Axit terephthalic, công thức phân tử C8H6O4, là một hợp chất hữu cơ, bột tinh thể màu trắng. Đây là axit dicarboxylic năng suất cao nhất. Nó rắn ở nhiệt độ bình thường. Sưởi ấm không tan chảy, thăng hoa trên 300 °C. Nếu được làm nóng trong hộp kín, nó có thể tan chảy ở 427 °C. Axit terephthalic là nguyên liệu thô để sản xuất polyester, đặc biệt là polyetylen terephthalate (PET). Nó được sử dụng để sản xuất nhựa polyester, sợi tổng hợp và chất hóa dẻo.
Quy trình sản xuất PTA có thể được chia thành đơn vị oxy hóa và đơn vị hydrofining. Nguyên liệu thô p-xylene bị oxy hóa thành axit terephthalic thô bằng không khí với axit axetic làm dung môi dưới tác dụng của chất xúc tác, sau đó lần lượt kết tinh, lọc và sấy khô thành sản phẩm thô; Axit terephthalic thô được hydro hóa để loại bỏ tạp chất, sau đó kết tinh, ly tâm và sấy khô thành các sản phẩm PTA.
Phương pháp tinh chế axit terephthalic thô bao gồm các bước sau: sấy khô axit terephthalic thô, phay bi và sàng lọc để làm cho kích thước hạt đạt 1-5 μ m. Ngâm trong nước ở nhiệt độ 60 °C - 100 °C, khuấy, làm sạch, tách kem, ly tâm và sấy khô ở 80 °C - 105 °C để thu được axit terephthalic tinh khiết. Axit terephthalic thô là kết tủa của nước thải khử kiềm sau khi kết tủa axit, và hàm lượng trọng lượng cơ sở khô của tạp chất là 15% - 18%.
Các nhà sản xuất bằng sáng chế chính của quy trình axit terephthalic tinh khiết (PTA) là BP Amoco, DuPont ICI và Mitsui Petrochemical Co., Ltd. sau nhiều năm phát triển, công nghệ của ba công ty là tương tự nhau, mỗi công ty đều có những đặc điểm riêng và mức độ tương đương nhau. Tổng năng lực sản xuất của các đơn vị PTA áp dụng quy trình BP Amoco trên thế giới là 7,176 triệu T / A, của quy trình DuPont ICI là 3,495 triệu T / A và của giếng 3 quá trình lọc dầu là 1,025 triệu T / A., 4-C6H4(COOH)2。 Pha lê không màu. Sự thăng hoa xảy ra khi nhiệt độ trên 300 °C. Nó có rất ít độ hòa tan trong nước và hòa tan trong dimethyl sulfoxide, dimethylformamide và hexamethylphosphoryl triamine. Rất khó để làm sạch vì độ hòa tan thấp và điểm nóng chảy cao.
Axit terephthalic được điều chế công nghiệp bằng cách oxy hóa p-Xylene bằng axit nitric hoặc bằng quá trình oxy hóa không khí dưới sự xúc tác của muối coban. Axit terephthalic cũng có thể được sản xuất bằng phản ứng sắp xếp lại kali benzoat hoặc kali phthalate với sự có mặt của chất xúc tác cadmium hoặc kẽm và carbon dioxide.
Sử dụng axit terephthalic:
1. Axit terephthalic là một trong những nguyên liệu hữu cơ số lượng lớn quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong các khía cạnh khác nhau của nền kinh tế quốc gia như sợi hóa học, công nghiệp nhẹ, điện tử và xây dựng. Axit terephthalic chủ yếu được sử dụng để sản xuất polyetylen terephthalate (polyester). Nó là một nguyên liệu quan trọng cho nhựa tổng hợp, sợi polyester, phim, các sản phẩm nhựa, sơn cách điện và chất hóa dẻo, và cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc, thuốc nhuộm và các sản phẩm khác.
2. Axit terephthalic (PTA) là nguyên liệu thô để sản xuất polyester, đặc biệt là polyetylen terephthalate (PET). Hơn 90% axit terephthalic (PTA) trên thế giới được sử dụng để sản xuất polyethylene terephthalate (PET). Nó đòi hỏi 0,85-0,86 tấn PTA và 0,33-0,3 tấn MEG (ethylene glycol) để sản xuất 1 tấn vật nuôi. Polyester bao gồm chip sợi, sợi polyester, chip chai và chip phim. Tại thị trường trong nước, 75% PTA được sử dụng để sản xuất sợi polyester; 20% được sử dụng để sản xuất polyester cấp chai, chủ yếu được sử dụng trong bao bì của các loại đồ uống khác nhau, đặc biệt là đồ uống có ga; 5% đối với polyester cấp phim, chủ yếu được sử dụng trong vật liệu đóng gói, màng và băng keo. Có thể thấy, các sản phẩm mở rộng hạ nguồn của PTA chủ yếu là sợi polyester.
3. Axit terephthalic cũng có thể được sử dụng làm thuốc thử sắc ký. Độ kiềm còn lại của len được xác định bởi GC. Axit béo có thể được tách ra và phân tích bằng cách thêm polyetylen glycol 200.
4. Axit terephthalic được sử dụng rộng rãi. Hơn 90% axit terephthalic trên thế giới được sử dụng để sản xuất polyetylen terephthalate. Một ứng dụng quan trọng khác của axit terephthalic là sản xuất chất hóa dẻo, bao gồm hai loại: loại thứ nhất là dioctyl terephthalate (DOTP), là sản phẩm của phản ứng este hóa giữa axit terephthalic và octanol công nghiệp (2-ethylhexanol), và là chất hóa dẻo chất lượng cao với điểm chớp cháy cao và điện trở suất riêng cao, Đặc biệt thích hợp để sản xuất vật liệu cáp có yêu cầu cao về khả năng chịu nhiệt và cách điện; Thứ hai là chất hóa dẻo polyester, là sản phẩm của phản ứng polycondensation este hóa giữa axit terephthalic và Polyols (như diethylene glycol, triethylene glycol, glycerol, propylene glycol, butanediol, v.v.), và trọng lượng phân tử tương đối của nó thường nằm trong khoảng từ 1000 đến 4000 (trọng lượng phân tử tương đối của polyester làm chất hóa dẻo nhỏ hơn nhiều so với polyester được sử dụng trong bao bì sợi hóa học và nhựa).