專利名稱：改進的羧酸生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過一種對應前體物在一種適用溶劑中的催化液相氧化來生產羧酸或其酯的改進工藝。更具體地說，本發明是對二甲苯催化液相氧化產生對苯二甲酸的改進工藝，包含下列順序步驟將反應物以高壓進料到第一反應區中，其中溫度和氧攝入量是受控的而且所生成的任何對苯二甲酸仍留在溶液中，然后，將所得到的反應介質進料到第二反應區中完成氧化反應。
背景技術：
實際上，對苯二甲酸在商業規模上都是通過對二甲苯的催化液相空氣氧化生產的。商業性工藝使用乙酸作為溶劑，并使用一種或多種多價重金屬作為催化劑。鈷和錳是最廣泛使用的重金屬催化劑，溴用來作為該工藝中自由基的可更新來源。
乙酸、空氣(分子氧)、對二甲苯和催化劑連續進料到一個保持在175℃～225℃和1000～3000kPa(即10～30atm)的氧化反應器中。進料的乙酸∶對二甲苯比值典型地低于5∶1。空氣是以超過對二甲苯完全轉化成對苯二甲酸的化學計算量需要的數量添加的，以使所不希望的副產物例如生色物質的生成降到最低限度。氧化反應是放熱的，而熱量是通過讓該乙酸溶劑蒸發脫除的。使相應的蒸汽冷凝，并使該冷凝液大部分回流到該反應器中，將一些冷凝液抽出，以控制反應器水濃度(每反應1摩爾對二甲苯生成2摩爾水)。停留時間典型地是30分鐘～2小時，視工藝而定。因氧化反應器運行條件例如溫度、催化劑濃度和停留時間而異，溶劑和前體物的顯著降解會發生，這又會提高工藝運行成本。
該氧化反應器的排出物即反應產物是粗對苯二甲酸(TA)結晶的一種漿狀物。該結晶是通過過濾而從該漿狀物中回收、洗滌、干燥和輸送去貯存的。然后，將其進料到一個單獨的精制步驟，或直接進料到聚合工藝中。粗TA中的主要雜質是4-羧基苯甲醛(4-CBA)，即不完全氧化的對二甲苯，盡管對甲基苯甲醛和對甲基苯甲酸也會連同所不希望的生色物質一起存在。通過按照以下更詳細描述的本發明進行該氧化反應，就有可能實質性減少最終TA產品中雜質的生成和有效地控制溶劑和前體物降解。
發明內容
本發明是對二甲苯催化液相氧化生產對苯二甲酸的一種改進工藝，包含下列順序步驟把包括一種適用溶劑在內的反應物以高壓進料到第一反應區，其中溫度和氧攝取量是受控的而且所生成的任何對苯二甲酸都留在溶液中，然后，將所得到的反應介質進料到第二氧化反應區。該工藝包含(a)以在至少約2,000kPa～10,000kPa或更高范圍內的壓力形成一股包含溶劑和氧化催化劑的進料流；(b)使(1)該進料流、(2)對二甲苯和(3)氧供應連續且同時地進料到第一反應區，形成一種反應介質，其中，該溶劑∶對二甲苯質量比在10～25∶1的范圍內；(c)把第一反應區中反應介質內氧的攝入量限制到一個低于該對二甲苯完全轉化成對苯二甲酸所需的氧的50％的數值；和(d)把該反應介質進料到第二反應區，同時使該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的某一數值。
所生成的對苯二甲酸可以用任何慣常手段從離開第二反應區的反應介質中回收。
雖然在此就對二甲苯轉化成對苯二甲酸的改進氧化系統描述了本發明，但要認識到的是，本發明適用于通過一種對應前體物在一種適用溶劑中的催化液相氧化來生產一系列羧酸或其酯、尤其鄰苯二甲酸或其酯。本發明寓于如下發現該前體物向其對應羧酸的轉化可以通過用至少兩個階段或區域進行該氧化反應而得到實質性改善，該階段或區域包含(1)以至少約2,000kPa的高壓形成一股包含溶劑和氧化催化劑的進料流，然后使該進料流、該前體物和一種氧供應連續且同時地進料到一個高壓第一反應區，形成一種反應介質，其中，該溶劑∶前體物質量比也是相對高的，即在10～25∶1的范圍內，盡管對于經濟性和可操作性來說較好的比值是10～20∶1；和(2)把該反應介質從第一反應區進料到第二反應區，其中，該氧化反應進行到完成。
除保持所述的溶劑∶前體物質量比外，將第一反應區中氧的攝取量限制到一個低于該前體物完全轉化成其對應羧酸或酯所需要的氧的50％的數值，因前體物而異，該羧酸或酯可以有一個、兩個、三個或更多個酸基。第一反應區中的氧攝入量是用下列方法中的一種或多種來控制的(i)將氧供應(即氧濃度)保持在預定范圍內；(ii)將催化劑濃度保持在預定范圍內；(iii)把第一反應區內的停留時間(定義為該反應器液體體積除以反應器進料速率)限制到少于約6分鐘、但較好少于4分鐘；和(iv)任選地從該反應區脫除熱量，以使該反應介質在它離開第一反應區時的溫度保持在一個低于約210℃的數值。
同時，邊使該反應介質進料到第二反應器，邊使該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的一個數值。所生成的羧酸可以用慣常方法從典型地是一種酸結晶漿狀物的最終反應介質中回收。
按照本發明的一種較好實施方案，把氧直接溶解到包含溶劑和氧化催化劑的進料流中，然后把充氧的進料與該前體物一起連續且同時地進料到第一氧化反應區，即一個活塞流反應區。當進入第一反應區時，該前體物例如對二甲苯立即與該充氧的溶劑充分混合而引發反應。通過控制第一反應區中的氧供應、催化劑濃度、停留時間和/或第一反應區的溫度，就有可能將該反應介質內的氧攝取量控制即限制到一個低于該前體物完全轉化成其對應羧酸所需要的氧的50％的數值。然后，把該反應介質進料到如上所述的一個第二、更慣常的反應器。
本發明的工藝特別適用于通過對二甲苯在一種包含乙酸和水的溶劑中的催化液相氧化來生產對苯二甲酸。
圖1是按照一種實施方案的本發明工藝的簡化示意圖。
圖2是按照一種較好實施方案的本發明工藝的簡化示意圖。
圖3是圖2中所示工藝圖的一種替代的簡化示意圖，其中說明了一種返混式反應器。
具體實施例方式
本發明寓于如下發現當在一種乙酸溶劑的存在下進行對二甲苯的液相催化氧化時，可以有效地把商業規模的氧化反應劃分成一個第一高壓反應區，隨后一個第二的更慣常反應區，從而實質性改善工藝效率和產品質量。
該工藝的第一反應區的特征在于在10～25∶1或甚至更高的范圍內的相對高溶劑∶前體物質量比，如同以下按照一種實施方案進一步詳細描述的，和相對高壓力，例如在至少2,000kPa～10,000kPa或甚至更高的范圍內。可以使用更高的溶劑∶前體物質量比，例如，可高達30∶1或甚至更高，但當對二甲苯排他性地通過或經由第一反應區進料到該工藝時，總體工藝的最好結果是在第一反應區中溶劑∶前體物質量比處于10～20∶1的范圍內的時候觀察到的。任選地使第一反應區冷卻，以使該反應介質在它離開第一反應區時的溫度控制在一個低于約210℃的數值。溫度、催化劑濃度、反應器停留時間的控制，和/或使第一反應區的氧供應保持在預定范圍內，使得有可能方便地將該反應介質內的氧攝取量限制到一個低于該對二甲苯完全轉化成對苯二甲酸所需要的氧的50％的數值。
溫度控制可以例如通過在第一反應區內放置一種內冷卻旋管或其它冷卻器具，通過采用一種冷卻夾套圍繞該反應器，或通過使該反應介質從該反應器通過一個外置熱交換器循環來建立。
催化劑控制可以通過，例如，使部分含催化劑母液繞過第一反應區而直接送到第二反應區來建立。
至關重要的是避免固體TA沉淀到第一反應區中的任何冷卻表面上。TA生成是通過限制氧攝取量來限制的，而TA沉淀也是通過保持該反應介質內的高溶劑∶前體物比以及通過選擇適當冷卻劑(例如沸水)和能避免冷部位在該反應介質內任何位置形成的冷卻手段來預防的。
在離開第一反應區時，使該反應介質的壓力下降，同時將其進料到一個更慣常的氧化反應器中。這個反應器可以典型地是一個攪拌罐反應器或一個泡罩塔反應器等。降壓可以借助于使該反應介質通過一個或多個位于該反應器周邊的減壓閥而方便地實現。最佳結果是在該反應介質在進入第二反應器時迅速分散的時候得到的。迅速分散可以通過利用為使含有對二甲苯的進料在慣常反應器中分散而建立的方法來實現。例如，在一種攪拌罐反應器中，這會包括在緊貼攪拌器葉輪排放的液體線以下將該反應介質注入該反應器中。在泡罩塔反應器中，該反應介質的迅速分散可通過在緊貼空氣進料處注入該反應介質來實現。
現在參照附圖，圖1是按照一種實施方案的本發明工藝的簡化示意圖。如同以上提到的，該工藝將像它涉及對苯二甲酸生產那樣來描述，盡管本發明適用于一系列羧酸或其酯及其混合物的生產。
該工藝是通過首先形成一股包含溶劑即乙酸和水以及氧化催化劑的進料流10來進行的。實際上，該進料流將包含一種混合物，其中包含(i)再循環溶劑、再循環母液和催化劑即管線11，(ii)來自第二反應器的反應器冷凝液即管線12，和(iii)新鮮乙酸補充即管線13。該混合的進料流將以當使用單一慣常氧化反應器時通常會存在的一般稀的濃度含有典型的催化劑成分(例如Co、Mn、Br)。任選地但圖中未顯示的第一反應區中催化劑濃度的控制可以通過使含有催化劑的母液即管線11的一部分直接旁通到第二反應器20來實現。
該混合的進料流，根據形成該進料流的各成分的溫度，一般將有130℃～160℃范圍內的溫度。然而，該進料流的溫度不是決定性的。
進料流10的壓力通過一臺適用泵14升高到一個至少約但一般超過2,000kPa的數值，且該進料流是和經由管線16的對二甲苯與經由管線17的氧源一起連續且同時地導入第一個攪拌罐反應器15中的。
經由管線17的氧供應可以是空氣、富氧空氣、與惰性氣體例如二氧化碳混合的氧、或基本上純粹的氧。當該氧源包括氮或另一種惰性載氣時，第一反應區中的冷卻程度及其運行壓力較好選擇得使第一反應區中存在的蒸氣是貧燃料的，即該蒸氣的烴含量在爆炸下限(LEL)以下。當使用基本上純粹的氧作為氧源時，第一反應區中的冷卻程度及其運行壓力較好選擇得使第一反應區中不存在蒸氣相。任選地但在圖1中未顯示的，一些氧可以經由一個位于該進料泵下游的混合器具直接預溶解到進料10中。
對二甲苯進料16可以任選地與乙酸溶劑預混，而且在進料14的要么上游要么下游導入該系統中。任選地但未顯示的是，對二甲苯進料16的一部分可以繞過反應器15并直接進料到第二反應器20中。在第一反應器中產生的、未將任何對二甲苯旁通到第二反應區的反應介質具有在10～25∶1范圍內的乙酸∶對二甲苯比。對于這種實施方案來說，當乙酸∶對二甲苯質量比是10～20∶1時，觀察到最好結果。
在該對二甲苯即圖1中管線16和圖2與3中管線31的一部分被安排得繞過第一反應器并直接進料到第二反應器20的情況下，在第一反應器的反應介質中所形成的溶劑∶對二甲苯質量比將向上調整，以對繞過第一反應器的那一部分對二甲苯作出反應，而且所得到的質量比可能達到可高達100∶1范圍內的一個數值。該對二甲苯進料即管線16應當在進入第一反應器時迅速分散。這可以通過使用為使含有對二甲苯的進料迅速分散于慣常反應器中而建立的任何一種方法來進行。在攪拌罐反應器15中，如同圖1中說明的本發明的實施方案中所示，這會包括在貼近攪拌葉輪的排放處注入該進料。盡管圖1中顯示一個攪拌罐反應器，但也可以使用其它慣常氧化反應器構型并得到令人滿意結果。
該工藝是在一種氧化催化劑系統的存在下進行的，該系統可以是均相的或非均相的。通常使用一種均相催化劑，而且是從一種或多種重金屬化合物例如鈷、錳和/或鋯化合物中選擇的。此外，該催化劑通常會包括一種氧化促進劑例如溴。該催化劑金屬和氧化促進劑在整個工藝期間大部分仍留在溶液中，而且加以回收，并在產品回收后與新鮮催化劑補充一起作為溶液再循環。
進入第一反應區的進料流即管線10含有典型的氧化催化劑成分(例如Co、Mn、Br)，但相對于來自產品回收的再循環母液管線11中的催化劑濃度而言稀釋了約3～5倍。該催化劑濃度隨后當且隨著在第二反應區20中使溶劑蒸發和塔頂脫除而上升到更慣常的催化劑濃度。第一反應區中總催化劑金屬濃度將典型地在150～1000ppm w/w范圍內，而第二反應區中催化劑金屬濃度將典型地在500～3000ppmw/w范圍內。當使用Co和Mn金屬催化劑系統時，第一反應區中總催化劑金屬濃度較好應當控制在大于約250ppm w/w，以期得到良好的催化劑選擇性和活性。
氧化反應是高度放熱的。因氧攝入量和溶劑比而異，且無反應冷卻手段時，反應熱可能使第一反應介質的溫度上升到一個高于第二反應器運行溫度和/或高于210℃的數值。相對低的第一反應器出口溫度是使溶劑和前體物降解(即燃燒)降到最低限度和消除隨著該反應介質的壓力在進入第二反應區時的降低而發生的溶劑著火所希望的。因此，第一反應區可以包括一個冷卻旋管或采用一些其它內置或外置手段來脫除反應器(和反應介質)中的熱量，以使該反應介質的出口溫度控制在210℃以下、較好在第二反應器運行溫度以下。重要的是，該冷卻劑的溫度是約120℃或更高，以防止冷斑形成和導致對苯二甲酸(TA)的局域化沉淀。
把第一反應區的氧供應保持在預定范圍內并控制該反應介質的出口溫度、催化劑濃度和停留時間，使得有可能將反應介質內的氧攝入量限制到一個低于該對二甲苯完全轉化成TA所需要的氧的50％的數值。因此，按照本發明，在第一反應器15中使對二甲苯先轉化成TA中間體，例如對甲基苯甲醛、對甲基苯甲酸和4-CBA。在所述工藝條件下以及有效的出口溫度控制，第一反應器就不會產生任何固體TA。
離開第一反應器15的反應介質經由管線19進料到第二反應器即氧化區20中，如圖中所示，該反應器可以是一種慣常的連續攪拌罐反應器。同時，該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的一個數值。如以上所述，壓力降低可以借助于讓該反應介質通過配置在反應器20周邊的一個或多個減壓閥或噴嘴21來方便地進行，從而，使該反應介質通過注入到該反應器液線以下的攪拌器葉輪區中而迅速分散。反應器20內的反應條件，即溫度、壓力、催化劑濃度和停留時間，處于慣常范圍內，盡管為了降低氧化強度而降低了氧攝入量。
在第一反應器的氧源包括氮或另一種惰性載氣的情況下，使來自第一反應器15的廢空氣或過量空氣即管線22與新鮮的空氣或含氧氣體供應即管線22a混合，并將所得到的混合進料氣流導入、用任何方便手段迅速分散到第二反應器20中的反應介質中。替而代之，來自第一反應器15的廢空氣或過量空氣可以經由虛線22b直接進料到圖上所示的冷凝器24，而將專用新鮮空氣或含氧氣體進料到第二反應器20。
在反應器20內，TA會沉淀而形成一種漿狀物，可以用慣常方法經由管線23將其從反應器系統回收。來自反應器20、一定會含有一些乙酸和水的反應器塔頂餾出蒸氣經由冷凝器24冷凝，并使冷凝液大部分經由管線12返回即再循環，用于第一反應器15的進料流補充。一定比例的乙酸和水冷凝液流(所謂泄水)分流到一個溶劑脫水系統，以脫除反應水。任選地但圖上未顯示的是，該冷凝液的一部分可以返回反應器20、經由回流環返回反應器液面上空間、和/或經由單獨進料管線返回反應區、或與現存進料流管線19混合。
圖2是本發明的一種較好實施方案的簡化示意圖。按照這種實施方案的第一反應區即第一反應器30是一種活塞流反應器。本文中使用的“活塞流反應器”這一術語定義一種一般細長的或管狀的反應區，其中，當反應物流經該管或導管時該反應物的迅速和充分徑向混合就會發生。然而，本發明的意圖是涵蓋任何近似于活塞流反應區的反應器構型。
如同以上與圖1相聯系所作的描述，進料流10是一股混合進料流，包含(i)經由管線11的再循環溶劑、再循環母液和催化劑，(ii)經由管線12的第二反應器冷凝液，和(iii)經由管線13的新鮮乙酸補充。任選地但圖上未顯示的是，第一反應區中催化劑濃度的控制可以通過將部分含有催化劑的母液即管線11直接旁通到第二反應器20來實現。這種實施方案中氧的供應即管線17a是基本上純粹的氣態氧。
該混合的進料流一般會有130℃～160℃范圍內的溫度，這取決于補充流的溫度。已經發現約140℃范圍內的溫度適合于引發該氧化反應。
用任何適用的泵送手段14使混合進料10的壓力上升到至少、但一般超過2,000kPa范圍內的一個數值。該壓力選擇得能確保經由管線17a導入的氣態氧全部容易地溶解于所示第一反應器30之前的進料流中。然后，使有溶解氧的混合進料流與經由管線31進料的對二甲苯同時且連續地進料到活塞流反應器30中，引發該反應。該對二甲苯可以任選地與乙酸溶劑預混，并讓混合物經由管線31進料。任選地，如以上所述，一部分對二甲苯進料31可以繞過反應器30而直接進料到第二反應器20。在對二甲苯進料31的一部分直接進料到第二反應器20的情況下，第一反應器內反應介質中所形成溶劑∶對二甲苯質量比將向上調整以應對該對二甲苯進料中繞過第一反應器的那部分，因而，所得到的質量比可能達到80∶1范圍內的數值直至100∶1范圍內、甚至更高的數值。
分子氧是使用任何方便的在線混合器具33溶解于該混合進料流中，以達到該混合進料流中可高達3.0％w/w的溶解氧濃度的。混合器具33可以是一種安排得能使氧直接排放到該進料流中的在線噴嘴。也可以在第一反應器30的上游配置在線靜態混合器(未顯示)，以便利混合。
按照本發明，也可以分階段導入氧氣，即在沿第一反應區30的長度上的多個位置導入氧氣。通過分階段注入氧氣，最高局部氧濃度降低了，這又使得能夠降低反應器運行壓力。
實際上，進料流10是與對二甲苯同時且連續地進料到活塞流反應器30中的，從而形成一種反應介質，其中，所形成的溶劑∶對二甲苯質量比是至少約10∶1，盡管該溶劑∶對二甲苯質量比可高達25∶1或甚至更高。在一種較好的實施方案中，該溶劑∶對二甲苯質量比在10～20∶1的范圍內。
該反應介質在活塞流反應區30內的停留時間是相對短的，即不足6分鐘。
圖2中所示的反應器30是一種管殼式設計。該反應介質流經各管，同時將一種冷卻劑例如加壓水(PW)導入殼側，在此，它沸騰并作為水蒸汽(S)除去。采取少量水吹掃(鍋爐回水，BB)來控制水系統中雜質/殘留物積累。
該反應介質在它離開第一反應器30時的溫度，是通過控制所產生水蒸汽的壓力從而控制其溫度來保持在約210℃以下的。按照本發明所述控制工藝參數，使得有可能將第一反應區內反應介質中氧的攝入量限制到一個低于該對二甲苯完全轉化成TA所需要的氧的50％的數值。因此，對二甲苯在第一反應器30中主要轉化成TA中間體，例如對甲基苯甲醛、對甲基苯甲酸和4-CBA。在所述工藝條件下，以及該反應介質在它離開第一反應器30時的溫度的有效控制，第一反應器不會產生任何固體TA。
盡管圖2中顯示一種管殼式反應器設計，但反應器30可以是任何一種適用反應器設計并有任選的熱去除和任選的多級氧注入。例如，該反應器可以有多管通道，并在每個管通道上游向反應介質中注氧。替而代之，可以采用一種返混式反應器，例如一種泵循環式環形反應器，并向該環中注氧和從該環中除熱，如圖3中所示。該反應器也可以包含一系列冷卻的和未冷卻的容器，并任選地在每個容器上游注氧。
離開活塞流第一反應器30的反應介質，如同以上與圖1中所示工藝實施方案相聯系所作的描述，是經由管線19進料到第二反應器即反應區20的，如圖上所示，它可以是一種慣常的、連續攪拌的罐式反應器。同時，該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的一個數值。降壓可以借助于讓該反應介質通過配置于反應器20周邊的一個或多個減壓閥或噴嘴21而方便地實現，從而通過注入到該反應器液線以下的攪拌器葉輪區中而使反應介質迅速分散。反應器20內的工藝條件，即溫度、壓力、催化劑濃度、和停留時間，處于慣常范圍內，盡管為了降低氧化強度而降低了氧攝入量。
用任何一種方便的手段，將空氣或含氧氣體的新鮮供應即管線22a導入并迅速分散到第二反應器20的反應介質中。
在反應器20內，TA將會沉淀而形成一種漿狀物，而且可以用慣常方法經由管線23將其從反應器系統中回收。來自反應器20、一定會含有一些乙酸和水的餾出蒸氣經由冷凝器24冷凝，冷凝液大部分經由管線12返回即再循環，用于第一反應器30的進料流補充。該乙酸和水冷凝液流(所謂泄水)的一部分分流到溶劑脫水系統，以脫除反應水。任選地但未顯示的是，該冷凝液的一部分可以返回反應器20、經由回流環返回反應器液面上空間、和/或經由單獨進料管線返回反應區、或與現存進料流管線19混合。
權利要求
1.通過一種對應前體物在一種選自脂肪族羧酸或非脂肪族有機酸的溶劑中的催化液相氧化來生產一種羧酸或其酯的工藝，所述溶劑任選地包括水，該工藝包含(a)以至少約2,000kPa的高壓形成一股包含溶劑和氧化催化劑的進料流；(b)使(1)該進料流、(2)所述前體物和(3)氧供應連續地和同時地進料到第一反應區，形成一種反應介質，其中，該溶劑前體物比在至少10∶1的范圍內；(c)把所述第一反應區中反應介質內氧的攝入量限制到一個低于所述前體物完全轉化成其對應羧酸或其酯所需要的氧的50％的數值；和(d)把該反應介質進料到第二反應區，同時使該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的一個數值。
2.權利要求1的工藝，其中，邊使該反應介質進料到第二反應區邊同時使該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的一個數值，該工藝進一步包含(a)在第二反應區內，使該反應介質中存在的溶劑的一部分蒸發；(b)除去反應器塔頂的蒸氣；(c)使該蒸氣冷凝；和(d)使該冷凝液的一部分或全部再循環到該進料流。
3.權利要求1的工藝，包括從第二反應區中回收所得到的羧酸或其酯的附加步驟。
4.權利要求2的工藝，包括從第二反應區中回收所得到的羧酸或其酯的附加步驟。
5.權利要求1的工藝，其中，該羧酸是對苯二甲酸，該前體物是對二甲苯，且該溶劑是乙酸。
6.通過一種對應前體物在一種選自脂肪族羧酸或非脂肪族有機酸的溶劑中的催化液相氧化來生產一種羧酸或其酯的工藝，所述溶劑任選地包括水，該工藝包含(a)以2,000～20,000kPa范圍內的高壓形成一股包含溶劑和氧化催化劑的進料流；(b)給該進料流充氧；(c)使(1)充氧的進料流和(2)所述前體物連續地且同時地進料到第一反應區，形成一種反應介質，其中，該溶劑∶前體物比在10～30∶1的范圍內，且反應產物在其生成時保持在溶液中；(d)把所述第一反應區中反應介質內氧的攝入量限制到一個低于所述前體物完全轉化成其對應羧酸或其酯所需要的氧的50％的數值；和(e)把該反應介質進料到第二反應區，同時使該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的一個數值。
7.權利要求6的工藝，其中，所述第一反應區是一種活塞流反應器或一種返混式反應器。
8.權利要求6的工藝，其中，邊使該反應介質進料到第二反應區邊同時使該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的一個數值，該工藝進一步包含(a)在第二反應區內，使該反應介質中存在的溶劑的一部分蒸發；(b)除去反應器塔頂的蒸氣；(c)使該蒸氣冷凝；和(d)使該冷凝液的一部分或全部再循環到該進料流。
9.權利要求7的工藝，其中，邊使該反應介質進料到第二反應區邊同時使該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的一個數值，該工藝進一步包含(a)在第二反應區內，使該反應介質中存在的溶劑的一部分蒸發；(b)除去反應器塔頂的蒸氣；(c)使該蒸氣冷凝；和(d)使該冷凝液的一部分或全部再循環到該進料流。
10.權利要求6的工藝，包括從第二反應區中回收所得到的羧酸或其酯的附加步驟。
11.權利要求7的工藝，包括從第二反應區中回收所得到的羧酸或其酯的附加步驟。
12.權利要求8的工藝，包括從第二反應區中回收所得到的羧酸或其酯的附加步驟。
13.權利要求9的工藝，包括從第二反應區中回收所得到的羧酸或其酯的附加步驟。
14.權利要求6的工藝，其中，該羧酸是對苯二甲酸，該前體物是對二甲苯，且該溶劑是乙酸。
15.對二甲苯在一種包含乙酸的溶劑中的催化液相氧化工藝，包含(a)以2,000～20,000kPa范圍內的高壓形成一股包含溶劑和氧化催化劑的進料流；(b)使該進料流充氧；(c)使(1)充氧的進料流和(2)所述對二甲苯連續地且同時地進料到第一活塞流反應區，形成一種反應介質，其中，乙酸∶對二甲苯比在10～25∶1的范圍內，且反應產物在其生成時保持在溶液中；(d)把所述第一反應區中反應介質內氧的攝入量限制到一個低于所述前體物完全轉化成其對應羧酸或其酯所需要的氧的50％的數值；(e)使該反應介質進料到第二反應區，同時使該反應介質的壓力降低到1,200kPa～2,000kPa范圍內的一個數值，從而使該反應介質中存在的溶劑的一部分蒸發；和(f)使反應器塔頂的蒸氣連續地脫除和冷凝，并使該冷凝液的一部分或全部再循環到進料流中，同時從第二反應區回收所得到的對苯二甲酸。
16.權利要求1、權利要求6或權利要求15的工藝，包括使對二甲苯進料的一部分從所述第一反應區分流到所述第二反應區的額外步驟，從而使所述第一反應區中所述乙酸∶對二甲苯比提高到超過25∶1的一個值。
全文摘要
通過一種對應前體物在一種適用溶劑中的催化液相氧化來生產羧酸或其酯的改進工藝，包含以高壓和高溶劑比使反應物進料到第一氧化反應區，其中，氧的攝入量限于該前體物完全轉化成其對應羧酸所需要的氧的50％以下，然后，把所得到的反應介質進料到第二氧化反應區。
文檔編號C07B61/00GK1486293SQ01821911
公開日2004年3月31日 申請日期2001年6月21日 優先權日2001年1月10日
發明者J·A·圖爾納, S·D·霍斯利, J A 圖爾納, 霍斯利 申請人:納幕爾杜邦公司