RU2007111921A

RU2007111921A - Оптимизированное жидкофазное окисление

Info

Publication number: RU2007111921A
Application number: RU2007111921/04A
Authority: RU
Inventors: Алан Джордж УАНДЕРЗ (US); Алан Джордж УАНДЕРЗ; Пунит ГУПТА (US); Пунит ГУПТА; Ли Рейнолдс ПАРТИН (US); Ли Рейнолдс ПАРТИН; Уэйн Скотт СТРАССЕР (US); Уэйн Скотт СТРАССЕР; ВРЕДЭ Марсель ДЕ (NL); ВРЕДЭ Марсель ДЕ
Original assignee: Истман Кемикал Компани (US); Истман Кемикал Компани
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2008-10-10
Also published as: RU2381212C2

Claims

1. Способ, который включает:

(а) подачу потока окислителя, содержащего молекулярный кислород, в зону реакции барботажной колонны реакторного типа;

(b) подачу потока исходных веществ, содержащих параксилол, в указанную зону реакции, где указанная зона реакции имеет максимальный диаметр (D), при этом, по крайней мере, приблизительно 30 мас.% указанного параксилола поступает в указанную зону реакции на расстоянии в пределах приблизительно 1,5D от наиболее низкой отметки высоты, где указанный молекулярный кислород поступает в указанную зону реакции; и

(с) окисление указанного параксилола в жидкой фазе многофазной реакционной среды, которая находится в указанной зоне реакции, с образованием сырца терефталевой кислоты.

2. Способ по п.1, в котором, по крайней мере, приблизительно 50 мас.% указанного параксилола подается в указанную зону реакции на расстоянии в пределах приблизительно 2,5D от наиболее низкой отметки высоты, где указанный молекулярный кислород поступает в указанную зону реакции.

3. Способ по п.1, в котором, по крайней мере, приблизительно 75 мас.% указанного параксилола подается в указанную зону реакции на расстоянии в пределах приблизительно 5D от наиболее низкой отметки высоты, где указанный молекулярный кислород поступает в указанную зону реакции.

4. Способ по п.1, в котором указанный поток исходных веществ подается в указанную зону реакции через множество отверстий для подачи исходных веществ, при этом, по меньшей мере, два из указанных отверстий для подачи исходных веществ отделены друг от друга по высоте расстоянием, равным, по крайней мере, приблизительно 0,5D.

5. Способ по п.4, в котором, по меньшей мере, два из указанных отверстий для подачи исходных веществ отделены друг от друга по высоте расстоянием, равным, по крайней мере, приблизительно 1,5D.

6. Способ по п.1, в котором указанный поток исходных веществ подается в указанную зону реакции таким образом, что если указанную зону реакции теоретически разделить двумя пересекающимися вертикальными плоскостями на 4 вертикальных квадранта, имеющих равные объемы, то не более чем приблизительно 80 мас.% указанного параксилола поступает в указанную зону реакции лишь в один из указанных вертикальных квадрантов.

7. Способ по п.1, в котором, по крайней мере, часть указанной зоны реакции ограничена одной или несколькими вертикальными боковыми стенками указанного реактора, при этом, по меньшей мере, 25 мас.% указанного параксилола поступает в указанную зону реакции в одном или нескольких местах, отделенных внутри от указанных вертикальных боковых стенок расстоянием, составляющим, по крайней мере, 0,05D.

8. Способ по п.1, в котором указанная реакционная среда имеет максимальную высоту (Н) и максимальную ширину (W), а отношение H:W составляет, по крайней мере, приблизительно 3:1.

9. Способ по п.8, в котором указанное отношение H:W составляет от приблизительно 8:1 до приблизительно 20:1.

10. Способ по п.8, в котором большая часть указанного молекулярного кислорода поступает в указанную зону реакции в пределах приблизительно 0,25W от нижней части указанной зоны реакции.

11. Способ по п.1, в котором указанное окисление приводит к тому, что, по меньшей мере, 10 мас.% указанного параксилола образует твердые вещества в указанной реакционной среде.

12. Способ по п.1, в котором указанное окисление проводят в присутствии каталитической системы, включающей кобальт, бром и марганец.

13. Способ по п.1, в котором указанное окисление проводят таким образом, что если указанная зона реакции теоретически разбита на 30 горизонтальных слоев, имеющих равный объем, то рХ-max горизонтальный слой имеет максимальную концентрацию параксилола из всех указанных 30 горизонтальных слоев, а рХ-min горизонтальный слой имеет минимальную концентрацию параксилола из всех горизонтальных слоев, которые расположены над указанным рХ-max горизонтальным слоем, при этом концентрацию указанного параксилола определяют в жидкой фазе указанной реакционной среды и выражают в виде усредненного по времени и объему значения массы и при этом отношение концентрации параксилола в указанном рХ-max горизонтальном слое к концентрации параксилола в указанном рХ-min горизонтальном слое составляет, по крайней мере, приблизительно 5:1.

14. Способ по п.1, в котором указанное окисление проводят таким образом, что если указанная зона реакции теоретически разбита на 30 горизонтальных слоев, имеющих равный объем, то О₂-max горизонтальный слой имеет максимальную концентрацию кислорода из всех указанных 30 горизонтальных слоев, а О₂-min горизонтальный слой имеет минимальную концентрацию кислорода из всех горизонтальных слоев, которые расположены над указанным О₂-max горизонтальным слоем, при этом концентрацию указанного кислорода измеряют в газовой фазе указанной реакционной среды и выражают в виде усредненного по времени и объему молярного значения относительно жидкой фазы, и при этом отношение концентрации кислорода в указанном О₂-max горизонтальном слое к концентрации кислорода в указанном О₂-min горизонтальном слое составляет, по крайней мере, приблизительно 2:1.

15. Способ по п.1, включающий далее окисление, по крайней мере, части указанного сырца терефталевой кислоты во вторичном реакторе для проведения процессов окисления.

16. Способ по п.15, где указанное окисление в указанном вторичном реакторе для проведения процессов окисления осуществляют при средней температуре, которая, по крайней мере, на 10°С выше, чем температура при проведении указанного окисления в указанной барботажной колонне реакторного типа.

17. Способ по п.15, где указанное окисление в указанном вторичном реакторе для проведения процессов окисления осуществляют при средней температуре, которая в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 80°С выше, чем средняя температура в указанной барботажной колонне реакторного типа, при этом указанное окисление в указанной барботажной колонне реакторного типа осуществляют при средней температуре от приблизительно 140 до приблизительно 180°С, а указанное окисление в указанном вторичном реакторе для проведения процессов окисления осуществляют при средней температуре от приблизительно 180 до приблизительно 220°С.

18. Способ по п.1, в котором указанное окисление приводит к формированию твердых частиц указанного сырца терефталевой кислоты в указанной реакционной среде, при этом типичный образец указанного сырца терефталевой кислоты обладает одним или несколькими из указанных свойств:

(i) содержит меньше чем приблизительно 12 ppmw 4,4-дикарбоксистильбена (4,4-DCS),

(ii) содержит меньше, чем приблизительно 800 ppmw изофталевой кислоты (IPA),

(iii) содержит меньше, чем приблизительно 100 ppmw 2,6-дикарбоксифлуоренона (2,6-DCF),

(iv) имеет процент пропускания при 340 нм (%Т₃₄₀) больше, чем приблизительно 25.

19. Барботажная колонна реакторного типа для проведения реакции между преимущественно жидкофазным потоком и преимущественно газофазным потоком, при этом указанный реактор включает:

кожух реактора, ограничивающий удлиненную зону реакции, которая простирается вдоль нормально вертикальной осевой линии кожуха реактора, при этом указанная зона реакции имеет нормально нижний уровень и нормально верхний уровень, которые отделены друг от друга максимальным расстоянием (L), и при этом указанная зона реакции имеет максимальный диаметр (D), где отношение L:D для указанной зоны реакции составляет, по меньшей мере, приблизительно 3:1;

одно или несколько отверстий для подачи газа, через которые указанный газофазный поток поступает в указанную зону реакции, при этом, по крайней мере, одно из указанных отверстий для подачи газа располагается в пределах 0,25D от нормально нижнего уровня; и

одно или несколько отверстий для подачи жидкости, через которые указанный жидкофазный поток поступает в указанную зону реакции, при этом, по меньшей мере, приблизительно 30% общей открытой поверхности, образованной всеми указанными отверстиями для подачи жидкости, относится к отверстиям для подачи жидкости, которые отделены от отверстия для подачи газа, расположенного наиболее близко к указанному нормально нижнему уровню, расстоянием вдоль осевой линии, составляющим меньше, чем приблизительно 1,5D.

20. Барботажная колонна реакторного типа по п.19, где по меньшей мере, приблизительно 50% общей открытой поверхности, образованной всеми указанными отверстиями для подачи жидкости, относится к отверстиям для подачи жидкости, которые отделены от отверстия для подачи газа, расположенного наиболее близко к указанному нормально нижнему уровню, расстоянием вдоль осевой линии, составляющим меньше, чем приблизительно 2,5D.

21. Барботажная колонна реакторного типа по п. 19, где по меньшей мере, приблизительно 75% общей открытой поверхности, образованной всеми указанными отверстиями для подачи жидкости, относится к отверстиям для подачи жидкости, которые отделены от отверстия для подачи газа, расположенного наиболее близко к указанному нормально нижнему уровню, расстоянием вдоль осевой линии, составляющим меньше, чем приблизительно 5D.

22. Барботажная колонна реакторного типа по п.19, где указанный реактор имеет, по меньшей мере, два отверстия для подачи жидкости, которые находятся друг от друга на расстоянии, равном, по меньшей мере, приблизительно 0,5D.

23. Барботажная колонна реакторного типа по п.19, где указанный реактор имеет, по меньшей мере, два отверстия для подачи жидкости, которые находятся друг от друга на расстоянии, равном, по меньшей мере, приблизительно 1,5D.

24. Барботажная колонна реакторного типа по п.19, где если указанная зона реакции теоретически разделена двумя пересекающимися вертикальными плоскостями на 4 вертикальных квадранта, имеющих равные объемы, то не более чем приблизительно 80% общей открытой поверхности, образованной всеми указанными отверстиями для подачи жидкости, располагается лишь в одном из указанных вертикальных квадрантов.

25. Барботажная колонна реакторного типа по п.19, где, по крайней мере, часть указанной зоны реакции ограничена одной или несколькими вертикальными боковыми стенками указанного реактора, при этом, по меньшей мере, 25% общей открытой поверхности, образованной всеми указанными отверстиями для подачи жидкости, относится к отверстиям для подачи жидкости, которые отделены внутри от указанных вертикальных боковых стенок расстоянием, составляющим, по крайней мере, 0,05D.

26. Барботажная колонна реакторного типа по п.19, где большая часть общей открытой поверхности, образованной всеми указанными отверстиями для подачи газа, располагается в пределах приблизительно 0,022L от указанного нормально нижнего уровня указанной зоны реакции.

27. Барботажная колонна реакторного типа по п.19, в которой значение L находится в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 75 м, значение D находится в диапазоне от приблизительно 2 до приблизительно 10 м, а указанное отношение L:D составляет от приблизительно 8:1 до приблизительно 20:1.