[发明专利]一种分离芳基羧酸的工艺

说明书

技术领域

本申请涉及一种从含有多种芳族羧酸的混合物中分离芳基羧酸的工艺。

背景技术

对苯二甲酸是一种有机化合物，其化学式为C₆H₄(COOH)₂。该无色固体是一种大宗商品化学物，作为聚酯纤维PET的前体，用于制作布料及塑料瓶。1970年的世界产量大约是175万吨。到2006年，全球对高纯度对苯二甲酸(PTA)的需求已经超过3千万顿。在生产聚对苯二甲酸丁二醇酯和几种其他工程聚合物中，需要较少但具有举足轻重作用的对苯二甲酸。在研究实验室，对苯二甲酸是一种合成金属有机框架的组份。止痛药羟考酮偶尔作为对苯二甲酸盐；然而，羟考酮的更常用盐是盐酸盐。药理学上，对苯二甲酸羟考酮(terephthalas oxycodonae)之一毫克相当于1.13毫克盐酸羟考酮(hydrochloridum oxycodonae)。对苯二甲酸也用作某些军用烟雾弹的填料，最引人注目的是美国M83烟雾弹，燃烧时产生浓厚的白色烟雾。由于其广泛的应用，其制造和纯化的许多方法业已公开。

传统上，对苯二甲酸的生产要透过在乙酸介质中湿式氧化对二甲苯，其中使用钴和锰酸盐作为催化剂以及溴化氢作为促进剂。然而，伴随主要的氧化产物(例如对苯二甲酸)，各种其他中间体和副产物也形成于制造过程中。这些中间体和副产物在完全转化的反应过程中保持可溶。于是，通过对二甲苯的湿式氧化产生的对苯二甲酸夹带了某些中间体，如4-羧基苯甲醛(4-CBA)。

然而，为了将对苯二甲酸用作一种启动物质，例如，用于聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备，4-CBA的含量建议最好低于100 ppm。因此，减少4-CBA杂质，尤其减少到25 ppm，对于进一步利用对苯二甲酸非常重要。如果4-CBA大量存在于对苯二甲酸中，会在PET聚合过程中作用为一种链终止剂，因此，可能无法达成所需的PET分子量。传统上，粗对苯二甲酸经过加氢，将4-羧基苯甲醛转化为对甲苯甲酸，随后分离对甲苯甲酸。

现有知识：

US20100174111公开了使用咪唑鎓氯化物离子液体，用于分离对苯二甲酸并将4-羧基苯甲醛(4-CBA)作为杂质除去的处理过程。然而，上述专利申请没有公开分阶段重构对苯二甲酸后杂质的减少量，尽管提到了减少杂质的工艺。

另外，US20120004456公开了使用一种溶液来分离对苯二甲酸，该溶液包括咪唑基离子液体以及含有水、羧酸和醇的溶剂。尽管在上述对比文件中公开了使用离子液体和分子溶剂(尤其醇类)来分离对苯二甲酸，脱除在对苯二甲酸的生产过程中形成的各种中间体和副产物并未公开于上述美国专利申请中。而且，这些申请使用离子液体作为溶剂并过量使用来溶解对苯二甲酸，从而增加了工艺的成本。

因此，很久就感觉需要提供一种简单、安全和经济的分离芳基羧酸的工艺，相比于现有技术工艺中大量使用溶剂的情况，大大减少耗费的时间，且仅需理想的溶剂量。

目的：

本申请的部分目的如下：

本申请的一个目的是，部分解决现有技术中的一个或多个问题，或至少提供一种有用的选择。

本申请的另一个目的是，提供一种使用离子化合物从某种混合物中分离芳基羧酸的工艺，该混合物含有多种芳基羧酸、中间体和副产物。

本申请还有一个目的就是，提供一种用于分离芳基羧酸的离子化合物。

本申请另有一个目的就是，提供一种离子化合物，用作分离芳基羧酸的溶剂。

本申请的又一个目的是，提供一种离子化合物，用作从某种混合物中分离芳基羧酸的溶剂，该混合物含有多种芳基羧酸、中间体和副产物，其中中间产物的浓度(尤其是4-羧基苯甲醛)减少到低于希望的ppm水平。

本申请再有一个目的就是，提供一种简单、安全、高效和经济的分离芳基羧酸的工艺。

本发明的其他目的和优点将从以下描述中更清楚地反映，但用意并非是要限定本发明的范围。

定义：

本文所用术语“液化温度”于本申请背景中是指，透过共同加热一种离子化合物和芳基羧酸，得到一种清澈液化组成物的温度。

本文所用术语“沉淀温度”于本申请背景中是指，可溶性最小的纯晶体从一种清澈液化组成物中分离出来的温度，该组成物的获得是透过在所述芳基羧酸的预定液化温度下，共同加热一种离子化合物和芳基羧酸。

概述：

根据本申请，提供了一种从含有多种芳基羧酸的混合物中分离芳基羧酸的工艺，所述工艺包括以下步骤：