TW305829B - - Google Patents

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305829 Α7 ^ - y /...1 ^ i Β7 Μ ' j ' 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（/ ) 本發明俗關於對酞酸的製造。說得更待定一點，本發 明像開於該種對酞酸的改良式製法。 在以空氣或濃縮空氣為基質的典型對酞酸製法中，液 態對二甲苯偽進料至一值攪拌的反應槽中，並伴隨箸以一 種一元脂肪酸（通常為醋酸）做為溶劑。溶劑相對於反應 物的一般比例為：每單位體積的反應物，使用一到十倍 重量的溶劑（1: 1到10: lh此種反應係以一種重金屬 或重金屬混合物加以催化，最常使用的為鈷和鎂的醋酸 鹽。除此之外，溴常以溴酸的形式，被用來做為一種引 發劑。反應器維持在170和225 °C之間的操作溫度下。操 作壓力一般是介於100和300psig之間。壓縮空氣或加料 空氣，一般含有21%到28%的氣氣，其係噴注至反應器 的底部。空氣中的氣氣將溶入液相中，並輿對二甲苯進 行反應，而産生所需的對酞酸産品。中間氣化産物和副 産物也會形成，其形成的置則須視所使用的反應條件而 定。在一小時的滯留時間裡，對二甲苯的轉化率一般為 約99%,而對酞酸産物所需的産率須高於96%^

在對酞酸（TPA)的製造過程中，最重要的中間氣化産 物為4 -羧基苯甲醛（4CBA),其傺在一個氧化步驟中，由 對酞酸中除去者。TPA産物中若存有4CBA是不好的情況。 它會在後绩的聚合反應中，成為止鏈劑，而將TPA轉化 成其最重要的最終産物，亦卽聚酯纖維和聚對酞酸乙二 酯樹脂。在給定的滯留時間内，4CBA轉化成TPA的轉化 率會隨箸溫度的升高而增加。因此，在TPA産物中，4CBA 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（2ΙΟΧ 297公釐） ： 辦衣 訂 Λ^. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印聚 五、發明説明 (2 ) 1 1 的 m 度 會 隨 箸 操 作 溫 度 的 升 高 而 降 低 » 所 以 在 較 高 的 操 1 1 | 作 溫 度 下 9 TF A産物的品質也跟著提高。 1 1 在 另 —^ 方 面 » 原 料 損 失 成 不 想 要 的 副 産 物 也 會 隨 箸 溫 請 1 先 1 度 的 升 高 而 增 加 〇 酸 性 的 溶 劑 會 與 對 二 甲 苯 反 應 而 産 生 閲 讀 1 I 二 氣 化 碩 、 一 氣 化 m 溴 甲 烷 和 醋 酸 甲 酯 » 逭 些 都 是 琛 背 1 I 1 境 敏 威 物 質 〇 為 了 製 造 對 酸 産 物 9 必 需 維 持 高 的 反 應 溫 % 1 1 度 9 以 符 合 可 施 用 品 質 的 標 準 醋 酸 的 損 失 和 氣 體 副 産 項 | 再 | 物 相 對 的 産 量 » 通 常 是 影 響 整 掴 操 作 成 本 的 重 要 因 素 Ο 填 寫 本 1 在 此 種 已 知 的 操 作 中 t 進 料 空 氣 必 須 予 以 顧 縮 9 使 其 頁 1 I 在 經 由 管 線 或 其 它 浸 在 水 中 的 分 佈 器 吹 入 反 應 器 之 前 t 1 1 m 力 能 提 高 到 反 應 器 的 操 作 壓 力 之 上 〇 當 氣 泡 分 散 在 反 1 | 應 器 中 9 並 且 藉 著 一 個 攪 拌 裝 置 » 使 其 經 由 液 態 反 應 物 1 訂 和 溶 劑 主 體 循 環 9 當 氣 氣 溶 解 並 且 與 TPA開始反應時， 氣 1 泡 中 的 氣 氣 濃 度 會 随 之 降 低 〇 殘 餘 的 氣 泡 將 由 液 相 中 脱 1 I 離 9 而 在 反 應 器 頂 部 的 氣 體 空 間 中 聚 集 9 而 形 成 連 鑲 的 1 1 氣 體 相 Ο 為 了 提 供 新 空 氣 進 料 所 需 的 空 間 9 這 些 廢 氣 必 1 I 須 排 出 9 同 時 維 持 反 應 器 中 足 夠 的 氣 體 滯 留 量 1 以 促 使 ί 所 需 的 氣 氣 由 空 氣 傳 輸 到 液 相 中 Ο 1 1 為 避 免 失 火 或 爆 炸 的 可 能 性 反 應 器 頂 部 之 氣 體 空 間 1 I 中 的 氣 氣 濃 度 需 維 持 在 可 燃 的 棰 限 之 下 Ο 在 實 際 的 操 作 1 1 上 氧 氣 必 須 維 持 在 低 於 8 - 9體積％的濃度之下。 更典 1 1 型 的 情 況 是 : 氣 體 空 間 中 的 氣 氣 濃 度 被 維 持 在 5 體 積 % 1 | 以 下 9 以 使 其 低 於 可 燃 極 限 的 安 全 底 限 之 下 〇 因 此 » 在 1 1 個 攪 拌 良 好 的 反 應 槽 中 4 循 環 氣 泡 中 的 氣 氣 濃 度 必 須 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210乂297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

五、發明説明（3 ) 1 1 低 於 5% , 以確保反應器頂端所聚集氣«中的平均氣氣 1 1 I 濃 度 未 達 到 可 燃 標 準 〇 1 1 氣 醱 空 間 中 的 氣 氣 濃 度 為 空 氣 或 濃 縮 空 氣 進 料 至 反 匾 '、 請 1 先 1 器 中 的 速 率 * 以 及 空 氣 中 之 氣 氣 與 對 二 甲 苯 反 應 的 消 耗 閲 讀 1 1 速 率 的 函 數 〇 反 應 速 率 9 也 就 是 每 單 位 反 應 器 體 稹 的 TPA 背 ft 1 I 之 1 生 産 速 率 9 會 隨 著 溫 度 、， 壓 力 X 氣 相 中 的 氣 氣 濃 度 對 1 1 二 甲 苯 的 濃 度 促 進 劑 的 濃 度 和 觸 媒 濃 度 的 增 加 而 增 加。 項 I 再 I 在 給 定 的 反 應 條 件 之 下 I 由 於 液 相 中 溶 氣 的 濃 度 和 氣 氣 填 % 1 9' 的 反 應 速 率 正 bb 於 氣 相 中 氣 氣 的 濃 度 > 因 此 在 頂 端 空 間 頁 1 I 中 5%氣氣的限制條件， 將有效的限制氣氣的反應速率。 1 1 當 氣 泡 在 反 應 器 中 循 環 時 9 醋 酸 X 水 、 揮 發 性 的 有 機 1 | 化 學 物 質 (V 0C ' s )和氣體副産物（ 如 二 氣 化 碩 S 一 氣 化 碩、 1 訂 1 溴 甲 烷 和 醋 酸 甲 酯 )會蒸發進入氣泡中， 並且在連績氣相 中 聚 集 9 而 由 反 應 器 中 排 出 〇 隨 箸 排 出 氣 體 離 開 反 m 器 1 1 之 揮 發 性 氣 體 的 總 量 正 比 於 氣 體 輪 入 的 m 量 〇 隨 著 排 1 1 出 氣 體 離 開 的 氣 體 副 産 物 之 量 是 因 它 們 的 形 成 速 率 而 定。 1 I 應 用 於 特 殊 製 造 環 境 的 聯 邦 S 州 和 地 區 空 氣 品 質 標 準 1 1 9 決 定 了 在 將 廢 氣 釋 放 到 大 氣 中 之 前 • 必 須 由 排 氣 中 除 1 1 去 這 些 物 種 的 程 度 〇 醋 酸 在 這 傾 製 造 方 法 中 % 是 很 有 價 1 I 值 的 溶 剤 » 所 以 通 常 它 會 被 冷 凝 並 且 回 收 至 反 應 器 〇 殘 1 1 留 的 有 機 化 合 物 通 常 會 由 排 出 氣 體 中 氣 提 出 來 « 而 由 汽 1 1 提 器 的 底 部 産 生 一 種 液 態 的 廢 水 〇 有 些 排 氣 處 理 % 統 也 1 I 包 括 C0 X 和 溴 甲 烷 的 減 除 % 統 9 以 符 合 空 氣 品 質 的 標 準 1 1 〇 由 於 須 由 棑 氣 中 除 去 之 物 5 質 的 總 量 正 比 於 空 氣 進 料 速 1 1 1 1 1 I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） s〇5S29 Μ Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 (4 ) 1 1 料 » 排 氣 處 理 設 備 的 大 小 及 製 程 中 所 産 生 廢 氣 的 量 也 同 1 1 樣 的 正 比 於 空 氣 的 進 料 速 率 P 1 1 很 明 顯 的 » 以 空 氣 或 該 種 濃 m 空 氣 (- -般含有2 1%到 '·—v 請 1 先 1 28 % 的 氣 氣 )為基質的T P A工 廠 設 計 需 要 使 溫 度 S 壓 力 閲 讀 1 m 媒 負 載 X 空 氣 進 料 速 率 反 應 器 醱 積 和 排 氣 處 理 設 背 1 I 之 1 備 等 條 件 達 到 最 適 化 〇 舉 例 來 說 » 升 高 溫 度 可 增 加 每 單 注 意 1 事 1 位 反 m 器 體 積 的 産 率 > 並 且 改 善 産 物 的 純 度 但 是 它 也 項 再 1 會 同 時 導 致 産 量 和 溶 劑 的 損 失 9 以 及 遇 度 氣 化 而 造 成 氣 填 % 本 1 體 副 産 物 的 形 成 Ο 頁 1 | 在 上 逑 以 空 氣 為 基 質 的 對 酞 酸 製 法 中 t 需 要 相 當 离 的 1 1 操 作 溫 度 > 以 使 得 4 C BAM 兀 全 氣 化 成 TPA, 並且因而製 1 | 成 該 種 符 合 可 使 用 産 品 品 質 標 準 的 T P A〇 為了産品純度 1 訂 所 需 的 高 溫 也 會 導 致 大 量 醋 酸 與 少 許 對 二 甲 苯 産 物 進 行 1 反 應 t 而 導 致 産 生 一 不 想 要 的 副 産 物 » 如 二 氣 化 碩 、 1 I 一 氣 化 m 、 溴 甲 和 醋 酸 甲 酯 等 〇 習 於 此 技 藝 者 可 正 確 1 1 的 察 覺 出 隨 著 補 充 的 醏 酸 加 入 程 序 中 » 以 及 對 二 甲 苯 1 I 反 應 物 的 損 失 和 相 Μ 廢 棄 物 的 處 置 > 會 伴 隨 著 操 作 成 本 f I 的 提 高 〇 C0 X •V 溴 甲 院 、 醋 酸 甲 酯 和 其 它 排 放 物 的 形 成 1 1 1 也 會 對 環 境 産 生 重 大 的 衡 擊 〇 1 1 除 此 之 外 9 在 以 空 氣 為 基 質 的 方 法 中 t 因 為 進 料 空 氣 1 1 中 氮 氣 的 壓 縮 » 將 會 伴 著 資 本 支 出 和 操 作 成 本 的 提 高 〇 1 1 氣 為 惰 性 的 9 並 且 對 於 反 應 程 序 的 效 率 並 無 助 益 Ο 此 1 I 外 » 處 理 排 出 的 氣 體 也 需 大 量 的 資 本 支 出 和 操 作 成 本 〇 1 1 逭 些 成 本 舆 空 氣 進 料 至 反 應 6 容 器 中 之 氮 氣 的 量 成 正 比 〇 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

五、發明説明（女） … —' 因此，本發明的目的之一是提供一種改良式的對肽酸 之製法。 本發明的S—姮目的是提供一種可減少副産物和廢氣 産生量的對酞酸之製法。 基於上述及其它已知的目的，本發明將在下文中做詳 細的敘述，其相關的待微將於所附的申謓專利範圍中待 別指出。 本發明俗以氣氣取代空氣進料，以進行生産對酞酸的 反應，並且使用一種反應器糸統，其可減輕伴隨這種取 代措施所産生的易燃性危害〇本發明所産生對酞酸的品 質與傳統上以空氣為基質之方法所産生之對肽酸的品質 相當，但同時可消耗較少量的醋酸和對二甲苯，並且産 生較少量不想要的副産物，所需的氣體處理費用也較低 ，對於環境的衝擊也較小。 圖式簡單說明 在下文中，將參考附圖對本發明做進一步的說明，其中： 第1圖為本發明實際所使用之反應容器體糸的倒視示 意圖； 第2圖俗顯示操作溫度對於醋酸灼熱效果的關係圖； 第3圖偽顯示操作溫度對於對酞酸産物中4 -羧基苯甲 醛（4CBA)之濃度的影礬；以及 第4圖為本發明S —體糸的側視示意圖。 本發明的目的像藉由下列方式得以達成：以氣氣取代 空氣，在可使不痛要之副産物以及被處理之排出氣體的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ^表 訂 务 (請先閱讀背面之注意事項再填窩本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印裝 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Μ Β7 五、發明説明（6 ) 量滅至最少的播特TPA操作條件下，於適合排除火災或 爆炸之潛在危險的反應器中，進行所需的對酞酸生産。 因此本發明的方法輿傳统以空氣為基質的方法相比， 在達到等量TP A生産的情況下，所使用的操作S度和壓 力皆較低。此外，會消耗溶劑和反蠹物以及産生氣體副 産物不當反應，皆可因本發明較低的操作溫度條件而得 以壓制。 在本發明的方法中，常使用一種所諝液體氣化反應器 (LOR)糸統，以確使氣氣和液體能夠充分混合以及再循環 ，而不會有大量的氧氣逸入反應器頂端的氣相中。在Litz 等人所提出的美國專利第4,900, 480號中，對於LOR条統 有所敘述。其相近的體糸則如Litz之專利中第2圖所顯 示的一般。 第1圖描述了該種L0R糸统的相近體条，其被實際用於 本發明的體糸中。在這個體糸中，液體21的主要部分22 係藉由擋板裝置23而與反應容器25中的液體靜止部分2 4 分開。該靜止部分24與上方的氣相27之間具有一個氣液 界面26«在該擋板裝置23之中的開口 28,建立了介於主 要部分22和該液體21的靜止部分24之間的流體交流管道 。主要部分22藉著位於具有一中空通氣室29的反應容器25 中間而得以維持環流的狀態，其中中空通氣室29的開口 端，亦即末端30和31分別為其頂端及底端，並且葉輪裝 置32亦位於該中空通氣室29之中。此種葉輪裝置32通常 為螺旋狀的葉輪裝置，其能夠使得氣氣氣泡-液體混合 -8 - 本紙張尺度適用中國國家橾率（CNS ) A4規格（210Χ297公犛） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 、1Τ # 305S29 Λ7 B7五、發明説明（7 ) 〇 和 動33 流置 上裝 向輪 外藥 室的 氣動 通流 該向 在徑 且括 並包 -可 動32 流置 下裝 4 向輪置 中葉裝 室，板 氣要擋 通痛的 在有端 物如下 置 裝 板 播 向 導 的 提 所 下 以 於 似 類 狀物 流合 環混 的體 定液 給- 在泡 持氣 維氣 將的 泡中 氣22 氣分 而部 ，要 小主 大的 的21 泡體 氣液 氣在 小 ； 縮下 以態 的該 室由 氣且 通並 空 ， 中30 至端 流頂 下入 向流 且將 並物 ,合 29混 室體 氣液 通- 空泡 中氣 經氣 流該 下 〇 向倒 將外 措板 C 於擋30 位向端 以導口 是的出 好方的 較上部 動之頂 流22向 種分引 該部物 ,要合 出主混 流21該 31體使 端液而 底該 ， 的的向 29方導 室下以 氣23加 通置34 空装置 中板裝 在 得 使 可 而 > 0 置除 位排 的以 當得 適形 在情 置聚 裝凝 是的 好泡 較氣 23氣 置健 裝各 板的 擋方 種下 該其 部該 要在 主地 的易 21輕 體以 液可 入 * 注泡 接氣 直氣 5 3 的 置成 裝形 管所 導中 由體 經液 氣在 氧此 的因 料 ， 進22 分 氣的 0 它 態其 狀或 的氣 散氮 分使 持來 維用 , 偽 中37 體置 液裝 流氣 環排 的口 中出 分和 部36 要置 主裝 的口 體入 液體 要 需 有 如 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 氣葉 使 。 確下 以之 ，制 丨限 的 燃 易 在 過持 通維 27能 相度 氣濃 的的 方體 上氣 由燃 經易 體它 氣其 性或 惰氣 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 經 而接 Μ- 1 伸缠 延置 上裝 向動 其驅 ，的 8 · 3 當 軸適 動與 驅而 的 ， 當28 適口 個開 一 的 括中 包23 3 置 置裝 裝板 輪擋 括 包 是 好 )o較 置29 装室 的氣 表通 代空 所中 9 3 ) 字面 過 數 方 途 用 的 殊 特 在 是 的 意 注 得 值 形 錐 圓 的 端 上 其 於 位 健 合 混 體 液1 泡 氣 氣 得 使 的 步1 進J A 室 J^ 氣 oa.’ji 3 該 分入 部流 展下 開往 上能 向物 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印聚

五、發明説明（\ r ) 1 1 LOR糸统（如 前 所 述 和 其 變 化 之 情 形 )能使得純氧替代 1 1 I 空 氣 而 安 全 的 使 用 於 對 酞 酸 的 生 産 Ο 如 果 以 氣 氣 來 取 代 1 1 空 氣 時 t 過 去 以 空 氣 為 基 質 的 對 酞 酸 裂 法 中 所 使 用 的 fv 請 1 1 1 傳 統 空 氣 分 佈 器 % 統 並 不 適 合 9 並 且 般 而 言 並 不 具 效 閱 讀 1 I 率 Ο 在 本 發 明 以 氣 氣 為 基 質 的 方 法 中 9 進 入 製 程 中 的 氮 背 ίέ 1 1 之 1 氣 量 以 及 所 産 生 需 處 理 之 排 氣 量 » 與 以 空 氣 為 基 質 的 方 注 意 1 孝 1 法 相 fcb » 可 降 低 約 24倍 左 右 〇 因 此 • 伴 隨 著 進 料 氣 醱 壓 項 再 1 縮 和 排 氣 處 理 所 需 的 資 本 支 出 和 操 作 費 用 « 與 空 氣 為 基 填 寫 本 1 質 的 方 法 相 tb > 皆 可 獲 得 大 幅 度 的 降 低 Ο 頁 1 I 在 本 發 明 以 氣 氣 為 基 質 之 方 法 的 操 作 中 * 氣 氣 % 通 入 1 1 檔 板 的 下 方 9 此 檔 板 係 用 來 將 環 流 的 液 相 與 液 體 的 靜 止 1 | 部 分 和 反 應 器 的 排 氣 空 間 隔 離 的 Λ 而 氣 氣 將 隨 著 環 流 的 1 訂 液 體 往 下 拉 向 下 經 過 葉 輪 * 並 且 整 個 分 散 於 琿 流 的 液 1 相 中 〇 水 平 的 檔 板 可 使 得 部 分 氣 體 逸 漏 » 以 避 免 廢 氣 在 1 I 反 應 區 中 集 結 Ο 氣 氣 或 其 它 惰 性 氣 體 的 沖 滌 氣 流 吹 過 靜 1 1 止 區 域 的 液 體 表 面 » 以 減 少 上 端 氧 氣 的 濃 度 〇 沖 滌 氣 流 1 1 的 流 速 須 加 以 調 整 * 以 使 得 上 端 的 氧 氣 濃 度 維 持 在 爆 炸 i 極 限 之 下 〇 對 於 説 明 用 之 % 統 和 本 發 明 一 般 實 際 所 1 1 使 用 的 情 形 而 言 9 排 出 氣 體 中 的 氣 氣 濃 度 較 好 是 低 於 7.5% 1 I I 又 以 低 於 5 %為佳u 1 在 TPA的生産操作中， 會有大量的有機物質和水份由 1 1 反 應 混 合 物 中 蒸 發 出 來 Ο 在 本 發 明 的 較 佳 體 % 中 9 排 出 1 I 氣 am 皚 最 好 經 過 冷 卻 ， 並 且 將 可 凝 結 的 物 質 送 回 反 應 器 中 1 1 Ο 較 好 是 將 一 部 分 的 排 出 氣 流 轉 向 而 為 二 氣 化 m 和 氣 氣 1 1 I -1 0 - 1 1 I 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4^i格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明 (1 1 1 的 氣 體 分 析 之 用 〇 在 本 發 明 的 實 際 應 用 中 » 對 於 對 二 甲 1 1 I 苯 與 氣 氣 的 反 應 而 言 $ 氣 氣 的 使 用 效 率 高 於 99 % 〇 也 就 1 1 是 說 9 進 入 反 應 器 的 氣 氣 中 9 只 有 低 於 1 %的比率是未 ，***V 請 1 1 先 1 反 應 就 被 排 出 的 〇 閲 讀 1 I 依 照 本 發 明 之 真 際 應 用 9 以 氣 氣 來 替 代 傳 统 TPA製法 背 & 1 1 之 1 中 所 使 用 的 空 氣 f 其 相 關 的 益 處 在 適 當 的 操 作 條 件 範 圍 注 意 1 孝 1 内 都 可 觀 察 的 到 9 並 且 t 用 於 本 發 明 以 氣 氣 為 基 質 之 方 項 1 法 的 最 適 操 作 條 件 » 也 比 傳 統 上 以 空 氣 為 基 質 之 方 法 的 填 寫 本 1 裝 操 作 條 件 更 為 有 利 〇 頁 1 I 在 本 發 明 的 應 用 中 > 溶 劑 反 應 物 的 比 率 若 以 重 量 / 1 1 體 積 為 基 準 來 表 示 時 • 為 約 1 : 1 到 約 8 : 1之 間 〇 用 於 所 1 | 需 之 氣 化 反 m 的 觸 媒 為 鈷 和 m 的 混 合 物 » 又 以 鈷 和 m 的 1 訂 醋 酸 鹽 為 佳 〇 觸 媒 的 充 填 量 必 須 介 於 5 0 0和3 ,0 00 PP Π之 1 間 » 而 鈷 相 對 於 m 的 重 量 比 率 則 為 0 . 1 1 到 1 0 : 1之間 1 I 又 以 約 3 : 1 為 佳 〇 溴 可 用 來 做 為 引 發 劑 f 並 且 便 於 以 1 1 溴 化 氫 (H Br )的形式加入》 以重量為基準， 溴的充《量 1 1 相 對 於 觸 媒 的 總 充 填 量 為 介 於 0 . 1 1 到 1 . 1 之 間 » 又 以 r I 約 0 . 3 1為 佳 〇 液 體 的 滞 留 時 間 是 介 於 3 0到 90分 鐘 之 間 1 1 〇 操 作 溫 度 通 常 是 介 於 15 0。。到 2 oo°c 之 間 〇 操 作 壓 力 則 1 I 介 於 1 0 〇P si g和2 0 0 PS i g之 間 〇 1 1 值 得 注 意 的 是 本 發 明 之 特 定 體 糸 所 用 的 最 適 操 作 條 1 1 件 t 主 要 % 決 定 於 可 用 於 該 體 % 的 經 濟 狀 況 〇 如 前 所 述 1 I • 操 作 溫 度 的 提 高 會 造 成 溶 劑 損 失 的 增 加 » 並 且 改 善 産 1 1 品 的 品 質 〇 溫 度 對 於 這 兩 錮 參 數 的 影 可 以 由 第 2 圓 和 1 1 I -1 1 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作杜印袈 A7 B7 五、發明説明（<σ ) 第3圖中所顯示的數據中看出《第2圈係顯示操作溫度 對於醋酸的灼熱效果的影遒。第3圖則你顯示操作溫度 對於産物中4CBA之濃度的影键。如同前面所提出的，當 4CBA的含量提高時，産品的品質就會隨之下降。基於第 2圓和第3画中所顯示的數據，本發明之應用上的較佳 操作溫度為約180°C ,較佳的操作壓力則介於130psig到 150psig之間。因此，與傳統以空氣為基質的對肽酸製 法相比，可使用較溫和的操作條件於本發明的應用上。 在本發明做為例證之體条中，使用了如第1圖所示的 反應器糸統，主要氧化反應之主要成份的相對流速分別 如下所示，其係以1D0磅的液體進料為基準。進入反應 器的液體進料包括20磅的對二甲苯、70磅的醋酸、10磅 的水、0. 22磅的醋酸姑、0.08磅的醋酸鎂和0.02磅的溴 化氫。18. 5磅的氣氣進料可産生的液體産物為69磅的醋 酸、30.5磅的對酞酸、17. 5磅的水、0.22磅的醋酸鈷、 0.08磅的醋酸鎂、0.02磅的溴化氫和0.08磅的二甲苯。 使用2磅的氮氣為沖滌氣，排出氣體包括2磅的氮氣、 1.20磅的二氣化碩、0.60磅的一氣化硪和0.23磅的氣氣。 在傳統以空氣為基質的TPA製法中，所産生不想要的 醋酸甲酯産物，約為0 . 4磅/ 1 0 0磅生成的T P A。在如前 所述以氣氣為基質的方法以及其申請專利範圍中，此種 醋酸甲酯的生産可以明顯的降低；根據測試的數據顯示 :在本發明的持別體条中，醋酸甲酯的生産可以降至低 於0.21磅/100磅生成的TPA。在本發明的應用上，一氣 -1 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公犛) ---------t------IT (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 305829 Λ7 B7五、發明説明（丨丨） 化硪和二氣化碩的生産也可藉由類似的方式降低一鹤數 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 成容器 。像器分連入排 4 降第問外 同 ，了 造應應 示氣拌以以由而 第、免全之%如g氣出 的反反 Μ 顯氣遢得，經 ，C由率避安此 未 氣排 似的統TP所而式泡外係中出經速 了的除 R.M 的被 類 *式傳代中，槳氣之體47排可應為成 。10氣 多就 可烷形：取 _42了的41氣間中將反，造氣之氣 ^ 更應 也甲化是來 4 物設中器出空41點加而所氮明的 要反 ，溴變的用第應裝體容排體器優增然氣的發應il需未 中如其解被如反中液應的氣容多即。氧量本反 ，尚 用，及了氣統態器得反它的應諸亦等量大於未㈤此氣 醮低器要氣条液應使出其方反的，成過供低為 α 因氣 的降容點中器有反以伸或上由糸解形中提遠因sii。的 明的應一其應含。-且氣41而體 了的間方率是 ^ 故器 發量反有，反41中置並氮器49佳以物空上效這 之應 本成的是中的器器裝伸。容線較得産體的用，㈤用反 在生示但程樣容應輪延46應管明而副氣間使率¾.使過 系 ，之所，製這應反葉上置反口發用少器空氣效 i 環通 外物圖擇於。反入的向裝該出本應減應體氣用 d 循多 S産 1 選用氣，加合45動入由舉際、反氣的使 W 以較 。副第的可空示43適軸驅進經列實流之在統氣 d 加有 8 系 右慼如佳也的所線它動的 4 偽所的氣示須条氣 R 泡於 左敏然較計用中管其驅當線體面糸出所必種的L0氣由 级境雖為設所圖由或。適管氣前體排圖，此中用氣是 量環 器的中如經44散接口出 圖低 4 題，糸使的這 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（丨2〇 。在第4圖的方法中，所箱額外的氣氣和氡氣的量，以 及所伴隨的成本，皆使得第4圈的醞糸比較不令人滿意 ,並且對於各種TPA生産操作的應用上，比較不經濟》 習於本技藉者將會了解：在本發明的應用上，可以有 各種變化及修飾，而不會镐離申請專利範圍中所列舉的 使用範園。舉例來說，可使用異於醋酸的溶劑，例如含 有兩到四傾磺原子的一元脂肪酸。雖然，在本發明的較 佳體中，最好是使用純氣，但是其它種氣氣含量超過空 氣的富氣氣體，亦即具有至少約50%的氣氣（或又以至 少約90%的氣氣為佳）的富氣空氣，也可使用於本發明 的各種饈糸中。 本發明可使得TPA的工業生産方面獲得棰重要的改進。 本發明可使得副産物和廢棄物的産生量降低，同時提高 氧氣的使用效率，以及使用較溫和的操作條件，因此， 本發明提供了於傳統TPA生産操作中所急需技術、經濟 和環境方面的優黏。 ---------t-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印褽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公簷） 五、發明説明（6) 圖號簡要說明 圖式中的符號代表如下意義 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (i)第 1 圖 21 液 體 22 液 體 主 要 部 份 23 擋 板 裝 置 24 液 體 靜 止 部 份 25 反 應 容 器 26 氣 液 界 面 27 上 方 氣 相 28 檔 板 裝 置 開 Π 29 中 空 通 氣 室 30 頂 入 P 端 30a (圓錐形）向 上開展部 31 底 •LOT 牺 開 P 82 葉 輪 裝 置 33 徑 向 流 動 葉 輪裝置 34 導 向 擋 板 裝 置 35 導 管 裝 置 36 氣 體 入 Ρ 裝 置 37 出 P 排 氣 裝 置 38 驅 動 軸 39 Ss 動 軸 40 檔 板 裝 置 (i ί)第4圖 41 反 應 容 器 42 液 態 反 ρ 物 43 氧 氣 管 線 44 獎 式 攪 拌 器 45 驅 動 軸 46 驅 動 裝 置 47 上 方 氣 體 空 間 48 入 P 管 線 I I I I I I ΐ衣 I I 訂 I ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 86. 4. 年/·1 第83 1 09 102號「對吠酸之製造方法」專利案（8Β年4月修正） 括 包 其 法 方 之 酸 呔 對 造 圍製 範式 利良 專改 fcf caK 38 種 申 一 六、1. 下 態 U狀 的 動 流 環 循 在 持 維 體 液 的 分 部 1 將 中 器 容 應 反 在 媒 觸 、 劑 溶 、 物 應 反 苯 甲 二 對 有 含 體 液 該 之置 相裝 氣的 端械 頂機 與由 含藉 不係 分分 部部 流流 環環 的的 ΜP 液液 ，該 劑 ； 發面 引界 溴液 種氣 一 的 和間 互氣産 間的所 體間間 流之之 是相況 但氣情 ，端列 離頂下 分與於 分有體 部具液 的分因 止部纳 靜止容 為靜合 上的適 對體可 相液且 中該並 體 ，， 液接面 與連界 而相流 沒氣 中的 體需 液所 是出 況展 情發 種中 1 體 ·, 液 變該 改在 位是 液則 的況 成情 造種 所一 化另 變 ， 積泡 體氣 生有 空 氣 富 的 氣 氣% 0 5 少 至 有 含 或 氧 純 為 上 本 ; 基 時將 度丨 濃(b 泡 該體 入流 進的 非間 而之 ，分 分部 部止 流靜 琿和 的流 體環 液體 該液 入該 送於 接關 直有 流 ； 料分 進部 之止 氣靜 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 、νβ 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 得泡 使氣 須氣 速而 流 ， 和泡 徑氣 路氣 流成 琛形 的畤 分分 B. S. ώ 口 剖 流流 環環 體的 液體 該液 : 入 為進 則流 流料 交進 且有 並没 後應 入反 溶行 氣進 氣物 , 應 態反 形苯 的甲 散二 分對 持的 維中 須分 中部 體流 液環 流體 環液 在與 止往 靜通 其分 和部 分止 部靜 流其 環由 的經 體及 液以 由 ， 經過 泡通 氣流 氧交 種體 該流 的的 觀間 可之 何分 任部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨Ο X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 Βδ C8 D8 六、申請專利範圍 氣液界面，因此並無氣氣逸漏至頂端的氣相中； (C)將反應容器中的氣氣-液體混合物之溫度維持 在1501C到200υ之間，壓力維持在100psig到200psig 之間，而滯留時間為30到90分鐘；並且 (d)由反應容器中回收所需的對呔酸産物，而該種 對呔酸在製造時，降低了不想要之副産物的産量，只 有極少的氣體處理需求，並且降低了對環境衝擊的顧 慮。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該溶劑包含醋酸。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中溶劑：對二甲苯 反應物的比率，以重量/體積為基準時，介於1: 1 到8 : 1之間。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該觸媒包含鈷和 鎂觸媒的一種混合物。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該觸媒包含醋酸 鈷和醋酸鎂的一種混合物，而觸媒的充填量為介於 5 0 0和3 , 0 0 0 ρ ρ πι之間，其係以液態反應混合物的體積 為基準。 ' 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中鈷觸媒相對於鎂 觸媒的重量比率為0 . 1 : 1到1 0 : 1之間。 7 .如申請專利範圍第6項之方法，其中鈷觸媒相對於鎂 觸媒的該種比率為3: 1。 -2- 本紙張尺度適用中國國家梂率（CNS ) A4说格（210 X 297公釐） '裝 訂 务 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^05829 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範 圍 1 1 | 8 .如 申 請 專 利 範 圍 笫 1 項 之 方 法 9 其 中 該 引 發 劑 包 含 溴 1 化 氫 〇 1 I 請 1 | 9 .如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 方 法 f 其 中 該 進 料 流 主 要 包 先 閲 1 | 含 純 氧 〇 讀 背 1 ιέ I 10 .如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 方 法 > 其 中 該 進 料 流 包 含 含 冬 | 意 I 有 至 少 50% 氧 氣 的 富 氣 空 氣 〇 事 項 1 I 再 1 11 .如 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 方 法 » 其 中 該 溫 度 為 約 180V 填 % 本 裝 並 且 該 壓 力 介 於 130P s i g到 i5e P S 1 g 之 間 〇 頁 *·«—»* 1 1 12 .如 請 專 利 範 圍 第 11項 之 方 法 9 其 中 該 進 料 流 主 要 包 1 1 含 純 氣 〇 1 [ 13 •如 申 請 專 利 圍 第 1 項 之 方 法 其 中 進 __. 步 包 括 將 惰 1 訂 性 氣 體 經 由 反 應 容 器 中 的 上 方 氣 體 相 通 入 f 而 將 氧 氣 1 由 其 中 排 出 〇 1 1 14 .如 請 專 利 AvV- 郵 圍 第 1 項 之 方 法 其 中 液 體 的 該 環 流 部 1 I 分 % 藉 由 位 於 中 央 的 中 空 通 氣 室 而 得 以 維 持 環 流 的 狀 1 態 其 開 P 分 別 為 其 頂 •Utt m 及 底 端 9 並 且 葉 輪 裝 置 係 位 1 於 該 中 空 通 氣 室 之 中 ) 以 使 得 液 體 主 要 部 分 中 的 氣 氣 1 1 - 液 體 混 合 物 能 流 經 該 中 空 通 氣 室 〇 1 I 15 如 申 請 專 利 範 圍 第 14項 之 方 法 其 中 液 體 的 該 環 流 部 1 1 分 % 藉 由 位 於 該 液 體 中 的 擋 板 裝 置 而 與 該 靜 止 部 分 分 1 1 開 9 該 檔 板 的 位 置 的 安 放 可 使 得 在 其 下 方 的 各 個 氧 氣 1 I 泡 的 凝 聚 情 形 得 以 排 除 〇 1 1 -3 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範 圍 1 16 . 一 種 改 良 式 製 造 對 呔 酸 之 方 法 f 其 包 括 : 1 1 I (a ) 在 反 應 容 器 中 1 以 葉 輪 裝 置 使 液 體 維 持 在 循 環 1 1 流 動 的 狀 態 下 t 該 液 體 含 有 對 二 甲 苯 反 應 物 溶 劑 Λ 請 先 1 1 觸 媒 和 . 種 溴 引 發 劑 » 閱 讀 1 背 1 (b) 將 純 氧 或 含 有 至 少 50% 氧 氣 的 富 氣 空 氣 之 進 料 面 之 1 注 1 流 送 入 液 體 的 該 環 流 部 分 9 以 使 其 分 散 並 溶 解 於 液 體 意 事 ! 中 9 並 且 與 對 二 甲 苯 反 應 物 進 行 反 應 » 項 再 1 (C ) 將 反 應 容 器 中 的 氧 氣 - 液 體 混 合 物 之 溫 度 維 持 % 本 裝 頁 1 在 150C 到 200¾ 之 間 * 壓 力 維 持 在 1 0 0 P si g到 20 0 P s i ε ·—- 1 之 間 > 而 滯 留 時 間 為 3 0到 90分 鐘 1 1 (d) 將 足 量 的 惰 性 氣 體 經 由 反 應 容 器 上 方 的 氣 相 通 1 I 過 9 而 將 氯 氣 由 其 中 排 出 以 及 1 訂 1 (e) 由 反 應 容 器 中 回 收 所 需 的 對 呔 酸 産 物 t 而 該 種 1 1 對 呔 酸 在 製 造 時 f 使 不 想 要 之 副 産 物 的 産 量 降 到 最 低 1 I 負 並 且 因 而 降 低 了 對 環 境 衝 擊 之 顧 慮 〇 1 17 .如 串 諳 專 利 範 圍 第 16項 之 方 法 其 中 該 溶 劑 包 含 醋 酸。 it 18 .如 Φ 請 專 利 範 圍 第 16項 之 方 法 其 中 該 觸 媒 包 含 醋 酸 1 1 鈷 和 醋 酸 m 的 一 種 混 合 物 > 其 重 量 比 率 為 0 · 1 :1到 1 I 10 ： 1之間 1 1 19 •如 申 請 專 利 範 圍 第 16項 之 方 法 < 其 中 該 進 料 流 主 要 包 1 1 含 純 氧 〇 1 I 20 •如 申 請 專 利 範 圍 第 16項 之 方 法 > 其 中 該 引 發 劑 包 含 溴 \ 1 化 氫 〇 -L 1 - 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）