in question,

tionsprodukt hineingeschleust wird, das sich schon 65 Zur weitere Erläuterung der Erfindung dienen dietion product is introduced, which is already 65 To further explain the invention, the

im Wirbelzustand bei Reaktionstemperatur in der Zeichnungen. In den A b b. 1 bis 5 sind verschiedenein the fluidized state at reaction temperature in the drawings. In the A b b. 1 to 5 are different

Wirbelbettvorrichtung befindet. Nach Beendigung Vorrichtungen, die nicht Gegenstand des Schutz-Fluidized bed device is located. After termination of devices that are not subject to the protection

der Reaktion werden im letzten Fall wieder 10% rechts sind, schematisch und beispielsweise darge-of the reaction will in the latter case again be 10% on the right, schematically and for example

stellt, die für die Ausführung der Erfindung geeignet sind.that are suitable for practicing the invention.

Abb. 1 zeigt ein Schema der Anordnung einer Wirbelbettreaktionsvorrichtung und der dazugehörigen Ausstattung.Fig. 1 shows a schematic of the arrangement of a fluidized bed reaction apparatus and the associated one Furnishing.

In der Vorrichtung 1 befindet sich das Wirbelgut. Das Gas tritt durch den Rost 2 in die Vorrichtung 1, durchströmt sie von unten nach oben und gelangt in einen Staubabscheider 3, der z. B. als Zyklon ausgebildet ist. Im Gaserhitzer 4 wird das Gas wieder auf Reaktionstemperatur erhitzt und vom Gebläse 5 in die Vorrichtung zurückgefördert. Das Frischgut wird durch die Schleuse 1 in die Vorrichtung gebracht und nach Ablauf der Reaktionszeit durch die Austragsschleuse 7 herausgenommen. Der im Staubabscheider angefallene Staub wird entweder durch die Leitung 8 in die Vorrichtung 1 zurückgefördert oder gelangt durch die Leitung 9 direkt in die Austragschleuse 7. Soll nun so gearbeitet werden, daß das Frischgut chargenweise bei einer Temperatur in die Reaktionsvorrichtung 1 gelangt, die unterhalb der Reaktionstemperatur, z. B. bei 250 bis 350° C liegt, so wird vor dem chargenweisen Eintrag des Frischgutes der Gasstrom, der aus der Vorrichtung austritt, nach dem Durchgang durch den Staubabscheider 3 nicht über den Gaserhitzer 4 geleitet, sondern über den Kühler 10, in dem er beispielsweise von 400 auf 300° C abgekühlt wird. Die Vorrichtung 1 wird nun so lange bei 300° C in Gang gehalten, bis eine Frischgutcharge vollständig eingeschleust ist und sich mit dem im Wirbelbett befindlichen Reaktionsprodukt gemischt hat. Darauf wird das Kreislaufgas wieder über den Gaserhitzer 4 geleitet und dort auf 400° C erhitzt, während der Kühler 10 ausgeschaltet bleibt.The fluidized material is located in the device 1. The gas passes through the grate 2 in the device 1, flows through it from bottom to top and reaches a dust separator 3, which z. B. is designed as a cyclone. In the gas heater 4, the gas is reheated to the reaction temperature and conveyed back into the device by the fan 5. The fresh material is brought into the device through the lock 1 and taken out through the discharge lock 7 after the reaction time has elapsed. The dust accumulated in the dust separator is either conveyed back through the line 8 into the device 1 or passes through the line 9 directly into the discharge lock 7 Reaction temperature, e.g. B. at 250 to 350 ° C, before the batch entry of the fresh material, the gas stream exiting the device, after passing through the dust separator 3, is not passed through the gas heater 4, but through the cooler 10, in which it for example, is cooled from 400 to 300 ° C. The device 1 is now kept running at 300 ° C. until a fresh material charge has been completely introduced and has mixed with the reaction product located in the fluidized bed. The cycle gas is then passed through the gas heater 4 again and heated there to 400 ° C. while the cooler 10 remains switched off.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Reaktionsvorrichtung als einen sich nach oben konisch erweiternden Schacht auszubilden. Durch die konische Erweiterung verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Gases zunehmend nach oben hin, so daß die feinen Anteile des Wirbelgutes im Oberteil der Vorrichtung in der Schwebe gehalten und nicht mit dem Gasstrom abgeführt werden. Wird oben in die Reaktionsvorrichtung Frischgut eingeschleust, beginnt es während des Fallens zu schmelzen, nimmt hierbei den feinen Staub, der sich im Oberteil der Vorrichtung angesammelt hat, mit nach unten und agglomeriert ihn zu größeren Partikeln. Um das Weichwerden und Verkleben des Frischgutes in der Schleuse zu vermeiden, wird die Schleuse, vorzugsweise der untere Teil derselben, der in die Vorrichtung führt, gekühlt.It has proven to be advantageous for the reaction device to be designed as an upwardly widening conically Train shaft. The conical widening reduces the flow velocity of the gas increasingly upwards, so that the fine fractions of the fluidized material in the upper part of the Device held in suspension and not removed with the gas flow. Will go up in the Reaction device with fresh material introduced, it begins to melt as it falls, takes here the fine dust that has accumulated in the upper part of the device with down and agglomerates it into larger particles. To avoid the softening and sticking of the fresh food in the To avoid sluice, the sluice, preferably the lower part of the same, will go into the device leads, chilled.

A b b. 2 und 2 a zeigen einen in der Wirbelbettvorrichtung angeordneten Drehrost, mit dem fertiges Reaktionsprodukt ausgeschleust werden kann. In der Vorrichtung tritt das Gas durch den konisch ausgebildeten Rost in die Wirbelschicht ein. Der Mittelteil dieses Rostes ist als Drehrost 11 ausgebildet, der mittels eines Zahnradantriebes 12 und eines Motors 13 bewegt werden kann. Die Austragung des Reaktionsgutes kann durch diesen Rost entweder kontinuierlich erfolgen oder in Chargen. Die Austragsschleuse ist durch zwei Kegel 14 und 15 druckfest abgeschlossen. Durch Öffnen des Kegels 14 läuft das vom Drehrost 11 aus dem Wirbelbett herausgeförderte Gut in die Schleuse ein. Der Kegel 14 wird nun wieder geschlossen und Kegel 15 nach Entspannen des Druckes, der in der Schleuse ist, geöffnet und das Reaktionsgut wieder zur Weiterverarbeitung auf Terephthalsäure aus der Schleuse abgelassen.A b b. 2 and 2a show a rotating grate arranged in the fluidized bed device, with the finished one Reaction product can be discharged. In the device, the gas passes through the conical one Rust in the fluidized bed. The middle part of this grate is designed as a rotating grate 11, the can be moved by means of a gear drive 12 and a motor 13. The discharge of the reaction material can be done either continuously or in batches through this grate. The discharge lock is closed pressure-tight by two cones 14 and 15. By opening the cone 14 that runs Goods conveyed out of the fluidized bed by the rotating grate 11 into the lock. The cone 14 is now closed again and cone 15 after releasing the pressure in the lock, opened and the reaction mixture is again drained from the lock for further processing on terephthalic acid.

Die konische Ausbildung des Rostes hat den Vorteil, daß größere Partikeln, die sich durch Agglomerieren des Wirbelgutes gebildet haben, oder größere Klumpen, die durch Störungen während des Betriebes entstehen können, sich in der Mitte des Rostes ansammeln und durch den Drehrost, gegebenenfalls nach Zerkleinerung, ausgetragen werden können, ίο Zur Unterstützung der Zerkleinerung gröberer Partikeln kann der Drehrost 11 noch mit einem Rührwerk 16 versehen werden, das auch dann noch das Wirbelgut austragen kann, wenn die gesamte Wirbelschicht durch eine Betriebsstörung zusammengesintert sein sollte.The conical design of the grate has the advantage that larger particles that agglomerate of the eddy material or larger lumps caused by malfunctions during operation can accumulate in the middle of the grate and through the rotating grate, if necessary after shredding, can be discharged, ίο To support the shredding of coarser particles the rotating grate 11 can also be provided with an agitator 16, which then also has the Can discharge fluidized material if the entire fluidized bed sintered together due to a malfunction should be.

In die Reaktionsvorrichtung 1' nach Abb. 3 ist ein Überlaufrohr 17 eingebaut, das kurz über dem Rost 2' endet. Durch eine nach oben und unten bewegliche Manschette 18 kann der Zwischenraum zwischen dem unteren Ende des Überlaufrohres 17 und dem Rost 1' vergrößert und verkleinert werden, je nachdem, ob bevorzugt feines Reäktionsgut, das sich im oberen Teil des Reaktors angesammelt hat, abgezogen werden soll oder aber vorzugsweise das gröbere Reaktionsgut, das sich über dem Rost 2' befindet. Ist die Manschette 18 nach oben geschoben, so ist die Öffnung 19 des Rostes frei und gestattet den Durchtritt des groben Reaktionsgutes über den Abschlußkegel 14' in die Schleuse T. Ist die Manschette nach unten geschoben, so wird bevorzugt feines Wirbelgut vom oberen Teil der Vorrichtung abgezogen.An overflow pipe 17 is built into the reaction device 1 'according to FIG. 3 and ends just above the grate 2'. By means of a sleeve 18 that can be moved up and down, the space between the lower end of the overflow pipe 17 and the grate 1 'can be enlarged and reduced, depending on whether fine reaction material that has accumulated in the upper part of the reactor is to be withdrawn or, however, preferably the coarser reaction material which is located above the grate 2 '. If the cuff 18 is pushed up, the opening 19 of the grate is free and allows the coarse reaction material to pass through the closing cone 14 'into the lock T. If the cuff is pushed down, fine vortex material from the upper part of the device is preferred deducted.

Abb. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Reaktionsvorrichtung für kontinuierlichen Ein- und Austrag des Reaktionsgutes. Der untere Teil der Vorrichtung 51 ist zylindrisch ausgebildet und hat einen kleinen Durchmesser, so daß im zylindrischen Teil eine hohe Gasströmungsgeschwindigkeit herrscht. An diesen unteren Teil schließt sich oben ein Konus an, der sich nach seinem oberen Ende gleichmäßig bis auf den dreifachen Durchmesser erweitert. Die Vorrichtung 51 enthält ein Überlauf rohr20, das bis zum oberen Teil der Vorrichtung führt und, auf seine Länge verteilt, mehrere Bohrungen 52 enthält. Ein zweites Überlaufrohr 21 endet am oberen Ende des zylindrischen Teiles und führt zusammen mit dem Überlauf rohr 20 in die Austragsschleuse 22. Die Schieber 23 und 24 gestatten, die Überlaufrohre gegen die Austragsschleuse 22 hin abzuschließen. Die Eintragsschleuse 25 für das Frischgut ist seitlich angeordnet. Von hier aus wird das Frischgut mittels einer Schnecke 26 kontinuierlich in die Vorrichtung 51 gebracht. Das Kreislauf gas wird vom oberen Ende der Vorrichtung 51 durch das Gebläse 27 über einen Gaserhitzer 28 und die Leitungen 29 in die Vorrichtung 51 gefördert. Kurz vor Eintritt in die Vorrichtung 51 wird durch die Leitung 30 ein Teil des Kreislaufgases aus der Leitung 29 abgezweigt und über den Kühler 31 in den Austrag der Schnecke 26 gefördert. Diese Anordnung dient dazu, um das aus der Schnecke 26 kommende Frischgut mit dem gekühlten Gas in die Vorrichtung 51 zu blasen und dadurch eine vorzeitige Erhitzung und Weichwerden des Frischgutes zu vermeiden. Das Frischgut, das aus der Schnecke 26 in die Vorrichtung gelangt, wird durch die hohe Gasströmungsgeschwindigkeit, die im zylindrischen Unterteil der Vorrichtung herrscht, sehr schnell inFig. 4 shows another embodiment of the reaction device for continuous input and Discharge of the reaction material. The lower part of the device 51 is cylindrical and has a small diameter, so that a high gas flow rate in the cylindrical part prevails. This lower part is followed by a cone at the top, which extends towards its upper end expanded evenly to three times the diameter. The device 51 contains an overflow pipe 20, which leads to the upper part of the device and, distributed along its length, several holes 52 contains. A second overflow pipe 21 ends at the upper end of the cylindrical part and leads together with the overflow pipe 20 in the discharge lock 22. The slide 23 and 24 allow the Complete overflow pipes against the discharge lock 22. The entry lock 25 for the fresh goods is arranged laterally. From here it will Fresh goods are continuously brought into the device 51 by means of a screw 26. The cycle gas is from the top of the device 51 through the fan 27 via a gas heater 28 and the lines 29 conveyed into the device 51. Shortly before entering the device 51 is through the line 30 a part of the circulating gas is branched off from the line 29 and via the cooler 31 into the discharge the screw 26 promoted. This arrangement is used to feed the fresh product coming from the screw 26 with the cooled gas into the device 51 and thereby avoid premature heating and softening of the fresh food. The fresh material that comes from the screw 26 into the device is caused by the high gas flow rate, which prevails in the cylindrical lower part of the device, very quickly in

den konischen Teil der Vorrichtung gefördert und sofort mit dem in der Vorrichtung 51 befindlichen Reaktionsgut gemischt. Durch die Anordnung wird ein vorzeitiges Zusammenkleben des Frischgutes vermieden. conveyed the conical part of the device and immediately with that located in the device 51 Reaction well mixed. The arrangement prevents the fresh goods from sticking together prematurely.

Die Schieber 23 und 24 ermöglichen es, wahlweise feinkörniges Reaktionsgut vom Oberteil der Vorrichtung oder grobkörniges Gut vom Unterteil des Konus oder Gut aus beiden Teilen der Vorrichtung abzuziehen.The slide 23 and 24 make it possible to selectively fine-grain reaction material from the upper part of the device or coarse-grained material from the lower part of the cone or material from both parts of the device deduct.

Abb. 5 zeigt den Aufbau einer zweistufigen Wirbelbettvorrichtung. Auf die Vorrichtung 41 ist ein Röhrenkühler 32 aufgesetzt, der zum Wirbelbett 33 führt. Das Frischgut kommt aus der Schleuse 45 durch die Förderschnecke 46 in das erste Wirbelbett 33. Hier wird es bei etwa 300° C mit wirbelndem Reaktionsprodukt gemischt. Im oberen Drittel des Teiles 33 mündet das Überlaufrohr 34, durch welches der Überschuß des Wirbelgutes, der durch die Frischgutzufuhr entsteht, nach unten in das zweite ao Wirbelbett 43 der Vorrichtung 41 gelangt. Hier wird die Reaktion bei etwa 400° C durchgeführt. Der Überschuß an Wirbelgut geht durch das Überlauf-(Terephthalat) einzuhalten, wie im Ausführungsbeispiel des bekannten Verfahrens angegeben, wurde das in diesem Ausführungsbeispiel tatsächlich vorliegende Mischungsverhältnis berechnet, und zwar wie folgt:Fig. 5 shows the structure of a two-stage fluidized bed device. On the device 41 is a tube cooler 32 is attached, which leads to the fluidized bed 33. The fresh goods come out of the lock 45 by the screw conveyor 46 into the first fluidized bed 33. Here it is at about 300 ° C with swirling Mixed reaction product. In the upper third of the part 33 opens the overflow pipe 34, through which the excess of the fluidized material, which is created by the supply of fresh material, down into the second ao Fluidized bed 43 of device 41 arrives. Here the reaction is carried out at around 400 ° C. Of the Excess fluidized material goes through the overflow (terephthalate) to be adhered to, as was stated in the exemplary embodiment of the known method the mixture ratio actually present in this embodiment is calculated, namely as follows:

Vor Beginn des Versuches ist dieses Mischungsverhältnis 0, weil nur 30 kg Terephthalat im Reaktor vorliegen, und 0 kg Phthalat. Am Ende der ersten Minute liegen 400 : 60 = 6,67 kg Phthalat im Reaktor vor. Das ist aber noch nicht das im stationären Zustand sich einstellende Verhältnis. Dieses wird vielmehr bestimmt durch die durchschnittliche Lebensdauer des Phthalates im Gemisch. Soweit es für die Zwecke der vorliegenden Erfindung in Betracht kommt, ist diese Lebensdauer erfahrungsgemäß mindestens 6 Minuten, denn das Frischgut bleibt mindestens 6 Minuten lang schmelzflüssig, und das ist das Kriterium, auf das es für die Durchführbarkeit des Verfahrens ankommt.Before the start of the experiment, this mixing ratio is 0 because there are only 30 kg of terephthalate in the reactor are present, and 0 kg of phthalate. At the end of the first minute there are 400: 60 = 6.67 kg of phthalate in the reactor before. But that is not yet the relationship that occurs in the steady state. This will rather, it is determined by the average life of the phthalate in the mixture. As far as it is For the purposes of the present invention is considered, experience has shown that this service life is at least 6 minutes, because the fresh food remains molten for at least 6 minutes, and that is the criterion that is important for the feasibility of the procedure.

Nach 6 Minuten liegen demnach neben den 30 kg Terephthalat noch 6 · 6,7 = 40 kg Phthalat vor, was einem Mischungsverhältnis von Phthalat zu Terephthalat = 40 : 30 = 1,33 :1 oder einem Prozentgehalt des Wirbelgutes von 40:70 = 57,l°/o anAfter 6 minutes, there are also 6 · 6.7 = 40 kg of phthalate in addition to the 30 kg of terephthalate, which a mixing ratio of phthalate to terephthalate = 40: 30 = 1.33: 1 or a percentage of the eddy material from 40:70 = 57.1%

rohr 35 über eine Förderschnecke 36 in die Austragsschleuse 37, aus der es periodisch abgezogen as Phthalat entspricht.tube 35 via a screw conveyor 36 into the discharge lock 37, from which it corresponds periodically withdrawn as phthalate.

wird. Ein Teilstrom des Kreislaufgases strömt vom Teil 33 der Vorrichtung 41 über das Gebläse 48 und den Erhitzer 44 durch die Leitung 49 zum Rost 42.will. A partial flow of the circulating gas flows from part 33 of device 41 via fan 48 and the heater 44 through the line 49 to the grate 42.

Ein anderer Teilstrom des Kreislaufgases kommt vom oberen Teil des Wirbelbettes 43 über die Leitung47 und vereinigt sich vor dem Gebläse 48 mit dem Gas, das aus dem ersten Wirbelbett 33 strömt.Another partial flow of the cycle gas comes from the upper part of the fluidized bed 43 via the line 47 and merges with the gas flowing from the first fluidized bed 33 in front of the fan 48.

Über Leitung 38 wird ein weiterer Teilstrom des Kreislaufgases durch eine Düse 39 in das Steigrohr 40, das im unteren Teil des Wirbelbettes angeordnet ist, und durch den Kühler 32 in das obere Wirbelbett 33 geleitet. Durch die öffnung am unteren Ende des Steigrohres 40 wird ein Teil des Wirbelgutes vom unteren Wirbelbett mit nach oben gefördert, um im Wirbelbett 33 als Verdünnungsmittel für das Frisch-Via line 38, a further partial flow of the circulating gas is passed through a nozzle 39 into the riser pipe 40, which is arranged in the lower part of the fluidized bed, and through the cooler 32 into the upper fluidized bed 33 headed. Through the opening at the lower end of the riser pipe 40, part of the fluidized material is removed from the lower fluidized bed with promoted upwards to be used in fluidized bed 33 as a diluent for the fresh

gut, das aus der Schnecke 46 kommt, zu dienen. Da erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend an Hand der Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Von diesen betrifft Ausführungsbeispiel 1 dasgood that comes out of the auger 46 to serve. The method of the present invention is as follows explained in more detail on the basis of the exemplary embodiments. Of these, Embodiment 1 relates to that

anfangs erwähnte bekannte Verfahren, das sich nicht 45 am oberen Ende mit einem Gasaustritt und einerat the beginning mentioned known method, which is not 45 at the upper end with a gas outlet and a

zur kontinuierlich fortlaufenden Durchführung eig- Zuführung für das Wirbelgut versehen war. Weiterhin waren Druck- und Temperaturmeßeinrichtungen sowie eine elektrische Heizung angebracht.for the continuous execution of the own feed for the vortex material was provided. Farther pressure and temperature measuring devices and an electric heater were installed.

Der Vorrichtung wurde mit vorgewärmtem Kohlendioxyd beschickt und mittels elektrischer Heizung auf die gewünschte Temperatur gebracht. DannThe device was charged with preheated carbon dioxide and by means of electrical heating brought to the desired temperature. then

Die Versuchsbedingungen waren die folgenden:The experimental conditions were as follows:

Wirbelgut aus Dikalium-Eddy material made of dipotassium

terephthalat undterephthalate and

Dikaliumphthalat etwa 50 bis 70 g pro ChargeDipotassium phthalate approximately 50 to 70 grams per batch

Mischungsverhältnis ... 5 : 5 bis 5 :1Mixing ratio ... 5: 5 to 5: 1

Katalysator 2 % CadmiumoxydCatalyst 2% cadmium oxide

Körnung etwa 0,5 mmGrain about 0.5 mm

Druck 12 atPressure 12 at

Trägergas 2 bis 3 m3 CO2/hCarrier gas 2 to 3 m 3 CO 2 / h

Temperatur 410—415C CTemperature 410-415 C C

Zeit pro Charge 15 MinutenTime per batch 15 minutes

Als Reaktionsvorrichtung diente ein zylindrisches Druckgefäß, das am unteren Ende, wie bei Wirbelbettvorrichtungen üblich, mit einem porösen Anströmboden und einer Zuführung für das Trägergas,A cylindrical pressure vessel was used as the reaction device, at the lower end, as in fluidized bed devices usual, with a porous inflow base and a feed for the carrier gas,

net, und die Beispiele 2 bis 4 das erfindungsgemäße Verfahren.net, and Examples 2 to 4 the process according to the invention.

Beispiel 1example 1

Aus dem Ausführungsbeispiel der Beschreibung des bekannten Verfahrens standen folgende technische Daten zur Verfügung:From the exemplary embodiment of the description of the known method, the following technical ones were available Data available:

Vorlage (Terephthalat) 30 kgOriginal (terephthalate) 30 kg

Frischgutzugabe (Phthalat) ... 400 kg/hFresh food addition (phthalate) ... 400 kg / h

Körnung 0,5 bis 3 mmGrain size 0.5 to 3 mm

Katalysator 2%CdOCatalyst 2% CdO

Trägergas 2200 m3 CO2/hCarrier gas 2200 m 3 CO 2 / h

Druck 12 atPressure 12 at

Temperatur etwa 410° CTemperature about 410 ° C

wurde über eine Druckschleuse das vorbereitete Gemisch eingebracht und 15 Minuten den Reaktionsbedingungen ausgesetzt. the prepared mixture was introduced via a pressure lock and exposed to the reaction conditions for 15 minutes.

Der Gehalt des Feststoffanteils an Ausgangsstoffen wurde etwas niedriger gehalten als in der Beschreibung des bekannten Verfahrens, und zwar auf 50% an Stelle von 57,1. Trotzdem war das Reaktionsprodukt bereits nach 15 Minuten völlig zusammen- gebacken und mußte aus der Vorrichtung herausgeschlagen werden.The solids content of the starting materials was kept slightly lower than in the description of the known method, namely to 50% instead of 57.1. Nevertheless, the reaction product was completely together after just 15 minutes. baked and had to be knocked out of the device.

Es wurde unter genauer Einhaltung dieser Angaben in einer laboratoriumsmäßigen Verkleinerung im Maßstab 1:1000 gearbeitet. Dabei war selbstverständlich chargenweiser Betrieb notwendig.It was made in a laboratory scale, with strict adherence to these specifications worked on a scale of 1: 1000. It was a matter of course batch operation necessary.

Um vor allem das Mischungsverhältnis vom Frischgut (Phthalat) zum ausreagierten ProduktAbove all, about the mixing ratio of fresh goods (phthalate) to the fully reacted product

Beispiel 2Example 2

In einer weiteren Versuchsreihe wurde der Anteil des Feststoffgehaltes an Ausgangsstoff bei möglichst gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 stufenweise von 50 bis auf 16,7% reduziert. Die Ergebnisse derIn a further series of tests, the proportion of the solids content of the starting material was as much as possible the same conditions as in Example 1 gradually reduced from 50 to 16.7%. The results of the

1010

einzelnen Versuche sind unter a bis d in der nach- bettes mit einem Gehalt des Feststoffanteils der stehenden Tabelle zusammengefaßt. Man erkennt, Wirbelschicht von 30% brauchbare Resultate erzielt daß bereits ohne mechanische Rührung des Wirbel- werden können.Individual tests are listed under a to d in the next bed with a content of the solids content of the summarized in the table below. It can be seen that a fluidized bed of 30% achieved useful results that even without mechanical agitation of the vortex can be.

Wirbelschichtversuche zur Isomerisierung von DikaliumphthalatFluidized bed experiments for the isomerization of dipotassium phthalate

Lfd.
Nr.
Serial
No.
Protokoll
Nr.
protocol
No.
Druck
at
pressure
at
Tem
peratur
0C
Tem
temperature
0 C
Reak
tionszeit
Minuten
Reak
tion time
Minutes
Träger
gas
mVh
carrier
gas
mVh
Eingesetzte
Produkt
menge, g
Phthalat
+ Tere-
phthalat
Deployed
product
amount, g
Phthalate
+ Tere-
phthalate
Mischungs
verhältnis
Dikalium-
terephthalat
zu Phthalat
Mix
relationship
Dipotassium
terephthalate
to phthalate
Prozent
gehalt
des Wirbel
gutes
an Phthalat
percent
salary
of the vortex
good
of phthalate
Versuchsergebnisse
und Bemerkungen
Test results
and remarks
1
a
b
d
1
a
b
d
294
291
292
295
296
294
291
292
295
296
12
12
12
12
12
12th
12th
12th
12th
12th
415
410
412
412
410
415
410
412
412
410
15
15
15
15
15
15th
15th
15th
15th
15th
2,0
3,0
2,5
2,0
2,8
2.0
3.0
2.5
2.0
2.8
78
79
68
60
50
78
79
68
60
50
5:5
5:4
5:3
5:2
5:1
5: 5
5: 4
5: 3
5: 2
5: 1
50
44,4
37,5
28,57
16,6
50
44.4
37.5
28.57
16.6
Reaktionsprodukt
völlig verbacken,
muß herausgeschlagen
werden
Reaktionsprodukt
völlig zusammen
geklebt
Reaktionsprodukt
verbacken
Reaktionsprodukt
leicht zusammen
gebacken, Kornstruk-
tur noch zu erkennen
Produkt gut durch
reagiert, der körnige
Zustand des Materials
blieb völlig erhalten
Reaction product
completely baked,
must be knocked out
will
Reaction product
totally together
glued
Reaction product
baked
Reaction product
easily together
baked, grain structure
still recognizable
Product well done
responds, the grainy one
Condition of the material
remained completely intact

Beispiel 3Example 3

10 kg Ausgangsgemisch, bestehend aus 9,5 kg Kaliumphthalat und 0,5 kg Cadiumkarbonat, in einer Körnung von 0,1 bis 0,5 mm werden mit 90 kg Reaktionsprodukt, das im wesentlichen ein Gemisch von Kaliumterephthalat und Katalysator darstellt, durch eine Schleuse in eine an sich bekannte Wirbelbettvorrichtung eingeführt, die unter einem Kohlendioxyddruck von 30 at gehalten wird und in dem sich bereits 100 kg heißes Reaktionsgut befinden. In der Vorrichtung wird das Gemisch 30 Minuten bei 400° C gewirbelt. Das Kohlendioxyd, das vor Eintritt in die Wirbelschicht auf diese Temperatür erhitzt worden ist, strömt mit einer Geschwindigkeit von 8 cm/Sekunde durch das Wirbelbett. Dann werden 100 kg des Wirbelgutes durch eine Schleuse abgezogen und gekühlt. Anschließend werden 90 kg des gekühlten Gutes mit frischem Ausgangsgut gemischt. Der Rest von 10 kg wird als Produktion abgeführt und in bekannter Weise aufgearbeitet.10 kg of starting mixture, consisting of 9.5 kg of potassium phthalate and 0.5 kg of cadium carbonate, in one Grains from 0.1 to 0.5 mm are mixed with 90 kg of reaction product, which is essentially a mixture represents of potassium terephthalate and catalyst, through a lock in a known per se Introduced fluidized bed device, which is kept under a carbon dioxide pressure of 30 at and in which already contains 100 kg of hot reaction material. In the device, the mixture is 30 minutes whirled at 400 ° C. The carbon dioxide that is released at this temperature before entering the fluidized bed has been heated, flows through the fluidized bed at a rate of 8 cm / second. then 100 kg of the fluidized material are drawn off through a lock and cooled. Then 90 kg of the chilled goods mixed with fresh starting goods. The rest of 10 kg is discharged as production and worked up in a known manner.

Beispiel 4Example 4

5555

In einer Wirbelbettvorrichtung, in der sich 900 kg heißes Reaktionsprodukt befinden und die unter einem Kohlendioxyddruck von 30 atü steht, werden durch eine Schleuse 100 kg Kaliumphthalat eingeführt, das 5% Cadmiumkarbonat enthält. Die Strömungsgeschwindigkeit des Kohlendioxyds beträgt 11 cm/Sekunde. Die Charge wird in der Vorrichtung 30 Minuten gewirbelt. Dann werden 100 kg Reaktionsprodukt abgezogen, gekühlt und aus dem gekühlten Gut durch Ansäuern nach bekannten Verfahren Terephthalsäure gewonnen. Die Ausbeute an Terephthalsäure beträgt 56 kg, entsprechend 88% der Theorie.In a fluidized bed device in which there are 900 kg of hot reaction product and the under a carbon dioxide pressure of 30 atmospheres, 100 kg of potassium phthalate are introduced through a lock, which contains 5% cadmium carbonate. The flow velocity of the carbon dioxide is 11 cm / second. The batch is vortexed in the device for 30 minutes. Then 100 kg of reaction product withdrawn, cooled and from the cooled material by acidification according to known methods Obtained terephthalic acid. The yield of terephthalic acid is 56 kg, corresponding to 88% the theory.

Nach jedem Abzug von Fertigprodukt in der angegebenen Menge werden 100 kg des Ausgangsgemisches in die Vorrichtung eingebracht und die neue Charge in der beschriebenen Weise verarbeitet.After each withdrawal of the finished product in the specified amount, 100 kg of the starting mixture are added introduced into the device and processed the new batch in the manner described.

Bei allen Ausführungsformen des Verfahrens behielt das Gut in der Vorrichtung eine gute körnige Beschaffenheit. Die Korngröße nahm während der Behandlung des Gutes merklich zu. Ansatzbildungen und Verkrustungen in der Apparatur traten in der Apparatur bei normalem Betrieb nicht auf.In all embodiments of the method, the material in the device retained a good granular quality Nature. The grain size increased noticeably during the treatment of the goods. Approach formation and incrustations in the apparatus did not occur in the apparatus during normal operation.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Terephthalsäure durch Erhitzen der Alkalisalze anderer Benzolcarbonsäuren als der Terephthalsäure oder deren Gemische im Gemisch mit Alkalisalzen der Terephthalsäure unter gewöhnlichem oder erhöhtem Druck in Gegenwart von Kohlendioxyd und bzw. oder Inertgasen in einem Wirbelbett, das von einem Alkalisalz der Terephthalsäure und Umlagerungskatalysatoren gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den Anteil der Ausgangsstoffe in dem Wirbelbett, das zusätzlich eine mechanische Rührvorrichtung enthalten kann, auf 5 bis 30 Gewichtsprozent bemißt. 1. Process for producing terephthalic acid by heating the alkali salts of others Benzene carboxylic acids as terephthalic acid or mixtures thereof in admixture with alkali salts of terephthalic acid under normal or elevated pressure in the presence of carbon dioxide and / or inert gases in a fluidized bed, that of an alkali salt of terephthalic acid and rearrangement catalysts is formed, characterized in that the proportion of the starting materials in the fluidized bed, the may additionally contain a mechanical stirring device, sized at 5 to 30 percent by weight. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im absatzweisen oder im kontinuierlichen Betrieb arbeitet.2. The method according to claim 1, characterized in that in batches or in continuous operation works. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gasgeschwindigkeit im Wirbelbett bei 30 at Kohlendioxyddruck und einer Temperatur von 380 bis 440° C auf 2 bis 15 cm/Sekunde oder bei normalem Druck und einer Temperatur von 380 bis3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the gas velocity in a fluidized bed at 30 at carbon dioxide pressure and a temperature of 380 to 440 ° C to 2 to 15 cm / second or at normal Pressure and a temperature of 380 to ■ ".··" -> 409 587/499■ ". ··" -> 409 587/499 be-loading 400° C auf 10 bis 50 cm/Sekunde, jeweils
zogen auf den freien Querschnitt, einstellt.
400 ° C at 10 to 50 cm / second, respectively
moved to the free cross-section, adjusts.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Gemische einer Körnung von 0,1 bis 0,5 mm in das Wirbelbett einführt.4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that mixtures a grain size of 0.1 to 0.5 mm is introduced into the fluidized bed. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem jeweiligen Einbringen einer neuen Charge aus Phthalat und Katalysator die Temperatur im Wirbelbett unter die Schmelztemperatur des Phthalats senkt und nach Beendigung der Durchmischung mit dem Inhalt der Reaktionsvorrichtung wieder auf Reaktionstemperatur bringt.5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that before the respective Introducing a new batch of phthalate and catalyst the temperature in the fluidized bed below the melting temperature of the Phthalate lowers and upon completion of mixing with the contents of the reaction device brings back to reaction temperature. IOIO 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Einbringens der neuen Charge in das Wirbelbett die Gasgeschwindigkeit auf etwa ein Drittel bis ein Sechstel, zweckmäßig ein Fünftel ihrer normalen Größe vermindert.6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that during the Introducing the new batch into the fluidized bed, the gas velocity to about a third one-sixth, appropriately one-fifth, of their normal size. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gasströmung an den Wänden der Reaktionsvorrichtung größer bemißt als in der Mitte des Wirbelbettes. 7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that the gas flow dimensioned larger on the walls of the reaction device than in the middle of the fluidized bed. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1028 577.
Considered publications:
German patent specification No. 1028 577.
Hierzu Ϊ Blatt ZeichnungenFor this purpose Ϊ sheet of drawings 409 587/499 4.64 © Bundesdruckerei Berlin409 587/499 4.64 © Bundesdruckerei Berlin
DEM45383A 1960-05-21 1960-05-21 Process for the preparation of terephthalic acid Pending DE1168889B (en)

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