RU2007111943A

RU2007111943A - Оптимизированное жидкофазное окисление в барботажной колонне реакторного типа

Info

Publication number: RU2007111943A
Application number: RU2007111943/15A
Authority: RU
Inventors: ВРЕДЭ Марсель ДЕ (NL); ВРЕДЭ Марсель ДЕ; Алан Джордж УАНДЕРЗ (US); Алан Джордж УАНДЕРЗ; Роберт ЛИН (US); Роберт ЛИН
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: RU2363534C2

Claims

1. Способ, включающий окисление окисляемого соединения в жидкой фазе многофазной реакционной среды, содержащейся в барботажной колонне реакторного типа, где разница давлений между верхом и низом упомянутой реакционной среды составляет, по меньшей мере, приблизительно 1 бар.

2. Способ по п.1, где усредненный по времени расход на единицу сечения потока для упомянутой реакционной среды на половине высоты выдерживают в диапазоне от приблизительно 0,8 до приблизительно 5 м/с.

3. Способ по п.1, где упомянутая реакционная среда имеет максимальную высоту (Н), равную, по меньшей мере, приблизительно 30 м, где упомянутая реакционная среда имеет максимальную ширину (W), где упомянутая реакционная среда характеризуется соотношением H:W, равным, по меньшей мере, приблизительно 6:1, где общий объем упомянутой реакционной среды превышает приблизительно 250 м³.

4. Способ по п.1, где упомянутая барботажная колонна реакторного типа обеспечивает получение терефталевой кислоты с производительностью, равной, по меньшей мере, приблизительно 400 т/день.

5. Способ по п.1, где разница давлений между верхом и низом упомянутой реакционной среды составляет, по меньшей мере, приблизительно 1,4 бар, где усредненный по времени расход на единицу сечения потока для упомянутой реакционной среды на половине высоты выдерживают в диапазоне от приблизительно 0,9 до приблизительно 3 м/с.

6. Способ по п.5, где упомянутая реакционная среда характеризуется максимальной шириной (W), равной, по меньшей мере, приблизительно 3,25 м, и соотношением H:W от приблизительно 8:1 до приблизительно 20:1, где общий объем упомянутой реакционной среды превышает приблизительно 500 м³.

7. Способ по п.1, где усредненный по времени расход на единицу сечения потока для упомянутой реакционной среды на одной четверти высоты, половине высоты и трех четвертях высоты выдерживают в диапазоне от 1 до 2 м/с.

8. Способ по п.7, где упомянутая реакционная среда характеризуется максимальной шириной (W) и соотношением H:W от 9:1 до 15:1, где общий объем упомянутой реакционной среды превышает приблизительно 1000 м³.

9. Способ по п.1, где упомянутый способ дополнительно включает введение в упомянутую барботажную колонну реакторного типа потока преимущественно жидкофазного исходного подаваемого материала, содержащего упомянутое окисляемое соединение.

10. Способ по п.9, где упомянутое окисляемое соединение поступает в упомянутую барботажную колонну реакторного типа при массовом расходе, равном, по меньшей мере, приблизительно 11000 кг/ч.

11. Способ по п.9, где упомянутое окисляемое соединение поступает в упомянутую барботажную колонну реакторного типа при скорости реакции за один проход в единицу времени от приблизительно 25 до приблизительно 400 кг/(м³·ч).

12. Способ по п.9, где упомянутым окисляемым соединением является параксилол, где упомянутый параксилол поступает в упомянутую барботажную колонну реакторного типа при массовом расходе от приблизительно 20000 до приблизительно 100000 кг/ч, где упомянутый параксилол поступает в упомянутую барботажную колонну реакторного типа при скорости реакции за один проход в единицу времени от приблизительно 35 до приблизительно 150 кг/(м³·ч), где упомянутая барботажная колонна реакторного типа обеспечивает получение терефталевой кислоты с производительностью, равной, по меньшей мере, 700 т в день.

13. Способ по п.9, где упомянутый способ дополнительно включает введение в упомянутую барботажную колонну реакторного типа потока преимущественно газофазного окислителя, содержащего молекулярный кислород.

14. Способ по п.13, где соотношение между массовым расходом упомянутого потока окислителя и массовым расходом упомянутого окисляемого соединения находится в диапазоне от приблизительно 0,5:1 до приблизительно 20:1.

15. Способ по п.13, где упомянутая реакционная среда имеет максимальную высоту (Н), где, по меньшей мере, приблизительно 30 мас.% от упомянутого окисляемого соединения поступают в упомянутую зону реакции в пределах приблизительно 1,5Н от самой низкой позиции, в которой в упомянутую зону реакции поступает упомянутый молекулярный кислород.

16. Способ по п.14, где упомянутая реакционная среда имеет максимальную высоту (Н), где основная часть упомянутого молекулярного кислорода поступает в упомянутую зону реакции в пределах приблизительно 0,025Н от низа упомянутой зоны реакции.

17. Способ по п.16, где, по меньшей мере, приблизительно 50 мас.% от упомянутого окисляемого соединения поступают в упомянутую зону реакции в пределах приблизительно 2,5Н от самой низкой позиции, в которой в упомянутую зону реакции поступает упомянутый молекулярный кислород.

18. Способ по п.1, где упомянутая барботажная колонна реакторного типа определяет зону отделения, расположенную выше упомянутой реакционной среды, где упомянутая реакционная среда имеет максимальную ширину (W), где упомянутая зона отделения имеет максимальную ширину (Х), где упомянутая барботажная колонна реакторного типа характеризуется соотношением X:W от приблизительно 0,8:1 до приблизительно 4:1.

19. Способ по п.18, где упомянутая барботажная колонна реакторного типа характеризуется соотношением X:W от 1,1:1 до приблизительно 2:1.

20. Способ по п.18, где упомянутая барботажная колонна реакторного типа включает распределитель среды орошения, расположенный в упомянутой зоне отделения, где упомянутый способ дополнительно включает распределение потока жидкой среды орошения в упомянутой зоне отделения при использовании упомянутого распределителя среды орошения.

21. Способ по п.20, где упомянутый распределитель среды орошения распределяет упомянутый поток жидкой среды орошения таким образом, чтобы поток среды орошения оказывал бы воздействие, по меньшей мере, на приблизительно 75% от максимальной площади горизонтального поперечного сечения упомянутой зоны отделения.

22. Способ по п.1, где давление в области верха упомянутой реакционной среды находится в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 20 бар избыточного давления.

23. Способ по п.1, где давление в области верха упомянутой реакционной среды находится в диапазоне от приблизительно 2 до приблизительно 12 бар избыточного давления.

24. Способ по п.1, где упомянутое окисление в упомянутой барботажной колонне реакторного типа приводит к образованию в упомянутой реакционной среде терефталевой кислоты, где упомянутый способ дополнительно включает проведение, по меньшей мере, для части упомянутой терефталевой кислоты окисления в реакторе вторичного окисления.

25. Способ по п.24, где упомянутое окисление в упомянутом реакторе вторичного окисления проводят при средней температуре, по меньшей мере, приблизительно на 10°С превышающей соответствующий параметр для упомянутого окисления в упомянутой барботажной колонне реакторного типа.

26. Способ по п.24, где упомянутое окисление в упомянутом реакторе вторичного окисления проводят при средней температуре, превышающей среднюю температуру для упомянутой барботажной колонны реакторного типа на величину от приблизительно 20 до приблизительно 80°С, где упомянутое окисление в упомянутой барботажной колонне реакторного типа проводят при средней температуре от приблизительно 140 до приблизительно 180°С, где упомянутое окисление в упомянутом реакторе вторичного окисления проводят при средней температуре от приблизительно 180 до приблизительно 220°С.

27. Способ по п.1, где упомянутое окисление приводит к образованию в упомянутой реакционной среде частиц сырой неочищенной терефталевой кислоты, где представительный образец упомянутых частиц сырой неочищенной терефталевой кислоты демонстрирует наличие одной или нескольких следующих характеристик:

(i) содержание менее чем приблизительно 12 м.д. масс. 4,4-дикарбоксистильбена (4,4-DCS),

(ii) содержание менее чем приблизительно 800 м.д. масс. изофталевой кислоты (IPA),

(iii) содержание менее чем приблизительно 100 м.д. масс. 2,6-дикарбоксифлуоренона (2,6-DCF),

(iv) наличие процентного пропускания в области 340 нм (%Т₃₄₀), превышающего приблизительно 25.

28. Барботажная колонна реакторного типа, предназначенная для проведения реакции между преимущественно жидкофазным потоком и преимущественно газофазным потоком, усовершенствование, включающая

корпус, включающий секцию реакции и секцию отделения,

где упомянутая секция реакции определяет удлиненную зону реакции, имеющую максимальный диаметр (D) и максимальную длину (L) величиной, равной, по меньшей мере, приблизительно 30 м, при этом упомянутая зона реакции характеризуется наличием нормально верхнего и нижнего уровней поверхностей, разнесенных друг от друга на упомянутую длину (L),

где упомянутая секция отделения располагается выше упомянутой секции реакции и она определяет зону отделения через текучую среду, находящуюся в сообщении с упомянутой зоной реакции, где упомянутая зона отделения имеет максимальный диаметр (Х) и максимальную высоту (Y), и

где упомянутый корпус характеризуется соотношением X:D, равным, по меньшей мере, приблизительно 1,1:1.

29. Барботажная колонна реакторного типа по п.28, где упомянутая зона реакции характеризуется соотношением L:D, равным, по меньшей мере, приблизительно 6:1.

30. Барботажная колонна реакторного типа по п.28, где упомянутая барботажная колонна реакторного типа характеризуется соотношением L:Y от приблизительно 2:1 до приблизительно 24:1.

31. Барботажная колонна реакторного типа по п.28, где упомянутая зона реакции характеризуется общим объемом, равным, по меньшей мере, приблизительно 250 м³.

32. Барботажная колонна реакторного типа по п.28, где упомянутая реакционная зона характеризуется соотношением L:D от приблизительно 8:1 до приблизительно 20:1, где упомянутая барботажная колонна реакторного типа характеризуется соотношением L:Y от приблизительно 3:1 до приблизительно 20:1, где упомянутая зона реакции характеризуется общим объемом, равным, по меньшей мере, приблизительно 500 м³.

33. Барботажная колонна реакторного типа по п.28, где упомянутая зона реакции характеризуется общим объемом, равным, по меньшей мере, приблизительно 1000 м³.

34. Барботажная колонна реакторного типа по п.28, где упомянутая барботажная колонна реакторного типа дополнительно включает распределитель среды орошения, расположенный в упомянутой секции отделения и функционирующий, обеспечивая выпуск потока жидкой среды орошения в направлении упомянутой зоны реакции.

35. Барботажная колонна реакторного типа по п.34, где упомянутый распределитель среды орошения сконфигурирован для обеспечения выпуска упомянутого потока жидкой среды орошения таким образом, чтобы выпущенный поток жидкой среды орошения оказывал бы воздействие, по меньшей мере, на приблизительно 75% от максимальной площади горизонтального поперечного сечения упомянутой зоны отделения.

36. Барботажная колонна реакторного типа по п.28, где упомянутый реактор дополнительно включает одно или несколько отверстий для газа, предназначенных для введения упомянутого газофазного потока в упомянутую зону реакции, где основная часть площади общего реального сечения, определенного всеми упомянутыми отверстиями для газа, располагается в пределах приблизительно 0,25D от упомянутого нормально нижнего уровня поверхности упомянутой зоны реакции.

37. Барботажная колонна реакторного типа по п.36, где, по существу, вся площадь общего реального сечения, определенного всеми упомянутыми отверстиями для газа, располагается в пределах от приблизительно 0,022L до приблизительно 0,25D от упомянутого нормально нижнего уровня поверхности упомянутой зоны реакции.

38. Барботажная колонна реакторного типа по п.36, где упомянутый реактор дополнительно включает одно или несколько отверстий для жидкости, предназначенных для введения упомянутого жидкофазного потока в упомянутую зону реакции, где, по меньшей мере, приблизительно 30% от площади общего реального сечения, определенного всеми упомянутыми отверстиями для жидкости, располагается в пределах приблизительно 1,5D от отверстия для газа, расположенного ближе всего к упомянутому нормально нижнему уровне поверхности.

39. Барботажная колонна реакторного типа по п.36, где упомянутый реактор дополнительно включает одно или несколько отверстий для жидкости, предназначенных для введения упомянутого жидкофазного потока в упомянутую зону реакции, где, по меньшей мере, два из упомянутых отверстий для жидкости разнесены одно от другого, по меньшей мере, на приблизительно 0,5D.