JPH10330292A - 気泡塔反応器への直接的酸素注入法 - Google Patents

気泡塔反応器への直接的酸素注入法

Info

Publication number
JPH10330292A
JPH10330292A JP9354007A JP35400797A JPH10330292A JP H10330292 A JPH10330292 A JP H10330292A JP 9354007 A JP9354007 A JP 9354007A JP 35400797 A JP35400797 A JP 35400797A JP H10330292 A JPH10330292 A JP H10330292A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
reactor
air
bubbles
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9354007A
Other languages
English (en)
Inventor
Jeffrey Paul Kingsley
ジェフリー・ポール・キングズリー
Roger William Day
ロジャー・ウィリアム・デイ
Lawrence Marvin Litz
ロレンス・マービン・リッツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Praxair Technology Inc
Original Assignee
Praxair Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Praxair Technology Inc filed Critical Praxair Technology Inc
Publication of JPH10330292A publication Critical patent/JPH10330292A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/002—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C407/00—Preparation of peroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C409/00—Peroxy compounds
    • C07C409/02—Peroxy compounds the —O—O— group being bound between a carbon atom, not further substituted by oxygen atoms, and hydrogen, i.e. hydroperoxides
    • C07C409/04—Peroxy compounds the —O—O— group being bound between a carbon atom, not further substituted by oxygen atoms, and hydrogen, i.e. hydroperoxides the carbon atom being acyclic
    • C07C409/08—Compounds containing six-membered aromatic rings
    • C07C409/10—Cumene hydroperoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応器での有機液体の液相酸化法を提供す
る。 【解決手段】 （ａ）酸化を受け得る有機液体を収容す
る反応器を準備し、（ｂ）該反応器の下方部に第一酸素
含有ガスを導入して、該第一酸素含有ガスのバブルが該
反応器を通って上方に流れて該有機液体の上向き流れを
引き起こすようにし、そして（ｃ）該反応器で溶存酸素
が欠乏した少なくとも１つの点に第二酸素含有ガスを注
入することを構成要件とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気泡塔反応器で行
なわれる空気に基づく酸化反応に関するものである。特
に、本発明は、かかる反応において反応器への酸素の直
接注入によって、生成物収率、酸素利用率及び生産性を
含めた生成物品質及び反応器性能特性の両方を向上させ
ることに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】気泡塔反応器（ＢＣＲ）は、化学工業に
おいて特に有機化学物質の液相酸化において、ガスを液
体と混合反応させるための低維持費で費用のかからない
手段として広く使用されている。このような液相酸化で
は、酸化反応の全部ではないにしても大部分が気泡中の
酸素よりもむしろ液体中に溶存する酸素で生じる。それ
故に、一般には酸素溶解速度がプロセスにおける主な要
因である。
【０００３】液相酸化のために使用されるときのＢＣＲ
は、その最も簡単な形態では、液体の塔から構成され、
しかしてその底部の四分の一に空気又は酸素富化空気
（例えば、４０容量％までの酸素を有する空気）の如き
反応体ガスが注入される。注入されたガスの浮力は、バ
ブルを上方に流動させる。ガスバブルのこの上昇流は、
周囲の液体を上方に運ぶ。バブルの浮力によって上方に
流れる液体の量は、塔を通る正味の液体流れよりも多
い。それ故に、多くの又は大きなバブルが存在するよう
な領域での液体の上昇流は、かかるバブルがほとんどな
いような領域において液体の降下流によって相殺されな
ければならない。この態様で、ＳＣＲの特定の寸法形状
に独特の液体循環パターンが作られる。ＢＣＲは機械的
撹拌手段を全く有しないので、注入された反応体ガスは
液体を混合させるように作用する。
【０００４】有機化学物質のたいていの液相酸化は、遊
離基連鎖機構によって行なわれる。一般には、この機構
は、４つの段階、即ち、開始、生長、分岐及び停止によ
って進行する。遊離基連鎖の停止は遊離基の結合を伴
う。停止反応では高分子量副生物が生成される。という
のは、２つの基が酸素との反応前に互い反応するからで
ある。通常の停止反応は次の通りである。 （１）ＲＯＯ* ＋ＲＯＯ* →Ｒ＝Ｏ＋ＲＯＨ＋Ｏ2 （２）Ｒ* ＋Ｒ* →Ｒ−Ｒ
【０００５】上記の反応において、ＲＯＯ* はペルオキ
シド基であり、そしてＲ* は炭化水素基である。十分な
酸素の存在下では、ＲＯＯ* 基の濃度が相対的に高くそ
して反応１における２つのＲＯＯ* 基の反応が優勢であ
る。しかしながら、反応器の酸素欠乏領域におけるよう
に酸素が不十分である場合には、反応２における２つの
基の反応が優勢になり、かくして望ましくない高分子量
副生物が形成される。これらの副生物の形成に加えて、
再結合が生長速度よりも停止速度を高め、従って全反応
速度が低下される。
【０００６】高分子量副生物は典型的には着色されてお
り、そして最終生成物から除去するのが困難である。従
って、それらは、極めて低い濃度においてさえも生成物
の価値を下げる場合がある。かくして、反応２のラジカ
ル通路の排除は生成物の価値を実質上向上させることが
でき、そしてある場合には反応の選択性を有意に向上さ
せることもできる。
【０００７】このタイプの反応器では、生産速度を向上
させるために４０％までの酸素で富化された空気が使用
されてきた。しかしながら、酸素富化空気の使用は、望
ましくない程に高い反応速度そしてしばしば望まれない
過度に高い温度を有する反応器の領域を形成する可能性
がある。実際に、これは、一般的にいって、空気供給反
応器にとって問題になる場合が多い。不幸にして、これ
らの高い温度は、これらの領域において炭素酸化物のよ
うな副生物の形成を促進する場合があり、従って望まれ
る生成物の収率及び／又は反応器の生産性が低下され
る。
【０００８】ＢＣＲに付随する他の問題は、設定された
流れパターンのためにガスが液体中に均一に分布されな
いことである。更に、有機化学物質の空気に基づく酸化
では、酸素欠乏した空気のバブルが反応器の大部分を支
配する。これらのバブル及び供給空気及び／又は富化空
気バブルの両方の合体は大きなバブルの羽毛状物の形成
をもたらし、そしてこれらのバブルは、その寸法のため
に酸素を移送するのに極めて非効率的である。かくし
て、たとえ酸素が廃ガス流れ中に見ることができるとし
ても、反応は実際には酸素欠乏になる可能性がある。実
際には、非効率的な物質移動のために、空気又は酸素富
化空気のどちらかで供給される酸素の約８０％だけが酸
化において典型的に利用される。不幸にして、残りの酸
素は反応器のヘッド空間に集まり、そして爆発の危険を
作り出す可能性がある。
【０００９】いくつかのＢＣＲ系では、供給空気又は富
化空気が反応する領域は、供給バブルの合体前に反応を
確実にするために故意に過度の温度に保たれる。かかる
操作の理由は、酸化を促進させ且つ排気ガス流れ中の酸
素濃度を爆発限界よりも下に保つことである。不幸にし
て、かかる温度での操作は、これらの領域において炭素
酸化物のような望ましくない副生物の形成を促進する可
能性もあり、そして望まれる生成物の収率及び／又は反
応器の生産性が低下される。用語「爆発限界」を本明細
書で使用するときには、それは、ガス流れが爆発を受け
得るときの酸素濃度を意味する。かかる限界は反応体及
びプロセス条件に応じて異なるが、しかし当業者には知
られている。
【００１０】他の研究者は、酸素物質移動のための表面
積が増大されるように合体バブルを破壊することによっ
てガス供給物を反応器のいくつかの段階で再分配するこ
とを試みた。再分配のための方法は、穴付トレー及び又
は／充填物質の使用を包含する。これらの任意事項はそ
れぞれいくつかの不利益を有する。例えば、反応器に対
して複雑さを加えることの他に、それらは金属の表面積
も増す。たいていのラジカル反応では、これは望ましく
ない。というのは、金属表面において望まれないラジカ
ル再結合が促進されるからである。また、反応器におけ
るハードウエアの存在は循環パターンを実質上変更し、
そして実際に反応器の生産性を低下させる場合がある。
かくして、斯界には、ＢＣＲにおける副生物の形成を防
止するための簡単化されたより効率的な方法を提供する
ための必要性が存在している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】それ故に、本発明の目
的は、副生物の生成が減少される気泡塔反応器での液相
酸化法を提供することである。
【００１２】本発明の他の目的は、副生物の生成が減少
されしかも反応器の生産性が維持又は向上される気泡塔
反応器での液相酸化法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】発明の概要 本明細書の開示を通読する時に当業者には明らかになる
であろう上記の目的及び他の目的が本発明によって達成
されるが、本発明の１つの面は、（ａ）酸化を受け得る
有機液体を収容する反応器を準備し、（ｂ）該反応器の
底部に第一酸素含有ガスを導入して、該第一酸素含有ガ
スのバブルが該反応器を通って上方に流れて該有機液体
の上向き流れを引き起こすようにし、そして（ｃ）該反
応器で溶存酸素が欠乏した少なくとも１つの点に第二酸
素含有ガスを注入する、ことからなる液相酸化法、であ
る。
【００１４】本発明の他の面は、（ａ）酸化を受け得る
有機液体を収容する反応器、（ｂ）反応器の内部と連通
する第一インゼクターであって、第一酸素含有ガスを反
応器に注入して反応器を通過させるための第一インゼク
ター、及び（ｃ）溶存酸素が欠乏した有機液体内の少な
くとも１つの点において第二酸素含有ガスを反応器に注
入するように配置された少なくとも１つの追加的なイン
ゼクター、を含む、液相酸化を実施するための装置であ
る。
【００１５】本明細書で用語「底部」を使用するときに
は、それは、反応器の下方四分の一を意味する。
【００１６】他の目的、特徴及び利益は、好ましい具体
例及び添付図面についての以下の説明から当業者には明
らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】発明の具体的な説明 本発明のモデル実験によれば、酸素バブルからの酸素の
液体への物質移動は、空気バブル又は酸素で富化された
空気バブルからよりも有意に速いことが分かった。これ
は図１に例証されているが、図１は、バブルから有機液
体への酸素物質移動について本発明のモデルの予想を示
すものである。
【００１８】このモデルでは、純酸素バブル、酸素富化
（２５容量％）空気バブル又は空気（２１容量％酸素）
バブルのどれかによって同じ全量の酸素が液体に添加さ
れる。酸素バブルからの酸素物質移動速度が、空気バブ
ル又は２５容量％酸素に富化された空気バブルからの酸
素物質移動速度と比較される。不活性窒素の存在によっ
て、バブルから酸素が移行されるにつれて空気バブル又
は酸素富空気バブル中の酸素濃度が低下する。
【００１９】これとは対照的に、酸素バブル中の酸素濃
度は一定のままであり、そして酸素移行速度のいかなる
低下もバブルの収縮による有効面積の減少のみによるも
のである。このモデルでは、酸素、空気及び富化空気バ
ブルがすべて同じ寸法で生じること及びバブルの合体や
バブルへの溶剤の蒸発が全くないことを想定している。
【００２０】実施の際に、物質移動時の溶剤蒸発の影響
は有意のものになり得る。加えて、空気及び富化空気バ
ブルは有意の合体を受けやすい。というのは、高濃度の
窒素の存在のために、それらは、液体の上面から逃散す
るまで注入点から持続し、そして静水圧の低下によって
液体中を上昇するにつれて容積が膨張するためである。
例えば、適切なインゼクター設計によって、注入される
酸素バブルの典型的な寸法は１ｍｍにすることができ
る。この応用例で有意義なことは、これらのバブル中の
酸素が急速に溶解してほとんど又は全く合体しないこと
である。これとは対照的に、空気バブルは合体しそして
成長して５ｃｍまで又はそれよりも大きくなる場合があ
る。本発明のモデル実験によれば、酸素物質移動速度の
範囲は、空気又は富化空気バブルの場合には純酸素と比
較して完全に二段階程小さくなることが分かった。酸素
の物質移動速度によって制限されるような反応では、こ
れらの小さな酸素バブルに付随する物質移動速度の増大
は、より高い化学反応速度を生じる可能性がある。
【００２１】ここで、図２〜４を参照しながら本発明を
詳細に説明する。これらの図面では、参照数字は共通の
部材に対して同じである。コンピューター流体力学（Ｃ
ＦＤ）モデル実験によれば、典型的なＢＣＲでは、反応
器の底部に反応体ガスを注入すると、２つの可能性があ
る流れパターンが現れることを示す。第一のパターンは
図２ａに示される。
【００２２】図２ａは、酸化させ得る有機液体を収容す
る反応器１を示す。本発明の目的に対して、反応器１
は、典型的には、６〜８の間のアスペクト比（高さ対直
径）を有する。しかしながら、２程の小さい又は１０よ
りも大きいアスペクト比を有する反応器を使用すること
も意図される。
【００２３】有機液体としては、酸化されてクメンヒド
ロペルオキシドを形成するクメン、酸化されてシクロヘ
キサノンとシクロヘキサノールとの混合物を形成するシ
クロヘキサン、ジメチルテレフタレート又はテレフタル
酸を生成するプロセスにおいて酸化されるｐ−キシレ
ン、酸化されて過酸化水素への前駆物質であるペルオキ
シアントラキノンを形成するアントラヒドロキノン、及
び酸化されて酢酸を形成するアセトアルデヒドを挙げる
ことができるが、これらのものに限定されるものではな
い。
【００２４】典型的なＢＣＲでは、空気又は酸素富化空
気（４０容量％までの酸素含量を有する）のどちらかで
ある第一酸素含有ガスを反応器１の底部にインゼクター
２を介して反応器の直径の中央近くで注入すると、それ
は、１つ又は２つの反応器直径内で５ｃｍまで又はそれ
よりも大きい直径を有するバブル３に合体する。反応器
の中央部は、正味の上向き流れを有する大量のガスで負
荷される。この流れは、上向きの矢印によって示される
ように有機液体反応体をして反応器１内を上昇させる。
上昇する反応体が反応器１の頂部に近づくにつれて、そ
れは、下向きの矢印によって示されるように進路を変え
て再循環パターンで反応器１の下方に流れる。バブル中
に含有されるガスは反応器の頂部でヘッド空間に離脱さ
れるので、反応器１の壁の近くの領域は、ガスがほとん
ど又は全く存在しない液体の正味の下向き流れを有し、
そして溶存酸素と有機液体との間で反応が続くにつれ
て、液体は本質上酸素が枯渇した状態になる。不十分な
溶存酸素を有するこの領域（４）において、少なくとも
７０容量％そしてより好ましくは少なくとも９０容量％
の酸素含量を有する第二の酸素含有ガスが少なくとも１
つの注入ノズル６を介して反応器に注入される。７０容
量％未満のより低い限度より下では、余りに多すぎる不
活性窒素がプロセスに導入される可能性があり、かくし
て反応器の流れパターンが変更される。別の具体例で
は、図２ｂに示されるように、酸素インゼクターは、反
応器１の周辺内にあるいくつかのオリフィス又はノズル
を有する環状リング６であってよい。
【００２５】図３ａに示されるように、反応器１の底部
にインゼキター２を介して壁の近くで第一酸素含有ガス
を注入する場合には、それは、壁の近くを流れる傾向が
あり、再びガス３の大きなスラッグに合体する。壁の近
くにある有機液体は、矢印によって示されるように、上
方に流れる傾向があるが、これに対して、反応器の中央
にある液体は矢印によって示されるように正味の下向き
流れを有する。再び、バブル中のガスは反応器のヘッド
空間に離脱し、その結果、反応器１の中央コア５はガス
をほとんど又は全く有しない傾向がありそして本質上酸
素が枯渇した状態になる。第二の酸素含有ガスが少なく
とも１つの注入ノズル６を介して反応器に注入されるの
がこの領域である。別の具体例では、図３ｂに示される
ように、酸素インゼクターは、反応器１の周辺内にある
いくつかのオリフィス又はノズルを有する環状リング６
であってよい。
【００２６】先に示唆したように、溶存酸素が本質上枯
渇された領域は、典型的には、液体の正味の下向き流れ
が存在するような反応器の部分に見い出される。溶存酸
素が不十分である領域の存在は、酸素の不在下に形成さ
れる望ましくない高分子量副生物の存在から決定される
ことができる。酸素注入のための最適な位置を決定する
のに流れモデル（実験に基づくもの及びコンピューター
に基づくものの両方）を使用することができる。
【００２７】これらの下向き流れ領域の正確な位置は、
反応器の形状寸法、内部バッフル及び熱伝達面の存在、
並びにインゼクターの形状寸法に左右され易いが、しか
し当業者によって容易に決定されよう。
【００２８】先に記載したように、これらの領域はそれ
らへのいかなる有意の酸素物質移動も有さず、そして典
型的な反応器系では、一般には本質上酸素が枯渇してい
る。従って、これらの位置において注入されるかかる第
二の酸素含有ガスからのすべての酸素バブルが迅速に溶
解される。これらの酸素バブルはかかる第一酸素含有ガ
スのバブルと比較して極めて小さい直径（１ｍｍ程度
の）を有し、それ故にほとんど浮揚性を有しない。これ
らは急速に消費されるので、酸素バブルが合体して浮揚
性になる機会はほとんどない。それ故に、これらは、反
応器の流体力学全体に影響を及ぼさない。
【００２９】当業者には、空気又は酸素富化空気供給で
加えられる酸素の量と比較して特定の酸化で使用される
酸素の量が酸化の特定の特徴、例えば、使用する液体の
種類、酸化に関係する操作条件等に左右されて変動する
ことが理解されるであろう。かくして、第二酸素含有ガ
スによって加えられる酸素の量は、第一酸素含有ガスか
ら加えられる酸素の量よりも多い場合又は少ない場合が
ある。
【００３０】既存のＢＣＲでは、反応器のヘッド空間に
おける高い酸素濃度に付随する爆発の危険性に一部分起
因して、酸素での空気の全置換は容易には行なわれな
い。酸素によって空気が置換されないことの他の理由
は、空気中の不活性窒素が反応器中の液体を混合するよ
うに働く浮力誘発撹拌を提供することである。
【００３１】本発明の別の具体例は多数の酸素注入点を
包含する。ＢＣＲは大きな長さ対直径比を有する傾向が
あるので、下向き流れに沿って液体が酸素枯渇している
ようないくつかの場所が存在する可能性がある。このよ
うな具体例では、図４ａに示されるように、第二酸素含
有ガスを注入するのにインゼクター９が使用される。別
の具体例では、酸素インゼクターは、反応器１の周辺内
にあるいくつかのオリフィス又はノズルを有する一連の
環状リング９よりなることができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、いくつかの利益を提供する。
例えば、第二酸素含有ガスの注入に付随する向上した物
質移動にために、導入されるこのガスの１００％までを
利用することができる。従って、本発明の方法は、先に
記載したように酸素の利用率が典型的には約８０％であ
るような従来の富化法に勝る向上した効率及びコスト上
の利益を提供する。加えて、添加した酸素の１００％ま
でを利用することができるので、反応器のヘッド空間に
おける過剰酸素に付随する爆発危険性は、液体の表面か
ら上昇する空気又は酸素富化空気バブル中の残留酸素に
よって主として測定される。
【００３３】上記の説明から推測することができるよう
に、先に記載の領域においてラジカルの反応を促進させ
ることによって、望ましくない結合した副生物の生成が
抑制される。その結果、酸素の不在下において反応して
望ましくない副生物を生成する反応体が酸化されるの
で、向上した生成物収率及びより高い純度の生成物が得
られる。
【００３４】加えて、追加的な不活性ガスがほとんど又
は全く存在しないので、反応器の全循環パターンは、追
加的な不活性ガスバブルの存在によって実質上途絶えら
れない。これとは対照的に、これらの下向き流れ領域へ
の空気の段階的注入は、空気中の高い窒素含量がバブル
をその流れに対して上向きに駆り立てる傾向を有するの
で循環パターンを変える。これは、反応器における貧弱
な液体循環パターンのような望ましくない結果をもたら
し、その結果、非効率的な熱伝達をもたらす。
【００３５】本法の更に他の利益は、反応器の生産性に
関係する。先に使用されなかった反応器の領域（それら
が反応を支持するのに不十分な酸素を収容していたの
で）は、ここに本発明の方法により使用されることが可
能である。
【００３６】更に、本発明は、空気又は酸素富化空気が
供給される高温領域の存在によって、過剰の炭素酸化物
副生成物を生成するような反応器に対して応用すること
ができる。このような情況において、この領域の液体温
度を低下させるように空気又は富化空気の主要流入を減
少させることによって、好ましい生成物の収率及び／又
は反応器の生産性を向上させることが望ましい場合があ
る。これらの領域において失われた生産性（例えば、所
望の反応生成物の量）は、本発明に従って第二酸素含有
ガスが添加される領域での生成物収率及び反応器生産性
の増大によって補償し又は超過することができる。
【００３７】また、本発明は、廃ガス流れ中の酸素を爆
発レベルよりも下に保つために空気／富化空気反応領域
の温度が故意に高く保たれているような反応器にも応用
することができる。このような高温は、潜在的収率を低
下させる炭素酸化物のような望ましくない副生物の形成
をもたらす場合が多い。本発明の方法によって、空気／
富化空気の流れは、廃ガス流れ中の酸素濃度がより低い
好ましい温度において爆発レベル又は限界よりも下にな
るような点まで減少されることができる。これらの領域
において失われた生産性（例えば、所望の反応生成物の
量）は、本発明に従って第二酸素含有ガスが添加される
領域での生成物収率及び反応器生産性の増大によって補
償し又は超過することができる。
【００３８】最後に、この技術は、生成物単位当たり要
求される空気圧縮エネルギーの量を減少させるという追
加的な経済上の利益を提供する。これは、本発明が、圧
縮供給空気の量を増加する必要なく反応器の生産量を増
加させることができるためである。この理由に基づい
て、反応器の生産量を維持し且つ供給空気の量を減少さ
せることが可能である。
【００３９】本発明の特定の特徴は、便宜上、添付図面
のうちの１つ又はそれ以上に示されている。というの
は、各特徴は本発明に従って他の特徴と結合させること
ができるからである。当業者には他の具体例が認識され
るだろうが、これらも特許請求の範囲内に包含されるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気及び酸素バブルからの酸素の液体への物質
移動（又は溶解）率の比較を示すグラフであって、モデ
ル実験によって得られたものである。
【図２】図２ａは、本発明の１つの具体例の縦断面図で
ある。図２ｂは、本発明の１つの具体例の頭部を下にし
て反転させた断面図である。
【図３】図３ａは、本発明の１つの具体例の縦断面図で
ある。図３ｂは、本発明の１つの具体例の頭部を下にし
て反転させた断面図である。
【図４】図４ａは、本発明の１つの具体例の縦断面図で
ある。図４ｂは、本発明の１つの具体例の頭部を下にし
て反転させた断面図である。
【符号の説明】
１ 反応器 ２、９ インゼクター ３ バブル ４ 領域 ５ 中央コア ６ 環状リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０７Ｃ 53/08 Ｃ０７Ｃ 53/08 63/26 63/26 Ｄ 409/08 409/08 409/10 409/10 (72)発明者 ロレンス・マービン・リッツ アメリカ合衆国ニューヨーク州プレザント ビル、ブライアーウッド・レイン16

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）酸化を受け得る有機液体を収容す
    る反応器を準備し、 （ｂ）該反応器の下方部に第一酸素含有ガスを導入し
    て、該第一酸素含有ガスのバブルが該反応器を通って上
    方に流れて該有機液体の上向き流れを引き起こすように
    し、そして （ｃ）該反応器で溶存酸素が欠乏した少なくとも１つの
    点に第二酸素含有ガスを注入する、ことからなる液相酸
    化法。
  2. 【請求項２】 有機液体がクメン、シクロヘキサン、ｐ
    −キシレン、アントラヒドロキノン及びアセトアルデヒ
    ドよりなる群から選択される請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 反応器が機械的撹拌手段を全く収容しな
    い請求項１記載の方法。
JP9354007A 1996-12-12 1997-12-09 気泡塔反応器への直接的酸素注入法 Pending JPH10330292A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US766603 1991-09-26
US76660396A 1996-12-12 1996-12-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10330292A true JPH10330292A (ja) 1998-12-15

Family

ID=25076942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9354007A Pending JPH10330292A (ja) 1996-12-12 1997-12-09 気泡塔反応器への直接的酸素注入法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5994567A (ja)
EP (1) EP0847800B1 (ja)
JP (1) JPH10330292A (ja)
KR (1) KR19980063918A (ja)
CN (1) CN1195577A (ja)
AR (1) AR009658A1 (ja)
BR (1) BR9706246A (ja)
CA (1) CA2224529A1 (ja)
DE (1) DE69706268T2 (ja)
ES (1) ES2162183T3 (ja)
ID (1) ID19133A (ja)
PT (1) PT847800E (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008511647A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化液相酸化
JP2008511665A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化液相酸化
JP2008511646A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 気泡塔型反応器中における最適化液相酸化
JP2008511645A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化液相酸化
JP2008511649A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化液相酸化
JP2008546690A (ja) * 2005-06-16 2008-12-25 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化された液相酸化
JP2013518104A (ja) * 2010-01-29 2013-05-20 グルーポ ペトロテメックス，ソシエダ アノニマ デ カピタル バリアブレ 側流抜き出し二次反応器を有する酸化システム
US8936767B2 (en) 2010-01-29 2015-01-20 Grupo Petrotemex. S.A. de C.V. Oxidation system with sidedraw secondary reactor
US8968686B2 (en) 2010-01-29 2015-03-03 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Oxidation system with sidedraw secondary reactor

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19707425A1 (de) * 1997-02-25 1998-08-27 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Eintrag von Sauerstoff in Wasser oder wässrigen Lösungen
DE19843573A1 (de) * 1998-09-23 2000-03-30 Degussa Blasensäule und deren Verwendung
US6451268B1 (en) * 1999-04-16 2002-09-17 Minerals Technologies Inc. Method and apparatus for continuous gas liquid reactions
KR100374785B1 (ko) 2000-06-29 2003-03-04 학교법인 포항공과대학교 액상 산화 반응기
BR0114597B1 (pt) * 2000-10-19 2013-10-01 mÉtodo de cultivo de um micro-organismo sob condiÇÕes aeràbicas em um recipiente de fermentaÇço
US7048262B2 (en) * 2001-11-01 2006-05-23 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for injecting oxygen into fermentation processes
DE10206168A1 (de) * 2002-02-14 2003-08-21 Guehring Joerg Kupplung für mudular aufgebaute Werkzeughalterarme
JP2003238529A (ja) * 2002-02-15 2003-08-27 Sumitomo Chem Co Ltd 酸化反応方法
US20040000474A1 (en) * 2002-02-22 2004-01-01 Catalytic Distillation Technologies Liquid-continuous column distillation
US20060110358A1 (en) * 2002-08-28 2006-05-25 Hsu Henry H Combination therapy for treatment of fibrotic disorders
US7439404B2 (en) * 2004-03-04 2008-10-21 Mitsubishi Chemical Corporation Process for production of cumene hydroperoxide
EP1793941B1 (en) * 2004-07-21 2012-05-02 Lockheed Martin Corporation System and process for reducing number of stops on delivery route by identification of standard class mail
US7741515B2 (en) 2004-09-02 2010-06-22 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7482482B2 (en) * 2004-09-02 2009-01-27 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7507857B2 (en) 2004-09-02 2009-03-24 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7381836B2 (en) * 2004-09-02 2008-06-03 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7692037B2 (en) 2004-09-02 2010-04-06 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US20070238899A9 (en) * 2004-09-02 2007-10-11 Robert Lin Optimized production of aromatic dicarboxylic acids
US7371894B2 (en) * 2004-09-02 2008-05-13 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7683210B2 (en) 2004-09-02 2010-03-23 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7959879B2 (en) * 2004-09-02 2011-06-14 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Optimized production of aromatic dicarboxylic acids
WO2006031422A2 (en) * 2004-09-02 2006-03-23 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7568361B2 (en) * 2004-09-02 2009-08-04 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7582793B2 (en) * 2004-09-02 2009-09-01 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7495125B2 (en) * 2004-09-02 2009-02-24 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7589231B2 (en) * 2004-09-02 2009-09-15 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7692036B2 (en) 2004-11-29 2010-04-06 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7390921B2 (en) * 2004-09-02 2008-06-24 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7572936B2 (en) 2004-09-02 2009-08-11 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7563926B2 (en) * 2004-09-02 2009-07-21 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7888530B2 (en) * 2004-09-02 2011-02-15 Eastman Chemical Company Optimized production of aromatic dicarboxylic acids
US7504535B2 (en) 2004-09-02 2009-03-17 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
WO2006028817A2 (en) * 2004-09-02 2006-03-16 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7586000B2 (en) * 2004-09-02 2009-09-08 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
CN101023046B (zh) * 2004-09-02 2019-01-18 奇派特石化有限公司 优化的液相氧化
US7572932B2 (en) * 2004-09-02 2009-08-11 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7884232B2 (en) 2005-06-16 2011-02-08 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
US7569722B2 (en) * 2005-08-11 2009-08-04 Eastman Chemical Company Process for removal of benzoic acid from an oxidizer purge stream
US7355068B2 (en) * 2006-01-04 2008-04-08 Eastman Chemical Company Oxidation system with internal secondary reactor
US7358389B2 (en) * 2006-01-04 2008-04-15 Eastman Chemical Company Oxidation system employing internal structure for enhanced hydrodynamics
US7897808B2 (en) * 2006-03-01 2011-03-01 Eastman Chemical Company Versatile oxidation byproduct purge process
US7863481B2 (en) * 2006-03-01 2011-01-04 Eastman Chemical Company Versatile oxidation byproduct purge process
US20070203359A1 (en) * 2006-03-01 2007-08-30 Philip Edward Gibson Versatile oxidation byproduct purge process
US7880032B2 (en) * 2006-03-01 2011-02-01 Eastman Chemical Company Versatile oxidation byproduct purge process
US7772424B2 (en) * 2006-03-01 2010-08-10 Eastman Chemical Company Polycarboxylic acid production system employing enhanced evaporative concentration downstream of oxidative digestion
US7420082B2 (en) * 2006-03-01 2008-09-02 Eastman Chemical Company Polycarboxylic acid production system employing hot liquor removal downstream of oxidative digestion
US7816556B2 (en) * 2006-03-01 2010-10-19 Eastman Chemical Company Polycarboxylic acid production system employing enhanced multistage oxidative digestion
US20070208194A1 (en) 2006-03-01 2007-09-06 Woodruff Thomas E Oxidation system with sidedraw secondary reactor
US7501537B2 (en) * 2006-03-01 2009-03-10 Eastman Chemical Company Polycarboxylic acid production system employing oxidative digestion with reduced or eliminated upstream liquor exchange
CN102266739B (zh) * 2011-06-20 2013-06-19 广东佳德环保科技有限公司 一种利用微泡实现氧及自由基液相高效传质的工艺
US10076739B1 (en) 2014-07-22 2018-09-18 Precision Combustion, Inc. Chemical reactor for use with overly reactive chemicals
RU2566504C1 (ru) * 2014-08-08 2015-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ окисления алкилароматических углеводородов и реактор для его осуществления
WO2021069353A1 (en) 2019-10-09 2021-04-15 Boehringer Ingelheim International Gmbh Bioreactor or fermenter for the culturing of cells or microorganisms in suspension in industrial scale

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3054814A (en) * 1959-09-24 1962-09-18 Standard Oil Co Oxidation of hydrocarbon synthesis liquids
DE1278434B (de) * 1964-09-04 1968-09-26 Vickers Zimmer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gemischen aus Cyclohexanol und Cylclohexanon
CH587915A5 (ja) * 1974-05-28 1977-05-13 Nestle Societe D Assistance Te
DE3001880A1 (de) * 1980-01-19 1981-07-23 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur sicheren zufuehrung von molekularem sauerstoff oder solchen enthaltenden gasen bei der oxidation von kohlenwasserstoffen
GB8527335D0 (en) * 1985-11-06 1985-12-11 Ici Plc Fermentation process
US4867918A (en) * 1987-12-30 1989-09-19 Union Carbide Corporation Gas dispersion process and system
US5356600A (en) * 1990-09-24 1994-10-18 Praxair Technology, Inc. Oxygen enrichment method and system
DE4117592A1 (de) * 1991-05-29 1992-12-03 Huels Chemische Werke Ag Reaktor fuer phasenheterogene reaktionen
RU2140898C1 (ru) * 1994-05-11 1999-11-10 Праксайр Текнолоджи, Инк. Способ окисления органических соединений и система для его осуществления
US5523474A (en) * 1994-05-11 1996-06-04 Praxair Technology, Inc. Terephthalic acid production using evaporative cooling
SI9500109A (en) * 1995-04-05 1996-10-31 Levec Janez Dipl Ing Prof Dr Apparatus and Process for Thermal Oxidative Treatment of Waste Waters
US5798254A (en) * 1996-09-13 1998-08-25 Praxair Technology, Inc. Gas driven fermentation method using two oxygen-containing gases

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008511647A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化液相酸化
JP2008511665A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化液相酸化
JP2008511646A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 気泡塔型反応器中における最適化液相酸化
JP2008511645A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化液相酸化
JP2008511649A (ja) * 2004-09-02 2008-04-17 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化液相酸化
JP2008546690A (ja) * 2005-06-16 2008-12-25 イーストマン ケミカル カンパニー 最適化された液相酸化
JP2013518104A (ja) * 2010-01-29 2013-05-20 グルーポ ペトロテメックス，ソシエダ アノニマ デ カピタル バリアブレ 側流抜き出し二次反応器を有する酸化システム
US8936767B2 (en) 2010-01-29 2015-01-20 Grupo Petrotemex. S.A. de C.V. Oxidation system with sidedraw secondary reactor
US8968686B2 (en) 2010-01-29 2015-03-03 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Oxidation system with sidedraw secondary reactor
JP2016026232A (ja) * 2010-01-29 2016-02-12 グルーポ ペトロテメックス，ソシエダ アノニマ デ カピタル バリアブレ 側方取り出し式の第２の反応器を備える酸化システム
JP2016040312A (ja) * 2010-01-29 2016-03-24 グルーポ ペトロテメックス，ソシエダ アノニマ デ カピタル バリアブレ 側方取り出し式の第２の反応器を備える酸化システム
JP2017190350A (ja) * 2010-01-29 2017-10-19 グルーポ ペトロテメックス，ソシエダ アノニマ デ カピタル バリアブレ 側方取り出し式の第２の反応器を備える酸化システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980063918A (ko) 1998-10-07
DE69706268T2 (de) 2002-05-23
US5994567A (en) 1999-11-30
CA2224529A1 (en) 1998-06-12
EP0847800A3 (en) 1998-08-12
PT847800E (pt) 2002-02-28
CN1195577A (zh) 1998-10-14
EP0847800A2 (en) 1998-06-17
ES2162183T3 (es) 2001-12-16
ID19133A (id) 1998-06-18
BR9706246A (pt) 2000-08-08
DE69706268D1 (de) 2001-09-27
EP0847800B1 (en) 2001-08-22
MX9709967A (es) 1998-07-31
AR009658A1 (es) 2000-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10330292A (ja) 気泡塔反応器への直接的酸素注入法
US4900480A (en) Gas-liquid mixing
EP0264905B1 (en) Process and apparatus for mixing of gases and liquids
KR100307259B1 (ko) P-크실렌산화반응에서산화제로서순수하거나거의순수한산소를사용하여우수한광학성질을갖는테레프탈산을제조하는방법
AU2005321593B2 (en) Method for producing 1,2-dichloroethane by means of direct chlorination
EP1073621B1 (en) Preparation of organic acids
US5371283A (en) Terephthalic acid production
US5536875A (en) Enhanced oxidation of organic chemicals
EP0682005A1 (en) Terephthalic acid production using evaporative cooling
US6008415A (en) Cyclohexane oxidation
JPH0412252B2 (ja)
US5277878A (en) Reactor for heterogeneous-phase reactions
UA82798C2 (uk) Спосіб окислення насичених циклічних вуглеводнів киснем
CZ292402B6 (cs) Způsob výroby oxidačních produktů z cyklohexanu v protiproudu
MXPA97009967A (en) Injection of direct oxygen within burbu column reactors
CN1030906A (zh) 烃类氧化方法及设备
JPS61145131A (ja) 不均一系物質輪送制限反応を実施する方法および装置
CA2198513A1 (en) Improved process for producing organic acids
JP4032691B2 (ja) ジアセトキシブテンの製造方法
WO2023156430A1 (en) Process for producing alkyl sulfonic acid
JPH10316614A (ja) 芳香族カルボン酸の製造方法
WO2003068711A1 (en) Process for performing oxidation reaction
JPH0272128A (ja) 酸化ガスの分割分離付与方式を用いて炭化水素を酸化する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020108