JP2008511646A5 - - Google Patents

Claims (31)

1. （ａ）分子状酸素を含む、主に気相の酸化剤流を気泡塔型反応器の反応ゾーン中に導入し、
   （ｂ）ｐ−キシレンを含む、主に液相の供給流を複数の供給開口部を経て前記反応ゾーン中に導入し（ここで前記反応ゾーンは最大直径（Ｄ）を有し、前記供給開口部の少なくとも２つは互いに垂直方向に少なくとも０．５Ｄの間隔をあけて配置し、前記反応ゾーンの少なくとも一部は前記気泡塔型反応器の１つ又はそれ以上の直立側壁によって規定し、前記ｐ−キシレンの少なくとも２５重量％は前記直立側壁から内側に少なくとも０．０５Ｄの間隔の１つ又はそれ以上の位置で前記反応ゾーンに入る）；そして
   （ｃ）前記反応ゾーン中に含まれる多相反応媒体の液相中で前記ｐ−キシレンの少なくとも一部を酸化させることによって粗製テレフタル酸を生成させる（ここで前記反応媒体は最大高さ（Ｈ）、最大幅（Ｗ）及び少なくとも３：１のＨ：Ｗ比を有する）
   ことを含んでなる方法。
2. 前記供給流の少なくとも一部が少なくとも５ｍ／秒の入口空塔速度で前記反応ゾーン中に入る請求項１に記載の方法。
3. 前記供給開口部の少なくとも２つを互いに垂直方向に少なくとも１．５Ｄの間隔をあけて配置し、前記ｐ−キシレンの少なくとも３０重量％が、前記分子状酸素が前記反応ゾーンに入る最低位置の１．５Ｄ以内において前記反応ゾーンに入り、前記ｐ−キシレンの少なくとも５０重量％が前記直立側壁から内側に少なくとも０．０５Ｄの間隔の１つ又はそれ以上の位置において前記反応ゾーンに入り、前記Ｈ：Ｗ比が７：１〜２５：１の範囲である請求項１に記載の方法。
4. 前記分子状酸素の大部分が、前記反応ゾーンの底部の０．２５Ｗ以内において、前記反応ゾーンに入る請求項１に記載の方法。
5. 前記分子状酸素の大部分が、前記反応ゾーンの底部の０．２Ｗ及び０．０２Ｈ以内において、前記反応ゾーンに入る請求項１に記載の方法。
6. 前記方法が、前記反応媒体の少なくとも一部を、前記反応ゾーンの底部より上方に位置する高位置出口を経て、前記反応ゾーンから回収する請求項１に記載の方法。
7. 前記反応ゾーンの底部より少なくとも２Ｄ上方に前記高位置出口を配置する請求項６に記載の方法。
8. 前記反応媒体の気相が、１／２高さにおいて、少なくとも０．３ｍ／秒の時間平均空塔速度を有する請求項１に記載の方法。
9. 前記供給流が６０〜９８重量％の範囲の溶媒及び２〜４０重量％の範囲の前記ｐ−キシレンを含む請求項１に記載の方法。
10. 前記溶媒が酢酸を含む請求項９に記載の方法。
11. 前記酸化剤流が５０モル％未満の分子状酸素を含む請求項１に記載の方法。
12. 前記酸化を、コバルトを含む触媒系の存在下で、実施する請求項１に記載の方法。
13. 前記触媒系が臭素及びマンガンを更に含む請求項１２に記載の方法。
14. 前記酸化が前記反応媒体中で前記ｐ−キシレンの少なくとも１０重量％に固体を形成させる請求項１に記載の方法。
15. 前記酸化を、前記反応媒体の全容積を等容積の３０個の水平スライスに理論的に分割した場合に、Ｏ₂−ｍａｘ水平スライスが前記３０個全ての水平スライスの最大酸素濃度を有し且つＯ₂−ｍｉｎ水平スライスが前記Ｏ₂−ｍａｘ水平スライスの上方に位置する全ての水平スライスの最小酸素濃度を有するように、実施し、前記酸素濃度を前記反応媒体の気相中で時間平均及び容積平均モル湿潤基準で測定し、（前記Ｏ₂−ｍａｘ水平スライスの酸素濃度）対（前記Ｏ₂−ｍｉｎ水平スライスの酸素濃度）の比が少なくとも２：１である請求項１に記載の方法。
16. 前記酸化を、前記反応媒体の全容積を等容積の３０個の水平スライスに理論的に分割した場合に、ｐＸ−ｍａｘ水平スライスが前記３０個全ての水平スライスの最大ｐ−キシレン濃度を有し且つｐＸ−ｍｉｎ水平スライスが前記ｐＸ−ｍａｘ水平スライスより上方に位置する全ての水平スライスの最小ｐ−キシレン濃度を有するように、実施し、前記ｐ−キシレン濃度を前記反応媒体の液相中で時間平均及び容積平均重量基準で測定し、（前記ｐＸ−ｍａｘ水平スライスのｐ−キシレン濃度）対（前記ｐＸ−ｍｉｎ水平スライスのｐ−キシレン濃度）の比が少なくとも５：１である請求項１に記載の方法。
17. 前記供給流を、前記反応ゾーンを１対の公差垂直面で等容積の４つの垂直クアドラントに理論的に分割した場合に、前記ｐ−キシレンの８０重量％以下が前記垂直クアドランドの単一のクアドラント中において前記反応ゾーンに入るように、前記反応ゾーン中に導入する請求項１に記載の方法。
18. 前記反応媒体の底部の圧力が前記反応媒体の頂部の圧力より少なくとも０．４バール高い請求項１に記載の方法。
19. 前記方法が前記粗製テレフタル酸の少なくとも一部を二次酸化反応器中における酸化に供することを更に含む請求項１に記載の方法。
20. 前記二次酸化反応器中における前記酸化を、前記初期酸化反応器中における前記酸化よりも少なくとも１０℃高い平均温度で、実施する請求項１９に記載の方法。
21. 前記二次酸化反応器中における前記酸化を、前記初期酸化反応器の平均温度よりも２０〜８０℃高い範囲の平均温度で、実施し、前記初期酸化反応器中における前記酸化を１４０〜１８０℃の範囲の平均温度において実施し、前記二次酸化反応器中における前記酸化を１８０〜２２０℃の範囲の平均温度において実施する請求項１９に記載の方法。
22. 前記酸化が前記反応媒体中において前記粗製テレフタル酸の固体粒子を形成させ、前記粗製テレフタル酸粒子の代表サンプルが以下の特性：
    （ｉ）１２ｐｐｍｗ未満の４，４−ジカルボキシスチルベン（４，４−ＤＣＳ）を含み、
    （ｉｉ）８００ｐｐｍｗ未満のイソフタル酸（ＩＰＡ）を含み、
    （ｉｉｉ）１００ｐｐｍｗ未満の２，６−ジカルボキシフルオレノン（２，６−ＤＣＦ）を含み、
    （ｉｖ）３４０ｎｍにおけるパーセント透過率（％Ｔ₃₄₀）が２５より大きい
    の１つ又はそれ以上を有する請求項１に記載の方法。
23. 前記酸化が前記反応媒体中において前記粗製テレフタル酸の固体粒子の形成を引き起こし、前記粗製テレフタル酸粒子の代表サンプルが、本明細書中に定義した時限溶解試験（ｔｉｍｅｄ ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｅｓｔ）に供した場合に、１分でＴＨＦ中に少なくとも５００ｐｐｍの濃度まで溶解する請求項１に記載の方法。
24. 前記酸化が前記反応媒体中で前記粗製テレフタル酸の固体粒子を形成させ、前記粗製テレフタル酸粒子の代表サンプルが、本明細書中に定義した時限溶解モデル（ｔｉｍｅｄ ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ）によって算出した場合に、０．５レシプロカル分より大きい時定数Ｃを有する請求項１に記載の方法。
25. 前記酸化が前記反応媒体中で前記粗製テレフタル酸の固体粒子を形成させ、前記粗製テレフタル酸粒子の代表サンプルが０．６ｍ ² ／ｇより大きい平均ＢＥＴ表面積を有する請求項１に記載の方法。
26. 前記酸化が前記反応媒体中で前記粗製テレフタル酸の固体粒子を形成させ、前記粗製テレフタル酸粒子の代表サンプルが２０〜１５０ミクロンの範囲の平均粒度を有する請求項１に記載に方法。
27. 前記酸化が前記反応媒体中で前記粗製テレフタル酸の固体粒子を形成させ、前記粗製テレフタル酸粒子の代表サンプルが３０〜１５０ミクロンの範囲のＤ（ｖ，０．９）粒度を有する請求項１に記載の方法。
28. 主に液相の流れと主に気相の流れとを反応させる気泡塔型反応器において、
    常態での直立中心シェル軸に沿って伸びる細長い反応ゾーンを規定する容器シェル（前記反応ゾーンは前記シェル軸に平行に測定された最大長さ（Ｌ）、前記シェル軸に垂直に測定された最大直径（Ｄ）及び６：１〜３０：１の範囲のＬ：Ｄ比を有する）；
    全気液相流を前記反応ゾーンに導入するための複数の液体用開口部（ここで前記液体用開口部の少なくとも２つを互いに軸方向に少なくとも０．５Ｄの間隔をあけて配置し、前記反応ゾーンの少なくとも一部を前記反応器シェルの１つ又はそれ以上の直立側壁によって規定し、前記液体用開口部の全てによって規定される累積孔面積の少なくとも２５％が、前記直立側壁から内側に少なくとも０．０５Ｄの間隔をあけて配置された液体用開口部による）；並びに
    前記気相流を前記反応ゾーンに導入するための複数の気体用開口部（ここで前記反応ゾーンは互いに前記最大長さ（Ｌ）の間隔をあけて配置された第１及び第２の反対端を提供し、前記気体用開口部の全てによって規定される累積孔面積の大部分を、前記反応ゾーンの第１端の０．２５Ｄ以内に配置する）
    を含んでなる点で改良された気泡塔型反応器。
29. 前記Ｌ：Ｄ比が８：１〜２０：１の範囲であり、前記液体供給開口部の少なくとも２つを互いに軸方向に少なくとも１．５Ｄの間隔をあけて配置し、前記気体用開口部の全てによって規定される累積孔面積の大部分を前記反応ゾーンの前記第１端の０．２Ｄ以内に配置し、前記液体用開口部の全てによって規定される累積孔面積の少なくとも３０％が、前記第１端の最も近い位置の気体用開口部の１．５Ｄ以内に配置された液体用開口部による請求項２８に記載の気泡塔型反応器。
30. 前記反応器が前記第１端から軸方向に少なくとも１Ｄの間隔をあけて配置された高位置出口を更に含む請求項２８に記載の気泡塔型反応器。
31. 前記反応ゾーンを、１対の公差垂直面によって等容積の４つの垂直クアドラントに理論的に分割した場合に、前記液体用開口部の全てによって規定される累積孔面積の８０％以下が前記垂直クアドラントの単一のクアドラント中に位置する液体用開口部による請求項２８に記載の気泡塔型反応器。