ОПТИМИЗИРОВАННОЕ ЖИДКОФАЗНОЕ ОКИСЛЕНИЕ

1. Способ, включающий:
(а) подачу ароматического соединения в реактор окисления;
(b) окисление, по меньшей мере, части упомянутого ароматического соединения в жидкой фазе многофазной реакционной среды, содержащейся в упомянутом реакторе окисления, до получения таким образом сырой неочищенной терефталевой кислоты, где упомянутое окисление приводит к получению диоксида углерода, монооксида углерода и/или метилацетата; и
(с) выдерживание во время упомянутого окисления одного или нескольких из следующих далее рабочих соотношений в следующих далее указанных диапазонах:
(i) выдерживание соотношения между молями полученных оксидов углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения от приблизительно 0,02:1 до приблизительно 0,24:1,
(ii) выдерживание соотношения между молями полученного упомянутого диоксида углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,21:1,
(iii) выдерживание соотношения между молями полученного упомянутого монооксида углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 0,09:1,
(iv) выдерживание соотношения между молями полученного упомянутого метилацетата и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 0,09:1.
2. Способ по п.1, где упомянутое соотношение между молями полученных оксидов углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,02:1 до приблизительно 0,24:1.
3. Способ по п.1, где упомянутое соотношение между молями полученного упомянутого диоксида углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,21:1.
4. Способ по п.1, где упомянутое соотношение между молями полученного упомянутого монооксида углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 0,09:1.
5. Способ по п.1, где упомянутое соотношение между молями полученного упомянутого метилацетата и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 0,09:1.
6. Способ по п.1, где упомянутое соотношение между молями полученных оксидов углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,02:1 до приблизительно 0,24:1, где упомянутое соотношение между молями полученного упомянутого диоксида углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,21:1, где упомянутое соотношение между молями полученного упомянутого монооксида углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 0,09:1, где упомянутое соотношение между молями полученного упомянутого метилацетата и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 0,09:1.
7. Способ по п.1, где, по меньшей мере, одно из упомянутых рабочих соотношений выдерживают в течение, по меньшей мере, 12 ч.
8. Способ по п.1, где, по меньшей мере, два из упомянутых рабочих соотношений выдерживают в течение, по меньшей мере, 12 ч.
9. Способ по п.1, где, по меньшей мере, три из упомянутых рабочих соотношений выдерживают в течение, по меньшей мере, 12 ч.
10. Способ по п.1, где все из упомянутых рабочих соотношений выдерживают в течение, по меньшей мере, 12 ч.
11. Способ по п.1, где упомянутое соотношение между молями полученных оксидов углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,19:1, где упомянутое соотношение между молями полученного упомянутого диоксида углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,04:1 до приблизительно 0,16:1, где упомянутое соотношение между молями полученного упомянутого монооксида углерода и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,015:1 до приблизительно 0,05:1 где упомянутое соотношение между молями полученного упомянутого метилацетата и молями подаваемого упомянутого ароматического соединения выдерживают от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,07:1.
12. Способ по п.1, где все из упомянутых рабочих соотношений выдерживают в течение, по меньшей мере, 36 ч.
13. Способ по п.1, где упомянутое ароматическое соединение выбирают из группы, состоящей из параксилола, метаксилола, паратолуилового альдегида, метатолуилового альдегида, паратолуиловой кислоты, метатолуиловой кислоты, ацетальдегида и комбинаций из двух или более их представителей.
14. Способ по п.1, где упомянутым ароматическим соединением является параксилол.
15. Способ по п.1, где упомянутое окисление приводит к превращению, по меньшей мере, приблизительно 50 моль.% упомянутого ароматического соединения в терефталевую кислоту.
16. Способ по п.1, где упомянутое окисление приводит к образованию твердой фазы в упомянутой реакционной среде, по меньшей мере, из приблизительно 10 мас.% упомянутого ароматического соединения.
17. Способ по п.1, где упомянутое окисление приводит к тепловыделению, где при помощи поверхностей теплообмена из упомянутой реакционной среды отводят менее приблизительно 50% от теплоты, выделяющейся в результате прохождения упомянутого окисления.
18. Способ по п.1, где упомянутый способ включает подачу в упомянутый реактор окисления потока окислителя, где упомянутый поток окислителя содержит менее приблизительно 50 моль.% молекулярного кислорода.
19. Способ по п.1, где упомянутым реактором окисления является барботажная реакторная колонна.
20. Способ по п.1, где упомянутая реакционная среда включает твердую, жидкую и газовую фазы.
21. Способ по п.1, где упомянутым ароматическим соединением является параксилол, где упомянутое окисление приводит к превращению, по меньшей мере, приблизительно 90 моль.% упомянутого параксилола в терефталевую кислоту, где упомянутое окисление приводит к образованию твердой терефталевой кислоты в упомянутой реакционной среде, по меньшей мере, из приблизительно 50 мас.% упомянутого параксилола, где упомянутое окисление приводит к тепловыделению, где при помощи поверхностей теплообмена из упомянутой реакционной среды отводят менее приблизительно 30% от теплоты, выделяющейся в результате прохождения упомянутого окисления, где упомянутый способ включает подачу в упомянутый реактор потока окислителя, где упомянутый поток окислителя содержит молекулярный кислород в количестве от приблизительно 15 до приблизительно 30 моль.%.
22. Способ по п.1, где в жидкой фазе упомянутой реакционной среды концентрация паратолуиловой кислоты составляет величину, меньшую приблизительно 8000 ч./млн (мас.).
23. Способ по п.1, где упомянутый способ дополнительно включает отбор суспензии из упомянутого реактора окисления, где упомянутая суспензия содержит жидкий маточный раствор и твердые частицы упомянутой сырой неочищенной терефталевой кислоты, где представительный образец упомянутой суспензии демонстрирует наличие одной или нескольких из следующих далее характеристик при расчете на объединенное количество твердых и жидких компонентов суспензии:
(v) содержание менее приблизительно 1500 ч./млн (мас.) изофталевой кислоты (IPA),
(vi) содержание менее приблизительно 500 ч./млн (мас.) фталевой кислоты (PA),
(vii) содержание менее приблизительно 500 ч./млн (мас.) тримеллитовой кислоты (ТМA),
(viii) содержание менее приблизительно 2000 ч./млн (мас.) бензойной кислоты (ВA).
24. Способ по п.1, где уровень содержания упомянутого диоксида углерода в сухом отходящем газе из упомянутого реактора окисления находится от приблизительно 0,1 до приблизительно 1,5 моль.%, где уровень содержания упомянутого монооксида углерода в сухом отходящем газе из упомянутого реактора окисления находится от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,6 моль.%, где уровень содержания молекулярного кислорода в сухом отходящем газе из упомянутого реактора окисления находится от приблизительно 0,1 до приблизительно 6 моль.%.
25. Способ по п.1, где молярная доля выживания для ароматических соединений при прохождении через упомянутую реакционную среду составляет величину от приблизительно 98 до приблизительно 99,9%.
26. Способ по п.1, где упомянутое окисление проводят в присутствии системы катализатора, содержащей кобальт.
27. Способ по п.17, где упомянутая система катализатора дополнительно содержит бром и марганец.
28. Способ по п.1, где существенная часть упомянутой сырой неочищенной терефталевой кислоты существует в виде твердых частиц, где представительный образец упомянутых частиц сырой неочищенной терефталевой кислоты демонстрирует наличие одной или нескольких из следующих далее характеристик:
(ix) содержание менее приблизительно 12 ч./млн (мас.) 4,4-дикарбоксистильбена (4,4-DCS),
(x) содержание менее приблизительно 800 ч./млн (мас.) изофталевой кислоты (IPA),
(хi) содержание менее приблизительно 100 ч./млн (мас.) 2,6-дикарбоксифлуоренона (2,6-DCF),
340
(xii) процентное пропускание при 340 нм (%Т), большее приблизительно 25.
29. Способ по п.1, где существенная часть упомянутой сырой неочищенной терефталевой кислоты существует в виде твердых частиц, где представительный образец упомянутых частиц сырой неочищенной терефталевой кислоты в течение 1 мин растворяется до достижения концентрации, равной, по меньшей мере, приблизительно 500 ч./млн в ТГФ, при проведении описанного в настоящем документе испытания на растворение во времени.
30. Способ по п.1, где существенная часть упомянутой сырой неочищенной терефталевой кислоты существует в виде твердых частиц, где представительный образец упомянутых частиц сырой неочищенной терефталевой кислоты характеризуется константой времени «С», большей, чем приблизительно 0,5 обратной минуты, согласно определению в описанной в настоящем документе модели растворения во времени.
31. Способ по п.1, где упомянутый способ дополнительно включает проведение, по меньшей мере, для части упомянутой сырой неочищенной терефталевой кислоты окисления в реакторе вторичного окисления.
32. Способ, включающий:
(а) подачу ароматического соединения в реактор окисления;
(b) окисление, по меньшей мере, части упомянутого ароматического соединения в жидкой фазе многофазной реакционной среды, содержащейся в упомянутом реакторе окисления, до получения таким образом сырой неочищенной терефталевой кислоты; и
(с) выдерживание во время упомянутого окисления молярной доли выживания для упомянутого ароматического соединения, большей приблизительно 98%.
33. Способ по п.32, где упомянутую молярную долю выживания выдерживают от приблизительно 98,5 до приблизительно 99,8%.
34. Способ по п.32, где упомянутую молярную долю выживания выдерживают от приблизительно 99 до приблизительно 99,7%.
35. Способ по п.32, где упомянутое ароматическое соединение выбирают из группы, состоящей из параксилола, метаксилола, паратолуилового альдегида, метатолуилового альдегида, паратолуиловой кислоты, метатолуиловой кислоты, ацетальдегида и комбинаций из двух или более их представителей.
36. Способ по п.32, где упомянутое окисление приводит к превращению, по меньшей мере, приблизительно 50 моль.% упомянутого ароматического соединения в терефталевую кислоту.
37. Способ по п.32, где упомянутое окисление приводит к образованию твердой фазы в упомянутой реакционной среде, по меньшей мере, из приблизительно 10 мас.% упомянутого ароматического соединения.
38. Способ по п.32, где упомянутое окисление приводит к тепловыделению, где при помощи поверхностей теплообмена из упомянутой реакционной среды отводят менее приблизительно 50% от теплоты, выделяющейся в результате прохождения упомянутого окисления.
39. Способ по п.32, где упомянутый способ включает подачу в упомянутый реактор окисления потока окислителя, где упомянутый поток окислителя содержит менее приблизительно 50 моль.% молекулярного кислорода.
40. Способ по п.32, где упомянутую молярную долю выживания выдерживают в течение, по меньшей мере, 12 ч.
41. Способ по п.32, где упомянутым реактором окисления является барботажная реакторная колонна.
42. Способ по п.32, где упомянутая реакционная среда включает твердую, жидкую и газовую фазы.
43. Способ по п.32, где упомянутым ароматическим соединением является параксилол, где упомянутое окисление приводит к превращению, по меньшей мере, приблизительно 90 моль.% упомянутого параксилола в терефталевую кислоту, где упомянутое окисление приводит к образованию твердой терефталевой кислоты в упомянутой реакционной среде, по меньшей мере, из приблизительно 50 мас.% упомянутого параксилола, где упомянутое окисление приводит к тепловыделению, где при помощи поверхностей теплообмена из упомянутой реакционной среды отводят менее приблизительно 30% от теплоты, выделяющейся в результате прохождения упомянутого окисления, где упомянутый способ включает подачу в упомянутый реактор потока окислителя, где упомянутый поток окислителя содержит молекулярный кислород в количестве от приблизительно 15 до приблизительно 30 моль.%, где упомянутую молярную долю выживания выдерживают в течение, по меньшей мере, 36 ч.
44. Способ по п.32, где в жидкой фазе упомянутой реакционной среды концентрация паратолуиловой кислоты составляет величину, меньшую приблизительно 8000 ч./млн (мас.).
45. Способ по п.32, где упомянутое окисление проводят в присутствии системы катализатора, содержащей кобальт, бром и марганец.
46. Способ по п.32, где упомянутый способ дополнительно включает проведение, по меньшей мере, для части упомянутой сырой неочищенной терефталевой кислоты окисления в реакторе вторичного окисления.