СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ 2-НАФТОЙНОЙ КИСЛОТЫ И РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА Советский патент 1972 года по МПК C07C63/36 B01J23/94 C07C51/43 

Изобретение относится к производству нафталинкарбоновых кислот, которые находят широкое применение в производстве термостойких полимеров.

Известны различные способы получения 2-нафтойной кислоты.

Наиболее широко распространенным является способ окисления 2-метилнафталина воздухом или кислородом при температуре 100- 200°С и давлении до 20 атм в присутствии солей металлов переменпой валентности, например Со, Мп, Fe, Си и другие, в среде уксусной или другой низшей алифатической кислоты.

Наиболее перспективным является окисление 2-метилиафталина при атмосферном давлении и температуре 110°С в системе уксусная кислота + ацетат и бромид кобальта. Превращение исходного продукта в этом процессе достигает 95% от теории.

Выделение 2-нафтойной кислоты в указанном процессе ведут путем упаривания досуха оксидата и растворением остатка в разбавленной NaOH. Полученный раствор отфильтровывают от катализатора, фильтрат подкисляют НС1, выпавший осадок целевой кислоты промывают и сушат. Выход кислоты не превышает 62% от теории.

Кроме того, смолистые продукты, прпсутствуюп1,ие в оксидате, легко растворяются в щелочах и не могут быть отделены при обработке продукта HCl. Некоторые продукты осмоления плохо растворяются в ацетоне и, попадая в катализатор, дезактивируют его или ингибируют процесс окисления.

Целью изобретения является разработка рационального и экономичного способа выделения 2-нафтойпой кислоты из оксидата с лучшим выходом и регенерации кобальтового катализатора. Это достигается тем, что из смеси продуктов окисления 2-метилнафталина в уксуснокислом растворе, проводимом в прнсутствии СоВг2-6Н20 с ацетатом кобальта, отгоняют растворитель, остаток обрабатывают водой, в которой ацетат кобальта Со(АС)2-4Н2О хорошо растворим, а нерастворившуюся кислоту и продукты осмоления отфильтровывают

от катализаторного раствора, промывают водой и сушат. Очистку 2-нафтойной кислоты от смолистых и иолимерных продуктов осуществляют путем возгонки сухого осадка при температуре 210°С преимущественно в токе

азота или воздуха.

Из фильтрата, представляющего собой водный катализаторный раствор, отгоняют .растворитель, оставшийся ацетат кобальта растворяют в уксусной кислоте и возвращают в

выход целевой кислоты повышается до 78%, и кобальтовый катализатор регенерируется без потери его активности.

Пример 1. Смесь 4 г 2-метилнафталина, 1,3 г ацетата кобальта, 0,03 г бромида кобальта растворяют в 50 мл 97,5%-ной уксусной кислоты и загружают в стеклянный цилиндрический реактор барботажного типа с пористой стеклянной пластинкой, в котором поддерживают температуру 110°С.

Через смесь со скоростью 10 л1час в течение 3-3,5 час пропускают 98%-ный кислород. По окончании процесса из реакционной смеси полностью отгоняют уксусную кислоту. Остаток обрабатывают 20-25 мл воды, отфильтровывают от раствора катализатора, промывают 5 мл воды и сушат при 105°С. Получают 4,4 г технической 2-нафтойной кислоты с температурой плавления 167°С, содержащей примеси смол и продуктов взаимодействия с катализатором. Этот продукт возгоняют в потоке азота или воздуха при температуре 210°С. После возгонки получают 3,71 г 2-нафтойной кислоты с температурой плавления 178°С. Выход 76,5% лт теории. Из фильтрата отгоняют воду, остаток (1.27 г), состоящий из Со (Ас) 2-41-120, растворяют в уксусной кислоте и снова используют в процессе. Степень регенерации катализатора 97,7%; СоВга в условиях опыта превращается в ацетат кобальта и регенерируется в виде Со(Ас)2-4П2О.

Пример 2. Смесь 4 г 2-метилнафталина, 1,27 г регенерированного ацетата кобальта и 0,03 г С;оВг2-бН2О растворяют в уксусной кислоте и окисляют кислородом в условиях примера I.

Осадок, полученный после отгонки уксусной кислоты, обрабатывают 20-25 мл воды до полного растворения содержащегося в нем ацетата кобальта, затем отфильтровывают от катализаторного раствора, промывают 5 мл воды и сушат при 105°С. Получают 4,4 г продукта, представляющего собой сырую 2-нафтойную кислоту. Выход 90,7% от теории. После возгонки получают 3,77 г 2-нафтойной кислоты с выходом 77,6% от теории и температурой плавления 178°С. Из катализаторного раствора отгоняют воду. Осадок ацетата кобальта (1,22 г) со степенью регенерации 96,3% растворяют в уксусной кислоте и вновь используют в процессе.

Предмет изобретения

Способ выделения 2-нафтойной кислоты и регенерации катализатора из оксидата, полученного при окислении 2-метилнафталина в среде уксусной кислоты в присутствии кобальтового катализатора, с применением упаривакия оксидата, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и эффективности процесса, упаренный оксидат растворяют в воде, отфильтровывают нерастворимый осадок, который подвергают нагреванию

нри температуре возгонки целевой кислоты, упаривают содержащий катализатор фильтрат с последующим растворением полученного остатка в уксусной кислоте и возвращением уксусно-кислого раствора катализатора на

стадию окисления 2-метилнафталина.