СИСТЕМА ОКИСЛЕНИЯ С ВНУТРЕННИМ ВТОРИЧНЫМ РЕАКТОРОМ

1. Способ получения композиции поликарбоновых кислот, при этом упомянутый способ включает
(а) проведение для первой части многофазной реакционной среды окисления в первой зоне реакции, определенной внутри внешней реакционной емкости;
(b) проведение для второй части упомянутой многофазной реакционной среды окисления во второй зоне реакции, определенной внутри внутренней реакционной емкости, где упомянутая внутренняя реакционная емкость, по меньшей мере, частично расположена в упомянутой внешней реакционной емкости; и
(с) отбор, по меньшей мере, части фазы суспензии упомянутой реакционной среды из упомянутой второй зоны реакции с отправлением на последующие стадии технологической схемы для дополнительной переработки, где упомянутая фаза суспензии включает твердую и жидкую фазы.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий введение ароматического соединения в упомянутую первую зону реакции, где, по меньшей мере, приблизительно 80 мас.% упомянутого ароматического соединения, вводимого в упомянутую первую зону реакции, подвергают окислению в упомянутой первой зоне реакции в жидкой фазе упомянутой первой части упомянутой реакционной среды.
3. Способ по п.2, где упомянутым ароматическим соединением является параксилол.
4. Способ по п.2, где стадия (b) включает окисление паратолуиловой кислоты, присутствующей в упомянутой второй части упомянутой реакционной среды.
5. Способ по п.1, дополнительно включающий введение части упомянутой реакционной среды в упомянутую вторую зону реакции, где средневременная концентрация паратолуиловой кислоты в жидкой фазе упомянутой фазы суспензии, отбираемой из упомянутой второй зоны реакции, составляет величину, меньшую, чем приблизительно 50% от средневременной концентрации пара-толуиловой кислоты в жидкой фазе упомянутой реакционной среды, вводимой в упомянутую вторую зону реакции.
6. Способ по п.5, где средневременная концентрация паратолуиловой кислоты в упомянутой жидкой фазе упомянутой реакционной среды, вводимой в упомянутую вторую зону реакции, составляет, по меньшей мере, приблизительно 500 ч./млн. (мас.), где средневременная концентрация паратолуиловой кислоты в упомянутой жидкой фазы упомянутой фазы суспензии, отбираемой из упомянутой второй зоны реакции, составляет величину, меньшую, чем приблизительно 250 ч./млн. (мас.).
7. Способ по п.1, дополнительно включающий проведение, по меньшей мере, для части упомянутой фазы суспензии, отбираемой из упомянутой второй зоны реакции, окислительной утилизации.
8. Способ по п.1, где упомянутые первую и вторую части упомянутой реакционной среды выдерживают по существу при одном и том же давлении на соответствующих уровнях по высоте в упомянутых первой и второй зонах реакции, где упомянутые первую и вторую части упомянутой реакционной среды выдерживают по существу при одной и той же температуре реакции в упомянутых первой и второй зонах реакции.
9. Способ по п.8, где упомянутая температура реакции находится в диапазоне от приблизительно 125 до приблизительно 200°С.
10. Способ по п.1, где упомянутая внутренняя реакционная емкость располагается полностью внутри упомянутой внешней реакционной емкости.
11. Способ по п.1, где упомянутой внутренней реакционной емкостью является барботажная реакторная колонна.
12. Способ по п.11, где упомянутой внешней реакционной емкостью является барботажная реакторная колонна.
13. Способ по п.1, где упомянутую реакционную среду сначала подвергают переработке в упомянутой первой зоне реакции, а после этого в упомянутой второй зоне реакции.
14. Способ по п.1, где соотношение между объемом упомянутой первой зоны реакции и объемом упомянутой второй зоны реакции находится в диапазоне от приблизительно 1:1 до приблизительно 100:1.
15. Способ по п.1, где упомянутая фаза суспензии в упомянутой зоне вторичной реакции течет в общем случае в направлении сверху вниз.
16. Способ по п.1, где по существу всю отбираемую фазу суспензии удаляют из нижних 90% от объема упомянутой второй зоны реакции.
17. Способ по п.1, дополнительно включающий введение части упомянутой реакционной среды в упомянутую вторую зону реакции, где менее чем приблизительно 50 мас.% от упомянутой реакционной среды, вводимой в упомянутую вторую зону реакции, поступают в упомянутую вторую зону реакции в пределах нижних 90% от объема упомянутой второй зоны реакции.
18. Способ по п.1, где среднемассовое время пребывания упомянутой жидкой фазы упомянутой жидкой фазы в упомянутой второй зоне реакции составляет, по меньшей мере, приблизительно 1 мин.
19. Способ по п.1, где средневременной расход на единицу сечения потока для упомянутой жидкой фазы на любом уровне по высоте в упомянутой второй зоне реакции составляет величину, меньшую чем приблизительно 0,2 м в секунду.
20. Способ по п.1, где стадия (а) включает введение в упомянутую первую зону реакции молекулярного кислорода, где стадия (b) включает введение в упомянутую вторую зону реакции дополнительного количества молекулярного кислорода, где упомянутое дополнительное количество молекулярного кислорода образует молекулярный кислород, который добавляют в упомянутую вторую зону реакции в дополнение к молекулярному кислороду, уже присутствующему в упомянутой реакционной среде при поступлении упомянутой реакционной среды в упомянутую вторую зону реакции.
21. Способ по п.20, где мольное соотношение между молекулярным кислородом, вводимым в упомянутую первую зону реакции, и упомянутым дополнительным количеством молекулярного кислорода, вводимого в упомянутую вторую зону реакции, составляет, по меньшей мере, приблизительно 2:1.
22. Способ по п.1, где соотношение между средневременным расходом газа на единицу сечения потока для упомянутой первой части упомянутой реакционной среды на любом уровне по высоте и средневременным расходом газа на единицу сечения потока для упомянутой второй части упомянутой реакционной среды на том же самом уровне по высоте составляет, по меньшей мере, приблизительно 1,25:1.
23. Способ по п.1, где средневременной расход газа на единицу сечения потока для упомянутых первой и второй частей упомянутой реакционной среды на любом уровне по высоте составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,2 м в секунду.
24. Способ по п.1, где средневременной расход на единицу сечения потока для упомянутой фазы суспензии на любом уровне по высоте в упомянутой второй зоне реакции составляет величину, меньшую, чем приблизительно 0,2 м в секунду.
25. Способ по п.1, дополнительно включающий введение части упомянутой реакционной среды в самое верхнее впускное отверстие упомянутой второй зоны реакции, где, по меньшей мере, часть отбираемой фазы суспензии отбирают из самого нижнего выпускного отверстия упомянутой второй зоны реакции.
26. Способ по п.25, дополнительно включающий введение в упомянутую вторую зону реакции дополнительного количества молекулярного кислорода в позиции, отстоящей по вертикали от упомянутого самого верхнего впускного отверстия и упомянутого самого нижнего выпускного отверстия, где упомянутое дополнительное количество молекулярного кислорода образует молекулярный кислород, который добавляют в упомянутую вторую зону реакции в дополнение к молекулярному кислороду, уже присутствующему в упомянутой реакционной среде при поступлении упомянутой реакционной среды в упомянутую вторую зону реакции.
27. Способ по п.25, где соотношение между средневременной величиной удерживания газа в упомянутой реакционной среде, вводимой в упомянутое самое верхнее впускное отверстие, и средневременной величиной удерживания газа в упомянутой фазе суспензии, отбираемой из упомянутого самого нижнего выпускного отверстия, составляет, по меньшей мере, приблизительно 2:1.
28. Способ по п.25, где средневременная величина удерживания газа в упомянутой реакционной среде, вводимой в упомянутое самое верхнее впускное отверстие, находится в диапазоне от приблизительно 0,4 до приблизительно 0,9, а средневременная величина удерживания газа в упомянутом суспензионном продукте, отбираемом из упомянутого самого нижнего выпускного отверстия, составляет величину, меньшую чем приблизительно 0,1.
29. Способ по п.1, где менее чем приблизительно 50 мас.% от упомянутой жидкой фазы, отбираемой из упомянутой второй зоны реакции через отверстия в нижних 90 процентах от объема упомянутой второй зоны реакции, вводят в упомянутую первую зону реакции в течение 60 мин после покидания ими упомянутой второй зоны реакции.
30. Способ по п.1, где внутреннюю и внешнюю реакционные емкости выравнивают по вертикали таким образом, чтобы центр тяжести объема упомянутой второй зоны реакции был бы смещен по горизонтали от центра тяжести объема упомянутой второй зоны реакции менее чем на расстояние, кратное максимальному горизонтальному диаметру упомянутой внешней реакционной емкости с кратностью, равной 0,4.
31. Барботажная реакторная колонна, включающая
внешнюю реакционную емкость; и
внутреннюю реакционную емкость, по меньшей мере, частично расположенную в упомянутой внешней реакционной емкости,
где первая зона реакции определена внутри упомянутой внешней реакционной емкости и вне упомянутой внутренней реакционной емкости,
где вторая зона реакции определена внутри упомянутой внутренней реакционной емкости,
где упомянутая внутренняя реакционная емкость определяет одно или несколько отверстий непосредственного соединения, которые обеспечивают непосредственное сообщение через текучую среду между упомянутыми первой и второй зонами реакции,
i
i
где упомянутая внутренняя реакционная емкость имеет максимальную высоту (H), где менее чем приблизительно 50% от совокупной площади живого сечения, определенного упомянутыми отверстиями непосредственного соединения, отстоят от верха упомянутой внутренней реакционной емкости на расстояние, большее чем приблизительно 0,5H.
i
32. Барботажная реакторная колонна по п.31, где, по меньшей мере, приблизительно 75% от совокупной площади живого сечения, определенного всеми упомянутыми отверстиями непосредственного соединения, отстоят от верха упомянутой внутренней реакционной емкости менее чем приблизительно на 0,25H.
33. Барботажная реакторная колонна по п.31, где упомянутая внутренняя реакционная емкость определяет одно или несколько выпускных отверстий, которые позволяют текучей среде вытекать из упомянутой второй зоны реакции, но не обеспечивают непосредственного сообщения через текучую среду между упомянутыми первой и второй зонами реакции.
i
34. Барботажная реакторная колонна по п.33, где, по меньшей мере, приблизительно 50% от совокупной площади живого сечения, определенного всеми упомянутыми выпускными отверстиями, расположены в пределах приблизительно 0,5H от низа упомянутой внутренней реакционной емкости.
35. Барботажная реакторная колонна по п.31, где упомянутые отверстия непосредственного соединения включают верхнее отверстие, расположенное в области верха упомянутой внутренней реакционной емкости, где упомянутое верхнее отверстие ориентировано вверх.
36. Барботажная реакторная колонна по п.35, где соотношение между площадью живого сечения упомянутого верхнего отверстия и максимальной площадью горизонтального поперечного сечения упомянутой второй зоны реакции составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,1:1.
37. Барботажная реакторная колонна по п.31, где соотношение между максимальной площадью горизонтального поперечного сечения упомянутой первой зоны реакции и максимальной площадью горизонтального поперечного сечения упомянутой второй зоны реакции находится в диапазоне от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,75:1.
38. Барботажная реакторная колонна по п.31, где упомянутой внутренней реакционной емкостью является барботажная реакторная колонна.
39. Барботажная реакторная колонна по п.38, где упомянутой внешней реакционной емкостью является барботажная реакторная колонна.
40. Барботажная реакторная колонна по п.31, где упомянутая внешняя реакционная емкость включает в общем случае цилиндрическую внешнюю боковую стенку, где упомянутая внутренняя реакционная емкость включает внутреннюю боковую стенку, отнесенную вовнутрь от упомянутой внешней боковой стенки.
41. Барботажная реакторная колонна по п.40, где упомянутая внутренняя боковая стенка имеет в общем случае цилиндрическую конфигурацию, где между упомянутыми внутренней и внешней боковыми стенками определено кольцевое пространство.
42. Барботажная реакторная колонна по п.41, где соотношение между площадью горизонтального поперечного сечения упомянутой второй зоны реакции и площадью горизонтального поперечного сечения упомянутого кольцевого пространства на 1/4 высоты, 1/2 высоты и/или 3/4 высоты упомянутой второй зоны реакции составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,02:1.
43. Барботажная реакторная колонна по п.40, где соотношение между максимальной высотой упомянутой внутренней боковой стенки и максимальной высотой упомянутой внешней боковой стенки находится в диапазоне от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,9:1.
44. Барботажная реакторная колонна по п.31, где упомянутая внутренняя реакционная емкость располагается полностью внутри упомянутой внешней реакционной емкости.
45. Барботажная реакторная колонна по п.31, где соотношение между объемом упомянутой первой зоны реакции и объемом упомянутой второй зоны реакции находится в диапазоне от приблизительно 4:1 до приблизительно 50:1.
46. Барботажная реакторная колонна по п.31, где упомянутая внешняя реакционная емкость характеризуется соотношением между максимальной вертикальной высотой и максимальным горизонтальным диаметром в диапазоне от приблизительно 3:1 до приблизительно 30:1, где упомянутая внутренняя реакционная емкость характеризуется соотношением между максимальной вертикальной высотой и максимальным горизонтальным диаметром в диапазоне от приблизительно 0,3:1 до приблизительно 100:1.
47. Барботажная реакторная колонна по п.31, где соотношение между максимальным горизонтальным диаметром упомянутой внутренней реакционной емкости и максимальным горизонтальным диаметром упомянутой внешней реакционной емкости находится в диапазоне от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,8:1, где соотношение между максимальной вертикальной высотой упомянутой внутренней реакционной емкости и максимальной вертикальной высотой упомянутой внешней реакционной емкости находится в диапазоне от приблизительно 0,03:1 до приблизительно 1:1.
i
48. Барботажная реакторная колонна по п.31, где упомянутая внутренняя реакционная емкость определяет, по меньшей мере, одно внутреннее отверстие для газа, непосредственно сообщающееся с упомянутой второй зоной реакции, где упомянутое внутреннее отверстие для газа отстоит от верха упомянутой внутренней реакционной емкости, по меньшей мере, приблизительно на 0,05H.
49. Барботажная реакторная колонна по п.48, где упомянутое внутреннее отверстие для газа с упомянутой первой зоной реакции непосредственно не сообщается.
50. Барботажная реакторная колонна по п.31, дополнительно включающая множество боковых опорных элементов, предназначенных для опирания упомянутой внутренней реакционной емкости внутри упомянутой внешней реакционной емкости.
51. Способ по п.31, где внутреннюю и внешнюю реакционные емкости выравнивают по вертикали таким образом, чтобы центр тяжести объема упомянутой второй зоны реакции был бы смещен по горизонтали от центра тяжести объема упомянутой второй зоны реакции менее чем на расстояние, кратное максимальному горизонтальному диаметру упомянутой внешней реакционной емкости с кратностью, равной 0,4.