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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
gegenwärtige
Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zum Herstellen
von reinen Benzolpolycarbonsäuren
durch katalytische Flüssigphasenoxidation
eines geeigneten Vorläufers
in einem Lösungsmittel
und insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen hochreiner Terephthalsäure gemäß einem
derartigen Verfahren durch Durchführen der Oxidationsreaktion
in einer Pfropfenströmungsreaktionszone
bei einem hohen Lösungsmittel
: Vorläufer
Verhältnis,
Temperatur und Druck, ausreichend, die Terephthalsäure in Lösung zu
halten, wenn sie gebildet wird. Danach wird reine Terephthalsäure systematisch
aus dem sich ergebenden Reaktionsmedium kristallisiert und als reine
Kristalle ohne die Notwendigkeit nach separater Reinigung gewonnen.
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Reine
Terephthalsäure,
ein wichtiges Rohmaterial, verwendet bei der Herstellung von Poly(ethylenterephthalat),
d. h. PET, für
Umwandlung in Fasern, Folien und Behältern wird kommerziell durch
Reinigen von roher Terephthalsäure
oder von technischem Grad hergestellt. Praktisch alle Terephthalsäure vom
technischen Grad wird durch katalytische Flüssigphasenluftoxidation von
Paraxylol hergestellt. Kommerzielle Verfahren verwenden Essigsäure als
ein Lösungsmittel
und ein mehrwertiges Schwermetall oder Metalle als Katalysators.
Kobalt und Mangan sind die am umfassendsten verwendeten Schwermetallkatalysatoren,
und Brom wird als eine erneuerbare Quelle von freien Radikalen in
dem Verfahren verwendet.
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Essigsäure, Luft
(molekularer Sauerstoff), Paraxylol und Katalysator werden kontinuierlich
in einen Oxidationsreaktor beschickt, der von 175° bis 225°C und 1500–3000 kPa
(d. h. 15–30
atm) gehalten wird. Das Beschickungsverhältnis Essigsäure : Paraxylol
ist typischerweise geringer als 5 : 1. Luft wird in Mengen im Überschuß von stöchiometrischen
Anforderungen hinzugefügt
unter Minimieren von Bildung von Nebenprodukten. Die Oxidationsreaktion
ist exotherm, und Wärme
wird typischerweise entfernt, indem dem Essigsäurelösungsmittel ermöglicht wird,
zu sieden. Der entsprechende Dampf wird kondensiert, und das meiste
des Kondensats wird zu dem Reaktor zurückgeführt. Zwei Mole von Wasser werden
pro Mol umgesetztes Paraxylol gebildet, und die Verweilzeit ist
typischerweise 30 Minuten bis 2 Stunden in Abhängigkeit von dem Verfahren.
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Der
Ausfluß aus
dem Reaktor ist eine Aufschlämmung
von rohen Terephthalsäurekristallen,
die durch Filtration gewonnen werden, gewaschen werden, getrocknet
werden und zur Lagerung geführt
werden. Sie werden danach zu einer separaten Reinigungsstufe beschickt.
Die Hauptverunreinigung ist 4-Carboxybenzaldehyd
(4-CBA), welches unvollständig
oxidiertes Paraxylol ist. Obwohl die Reinheit von Terephthalsäure von Rohgrad
typischerweise größer als
99% ist, ist sie nicht rein genug für das daraus hergestellte PET,
den verlangten Grad an Polymerisation zu erreichen. In US-A-5741927,
US-A-3507913 und US-A-3119860 ist ein derartiges Verfahren offenbart.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
gegenwärtige
Erfindung ist ein verbessertes kontinuierliches Verfahren zum Herstellen
von reinen Benzolpolycarbonsäuren
durch katalytische Flüssigphasenoxidation
eines geeigneten entsprechenden Vorläufers in einem Lösungsmittel,
umfassend eine aliphatische Carbonsäure und wahlfrei Wasser, welches
wesentlich Reaktorverweilzeit reduziert und Fällung von reinen Säurekristallen
direkt aus dem sich ergebenden Reaktionsmedium in einer systematischen,
d. h. definierten, Kristallisationsfolge liefert, die separat von
der Oxidationsreaktion ist. Im Falle von Terephthalsäure beispielsweise
eliminiert das Verfahren der Erfindung die Notwendigkeit nach separater
Reinigung von rohen TA Kristallen. Das Verfahren umfaßt:
- (a) Bilden eines Beschickungsstromes, umfassend
Lösungsmittel
und Oxidationskatalysator, bei einem Druck in dem Bereich von 2
000 bis 10 000 kPa,
- (b) Lösen
von gasförmigem
Sauerstoff in dem Beschickungsstrom unter Erzielen einer Sauerstoffkonzentration
in dem Bereich von 0,5% bis 3,0% G/G und wahlfrei Vorerhitzen des
Beschickungsstromes auf eine Temperatur in dem Bereich von 120°C bis 180°C,
- (c) kontinuierliches und gleichzeitiges Beschicken des Beschickungsstromes
und eines Vorläufers
zu einer Pfropfenströmungsreaktionszone
unter Bilden eines Reaktionsmediums, bei dem das Lösungsmittel:
Vorläufer
Verhältnis
mindestens 30 : 1 ist, und die sich ergebende Carbonsäure wird
in Lösung
gehalten, wenn sie gebildet wird,
- (d) systematisches Reduzieren des Druckes des Reaktionsmediums
von Stufe (c), während
es auf eine Temperatur in dem Bereich von 120°C bis 180°C gekühlt wird, wodurch reine Säurekristalle
unter Bilden einer Aufschlämmung
von reinen Kristallen in dem Reaktionsmedium gefällt werden,
- (e) wahlfrei Konzentrieren der Aufschlämmung und
- (f) Gewinnen der reinen Säurekristalle
aus der Aufschlämmung.
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Die
reinen Säurekristallen
können
aus dem Reaktionsmedium, auch hier als "Mutterflüssigkeit" bezeichnet, als ein nasser Kuchen durch
Filtration und Waschen gewonnen werden und dann direkt zu der nächsten Reaktionsstufe
geführtt
werden, beispielsweise Veresterung, oder die Kristalle können getrocknet
und zur Lagerung geführt
werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird Fällung, d. h. Kristallisation,
der reinen Säurekristalle
aus dem Reaktionsmedium in einer definierten Folge durchgeführt durch
(i) erstes Reduzieren des Druckes des Reaktionsmediums auf einen
Wert in dem Bereich von 1000 bis 3000 kPa, wodurch nicht umgesetzter
Sauerstoff, Wasser, Essigsäure
und flüchtige
Nebenprodukte, beispielsweise Kohlenoxide, verdampfen, und der Dampf
wird aus dem Reaktionsmedium entlassen, und danach (ii) Reduzieren
des Druckes des Reaktionsmediums in einer oder mehreren zusätzlichen
Stufen auf einen Wert in dem Bereich von etwa 300 kPa, während das
Reaktionsmedium auf eine Temperatur von etwa 150°C gekühlt wird.
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Das
Verfahren der Erfindung führt
zu der Herstellung von hochreinen Benzolpolycarbonsäurekristallen aus
einer Einzelstufen-Pfropfenströmungsoxidations-Reaktionsfolge,
einschließend
Kristallisation und Produktgewinnung, d. h. ohne die Notwendigkeit
für eine
separate zusätzliche
Reinigungsstufe.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Die
gegenwärtige
Erfindung ist ein verbessertes kontinuerliches Verfahren für katalytische
Flüssigphasenoxidation
eines geeigneten Vorläufers,
wie Paraxylol, in der Anwesenheit eines aliphatischen Carbonsäurelösungsmittels,
insbesondere Essigsäure,
unter Herstellen hochreiner Benzolpolycarbonsäure. Im Falle von Terephthaläure (TA)
sind die reinen Kristalle in der Form von getrennten, unterschiedlich
winkeligen Kristallen einer rhomboiden Struktur, wie unterschieden
von TA Säurekristallen,
hergestellt gemäß bekannten
Oxidation/Reinigung Verfahren. Wie hier verwendet beim Beschreiben
von Carbonäurekristallen,
hergestellt gemäß dem Verfahren
der Erfindung, werden die Ausdrücke "rein", "hochrein" und "im wesentlichen rein" austauschbar verwendet
und bedeuten solche Säurekristalle
mit einer Reinheit von mindestens 99,5 Gew.-%, obwohl die Reinheit
so hoch wie 99,9 Gew.-% und sogar höher sein kann, beispielsweise
99,95 Gew.-%.
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Das
Verfahren wird beschrieben, wie es sich auf die Herstellung von
hochreiner Terephthalsäure
bezieht, obwohl es auf die Herstellung eines Bereichs von reinen
Benzolpolycarbonsäuren
anwendbar ist, wie Phthalsäure,
Isophthalsäure,
etc. und Mischungen davon. Das Verfahren wird durchgeführt durch
erstes Bilden eines Beschickungsstromes, umfassend Lösungsmittel,
d. h. eine aliphatische Carbonsäure,
die typischerweise Essigsäure
ist, oder ein nicht aliphatisches organisches Lösungsmittel, wie Benzoesäure, und
einem Oxidationskatalysator bei einem erhöhten Druck in dem Bereich von
2 000 kPa bis zu 10 000 kPa. Bei Durchführung wird der Beschickungsstrom üblicherweise
etwas Menge von Wasser enthalten. Der Ausdruck "Lösungsmittel", wie beim Beschreiben
des Verfahrens der Erfindung verwendet, bedeutet deshalb die Gesamtmenge von
(i) Wasser, wenn vorhanden, die bei einer Konzentration von 3 Gew.-%
bis so hoch wie 30 Gew.-% sein kann, und (ii) aliphatischer Carbonsäure oder
nicht aliphatischer organischer Säure.
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Molekularer
Sauerstoff wird in dem Beschickungsstrom unter Erzielen einer Konzentration
von gelöstem
Sauerstoff von 0,5% bis 3,0% G/G gelöst, und der Beschickungsstrom
kann dann auf eine Temperatur in dem Bereich von 120°C bis 180°C erhitzt
werden, bevor er in die Reaktionzone eingeführt wird. Die Sauerstoffquelle
kann reiner Sauerstoff, Luft oder irgendein passendes, Sauerstoff
enthaltenden Gas sein.
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Bei
Durchführung
wird der Beschickungsstrom in einen Pfropfenströmungsreaktor gleichzeitig und kontinuierlich
mit Paraxylol und Katalysator eingeführt, wodurch ein Reaktionsmedium
gebildet wird, in dem das sich ergebende Lösungsmittel : Paraxylol Verhältnis mindestens
30 : 1 ist, obwohl das Lösungsmittel
: Paraxylol Verhältnis
so hoch wie 200 : 1 bei den das Verfahren erfüllenden zufriedenstellenden
Ergebnissen sein kann. Bei einer bevorzugten Ausfürungsform
ist das Lösungsmittel
: Paraxylol Verhältnis
in dem Breich von 65 : 1.
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Das
Verfahren wird in der Anwesenheit eines Oxidationskatalysators durchgeführt, der
homogen oder heterogen sein kann und ausgewählt ist aus einer oder mehreren
Schwermetallverbindungen, wie beispielsweise Kobalt- und/oder Manganverbindungen.
Zusätzlich
kann der Katalysator auch einen Oxidationspromotor einschließen, wie
Brom oder Acetaldehyd. Die Auswahl von Katalysator und Oxidationspromotor
und deren Verwendung und Handhabung während des Verfahrens gemäß der Erfindung
ist innerhalb herkömmlicher Durchführung. Die
Katalysator/Oxidationspromotor Komponenten werden zu dem Beschickungsstrom
in flüssiger
Form als eine Lösung
hinzugefügt,
bevor der Beschickungsstrom in die Reaktionszone eingeführt wird, und
sie verbleiben größtenteils
in Lösung
während
des Verfahrens.
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Der
Ausdruck "Pfropfenströmungsreaktor" wird hier verwendet,
eine typisch röhrenförmige Reaktionszone
zu definieren, in der radiales Mischen der Reaktanten auftritt,
wenn sie durch die Röhre
oder Leitung fließen.
Die Erfindung soll jedoch irgendeine Reaktorkonfiguration umfassen,
die sich einer Pfropfenströmungsreaktionszone
eines Typs nähert,
geeignet zum Durchführen
der Oxidationsreaktion gemäß dem Verfahren
der Erfindung, d. h. Durchführen
der Oxidationsreaktion in einer nicht siedenden flüssigen Phase.
Die Verweilzeit des Reaktionsmediums in der Reaktionszone ist relativ
kurz, d. h. von der Ordnung von 5 Minuten oder weniger, welches
berücksichtigt,
daß die
Reaktion selektiv ist und sehr schnell unter den Verfahrensbedingungen der
Erfindung voranschreitet. Bei Durchführung ist beobachtet worden,
daß die
Oxidationsreaktion unter Pfropfenströmung zu gewünschter Umwandlung in 0,5 bis
2,5 Minuten führt.
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Die
Oxidationsreaktion ist exotherm zu dem Ausmaß von 12,6 × 106 J/kg
von umgesetztem Paraxylol. Typischerweise ist diese Wärme entfernt
worden, indem dem Essigsäurelösungsmittel
ermöglicht
wird, zu sieden, wobei der sich ergebende Dampf kondensiert wird
und das Kondensat in variierenden Mengen zu dem Reaktor rückfließen gelassen
wird. Gemäß der gegenwärtigen Erfindung
kooperieren jedoch die Wahl von Lösungsmittel, Lösungsmittel
: Vorläufer
Verhältnis,
Temperatur und Druck unter Aufrechterhalten des Reaktionsmediums,
insbesondere Sauerstoff und TA, in einer nicht siedenden flüssigen Phase,
wenn das Reaktionsmedium durch die Pfropfenströmungsreaktionszone geht. Ferner
muß bei
Betrieb die Reaktionswärme
nicht notwendigerweise aus der Reaktionszone entfernt werden.
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Die
reine TA wird aus dem Reaktionsmedium in einem Kristallisationsverfahren
gewonnen, welches getrennt von der Pfropfenströmungsoxidationsreaktion ist.
Kristallisation umfaßt
schematisches Reduzieren des Druckes und Temperatur des Reaktionsmediums,
wodurch TA aus dem Reaktionsmedium als im wesentlichen reine Kristalle
fällt,
wohingegen Verunreinigungen und andere Reaktionsnebenprodukte in
Lösung
verbleiben. Das Reaktionsmedium tritt aus der Pfropfenströmungsreaktionszone
bei einer Temperatur in dem Bereich von 180°C bis so hoch wie 250°C und einem
Druck in dem Bereich von 2 000 kPa bis 10 000 kPa aus und wird zu
einer separaten Kristallisationsstufe geleitet. Kristallisation
kann durchgeführt
werden durch Reduzieren des Druckes des Reaktionsmediums auf etwa
300 kPa in einer einzelnen Stufe oder in verschiedenen abgestuften
Stufen, während
die Temperatur auf einen Wert in dem Bereich von etwa 150°C reduziert
wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird Kristallisation der reinen TA Kristalle in zwei
Grundstufen durchgeführt.
Bei einer ersten Stufe wird der Druck des Reaktionsmediums auf einen
Wert in dem Bereich von 1 000 bis 3 000 kPa, beispielsweise 2 000
kPa, reduziert, wodurch nicht umgesetzter Sauerstoff, Wasser, Essigsäure und
flüchtige
Nebenprodukte, beispielsweise Kohlenoxide, verdampfen, und der Dampf
wird aus dem Reaktionsmedium entlassen. Danach wird in einer zweiten
Stufe der Druck des Reaktionsmediums weiter in einer oder mehreren
zusätzlichen
Stufen reduziert, während
das Reaktionsmedium auf etwa 150°C
gekühlt
wird. Druckreduzierung kann durchgeführt werden durch irgendein
geeignetes Mittel, wie beispielsweise durch Durchleiten des Reaktionsmediums
durch ein Druck reduzierendes Ventil oder eine Flüssigturbine.
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Reine
TA Kristalle fallen aus dem Reaktionsmedium aus und bilden eine
verdünnte
Aufschlämmung von
1% G/G bis 6% G/G Konzentration. Es ist festgestellt worden, daß durch
Reduzieren der Temperatur des Reaktionsmediums gemäß dem gegenwärtigen Verfahren
auf einen Wert in dem Bereich von 150°C für Kristallisation primäre Verunreinigungen,
wie 4-CBA und unerwünschte
Farbteilchen, die ansonsten mit der TA ausfallen würden, in
Lösung
verbleiben. Somit ist es gemäß der Erfindung
möglich,
reine TA Kristalle über
katalytische Flüssigphasenoxidation
von Paraxylol ohne die Notwendigkeit für eine separate Reinigungsstufe herzustellen.
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Für Ökonomie
bei Betrieb kann die verdünnte
Aufschlämmung
verdickt werden, d. h. konzentriert werden, durch irgendein geeignetes
Mittel zu einer höheren
Säurekristallkonzentration
von bis zu etwa 60% G/G. Danach können die reinen TA Kristalle
aus der Aufschlämmung
durch Filtration gewonnen werden, gewaschen werden und wahlfrei
getrocknet werden und zu Lagerung geschickt werden. Das Reaktionsmedium,
das verbleibt, nachdem reine TA Kristalle gewonnen sind, d. h. die
Mutterflüssigkeit,
kann im Umlauf geführt
werden und als eine Komponente des Beschickungsstromes zu der Oxidationsreaktion
beschickt werden.
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Bei
durchführung
umfaßt
der Beschickungsstrom zum Betreiben des Verfahrens auf einer kontinuierlichen
Basis im Kreislauf geführte
Mutterflüssigkeit,
die mit frischer aliphatischer Carbonsäure (beispielsweise Essigsäure) und
frischer flüssiger
Katalysatorauffüllung
ergänzt
wird, chemische und physikalische Verluste von dem ursprünglichen
Beschickungsstrom auszugleichen. Der Beschickungsstrom wird unter
Druck gesetzt und oxygeniert und wird dann gleichzeitig mit flüssigem Paraxylol
in die Pfropfenströmungsreaktionszone
bei einer Einlaßtemperatur
von 120°C
bis 150°C
und erhöhtem
Druck beschickt unter Erzielen eines Lösungsmittel : Paraxylol Verhältnisses
von etwa 65 : 1 für
das sich ergebende Reaktionsmedium mit dem Ergebnis, daß die Reaktion
schnell voranschreitet (d. h. von 0,5 bis 2,5 Minuten Reaktorverweilzeit)
ohne Sieden, und TA verbleibt in Lösung, wenn es gebildet wird.
Obwohl die Reaktion adiabatisch sein kann, können Kühlmittel zum Gewinnen und Wiederverwenden
von Wärme
direkt aus der Reaktion verwendet werden.
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Die
Erfindung wird jetzt mit Bezugnahme auf die folgenden Beispiele
beschrieben.
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BEISPIELE
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BEISPIEL 1 Pfropfenströmungsreaktoroxidationen
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Experimente
wurden unter Verwenden eines Pfropfenströmungsreaktorsystems durchgeführt, umfassend
zwei Beschickungskessel, eine Reaktionsspule (reaction coil) und
zwei Produktsammelkessel. Gleichzeitig wurde Fluß aus den Beschickungskesseln
durch die Reaktionsspule in einen der Produktsammelkesseldurch Differentialgasdruck
und geeignete Ventilarbeitsvorgänge
festgesetzt.
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Der
erste Kessel wurde mit einer bekannten Zusammensetzung von Paraxylol
in Essigsäure/Wasser Lösungsmittel
gefüllt.
Der zweite Beschickungskessel wurde mit einer bekannten Zusammensetzung
von Katalysator in Essigsäure/Wasser
Lösungsmittel
gefüllt.
Luft wurde in beide Beschickungskessel durch Tauchleitungen eingeführt bei
einem Druck, zu gewährleisten,
daß die
gewünschte
Menge von Sauerstoff (im Überschuß zu der
stöchiometrischen
Paraxylolanforderung) in Lösung
ging. Die Beschickungskessel und Reaktionsspule wurden in ein Ölbad unter
Vorerhitzen der Beschickungen auf die gewünschte Reaktionstemperatur getaucht.
Gleichzeitig wurde Fluß von
den Beschickungskesseln durch die Reaktionsspule dann in den ersten Produktsammelkessel,
markiert als "off
spec" festgesetzt.
Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde der Produktstrom von der
Reaktionsspule zu dem zweiten Produktsammelkessel geschaltet. Nach
einer weiteren vorher festgelegten Zeit wurde der Produktstrom zu
dem "off-spec" Sammelkessel zwückgeschaltet.
Am Ende des Experiments wurden alle Kessel gekühlt, belüftet, ausgewaschen und entleert.
Der Feststoff und Flüssigkeit Gehalt
des Probenproduktsammelkessels wurde gewonnen, gewogen und analysiert,
und die Zusammensetzung der Reaktionslösung, die die Reaktionsspule
verließ,
wurde berechnet.
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In
Tabelle 1 werden die Konzentrationen der TA Vorläufer Paratoluolaldehyd (pTolald),
Paratoluolsäure (pTol)
und 4-Carboxybenzaldehyd (4-CBA) für Experimente angegeben, wo
die Reaktionsverweilzeit variiert wurde. Bei diesem Maßstab verliefen
die Reaktionen unter beinahe isothermen Bedingungen, nahe zu der Ölbadtemperatur
von 210°C
dadurch.
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Die
Beispiele zeigen die Wirkung von Verweilzeit auf Vorläuferkonzentrationen.
Bei 4,86 Minuten Verweilzeit war Einzelstufen-Paraxylol-Umwandlung
zu TA größer als
99,5% (Vorläufer
weniger als 0,5% Beschickung Paraxylol). Bei 1,28 Minuten Veweilzeit
fiel Einzelstufen-Paraxylol-Umwandlung zu TA auf etwa 84%. Bedeutsamerweise
jedoch ist Paraxylolumwandlung zu 4-CBA (die Zwischenverbindung,
die dazu tendiert, mit TA in herkömmlichen Verfahren zu copräzipitieren)
von der Ordnung von 1% oder darunter dadurch. Hohe Einzelstufenumwandlung
von Paraxylol zu TA ist nicht wesentlich für das Verfahren, so lange wie
die 4-CBA Konzentration in dem Reaktionsstrom, die den Reaktor verläßt, niedrig
ist. Während
der Kristallisationsstufe verbleiben TA Vorläufer im wesentlichen in Lösung in
dem Reaktionsmedium, d. h. in der Mutterflüssigkeit gelöst, und
dadurch können
sie im Kreislauf zu dem Pfropfenströmungsoxidationsreaktor geführt werden.
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TABELLE 1: PFROPFENSTRÖMUNGSREAKTOROXIDATIONSERGEBNISSE
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In
allen Experimenten wurden die folgenden Parameter festgelegt (alle
Zusammensetzungen sind G/G):
Lösungsmittel: Wasser 5%, Essigsäure 95%
Paraxylol:
0,5% G/G (200 : 1 Lösungsmittel
: Paraxylol Verhältnis)
Katalysator:
Co 632 ppm, Mn 632 ppm, Br 1264 ppm + Zr 96 ppm
Ölbadtemperatur:
210°C
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BEISPIEL 2 Kristallisation
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Eine
Lösung
von 2% G/G Terephthalsäure(TA),
125 ppm 4-CBA, 175 pm Gesamt pTol und anderen Oxidationszwischenverbindungen
in 5% G/G Wasser, 95% G/G Essigsäure
Lösungsmittel
wurde bei erhöhter Temperatur
(210°C)
und bei einem Druck, ausreichend hoch, eine flüssige Phase beizubehalten,
hergestellt. Die Lösung
wurde kontinuierlich durch ein Druck reduzierendes Ventil in einen
Kristallisatorkessel geführt,
dessen Druck und Temperatur kontrolliert wurden, so daß TA aus
Lösung
ausfiel. Die Aufschlämmung,
hergestellt in dem Kristallisator, wurde zu weiteren Kristallisatonskesseln
vowärtsgeführt, in
denen der Druck und Temperatur systematisch auf Umgebungsbedingungen
reduziert wurden, und weitere TA fiel aus.
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Während des
Verlaufs des Experiments wurden Kristalle aus dem ersten Kristallisator
(heiß filtrierte TA)
gewonnen und auf 4-CBA und Paratoluolsäure (pTol) Gehalt und mittlere
Teilchengröße analysiert
(unter Verwenden eines Coulter LS230 Laser-Diffraktions-psd-Analysators).
Kristalle aus den Stromabwärtskesseln (kalt
filtrierte TA) wurden auch gewonnen und in bezug auf Vergleichszwecke
analysiert.
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In
Tabelle 2 werden die heiß filtrierte
TA, 4-CBA und pTol Gehalte und mittlere Teilchengrößen für Experimente
angegeben, wo die erste Kristallisatortemperatur, Verweilzeit und
Rührergeschwindigkeit
variiert wurden. Für
Bezugnahme ist auch eine Analyse von kalt filtrierter TA eingeschlossen.
Beispiele 7, 8 und 9 zeigen, daß in
der heiß filtrierten
TA 4-CBA und pTol Gehalte fielen, als die Filtrationstemperatur
von 196 auf 148°C
reduziert wurde. Die Daten zeigen auch, daß mittlere Teilchengröße mit sich
verringernder Temperatur ansteigt. In einem separaten Experiment
zeigen Beispiele 10 und 11, daß in
der heiß filtrierten
TA Reduzierung an Filtrationstemperatur von 151° auf 126°C bewirkt, daß der 4-CBA
Spiegel sich erhöht,
während
pTol Spiegel und mittlere Teilchengröße sich verringern.
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Wenn
zusammen betrachtet, zeigen Beispiele 7 bis 11 eine optimale Kristallisatortemperatur
im Hinblick auf kollektiven Zwischenverbindungseinbau und mittlere
Teilchengröße in dem
Bereich von 140°C
bis 160°C,
insbesondere etwa 150°C,
an.
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Beispiele
12 und 13 zeigen, daß Erhöhen von
erster Kristallisatorverweilzeit von 9 auf 18 Minuten sowohl Zwischenverbindungseinbau
wie mittlere Teilchengröße begünstigt.
Beispiele 14 und 15, wenn neben Beispiel 9 betrachtet, zeigen, daß Erhöhen von
erster Kristallisatorrührgeschwindigkeit
von 270 auf 1000 Upm nicht einen starken Einfluß auf mittlere Teilchengröße hat,
sondern dazu tendiert, Zwischenverbindungseinbau zu reduzieren.
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TABELLE 2 KRISTALLISATIONSEXPERIMENTERGEBNISSE
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In
allen Experimenten wurden die folgenden Parameter festgelegt (alle
Zusammnesetzungen sind G/G):
Lösungsmittel: Wasser 5%, Essigsäure 95%
Beschickungslösungs-Aromaten:
TA 2%, 4CBA 125 ppm, pTol 175 ppm
Beschickungslösungstemperatur:
210°C
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