BE724040A - - Google Patents

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BE724040A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/255Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting
    • C07C51/265Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting having alkyl side chains which are oxidised to carboxyl groups

Description

  

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  "PROCEDE ET APPAREIL POUR LA PREPARATION D'ACIDE 
TEREPHTALIQUE" 
La présente invention concerne un appareil et un procédé pour la préparation d'acide téréphtalique à par- tir d'un p-dialcoyl-benzène ou un produit d'oxydation inter- médiaire de ce dernier. Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil dans lequel la p-dialcoyl-benzène ou son produit d'oxydation intermédiaire, en tant que matière première, est oxydé avec de l'oxygène moléculaire dans un milieu réactionnel liquide et en présence d'un catalyseur d'oxydation de métaux lourds, pour former de l'acide téréph- talique et l'invention concerne également un procédé indus- triel pour la préparation d'acide téréphtalique de haute pureté en utilisant cet appareil et ce, avec des rendements élevés et une opération stable. 

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   Antérieurement, la préparation de l'acide téréph- talique par oxydation d'un p-dialcoylbenzène ou son produit d'oxydation intermédiaire (ces derniers seront désignéa ci-après collectivement par le terme "p-dialcoylbenzène") avec de l'oxygène moléculaire dans un milieu réactionnel liquide et en présence d'un catalyseur d'oxydation de métaux lourde a fait l'objet d'une grande préoccupation industriel- le et un grand nombre de modifications ont été proposées cet égard.

   Parmi les exemples de la technique antérieure, il y a   @:   (1) le procédé dans lequel on effectue l'oxydation en présence d'un sel d'acide organique d'un métal lourd tel que l'acétate de cobalt ou de manganèse, ainsi qu'un composé de brome tel que le bromure d'ammonium, comme décrit dans le brevet américain n  2.833.816 ; (2) le procédé dans lequel on effectue la réaction en présence   d'un   sel d'acide organique de cobalt et d'une cétone méthylénique telle que la   méthyl-éthyl-cétone,   comme décrit dans le brevet améri- cain n  2.853.514;

   (3) le procédé dans lequel on effectue la réaction en présence d'un sel d'acide organique de co- balt et d'un aldéhyde aliphatique tel que l'acétaldéhyde, comme décrit dans le brevet américain n    2.673,217 ;   (4) le procédé dans lequel on effectue l'oxydation en présence d'un composé de cobalt et de   paraldéhyde,   comme décrit dans le brevet anglais n    1.043.426   (5) le procédé dans lequel on emploie un sel d'acide organique de cobalt comme cataly- seur, procédé dans lequel on emploie en outre de l'ozone (03) comme initiateur de réaction, comme décrit dans le brevet américain n  2.992.271;

   (6) le procédé dans lequel on effectue l'oxydation en présence d'acétate de cobalt et d'acide bromhydrique, comme décrit dans le brevet américain n  3.139.452 i (7) le procédé dans lequel. on effectue l'oxy- dation en présence d'une grande quantité d'un composé de cobalt, comme décrit dans le brevet américain n    3.334.145   

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 (8) le procédé dans lequel on effectue l'oxydation en pré- pence d'un composé de cobalt et de composés tels que le scandium,   {'yttrium,   le lanthane, le néodyme, le gadolinium, le thorium, le zirconium, le.hafnium,   etc.,   comme décrit dans le brevet américain n  3.299,125 et (9) un procédé en vue d'oxyder un mélange de   p-xylène   et d'acide p-toluique en présence,, par exemple, d'acétate de manganèse,

   comme décrit dans le brevet français n  1.262.259. 



   Dans tous les procédés (1) à (9) ci-dessus, comme milieux réactionnels liquides, on emploie des acides monocar-   boxyliques   aliphatiques inférieurs, en particulier ceux de 2-4 atomes de carbone, par exemple l'acide acétique. Parmi les autres procédés dans lesquels on utilise différents com- posés comme milieux réactionnels liquides, il y a t (10) le procédé dans lequel on utilise la gamma-butyrolactono, comme décrit dans le brevet allemand n    1,100.015   (11) le procé- dé dans lequel on utilise des nitriles organiques tels que le benzonitrile, comme décrit dans le brevet allemand no 1.117.099;

     (12)   le procédé dans lequel on utilise du carbo- nate cyclique tel que le carbonate d'éthylène, le carbonate de propylène, etc., comme décrit dans le brevet allemand n    1.132.115   et (13) le procédé dans lequel on utilise des benzoates tels que le benzoate de méthyle, comme décrit dans le brevet allemand n    1.144.708,     .,Les   différents procédez repris ci-dessus possè- dent une caractéristique commune en ce sens que l'on prépare l'acide téréphtalique par oxydation d'un p-dialcoyl-benzène avec de ltoxygène moléculaire dans un milieu réactionnel liquide et en présence d'un catalyseur d'oxydation d'un métal lourd. 



   L'objet de la présente invention est de prévoir un appareil et un procédé utiles pour la préparation d'acide téréphtalique à partir d'un p-dialcoyl-benzène, tout comme 

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 dans les procédés ci-dessus, cet appareil et ce procédé per- mettant une opération stable et continue, an haut rapport d'utilisation de l'oxygène moléculaire, ainsi que la prépa- ration d'acide téréphtalique de haute pureté avec de hauts rendements, 
D'autres objets et avantages de l'invention res- sortiront de la description   ci-après@   
Suivant l'invention, les objets et avantages   ci    dessus sont essentiellement réalisés par un appareil de préparation d'acide téréphtalique à partir de p-dialcoyl- benzène ou un produit d'oxydation intermédiaire de ce dernier,

   cet appareil comprenant un réacteur dont le fond va en di- minuant vers le bas, ce réacteur étant muni d'une conduite d'évacuation de gaz à sa partie supérieure, d'une sortie pour le produit réactionnel à sa partie inférieure et d'une conduite d'alimentation de matière première à un endroit intermédiaire approprié, un injecteur de gaz fournissant de l'oxygène moléculaire ou un gaz contenant de l'oxygène mo- léculaire et débouchant dans la partie inférieure du réac- teur, un tube de tirage à sommet et à fond ouverts, placé au-dessus de l'injecteur de gaz, ainsi qu'un distributeur de gaz destiné à disperser l'oxygène moléculaire ou un gaz contenant de l'oxygène moléculaire à l'intérieur du réac- teur, ce distributeur étant placé au-dessus et à une dis- tance appropriée du tube de tirage,

   le réacteur étant en outre équipé d'un élément do chauffage et/ou de refroidis- sement pour maintenir les matières réactionnelles en cours de réaction à la température réactionnelle prédéterminée, 
 EMI4.1 
 le p-dialcoylbanWno ou son produit d'oxydation intermôdiai, re, le milieu réactionnel liquide et le catalyseur étant ainsi amenés par la conduite d'alimentation de matières, tandis qu'au moins une partie de l'oxygène moléculaire ou du gaz contenant de l'oxygène moléculaire eat amenée par 

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   'injecteur   de gaz,   ,L'invention   sera décrite ci-après d'une manière plus détaillée en se référant aux dessins annexés qui en facilitent la compréhension. 



   Dans les dessins annexas t , la figure 1 est une coupe verticale montrant la structure fondamentale de l'appareil faisant l'objet de l'invention} les figures 2a, 2b, 3a, 3b et 4a, 4b illustrent quelques exemples du distributeur devant être fixé à l'in- térieur de l'appareil suivant l'invention, les fleures por- tant le suffixe a étant des vues en plan prises dans le sens de la ligne 1-1 de la figure 1, tandis que les figures por- tant le suffixe b sont des coupes transversales prises   cha-   cune le long de la ligne indiquée dans la figure correspon- dante portant le suffixe a;

   les figures 5, 6 et   7   montrent d'autres formes de réalisation de distributeurs d'un type différent de ceux représentés dans les figures 2a, b - 4a, b, la relation des figures "a" et "b" étant la même que celle indiquée ci- dessus, à l'exception de la figure 5c qui montre une struc- ture quelque peu modifiée de la forme de réalisation   illus-   trée à la figure 5b;

   les figures 8 et 9 montrent chacune une autre forme de réalisation de l'appareil suivant l'invention et la figure 10 est un schéma montrant la   succes-   sion générale des étapes de tout un système opératoire pour la préparation d'acide téréphtalique en utilisant l'appa- reil suivant l'invention, de môme que pour récupérer le produit recherché du liquide réactionnel, la matière réac- tionnelle volatile et le milieu réactionnel étant récupérés du gaz d'échappement, 
Dans les dessins annexés, les mômes pièces sont 

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 désignées par les mêmes chiffres de référence, 
La figure 1 est une coupe verticale montrant la structure de base de l'appareil suivant   l'invention   dans cette figure, la chiffre 1 désigne un réacteur du type fermé   à   fond conique 2.

   Au sommet du réacteur 1, on prévoit une conduite d'évacuation de gaz 3 et, à un endroit facul- tatif du fond conique 2, on prévoit une sortie pour le pro- duit réaotionnel, De même, le premier injecteur de gaz 6 est fixé à l'extrémité inférieure (ou à proximité de celle- ci) du fond conique 2. Sur le côté du réacteur 1, on fixe une conduite d'alimentation de matière 5, par laquelle la matière réactionnelle,   o'est-à-dire   un mélange d'un   p-dial-     coylbenzène'   d'un catalyseur et d'un milieu réactionnel liquide, est amenée dans le réacteur 1.

   Le chiffre de ré- férence 11 indique le niveau du liquide réactionnel dans le réacteur, 
L'oxygène moléculaire ou le gaz contenant de l'oxygène moléculaire (ces derniers seront désignés   collec-   tivement ci-après par l'expression "gaz contenant de l'oxy- gène moléculaire") devant être mis en contact avec la ma- tière réactionnelle ci-dessus pour y oxyder le p-dialcoyl- benzène, est directement soufflé dans le liquide réactionnel par le fond du réacteur 1, à travers le premier injecteur de gaz 6.

   Le gaz passe à travers le tube de tirage 7 à sommet et fond ouverts, ce tube étant prévu au-dessus de l'extrémité ouverte du premier injecteur de gaz 6, puis le gaz monte en contre-courant et en contact avec le liquide réactionnel, tandis qu'il est dispersé uniformément dans le réacteur 1 par un distributeur 8 comportant plusieurs passages 9 pour le gaz contenant de l'oxygène moléculaire, ainsi que pour le liquide réactionnel. Finalement, le gaz atteint la phase gazeuse 12 à la partie supérieure du réac- teur 1 et il est évacué par la conduite d'évacuation de gaz-% 

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 tandis que la phase gazeuse 12 est maintenue au niveau de pression prédéterminé au moyeu d'un élément   détecteur de   pression 13.

   Les chiffres de référence J',   4',   5' et 6' indi- quent chacun une soupape pouvant être du type ordinaire ou une soupape de réglage pouvant fonctionner en continu. 



   Afin de maintenir le liquide réactionnel dans le réacteur à une température prédéterminée, on prévoit des dispositifs de chauffage et/ou de refroidissement 10a et lOb respectivement à l'intérieur et à l'extérieur du réacteur 1. Ces dispositifs de chauffage et/ou de   refroi-   dissement peuvent être conçus sous forme d'un système en communication ou sous forme de deux systèmes différents, Toutefois, normalement, pour faciliter l'opération, il est souhaitable de les raccorder. 



   De même, un détecteur de température 14 est prévu dans le réacteur 1 afin que le liquide réactionnel contenu dans le réacteur reste à température constante. L'emplace- ment du détecteur de température 14 n'est pas critique, pour autant qu'il soit situé plus haut que le distributeur du réacteur 1. Toutefois, il est normalement souhaitable de prévoir'ce détecteur à peu près dans la partie centrale du réacteur   1.   



   On décrira ci-après d'une manière plus détaillée la mine en'oeuvre du procédé de l'invention en utilisant l'appareil illustré à la figure 1. 



   Lors de la mise en oeuvre du procédé de   l'inven-   tion en utilisant l'appareil de la figure 1, on charge tout d'abord lem matières premières suivantes dans le réacteur   par la conduite d'alimentation de matière 5 : :   
 EMI7.1 
 (a) le p-dialcoyibenzene, (b) l'acide   monocarboxylique   aliphatique de 2 - 4 atomes de carbone (milieu réactionnel liquide) et (c) un   catalyseur   d'oxydation d'un métal lourd, 

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 puis la soupape 6' du premier injocteur de gaz 6 au fond du réacteur 1 est   @uverte   pour charger le gaz contenant de l'oxygène moléculaire à une pression appropriée. Au début de la réaction, la chaleur réactionnelle est rapidement formée.

   C'est pourquoi, il est souhaitable de charger   ini   tialement, dans le réacteur, un mélange liquide du milieu réactionnel liquide ci-dessus et du catalyseur uniquement ou un liquide réactionnel à faible concentration en   pdial   coylbenzène, puis de charger le gaz contenant de l'oxygène moléculaire par le premier injecteur de gaz   6'   après quoi on chauffe le système au moyen des dispositifs de chauffage et/ou de refroidissement 10a et 10b. Lorsque la température atteint la température réactionnelle prédéterminée comprise entre 80 et 150 C, la matière réactionnelle contenant le p-dialcoylbenzène à la concentration prédéterminée est char" gée par la conduite 5 pour poursuivre la réaction. 



   La composition normalement préférée pour la ma-   tière   première est la suivante (a) pour 1 partie en poids de p-dialcoylbenzène, (b) 0,5-20, en particulier 1-10 parties en poids de l'acide monocarboxylique aliphatique et (c) par molécule-gramme de p-dialcoylbenzène, un   cata-   lyseur de métal lourd en une quantité correspondant à 1 x   10-5 à   2,0, de préférence 1 x 10-3 à 1,0 atome- grammes du métal lourd. 



   Dès lors, le gaz contenant de l'oxygène molécu- laire, chargé par le premier injecteur de gaz 6, passe à travers le tube de tirage 7 et il y crée un effet ascendant d'air établissant un courant de circulation du liquide con- tenant le produit de la réaction dans la partie inférieure 2 du réacteur 1, à l'intérieur et à l'extérieur du tube de   ti   rage 7. Le gaz contenant de l'oxygène moléculaire passe à travers les passages 9 dans le distributeur 8 pour monter 

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 à travers la zone réactionnelle principale 1a formée au- dessus du distributeur 8 dans le réacteur 1, tandis qu'il est uniformément dispersé.

   Dans la zone réactionnelle prin- cipale 1a, le gaz entre en contact intime et en   contre-cou-   rant avec la. matière réactionnelle liquide chargée   conti-     nuellement   par la conduite d'alimentation de matière 5 et il'oxyde le   p-dialcoylbenzéne,   De môme, le gaz d'échappe- ment est évacué par la conduite 3 à une vitesse réglée de façon à régler également la pression dans la partie do la phase gazeuse 12 à un niveau prédéterminé.

   D'autre part, l'acide téréphtalique solide formé dans la zone réactionnel- le la descend avec le courant descendant du liquide réac- tionnel à travers les passages 9 du distributeur 8, ainsi qu'avec les produits d'oxydation intermédiaires tels que, par exemple, l'acide   p-toluique   (APT), la 4-carboxybenzaldé- hyde (4-CBA), etc., pour arriver dans la partie inférieure   2   du réacteur 1 où les produits entrent dans le courant en circulation précité. En conséquence, les produits d'oxyda- tion intermédiaires sont davantage oxydés avec le gaz conte- nant de l'oxygène moléculaire et ils sont transformés on acide téréphtalique, tandis que l'acide téréphtalique solide est suffisamment mis en suspension dans le milieu réaction- nel liquide Bous l'action du courant en circulation.

   Dès lors,   l'acide   téréphtalique peut être retiré à l'extérieur du système réactionnel par la sortie 4 sans former de dépôts et d'écailles sur les parois de la partie inférieure 2. 



  L'acide téréphtalique peut être retiré en continu ou par intermittence, 
De plus, en utilisant l'appareil de l'invention de la manière décrite ci-dessus, le gaz contenant de l'oxy- gène moléculaire, chargé par le dessous, est dispersé uni formément dans toute la zone réactionnelle principale la sous l'action du distributeur 8, de sorte qu'il ne se forme 

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 aucun espace mort dans la zone réactionnelle principale 1a. 



  De môme, dans la partie inférieure 2 du réacteur 1 : le   li-   quide réactionnel et le produit forment un bon courant de circulation par suite de l'effet ascendant d'air du gaz contenant de l'oxygène moléculaire chargé par le premier injecteur de gaz 6 dana le tube de tirage 7. Ce courant en circulation, ainsi que la structure conique de la partie inférieure 2 contribuent à éliminer les espaces morts dans cette zone. 



   En conséquence, lors de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention avec un appareil de ce type, le gaz contenant de l'oxygène moléculaire, chargé par le premier injecteur de gaz 6, est utilisé très efficacement   dana   toute la zone du réacteur 1 et il est mis en contact intime avec le liquide réactionnel, Dès lors, suivant l'in- vention, on peut obtenir de l'acide téréphtalique de haute pureté et à de hauts rendements.

   De plus, par suite de l'effet de dispersion et d'agitation du gaz contenant de l'oxygène moléculaire dans toute la zone du réacteur 1, on empêche le produit réactionnel de se déposer sur les parois intérieures du réacteur dans la zone réactionnelle princi- pale la ou sur la surface des dispositifs de chauffage et/ou de refroidissement 10a et 10b, De même, dans la partie inférieure 2 du réacteur 1, le courant en circulation régu- lière empêche efficacement le dépôt du produit réactionnel liquide et la formation d'écailles de ce dernier sur les parois du réacteur. 



   .De plus, on a trouvé que, lors de la mise en oeuvre du procédé de l'invention, on pouvait réduire les pertes en   p-dialcoylbenzène   n'ayant pas réagi que l'on dé- charge à l'extérieur du système réactionnel avec le gaz d'échappement, tandis que l'on peut empêcher un bref passage du   p-dialcoylbenzène   et des produits d'oxydation intermé- 

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 diaires ci-dessus, de façon à maintenir leur durée de séjour à une valeur prédéterminée, lorsque   @/L   est de 1/4-1/3, L étant la distance entre l'entrée du premier injecteur de gaz 6a pour l'alimentation du gaz contenant de l'oxygène moléculaire dans le liquide réactionnel et le niveau   ,de   liquide réactionnel 11 dans le réacteur 1, ,

  tétant la dis- tance   entrer l'entrée   de la conduite d'alimentation de ma- tière 5 pour charger le mélange de départ, constitué du p-dialcoylbenzène, de l'acide monocarboxylique aliphatique de 2 - 4 atomes de carbone et du catalyseur d'oxydation de métal lourd dans le réacteur et le niveau de liquide réac- tionnel 11. 



   Lorsque le gaz contenant de l'oxygène moléculaire passe à travers le réacteur   1,   le composant volatil du li quide réactionnel s'évapore dans le gaz et un équilibre du composant volatil s'établit entre la phase gazeuse et la phase liquide. Dès   lors,   une partie du p-dialcoylbenzène est   entraînée   par le gaz contenant de l'oxygène moléculaire et elle est déchargée du système réactionnel.   C'est   pourquoi plus la concentration en p-dialcoylbenzène dans le liquide réactionnel est élevée, plus la quantité de p-dialcoylben- zène entraîné par le gaz contenant de l'oxygène moléculaire c'est-à-dire la quantité du p-dialcoylbenzène devant être utilisé efficacement dans la réaction, est réduite.

   Do môme lorsque l'entrée d'alimentation du mélange de départ est   si.tuée   près de la sortie du produit réactionnel, il se pro- duit plus fréquemment un court passage du p-dialcoylbenzène et de ses produits d'oxydation intermédiaires, si bien que la matière n'ayant pas réagi ou les produits d'oxydation      intermédiaires restent comme résidus.

   Dès lors, la trans- formation en acide téréphtalique, basée sur l'alimentation en p-dialcoylbenzéne, devient désavantageusement faible Par contre, on peut éliminer les inconvénients ci-dessus en 

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 chargeant le liquide réactionnel de départ à une vitesse laquelle le rapport   #/L   est de 1/4-1.3, comme indiqué   ci-   dessus, et la réaction d'oxydation du p-dialcoylbenzène peut être mieux achevée, 
De plus, lors de la mise en oeuvre de l'invention, il est préférable de régler la quantité totale d'oxygène moléculaire ou du gaz contenant de l'oxygène moléculaire devant être chargé dans le réacteur de façon que sa vitesse de masse superficielle à travers le liquide réactionnel,   dans la zone réactionnelle principale la du réacteur 1   (sans création de cheminements)

   soit de   0,8-20     cm3/cm2.sec.,   de préférence 0,9-10 cm3/cm2.sec. 



   Dans la description ci-après, la vitesse ou le débit spécifiés ci-dessus pour le gaz contenant de l'oxygène moléculaire sera simplement désigné par l'expression "vites- se superficielle de gaz". Suivant la présente invention, on réduit efficacement la vitesse de croissance d'écailles du produit réactionnel sur les parois du réacteur 1 dans la zone réactionnelle principale la, ainsi que sur les parois tubulaires des dispositifs de chauffage et/ou de refroidissement 10a et 10b et l'on peut obtenir de l'acide téréphtalique de haute pureté avec un meilleur rendement en réglant la vitesse superficielle du gaz comme indiqué ci-dessus, Lorsque la vitesse superficielle du gaz est inférieure à la limite inférieure de l'intervalle spécifié ci-dessus,

   la vitesse de croissance des écailles augmente   rapidement   et la résistance au transfert de chaleur augment, rendant ainsi difficile le réglage de la température. De môme, si la vitesse superficielle du gaz augmente d'une manière excessive, en règle générale, la retenue du liquide   réactionnel dans le réacteur 1 diminue, ce qui nient nulle.   ment souhaitable, car ainsi on réduit la capacité   effecti   vemont utilisable du réacteur. Dès lors, la limite supé- 

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 rieure de la vitesse superficielle du gaz est, de préférence, de 20   cm3/cm2.sec,,   notamment 10 cm3/cm2.sec.. du point de vue facilité de l'opération réelle et également du point de vue économique. 



   . On décrira ci-après différentes formes do réali- sation des distributeurs utiles pour la mise en oeuvre de 1'invention. 



   Comme le montrent les figures 2a et 2b, Le distri-      buteur peut être constitué d'une plaque 8 d'un diamètre égal au diamètre intérieur du réacteur 1 et comportant un grand nombre de bassagess9 en forme de trous pratiqués de part en part, 
De même, comme le montrent les figures 3a et 3b, les parties autres que les passages de la plaque perforée 8 (représentée dans les figures 2a et 2b) peuvent former des saillies vers le haut.

   Dans cette forme de réalisation, le produit réactionnel solide s'accumulant sur la plaque per- forée 8 glisse aisément le long des plans inclinés   dea   sail- lies et passe à travers les passages 9 jusque dans la partie inférieure 2 du réacteur 1, 
De même, la distributeur 8 peut être constitué d'une plaque conique 41 et de nombreuses plaques inclinées 42 entourant concentriquement la plaque 41, comme le mon- trent les figures 4a et 4b, 
Dès lors, la forme et la structure du distributeur ne sont pas critiques, pour autant qu'elles permettent le passage et la dispersion vers le haut du gaz contenant de l'oxygène moléculaire et qu'en outre, elles permettent le passage du liquide réactionnel contenant le produit réaction- nel solide,'Dès lors, dans les distributeurs illustrés dans les dessins,

   la section transversale du passage n'est pas limitée à un'cercle, mais elle peut être un triangle, une ellipse, un rectangle, etc. De même, afin d'améliorer la 

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 dispersion du gaz contenant de l'oxygène moléculaire dans la zone réactionnelle principale la, on peut faire varier les sections transversales des passages 9;

   par exemple, en ce qui concerne la plaque 8 des figures 2a et 2b, les surfa- ces peuvent être réduites dans la partie centrale et   élar   gies au fur et à mesure qu'on se rapproche de la circonfé- rence , 
De même, le diatributeur utile pour l'invention peut être du type illustré dans les figures 5a, b - 7a, b, ces distributeurs pouvant non seulement faire passer et disperser le gaz contenant de l'oxygène moléculaire vers le haut, tout en faisant également passer le liquide réac- tionnel contenant le produit réactionnel solide, mais ils peuvent également eux-mêmes amener le gaz contenant de l'oxygène moléculaire dans le réacteur. 



   Par exemple, dans les formes de réalisation illustrées   dana   les figures 5a, b - 7a, b, le distributeur 8 a pour but d'amener la quantité prédéterminée du gaz contenant de l'oxygène moléculaire dans la zone réactionnel- le principale la avec le premier injecteur de gaz 6 prévu à la base du réacteur 1. Evidemment, il est préférable de régler la quantité totale de l'alimentation de gaz dans la zone réactionnelle principale la à partir du distributeur et de l'injecteur de gaz, afin d'obtenir la vitesse super- ficielle de gaz spécifiée ci-dessus. 



   Dans le distributeur illustré dans les figures 5a et 5b, le gaz contenant de l'oxygène moléculaire est amené à la chambre 52 constituant le corps principal du distributeur 8, à partir du deuxième injecteur de gaz 51, puis il est soufflé vers le   bas à   travers les nombreuses perforations 53 dans le liquide réactionnel contenu dana le réacteur 1, Le gaz se combine avec le gaz contenant de l'oxygène moléculaire amené par le fond du réacteur 1 et il 

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 est dispersé dans la zone réactionnelle principale la par les passages 9. De même, le liquide réactionnel contenant le produit réactionnel solide dans la zone réactionnelle principale la descend vers le fond 2 du réacteur 1 par les passages 9. 



   Le distributeur 8 peut avoir la structure illus- trée à la figure 5c, dans laquelle la surface inférieure de la chambre 52 forme de nombreuses saillies vers le bas 54, les côtés inclinés de ces saillies comportant un grand nom- bre de perforations 53 pour assurer le cheminement du gaz contenant de l'oxygène moléculaire dans le liquide réaction- nel. Dans ce cas, de préférence, les perforations sont pra- tiquées sur les plans inclinés des saillies 54, de façon que leurs directions soient au moins inclinées vers le bas par rapport au plan horizontal. De la sorte, on peut empê- cher l'obstruction des perforations 53 par les écailles du produit réactionnel solide. 



   Dans le distributeur illustré dans les figures 6a et 6b, deux conduites cylindriques concentriques 61 et 62 sont reliées par deux seconds injecteurs de gaz 51 et 51', Le gaz contenant de l'oxygène moléculaire est amené par les seconds injecteurs de gaz 51 ot 51', il passe par les con- duites creuses de raccordement 63 pour arriver dans les conduites 61 et 62, puis il chemine vers le bas à travers les nombreuses perforations 53 pratiquées sur les surfaces inférieures des conduites 61 et 62, De môme, les espaces entourés par les quatre conduites de raccordement 63 et les deux conduites concentriques 61 et 62, ainsi que l'espace intérieur de la conduite 62 forment les passages 9 jouant le môme rôle que les passages 9 de la forme de réalisation des figures 5a et 5b. 



   Les figures 7a et 7b montrent encore une autre forme de réalisation du distributeur pouvant assurer   lui..   

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 même l'alimentation du gaz contenant de l'oxygène molécu- laire ; dana ces figures, le chiffre de référence 1' désigne la paroi latérale du réacteur 1. Le distributeur est consti- tué de plusieurs conduites creuses   7a,   7b, 7c et   7d   qui sont introduites horizontalement à partir du côté jusqu'à   l'inté-   rieur du réacteur 1, chacune des conduites comportant de nombreuses perforations   53   sur sa surface inférieure.

   Le gaz contenant de l'oxygène moléculaire est amené à partir du second injecteur de gaz 51 dans les conduites creuses 7a, 7b, 7c et 7d, il chemine vers le bas dans le liquide réactionnel à travers les perforations 53 et il est dispersé pour s'élever dans la zone réactionnelle principale 1a via les passages 9 pratiqués entre les conduites creuses 7a,   7b,   7c et 7d, ainsi qu'entre ces conduites et la paroi la- térale 1' du réacteur 1, Le rôle des passages 9 est le même que celui des passages équivalents des formes de réalisa- tion des figures 5a, b et 6a, b. 



   Le mode d'alimentation du gaz dana le réacteur 1, lorsque le distributeur est du type comportant un ou plu., sieurs seconda injecteurs de gaz et pouvant assurer   lui..   même l'alimentation du gaz contenant de   l'oxygène     moléculai..   re comme le montrent les figures 5a, b à 7a, b, n'est pas critique, pour autant que la quantité totale de gaz chargé à partir du premier injecteur de gaz 6 au fond 2 du réacteur 1 et celle amenée par le second injecteur de gaz 51 à tra- vers le distributeur   8   dans le réacteur 1 assurent la vites- se superficielle de gaz précitée et que le gaz contenant do l'oxygène moléculaire, amené par le premier injecteur de gaz,

   puisse former un courant à circulation régulière du liquide réactionnel contenant le produit réactionnel dans la partie inférieure 2 du réacteur 3. En d'autres ter- mes, le rapport quantitatif du gaz amené par les injecteurs de gaz 6 et 51 n'est pas critique, pour autant que les con- 

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 ditions ci-dessus soient remplies. Toutefois, il est préfé- rable   que l'alimentation   de gaz à partir du premier injec- teur de gaz soit effectuée à une vitesse à laquelle la vi- tesse superficielle du gaz dans la zone réactionnelle prin- cipale   la-soit   de 0,015 - 20,0 cm3/cm2.sec.. pour les rai- sons invoquées ci-dessus.

   De plus, il est évidemment   recom-   mandable que le gaz contenant de l'oxygène moléculaire,      amené par le second injecteur de gaz à travers le   distri-   buteur 8 et combiné avec le gaz venant du premier injecteur de gaz, soit dispersé dans la zone réactionnelle principale la aussi uniformément que possible. 



   La forme et les dimensions du tube de tirage 7 prévu au-dessus de l'entrée 6a du premier injecteur de gaz 6 au fond   2   du réacteur 1 ne sont pas critiques, pour autant que ce tube soit creux, que son sommet et que son fond soient ouverts et que son diamètre intérieur et sa hauteur soient suffisants pour former un courant à circulation régulière du liquide réactionnel et du produit réactionnel   à   travers le tube dans la partie inférieure 2 du   réacteur   Normalement, le diamètre intérieur ne dépassera pas un tiers de celui du réacteur 1, mais il ne sera pas non plus inférieur à 1 cm et, de préférence, la hauteur est égale à   1-20   fois le diamètre intérieur. 



   De même, les emplacements du tube de tirage 7 et du premier injecteur de gaz 6 ne sont pas critiques, pour autant qu'ils soient située à proximité de l'extrémité inférieure de la partie inférieure 2 du réacteur 1, Toute- fois, afin d'améliorer la circulation du liquide réaction- nel, ils seront situés aussi près que possible de l'extré- mité inférieure, du moins dans la mesure   où   la conception mécanique le permet, 
Comme on l'a indiqué ci-dessus, la forme du tube de tirage 7   n'est   pas critique, pour autant qu'elle permette 

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 le passage du gaz contenant de l'oxygène moléculaire, pour jouer le rôle décrit ci-dessus.

   Par exemple, on peut employer des conduites perpendiculaires non coudées dans le sens axial et ayant des sections transversales triangulaires, carrées ou circulaires, les tubes cylindriques étant cependant le plus souvent employés, du fait qu'ils peuvent être obtenus plus aisément,
De même, la partie inférieure 2 du réacteur 1, sur laquelle est prévu le tube de tirage 7, peut être une surface plane horizontale, une surface conique, une surface conique constituée d'un plan sphérique, etc., ou encore elle peut être constituée de plusieurs de ces plans ou d'une face pyramidale partiellement substituée par un plan courbe ou horizontal. 



   Toutefois, afin d'empêcher le dépôt et le freinage des particules solides sur le plan, il est préférable d'adopter la structure ne provoquant aucune inclinaison du courant en circulation du liquide réactionnel. 



     C'est   pourquoi, lorsqu'on utilise une face   coni"   que, l'angle vertical s'étendant vers le haut au fond du réacteur ne doit normalement pas dépasser   120 ,   de préféronce 90 . La limite inférieure de l'angle vertical n'est pas critique, mais elle est toutefois restreinte par le facteur de conception technique. C'est ainsi que, normalement, cet angle est, au minimum, de 15 , de préférence 30 , notamment 45 . 



   Les figures 8 et 9 montrent encore d'autres formes de réalisation pour la mise en oeuvre de la présente invention. '
A la figure 8, une branche 81, dont l'extrémité supérieure débouche dans la fond 2 du réacteur 1 et dont l'extrémité inférieure est fermée, est fixée à l'extrémité inférieure extrême du fond 2. Le produit réactionnel solide 

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 recueilli au fond 2 du réacteur 1 descend dans la branche 81 pour être retiré de la sortie du produit réactionnel prévue dans, la partie inférieure de la branche 81 avec le liquide réactionnel, sous forme d'une bouillie ayant une teneur plus élevée encore en solides. 



   De plus, lorsqu'une conduite d'admission 82 est fixée à un endroit approprié autour de l'extrémité   inférieu-   re de la branche 81 et que, par cette conduite, un milieu réactionnel liquide ou une solution aqueuse de ce dernier est amené dans la branche 81, le produit réactionnel solide est à nouveau lavé et rincé dans la branche 81, puisqu'aussi bien le liquide réactionnel descendant dans celle-ci avec le produit réactionnel solide est remplacé par le nouveau milieu réactionnel chargé par la conduite d'alimentation 82, Des lors, on peut réduire la teneur en impuretés de l'acide téréphtalique devant être retiré du réacteur et l'on peut améliorer sensiblement la pureté de cet acide téréphtalique, Par ailleurs,

   le dispositif ci-dessus est utile pour réduire les pertes en matières intéressantes telles que le   cataly   seur et les produits réactionnels intermédiaires. Do plus un autre avantage encore réside dans le fait que la trans- formation en acide téréphtalique peut être sensiblement améliorée, étant donné que les produits réactionnels inter- médiaires reviennent dans le réacteur 1 suite au nouveau lavage, pour y être oxydés davantage. 



   Par ailleurs, la position do montage de la branche 81   n'est   pas nécessairement l'extrémité inférieure extrême du fond 2 du réacteur   1,   mais elle peut être située   à n'importe   quel endroit au voisinage de cette extrémité Do même, la branche peut être dirigée perpendiculairement ou quelque peu inclinée. 



   La capacité préférée de cette branche est   corner   se entre 1/100- 1/10 de celle du réacteur 1, son diamètre 

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 intérieur ne dépassant pas la moitié de celui du réacteur et il est, au minimum, de 5 cm, tandis que la longueur est égale, au minimum, à deux foie le diamètre intérieur de cette branche, sans dépasser la moitié de la profondeur du liquide réactionnel (L) dans le réacteur 1. 



   La quantité du liquide de rinçage devant être chargé dans la branche 81 à partir de la conduite d'admis- sion 82, que l'on peut monter à n'importe quel endroit de cette branche, mais en dessous de la moitié de sa hauteur, est déterminée en considération de la teneur en impuretés de l'acide téréphtalique à retirer, des facteurs   économi-   ques de l'appareil et du procédé et d'autres considérations techniques.

   La teneur en impuretés de l'acide téréphtalique est à son tour déterminée par des facteurs tels que la quan- tité de solides venant de la conduite d'admission 82, Dès lors, on peut réduire la teneur en impuretés de l'acide téréphtalique devant être retiré du réacteur et   l'on   peut améliorer sensiblement la pureté de l'acide téréphtalique, Par ailleurs, le dispositif ci-dessus est utile pour ré-   duire   les pertes en matières intéressantes telles que le catalyseur et les produits réactionnels intermédiaires, Do plus, un autre avantage encore réside dans le fait que la transformation en acide téréphtalique peut être nette- ment améliorée, étant donné que les produits réactionnels intermédiaires reviennent dans le réacteur 1 suite au nouveau lavage pour y être oxydés davantage, 
Par ailleurs,

   la position de montage de la   bran.,   che 81 n'est pas nécessairement l'extrémité inférieure extrême du fond 2 du réacteur 1, mais elle peut être située à n'importe quel endroit voisin de cotte extrémité. De même, cette branche peut être dirigée perpendiculairement ou quel¯ que peu inclinée. 



   La capacité préférée de cette branche est com- 

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 prise entre 1/100 - 1/10 de celle du réacteur 1, son dia- mètre intérieur ne dépassant: pus la moitié de celui dudit réacteur et il est, au minimum, de 5 cm, tandis que la lon- gueur   est'.égale,   au minimum, à deux fois le diamètre inté- rieur de la branche, sans dépasser la moitié de la   profon-   deur du liquide réactionnel (L) dans le réacteur 1 
La quantité du liquide de rinçage devant être chargé dans la branche 81 à partir de la conduite d'alimen- tation 82, qui peut être montée à n'importe quel endroit      de cette branche, mais en dessous de la moitié de sa   hau-   teur, est déterminée en considération de la teneur en impu- retés de l'acide téréphtalique à retirer,

   des facteurs éco- nomiques de l'appareil et du procédé et d'autres considéra- tions techniques. La teneur en impuretés de l'acide téréph- talique est à son tour déterminée par des facteurs tels que la quantité de produit réactionnel solide à traiter, le système opératoire (par exemple le système continu ou intermittent), la capacité du réacteur 1, la concentration en acide téréphtalique dans la bouillie à retirer,   l'effi-   cacité de substitution de liquide dans la branche 81 et la granulométrie de l'acide téréphtalique dans   celle-ci.   Norma- lement, la-quantité appropriée du liquide de rinçage équi- vaut   à 5   fois celle de la liqueur mère de la bouillie à retirer. 



   L'ordre de niveau vertical de la sortie 4 pour le produit réactionnel et de la conduite d'admission 82 dans la moitié inférieure de la branche 81 n'est pas criti- que. 



   De môme, le milieu réactionnel liquide prévu pour le rinçage et devant être amené dans la branche 81 partir de la conduite d'admission 82 est, de préférence, d'un type identique   à   celui amené dans le réacteur 1 par la conduite d'alimentation de matière 5 ou encore, il peut 

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 être une solution aqueuse. Dans ce dernier cas, la teneur appropriée en eau est de 50% ou moins, de préférence 20%, notamment 10% ou moins. 



   De môme, comme milieu réactionnel liquide ou comme solution aqueuse de ce dernier, devant être amené de la conduite d'alimentation 82 à la branche 81, on peut employer une partie ou tout le liquide de condensation obte- nu en condensant le composant condensable entraîne avec le gaz d'échappement déchargé par la conduite d'évacuation 3 fixée à la partie supérieure du réacteur 1. 



   Dès lors, on obtient des résultats très favora- bles en prévoyant la branche 81   à   la partie inférieure du fond 2 du réacteur 1 et en prévoyant une conduite d'admis- sion 82 pour amener le milieu réactionnel liquide de rinçage dans la branche 81. 



   La température régnant à l'intérieur de la bran- che 81 au cours do l'opération de rinçage n'est pas   criti-   que. Toutefois, avec une certaine vitesse de retrait du mélange en bouillie hors de la branche 81 et avec une der- taine vitesse d'alimentation du liquide de rinçage à cette branche, on établit un important intervalle de répartition de température dans cette branche 81, ce qui peut provoquer l'adhérence d'écaillés sur les parois intérieures de cette branche ou sur les parois voisines de la soupape d'évacua- tion et de la conduite d'admission 82, En conséquence, il est souhaitable de régler préalablement la température du liquide de rinçage devant être amené par la conduite 82 à peu près au môme niveau que celle du liquide réactionnel, par exemple 80 - 150 C et ce, au moyen d'un préchauffeur, etc. 



   Dans la forme de réalisation représentée à la figure 9, sur un appareil pratiquement identique   à   celui illustré à la figure 1, on prévoit un système de réglage de température destiné à maintenir le liquide réactionnel 

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 dans le réacteur   à   la température réactionnelle prédétermi- née. 



   La construction et le mode de fonctionnement du   système de réglage de température sont les suivants :   
En se référant à la figure 9, on introduit de l'eau dans la chemise de chauffage et de refroidissement 10b montée à l'extérieur du réacteur 1, ainsi que dans les tubes de transfert de chaleur 10a, par la conduite 94, jusqu'au niveau d'eau prédéterminé dans le collecteur supérieur prin- cipal 92 servant à séparer la vapeur du liquide et également à maintenir un niveau de liquide constant. Les tubos de transfert de chaleur 10a sont introduits perpendiculairement dans le réacteur 1.

   Dans le collecteur principal inférieur 93, on introduit de la vapeur par la conduite   98,   Lorsqu'on chauffe le liquide réactionnel, la vapeur d'eau restant non consommée après le chauffage du liquide réactionnel dans la chemise 10b et les tubes 10a, est séparée   en   une phase liquide et une phase vapeur dans la conduite 92 et, au cours de la période de refroidissement en vue d'éliminer la chaleur réactionnelle, la vapeur d'eau formée par évapo- ration de l'eau dans la chemine 10b et lei tubos 10a par suite de la chaleur réactionnelle est séparéo de la môme manière en une phase vapeur et une phase liquide dans Je collecteur 92.

   La vapeur d'eau formée est introduite, par la conduite 99, dans le tambour à vapeur 91 dans lequel les particules liquides entraînées sont davantage séparées La vapeur d'eau est ensuite évacuée par la conduite 100. 



  Les particules liquides entraînées et l'eau amenée dans le tambour à vapeur 91 par la conduite 94 retournant au collée teur 92 via la conduite 98. 



   De même, afin que la chemise 10b et les tubes de transfert de chaleur 10a restent toujours remplis d'eau le niveau de liquide du collecteur 92 est   maintonu   constant 

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 Lorsque le niveau monte, l'eau en excès est amenée au tam- bour à vapeur 91 par la conduite   97.   L'eau contenue dans la conduite 92 descend, par la conduite 96, dans la conduite 93 et elle rentre dans la chemise 10b et les tubes de trans- fert de chaleur 10a.

   De la sorte, on obtient une circulation naturelle, Les chiffres de référence 101 et 102 désignent respectivement le raccordement de la conduite 93 à la chemise et celui de la conduite 92 à cette dernière, 
Lorsqu'on prévoit ce   système   de réglage de tempé- rature, au début de l'opération, on charge de l'eau jusqu'au niveau de séparation vapeur/liquide de la conduite 92 et de la vapeur   d'eau à   une température supérieure à celle de la réaction est introduite dans cette eau par la conduite in- férieure 98, afin de chauffer le liquide réactionnel contenu dans le réacteur à la température réactionnelle   prédétermi-   née.

   Lorsque cette température est atteinte, la matière réactionnelle est amenée dans le réacteur à un débit auquel le niveau de liquide 11 est maintenu constant et la quanti- té correspondante de produit réactionnel est retirée de la sortie 4 en continu ou par intermittence. 



   Etant donné que la réaction est exothermique, il peut être nécessaire d'éliminer la chaleur en excès au fur et à mesure que la réaction se poursuit. Dans ce cas, la soupape 100' prévue sur la conduite 100 est commandée pour modifier la pression de la vapeur d'eau dans la tambour   91.   Ensuite, la vapeur d'eau amenée par la conduite   98   est refroidie à son point de saturation et, par suite du   phéno-     mène   de chaleur latente d'évaporation, la chaleur en excès est éliminée dans le procédé de formation de vapeur d'eau, C'est pourquoi, le transfert du chauffage au refroidissement est effectué d'une manière très régulière et les variations do température sont très rapidement ramenées à un niveau constant.

   Normalement, la vapeur d'eau peut être   constamment        

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 amenée par la conduite 98 sans oxercer aucun effet néfaste sur le réglage de la température mais, du point de vue éco- nomique,   fil   est préférable de régler la quantité de vapeur 
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 .'1, d'eau au moyen d'une soupape. 



     -De   même, lorsque la réaction passe du refroidis- sement au'chauffage ou vice versa au cours de l'état normal, suite à l'une ou l'autre perturbation extérieure (par exem- ple une erreur de pompage du liquide contenant le p-dialcoyl- benzène), la pression régnant dans le tambour 91 monte ou descend suivant les conditions individuelles pour provoquer un chauffage à la vapeur ou un refroidissement: par la   cha-   leur latente d'évaporation do l'eau, si bien que la tempé- rature réactionnelle est maintenue à un niveau exactement constant. 



   Evidemment, le système de réglage de température ci-dessus peut être mis en oeuvre en utilisant un liquide approprié et des vapeurs de ce liquide (autres que l'eau et la vapeur d'oau) suivant la température réactionnelle choisie. 



   Dès lors, le système de réglage de température illustré à la figure 9 peut être utilisé pour mettre le procédé de l'invention en oeuvre d'une manière régulière et continue à un niveau de température prédéterminé et constant, 
Ce procédé peut être mis en oeuvre d'une manière satisfaisante avec un simple appareil suivant l'invention, mais on peut également combiner plusieurs appareils de ce type en série. En d'autres termes, le liquide réactionnel contenant   de   l'acide téréphtalique solide retiré de la sortie à la partie inférieure du premier réacteur peut   être   amené directement dans la conduite d'alimentation de ma- tière du second réacteur, pour y être à nouveau soumis à une réaction de formation d'acide téréphtalique suivant 

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 l'invention.

   Cette opération peut être répétée plusieurs fois et ainsi, on peut obtenir de hauts rendements en acide téréphtalique de haute pureté. 



   Pour récupérer l'acide téréphtalique du mélange réactionnel obtenu suivant l'invention, on peut appliquer n'importe quel moyen connu de séparation solide/liquide. 



    C'est   ainsi que, par des moyens classiques tels que la fil- tration, la filtration centrifuge et la sédimentation cen- trifuge, on peut séparer la liqueur mère et l'acide téréph- talique dans le mélange réactionnel. De préférence, la tem- pérature opératoire pour la séparation de l'acide téréphta- lique se situe entre 50 C et le point d'ébullition du mi- lieu réactionnel liquide sous pression normale.

   L'acide téréphtalique brut ainsi récupéré peut être utilisé tel quel ou il peut être purifié davantage, 
Jusqu'à présent, les détails de l'invention ont été décrits en se référant aux figures 1 à 9 mais, afin do mieux comprendre encore l'invention, la figure 10 illus- tre, sous forme d'un schéma, un exemple de tout le système opératoire du procédé suivant l'invention, 
A la figure 10, l'écoulement sera tout d'abord expliqué en se référant au produit réactionnel, Chaque quantité prédéterminée de p-dialcoylbenzène, de milieu réac- tionnel liquide (l'acide acétique dans ce cas spécifique) et un catalyseur de métal lourd (dans cet exemple spécifi- que, l'acétate de cobalt), est amenée respectivement par les conduites 103,

   104 et 105 dans le réservoir de prépa- ration do matière première 106   d'où   le mélange de départ est envoyé continuellement dans le réacteur 1 à un débit prédéterminé. Dans le réacteur 1, un gaz contenant de l'oxy- gène moléculaire (l'air, dans cet exemple spécifique) est amené à partir d'un réservoir de gaz 141, par la partie inférieure de ce réacteur, à travers le premier injecteur 

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 de gaz 6 et le second injecteur de gaz 51. De la sorte, les matières réactionnelles et l'air sont mis en contact intime dans le réacteur 1, ainsi qu'on l'a décrit en se référant aux figures 1 à 9, pour effectuer la réaction d'oxydation envisagée dans les conditions réactionnelles prédéterminées. 



   Le produit réactionnel, transformé en bouillie et retiré par la sortie 4 prévue dans la partie inférieure du réacteur 1, est séparé de la liqueur mère contenue dans le produit réactionnel au séparateur solide/liquide 107 et le composant solide, c'est-à-dire l'acide téréphtaliquo brut, pénètre dans le récipient de lavage 110, via la conduite 108, pour y être lavé avec de l'acide acétique, L'acido est à son tour envoyé vers un autre séparateur solide/liqui- de 113, via la conduite 111, pour y être séparé du produit de lavage, puis l'acide téréphtalique solide et nettoyé est envoyé à un sécheur 116, par la conduite 114, puis il est séché, retiré par la conduite 117 et éventuellement raffiné davantage. 



   Le filtrat d'oxydation et le filtrat de lavage, séparés chacun dans les séparateurs solide/liquide 107 et 113, sont amenés à une colonne de distillation 122,   respec     tivement   par les conduites 109 et 115. L'acide acétique et l'acétate de cobalt utilisés comme catalyseur sont récupérés de la conduite 132 fixée à la partie inférieure de la colon- ne de distillation 122, puis ils sont recyclés, par la con- duite 133, dans le réservoir précité 106 où est préparée la matière première. D'une partie inférieure de la colonne de distillation 122, l'acide acétique ou celui contenant de l'eau est récupéré par la conduite 136 sous forme de vapeur que l'on refroidit et condense dans le réfrigérant 138, pour le recycler dans le récipient de lavage 110 par la conduite 139. 



   De même, les vapeurs d'acide acétique, quipeuyent 

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   çontenir   de l'eau et qui sont retirées du sécheur 116 par la conduite 118, sont refroidies et condensées dans le réfri- gérant 119 et elles sont recyclées de la môme manière dans le récipient de lavage 110 par la conduite 120, 
Au fond de la colonne de distillation 122, est prévue une chaudière de réchauffage 135 et une partie de l'aoide acétique retiré via la conduite 132 est envoyée à cette chaudière de réchauffage 135 par la conduite   134   pour y être   à   nouveau évaporé et recyclé dans la colonne de dis- tillation 122, 
De   même,

     le p-dialcoylbenzène et l'eau sous forme de vapeur sont envoyés du sommet de la colonne de distilla- tion   122   au réfrigérant 124 par la conduite 123, pour y être refroidis et condensés, 
L'eau et le p-dialcoylbenzène ainsi condensés sont envoyés du réfrigérant 124 à une cuve de décantation 126 par la conduite 125 et, dans cette cuve de décantation, le p-dialcoylbenzène est séparé de l'eau sous forme de deux phases différentes, Le   p-dialcoylbenzène   est recyclé, par la conduite 127, dans le réservoir 106 de préparation de la matière première, 
Suivant la présente invention, le p-dialcoylben- zène n'est pratiquement pas contenu dans le filtrat d'oxy- dation et ainsi, la quantité de   p-dialcoylbenzène   devant être séparé dans la cuve do décantation 126 est très faible,

   si bien qu'elle n'altère pratiquement pas le rendement en acide téréphtalique. Toutefois, le p-dialcoylbenzène peutêtre récupéré davantage pour être utilisé efficacement. 



   L'eau constituant la phase inférieure de la cuve de décantation 126 est évacuée à l'extérieur du système réactionnel par la conduite 131. 



   Comme on l'a indiqué ci-dessus, dans le réacteur 1, l'oxydation envisagée est poursuivie dans les conditions 

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 réactionnelles prédéterminées et, après la réaction, le gaz d'échappement est envoyé au réfrigérant à reflux 142 par      la conduite 3. 
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  1 Dans le réfrigérailt à reflux if12, le gaz d'6ctrappement est,refroidi, tandis que le p-dixileoylbeiizèilo et une partie de.l'acide acétique   entraîné   par le gaz sont   conden-   sés. Le gaz d'échappement est envoyé au réfrigérant 144 par la conduite 143. Dès lors, le p-dialcoylbenzène et l'acide      acétique subsistant dans le gaz sont condensés davantage dans le réfrigérant 144 et le gaz est envoyé   à   un sépara- teur gaz/liquide 146 par la conduite   145,   tandis que les produits de condensation sont séparés. Le gaz restant pénè- tre dans la partie inférieure d'une colonne d'absorption 149 par la colonne 148.

   A la partie supérieure de cette colonne d'absorption 149, une partie de l'eau   séparée   dans la cuve de décantation 126 est amenée par la conduite 130, de sorte que le gaz d'échappement amené par la conduite 148 est mis en contact avec l'eau venant do la conduite IJO, provoquant ainsi l'absorption de l'acide acétique du gaz dans l'eau. Si le gaz d'échappement contient encore du p-dialcoylbenzène, on peut prévoir un autre dispositif   d'absorption,   de façon que le p-dialcoylbonzène puisse   être   absorbé, par exemple, dans de l'acide acétique ou une solu- tion aqueuse de celui-ci, avant d'être envoyé à la colonne d'absorption précitée 149.

   Le gaz d'échappement est évacué dans l'atmosphère par le sommet de la colonne d'absorption 149 et le résidu est amené à la colonne de distillation 122 par la conduite 151. 



   De môme, le p-dialcoylbenzène et l'acide acétique condensés dans le réfrigérant reflux 142 reviennent par la conduite 3 pour être recyclés au réacteur 1. Le produit de condensation comprenant le   p-dialcoylbonzène   et l'acide acétique formés dans le réfrigérant 144. pénètre dansle 

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 séparateur gaz/liquide 146 par la conduite 145, tandis que le produit de condensation est séparé du gaz d'échappement et renvoyé au réacteur 1. 



     En   utilisant l'appareil de la présente invention dans la série du système opératoire décrit ci-dessus, on peut obtenir continuellement de l'acide téréphtalique de haute pureté avec un rendement élevé, en consommant peu d'acide acétique et en recyclant très efficacement le   oata.-   lyseur. 



   Comme matière première pour la préparation   d'aci-   de téréphtalique, à laquelle l'appareil et le procédé de l'invention sont applicables, on peut utiliser des p-dial-   coylbenzènes   tels que le   p-xylone,   le p-cymène et les pro- duits d'oxydation intermédiaires des p-dialcoylbenzènes tels que l'acide   p-toluique,   le 4-carboxybonzaldéhyde, etc. ou leurs mélangea, le produit préféré étant le   p-xylène.   



   Comme oxygène moléculaire ou comme gaz contenant de l'oxygène moléculaire pour l'oxydation des matières pre-   mièros     ci-dessus,   on peut employer l'oxygène pur ou des mélanges d'oxygène avec des gaz inertes tels que l'azote, l'argon, l'anhydride carbonique, etc., l'air étant le gaz pouvant être obtenu le plus aisément à cet effet, 
Suivant l'invention, l'oxydation des matières premières mentionnées ci-dessus avec le gaz contenant de l'oxygène moléculaire est effectuée dans un milieu réaction- nel liquide.

   Comme milieu réactionnel liquide, on emploie, de préférence, des acides monocarboxyliques aliphatiques de 2 à 4 atomes de carbone tels que l'acide acétique, l'aci- de propionique et l'acide butyrique, l'acide acétique étant de loin préféré, 
On effectue également l'oxydation en présence d'un catalyseur d'un métal lourd suivant l'invention.

   Comme catalyseur de métal lourd, on peut employer des   composés  de 

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 cobalt, de manganèse, d'argent, de molybdène, de niobium,   etc.,   en particulier des sels d'acides organiques tels que les acétates de ces métaux, Los composés de cobalt, de man- ganèse, etc. peuvent également contenir de faibles quantités d'autres composés métalliques tels que les composés do scan- dium,   d'yttrium,   de lanthane, de néodyme, de gadolinium, de   thorium,   de zirconium, de hafnium, etc.

   Suivant l'inven- tion, on peut activer la réaction d'oxydation en utilisant en même temps des agents d'activation ou d'amorçage tels que des   composés   de brome, par exemple le bromure d'ammonium, une cétone méthylénique, un aldéhyde, l'ozone (03), etc, avec le catalyseur de composé métallique ci-dessus. 



   Dans la description ci-dessus, les catalyseurs particulièrement préférés sont les composés de cobalt qui sont solubles dans les solvants précités d'acides monocarbo- xyliques aliphatiques de 2-4 atomes de carbone, par exemple les sels diacides organiques du cobalt tels que l'acétate de cobalt. 



   .Lors de la mise en oeuvre du procédé de   l'inven-   tion, la température réactionnelle n'est pas critique pour autant qu'elle permette l'oxydation du   p-dialcoylbenzéne   dans le solvant d'acide monocarboxylique aliphatique, en présence du catalyseur de métal lourd, avec un gaz contenant de l'oxygène moléculaire pour former l'acide téréphtalique, Toutefois, normalement, cette température se situe dans l'intervalle de   80-1500C,   en particulier de 90 à 140 C. 



  Aux températures se situant en dessous de la limite infé- rieure de l'intervalle spécifié ci-dessus, l'acide téréphta- lique ne peut être obtenu avec des rendements sensiblement élevés et, à des températures au-delà de la limite supé- rieure, on ne peut s'attendre à des rendements élevés et en outre, il se produit une combustion de l'acide monocar- boxylique aliphatique employé comme solvant, étant donné 

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 qu'il est oxydé par la gaz contenant de l'oxygène molécu- laire, 
La pression régnant à l'intérieur du réacteur peut être comprise entre la pression atmosphérique et 100 atmosphères, de préférence entre la pression atmosphérique et 50 atmosphères, 
Lors de la mise en oeuvre du procédé de l'inven- tion,

   il est souhaitable de mesurer la concentration de l'oxygène moléculaire dans le gaz dans la phase gazeuse de la partie supérieure du réacteur et d'effectuer l'oxydation tout en diluant le gaz de la phase gazeuse avec un ou plu- sieurs gaz inertes ou encore en réglant le débit   d'alimen-   tation du gaz contenant de l'oxygène moléculaire, de façon à empêcher la composition du gaz de devenir explosive, l'opération étant ainsi effectuée dans des conditions de sécurité, 
Suivant la présente invention, le produit de transformation à partir du p-dialcoylbenzène est   pratique-   ment l'acide téréphtalique ou un produit d'oxydation inter-   médiaire   devant être transformé en acide téréphtalique. 



  C'est pourquoi, en recyclant et en oxydant une liqueur mère contenant ce produit d'oxydation intermédiaire, on peut obtenir de l'acide téréphtalique à un rendement extrêmement élevé, 
L'invention sera décrite ci-après en se référant des exemples de mise en oeuvre qui ne limitent toutefois aucunement le cadre de l'invention. 



   Dans les exemples, sauf indication contraire, tous les pourcentages et toutes les parties sont en poids, De même, les rendements en acide téréphtalique sont les rendements en une seule passe du p-dialcoylbenzène chargé dans le réacteur 1, ces rendements étant exprimés en moles pourcents. 

 <Desc/Clms Page number 33> 

 



  Exemples 1- 7 
On a employé un réacteur à pression en acier inoxydable ayant la structure illustrée à la fleure 1, les détails de cette structure étant les suivants 1 on   a   raccor- dé le sommet du réacteur à un réfrigérant par l'intermédiai- re d'un réfrigérant à reflux;

   l'angle vertical du fond du réacteur était de 60  et le réacteur était muni d'un pre- mier injecteur de gaz à une seule tuyère,   d'un   tube do tira- ge situé au-dessus, d'un distributeur de gaz de la   construc-   tion représentée à la figure   4,   que l'on avait placé au- dessus du tube de tirage, d'une conduite d'alimentation de matière, de 4 bottes de prélèvement d'échantillons   répar-   ties dans le sens perpendiculaire do la colonne réactionnel- le, de façon à pouvoir prélever des échantillons du liquide retenu dans la colonne à différents niveaux, ainsi que de trois regarda prévus pour pouvoir observer le comportement du réacteur de l'extérieur. Le rapport entre le diamètre intérieur et la hauteur de la colonne était de 17.

   La posi- tion de la conduite d'alimentation de la matière pouvait varier de   20   cm au-dessus du niveau de liquide et de telle aorte que le rapport Ó/L soit 1/8, 1/4, 1/3, 1/2 et 3/4. 



    L   étant la distance entre le   premier   injecteur de   gaa,   et le niveau de liquide réactionnel dana la colonne, tandis que Ó représente la distance entre le niveau de liquide réaction- nel et la conduite d'alimentation de matière, 
Dans le réacteur ci-dessus, on a chargé 144,7 parties d'acide acétique et 22,3 parties d'acétate de cobalt à   4   molécules d'eau (Co(OAc)2,4H2O) et   l'on a   amené de l'air dans le tube de tirage à partir du premier injecteur de gaz   à   un débit donnant une vitesse superficielle d'air de 1,73 cm3/cm2.sec.

   Tout en maintenant la pression à l'inté- rieur du système (détectée à l'élément détecteur de pres- sion 13 de la figure 1) aux valeurs prédéterminées indiquées      

 <Desc/Clms Page number 34> 

 au tableau 1, on a chargé de l'eau chaude dans la chemise du réacteur et les tubes de refroidissement qui ont été introduits perpendiculairement dans   ,Le   réacteur jusqu'au niveau de séparation gaz/liquide; ensuite, on a chauffé le système en faisant passer 3,0 kg/cm2 manométriques de vapeur d'eau par le fond de la chemise.

   Lorsque la température in- terne détectée au détecteur de température de la figure 1 a   atteint   les valeurs indiquées au tableau 1, on a chargé continuellement, dans le réacteur, un mélange réactionnel de départ constitué de 11,75% de p-xylène, de   76,50%   d'acide acétique et de 11,75% d'acétate de cobalt à 4 molécules d'eau (Co(OAc)2.4H2o) à raison de 20,9 parties par heure par la conduite d'alimentation de matière située à   diffé-   rents niveaux, afin de faire varier le rapport Ó/L, comme indiqué au tableau 1. En môme temps, par la sortie de la partie prévue à la partie inférieure du réacteur, on a reti- ré continuellement le produit réactionnel en une quantité correspondant à celle de la matière chargée, tandis que le niveau de liquide a été maintenu constant dans le réac- teur.

   Environ   40   heures après le début de la réaction, l'état réactionnel était constant et l'on a poursuivi l'opé- ration dans les conditions spécifiées   ci-dessus.   Les résul- tats sont également donnés au tableau 1, 

 <Desc/Clms Page number 35> 

 Tableau 1 
 EMI35.1 
 
<tb> Conditions <SEP> de <SEP> la <SEP> réaction <SEP> Rendement <SEP> en
<tb> 
 
 EMI35.2 
 acide téréph- Ex. Tomp.

   Pression acide térépl)- nc OC (kg/cm2 {IL talique manom6- (moles ¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯ triques ) ¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 
 EMI35.3 
 
<tb> 1 <SEP> 120 <SEP> 10 <SEP> 1/4 <SEP> 80,1
<tb> 
<tb> 2 <SEP> " <SEP> 15 <SEP> " <SEP> 82,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> " <SEP> 20 <SEP> " <SEP> 84,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> " <SEP> 1/3 <SEP> 84,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 130 <SEP> 10 <SEP> 1/4 <SEP> 80,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> " <SEP> 15 <SEP> " <SEP> 82,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 20 <SEP> 84,7
<tb> 
 Témoins 1 4 
On a effectué une réaction analogue de la môme manière que dans les exemples 1-7 à la température réaction- nelle de 120 C et sous une pression de 20   kg/cin2     manométri..   ques, la position de l'alimentation de matière Ó/L variant comme indiqué au tableau 2, Les résultats sont indiqués au tableau.2. 



   Tableau 2 
 EMI35.4 
 
<tb> Témoin <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> acide
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Témoin <SEP> Ó/L <SEP> téréphtalique
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> nit <SEP> (moles <SEP> %)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> Supérieur <SEP> de <SEP> 20cm <SEP> 73,
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> au <SEP> niveau <SEP> de <SEP> li-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> quide
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 1/8 <SEP> 79,1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 1/2 <SEP> 79,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3/4 <SEP> 75,0
<tb> 
 Exemples 8- 14 
On a répété la réaction décrite dans les exemples 

 <Desc/Clms Page number 36> 

 1-7, avec cette exception que, comme distributeur de gaz, on a employé le second injecteur de gaz ayant des perfora- tions dirigea vers le bas,

   l'air étant amené dans le tube de tirage à partir du premier injecteur de gaz   à   une vitesse superficielle d'air de 1,73 cm3/cm2.sec., le reste de l'air étant amené par le second injecteur de gaz au-dessus du tube de tirage. Le rapport   @/L   a été réglé à 1/4, tandis que, dans chaque opération, on a fait varier la pression et la température réactionnelles comme indiqué au tableau 3. 



  Les résultats sont indiqués dans le même tableau, 
Tableau *) 
 EMI36.1 
 
<tb> Conditions <SEP> de <SEP> la <SEP> Rendement <SEP> Composition <SEP> du <SEP> produit
<tb> 
<tb> réaction <SEP> en <SEP> acide <SEP> réactionnel <SEP> (%)
<tb> 
<tb> Ex. <SEP> Pression <SEP> !##***' <SEP> téréphta- <SEP> Acide <SEP> téré- <SEP> 4-carboxy-
<tb> 
 
 EMI36.2 
 n  Temp.

   (Icglcmo U lique Acide téré" 4-carboxy- 
 EMI36.3 
 
<tb> ( C) <SEP> manomé- <SEP> ci* <SEP> (moles <SEP> %) <SEP> phtalique <SEP> benzaldé-
<tb> 
<tb> 
<tb> triques <SEP> hyde
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> 120 <SEP> 10 <SEP> 0,3 <SEP> 81,3 <SEP> 84,3 <SEP> 1,85
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 9 <SEP> " <SEP> 15 <SEP> " <SEP> 83,2 <SEP> 85,1 <SEP> 1,79
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10 <SEP> " <SEP> 20 <SEP> " <SEP> 85,2 <SEP> 86,1 <SEP> 1,79
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 11 <SEP> " <SEP> 0,4 <SEP> 85,8 <SEP> 86,3 <SEP> 1,78
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 12 <SEP> " <SEP> 0,8 <SEP> 84,9 <SEP> 85,8 <SEP> 1,76
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 13 <SEP> " <SEP> " <SEP> 1,0 <SEP> 84,5 <SEP> 85,6 <SEP> 1,78
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 14 <SEP> 130 <SEP> " <SEP> 0,3 <SEP> 85,4 <SEP> 86,2 <SEP> 1,

  81
<tb> 
 *   Vitesse   superficielle de l'air devant être amené dans la 
 EMI36.4 
 colonne à partir du premier injecteur de gaz (cm3/cm2,aec, 
Au cours de l'opération, on a observé la disper- sion des bulles d'air par des regards prévus sur le réacteur. 



  Dans tous les exemples, la dispersion d'air était   satisfai.   santé, ainsi qu'on l'a observé dans tous les trois regarda 
 EMI36.5 
 (0,002ho, O,J59L. 0,892L)o A proximité des regards, on a observé des groupes de bulles d'air dispersés uniformément 
De môme, au cours du procédé do l'exemple 10. des échantillons ont été prélevés du liquide retenu   dana   

 <Desc/Clms Page number 37> 

 la colonne par les quatre trous de prélèvement d'échantil- lons du réacteur et l'on a détermina les concentrations en bouillie des   échantillona,   Les résultats sont indiqués au tableau 4.

   Par ailleurs, les positions des   records   et des bottes de prélèvement   d'échantillons     août     exprim6es   d'après la mesure du niveau de liquide réactionnel dans la colonne en se référant à la longueur L, qui est la distance entre le niveau de liquide et le premier injecteur de gaz* 
Tableau 4 
 EMI37.1 
 
<tb> Position <SEP> de <SEP> la <SEP> Concentration
<tb> 
<tb> 
<tb> botte <SEP> de <SEP> do <SEP> la <SEP> bouillie <SEP> Remorques
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> prélèvement:

   <SEP> (%)
<tb> 
<tb> 
<tb> dl <SEP> éelbatitil <SEP> Ions <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,217L <SEP> 8,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> o,678L <SEP> 8,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,928L <SEP> 17,6 <SEP> second <SEP> injectour
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> gaz
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1,00L <SEP> 18,2 <SEP> premier <SEP> injecteur
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> gaz
<tb> 
 
Dès lors, en dessous du second injecteur de gaz, on n'a observé aucune variation brusque dans la   concentra-   tion de la bouillie et, dans la zone située en dessous du second injecteur de gaz, qui était situé au-dessus du tube de tirage, les particules d'acide téréphtalique brut étaient en suspension uniforme. 



  Témoin 
On a effectue une réaction analogue de la même manière que celle décrite dans les exemples 8-14, avec cotte exception que lton   nta'pas   amené d'air à partir du premier injecteur de gaz, c'est-à-dire que l'on n'a pas soufflé      d'air dans le tube do tirage, mais que l'on a amené de l'air à partir du second injecteur de gaz au-dessus du tube de tirage à une vitesse superficielle d'air dans la colonne      

 <Desc/Clms Page number 38> 

 de 1,73 cm3/cm2.sec. à une température réactionnelle de   120C   et sous une pression de 20 kg/cm2 manométriques, Lea résultats sont indiqués au tableau 5. 



   Tableau 5 
 EMI38.1 
 
<tb> Position <SEP> de <SEP> la <SEP> Concentration
<tb> 
<tb> botte <SEP> de <SEP> de <SEP> la <SEP> bouillie <SEP> Remarquée
<tb> 
<tb> 
<tb> prélèvement <SEP> (%)
<tb> 
<tb> 
<tb> d'échantillons
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,217L <SEP> 8,7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> o,678L <SEP> 8,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,928L <SEP> 12,2 <SEP> second <SEP> injecteur
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> gaz
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> # <SEP> 1,00L <SEP> 18,1 <SEP> premier <SEP> injecteur
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> gaz
<tb> 
 
Dès lors, dans la zone située en dessous du se- cond injecteur de gaz, on a observa un brusque changement dans la concentration de la bouillie, la zone devenant, pour ainsi dire, un espace mort, C'est pourquoi, dans cette zone,

   il n'y a eu aucun contact entre les particules d'aci- de téréphtalique brut et l'air et, deux semaines après le début de la réaction, la sortie du produit réactionnel était   obstruée   par le dépôt du produit. Il a dès lors été impossible de réaliser une opération stable pendant une période prolongée, Témoin 6 
On a répété le témoin 3, avec cette exception que l'on n'a pas   amcrné   d'air à partir du second injecteur de gaz mais à partir du premier injecteur de gaz, en dessous du tube de tirage, on a amené de l'air   à   une vitesse super-¯ ficielle de 1,73 cm3/cm2.seconde, Le rendement obtenu en acide téréphtalique était de 75,2 moles %. 



   Au cours de l'opération, on a observé la dieper- sion des bulles d'air par les regards prévus sur le réacteur,      

 <Desc/Clms Page number 39> 

 Au voisinage des regards 0,0024L et 0,359L, l'état do la dispersion était satisfaisant et l'on a observé des groupes de bulles répartis uniformément. Toutefois, aux alentours des regard   0,892L,   on a observé peu de bulles et la disper- sion verticale des bulles le long du réacteur était   inégale.   



  Exemples 15 - 21   .on   a répété les exemples 8-14 en y apportant les changements suivants la température de la réaction était de   120 C:   la pression était de 20 kg/cm2 manométriques; la position de la conduite d'alimentation de matière, t/L, était de 1/4; la vitesse superficielle d'air amené par le premier injecteur de   gaz   était de 0,3 cm3/cm2.seconde;

   le reste de l'air a été amené par le second injecteur de gaz de façon que la quantité totale   d t air   ait la vitesse super- ficielle indiquée au tableau 6 ci-après, Les résultats sont également indiqués dans le même tableau, 

 <Desc/Clms Page number 40> 

   Tableau 6   
 EMI40.1 
 
<tb> Composition <SEP> du <SEP> proCharge <SEP> de <SEP> matière <SEP> Conditions <SEP> de <SEP> la <SEP> réaction <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de <SEP> produc- <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> duit <SEP> réactionnel
<tb> croissance <SEP> tion <SEP> d'acide <SEP> acide <SEP> téré- <SEP> (%)

  
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> des <SEP> écail- <SEP> téréphtalique <SEP> phtalique
<tb> n  <SEP> acétique <SEP> cobalt <SEP> à <SEP> 4 <SEP> de <SEP> lionide <SEP> ficialle <SEP> d'air <SEP> paties/heure <SEP> moles <SEP> % <SEP> Acide <SEP> téré <SEP> 4-carboxyacétique <SEP> de <SEP> liquide <SEP> ficielle <SEP> d'air <SEP> mm <SEP> heure <SEP> phtalique <SEP> benzaldéparties <SEP> molécules <SEP> parties <SEP> h <SEP> cm3 <SEP> cm2.

   <SEP> sec.
<tb> d'eau <SEP> hyde
<tb> (parties)
<tb> 15 <SEP> 155,1 <SEP> 24,o <SEP> 22,5 <SEP> o,80 <SEP> o,oo45 <SEP> 3,37 <SEP> 81,3 <SEP> 84,3 <SEP> 1,83
<tb> 16 <SEP> 153.4 <SEP> 23,6 <SEP> 22,1 <SEP> 1,04 <SEP> o,oo41 <SEP> 3,35 <SEP> 82,4 <SEP> 84,7 <SEP> 1,81
<tb> 17 <SEP> 150,8 <SEP> 23,2 <SEP> 21,7 <SEP> 1,27 <SEP> 0,0022 <SEP> 3,21 <SEP> 80,2 <SEP> 83,7 <SEP> 1,80 <SEP> , <SEP> 
<tb> 
<tb> 18 <SEP> 148,2 <SEP> 22,8 <SEP> 21,3 <SEP> 1,50 <SEP> 0,0022 <SEP> 3,32 <SEP> 84,4 <SEP> 85,6 <SEP> 1,77
<tb> 19 <SEP> 144,7 <SEP> 22,3 <SEP> 20,9 <SEP> 1,73 <SEP> 0,0022 <SEP> 3,28 <SEP> 85,2 <SEP> 86,1 <SEP> 1,79....
<tb> 



  20 <SEP> 128,2 <SEP> 19,7 <SEP> 18,7 <SEP> 3,00 <SEP> 0,0022 <SEP> 2,92 <SEP> 84,6 <SEP> 85,7 <SEP> 1,78...
<tb> 



  21 <SEP> 70,8 <SEP> 10,9 <SEP> 10,2 <SEP> 7,00 <SEP> 0,0022 <SEP> 1,53 <SEP> 83,1 <SEP> 85,1 <SEP> 1,74,
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 41> 

 Témoins 7-8 
On a effectué la môme réaction d'une manière ana- logue à celle dos exemples 15-21, avec cette exception que l'on a fait varier les   conditiuna   expérimentales comme in- diqué au tableau 7 ci-après. Les résultats sont également indiqués dans le môme tableau. 

 <Desc/Clms Page number 42> 

 



    Tableau   
 EMI42.1 
 
<tb> Composition <SEP> du <SEP> proCharge <SEP> de <SEP> matière <SEP> Conditions <SEP> de <SEP> la <SEP> réaction <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de <SEP> produc- <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> duit <SEP> réactionnel
<tb> Té- <SEP> croissance <SEP> tion <SEP> d'acide <SEP> acide <SEP> téré- <SEP> quit <SEP> react
<tb> moin <SEP> Acide <SEP> Acétate <SEP> de <SEP> des <SEP> écail- <SEP> téréphtalique <SEP> phtalique
<tb> n  <SEP> Acide <SEP> cobalt <SEP> à <SEP> 4 <SEP> Alimentation <SEP> Vitesse <SEP> super- <SEP> les <SEP> parties/heure <SEP> moles% <SEP> Acide <SEP> téré-4-carboxy-
<tb> 
 
 EMI42.2 
 acétique molécules de liquide ficielle d'air (mrt1/heure) bzz phtalique benzaldé- 
 EMI42.3 
 
<tb> (parties) <SEP> d'eau <SEP> (parties/h) <SEP> (cm3/cm2.sec.) <SEP> hyde
<tb> (parties)
<tb> 
 
 EMI42.4 
 7 15995 24,

  5 23,0 0,56 0,0510 2,39 5693 7392 2,. : 156,9 24,1 22,6 0,70 0,0190 2,51 6o,l 7592 2''::;1 

 <Desc/Clms Page number 43> 

 Au cours des essais, il est devenu difficile de régler la température par suite de l'adhérence des écailles et il a été impossible d'effectuer une opération stable pen- dant une période prolongée. 



  Exemples 22- 25 
On a répété l'exemple 19, aveo cette exception que la position de la conduite d'alimentation de matière   'IL   était de 1/3' Les résultats sont indiqués au tableau 8 ci-après. 

 <Desc/Clms Page number 44> 

 



    Tableau 8   
 EMI44.1 
 
<tb> Composition <SEP> du <SEP> proCharge <SEP> de <SEP> matière <SEP> Conditions <SEP> de <SEP> la <SEP> réaction <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de <SEP> produc- <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> duit <SEP> réactionnel
<tb> croissance <SEP> tion <SEP> d'acide <SEP> acida <SEP> téré- <SEP> (%)
<tb> 
 
 EMI44.2 
 Acétate de des écail- téréphtalique phtalique ###########,########## 
 EMI44.3 
 
<tb> n  <SEP> Acide <SEP> cobalt <SEP> à <SEP> 4 <SEP> Alimentation <SEP> Vitesse <SEP> super- <SEP> les <SEP> (parties/heure) <SEP> (moles <SEP> %) <SEP> Acide <SEP> téré- <SEP> 4-carboxyacétique <SEP> molécules <SEP> de <SEP> liquide <SEP> ficielle <SEP> d'air <SEP> (mm/heure) <SEP> phtalique <SEP> benzaldé-
<tb> (parties) <SEP> molécules <SEP> (parties/h) <SEP> (cm3/cm2.sec.)

   <SEP> hyde
<tb> 
 
 EMI44.4 
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯(parties )¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 
 EMI44.5 
 
<tb> 22 <SEP> 153,4 <SEP> 23,6 <SEP> 22,1 <SEP> 1,04 <SEP> 0,0042 <SEP> 3,34 <SEP> 82,1 <SEP> 84,6 <SEP> 1,82 <SEP> . <SEP> 
<tb> 



  23 <SEP> 148,2 <SEP> 22,8 <SEP> 21,3 <SEP> 1,50 <SEP> 0,0022 <SEP> 3,29 <SEP> 84,0 <SEP> 85,6 <SEP> 1,77.
<tb> 



  24 <SEP> 128,2 <SEP> 19,7 <SEP> 18,7 <SEP> 3,00 <SEP> 0,0022 <SEP> 2,91 <SEP> 84,3 <SEP> 85,8 <SEP> 1,79
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 45> 

 Exemple 26 
On a répété l'exemple19. avec cotte exception que, comme alimentation de matière initiale, on a chargé un mélange constitué de 130,0 parties d'acide acétique, do   4,73 parties   d'acétate de cobalt   à   4 molécules d'eau 
 EMI45.1 
 (CQ(OAc2,111i20 et de 11,47 parties de métliyi-étliyl-cétono, tandis que, comme matière première, on   a   charge un   mélange   constitué de   11,9%   en poids de p-xylène, do   77,2%   en poids d'acide a-cétique, de   2,8%   en poids d'acétate de cobalt à   4   molécules d'eau et de 8,

  1% en poids de   méthyl-éthyl-cétone,   De même, la température réactionnelle a été réglée à 135 C. 



  Le rondement en acide téréphtalique était do 82,4 moles %. 



  Exemples   27   et 28 
On a répété l'exemple 19, avec cette exception que, comme gaz contenant de l'oxygène moléculaire, on a employé de l'air contenant 0.5% en volume d'ozone et que l'on a fait varier la température réactionnelle comme   iiidi-   qué au tableau 9 ci-après, Les résultats sont indiqués dans le même tableau, 
Tableau 9 
 EMI45.2 
 
<tb> Ex.

   <SEP> Température <SEP> do <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> acide
<tb> n  <SEP> la <SEP> réaction <SEP> téréphtalique
<tb> ( C) <SEP> (moles <SEP> %)
<tb> 
<tb> 27 <SEP> 105 <SEP> 80,5
<tb> 
<tb> 28 <SEP> 120 <SEP> 85,2
<tb> 
 Exemple 29 
On a répété l'exemple 19 avec cette exception que, comme alimentation de liquide initiale, on a chargé un mélange .Liquide constitué de   133,4   parties d'acide acé- tique, de 4,24 parties d'acétate de cobalt à 4 molécules d'eau et de 10,23 parties d'acétaldéhyde et, comme matière 

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   premiers,   on a chargé, dans le réacteur, un mélange   consti-   tué de 10,84% en poids de   p-xylène,   de 80,4% en poids   d'aoi-   de acétique, de   2,

  56%   en poids d'acétate de cobalt à 4   molé-   cules d'eau (Co(OAc)2.4H2O) et de   6,2%   en poids d'acétaldé- hyde. En effectuant la réaction à   115 C,   on a obtenu un rendement de 82,8 moles   %   en acide téréphtalique, Exemple 30 
On a répété l'exemple 19 avec cette exception que, comme alimentation de matière initiale, on a chargé un mé- lange liquide constitué de   123,7   parties d'acide acétique, de 4,75 parties d'acétato de cobalt à   4   molécules d'eau et de   0,48   partie d'acétate de zirconium (ZrO(OAc)2.nH2O) et, comme matière première, on a chargé, dans le réacteur, un mélange liquide constitué de   12,86%   en poids de p-xylène, de 83,61% en poids d'acide acétique, de 3,

  21% en poids d'acétate de cobalt   à  4 molécules d'eau et de   0,32%   en poids d'acétato de zirconium, En effectuant la réaction sous une pression de 10 kg/cm2 manométriques, on a obtenu un rende- ment de 85,2 moles % d'acide téréphtalique. 



  Exemple 31 
On a répété l'exemple 19, avec cette exception que l'acide acétique a été remplacé par de l'acide propio- nique. Le rendement en acide téréphtalique obtenu était de 83,2 moles   %.   



  Exemples 32- 34 
On a employé un réacteur du type illustré à la figure 7, au fond duquel était fixée une branche cylindri- que. Cette branche avait un diamètre intérieur égal à un tiers de celui du réacteur et une longueur égale à cinq fois celle du diamètre intérieur. Comme matière initiale, on a chargé un mélange constitué de   128,2   parties d'acide acétique et de   19,7   parties d'acétate de cobalt à   4   molécu- les d'eau et, par le premier injecteur de gaz, on a amené 

 <Desc/Clms Page number 47> 

 de l'air à une vitesse superficielle dans le réacteur de 0,3 cm3/cm2.sec.

   Le reste de l'air a été amené par le second injecteur de gaz   à   un débit conférant, à la quantité totale d'air dans la colonne, une vitesse superficielle de 3,0 cm3   cm2,aec,   A une température réactionnelle de 120 C et à une pression de 10   kg/cm2.sec.,   on a chargé, à un débit spécifié au tableau 10, une matière première de la composition indi- quée dans le même tableau, par la conduite d'alimentation de matière située à Ó/L de 1/4. 



   En même temps, au moyen d'un préchauffeur, on a préchauffé, à   110 C,   une partie du liquide de condensation du gaz d'échappement du réacteur, que l'on a condensé dans le réfrigérant raccordé au sommet du réacteur, puis on a amené cette partie dans la partie inférieure de la branche comme liquide de rinçage   à   la vitesse indiquée au tableau 10, Le reste du liquide do condensation a été reflué dans la partie supérieure du réacteur. Dès lors, la substitution du liquide due au rinçage a été effectuée dans cette bran- che et, par la partie inférieure de celle-ci, on a déchargé, par intermittence, le contenu du réacteur dans les quantités correspondant à celles de l'alimentation de matière. 



   Dans les conditions réactionnelles ci-dessus, le réaction a atteint un état constant après environ   40   heures et, par la sortie du produit réactionnel prévue dans la branche, on a retiré régulièrement le produit réactionnel en une quantité correspondant à celle du mélange liquide   ini-   tial, qui était concentré à une teneur en solides d'environ   45%.   



   Au cours du procédé réactionnel continu, dans les conditions ci-dessus, la composition du liquide réaction nel dans le réacteur était   à   peu près la suivante : le p-xy- lène et son produit d'oxydation, calculés en p-xylène/acide acétique/acétate de cobalt, correspondaient à 20:130:20. 

 <Desc/Clms Page number 48> 

 



  Le tableau 10 indique également les rendements en acide téréphtalique, la composition des produits réactionnels, ainsi que les quantités d'acétate de cobalt   à     4   molécules d'eau, contenues dans l'acide téréphtalique brut obtenu en séparant et en séchant les produits réactionnels. 



   Les teneurs en catalyseur indiquées au tableau 10 sont les parties de catalyseur contenues dans 100 parties d'acide téréphtalique brut, calculées en acétate de cobalt à   4   molécules d'eau, 

 <Desc/Clms Page number 49> 

   Tableau 10   
 EMI49.1 
 
<tb> Composition <SEP> du <SEP> liquide <SEP> Composition <SEP> du <SEP> produite
<tb> réactionnel <SEP> Alimentation <SEP> Alimentation <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> réactionnel <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> cataen <SEP> poids) <SEP> de <SEP> liquide <SEP> de <SEP> liquide <SEP> acide <SEP> téré- <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> lyseur <SEP> (parties/
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> (parties/h) <SEP> de <SEP> rinçage <SEP> phtalique <SEP> 100 <SEP> parties
<tb> 
 
 EMI49.2 
 p-xylène Acide coba (parties/b) (moles Acide téré- 4-çartoxy- d'acide téré...

   
 EMI49.3 
 
<tb> p-xylène <SEP> acétique <SEP> cobalt <SEP> à <SEP> 4 <SEP> parties/n <SEP> moles <SEP> % <SEP> Acide <SEP> téré-4-carboxy- <SEP> d'acide <SEP> téré-
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯d'eau <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> hyde
<tb> 32 <SEP> 36,7 <SEP> 56,8 <SEP> 6,5 <SEP> 4,59 <SEP> 4,20 <SEP> 87,9 <SEP> 87,3 <SEP> 1,80 <SEP> $2,17
<tb> 
 
 EMI49.4 
 33 371l 5+.2 8,7 tso 3.18 85,2 86,1 1,81 3,21 . ; 34 ,1 51 95 11,4 ka87 2,la 84,0 85,6 1183 3,81 t* ** ,¯¯  *.* -'-"--#####'##---L#####.-.--.........-....#...- -.."....####.., ¯¯-#### ¯¯¯¯ W**' .**. 

 <Desc/Clms Page number 50> 

 



  Exemples 35 - 36 
On a répété l'exemple 34 avec les modifications   suivantes  comme liquide de rinçage, on a chargé de l'acide acétique ou une solution aqueuse d'acide acétique du type spécifié au tableau 11 à raison de 2,10 parties par heure et, comme matière première, on a chargé, dans le réacteur, . un débit de 3,83 parties/heure, un mélange constitué de   57,4%   en poids de p-xylène, de 24,8% en poids d'acide acé- tique et de 17,8% en poids d'acétate de cobalt à 4 molécules d'eau.

   Les résultats sont indiqués au tableau 11 ci-après, 
Tableau 11 
 EMI50.1 
 
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> Rendement <SEP> Composition <SEP> du <SEP> produit <SEP> catalyseur
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> acide <SEP> acé- <SEP> en <SEP> acide <SEP> réactionnel <SEP> catalyseur
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ex. <SEP> tique <SEP> du <SEP> de <SEP> lique <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> 100 <SEP> parties <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> n  <SEP> liquide <SEP> de <SEP> lique <SEP> 4-carboxy- <SEP> d'acide <SEP> té-
<tb> 
 
 EMI50.2 
 rinçage (moles Acide téré..

   beuzaldÓ- tu0 tarties rivage (moles Acide téré- betizaldé- réplitaliquo 
 EMI50.3 
 
<tb> phtalique <SEP> hyde <SEP> brut)
<tb> 35 <SEP> 100 <SEP> 84,4 <SEP> 85,6 <SEP> 1,83 <SEP> 3,84
<tb> 
 
 EMI50.4 
 36 90 84,1 85,4 1,83 J.81 Exemple 37 
On a répété l'exemple 20 à la pression réaction- nelle de 10 kg/cm2 manométriques et en recyclant le cataly- seur et le milieu liquide conformément au schéma de la figure 10. 



   En d'autres termes, la matière première de la réaction a été chargée en continu dans le réacteur et les quantités correspondantes du contenu du réacteur ont été retirées continuellement de la sortie du produit réactionnel prévue au fond du réacteur, tout en maintenant un niveau de liquide constant, L'acide téréphtalique brut et le filtrat d'oxydation ont été séparés du produit réactionnel par sépa- ration centrifuge à 80 C, On a lavé l'acide téréphtalique brut pendant 20   minutes   80 C avec de l'acide acétique 

 <Desc/Clms Page number 51> 

 d'une teneur en eau de 10%, puis on l'a séparé en acide téréphtalique lavé et en filtrat de lavage par séparation centrifuge à 80 C, L'acide téréphtalique ainsi lavé a été séché davantage dans un sécheur,

   
Etant donné que les filtrats d'oxydation et de' lavage contenaient de l'eau qui s'était formée par la réac- tion d'oxydation, outre l'acide acétique employé comme sol- vant, l'acétate de cobalt utilisé comme catalyseur et les produits d'oxydation intermédiaires tels que l'acide p-to- 
 EMI51.1 
 luique, le 4-carboxybenzaldéhydo, etc., l'eau, en une quanè tité correspondant   à   celle formée par la réaction, a été éliminée par distillation sous une pression réduite de 250 mm de Hg.

   Les filtrats restants ont été recyclés pour être utilisés dans la réaction et le lavage, De la sorte, on a préparé le liquide de fraction moyenne de la colonne de distillation, ainsi que le mélange liquide devant être utilisé pour le lavage avec l'acide acétique contenant 10% en poids d'eau que l'on a récupérés dans le sécheur, 
De plus, par le fond de la colonne de distilla- tion, on a retiré continuellement la fraction de queue que l'on a déshydratée à une toneur en eau d'environ 3,5 moles H2O/atome de Co. Le p-xylène et l'acide acétique ont été renouvelée au fond, de façon que la composition de ce der- nier soit identique à colle de la matière première employée à l'exemple 20 et l'on a recyclé la composition dans le réacteur. 



   De môme, le gaz d'échappement, que l'on a conden- sé dans le réfrigérant   à   reflux et le réfrigérant et que l'on a en outre séparé des produits de condensation par un séparateur   gaz/liquide,   a été soumis à dos opérations d'ab- sorption de gaz sous pression élevée. Ensuite,le p-oxylène et l'acide acétique contenus dans le gaz   d'échappement   ont été récupérés respectivement avec l'acide acétique et l'eau      

 <Desc/Clms Page number 52> 

 du distillat de la colonne de distillation, 
En d'autres termes, la tour de distillation était constituée de deux colonnes.

   Le gaz d'échappement séparé des produits de condensation a été introduit au fond de la première colonne et, par le sommet de la première colonne d'absorption, on a introduit de l'acide acétique en une con- centration pratiquement de 100%. La fraction de queue con- tenant du p-xylène a été absorbée par l'acide acétique dans la première colonne et elle a été amenée au réservoir de préparation de matière première.

   Le gaz déchargé de la première colonne d'absorption a été introduit au fond de la deuxième colonne d'absorption, tandis qu'une partie du dis-   tillât   de la colonne de distillation, qui était   pratique-   ment de l'eau, a été amenée par le sommet de cette colonne, La fraction de queue de la deuxième colonne, qui contenait de l'acide acétique absorbé par l'eau, a été amenée dans la colonne de distillation avec les filtrats précités   d'oxy-   dation et de lavage. Le gaz d'échappement de la deuxième colonne a été déchargé tel quel dans l'atmosphère. 



   On a poursuivi l'opération pendant un mois dans les conditions ci-dessus. Le tableau 12 ci-après indique les quantités d'acide téréphtalique sec obtenu de la charge de   p-xylène   et de l'acide acétique ajouté au système pour compenser les portos, 
Tableau 12 
 EMI52.1 
 
<tb> Alimentation <SEP> de <SEP> l'extérieur <SEP> Evacuation <SEP> à <SEP> l'extérieur <SEP> du
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> du <SEP> système¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯système¯¯¯¯¯¯¯
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Substance <SEP> Quantité <SEP> Substance <SEP> Quantité
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Substance <SEP> (parties/mais) <SEP> Substance <SEP> (parties/mois)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> p-xylène <SEP> 1582 <SEP> acide <SEP> téré- <SEP> 2430
<tb> 
<tb> 
<tb> phtalique
<tb> 
<tb> 
<tb> sec
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> acide <SEP> acétique <SEP> 51,

  2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> acétate <SEP> de <SEP> co- <SEP> - <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> balt <SEP> à <SEP> 4 <SEP> mo-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> lécules <SEP> d'eau
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 53> 

   Entretemps,   la perte d'acétate de cobalt était pratiquement nulle.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  "METHOD AND APPARATUS FOR THE PREPARATION OF ACID
TEREPHTHALIC "
The present invention relates to an apparatus and process for the preparation of terephthalic acid from a p-dialkyl-benzene or an intermediate oxidation product thereof. More particularly, the invention relates to an apparatus in which p-dialkyl-benzene or its intermediate oxidation product, as a raw material, is oxidized with molecular oxygen in a liquid reaction medium and in the presence of a. heavy metal oxidation catalyst, to form terephthalic acid and the invention also relates to an industrial process for the preparation of high purity terephthalic acid using this apparatus in high yields and stable operation.

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   Previously, the preparation of terephthalic acid by oxidation of a p-dialkoylbenzene or its intermediate oxidation product (the latter will hereinafter be referred to collectively as "p-dialkoylbenzene") with molecular oxygen. in a liquid reaction medium and in the presence of a heavy metal oxidation catalyst has been the subject of great industrial concern and a large number of modifications have been proposed in this regard.

   Among the examples of the prior art are: (1) the process in which the oxidation is carried out in the presence of an organic acid salt of a heavy metal such as cobalt or manganese acetate , as well as a bromine compound such as ammonium bromide, as described in U.S. Patent No. 2,833,816; (2) the process in which the reaction is carried out in the presence of an organic acid salt of cobalt and a methylenic ketone such as methyl ethyl ketone, as disclosed in U.S. Patent No. 2,853,514 ;

   (3) the process in which the reaction is carried out in the presence of an organic acid salt of cobalt and an aliphatic aldehyde such as acetaldehyde, as described in US Pat. No. 2,673,217; (4) the process in which the oxidation is carried out in the presence of a compound of cobalt and paraldehyde, as described in UK Patent No. 1,043,426 (5) the process in which an organic acid salt of cobalt as a catalyst, a process in which ozone (03) is additionally employed as a reaction initiator, as described in US Pat. No. 2,992,271;

   (6) the process in which the oxidation is carried out in the presence of cobalt acetate and hydrobromic acid, as described in US Pat. No. 3,139,452 i (7) the process in which. The oxidation is carried out in the presence of a large amount of a cobalt compound, as described in U.S. Patent No. 3,334,145

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 (8) the process in which the oxidation is carried out in the presence of a compound of cobalt and of compounds such as scandium, yttrium, lanthanum, neodymium, gadolinium, thorium, zirconium, .hafnium, etc., as described in US Pat. No. 3,299,125 and (9) a process for oxidizing a mixture of p-xylene and p-toluic acid in the presence, for example, of acetate manganese,

   as described in French patent No. 1,262,259.



   In all of the above processes (1) to (9), as liquid reaction media, lower aliphatic monocarboxylic acids are employed, especially those of 2-4 carbon atoms, for example acetic acid. Among the other processes in which different compounds are used as liquid reaction media, there is (10) the process in which gamma-butyrolactono is used, as described in German Patent No. 1,100,015 (11) the process wherein organic nitriles such as benzonitrile are used, as described in German Patent No. 1,117,099;

     (12) the process in which cyclic carbonate such as ethylene carbonate, propylene carbonate, etc. is used, as described in German Patent No. 1,132,115 and (13) the process in which is used benzoates such as methyl benzoate, as described in German Patent No. 1,144,708,., The various procedures listed above have a common characteristic in that terephthalic acid is prepared by oxidation of p-dialkylbenzene with molecular oxygen in a liquid reaction medium and in the presence of a heavy metal oxidation catalyst.



   The object of the present invention is to provide an apparatus and method useful for the preparation of terephthalic acid from a p-dialkoyl-benzene, just as

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 in the above processes, this apparatus and process enables stable and continuous operation, high molecular oxygen utilization ratio, as well as the preparation of high purity terephthalic acid in high yields. ,
Other objects and advantages of the invention will emerge from the following description.
According to the invention, the above objects and advantages are essentially achieved by an apparatus for preparing terephthalic acid from p-dialkoylbenzene or an intermediate oxidation product of the latter,

   this apparatus comprising a reactor the bottom of which tapers downwards, this reactor being provided with a gas discharge pipe at its upper part, with an outlet for the reaction product at its lower part and with a feed line for raw material at a suitable intermediate point, a gas injector supplying molecular oxygen or a gas containing molecular oxygen and opening into the lower part of the reactor, a draft tube with an open top and bottom, placed above the gas injector, as well as a gas distributor intended to disperse molecular oxygen or a gas containing molecular oxygen inside the reactor, this distributor being placed above and at a suitable distance from the draw tube,

   the reactor being further equipped with a heating and / or cooling element to maintain the reaction materials being reacted at the predetermined reaction temperature,
 EMI4.1
 p-dialkoylbanWno or its intermodial oxidation product, the liquid reaction medium and the catalyst being thus supplied through the material feed line, while at least part of the molecular oxygen or gas containing molecular oxygen is supplied by

 <Desc / Clms Page number 5>

   'gas injector,, The invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings which facilitate understanding.



   In the accompanying drawings, figure 1 is a vertical section showing the basic structure of the apparatus which is the object of the invention; figures 2a, 2b, 3a, 3b and 4a, 4b illustrate some examples of the dispenser to be attached to the interior of the apparatus according to the invention, the flowers bearing the suffix a being plan views taken in the direction of line 1-1 of FIG. 1, while the figures bear- both the suffix b are cross sections taken each along the line indicated in the corresponding figure bearing the suffix a;

   Figures 5, 6 and 7 show other embodiments of dispensers of a different type from those shown in Figures 2a, b - 4a, b, the relationship of Figures "a" and "b" being the same as that shown above, except for Figure 5c which shows a somewhat modified structure of the embodiment shown in Figure 5b;

   Figures 8 and 9 each show a further embodiment of the apparatus according to the invention and Figure 10 is a diagram showing the general sequence of steps of a whole operating system for the preparation of terephthalic acid using the same. apparatus according to the invention, as well as for recovering the desired product from the reaction liquid, the volatile reaction material and the reaction medium being recovered from the exhaust gas,
In the accompanying drawings, the same parts are

 <Desc / Clms Page number 6>

 designated by the same reference numbers,
Figure 1 is a vertical section showing the basic structure of the apparatus according to the invention in this figure, the numeral 1 denotes a closed type reactor with a conical bottom 2.

   At the top of the reactor 1, a gas evacuation pipe 3 is provided and, at an optional location on the conical bottom 2, an outlet for the reactive product is provided. Similarly, the first gas injector 6 is provided. attached to the lower end (or near it) of the conical bottom 2. On the side of the reactor 1, a material feed line 5 is attached, through which the reaction material, o est-à- ie a mixture of a p-dial-coylbenzene 'of a catalyst and of a liquid reaction medium, is fed into the reactor 1.

   The reference number 11 indicates the level of the reaction liquid in the reactor,
Molecular oxygen or the gas containing molecular oxygen (the latter will be referred to collectively hereinafter as "gas containing molecular oxygen") to be brought into contact with the material. reaction above to oxidize the p-dialkylbenzene therein, is blown directly into the reaction liquid from the bottom of the reactor 1, through the first gas injector 6.

   The gas passes through the open-top and bottom-open draft tube 7, this tube being provided above the open end of the first gas injector 6, then the gas rises in countercurrent and in contact with the reaction liquid. , while it is uniformly dispersed in the reactor 1 by a distributor 8 comprising several passages 9 for the gas containing molecular oxygen, as well as for the reaction liquid. Finally, the gas reaches the gas phase 12 at the top of the reactor 1 and is discharged through the gas discharge line-%

 <Desc / Clms Page number 7>

 while the gas phase 12 is maintained at the predetermined pressure level at the hub of a pressure sensing element 13.

   Reference numerals J ', 4', 5 'and 6' each indicate a valve which may be of the ordinary type or a regulating valve which can operate continuously.



   In order to maintain the reaction liquid in the reactor at a predetermined temperature, heating and / or cooling devices 10a and 10b are provided respectively inside and outside the reactor 1. These heating and / or cooling devices are provided. The coolers can be designed as one communicating system or as two different systems. However, normally, for ease of operation, it is desirable to connect them.



   Likewise, a temperature detector 14 is provided in the reactor 1 so that the reaction liquid contained in the reactor remains at constant temperature. The location of the temperature sensor 14 is not critical, as long as it is located higher than the distributor of the reactor 1. However, it is normally desirable to provide this sensor more or less in the central part. of reactor 1.



   The mine carried out by the process of the invention will be described below in more detail using the apparatus illustrated in FIG. 1.



   When carrying out the process of the invention using the apparatus of FIG. 1, the following raw materials are first charged to the reactor through the material feed line 5:
 EMI7.1
 (a) p-dialkoyibenzene, (b) aliphatic monocarboxylic acid of 2 - 4 carbon atoms (liquid reaction medium) and (c) a heavy metal oxidation catalyst,

 <Desc / Clms Page number 8>

 then the valve 6 'of the first gas injector 6 at the bottom of the reactor 1 is opened to charge the gas containing molecular oxygen at an appropriate pressure. At the start of the reaction, the heat of reaction is rapidly formed.

   Therefore, it is desirable to initially charge, into the reactor, a liquid mixture of the above liquid reaction medium and the catalyst only or a reaction liquid with a low concentration of coylbenzene pdial, then to charge the gas containing l. molecular oxygen by the first gas injector 6 'after which the system is heated by means of the heating and / or cooling devices 10a and 10b. When the temperature reaches the predetermined reaction temperature between 80 and 150 ° C, the reaction material containing p-dialkoylbenzene at the predetermined concentration is charged through line 5 to continue the reaction.



   The normally preferred composition for the raw material is as follows (a) per 1 part by weight of p-dialkoylbenzene, (b) 0.5-20, in particular 1-10 parts by weight of the aliphatic monocarboxylic acid and (c) per gram molecule of p-dialkylbenzene, a heavy metal catalyst in an amount corresponding to 1 x 10-5 to 2.0, preferably 1 x 10-3 to 1.0 gram atom of the metal heavy.



   Therefore, the gas containing molecular oxygen, charged by the first gas injector 6, passes through the draw tube 7 and there creates an upward effect of air establishing a current of circulation of the liquid concomitantly. holding the reaction product in the lower part 2 of the reactor 1, inside and outside the draft tube 7. The gas containing molecular oxygen passes through the passages 9 in the distributor 8 for ascend

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 through the main reaction zone 1a formed above the distributor 8 in the reactor 1, while it is uniformly dispersed.

   In the main reaction zone 1a, the gas comes into intimate contact and countercurrent with 1a. liquid reaction material continuously charged through the material feed line 5 and oxidizes the p-dialkylbenzene. Likewise, the exhaust gas is discharged through line 3 at a rate controlled so as to also regulate the pressure in the gas phase portion 12 to a predetermined level.

   On the other hand, the solid terephthalic acid formed in the reaction zone descends it with the descending current of the reaction liquid through the passages 9 of the distributor 8, as well as with the intermediate oxidation products such as, for example, p-toluic acid (APT), 4-carboxybenzaldehyde (4-CBA), etc., to arrive in the lower part 2 of the reactor 1 where the products enter the aforementioned circulating stream. As a result, the intermediate oxidation products are further oxidized with the gas containing molecular oxygen and are converted to terephthalic acid, while the solid terephthalic acid is sufficiently suspended in the reaction medium. nel liquid Bous the action of the circulating current.

   Therefore, the terephthalic acid can be withdrawn outside the reaction system through the outlet 4 without forming deposits and scales on the walls of the lower part 2.



  Terephthalic acid can be withdrawn continuously or intermittently,
In addition, using the apparatus of the invention as described above, the molecular oxygen-containing gas charged from below is uniformly dispersed throughout the main reaction zone below. action of distributor 8, so that it does not form

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 no dead space in the main reaction zone 1a.



  Likewise, in the lower part 2 of the reactor 1: the reaction liquid and the product form a good circulation current as a result of the air rising effect of the gas containing molecular oxygen charged by the first injector of gas 6 in the draw tube 7. This circulating current, as well as the conical structure of the lower part 2 contribute to eliminating the dead spaces in this zone.



   Consequently, during the implementation of the process according to the invention with an apparatus of this type, the gas containing molecular oxygen, charged by the first gas injector 6, is used very efficiently in the entire zone of the reactor. 1 and it is brought into intimate contact with the reaction liquid. Therefore, according to the invention, terephthalic acid of high purity and in high yields can be obtained.

   In addition, as a result of the dispersing and stirring effect of the molecular oxygen-containing gas throughout the reactor zone 1, the reaction product is prevented from depositing on the interior walls of the reactor in the main reaction zone. - blade the or on the surface of the heating and / or cooling devices 10a and 10b, Likewise, in the lower part 2 of the reactor 1, the regularly circulating current effectively prevents the deposition of the liquid reaction product and the formation scales of the latter on the walls of the reactor.



   In addition, it has been found that, in carrying out the process of the invention, the losses of unreacted p-dialkylbenzene which is discharged outside the reaction system can be reduced. with the exhaust gas, while a brief passage of the p-dialkoylbenzene and the intermediate oxidation products can be prevented.

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 diaries above, so as to maintain their residence time at a predetermined value, when @ / L is 1 / 4-1 / 3, L being the distance between the inlet of the first gas injector 6a for the supply gas containing molecular oxygen in the reaction liquid and the level of reaction liquid 11 in reactor 1,,

  sucking the distance enter the inlet of the material feed line 5 to charge the starting mixture, consisting of p-dialkylbenzene, aliphatic monocarboxylic acid of 2 - 4 carbon atoms and catalyst d heavy metal oxidation in the reactor and reaction liquid level 11.



   When the gas containing molecular oxygen passes through the reactor 1, the volatile component of the reaction liquid evaporates into the gas and an equilibrium of the volatile component is established between the gas phase and the liquid phase. Hence, part of the p-dialkylbenzene is entrained by the gas containing molecular oxygen and it is discharged from the reaction system. This is why the higher the concentration of p-dialkoylbenzene in the reaction liquid, the greater the quantity of p-dialkoylbenzene entrained by the gas containing molecular oxygen, i.e. the quantity of p-dialkoylbenzene. to be used effectively in the reaction, is reduced.

   Similarly when the feed inlet of the starting mixture is so close to the outlet of the reaction product, there is more frequently a short passage of the p-dialkoylbenzene and its intermediate oxidation products, so well. that unreacted material or intermediate oxidation products remain as residues.

   Therefore, the conversion into terephthalic acid, based on the p-dialkylbenzene feed, becomes disadvantageously low. On the other hand, the above drawbacks can be eliminated by

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 charging the starting reaction liquid at a rate at which the # / L ratio is 1 / 4-1.3, as shown above, and the oxidation reaction of p-dialkoylbenzene can be better completed,
In addition, when practicing the invention, it is preferable to control the total amount of molecular oxygen or molecular oxygen-containing gas to be charged to the reactor so that its surface mass velocity at through the reaction liquid, in the main reaction zone of reactor 1 (without creating paths)

   or 0.8-20 cm3 / cm2.sec., preferably 0.9-10 cm3 / cm2.sec.



   In the following description, the speed or flow rate specified above for the gas containing molecular oxygen will be referred to simply as "surface gas velocity". According to the present invention, the rate of scale growth of the reaction product is effectively reduced on the walls of the reactor 1 in the main reaction zone 1a, as well as on the tubular walls of the heating and / or cooling devices 10a and 10b and high purity terephthalic acid can be obtained with better yield by adjusting the gas superficial velocity as above, When the gas superficial velocity is less than the lower limit of the range specified above ,

   the rate of scale growth increases rapidly and the resistance to heat transfer increases, making it difficult to control the temperature. Likewise, if the surface velocity of the gas increases excessively, as a rule, the retention of the reaction liquid in the reactor 1 decreases, which denies zero. This is desirable, since this reduces the effective usable capacity of the reactor. Therefore, the upper limit

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 The higher gas surface velocity is preferably 20 cm3 / cm2.sec, especially 10 cm3 / cm2.sec, from the point of view of ease of actual operation and also from the point of view of economy.



   . Various embodiments of dispensers useful for practicing the invention will be described below.



   As shown in Figures 2a and 2b, the distributor may consist of a plate 8 with a diameter equal to the internal diameter of the reactor 1 and comprising a large number of basages9 in the form of holes made right through,
Likewise, as shown in Figures 3a and 3b, parts other than the passages of the perforated plate 8 (shown in Figures 2a and 2b) may protrude upward.

   In this embodiment, the solid reaction product accumulating on the perforated plate 8 easily slides along the inclined planes of the projections and passes through the passages 9 into the lower part 2 of the reactor 1,
Likewise, the distributor 8 may consist of a conical plate 41 and numerous inclined plates 42 concentrically surrounding the plate 41, as shown in Figures 4a and 4b,
Therefore, the shape and structure of the distributor are not critical, as long as they allow the passage and the upward dispersion of the gas containing molecular oxygen and furthermore, they allow the passage of the reaction liquid. containing the solid reaction product, 'Therefore, in the dispensers illustrated in the drawings,

   the cross section of the passage is not limited to a circle, but it can be a triangle, ellipse, rectangle, etc. Likewise, in order to improve

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 dispersion of the gas containing molecular oxygen in the main reaction zone 1a, the cross sections of the passages 9 can be varied;

   for example, as regards the plate 8 of figures 2a and 2b, the areas can be reduced in the central part and widened as one approaches the circumference,
Likewise, the diatributor useful for the invention may be of the type illustrated in FIGS. 5a, b - 7a, b, these distributors being able not only to pass and disperse the gas containing molecular oxygen upwards, while making also pass the reaction liquid containing the solid reaction product, but they themselves can also feed the gas containing molecular oxygen into the reactor.



   For example, in the embodiments illustrated in Figures 5a, b - 7a, b, the distributor 8 is intended to supply the predetermined amount of the gas containing molecular oxygen into the reaction zone - the main one with the first gas injector 6 provided at the base of the reactor 1. Obviously, it is preferable to control the total amount of the gas supply to the main reaction zone 1a from the distributor and the gas injector, in order to obtain the gas surface velocity specified above.



   In the distributor illustrated in Figures 5a and 5b, the gas containing molecular oxygen is supplied to the chamber 52 constituting the main body of the distributor 8, from the second gas injector 51, and then it is blown downwards. through the numerous perforations 53 in the reaction liquid contained in reactor 1, the gas combines with the gas containing molecular oxygen supplied from the bottom of reactor 1 and it

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 is dispersed in the main reaction zone 1a through the passages 9. Likewise, the reaction liquid containing the solid reaction product in the main reaction zone descends it to the bottom 2 of the reactor 1 through the passages 9.



   The dispenser 8 may have the structure shown in Figure 5c, in which the lower surface of the chamber 52 forms numerous downward protrusions 54, the inclined sides of these protrusions having a large number of perforations 53 to ensure the path of the gas containing molecular oxygen through the reaction liquid. In this case, preferably, the perforations are made on the inclined planes of the projections 54, so that their directions are at least inclined downwards with respect to the horizontal plane. In this way, the obstruction of the perforations 53 by the scales of the solid reaction product can be prevented.



   In the distributor illustrated in Figures 6a and 6b, two concentric cylindrical pipes 61 and 62 are connected by two second gas injectors 51 and 51 ', the gas containing molecular oxygen is supplied by the second gas injectors 51 and 51 ', it passes through the hollow connecting conduits 63 to arrive in the conduits 61 and 62, then it travels downwards through the numerous perforations 53 made on the lower surfaces of the conduits 61 and 62, Likewise, the spaces surrounded by the four connecting pipes 63 and the two concentric pipes 61 and 62, as well as the interior space of the pipe 62, form the passages 9 playing the same role as the passages 9 of the embodiment of FIGS. 5a and 5b.



   Figures 7a and 7b show yet another embodiment of the dispenser capable of providing it.

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 even the supply of gas containing molecular oxygen; in these figures, the reference numeral 1 'designates the side wall of the reactor 1. The distributor is made up of several hollow pipes 7a, 7b, 7c and 7d which are introduced horizontally from the side to the interior. laughter of the reactor 1, each of the conduits having numerous perforations 53 on its lower surface.

   The molecular oxygen-containing gas is fed from the second gas injector 51 into the hollow lines 7a, 7b, 7c and 7d, it travels down into the reaction liquid through the perforations 53 and it is dispersed for s 'rise in the main reaction zone 1a via the passages 9 made between the hollow pipes 7a, 7b, 7c and 7d, as well as between these pipes and the side wall 1' of the reactor 1, The role of the passages 9 is the same as that of the equivalent passages of the embodiments of Figures 5a, b and 6a, b.



   The mode of supplying the gas to the reactor 1, when the distributor is of the type comprising one or more., Sieurs seconda gas injectors and being able to ensure itself the supply of gas containing molecular oxygen. as shown in figures 5a, b to 7a, b, is not critical, provided that the total quantity of gas charged from the first gas injector 6 to the bottom 2 of the reactor 1 and that supplied by the second gas injector gas 51 through distributor 8 in reactor 1 ensure the aforementioned superficial gas velocity and that the gas containing molecular oxygen, supplied by the first gas injector,

   can form a smoothly circulating stream of the reaction liquid containing the reaction product in the lower part 2 of the reactor 3. In other words, the quantitative ratio of the gas supplied by the gas injectors 6 and 51 is not critical. , provided that the

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 above are met. However, it is preferred that the supply of gas from the first gas injector be effected at a rate at which the surface velocity of the gas in the main reaction zone 1a is 0.015 - 20. , 0 cm3 / cm2.sec .. for the reasons given above.

   In addition, it is obviously recommendable that the gas containing molecular oxygen, supplied by the second gas injector through the distributor 8 and combined with the gas coming from the first gas injector, is dispersed in the zone. main reaction as uniformly as possible.



   The shape and dimensions of the draw tube 7 provided above the inlet 6a of the first gas injector 6 at the bottom 2 of the reactor 1 are not critical, provided that this tube is hollow, its top and its bottom are open and its inside diameter and height are sufficient to form a smoothly flowing stream of reaction liquid and reaction product through the tube in the lower part 2 of the reactor Normally, the inside diameter will not exceed one third of that of reactor 1, but it will also not be less than 1 cm, and preferably the height is 1-20 times the inner diameter.



   Likewise, the locations of the draw tube 7 and of the first gas injector 6 are not critical, as long as they are located near the lower end of the lower part 2 of the reactor 1, however, in order to to improve the circulation of the reaction liquid, they will be located as close as possible to the lower end, at least as far as the mechanical design allows,
As indicated above, the shape of the draft tube 7 is not critical, as long as it allows

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 the passage of gas containing molecular oxygen, to play the role described above.

   For example, one can use perpendicular pipes not bent in the axial direction and having triangular, square or circular cross sections, cylindrical tubes being however most often used, because they can be obtained more easily,
Likewise, the lower part 2 of the reactor 1, on which the draft tube 7 is provided, can be a horizontal flat surface, a conical surface, a conical surface consisting of a spherical plane, etc., or it can also be consisting of several of these planes or of a pyramidal face partially substituted by a curved or horizontal plane.



   However, in order to prevent the deposition and braking of the solid particles on the plane, it is preferable to adopt the structure not causing any inclination of the circulating stream of the reaction liquid.



     Therefore, when using a tapered face, the vertical angle extending upward at the bottom of the reactor should normally not exceed 120, preferably 90. The lower limit of the vertical angle is is not critical, but it is however restricted by the technical design factor, so normally this angle is at least 15, preferably 30, especially 45.



   Figures 8 and 9 show still other embodiments for the implementation of the present invention. '
In FIG. 8, a branch 81, the upper end of which opens into the bottom 2 of the reactor 1 and the lower end of which is closed, is fixed to the extreme lower end of the bottom 2. The solid reaction product

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 collected at the bottom 2 of reactor 1 descends into branch 81 to be withdrawn from the outlet for the reaction product provided in, the lower part of branch 81 with the reaction liquid, in the form of a slurry having an even higher solids content .



   In addition, when an inlet pipe 82 is attached at a suitable location around the lower end of the branch 81 and, through this pipe, a liquid reaction medium or an aqueous solution thereof is supplied to the latter. branch 81, the solid reaction product is again washed and rinsed in branch 81, since both the reaction liquid descending therein with the solid reaction product is replaced by the new reaction medium loaded by the feed line 82. Therefore, the impurity content of the terephthalic acid to be removed from the reactor can be reduced, and the purity of this terephthalic acid can be significantly improved.

   the above device is useful for reducing losses of valuable materials such as catalyst and intermediate reaction products. A still further advantage is that the conversion to terephthalic acid can be significantly improved, since the intermediate reaction products return to reactor 1 after the further washing, to be further oxidized there.



   Furthermore, the mounting position of the branch 81 is not necessarily the extreme lower end of the bottom 2 of the reactor 1, but it can be located at any place in the vicinity of this same end Do, the branch can be directed perpendicular or somewhat inclined.



   The preferred capacity of this branch is corner is between 1 / 100- 1/10 of that of reactor 1, its diameter

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 interior not exceeding half that of the reactor and it is, at least, 5 cm, while the length is equal, at least, to two times the internal diameter of this branch, without exceeding half of the depth of the liquid reaction (L) in reactor 1.



   The amount of rinsing liquid to be charged into branch 81 from inlet pipe 82, which can be mounted anywhere on this branch, but below half of its height , is determined in consideration of the impurity content of the terephthalic acid to be removed, the economics of the apparatus and process, and other technical considerations.

   The impurity content of terephthalic acid is in turn determined by such factors as the amount of solids coming from the inlet line 82. Therefore, the impurity content of the terephthalic acid can be reduced before can be removed from the reactor and the purity of terephthalic acid can be substantially improved. Moreover, the above device is useful for reducing losses of valuable materials such as catalyst and intermediate reaction products, Do more , yet another advantage lies in the fact that the transformation into terephthalic acid can be markedly improved, given that the intermediate reaction products return to reactor 1 following the new washing to be further oxidized therein,
Otherwise,

   the mounting position of the bran., che 81 is not necessarily the extreme lower end of the bottom 2 of the reactor 1, but it can be located at any location close to the end. Likewise, this branch can be directed perpendicularly or somewhat inclined.



   The preferred capacity of this branch is com-

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 taken between 1/100 - 1/10 of that of reactor 1, its internal diameter not exceeding: more than half that of said reactor and it is, at least, 5 cm, while the length is'. equal, at least, to twice the internal diameter of the branch, without exceeding half of the depth of the reaction liquid (L) in reactor 1
The amount of rinsing liquid to be charged into branch 81 from supply line 82, which can be mounted anywhere on this branch, but below half its height , is determined in consideration of the impurity content of the terephthalic acid to be removed,

   economics of the apparatus and process and other technical considerations. The impurity content of terephthalic acid is in turn determined by factors such as the amount of solid reaction product to be treated, the operating system (e.g. continuous or intermittent system), the capacity of reactor 1, the the concentration of terephthalic acid in the slurry to be removed, the liquid substitution efficiency in branch 81 and the particle size of the terephthalic acid therein. Normally, the appropriate amount of rinse aid is 5 times that of the mother liquor of the slurry to be removed.



   The vertical level order of the outlet 4 for the reaction product and the inlet line 82 in the lower half of the branch 81 is not critical.



   Likewise, the liquid reaction medium provided for the rinsing and to be supplied into branch 81 from the inlet pipe 82 is preferably of an identical type to that supplied into the reactor 1 via the supply pipe. of material 5 or it can

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 be an aqueous solution. In the latter case, the suitable water content is 50% or less, preferably 20%, especially 10% or less.



   Likewise, as the liquid reaction medium or as an aqueous solution thereof, to be supplied from the supply line 82 to the branch 81, some or all of the condensing liquid obtained by condensing the condensable component can be employed. with the exhaust gas discharged through the exhaust pipe 3 attached to the upper part of the reactor 1.



   Consequently, very favorable results are obtained by providing the branch 81 at the lower part of the bottom 2 of the reactor 1 and by providing an inlet pipe 82 to bring the rinsing liquid reaction medium into the branch 81.



   The temperature prevailing inside branch 81 during the rinsing operation is not critical. However, with a certain speed of withdrawal of the slurry mixture out of the branch 81 and with a later speed of supplying the rinsing liquid to this branch, a large temperature distribution interval is established in this branch 81, this being the case. which can cause scales to adhere to the inner walls of this branch or to the adjacent walls of the discharge valve and the inlet pipe 82. Accordingly, it is desirable to pre-adjust the temperature of the pipe. rinsing liquid to be brought through line 82 to approximately the same level as that of the reaction liquid, for example 80-150 C, by means of a preheater, etc.



   In the embodiment shown in Figure 9, on an apparatus substantially identical to that illustrated in Figure 1, there is provided a temperature control system for maintaining the reaction liquid

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 in the reactor at the predetermined reaction temperature.



   The construction and mode of operation of the temperature control system are as follows:
Referring to Figure 9, water is introduced into the heating and cooling jacket 10b mounted outside the reactor 1, as well as into the heat transfer tubes 10a, through line 94, to at the predetermined water level in the main upper manifold 92 serving to separate vapor from liquid and also to maintain a constant liquid level. The heat transfer tubes 10a are introduced perpendicularly into the reactor 1.

   In the lower main manifold 93, steam is introduced through line 98. When the reaction liquid is heated, the water vapor remaining unconsumed after heating the reaction liquid in the jacket 10b and the tubes 10a, is separated. in a liquid phase and a vapor phase in line 92 and, during the cooling period to remove the heat of reaction, the water vapor formed by evaporation of the water in the chimney 10b and thei tubos 10a as a result of the heat of reaction is similarly separated into a vapor phase and a liquid phase in manifold 92.

   The water vapor formed is introduced, through line 99, into steam drum 91, in which the entrained liquid particles are further separated. The water vapor is then discharged through line 100.



  The entrained liquid particles and the water brought into the steam drum 91 via the line 94 returning to the sealer 92 via the line 98.



   Likewise, so that the jacket 10b and the heat transfer tubes 10a always remain filled with water, the liquid level of the manifold 92 is kept constant.

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 When the level rises, the excess water is brought to the steam drum 91 through line 97. The water contained in line 92 goes down, through line 96, into line 93 and enters the jacket 10b. and the heat transfer tubes 10a.

   In this way, a natural circulation is obtained. The reference numerals 101 and 102 respectively denote the connection of the pipe 93 to the jacket and that of the pipe 92 to the latter,
When this temperature control system is provided, at the start of the operation, water is charged up to the level of vapor / liquid separation of the pipe 92 and water vapor at a higher temperature. to that of the reaction is introduced into this water through the lower pipe 98, in order to heat the reaction liquid contained in the reactor to the predetermined reaction temperature.

   When this temperature is reached the reaction material is fed into the reactor at a rate at which the level of liquid 11 is kept constant and the corresponding amount of reaction product is withdrawn from outlet 4 continuously or intermittently.



   Since the reaction is exothermic, it may be necessary to remove excess heat as the reaction proceeds. In this case, the valve 100 'provided on the line 100 is controlled to modify the pressure of the water vapor in the drum 91. Then, the water vapor supplied by the line 98 is cooled to its saturation point and , due to the phenomenon of latent heat of evaporation, the excess heat is removed in the process of forming water vapor. Therefore, the transfer from heating to cooling is carried out in a very regular manner. and the variations in temperature are very quickly brought down to a constant level.

   Normally, the water vapor can be constantly

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 supplied through line 98 without exerting any adverse effect on the temperature control, but from an economic point of view it is preferable to control the quantity of steam
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 .'1, water by means of a valve.



     -Likewise, when the reaction passes from cooling to heating or vice versa during the normal state, following one or the other external disturbance (for example an error in pumping the liquid containing the p-dialkylbenzene), the pressure in drum 91 rises or falls according to individual conditions to cause steam heating or cooling: by the latent heat of evaporation of the water, so that the reaction temperature is kept exactly constant.



   Obviously, the above temperature control system can be implemented using an appropriate liquid and vapors thereof (other than water and water vapor) depending on the reaction temperature chosen.



   Consequently, the temperature control system illustrated in FIG. 9 can be used to carry out the method of the invention in a regular and continuous manner at a predetermined and constant temperature level,
This method can be implemented satisfactorily with a simple apparatus according to the invention, but it is also possible to combine several apparatuses of this type in series. In other words, the reaction liquid containing solid terephthalic acid withdrawn from the outlet at the bottom of the first reactor can be fed directly into the material feed line of the second reactor, to be there again. subjected to a reaction to form terephthalic acid according to

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 invention.

   This operation can be repeated several times and thus, high yields of high purity terephthalic acid can be obtained.



   In order to recover terephthalic acid from the reaction mixture obtained according to the invention, any known means of solid / liquid separation can be applied.



    Thus, by conventional means such as filtration, centrifugal filtration and centrifugal sedimentation, the mother liquor and terephthalic acid can be separated in the reaction mixture. Preferably, the operating temperature for the separation of terephthalic acid is between 50 ° C. and the boiling point of the liquid reaction medium under normal pressure.

   The crude terephthalic acid thus recovered can be used as it is or it can be further purified,
Heretofore, the details of the invention have been described with reference to Figures 1 to 9 but, in order to better understand the invention further, Figure 10 illustrates, in diagram form, an example of the entire operating system of the process according to the invention,
In Fig. 10 the flow will first be explained with reference to the reaction product, Each predetermined amount of p-dialkoylbenzene, liquid reaction medium (acetic acid in this specific case) and a metal catalyst. heavy (in this specific example, cobalt acetate), is supplied respectively through pipes 103,

   104 and 105 in the raw material preparation tank 106 from where the starting mixture is fed continuously into the reactor 1 at a predetermined rate. In reactor 1, a gas containing molecular oxygen (air, in this specific example) is supplied from a gas reservoir 141, through the lower part of this reactor, through the first injector.

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 6 and the second gas injector 51. In this way, the reaction materials and the air are brought into intimate contact in the reactor 1, as has been described with reference to FIGS. 1 to 9, for carry out the envisaged oxidation reaction under the predetermined reaction conditions.



   The reaction product, transformed into a slurry and withdrawn through the outlet 4 provided in the lower part of the reactor 1, is separated from the mother liquor contained in the reaction product at the solid / liquid separator 107 and the solid component, i.e. ie the crude terephthalic acid, enters the washing vessel 110, via line 108, to be washed there with acetic acid, The acid in turn is sent to another solid / liquid separator 113, via line 111, to be separated there from the washing product, then the solid and cleaned terephthalic acid is sent to a dryer 116, via line 114, then it is dried, withdrawn via line 117 and possibly further refined.



   The oxidation filtrate and the washing filtrate, each separated in the solid / liquid separators 107 and 113, are brought to a distillation column 122, respectively through lines 109 and 115. The acetic acid and the acetate of The cobalt used as catalyst are recovered from the pipe 132 attached to the lower part of the distillation column 122, then they are recycled, through the pipe 133, into the aforementioned tank 106 where the raw material is prepared. From a lower part of the distillation column 122, the acetic acid or that containing water is recovered by the line 136 in the form of vapor which is cooled and condensed in the condenser 138, to be recycled in the washing container 110 via line 139.



   Likewise, the vapors of acetic acid, which

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   which contain water and which are withdrawn from dryer 116 through line 118, are cooled and condensed in refrigerant 119 and are recycled in the same manner to washing vessel 110 through line 120,
At the bottom of the distillation column 122, there is provided a reheating boiler 135 and part of the acetic acid withdrawn via line 132 is sent to this reheating boiler 135 via line 134 to be again evaporated there and recycled in the distillation column 122,
Likewise,

     p-dialkoylbenzene and water in vapor form are sent from the top of distillation column 122 to condenser 124 via line 123, to be cooled and condensed there,
The water and the p-dialkoylbenzene thus condensed are sent from the condenser 124 to a settling tank 126 via the line 125 and, in this settling tank, the p-dialkoylbenzene is separated from the water in the form of two different phases, The p-dialkoylbenzene is recycled, via line 127, into the tank 106 for preparing the raw material,
According to the present invention, p-dialkoylbenzene is hardly contained in the oxidation filtrate and thus the amount of p-dialkoylbenzene to be separated in settling tank 126 is very small.

   so that it practically does not affect the yield of terephthalic acid. However, p-dialkoylbenzene can be recovered further to be used effectively.



   The water constituting the lower phase of the settling tank 126 is evacuated outside the reaction system through line 131.



   As indicated above, in reactor 1, the oxidation envisaged is continued under the conditions

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 predetermined reactions and, after the reaction, the exhaust gas is sent to the reflux condenser 142 through line 3.
 EMI29.1
 



  1 In the if12 reflux refrigeration the stripping gas is cooled, while the p-dixileoylbeiizèilo and part of the acetic acid entrained by the gas are condensed. Exhaust gas is sent to refrigerant 144 through line 143. Hence, the p-dialkylbenzene and acetic acid remaining in the gas are further condensed in refrigerant 144 and the gas is sent to a gas separator. liquid 146 through line 145, while the condensation products are separated. The remaining gas enters the lower part of an absorption column 149 through column 148.

   At the upper part of this absorption column 149, a part of the water separated in the settling tank 126 is supplied through line 130, so that the exhaust gas supplied through line 148 is brought into contact with. the water coming from the IJO line, thus causing the acetic acid from the gas to be absorbed into the water. If the exhaust gas still contains p-dialkoylbenzene, a further absorption device can be provided so that the p-dialkoylbonzene can be absorbed, for example, in acetic acid or an aqueous solution of the latter, before being sent to the abovementioned absorption column 149.

   The exhaust gas is discharged to the atmosphere through the top of the absorption column 149 and the residue is supplied to the distillation column 122 through the line 151.



   Likewise, the p-dialkylbenzene and acetic acid condensed in the reflux condenser 142 return through line 3 to be recycled to the reactor 1. The condensation product comprising the p-dialkoylbonzene and acetic acid formed in the condenser 144. enter the

 <Desc / Clms Page number 30>

 gas / liquid separator 146 via line 145, while the condensation product is separated from the exhaust gas and returned to reactor 1.



     By using the apparatus of the present invention in the series of the operating system described above, high purity terephthalic acid can be continuously obtained in high yield, consuming little acetic acid and recycling the acid very efficiently. oata.- lyser.



   As the raw material for the preparation of terephthalic acid, to which the apparatus and method of the invention are applicable, p-dial-coylbenzenes such as p-xylone, p-cymene and intermediate oxidation products of p-dialkylbenzenes such as p-toluic acid, 4-carboxybonzaldehyde, and the like. or a mixture thereof, the preferred product being p-xylene.



   As the molecular oxygen or as a gas containing molecular oxygen for the oxidation of the above raw materials, there can be employed pure oxygen or mixtures of oxygen with inert gases such as nitrogen, nitrogen. argon, carbon dioxide, etc., air being the gas most readily obtainable for this purpose,
According to the invention, the oxidation of the above-mentioned raw materials with the gas containing molecular oxygen is carried out in a liquid reaction medium.

   As the liquid reaction medium, use is preferably made of aliphatic monocarboxylic acids of 2 to 4 carbon atoms such as acetic acid, propionic acid and butyric acid, acetic acid being most preferred.
The oxidation is also carried out in the presence of a heavy metal catalyst according to the invention.

   As the heavy metal catalyst, compounds of

 <Desc / Clms Page number 31>

 cobalt, manganese, silver, molybdenum, niobium, etc., in particular salts of organic acids such as acetates of these metals, compounds of cobalt, manganese, etc. may also contain small amounts of other metal compounds such as scodium, yttrium, lanthanum, neodymium, gadolinium, thorium, zirconium, hafnium, etc. compounds.

   According to the invention, the oxidation reaction can be activated by using at the same time activating or initiating agents such as bromine compounds, for example ammonium bromide, a methylene ketone, an aldehyde. , ozone (03), etc., with the above metal compound catalyst.



   In the above description, the particularly preferred catalysts are those cobalt compounds which are soluble in the above solvents of aliphatic monocarboxylic acids of 2-4 carbon atoms, for example the organic diacid salts of cobalt such as. cobalt acetate.



   When carrying out the process of the invention, the reaction temperature is not critical as long as it allows the oxidation of the p-dialkylbenzene in the aliphatic monocarboxylic acid solvent, in the presence of the catalyst. of heavy metal, with a gas containing molecular oxygen to form terephthalic acid, However, normally this temperature is in the range of 80-1500C, especially 90-140 C.



  At temperatures below the lower limit of the range specified above, terephthalic acid cannot be obtained in appreciably high yields, and at temperatures above the upper limit high yields cannot be expected and in addition combustion of the aliphatic monocarboxylic acid used as a solvent occurs, since

 <Desc / Clms Page number 32>

 that it is oxidized by the gas containing molecular oxygen,
The pressure prevailing inside the reactor can be between atmospheric pressure and 100 atmospheres, preferably between atmospheric pressure and 50 atmospheres,
During the implementation of the method of the invention,

   it is desirable to measure the concentration of molecular oxygen in the gas in the gas phase of the upper part of the reactor and to carry out the oxidation while diluting the gas in the gas phase with one or more inert gases or again by adjusting the feed rate of the gas containing molecular oxygen, so as to prevent the composition of the gas from becoming explosive, the operation thus being carried out under safe conditions,
According to the present invention, the transformation product from p-dialkylbenzene is essentially terephthalic acid or an intermediate oxidation product to be converted into terephthalic acid.



  Therefore, by recycling and oxidizing a mother liquor containing this intermediate oxidation product, terephthalic acid can be obtained in extremely high yield,
The invention will be described below with reference to the implementation examples which in no way limit the scope of the invention.



   In the examples, unless otherwise indicated, all the percentages and all the parts are by weight, Likewise, the yields of terephthalic acid are the yields in a single pass of the p-dialkoylbenzene charged to the reactor 1, these yields being expressed in moles percent.

 <Desc / Clms Page number 33>

 



  Examples 1- 7
A stainless steel pressure reactor having the structure shown in Figure 1 was employed, the details of this structure being as follows: The top of the reactor was connected to a condenser through a condenser. at reflux;

   the vertical angle of the bottom of the reactor was 60 and the reactor was fitted with a first single-nozzle gas injector, a draft tube located above, a gas distributor of the construction shown in Figure 4, which had been placed above the draw tube, a material supply line, 4 sample collection bundles distributed in the direction perpendicular to the the reaction column, so as to be able to take samples of the liquid retained in the column at different levels, as well as three looks provided to be able to observe the behavior of the reactor from the outside. The ratio of the inside diameter to the height of the column was 17.

   The position of the material feed line could vary 20 cm above the liquid level and so that the ratio Ó / L was 1/8, 1/4, 1/3, 1 / 2 and 3/4.



    L being the distance between the first injector of gaa, and the level of reaction liquid in the column, while Ó represents the distance between the level of reaction liquid and the material feed line,
In the above reactor, 144.7 parts of acetic acid and 22.3 parts of 4-molecule cobalt acetate (Co (OAc) 2.4H2O) were charged, and the air in the draft tube from the first gas injector at a flow rate giving a surface air velocity of 1.73 cm3 / cm2.sec.

   While maintaining the pressure inside the system (detected at the pressure sensing element 13 of figure 1) at the predetermined values indicated

 <Desc / Clms Page number 34>

 in Table 1, hot water was charged to the reactor jacket and the cooling tubes which were introduced perpendicularly into the reactor up to the level of gas / liquid separation; then, the system was heated by passing 3.0 kg / cm 2 of water vapor through the bottom of the jacket.

   When the internal temperature detected at the temperature sensor of FIG. 1 reached the values indicated in Table 1, a starting reaction mixture consisting of 11.75% p-xylene, 76.50% acetic acid and 11.75% cobalt acetate containing 4 water molecules (Co (OAc) 2.4H2o) at a rate of 20.9 parts per hour through the material feed line located at different levels, in order to vary the Ó / L ratio, as indicated in Table 1. At the same time, by leaving the part provided at the bottom of the reactor, the reaction product was continuously withdrawn. in an amount corresponding to that of the charged material, while the liquid level was kept constant in the reactor.

   About 40 hours after the start of the reaction, the reaction state was constant and the operation was continued under the conditions specified above. The results are also given in Table 1,

 <Desc / Clms Page number 35>

 Table 1
 EMI35.1
 
<tb> Conditions <SEP> of <SEP> the <SEP> reaction <SEP> Efficiency <SEP> in
<tb>
 
 EMI35.2
 tereph acid- Ex. Tomp.

   Acid pressure terepl) - nc OC (kg / cm2 {IL talic manom6- (moles ¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯) ¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯
 EMI35.3
 
<tb> 1 <SEP> 120 <SEP> 10 <SEP> 1/4 <SEP> 80.1
<tb>
<tb> 2 <SEP> "<SEP> 15 <SEP>" <SEP> 82.3
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> "<SEP> 20 <SEP>" <SEP> 84.8
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> "<SEP> 1/3 <SEP> 84.6
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 130 <SEP> 10 <SEP> 1/4 <SEP> 80.3
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> "<SEP> 15 <SEP>" <SEP> 82.5
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 20 <SEP> 84.7
<tb>
 Witnesses 1 4
An analogous reaction was carried out in the same manner as in Examples 1-7 at the reaction temperature of 120 ° C. and under a pressure of 20 kg / cm 2 gauge, the position of the material feed Ó / L variant as shown in Table 2, The results are shown in Table 2.



   Table 2
 EMI35.4
 
<tb> Control <SEP> Yield <SEP> in acid <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Terephthalic <SEP> Ó / L <SEP> indicator
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> nit <SEP> (moles <SEP>%)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> Greater <SEP> of <SEP> 20cm <SEP> 73,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> at <SEP> level <SEP> of <SEP> li-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> what
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 1/8 <SEP> 79.1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 1/2 <SEP> 79.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3/4 <SEP> 75.0
<tb>
 Examples 8- 14
The reaction described in the examples was repeated.

 <Desc / Clms Page number 36>

 1-7, with the exception that, as a gas distributor, the second gas injector with downward perforations has been used,

   air being fed into the draft tube from the first gas injector at a surface air velocity of 1.73 cm3 / cm2 sec., the remainder of the air being fed by the second gas injector to the -above the draw tube. The @ / L ratio was set to 1/4, while in each run the reaction pressure and temperature were varied as shown in Table 3.



  The results are shown in the same table,
Board *)
 EMI36.1
 
<tb> Conditions <SEP> of <SEP> the <SEP> Yield <SEP> Composition <SEP> of the <SEP> product
<tb>
<tb> reaction <SEP> in <SEP> acid <SEP> reactional <SEP> (%)
<tb>
<tb> Ex. <SEP> Pressure <SEP>! ## *** '<SEP> terephta- <SEP> Acid <SEP> téré- <SEP> 4-carboxy-
<tb>
 
 EMI36.2
 n Temp.

   (Icglcmo U lic Acid tere "4-carboxy-
 EMI36.3
 
<tb> (C) <SEP> manom- <SEP> ci * <SEP> (moles <SEP>%) <SEP> phthalic <SEP> benzalde-
<tb>
<tb>
<tb> triques <SEP> hyde
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 120 <SEP> 10 <SEP> 0.3 <SEP> 81.3 <SEP> 84.3 <SEP> 1.85
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> "<SEP> 15 <SEP>" <SEP> 83.2 <SEP> 85.1 <SEP> 1.79
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> "<SEP> 20 <SEP>" <SEP> 85.2 <SEP> 86.1 <SEP> 1.79
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 11 <SEP> "<SEP> 0.4 <SEP> 85.8 <SEP> 86.3 <SEP> 1.78
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 12 <SEP> "<SEP> 0.8 <SEP> 84.9 <SEP> 85.8 <SEP> 1.76
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 13 <SEP> "<SEP>" <SEP> 1.0 <SEP> 84.5 <SEP> 85.6 <SEP> 1.78
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 14 <SEP> 130 <SEP> "<SEP> 0.3 <SEP> 85.4 <SEP> 86.2 <SEP> 1,

  81
<tb>
 * Surface velocity of the air to be brought into the
 EMI36.4
 column from the first gas injector (cm3 / cm2, aec,
During the operation, the dispersion of the air bubbles was observed by sight glasses provided on the reactor.



  In all of the examples the air dispersion was satisfied. health, as has been observed in all three
 EMI36.5
 (0.002ho, O, J59L. 0.892L) o Near the manholes, groups of air bubbles dispersed uniformly were observed
Likewise, during the process of Example 10, samples were taken of the liquid retained in

 <Desc / Clms Page number 37>

 the column through the four reactor sampling holes and the slurry concentrations of the samples were determined. The results are shown in Table 4.

   On the other hand, the positions of the records and August sample collection boots expressed from the measurement of the level of reaction liquid in the column with reference to the length L, which is the distance between the level of liquid and the first. gas injector *
Table 4
 EMI37.1
 
<tb> Position <SEP> of <SEP> the <SEP> Concentration
<tb>
<tb>
<tb> boot <SEP> from <SEP> do <SEP> the <SEP> porridge <SEP> Trailers
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> direct debit:

   <SEP> (%)
<tb>
<tb>
<tb> dl <SEP> éelbatitil <SEP> Ions <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.217L <SEP> 8.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> o, 678L <SEP> 8.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.928L <SEP> 17.6 <SEP> second <SEP> injectour
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> from <SEP> gas
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1.00L <SEP> 18.2 <SEP> first <SEP> injector
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> from <SEP> gas
<tb>
 
Therefore, below the second gas injector, no abrupt variation was observed in the concentration of the slurry and, in the area below the second gas injector, which was located above the gas tube. draw, the crude terephthalic acid particles were in uniform suspension.



  Witness
A similar reaction was carried out in the same manner as that described in Examples 8-14, with the exception that air was not supplied from the first gas injector, i.e. air was not blown into the draft tube, but air was supplied from the second gas injector above the draft tube at a superficial air velocity in the column

 <Desc / Clms Page number 38>

 of 1.73 cm3 / cm2.sec. at a reaction temperature of 120C and under a pressure of 20 kg / cm2 gauge, Lea results are shown in Table 5.



   Table 5
 EMI38.1
 
<tb> Position <SEP> of <SEP> the <SEP> Concentration
<tb>
<tb> boot <SEP> of <SEP> of <SEP> the <SEP> porridge <SEP> Noticed
<tb>
<tb>
<tb> direct debit <SEP> (%)
<tb>
<tb>
<tb> samples
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.217L <SEP> 8.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> o, 678L <SEP> 8.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,928L <SEP> 12,2 <SEP> second <SEP> injector
<tb>
<tb>
<tb> from <SEP> gas
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> # <SEP> 1.00L <SEP> 18.1 <SEP> first <SEP> injector
<tb>
<tb>
<tb> from <SEP> gas
<tb>
 
Therefore, in the area below the second gas injector, a sudden change in the concentration of the slurry was observed, the area becoming, so to speak, a dead space. Therefore, in this area ,

   there was no contact between the crude terephthalic acid particles and air and, two weeks after the start of the reaction, the outlet of the reaction product was obstructed by the deposit of the product. It was therefore impossible to achieve a stable operation for a prolonged period, Witness 6
Witness 3 was repeated, with the exception that air was not drawn in from the second gas injector but from the first gas injector, below the draft tube, air was brought in. Air at a superficial velocity of 1.73 cm3 / cm2. The obtained yield of terephthalic acid was 75.2 mole%.



   During the operation, the dieper- sion of the air bubbles was observed through the sight glasses provided on the reactor,

 <Desc / Clms Page number 39>

 In the vicinity of the 0.0024L and 0.359L manholes, the state of dispersion was satisfactory and groups of bubbles evenly distributed were observed. However, around the 0.892L manholes, few bubbles were observed and the vertical bubble dispersion along the reactor was uneven.



  Examples 15 - 21 Examples 8-14 were repeated with the following changes made thereto the reaction temperature was 120 ° C: the pressure was 20 kg / cm 2 gauge; the position of the material feed line, t / L, was 1/4; the surface velocity of air supplied by the first gas injector was 0.3 cm3 / cm2.second;

   the rest of the air was supplied by the second gas injector so that the total quantity of air had the surface velocity shown in Table 6 below. The results are also shown in the same table,

 <Desc / Clms Page number 40>

   Table 6
 EMI40.1
 
<tb> Composition <SEP> of <SEP> proCharge <SEP> of <SEP> material <SEP> Conditions <SEP> of <SEP> the <SEP> reaction <SEP> Speed <SEP> of <SEP> Rate <SEP > of <SEP> produc- <SEP> Yield <SEP> in <SEP> reaction product <SEP>
<tb> Growth <SEP> Acid <SEP> <SEP> Acid <SEP> Tere- <SEP> (%)

  
<tb> Terephthalic <SEP> <SEP> <SEP> acetate <SEP> terephthalic <SEP> phthalic
<tb> n <SEP> acetic <SEP> cobalt <SEP> to <SEP> 4 <SEP> of <SEP> lionide <SEP> ficialle <SEP> of air <SEP> paties / hour <SEP> moles <SEP >% <SEP> Tere <SEP> acid <SEP> 4-carboxyacetic <SEP> of <SEP> liquid <SEP> ficial <SEP> of air <SEP> mm <SEP> hour <SEP> phthalic <SEP> benzaldeeparted <SEP> molecules <SEP> parts <SEP> h <SEP> cm3 <SEP> cm2.

   <SEP> sec.
<tb> of water <SEP> hyde
<tb> (parts)
<tb> 15 <SEP> 155.1 <SEP> 24, o <SEP> 22.5 <SEP> o, 80 <SEP> o, oo45 <SEP> 3.37 <SEP> 81.3 <SEP> 84 , 3 <SEP> 1.83
<tb> 16 <SEP> 153.4 <SEP> 23.6 <SEP> 22.1 <SEP> 1.04 <SEP> o, oo41 <SEP> 3.35 <SEP> 82.4 <SEP> 84.7 <SEP> 1.81
<tb> 17 <SEP> 150.8 <SEP> 23.2 <SEP> 21.7 <SEP> 1.27 <SEP> 0.0022 <SEP> 3.21 <SEP> 80.2 <SEP> 83 , 7 <SEP> 1.80 <SEP>, <SEP>
<tb>
<tb> 18 <SEP> 148.2 <SEP> 22.8 <SEP> 21.3 <SEP> 1.50 <SEP> 0.0022 <SEP> 3.32 <SEP> 84.4 <SEP> 85 , 6 <SEP> 1.77
<tb> 19 <SEP> 144.7 <SEP> 22.3 <SEP> 20.9 <SEP> 1.73 <SEP> 0.0022 <SEP> 3.28 <SEP> 85.2 <SEP> 86 , 1 <SEP> 1.79 ....
<tb>



  20 <SEP> 128.2 <SEP> 19.7 <SEP> 18.7 <SEP> 3.00 <SEP> 0.0022 <SEP> 2.92 <SEP> 84.6 <SEP> 85.7 < SEP> 1.78 ...
<tb>



  21 <SEP> 70.8 <SEP> 10.9 <SEP> 10.2 <SEP> 7.00 <SEP> 0.0022 <SEP> 1.53 <SEP> 83.1 <SEP> 85.1 < SEP> 1.74,
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 41>

 Witnesses 7-8
The same reaction was carried out in a manner analogous to that in Examples 15-21, with the exception that the experimental conditions were varied as shown in Table 7 below. The results are also shown in the same table.

 <Desc / Clms Page number 42>

 



    Board
 EMI42.1
 
<tb> Composition <SEP> of <SEP> proCharge <SEP> of <SEP> material <SEP> Conditions <SEP> of <SEP> the <SEP> reaction <SEP> Speed <SEP> of <SEP> Rate <SEP > of <SEP> produc- <SEP> Yield <SEP> in <SEP> reaction product <SEP>
<tb> T- <SEP> growth <SEP> acid <SEP> <SEP> acid <SEP> tere- <SEP> quit <SEP> react
<tb> less <SEP> Acid <SEP> Acetate <SEP> of <SEP> of <SEP> scale- <SEP> terephthalic <SEP> phthalic
<tb> n <SEP> Acid <SEP> cobalt <SEP> to <SEP> 4 <SEP> Power supply <SEP> Speed <SEP> super- <SEP> the <SEP> parts / hour <SEP> moles% <SEP > Tere-4-carboxy- acid <SEP>
<tb>
 
 EMI42.2
 acetic molecules of air ficial liquid (mrt1 / hour) bzz phthalic benzalde-
 EMI42.3
 
<tb> (parts) <SEP> of water <SEP> (parts / h) <SEP> (cm3 / cm2.sec.) <SEP> hyde
<tb> (parts)
<tb>
 
 EMI42.4
 7 15995 24,

  5 23.0 0.56 0.0510 2.39 5693 7392 2 ,. : 156.9 24.1 22.6 0.70 0.0190 2.51 6o, l 7592 2 '' ::; 1

 <Desc / Clms Page number 43>

 During the tests, it became difficult to control the temperature due to the adhesion of the scales, and it was impossible to perform stable operation for a prolonged period.



  Examples 22- 25
Example 19 was repeated, with the exception that the position of the material feed line 'IL was 1/3'. The results are shown in Table 8 below.

 <Desc / Clms Page number 44>

 



    Table 8
 EMI44.1
 
<tb> Composition <SEP> of <SEP> proCharge <SEP> of <SEP> material <SEP> Conditions <SEP> of <SEP> the <SEP> reaction <SEP> Speed <SEP> of <SEP> Rate <SEP > of <SEP> produc- <SEP> Yield <SEP> in <SEP> reaction product <SEP>
<tb> growth <SEP> acid <SEP> <SEP> acida <SEP> téré- <SEP> (%)
<tb>
 
 EMI44.2
 ###########, ##########
 EMI44.3
 
<tb> n <SEP> Acid <SEP> cobalt <SEP> to <SEP> 4 <SEP> Power supply <SEP> Speed <SEP> super- <SEP> the <SEP> (parts / hour) <SEP> (moles <SEP>%) <SEP> Acid <SEP> ter- <SEP> 4-carboxyacetic <SEP> molecules <SEP> of <SEP> liquid <SEP> ficial <SEP> of air <SEP> (mm / hour) <SEP> phthalic <SEP> benzalde-
<tb> (parts) <SEP> molecules <SEP> (parts / h) <SEP> (cm3 / cm2.sec.)

   <SEP> hyde
<tb>
 
 EMI44.4
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ (parts) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
 EMI44.5
 
<tb> 22 <SEP> 153.4 <SEP> 23.6 <SEP> 22.1 <SEP> 1.04 <SEP> 0.0042 <SEP> 3.34 <SEP> 82.1 <SEP> 84 , 6 <SEP> 1.82 <SEP>. <SEP>
<tb>



  23 <SEP> 148.2 <SEP> 22.8 <SEP> 21.3 <SEP> 1.50 <SEP> 0.0022 <SEP> 3.29 <SEP> 84.0 <SEP> 85.6 < SEP> 1.77.
<tb>



  24 <SEP> 128.2 <SEP> 19.7 <SEP> 18.7 <SEP> 3.00 <SEP> 0.0022 <SEP> 2.91 <SEP> 84.3 <SEP> 85.8 < SEP> 1.79
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 45>

 Example 26
The example was repeated19. with the exception that, as a feed of initial material, a mixture consisting of 130.0 parts of acetic acid, of 4.73 parts of cobalt acetate with 4 molecules of water was charged.
 EMI45.1
 (CQ (OAc2,111i20 and 11.47 parts of methyl ethyl ketono, while, as raw material, a mixture consisting of 11.9% by weight of p-xylene, of 77.2% by weight was charged). weight of a-ketic acid, 2.8% by weight of cobalt acetate with 4 water molecules and 8,

  1% by weight of methyl ethyl ketone, Likewise, the reaction temperature was set to 135 C.



  The roundness of terephthalic acid was 82.4 mole%.



  Examples 27 and 28
Example 19 was repeated, with the exception that, as the gas containing molecular oxygen, air containing 0.5% by volume of ozone was employed and the reaction temperature was varied as iiidi - as in Table 9 below, The results are shown in the same table,
Table 9
 EMI45.2
 
<tb> Ex.

   <SEP> Temperature <SEP> do <SEP> Efficiency <SEP> in acid <SEP>
<tb> n <SEP> the <SEP> terephthalic <SEP> reaction
<tb> (C) <SEP> (moles <SEP>%)
<tb>
<tb> 27 <SEP> 105 <SEP> 80.5
<tb>
<tb> 28 <SEP> 120 <SEP> 85.2
<tb>
 Example 29
Example 19 was repeated with the exception that, as the initial liquid feed, a liquid mixture consisting of 133.4 parts of acetic acid, 4.24 parts of cobalt acetate to 4 was charged. molecules of water and 10.23 parts of acetaldehyde and, as material

 <Desc / Clms Page number 46>

   First, a mixture of 10.84% by weight of p-xylene, 80.4% by weight of acetic alcohol, 2% by weight was charged to the reactor.

  56% by weight of cobalt acetate containing 4 molecules of water (Co (OAc) 2.4H2O) and 6.2% by weight of acetaldehyde. By carrying out the reaction at 115 ° C., a yield of 82.8 mole% of terephthalic acid was obtained, Example 30
Example 19 was repeated with the exception that, as the starting material feed, a liquid mixture consisting of 123.7 parts of acetic acid, 4.75 parts of 4-molecule cobalt acetate was charged. of water and 0.48 part of zirconium acetate (ZrO (OAc) 2.nH2O) and, as raw material, a liquid mixture consisting of 12.86% by weight of p -xylene, 83.61% by weight of acetic acid, 3,

  21% by weight of cobalt acetate containing 4 molecules of water and 0.32% by weight of zirconium acetate. By carrying out the reaction under a pressure of 10 kg / cm2 gauge, a yield was obtained of 85.2 mole% of terephthalic acid.



  Example 31
Example 19 was repeated, with the exception that acetic acid was replaced by propionic acid. The yield of terephthalic acid obtained was 83.2 mole%.



  Examples 32- 34
A reactor of the type illustrated in FIG. 7 was used, at the bottom of which was fixed a cylindrical branch. This branch had an internal diameter equal to one third of that of the reactor and a length equal to five times that of the internal diameter. As the starting material, a mixture consisting of 128.2 parts of acetic acid and 19.7 parts of 4-molecular-water cobalt acetate was charged, and through the first gas injector was supplied.

 <Desc / Clms Page number 47>

 air at a surface velocity in the reactor of 0.3 cm3 / cm2 sec.

   The remainder of the air was supplied by the second gas injector at a rate giving the total quantity of air in the column a superficial velocity of 3.0 cm3 cm2, aec, At a reaction temperature of 120 ° C. and at a pressure of 10 kg / cm2 sec., a raw material of the composition given in the same table was charged at a rate specified in Table 10 through the material feed line located at Ó / L of 1/4.



   At the same time, by means of a preheater, part of the condensate liquid of the reactor exhaust gas was preheated to 110 ° C., which was condensed in the refrigerant connected to the top of the reactor, and then brought this part to the lower part of the branch as a flushing liquid at the rate shown in Table 10. The remainder of the condensation liquid was refluxed into the upper part of the reactor. Subsequently, the substitution of the liquid due to the rinsing was carried out in this branch and, through the lower part thereof, the contents of the reactor were discharged intermittently in the quantities corresponding to those of the feed. of matter.



   Under the above reaction conditions, the reaction reached a constant state after about 40 hours, and through the outlet of the reaction product provided in the branch, the reaction product was regularly withdrawn in an amount corresponding to that of the initial liquid mixture. tial, which was concentrated to a solids content of about 45%.



   During the continuous reaction process, under the above conditions, the composition of the reaction liquid in the reactor was approximately as follows: p-xylene and its oxidation product, calculated as p-xylene / acid. acetic / cobalt acetate, corresponded to 20: 130: 20.

 <Desc / Clms Page number 48>

 



  Table 10 also indicates the yields of terephthalic acid, the composition of the reaction products, as well as the amounts of cobalt acetate containing 4 water molecules, contained in the crude terephthalic acid obtained by separating and drying the reaction products.



   The catalyst contents indicated in Table 10 are the parts of catalyst contained in 100 parts of crude terephthalic acid, calculated as cobalt acetate with 4 water molecules,

 <Desc / Clms Page number 49>

   Table 10
 EMI49.1
 
<tb> Composition <SEP> of the <SEP> liquid <SEP> Composition <SEP> of the <SEP> produced
<tb> reaction <SEP> Feed <SEP> Feed <SEP> Yield <SEP> in <SEP> reaction <SEP> Content <SEP> in <SEP> cataen <SEP> weight) <SEP> of <SEP> liquid < SEP> of <SEP> liquid <SEP> acid <SEP> téré- <SEP> (% <SEP> in <SEP> weight) <SEP> lyser <SEP> (parts /
<tb> Acetate <SEP> of <SEP> (parts / h) <SEP> of <SEP> rinse <SEP> phthalic <SEP> 100 <SEP> parts
<tb>
 
 EMI49.2
 p-xylene Acid coba (parts / b) (moles Acid tere- 4-çartoxy- of tere acid ...

   
 EMI49.3
 
<tb> p-xylene <SEP> acetic <SEP> cobalt <SEP> to <SEP> 4 <SEP> parts / n <SEP> moles <SEP>% <SEP> Acid <SEP> tere-4-carboxy- < SEP> acid <SEP> tere-
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯d'eau <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> hyde
<tb> 32 <SEP> 36.7 <SEP> 56.8 <SEP> 6.5 <SEP> 4.59 <SEP> 4.20 <SEP> 87.9 <SEP> 87.3 <SEP> 1 , 80 <SEP> $ 2.17
<tb>
 
 EMI49.4
 33 371l 5 +. 2 8.7 tso 3.18 85.2 86.1 1.81 3.21. ; 34, 1 51 95 11.4 ka87 2, la 84.0 85.6 1183 3.81 t * **, ¯¯ *. * -'- "- ##### '## --- L #####.-. - .........-.... # ...- - .. ".... #### .., ¯¯ - ### # ¯¯¯¯ W ** '. **.

 <Desc / Clms Page number 50>

 



  Examples 35 - 36
Example 34 was repeated with the following modifications as a rinsing liquid, acetic acid or an aqueous solution of acetic acid of the type specified in Table 11 was charged at 2.10 parts per hour and, as raw material, we loaded into the reactor. a flow rate of 3.83 parts / hour, a mixture consisting of 57.4% by weight of p-xylene, 24.8% by weight of acetic acid and 17.8% by weight of acetate. cobalt with 4 water molecules.

   The results are shown in Table 11 below,
Table 11
 EMI50.1
 
<tb> <SEP> content in <SEP> Yield <SEP> Composition <SEP> of <SEP> product <SEP> catalyst
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> acid <SEP> ac- <SEP> in <SEP> acid <SEP> reaction <SEP> catalyst
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ex. <SEP> tick <SEP> of <SEP> of <SEP> lique <SEP> (% <SEP> in <SEP> weight) <SEP> 100 <SEP> parts <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> n <SEP> liquid <SEP> of <SEP> lique <SEP> 4-carboxy- <SEP> of acid <SEP> t-
<tb>
 
 EMI50.2
 rinsing (moles Tere acid ..

   beuzaldÓ- tu0 shore tarties (moles Acid téré- betizalde- replitaliquo
 EMI50.3
 
<tb> phthalic <SEP> hyde <SEP> raw)
<tb> 35 <SEP> 100 <SEP> 84.4 <SEP> 85.6 <SEP> 1.83 <SEP> 3.84
<tb>
 
 EMI50.4
 36 90 84.1 85.4 1.83 J.81 Example 37
Example 20 was repeated at the reaction pressure of 10 kg / cm 2 gauge and recycling the catalyst and liquid medium according to the scheme of Figure 10.



   In other words, the raw material of the reaction was continuously fed into the reactor and the corresponding amounts of the contents of the reactor were continuously withdrawn from the outlet of the reaction product provided at the bottom of the reactor, while maintaining a level of. constant liquid, The crude terephthalic acid and the oxidative filtrate were separated from the reaction product by centrifugal separation at 80 C, The crude terephthalic acid was washed for 20 minutes 80 C with acetic acid

 <Desc / Clms Page number 51>

 with a water content of 10%, and then separated into washed terephthalic acid and washing filtrate by centrifugal separation at 80 ° C. The terephthalic acid thus washed was further dried in a dryer,

   
Since the oxidation and wash filtrates contained water which had formed by the oxidation reaction, in addition to acetic acid used as a solvent, cobalt acetate used as a catalyst. and intermediate oxidation products such as p-to- acid
 EMI51.1
 Fluid, 4-carboxybenzaldehydo, etc., water, in an amount corresponding to that formed by the reaction, was removed by distillation under reduced pressure of 250 mm Hg.

   The remaining filtrates were recycled for use in the reaction and washing. In this way, the middle fraction liquid of the distillation column was prepared, as well as the liquid mixture to be used for washing with acetic acid. containing 10% by weight of water which was recovered in the dryer,
In addition, through the bottom of the distillation column, the bottoms fraction which was dehydrated to a water toner of about 3.5 moles H2O / CO atom was continuously removed. P-xylene and acetic acid were changed at the bottom so that the composition of the latter was identical to the glue of the raw material employed in Example 20 and the composition was recycled to the reactor.



   Likewise, the exhaust gas, which was condensed in the reflux condenser and the refrigerant, and further separated from the condensation products by a gas / liquid separator, was subjected to backflow. high pressure gas absorption operations. Then, p-oxylene and acetic acid contained in the exhaust gas were recovered with acetic acid and water respectively

 <Desc / Clms Page number 52>

 the distillate from the distillation column,
In other words, the distillation tower consisted of two columns.

   The exhaust gas separated from the condensation products was introduced at the bottom of the first column and through the top of the first absorption column acetic acid was introduced in a concentration of almost 100%. The bottom fraction containing p-xylene was absorbed by acetic acid in the first column and was fed to the raw material preparation tank.

   The gas discharged from the first absorption column was introduced to the bottom of the second absorption column, while a portion of the distillation column from the still, which was essentially water, was added. fed from the top of this column, the bottom fraction from the second column, which contained acetic acid absorbed by the water, was fed to the distillation column with the above-mentioned oxidation and washing filtrates . The exhaust gas from the second column was discharged as is into the atmosphere.



   The operation was continued for a month under the above conditions. Table 12 below shows the quantities of dry terephthalic acid obtained from the p-xylene feed and the acetic acid added to the system to compensate for the ports,
Table 12
 EMI52.1
 
<tb> Power <SEP> from <SEP> outside <SEP> Evacuation <SEP> to <SEP> outside <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> of the <SEP> systemē¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯systemē¯¯¯¯¯¯¯
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Substance <SEP> Quantity <SEP> Substance <SEP> Quantity
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Substance <SEP> (parts / maize) <SEP> Substance <SEP> (parts / month)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> p-xylene <SEP> 1582 <SEP> acid <SEP> terried- <SEP> 2430
<tb>
<tb>
<tb> phthalic
<tb>
<tb>
<tb> sec
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> acetic acid <SEP> 51,

  2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> acetate <SEP> of <SEP> co- <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> balt <SEP> to <SEP> 4 <SEP> mo-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> lecules of water
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 53>

   Meanwhile, the loss of cobalt acetate was practically nil.

 

Claims (1)

R E V E N D I C A T I O N S 1, Appareil pour la fabrication d'acide téréphta- lique à partir de p-dialcoylbenzène ou d'un produit d'oxy- dation intermédiaire d'oxydation, caractérisé en ce qu'il .comprend un réacteur dont le fond va en diminuant vers le bas, ce réacteur comportant une conduite d'évacuation de gaz à sa partie supérieure, une sortie pour le produit réac- tionnel dans la partie inférieure, ainsi qu'une conduite d'alimentation de matière première dans une position inter- médiaire appropriée, un injecteur de gaz pour l'alimentation d'oxygène moléculaire ou d'un gaz contenant de l'oxygène Moléculaire et débouchant dans la partie inférieure du réac- teur, un tube do tirage à sommet et fond ouverts placé au-dessus de l'injecteur de gaz, R E V E N D I C A T I O N S 1, Apparatus for the manufacture of terephthalic acid from p-dialkylbenzene or an oxidation intermediate oxidation product, characterized in that it comprises a reactor whose bottom decreases towards at the bottom, this reactor comprising a gas discharge pipe in its upper part, an outlet for the reaction product in the lower part, as well as a raw material feed pipe in a suitable intermediate position, a gas injector for supplying molecular oxygen or a gas containing molecular oxygen and opening into the lower part of the reactor, a draft tube with open top and bottom placed above the gas injector, ainsi qu'un distributeur de gaz pour disperser l'oxygène moléculaire ou le gaz con- tenant de l'oxygène moléculaire dans le réacteur, ce dis- tributeur étant situé au-dessus et à une distance appropriée du tube de tirage, le réacteur étant également muni d'un dispositif de chauffage et/ou de refroidissement pour main- tenir la matière réactionnelle dans le réacteur à la tempé- rature réactionnelle prédéterminée, le p-dialcoylbonzène ou son produit d'oxydation intermédiaire, le milieu 'réaction- nel liquide et le catalyseur étant ainsi chargés par la conduite d'alimentation de matière, tandis qu'au moins une partie dé l'oxygène moléculaire ou du gaz contenant de l'oxygène moléculaire est amenée par l'injecteur de gaz. as well as a gas distributor for dispersing molecular oxygen or the gas containing molecular oxygen in the reactor, this distributor being located above and at an appropriate distance from the draft tube, the reactor being also provided with a heating and / or cooling device to maintain the reaction material in the reactor at the predetermined reaction temperature, the p-dialkoylbonzene or its intermediate oxidation product, the liquid reaction medium and the catalyst thus being charged through the material feed line, while at least part of the molecular oxygen or molecular oxygen-containing gas is supplied through the gas injector. 2. Appareil suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le distributeur de gaz comprend un deuxième injecteur de gaz présentant de nombreuses perforations pour <Desc/Clms Page number 54> amener l'oxygène moléculaire ou le gaz contenant de l'oxy- gène moléculaire dans le réacteur. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the gas distributor comprises a second gas injector having numerous perforations for <Desc / Clms Page number 54> supplying molecular oxygen or the gas containing molecular oxygen to the reactor. 3. Appareil suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que les nombreuses perforations sont ouvertes vers le bas, 4. Appareil suivant la revendication 1, caracté- risa en ce qu'une section tubulaire, dont le fond est fermé et dont le sommet débouche dans le réacteur, est formée dans la partie inférioure du réacteur, cette section tubulaire comportant une sortie pour le produit réactionnel et une entrée pour le milieu réactionnel liquide dans sa partie inférieure. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the numerous perforations are open downwards, 4. Apparatus according to claim 1, characterized in that a tubular section, the bottom of which is closed and the top of which opens into the reactor, is formed in the lower part of the reactor, this tubular section comprising an outlet for the reactor. reaction product and an inlet for the liquid reaction medium in its lower part. 5. Procédé de préparation d'acide téréphtalique à partir de p-dialcoylbenzéne ou d'un produit d'oxydation intermédiaire de ce dernier, ce procédé consistant à faire réagir un p-dialcoylbenzène ou son produit d'oxydation in- termédiaire avec de l'oxygène moléculaire ou un gaz conte- nant de l'oxygène moléculaire dans un solvant d'acide mono- carboxylique aliphatique de 2 à 4 atomes de carbone on pré- sence d'un catalyseur d'un métal lourd, ce procédé étant caractérisé en ce que ; (1) l'oxygène moléculaire ou le gaz contenant de l'oxygène moléculaire est amené par le premier injecteur de gaz prévu dans la partie inférieure conique du réacteur, dans le liquide réactionnel contenu dans ce dernier; 5. A process for preparing terephthalic acid from p-dialkoylbenzene or an intermediate oxidation product thereof, which process comprises reacting a p-dialkylbenzene or its intermediate oxidation product with Molecular oxygen or a gas containing molecular oxygen in an aliphatic monocarboxylic acid solvent of 2 to 4 carbon atoms is present in a heavy metal catalyst, this process being characterized by what; (1) the molecular oxygen or the gas containing molecular oxygen is supplied by the first gas injector provided in the conical lower part of the reactor, into the reaction liquid contained in the latter; (2) l'oxygène moléculaire ou le gaz contenant de l'oxygène moléculaire est dispersé dans le liquide réactionnel au moyen d'un tube de tirage prévu au-dessus de l'em- bouchure ouverte du premier injecteur de gaz, ainsi qu'au moyen d'un distributeur prévu au-dessus et à l'écart du tube de tirage; (2) the molecular oxygen or the gas containing molecular oxygen is dispersed in the reaction liquid by means of a draw tube provided above the open mouth of the first gas injector, as well as by means of a distributor provided above and away from the draw tube; (3) la matière réactionnelle est amenée dans le réacteur à un débit tel que I/L soit de 1/4 - 1/3, L représentant <Desc/Clms Page number 55> la distance de l'entrée du premier injecteur d'alimen- tation d'oxygène moléculaire ou d'un gaz contenant de l'oxygène moléculaire dans le liquide réactionnel au niveau superficiel du liquide réactionnel dans le réac- teur 1, /représentant la distance entre l'entrée d'ali- mentation de matière pour charger le mélange de départ comprenant le p-dialcoylbenzène ou son produit d'oxyda- tion intermédiaire, l'acide monocarboxYlique aliphatique de 2 à 4 atomes de carbone et le catalysaur d'oxydation d'un métal lourd, dans le réacteur, et le niveau de liquide réactionnel dans ce dernier; (3) the reaction material is fed into the reactor at a rate such that I / L is 1/4 - 1/3, L representing <Desc / Clms Page number 55> the distance from the inlet of the first injector for supplying molecular oxygen or a gas containing molecular oxygen into the reaction liquid at the surface level of the reaction liquid in reactor 1, / representing the distance between the feed inlet of material for charging the starting mixture comprising p-dialkoylbenzene or its intermediate oxidation product, the aliphatic monocarboxylic acid of 2 to 4 carbon atoms and the oxidation catalyst of a heavy metal, in the reactor, and the level of reaction liquid therein; (4) un système de réglage de température, fixé au réacteur, est actionné pour chauffer et/ou refroidir le liquide réactionnel, afin de régler la température du mélange réactionnel dans le réacteur à un niveau prédéterminé compris entre 80 et 1500C et (5) la pression régnant à l'intérieur du réacteur est réglée pour être située entre la pression atmosphérique et 100 atmosphères. (4) a temperature control system, attached to the reactor, is operated to heat and / or cool the reaction liquid, in order to regulate the temperature of the reaction mixture in the reactor to a predetermined level between 80 and 1500C and (5) the pressure prevailing inside the reactor is adjusted to be situated between atmospheric pressure and 100 atmospheres. 6. Procédé suivant la revendication 5, caracté- risé en ce qu'une partie de l'oxygène moléculaire ou du gaz contenant de l'oxygène moléculaire est amenée dans le liquide réactionnel contenu dans le réacteur, par la partie inférieure du corps du réacteur, tandis que l'autre partie de l'oxygène moléculaire ou du gaz contenant de l'oxygène moléculaire est amenée dans le liquide réactionnel à partir d'un deuxième injecteur de gaz comportant de nombreuses perforations et situé au-dessus et à l'écart du tube do ti- rage, en servant également de distributeur, de façon à dis- perser l'oxygène moléculaire ou le gaz contenant de l'oxygè- ne moléculaire dans le liquide réactionnel, 7. 6. Process according to claim 5, characterized in that a part of the molecular oxygen or of the gas containing molecular oxygen is supplied to the reaction liquid contained in the reactor, through the lower part of the reactor body. , while the other part of the molecular oxygen or gas containing molecular oxygen is brought into the reaction liquid from a second gas injector with many perforations and located above and away from the draw-off tube, also serving as a distributor, so as to disperse the molecular oxygen or the gas containing molecular oxygen in the reaction liquid, 7. Procédé suivant la revendication 5, caracté- risé en ce qu'on utilise de l'acide acétique comme solvant <Desc/Clms Page number 56> et, comme catalyseur d'oxydation d'un métal lourd, un com- posé de cobalt solable dans l'acide acétique. Process according to Claim 5, characterized in that acetic acid is used as solvent. <Desc / Clms Page number 56> and, as a catalyst for the oxidation of a heavy metal, a cobalt compound soluble in acetic acid. 8. Procédé suivant les revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la quantité d'oxygène moléculaire ou du gaz contenant de l'oxygène moléculaire devant être chargé dans le réacteur, est réglée entre 0,8 et 20 cm3/cm2.sec., de préférence entre 0,9 - 10 cm3/cm2.sec., ces valeurs étant exprimées par la vitesse superficielle du gaz dans le liqui de réactionnel contenu dans le réacteur, 8. A method according to claims 5 to 7, characterized in that the amount of molecular oxygen or gas containing molecular oxygen to be charged into the reactor is set between 0.8 and 20 cm3 / cm2.sec. , preferably between 0.9 - 10 cm3 / cm2.sec., these values being expressed by the superficial speed of the gas in the reaction liquid contained in the reactor,
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