Способ получени  ароматической карбоновой кислоты - RU2002121869A

Реферат

1. Способ получения ароматической карбоновой кислоты путем жидкофазного окисления ароматического исходного сырья кислородом в реакционной среде, содержащей исходные ароматические соединения, промотор, катализатор на основе тяжелого металла и растворитель, содержащий бензойную кислоту и воду, причем окисление осуществляется в реакционной зоне реактора с поршневым потоком и, по меньшей мере, часть полученной ароматической кислоты кристаллизуется из реакционной среды в реакционной зоне.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, около 10 вес.% ароматической карбоновой кислоты кристаллизуется в реакционной зоне.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, около 15 вес.% ароматической карбоновой кислоты кристаллизуется в зоне реакции.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение растворителя в реакционной среде, поступающей в зону реакции, находится в интервале от примерно 1 до примерно 40.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение растворителя в реакционной среде, поступающей в зону реакции, находится в интервале от примерно 2 до примерно 30.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение представляет собой бензол, содержащий в кольце два способных к окислению алкильных заместителя, нафталин, содержащий два способных к окислению алкильных заместителя или их смеси.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение выбирают из группы, состоящей из пара-ксилола, мета-ксилола, орто-ксилола, 2,6-диметилнафталина, 1,5-диметилнафталина, 2,7-диметилнафталина или их смесей.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, 20 вес.% ароматической карбоновой кислоты кристаллизуется из реакционной среды, пока последняя находится в реакционной зоне.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, 25 вес.% ароматической карбоновой кислоты кристаллизуется из реакционной среды, пока последняя находится в реакционной зоне.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение представляет собой пара-ксилол и ароматической карбоновой кислотой является терефталевая кислота.

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение представляет собой мета-ксилол и ароматической карбоновой кислотой является изофталевая кислота.

12. Способ по п.7, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение представляет собой 2,6-диметилнафталин и ароматической карбоновой кислотой является 2,6-нафталиндикарбоновая кислота.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что промотор содержит бром.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что реактор с поршневым потоком содержит несколько соединенных последовательно непрерывно перемешиваемых реакторов смешения, причем каждый непрерывно перемешиваемый реактор смешения содержит реакционный участок, а несколько непрерывно перемешиваемых реакторов смешения содержат несколько реакционных участков, и реакционная зона представляет собой несколько реакционных участков.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкофазное окисление осуществляется в реакционных условиях, которые приводят к образованию потока газа высокого давления, содержащего воду, газообразные побочные продукты и газообразную бензойную кислоту, и энергия эффективно утилизируется из потока газа высокого давления методом утилизации энергии, включающим:

(а) удаление в высокоэффективном аппарате выделения, по меньшей мере, около 95 вес.% бензойной кислоты из потока газа высокого давления с образованием второго потока газа высокого давления, содержащего воду и газообразные побочные продукты, образовавшиеся в процессе окисления, и

(б) направление второго потока газа высокого давления в средство для улавливания энергии из второго выходящего сверху потока газа высокого давления.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что высокоэффективный аппарат выделения представляет собой высокоэффективную дистилляционную колонну.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что высокоэффективная дистилляционная колонна включает, по меньшей мере, около 5 теоретических тарелок.

18. Способ по п.15, отличающийся тем, что средство для улавливания энергии из второй выходящей сверху смеси высокого давления представляет собой расширитель.

19. Способ получения ароматической дикарбоновой кислоты путем жидкофазного окисления исходного ароматического сырья, включающий:

(а) приготовление реакционной среды, содержащей исходное ароматическое сырье, катализатор на основе тяжелого металла, источник брома и растворитель, содержащий бензойную кислоту и воду, причем ароматическое соединение представляет собой бензол, содержащий два способных к окислению алкильных заместителя в мета- или пара-положении в кольце, или нафталин, содержащий в кольце два способных к окислению алкильных заместителя, и отношение растворителя в реакционной среде находится в интервале от примерно 1 до примерно 40;

(б) контактирование, по меньшей мере, части реакционной среды с кислородсодержащим газом в первом непрерывно перемешиваемом реакторе смешения с образованием при этом продукта, содержащего кристаллическую ароматическую дикарбоновую кислоту, в реакционной среде, содержащей растворенную дикарбоновую кислоту, катализатор на основе тяжелого металла, бром, воду, бензойную кислоту, промежуточные продукты окисления и побочные продукты;

(в) направление полученного продукта во второй непрерывно перемешиваемый реактор смешения, где, по меньшей мере, часть этого продукта контактирует с кислородсодержащим газом, при этом значительная часть промежуточных продуктов окисляется с получением ароматической дикарбоновой кислоты.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение выбирают из группы, состоящей из пара-ксилола, мета-ксилола, орто-ксилола, 2,6-диметилнафталина, 1,5-диметилнафталина, 2,7-диметилнафталина или их смесей.

21. Способ по п.19, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение представляет собой пара-ксилол и ароматической карбоновой кислотой является терефталевая кислота.

22. Способ по п.19, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение представляет собой мета-ксилол и ароматической карбоновой кислотой является изофталевая кислота.

23. Способ по п.19, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение представляет собой 2,6-диметилнафталин и ароматической карбоновой кислотой является 2,6-нафталиндикарбоновая кислота.

24. Способ по п.19, отличающийся тем, что отношение растворителя в реакционной среде находится в интервале от примерно 2 до примерно 30.

25. Способ по п.19, отличающийся тем, что отношение растворителя в реакционной среде находится в интервале от примерно 2 до примерно 20.

26. Способ по п.19, отличающийся тем, что первый поток газа высокого давления образуется в первом непрерывно перемешиваемом реакторе смешения, а второй поток газа высокого давления образуется во втором непрерывно перемешиваемом реакторе смешения и энергия эффективно выделяется из первого потока газа высокого давления и второго потока газа высокого давления методом, включающим:

(а) соединение первого потока газа высокого давления и второго потока газа высокого давления с образованием потока газа высокого давления

(б) удаление в высокоэффективном аппарате выделения, по меньшей мере, около 95 вес.% бензойной кислоты из потока газа высокого давления с образованием второго потока газа высокого давления, содержащего воду и газообразные побочные продукты, образовавшиеся в процессе окисления, и

(в) направление второго потока газа высокого давления в средство для улавливания энергии из второго выходящего сверху потока высокого давления.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что высокоэффективный аппарат выделения представляет собой высокоэффективную дистилляционную колонну.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что высокоэффективная дистилляционная колонна включает, по меньшей мере, около 5 теоретических тарелок.

29. Способ по п.26, отличающийся тем, что средство для улавливания энергии из второй выходящей сверху смеси высокого давления представляет собой расширитель.

30. Непрерывный способ получения ароматической трикарбоновой кислоты путем жидкофазного окисления исходного ароматического соединения, включающий:

(а) приготовление реакционной среды, содержащей исходное ароматическое соединение, катализатор на основе тяжелого металла, источник брома и растворитель, содержащий бензойную кислоту и воду, причем исходное ароматическое соединение представляет собой бензол, содержащий в кольце три алкильных заместителя и отношение растворителя в реакционной среде находится в интервале от примерно 1 до примерно 40;

(б) контактирование, по меньшей мере, части реакционной среды с кислородсодержащим газом в первом непрерывно перемешиваемом реакторе смешения с образованием потока продукта, содержащего ароматическую трикарбоновую кислоту в жидкой среде, содержащей воду, катализатор на основе тяжелого металла, бром, бензойную кислоту, промежуточные продукты окисления и побочные продукты; и

(в) передачу, по меньшей мере, части полученного продукта во второй непрерывно перемешиваемый реактор смешения, где, по меньшей мере, часть продукта контактирует с кислородсодержащим газом, при этом значительная часть промежуточных продуктов окисления окисляется с получением ароматической трикарбоновой кислоты.

31. Способ получения ароматической карбоновой кислоты путем жидкофазного окисления исходного ароматического соединения, представляющего собой триалкилбензол, орто-диалкилбензол или их смеси, кислородом в реакционной среде, содержащей исходное ароматическое соединение, промотор, катализатор на основе тяжелого металла и растворитель, при этом растворитель содержит бензойную кислоту и воду и окисление осуществляется в реакционной среде реактора с поршневым потоком.

32. Способ по п.31, отличающийся тем, что отношение растворителя в реакционной среде, поступающей в зону реакции, находится в интервале от примерно 1 до примерно 40.

33. Способ по п.31, отличающийся тем, что исходное ароматическое соединение представляет собой псевдокумол, орто-ксилол или их смеси.