[go: up one dir, main page]

RU2314284C2 - Aromatic dicarboxylic acid continuous production process - Google Patents

Aromatic dicarboxylic acid continuous production process Download PDF

Info

Publication number
RU2314284C2
RU2314284C2 RU2006106585/04A RU2006106585A RU2314284C2 RU 2314284 C2 RU2314284 C2 RU 2314284C2 RU 2006106585/04 A RU2006106585/04 A RU 2006106585/04A RU 2006106585 A RU2006106585 A RU 2006106585A RU 2314284 C2 RU2314284 C2 RU 2314284C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxidation
reaction
concentration
oxidation reactor
gas
Prior art date
Application number
RU2006106585/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006106585A (en
Inventor
Нориаки ХАРА (JP)
Нориаки ХАРА
Хироюки ИТО (JP)
Хироюки ИТО
Хацутаро ЯМАЗАКИ (JP)
Хацутаро ЯМАЗАКИ
Original Assignee
Хитачи, Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хитачи, Лтд. filed Critical Хитачи, Лтд.
Publication of RU2006106585A publication Critical patent/RU2006106585A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2314284C2 publication Critical patent/RU2314284C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: process for continuous production of terephthalic or isophthalic acid by liquid phase oxidation of respective aromatic dialkyl hydrocarbon.
SUBSTANCE: in order to prepare reaction solvent at least part of mother liquor separated from produced acid is used. Oxidation catalyst concentration in mother liquor is measured beforehand and then oxidation catalyst concentration is continuously corrected due to direct control (regardless of water content). Predetermined quantities of solvent and aromatic hydrocarbon as raw material are continuously supplied to oxidizing reactor for oxidizing aromatic hydrocarbon by means of molecular oxygen. Water concentration in condensate returned from reactor is measured and controlled by means of discharged quantity of returned condensate for stabilizing water concentration in reaction system in order to obtain in the result dicarboxylic acid. Oxidation temperature is sustained stable due to controlling pressure; oxygen concentration in exhaust gas is sustained stable due to controlling feed of oxygen containing gas.
EFFECT: production of stable quality acid, rational consumption of resources, power and water for performing process.

Description

Уровень техникиState of the art

Изобретение относится к способу непрерывного получения ароматической дикарбоновой кислоты жидкофазным окислением диалкилароматического углеводорода с получением кислоты стабильного качества, в частности к способу непрерывного получения терефталевой кислоты и изофталевой кислоты.The invention relates to a method for the continuous production of aromatic dicarboxylic acid by liquid-phase oxidation of a dialkylaromatic hydrocarbon to produce an acid of stable quality, in particular to a method for the continuous production of terephthalic acid and isophthalic acid.

Способ непрерывного получения карбоновых кислот жидкофазным окислением молекулярным кислородом (или кислородсодержащим газом) в присутствии катализатора, содержащего соединение тяжелого металла и соединение, являющееся донором брома (далее комбинация соединений металла и брома будет называться катализатором окисления), в уксусной кислоте в качестве растворителя описан в патентной заявке JP-B-39-8818. Этот способ широко применяется/реализуется в промышленном получении карбоновых кислот, основанном на описанном в патенте способе. В частности, непрерывном способом получают в крупном масштабе терефталевую и изофталевую кислоты, так как они широко применяются в промышленности.A method for the continuous production of carboxylic acids by liquid-phase oxidation by molecular oxygen (or an oxygen-containing gas) in the presence of a catalyst containing a heavy metal compound and a bromine donor compound (hereinafter, the combination of metal and bromine compounds will be referred to as oxidation catalyst) in acetic acid as a solvent is described in the patent JP-B-39-8818. This method is widely used / implemented in the industrial production of carboxylic acids, based on the method described in the patent. In particular, terephthalic and isophthalic acids are produced on a large scale in a continuous process, since they are widely used in industry.

Жидкофазное окисление алкилароматического углеводорода, являющееся основой способа, представляет собой мгновенную свободнорадикальную реакцию алкилароматического углеводорода с активированным кислородом. Так как на протекающую в реакторе реакцию непосредственно влияет много параметров, последовательно исследовано влияние на реакцию каждого из них при поддержании постоянными значения других параметров. Предложен способ получения, учитывающий все эти влияния в целом.The liquid phase oxidation of an alkyl aromatic hydrocarbon, which is the basis of the process, is an instant free radical reaction of an alkyl aromatic hydrocarbon with activated oxygen. Since many parameters directly affect the reaction proceeding in the reactor, the effect on the reaction of each of them is successively investigated while maintaining the values of the other parameters constant. A production method is proposed that takes into account all these effects in general.

Кроме того, в патентных заявках JP-A-50-32140 и JP-A-10-259160 в качестве производственной системы предложен способ, в котором получаемую ароматическую карбоновую кислоту отделяют от смеси продуктов окисления и, по меньшей мере, часть образующегося маточного раствора без дополнительной его обработки рециркулируют для повторного использования в качестве растворителя.In addition, in patent applications JP-A-50-32140 and JP-A-10-259160 as a production system, a method is proposed in which the resulting aromatic carboxylic acid is separated from the mixture of oxidation products and at least part of the resulting mother liquor without its further processing is recycled for reuse as a solvent.

Таким образом, при промышленном способе получения ароматической карбоновой кислоты как на реакцию, так и на повторное использование образующегося маточного раствора в результате его рециркуляции влияют многие параметры. Количество рециркулируемого маточного раствора и содержание в нем катализатора и воды могут меняться в зависимости от способа переработки растворителя после стадии окисления, и приготовление реакционного растворителя дополнительно увеличивает число параметров, влияющих на окисление. Поэтому при получении в установках непрерывного действия на окисление влияет большее количество параметров, что, в свою очередь, приводит к менее стабильному процессу окисления.Thus, in the industrial method for producing aromatic carboxylic acid, many parameters influence both the reaction and the reuse of the resulting mother liquor as a result of its recirculation. The amount of recycled mother liquor and the content of catalyst and water in it may vary depending on the method of processing the solvent after the oxidation step, and the preparation of the reaction solvent further increases the number of parameters affecting the oxidation. Therefore, upon receipt of continuous action in plants, a greater number of parameters affect oxidation, which, in turn, leads to a less stable oxidation process.

Поэтому способ сложен и неэффективен для непрерывного и стабильного получения в течение длительного периода времени в промышленном масштабе, хотя стадия окисления может быть эффективно проведена в течение непродолжительного периода времени в результате независимого друг от друга регулирования индивидуальных параметров, которые определяют условия проведения реакции, как описано в вышеприведенных патентных заявках.Therefore, the method is complex and ineffective for continuous and stable production for a long period of time on an industrial scale, although the oxidation step can be effectively carried out for a short period of time as a result of independent from each other regulation of individual parameters that determine the reaction conditions, as described in the above patent applications.

Рециркулируемый маточный раствор содержит высокую концентрацию воды и в результате некоторых потерь в реакционной системе (величина потерь изменяется от 15 до 50 вес.%), связанных с протеканием реакции, более низкую концентрацию катализатора окисления и меньшее количество брома. Для приготовления реакционного растворителя из маточного раствора необходима регенерированная уксусная кислота и добавление компонента катализатора для одновременного поддержания его количества и состава (с индикацией соответствующих концентраций кобальта, марганца, брома и воды) внутри регулируемых диапазонов. Однако на практике трудно приготовить реакционный растворитель стабильного состава для подачи его в реактор. Изменение состава реакционного растворителя так неблагоприятно влияет на каталитическую активность, что приводит к меньшей стабильности процесса окисления и качества получаемой карбоновой кислоты. Наряду с этим на процесс окисления, а также на давление и температуру реакции влияет изменение концентрации воды, ингибитора реакции, что в результате делает реакцию саму по себе менее стабильной.The recycled mother liquor contains a high concentration of water and, as a result of some losses in the reaction system (the loss varies from 15 to 50 wt.%) Associated with the course of the reaction, a lower concentration of the oxidation catalyst and less bromine. To prepare the reaction solvent from the mother liquor, regenerated acetic acid and the addition of a catalyst component are necessary to simultaneously maintain its amount and composition (with indication of the corresponding concentrations of cobalt, manganese, bromine, and water) within controlled ranges. However, in practice it is difficult to prepare a reaction solvent of a stable composition for feeding it into the reactor. A change in the composition of the reaction solvent so adversely affects the catalytic activity, which leads to less stability of the oxidation process and the quality of the resulting carboxylic acid. Along with this, the oxidation process, as well as the pressure and temperature of the reaction are affected by a change in the concentration of water, the reaction inhibitor, which as a result makes the reaction itself less stable.

Кроме того, установлено компромиссное соотношение между качеством карбоновой кислоты (зависящей от содержания примесей, представленных 4-карбоксибензальдегидом (4-КБА)), получаемой окислением в среде уксусной кислоты, и величиной потерь уксусной кислоты в результате окислительной деструкции в связи с возможным окислением, как описано в патентных заявках JP-A-51-127037 и JP-A-51-136642. Поэтому для эффективного и стабильного проведения реакции окисления и обеспечения более высоких экономических показателей получения и стабильности качества продукта при получении карбоновой кислоты в промышленном масштабе необходимо тщательно проанализировать ситуацию с компромиссом между более высокой чистотой карбоновой кислоты и более низкими потерями уксусной кислоты.In addition, a compromise has been found between the quality of carboxylic acid (depending on the content of impurities represented by 4-carboxybenzaldehyde (4-KBA)) obtained by oxidation in acetic acid medium and the amount of acetic acid loss due to oxidative degradation due to possible oxidation, as described in patent applications JP-A-51-127037 and JP-A-51-136642. Therefore, in order to efficiently and stably carry out the oxidation reaction and ensure higher economic indicators of obtaining and product quality stability when producing carboxylic acid on an industrial scale, it is necessary to carefully analyze the situation with the compromise between higher purity of carboxylic acid and lower losses of acetic acid.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Традиционная блок-схема получения ароматической дикарбоновой кислоты приведена на фиг.8, где стадия окисления изображена в центральной части схемы, и далее будет в целом описан способ с теми проблемами, которые следует решить.The traditional block diagram of the production of aromatic dicarboxylic acid is shown in Fig. 8, where the oxidation step is depicted in the central part of the scheme, and hereinafter, a method with those problems to be solved will be generally described.

Прежде всего, в качестве смесителя используют емкость 101 для подачи в нее п-ксилола, в которой осуществляют смешение углеводородного сырья с растворителем, или приготовление в ней растворителя, как описано в патентных заявках JP-A-10-218837 и JP-A-10-259160.First of all, a container 101 is used as a mixer for supplying p-xylene to it, in which hydrocarbons are mixed with a solvent, or a solvent is prepared in it, as described in patent applications JP-A-10-218837 and JP-A-10 -259160.

Емкость 101 используют для приготовления реакционного растворителя из рециркулируемого/повторно используемого маточного раствора из резервуара 110 и уксусной кислоты (свежей/регенерированной уксусной кислоты) и для восполнения количества катализатора окисления вне зависимости от того, вводится сырье, п-ксилол или нет, и, кроме того, для корректировки состава заранее приготовленного растворителя путем использования свежего катализатора в виде соединения металла (в форме раствора или жидкости) и свежего соединения брома (в форме раствора или жидкости) для восполнения дефицита в растворителе металлического катализатора и брома. Дефицит металлического катализатора и брома определяют измерением их концентраций (анализируемых по позиции A10) и рассчитывают требуемые количества свежих соединений металла и брома соответственно (анализатор/регулятор потока, AFC10). При введении сырья, п-ксилола, смеситель сырья 101 используют для обеспечения подачи п-ксилола, восполнения количества растворителя, чтобы оно удовлетворяло заданному его соотношению к п-ксилолу (концентрации п-ксилола), и также для восполнения количества катализатора окисления (концентрации катализатора) при получении их них смеси. С другой стороны, когда сырье, п-ксилол, не добавляют, эту емкость используют для восполнения до заданного значения количества растворителя, а также катализатора окисления (концентрации катализатора) при приготовлении реакционного растворителя. Проводят анализ состава полученной таким образом смеси (или растворителя), который затем корректируют путем регулирования с обратной связью.Capacity 101 is used to prepare the reaction solvent from a recyclable / reusable mother liquor from reservoir 110 and acetic acid (fresh / regenerated acetic acid) and to replenish the amount of oxidation catalyst, regardless of whether raw materials are introduced, p-xylene or not, and, in addition to in addition, to adjust the composition of the pre-prepared solvent by using a fresh catalyst in the form of a metal compound (in the form of a solution or liquid) and a fresh bromine compound (in the form of a solution or liquid) to fill the deficiency in the solvent of a metal catalyst and bromine. The deficiency of the metal catalyst and bromine is determined by measuring their concentrations (analyzed at A10) and the required quantities of fresh metal and bromine compounds are calculated respectively (analyzer / flow regulator, AFC10). When introducing raw materials, p-xylene, the raw material mixer 101 is used to provide p-xylene, replenish the amount of solvent so that it satisfies its predetermined ratio to p-xylene (p-xylene concentration), and also to replenish the amount of oxidation catalyst (catalyst concentration ) upon receipt of them mixtures. On the other hand, when the feed, p-xylene, is not added, this capacity is used to make up the amount of solvent, as well as the oxidation catalyst (catalyst concentration), to prepare the reaction solvent. The composition of the mixture (or solvent) thus obtained is analyzed, which is then adjusted by feedback control.

При такой методике количество растворителя может быть восполнено до его заданного соотношения к сырью, п-ксилолу (относительного расхода растворителя или концентрации п-ксилола), но концентрация или состав катализатора окисления не могут быть быстро, без задержки, восстановлены, так как меняется количество циркулирующего маточного раствора и концентрация в нем катализатора, что приводит к нестабильности процесса приготовления. Кроме того, при циркуляции маточного раствора практически не удается регулировать содержание воды, которое достигает в нем высокого уровня.With this technique, the amount of solvent can be replenished to its predetermined ratio to raw materials, p-xylene (relative solvent consumption or p-xylene concentration), but the concentration or composition of the oxidation catalyst cannot be quickly, without delay, restored, since the amount of circulating stock solution and the concentration of catalyst in it, which leads to instability of the cooking process. In addition, during the circulation of the mother liquor, it is practically impossible to control the water content, which reaches a high level in it.

Для преодоления такой проблемы часть возвращаемого конденсата из реактора окисления 2 выводят снизу из газожидкостного сепаратора 104 и подают в реактор окисления 102 такое соответствующее количество свежей уксусной кислоты, чтобы содержание воды в реакционном растворе, которое может повышаться из-за высокого содержания воды в растворителе и образования воды в результате реакции, поддерживалось при постоянном значении (15 вес.%) или меньше, как описано в патентной заявке JP-A-50-32140. При осуществлении в промышленном масштабе непрерывного способа подачу уксусной кислоты, соответствующую выведенному конденсату, осуществляют заранее в емкость для смешения сырья 101, чтобы поддерживать содержание воды в маточном растворе на уровне 15 вес.% или ниже.To overcome this problem, part of the condensate return from the oxidation reactor 2 is withdrawn from the bottom of the gas-liquid separator 104 and fed to the oxidation reactor 102 such an appropriate amount of fresh acetic acid so that the water content in the reaction solution, which may increase due to the high water content in the solvent and the formation of water as a result of the reaction, was maintained at a constant value (15 wt.%) or less, as described in patent application JP-A-50-32140. In an industrial-scale continuous process, the acetic acid supply corresponding to the condensate removed is carried out in advance to a tank for mixing the feed 101 in order to maintain the water content in the mother liquor at 15 wt.% Or lower.

При таком подходе изменение количества выводимого конденсата (увеличивающееся или уменьшающееся) является эффективной мерой для изменения содержания воды (более высокого или более низкого) в реакционном растворе, но это может привести к нарушению материального баланса в реакционной системе и, таким образом, сделать процесс окисления нестабильным. Изменение подачи уксусной кислоты приводит к изменению содержания материалов (содержания катализатора и воды) в емкости для смешения сырья 101 и состава приготовленной в ней содержащей сырье смеси, что также приводит к нестабильному окислению.With this approach, a change in the amount of condensate removed (increasing or decreasing) is an effective measure to change the water content (higher or lower) in the reaction solution, but this can lead to a violation of the material balance in the reaction system and, thus, make the oxidation process unstable . A change in the supply of acetic acid leads to a change in the content of materials (the content of catalyst and water) in the tank for mixing raw materials 101 and the composition of the mixture containing raw materials prepared in it, which also leads to unstable oxidation.

Более конкретно, под дополнительно вводимой уксусной кислотой подразумевают регенерированную уксусную кислоту, выводимую снизу ректификационной колонны дегидратации 112 с содержанием воды около 5 вес.% (от 2 до 10 вес.%). Содержание воды в уксусной кислоте может постоянно меняться. Следует отметить, что под свежей/регенерированной уксусной кислотой имеют в виду уксусную кислоту, необязательно восполняемую за счет свежей промышленной уксусной кислоты (уксусной кислоты 99,5 вес.% чистоты), и она соответствует по качеству регенерированной уксусной кислоте. К свежей/регенерированной уксусной кислоте добавляют отмытую уксусную кислоту, которую получают промывкой/абсорбцией паров уксусной кислоты из отходящего реакционного газа на нижней тарелке абсорбера газа высокого давления 105. Такое добавление промытой уксусной кислоты может приводить к значительному изменению содержания воды в свежей/регенерированной уксусной кислоте, подаваемой для приготовления реакционного растворителя в емкость для смешения сырья 101.More specifically, by additionally introduced acetic acid is meant regenerated acetic acid, discharged from the bottom of the distillation column dehydration 112 with a water content of about 5 wt.% (From 2 to 10 wt.%). The water content in acetic acid can constantly change. It should be noted that under fresh / regenerated acetic acid is meant acetic acid, optionally replenished by fresh industrial acetic acid (acetic acid 99.5 wt.% Purity), and it corresponds in quality to regenerated acetic acid. Washed acetic acid is added to fresh / regenerated acetic acid, which is obtained by washing / absorbing acetic acid vapors from the reaction exhaust gas on the lower plate of the high pressure gas absorber 105. Such addition of washed acetic acid can lead to a significant change in the water content in fresh / regenerated acetic acid supplied for the preparation of the reaction solvent in a tank for mixing raw materials 101.

При применении метода, в котором полученную твердую терефталевую кислоту после ее отделения в сепараторе типа "твердая фаза-жидкость" 107 промывают уксусной кислотой и промывную (отработанную) жидкость смешивают с маточным раствором для рециркуляции/повторного использования, в маточном растворе может также меняться содержание катализатора и воды в зависимости от количества промывной (отработанной) жидкости в смеси.When applying the method in which the obtained solid terephthalic acid after its separation in the separator of the "solid phase-liquid" type 107 is washed with acetic acid and the washing (waste) liquid is mixed with the mother liquor for recycling / reuse, the content of the catalyst can also change in the mother liquor and water, depending on the amount of washing (spent) liquid in the mixture.

Таким образом, в традиционном способе промышленного получения ароматической дикарбоновой кислоты содержащая сырье смесь, приготовленная в емкости для смешения сырья 101, может в любой момент изменить ряд технологических параметров (относительный расход растворителя, концентрацию и состав катализатора, содержание воды). Этот способ является неэффективным, так как в нем, в частности, не применяются меры контроля, позволяющие точно регулировать изменяющееся содержание воды.Thus, in the traditional method for the industrial production of aromatic dicarboxylic acid, the raw material mixture prepared in the tank for mixing the raw material 101 can at any time change a number of technological parameters (relative solvent consumption, concentration and composition of the catalyst, water content). This method is ineffective, since it, in particular, does not apply control measures to accurately control the changing water content.

Что касается реактора окисления 102, то заданное количество смеси, содержащей сырье (содержащей п-ксилол), или реакционный растворитель из смесителя сырья 101 подают в реактор вместе с заданным количеством п-ксилола, подаваемым, если необходимо, по другой линии (не показанной); и одновременно вводят через нижнюю часть в реактор 102 заданное количество кислородсодержащего газа (обычно воздуха) для проведения окисления.For oxidation reactor 102, a predetermined amount of a mixture containing a feed (containing p-xylene) or a reaction solvent from a feed mixer 101 is supplied to the reactor along with a predetermined amount of p-xylene, if necessary, supplied via another line (not shown) ; and at the same time, a predetermined amount of an oxygen-containing gas (usually air) is introduced into the reactor 102 through the bottom to conduct oxidation.

В реакторе 102 окисление происходит в жидкой фазе в определенном интервале температур при поддержании в системе повышенного давления. Из реактора 102 через верх отводится значительное количество тепла экзотермической реакции отходящим газом реакции (отходящим газом), содержащим пары растворителя, образующиеся в реакционной системе. Отходящий газ, содержащий образовавшийся пар, затем подают в конденсатор/холодильник 103, расположенный выше реактора 102, для конденсации почти всего образовавшегося пара, и полученный конденсат улавливают газожидкостным сепаратором 104 (при 100°C или ниже) и возвращают в реактор 102. Поэтому такое конструктивное оформление системы позволяет почти полностью сохранить в системе уксусную кислоту (содержащую воду уксусную кислоту), используемую в качестве реакционного растворителя. Так как необходимо, чтобы содержание воды в реакционном растворе поддерживалось на заданном уровне или ниже, для того чтобы рециркулировать или как-либо иначе использовать маточный раствор, часть конденсата, возвращаемого в реактор 102, выводят.In the reactor 102, oxidation occurs in the liquid phase in a certain temperature range while maintaining high pressure in the system. A significant amount of exothermic reaction heat is removed from the reactor 102 through the top with the reaction exhaust gas (exhaust gas) containing solvent vapors generated in the reaction system. The off-gas containing the generated steam is then fed to a condenser / cooler 103 located above the reactor 102 to condense almost all of the generated steam, and the resulting condensate is captured by a gas-liquid separator 104 (at 100 ° C. or lower) and returned to the reactor 102. Therefore, this the design of the system allows the acetic acid (water-containing acetic acid) used as a reaction solvent to be almost completely retained in the system. Since it is necessary that the water content in the reaction solution be maintained at a predetermined level or lower in order to recycle or otherwise use the mother liquor, a portion of the condensate returned to the reactor 102 is withdrawn.

До такого частичного вывода конденсата в емкость смешения сырья 101 подают соответствующее количество уксусной кислоты, как описано выше. Вывод конденсата, подача уксусной кислоты и содержащейся в ней воды приводит к изменению содержания воды, концентрации и состава катализатора. В связи с этим традиционный способ неблагоприятно влияет на реакционную способность системы. Температура реакции также изменяется, так как реактор 102 находится под давлением, что приводит к менее стабильному окислению.Prior to such a partial withdrawal of condensate, an appropriate amount of acetic acid is supplied to the mixing tank of the raw material 101, as described above. Condensate withdrawal, supply of acetic acid and the water contained in it leads to a change in water content, concentration and composition of the catalyst. In this regard, the traditional method adversely affects the reactivity of the system. The reaction temperature also changes, since the reactor 102 is under pressure, which leads to less stable oxidation.

Что касается продукта, то смесь продуктов, содержащую полученную терефталевую кислоту, выдерживают в реакторе 102 в течение заданного периода времени, а затем направляют во второй реактор окисления (не показан) при более низком давлении, чем в реакторе 102, следуя показаниям регулятора уровня жидкости LIC, которым снабжен реактор 102, и подвергают окончательному дополнительному окислению. Далее продукт направляют в кристаллизатор 106 и охлаждают при пониженном давлении для кристаллизации терефталевой кислоты.As for the product, the product mixture containing the obtained terephthalic acid is kept in the reactor 102 for a predetermined period of time, and then sent to a second oxidation reactor (not shown) at a lower pressure than in the reactor 102, following the indications of the LIC liquid level controller which is equipped with the reactor 102, and is subjected to final additional oxidation. The product is then sent to crystallizer 106 and cooled under reduced pressure to crystallize terephthalic acid.

Реактор второго окисления используют для того, чтобы доокислить присутствующие в смеси продуктов, поданной из реактора первого окисления 102, небольшие количества непрореагировавшего п-ксилола и промежуточных соединений реакции, таких как 4-КБА, как описано в патентных заявках JP-A-51-39642 и JP-A-56-10138. Это окисление проводят при такой же температуре, как в первом реакторе окисления 102, или ниже.The second oxidation reactor is used to oxidize small amounts of unreacted p-xylene and reaction intermediates such as 4-KBA present in the mixture of products fed from the first oxidation reactor 102, as described in patent applications JP-A-51-39642 and JP-A-56-10138. This oxidation is carried out at the same temperature as in the first oxidation reactor 102, or lower.

Кристаллическую терефталевую кислоту, образовавшуюся в маточном растворе в кристаллизаторе 106, затем направляют в сепаратор типа "твердая фаза-жидкость" 107 при многократной ее рециркуляции в продуктовую смесь и отделяют, и промывают для получения извлекаемого осадка терефталевой кислоты, который пропитан промывной жидкостью (уксусной кислотой). Осадок затем направляют в сушилку 108 и сушат для получения конечного продукта, терефталевой кислоты.The crystalline terephthalic acid formed in the mother liquor in the crystallizer 106 is then sent to a solid phase-liquid separator 107 when it is repeatedly recycled to the product mixture and separated, and washed to obtain a recoverable terephthalic acid precipitate that is impregnated with washing liquid (acetic acid) ) The precipitate is then sent to dryer 108 and dried to obtain the final product, terephthalic acid.

Отделенный маточный раствор хранят некоторое время в емкости для маточного раствора 110 и рециркулируют для приготовления реакционного растворителя. Уксусную кислоту обычно используют для промывки выделенной терефталевой кислоты, и промывная уксусная кислота (отработанная) может храниться некоторое время в емкости 111 для повторного ее использования вместе с маточным раствором для приготовления реакционного растворителя.The separated mother liquor is stored for some time in the mother liquor vessel 110 and recycled to prepare the reaction solvent. Acetic acid is usually used to wash the separated terephthalic acid, and the wash acetic acid (spent) can be stored for some time in the tank 111 for reuse with the mother liquor for preparing the reaction solvent.

Для стабилизации реакции окисления непрерывного способа окисления для промышленного получения ароматической карбоновой кислоты важно приготовить стабильный реакционный растворитель и важно стабилизировать подачу реакционного растворителя и его отношение к вводимому сырью, диалкилароматическому углеводороду (относительный расход растворителя), а также концентрацию и соотношение компонентов в катализаторе и концентрацию воды в реакционной системе, как детально описано выше. Также необходимо стабилизировать температуру и давление реакционной системы, и время пребывания сырья в ней.To stabilize the oxidation reaction of the continuous oxidation method for the industrial production of aromatic carboxylic acid, it is important to prepare a stable reaction solvent and it is important to stabilize the flow of the reaction solvent and its relation to the feedstock, dialkyl aromatic hydrocarbon (relative solvent consumption), as well as the concentration and ratio of components in the catalyst and the concentration of water in the reaction system, as described in detail above. It is also necessary to stabilize the temperature and pressure of the reaction system, and the residence time of the raw materials in it.

Однако реакционный растворитель готовят из маточного раствора, в котором меняются содержание воды, концентрации катализатора и брома и их соотношение в каталитической композиции (содержание воды от 8 до 15 вес.%, концентрации катализатора и брома и отношение брома к металлу переменны), и уксусной кислоты с переменным содержанием воды (свежей/регенерированной уксусной кислоты с содержанием воды от 2 до 10 вес.%). Реакционный растворитель должен быть приготовлен так, чтобы стабилизировать относительный расход растворителя (его отношение к вводимому сырью, диалкилароматическому углеводороду) и содержание воды, а также концентрацию и соотношение компонентов катализатора окисления в реакционной системе при балансе введенного реакционного растворителя с частично выводимым возвращаемым конденсатом, и объектом изобретения является приготовление реакционного растворителя таким образом, чтобы иметь точный его состав и точно регулировать его подачу.However, the reaction solvent is prepared from a mother liquor in which the water content, the concentration of the catalyst and bromine and their ratio in the catalyst composition (the water content from 8 to 15 wt.%, The concentration of the catalyst and bromine and the ratio of bromine to metal are variable) and acetic acid are changed with variable water content (fresh / regenerated acetic acid with a water content of 2 to 10 wt.%). The reaction solvent should be prepared in such a way as to stabilize the relative consumption of the solvent (its relation to the feedstock, dialkyl aromatic hydrocarbon) and the water content, as well as the concentration and ratio of the components of the oxidation catalyst in the reaction system, when the reaction solvent is introduced with partially withdrawn return condensate and the object of the invention is the preparation of the reaction solvent in such a way as to have its exact composition and precisely regulate its flow y.

Другим объектом изобретения является стабилизация условий проведения реакции после введения реакционного растворителя, таких как температура в реакционной системе и содержание кислорода в использованном газе.Another object of the invention is the stabilization of the reaction conditions after the introduction of the reaction solvent, such as the temperature in the reaction system and the oxygen content in the gas used.

Целью настоящего изобретения является разработка непрерывного способа получения ароматической дикарбоновой кислоты, который позволяет осуществить прежде всего стабильный процесс окисления для получения продукта, дикарбоновой кислоты, стабильного качества и проводить окисление при экономии ресурсов и энергии, в результате чего вышеназванные цели могут быть достигнуты.The aim of the present invention is to develop a continuous method for the production of aromatic dicarboxylic acid, which primarily allows for a stable oxidation process to obtain a product of dicarboxylic acid, stable quality and oxidation while saving resources and energy, as a result of which the above goals can be achieved.

Для достижения вышеназванной цели настоящее изобретение предлагает способ получения ароматической дикарбоновой кислоты, содержащий жидкофазное окисление диалкилароматического углеводорода содержащим молекулярный кислород газом в присутствии катализатора, содержащего кобальт, марганец и бром в уксусной кислоте в качестве растворителя, и который содержит:To achieve the above objectives, the present invention provides a method for producing aromatic dicarboxylic acid containing liquid-phase oxidation of a dialkylaromatic hydrocarbon containing molecular oxygen gas in the presence of a catalyst containing cobalt, manganese and bromine in acetic acid as a solvent, and which contains:

предварительную стадию приготовления реакционного растворителя в емкости для приготовления реакционного растворителя путем введения соединения кобальта, соединения марганца и соединения брома в смесь, по меньшей мере, части маточного раствора и уксусной кислоты, причем маточный раствор получают выделением из него продукта, дикарбоновой кислоты; иa preliminary step of preparing the reaction solvent in a vessel for preparing the reaction solvent by introducing a cobalt compound, a manganese compound and a bromine compound into a mixture of at least a part of the mother liquor and acetic acid, the mother liquor being obtained by isolating the product, dicarboxylic acid from it; and

стадию окисления, содержащую процесс окисления, процесс конденсации/охлаждения, процесс регулирования вывода и процесс подачи, в которой процесс окисления содержит непрерывную подачу в реактор окисления 1 весовой части диалкилароматического углеводорода в качестве сырья и от 2,5 до 4 весовых частей реакционного растворителя, который готовят на предварительной стадии, одновременную подачу в реактор окисления содержащего молекулярный кислород газа, и окисление сырья в жидком состоянии в реакторе окисления; в которой процесс конденсации/охлаждения содержит охлаждение отходящего газа реакции, содержащего пар, который образуется в реакторе окисления, для того чтобы поддерживать постоянной температуру реакции по мере протекания окисления в процессе окисления, возврат конденсата, получаемого охлаждением отходящего газа реакции, в реактор окисления и вывод, по меньшей мере, части возвращаемого конденсата; в которой процесс регулирования вывода содержит измерение концентрации присутствующей воды, по меньшей мере, в части конденсата, выводимого в процессе конденсации/охлаждения, и регулирование количества вывода для достижения заданной величины концентрации воды; и в которой процесс подачи содержит дополнительно подачу, соответствующую подаче уксусной кислоты, которая связана с выводимым количеством, в реактор окисления одновременно с регулированием выводимого количества в процессе регулирования вывода,an oxidation step comprising an oxidation process, a condensation / cooling process, an output control process, and a feed process, wherein the oxidation process comprises continuously feeding 1 part by weight of dialkyl aromatic hydrocarbon to the oxidation reactor as a feed and from 2.5 to 4 parts by weight of a reaction solvent, which prepare at a preliminary stage, the simultaneous supply of a gas containing molecular oxygen to the oxidation reactor, and the oxidation of the feed in a liquid state in the oxidation reactor; wherein the condensation / cooling process comprises cooling the reaction exhaust gas containing steam that is generated in the oxidation reactor in order to maintain a constant reaction temperature as the oxidation proceeds during the oxidation process, returning condensate obtained by cooling the reaction exhaust gas to the oxidation reactor and withdrawing at least a portion of the return condensate; in which the process of regulating the output includes measuring the concentration of water present, at least in part of the condensate discharged during the condensation / cooling process, and adjusting the amount of output to achieve a predetermined amount of water concentration; and in which the feed process further comprises a feed corresponding to the supply of acetic acid, which is associated with the withdrawn amount, to the oxidation reactor while controlling the withdrawal amount in the process of adjusting the output,

в котором на стадии окисления реакционную смесь, полученную окислением в реакторе окисления, выводят непрерывно или периодически при регулировании уровня жидкости в реакторе окисления для получения продукта, терефталевой кислоты.in which, in the oxidation step, the reaction mixture obtained by oxidation in the oxidation reactor is continuously or periodically withdrawn by adjusting the liquid level in the oxidation reactor to obtain a terephthalic acid product.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения ароматической дикарбоновой кислоты, в котором процесс конденсации/охлаждения стадии окисления содержит охлаждение отходящего реакционного газа, содержащего пар, который образуется в реакторе окисления, с использованием двух или более конденсаторов/холодильников, соединенных друг с другом последовательно, возврат конденсатов из соответствующих конденсаторов/холодильников в реактор окисления, и отвод, по меньшей мере, части возвращаемого конденсата из последнего конденсатора/холодильника.The present invention also provides a method for producing aromatic dicarboxylic acid, in which the condensation / cooling process of the oxidation step comprises cooling the exhaust reaction gas containing steam that forms in the oxidation reactor using two or more condensers / coolers connected in series to each other, condensate recovery from the respective condensers / coolers to the oxidation reactor, and removing at least part of the return condensate from the last condenser / olodilnika.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения ароматической дикарбоновой кислоты, в котором предварительная стадия содержит приготовление реакционного растворителя, содержащего заданные количества кобальта, марганца и брома, путем измерения заранее концентраций кобальта, марганца и брома в маточном растворе, вводимого путем рециркуляции, и объединение маточного раствора с раствором соединений кобальта и марганца и раствором соединения брома в соответствующих требуемых количествах, зависящих от измеренных концентраций кобальта, марганца и брома в маточном растворе.The present invention also provides a method for producing aromatic dicarboxylic acid, in which the preliminary step comprises preparing a reaction solvent containing predetermined amounts of cobalt, manganese and bromine by measuring in advance the concentrations of cobalt, manganese and bromine in the mother liquor introduced by recirculation, and combining the mother liquor with a solution of cobalt and manganese compounds and a solution of bromine compounds in the appropriate amounts required, depending on the measured concentrations of Obalt, manganese and bromine in the mother liquor.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения ароматической дикарбоновой кислоты, в котором предварительная стадия содержит использование множества емкостей для приготовления реакционного растворителя.The present invention also provides a process for preparing aromatic dicarboxylic acid, wherein the preliminary step comprises the use of a plurality of containers for preparing a reaction solvent.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения ароматической дикарбоновой кислоты, в котором процесс окисления стадии окисления содержит смешение 1 весовой части диалкилароматического углеводорода в качестве сырья и от 2,5 до 4 весовых частей реакционного растворителя, который готовят на предварительной стадии, и введение получающейся смеси в реактор окисления.The present invention also provides a method for producing aromatic dicarboxylic acid, in which the oxidation process of the oxidation step comprises mixing 1 part by weight of dialkyl aromatic hydrocarbon as a feed and from 2.5 to 4 parts by weight of the reaction solvent, which is prepared in the preliminary step, and introducing the resulting mixture into the reactor oxidation.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения ароматической дикарбоновой кислоты, в котором стадия окисления дополнительно содержит процесс регулирования температуры реакции, регулирующий температуру реакции в реакторе окисления путем регулирования давления в реакторе окисления.The present invention also provides a method for producing aromatic dicarboxylic acid, in which the oxidation step further comprises a process for controlling the reaction temperature, which controls the reaction temperature in the oxidation reactor by controlling the pressure in the oxidation reactor.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения ароматической дикарбоновой кислоты, в котором процесс регулирования температуры реакции содержит регулирование давления в реакторе окисления путем получения в газожидкостном сепараторе несконденсированного отходящего реакционного газа, отделенного от конденсата, который получают в процессе конденсации/охлаждения, промывку несконденсированного отходящего газа в абсорбере газа высокого давления, и регулирование давления полученного отмытого отходящего газа.The present invention also provides a method for producing aromatic dicarboxylic acid, in which the process of controlling the reaction temperature comprises controlling the pressure in the oxidation reactor by obtaining an uncondensed off-gas reaction gas separated from condensate in a gas-liquid separator, which is obtained in the condensation / cooling process, washing the non-condensed off-gas in the absorber high-pressure gas, and regulating the pressure of the obtained washed off-gas.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения ароматической дикарбоновой кислоты, в котором стадия окисления дополнительно содержит процесс регулирования концентрации кислорода, регулирующий концентрацию кислорода в отходящем газе, выводимом из реактора окисления при заданной концентрации 8 об.% или менее, путем регулирования подачи кислородсодержащего газа, подаваемого в реактор окисления.The present invention also provides a method for producing aromatic dicarboxylic acid, in which the oxidation step further comprises an oxygen concentration control process that controls the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the oxidation reactor at a predetermined concentration of 8 vol.% Or less, by controlling the supply of oxygen-containing gas supplied to oxidation reactor.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения ароматической дикарбоновой кислоты, в котором процесс регулирования концентрации кислорода содержит регулирование концентрации кислорода в отходящем газе, выведенном из реактора окисления, путем подачи в газожидкостный сепаратор несконденсированного отходящего реакционного газа, отделенного от конденсата, который подают в процесс конденсации/охлаждения, промывку несконденсированного отходящего реакционного газа в абсорбере газа высокого давления и регулирование концентрации кислорода в полученном отмытом отходящем газе.The present invention also provides a method for producing aromatic dicarboxylic acid, wherein the oxygen concentration control process comprises controlling the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the oxidation reactor by supplying a non-condensed reaction gas separated from the condensate to the gas-liquid separator, which is supplied to the condensation / cooling process washing the non-condensed off-gas in the high pressure gas absorber and adjusting the concentration oxygen in the resulting washed off-gas.

Такая структура системы и регулирование для данного способа согласно настоящему изобретению прежде всего позволили стабилизировать процесс окисления и тем самым получение продукта дикарбоновой кислоты стабильного качества, также как и осуществление окисления при экономии ресурсов и энергии. В частности, стабилизация качества продукта воздействует на стабильность операций очистки и систем полимеризации на последующих стадиях переработки и, что наиболее важно, обеспечивает получение соответствующих продуктов однородного качества. Для того чтобы общий эффективный способ получения был воплощен в реальность, также важно, чтобы соответствующие системы обеспечивали более высокий выход продукта, также как и более высокую экономию ресурсов.Such a system structure and regulation for this method according to the present invention, first of all, allowed to stabilize the oxidation process and thereby obtain a dicarboxylic acid product of stable quality, as well as the implementation of oxidation while saving resources and energy. In particular, stabilization of product quality affects the stability of cleaning operations and polymerization systems at subsequent stages of processing and, most importantly, ensures the receipt of appropriate products of uniform quality. In order for the overall effective production method to be realized, it is also important that the corresponding systems provide a higher yield of the product, as well as a higher saving of resources.

Агрегат для окисления согласно настоящему изобретению за счет подавления побочных реакций, которые могут протекать в результате изменения количеств катализатора окисления, уксусной кислоты и кислородсодержащего газа, дает непосредственный эффект стабилизации выхода продукта, оптимизации количества второстепенных материалов и снижения колебаний расхода электроэнергии и технологического пара, приводящий к эффективному получению дикарбоновой кислоты.The oxidation unit according to the present invention by suppressing adverse reactions that can occur as a result of changes in the amounts of oxidation catalyst, acetic acid and oxygen-containing gas, gives a direct effect of stabilizing the product yield, optimizing the amount of secondary materials and reducing fluctuations in the consumption of electricity and process steam, leading to efficient production of dicarboxylic acid.

Следует отметить, что при окислении алкилароматического углеводорода обычно устанавливают компромиссное соотношение между качеством производимой карбоновой кислоты и потерями за счет окислительной деструкции уксусной кислоты. Поэтому при ее промышленном получении желательно стабильно производить карбоновую кислоту необходимого качества, но при реакционных условиях, при которых потери в результате окислительной деструкции уксусной кислоты низкие.It should be noted that during the oxidation of alkyl aromatic hydrocarbon, a compromise is usually established between the quality of the carboxylic acid produced and the losses due to the oxidative degradation of acetic acid. Therefore, when it is produced commercially, it is desirable to stably produce carboxylic acid of the required quality, but under reaction conditions under which the losses due to oxidative degradation of acetic acid are low.

Например, зависимость между чистотой (содержанием 4-КБА, то есть промежуточного продукта реакции) получаемой терефталевой кислоты и потерями в результате окислительной деструкции уксусной кислоты приведена на фиг.4 в качестве одного примера окисления п-ксилола в промышленном масштабе. Более высокая чистота терефталевой кислоты (более низкое содержание 4-КБА) приводит к более высоким потерям уксусной кислоты. Таким образом, при получении терефталевой кислоты с заданным содержанием 4-КБА стабильность (или отклонение) содержания 4-КБА в производимой терефталевой кислоте является доминирующим фактором для экономики получения.For example, the relationship between the purity (content of 4-KBA, that is, an intermediate reaction product) of the obtained terephthalic acid and losses due to oxidative degradation of acetic acid is shown in FIG. 4 as one example of industrial scale oxidation of p-xylene. Higher purity of terephthalic acid (lower 4-KBA) leads to higher losses of acetic acid. Thus, when producing terephthalic acid with a given 4-CBA content, the stability (or deviation) of the 4-CBA content in the produced terephthalic acid is the dominant factor for the production economy.

А именно в случае, когда содержание 4-КБА согласно технической характеристике продукта составляет 3000 ч/млн, неустойчивый производственный процесс с отклонением содержания ±500 ч/млн 4-CBA следует проводить при заданном содержании 4-КБА 2500 ч/млн (потери при окислительной деструкции уксусной кислоты: около 43 кг/тонна ТК). Однако если стабильность проведения процесса повышена так, что он имеет отклонение содержания 4-КБА ±100 ч/млн, то его можно проводить при заданном содержании 4-КБА 2900 ч/млн (потери при окислительной деструкции уксусной кислоты: около 41 кг/тонна ТК), что обеспечивает более стабильное качество продукта и более низкие потери при окислительной деструкции уксусной кислоты.Namely, in the case when the content of 4-CBA according to the technical characteristics of the product is 3000 ppm, an unstable production process with a deviation of ± 500 ppm of 4-CBA should be carried out at a given content of 4-CBA of 2500 ppm (oxidative loss acetic acid destruction: about 43 kg / ton TK). However, if the stability of the process is increased so that it has a deviation of 4-KBA ± 100 ppm, then it can be carried out at a given 4-CBA content of 2900 ppm (losses during oxidative degradation of acetic acid: about 41 kg / ton TC ), which provides a more stable product quality and lower losses during oxidative degradation of acetic acid.

Согласно настоящему изобретению такое улучшение в эксплуатационной стабильности может быть достигнуто соответственно за счет увеличения количества позиций проведения анализа и частоты анализа и модификации системы регулирования, которая включает, например, установку приборов регуляторов/задатчиков и модифицирование трубопроводной системы.According to the present invention, such an improvement in operational stability can be achieved, respectively, by increasing the number of analysis positions and the frequency of analysis and modification of the control system, which includes, for example, the installation of regulator / setpoint devices and the modification of the pipeline system.

Как было детально описано выше, стабильное промышленное получение с использованием соответствующих количеств материалов и соответствующих энергетических затрат улучшает качество продукта, такое как однородность продукта, и снижает издержки получения наряду с экономией от эффекта увеличения масштаба получения.As described in detail above, stable industrial production using appropriate amounts of materials and appropriate energy costs improves product quality, such as product uniformity, and reduces production costs, along with the economies of scale up.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 приведена технологическая схема улучшенного получения терефталевой кислоты и осуществление системы регулирования для стабилизации реакции окисления согласно настоящему изобретению.Figure 1 shows the technological scheme of the improved production of terephthalic acid and the implementation of a control system for stabilizing the oxidation reaction according to the present invention.

На фиг.2 приведен пример системы регулирования для осуществления более стабильного приготовления реакционного растворителя согласно настоящему изобретению.Figure 2 shows an example of a control system for more stable preparation of the reaction solvent according to the present invention.

На фиг.3 приведена зависимость между концентрацией воды в маточном растворе и концентрацией воды в возвращаемом конденсате в настоящем изобретении, которая является зависимостью концентрации воды от возвращаемой жидкости первой стадии и возвращаемой жидкости второй стадии в случае, когда конденсатор и холодильник присоединены к верхней части реактора в две стадии.Figure 3 shows the relationship between the concentration of water in the mother liquor and the concentration of water in the return condensate in the present invention, which is the dependence of the concentration of water on the return liquid of the first stage and the return liquid of the second stage in the case when the condenser and the refrigerator are connected to the upper part of the reactor in two stages.

На фиг.4 представлен график зависимости между содержанием 4-КБА в продукте, (полученной) терефталевой кислоте, и потерями в результате окислительной деструкции уксусной кислоты в примере (черные кружочки) и сравнительном примере (белые кружочки) настоящего изобретения.Figure 4 presents a graph of the relationship between the content of 4-KBA in the product, (obtained) terephthalic acid, and losses due to oxidative degradation of acetic acid in the example (black circles) and comparative example (white circles) of the present invention.

На фиг.5 представлен график зависимости концентраций кобальта, брома и воды (H2O) в реакционном растворителе (подаваемом растворе) и маточном растворе от времени реакции в примере настоящего изобретения.Figure 5 presents a graph of the concentration of cobalt, bromine and water (H 2 O) in the reaction solvent (feed solution) and the mother liquor versus reaction time in an example of the present invention.

На фиг.6 представлен график зависимости содержания 4-КБА в полученной терефталевой кислоте от времени реакции в примере (черные кружочки) и сравнительном примере (белые кружочки) настоящего изобретения.Figure 6 presents a graph of the content of 4-CBA in the obtained terephthalic acid versus reaction time in the example (black circles) and comparative example (white circles) of the present invention.

На фиг.7 представлен график зависимости концентраций кобальта, брома и воды (H2O) в смеси сырья (подаваемый раствор) и маточном растворе от времени реакции в сравнительном примере настоящего изобретения.Figure 7 presents a graph of the dependence of the concentrations of cobalt, bromine and water (H 2 O) in the mixture of raw materials (feed solution) and the mother liquor from the reaction time in a comparative example of the present invention.

На фиг.8 представлена технологическая схема традиционного общего получения терефталевой кислоты.On Fig presents a flow chart of the traditional general production of terephthalic acid.

Описание обозначенийDescription of symbols

1 - емкость для приготовления реакционного растворителя, 1A - емкость А для приготовления реакционного растворителя, 1B - емкость В для приготовления реакционного растворителя, 2 - реактор окисления, 3 - конденсатор/холодильник, 3А - конденсатор/холодильник (парогенератор: первая стадия), 3B - конденсатор/холодильник (часть с водяным охлаждением: вторая стадия), 4 - газожидкостный сепаратор, 5 - абсорбер газа высокого давления, 6 - кристаллизатор, 7 - сепаратор типа "твердая фаза-жидкость", 8 - сушилка, 9 - сборник продукта, 10 - резервуар для маточного раствора, 11 - резервуар для промывной (отработанной) жидкости, 12 - ректификационная колонна дегидратации, 13 - выпарная установка маточного раствора, 21 - свежая/регенерированная уксусная кислота, 22 - п-ксилол, 23 - металлический катализатор, 24 - соединение брома, 25 - свежая/регенерированная уксусная кислота, 26 - регенерированная уксусная кислота, 31 - отходящий газ, 32 - вода, 33 - свежая/регенерированная уксусная кислота, 34 - отработанная вода, 35 - осадок, 36 - регенерированная уксусная кислота, 37 - свежая/регенерированная уксусная кислота, 40 - продукт, терефталевая кислота, от А0 до A4, A1A, A1B - анализатор или позиция проведения анализа, от FC1 до FC10, FC1B, FC2A, FC3A, FC3B, FC4A, FC4B - регулятор потока, PIC1 - регулятор давления, TI - индикатор температуры, LIC1 и LIC2 - индикатор/регулятор уровня жидкости, FFC1 и FFC2 - задатчик соотношения потоков, TPC1 - регулятор температура-давление, AFC0, AFC1, AFC3, AFC1A, AFC1B - анализатор/задатчик потока.1 - tank for the preparation of the reaction solvent, 1A - tank A for the preparation of the reaction solvent, 1B - tank B for the preparation of the reaction solvent, 2 - oxidation reactor, 3 - condenser / refrigerator, 3A - condenser / refrigerator (steam generator: first stage), 3B - condenser / refrigerator (part with water cooling: the second stage), 4 - gas-liquid separator, 5 - high-pressure gas absorber, 6 - crystallizer, 7 - separator type "solid phase-liquid", 8 - dryer, 9 - product collection, 10 - reservoir for uterine solution a, 11 - a reservoir for washing (spent) liquid, 12 - a distillation column of dehydration, 13 - a vaporizer of the mother liquor, 21 - fresh / regenerated acetic acid, 22 - p-xylene, 23 - a metal catalyst, 24 - a bromine compound, 25 - fresh / regenerated acetic acid, 26 - regenerated acetic acid, 31 - exhaust gas, 32 - water, 33 - fresh / regenerated acetic acid, 34 - waste water, 35 - sediment, 36 - regenerated acetic acid, 37 - fresh / regenerated acetic acid, 40 - product, terephthalic acid, A0 to A4, A1A, A1B - analyzer or analysis position, from FC1 to FC10, FC1B, FC2A, FC3A, FC3B, FC4A, FC4B - flow regulator, PIC1 - pressure regulator, TI - temperature indicator, LIC1 and LIC2 - indicator / liquid level regulator, FFC1 and FFC2 - flow ratio adjuster, TPC1 - temperature-pressure regulator, AFC0, AFC1, AFC3, AFC1A, AFC1B - flow analyzer / adjuster.

Предпочтительные варианты осуществления изобретенияPreferred Embodiments

Варианты осуществления способа непрерывного получения ароматической дикарбоновой кислоты настоящего изобретения описаны со ссылкой на фигуры. Авторы настоящего изобретения изучили влияния различных параметров на реакцию окисления и провели исследования по стабильному приготовлению и подаче реакционного растворителя для осуществления стабильной непрерывной реакцию окисления. Авторы настоящего изобретения также разработали способ, который позволяет единообразно регулировать протекание реакции с целью стабилизации системы реакции окисления. В результате для проведения непрерывной реакции окисления в оборудовании для промышленного получения ароматической дикарбоновой кислоты при приготовлении реакционного растворителя следует принимать во внимание только количество реакционного растворителя, концентрации содержащегося в нем катализатора окисления и их соотношение в композиции, и проблемы были решены путем метода регулирования концентраций воды в реакционной системе без учета концентрации воды в вводимом реакционном растворителе, основанном на следующей системе. Другие параметры реакции, такие как температура реакции и концентрация кислорода в отходящем газе, регулируют в результате создания следующей системы процесса и его системы регулирования, которые разработаны в настоящем изобретении.Embodiments of a process for continuously producing an aromatic dicarboxylic acid of the present invention are described with reference to the figures. The authors of the present invention studied the effects of various parameters on the oxidation reaction and conducted studies on the stable preparation and supply of the reaction solvent to achieve a stable continuous oxidation reaction. The inventors of the present invention also developed a method that allows uniformly controlling the progress of the reaction in order to stabilize the oxidation reaction system. As a result, to conduct a continuous oxidation reaction in equipment for the industrial production of aromatic dicarboxylic acid in the preparation of the reaction solvent, only the amount of the reaction solvent, the concentration of the oxidation catalyst contained in it and their ratio in the composition should be taken into account, and the problems were solved by the method of controlling water concentrations in the reaction system without taking into account the concentration of water in the input reaction solvent, based on the following system. Other reaction parameters, such as reaction temperature and oxygen concentration in the exhaust gas, are controlled by the creation of the following process system and its control system, which are developed in the present invention.

Осуществление системы процесса и системы его регулирования согласно настоящему изобретению описывается со ссылкой на фиг.1.The implementation of the process system and its control system according to the present invention is described with reference to figure 1.

(1) Маточный раствор из резервуара маточного раствора 10 и уксусную кислоту (свежую/регенерированную уксусную кислоту) подают в емкость 1 для приготовления реакционного растворителя, основываясь на заданных количествах, распределяемых задатчиком потока FFC1 для приготовления заранее определенного количества реакционного растворителя. Заданные количества в задатчике потока FFC1 определяют на основе информации по поступлению растворителя, подаваемого в реактор окисления 2 из емкости приготовления реакционного растворителя 1 через регулятор потока FC5.(1) The mother liquor from the mother liquor tank 10 and acetic acid (fresh / regenerated acetic acid) are supplied to a tank 1 for preparing a reaction solvent based on predetermined quantities distributed by the flow adjuster FFC1 to prepare a predetermined amount of the reaction solvent. The predetermined quantities in the flow adjuster FFC1 are determined based on information on the supply of solvent supplied to the oxidation reactor 2 from the preparation tank of the reaction solvent 1 through the flow regulator FC5.

Одновременно с помощью анализатора (позиция проведения анализа) A1 измеряют каждую концентрацию катализатора окисления в циркулирующем маточном растворе и в комбинации с данными о количестве рецикла из задатчика потока FFC1 приготавливают реакционный растворитель путем добавления соединения металлов катализатора 23 и соединения брома 24 при корректировке регуляторов потока FC4 и FC3 анализатором/задатчиком потока AFC1 так, чтобы катализатор окисления в реакционном растворителе имел заданную концентрацию и заданное соотношение компонентов состава.At the same time, using an analyzer (analysis position) A1, each concentration of the oxidation catalyst in the circulating mother liquor is measured, and a reaction solvent is prepared in combination with the recycle amount from the flow adjuster FFC1 by adding the metal compound of catalyst 23 and the bromine compound 24 when adjusting the FC4 flow regulators and FC3 analyzer / flow adjuster AFC1 so that the oxidation catalyst in the reaction solvent has a given concentration and a given ratio of components with leaving.

Однако в этом методе концентрации катализатора окисления и воды в отделенном маточном растворе, разделенном в сепараторе типа "твердая фаза-жидкость" 7, меняются в зависимости от количества промывной (отработанной) жидкости, как описано выше. Доля брома в составе катализатора также меняется в зависимости от степени реакционной способности. Кроме того, концентрации катализатора окисления и воды меняются в зависимости от отношения отделенного маточного раствора и уксусной кислоты. Концентрация воды в приготовленном растворителе также меняется из-за изменения концентрации воды в приготовляемой уксусной кислоте (также из-за содержания отмытой уксусной кислоты 26 из абсорбера газа высокого давления 5). Таким образом, в настоящем изобретении только заданное количество растворителя (или относительный расход растворителя, весовое отношение растворитель/диалкилароматический углеводород: от 2,5 до 4), концентрацию и соотношение компонентов в катализаторе окисления (тяжелый метал и бром) в реакторе окисления 2 регулируют в емкости приготовления реакционного растворителя 1, и регулирование, и приготовление осуществляют на основе системы регулирования прямого действия без учета концентраций воды.However, in this method, the concentrations of the oxidation catalyst and water in the separated mother liquor, separated in a “solid phase-liquid” separator 7, vary depending on the amount of washing (spent) liquid, as described above. The proportion of bromine in the composition of the catalyst also varies depending on the degree of reactivity. In addition, the concentration of the oxidation catalyst and water varies depending on the ratio of the separated mother liquor and acetic acid. The concentration of water in the prepared solvent also changes due to changes in the concentration of water in the prepared acetic acid (also due to the content of washed acetic acid 26 from the high pressure gas absorber 5). Thus, in the present invention, only a predetermined amount of solvent (or relative solvent consumption, solvent / dialkyl aromatic hydrocarbon weight ratio: 2.5 to 4), concentration and ratio of components in the oxidation catalyst (heavy metal and bromine) in oxidation reactor 2 are controlled in the capacity of the preparation of the reaction solvent 1, and the regulation and preparation are carried out on the basis of a direct-acting regulation system without taking into account water concentrations.

Стабильность концентраций катализатора окисления в реакционном растворителе может быть подтверждена измерением с помощью анализатора (позиция анализа) A2. Однако при отклонении концентрации катализатора в циркулирующем маточном растворе и других подобных показателей они не могут быть в достаточной степени стабилизированы из-за запаздывания измерений отклонения концентрации катализатора или из-за относительно небольшого объема емкости приготовления реакционного растворителя 1 (короткого времени пребывания), но если для приготовления реакционного растворителя используют две емкости 1A и 1B и применяют систему двойного регулирования концентраций катализатора, содержащую грубое регулирование концентраций катализатора в емкости приготовления реакционного растворителя 1A и точное регулирование концентраций катализатора в емкости приготовления реакционного растворителя 1B, как показано на фиг.2, то количество реакционного растворителя и концентрации катализатора могут быть стабильными. Иными словами, при введении растворителя, приготовленного в емкости приготовления реакционного растворителя 1A, в емкость приготовления реакционного растворителя 1B измеряют концентрации катализатора на позиции анализа A1B и на основе заданного количества в анализаторе/задатчике потока AFC1B вводят соединение металлического катализатора и соединение брома в емкость приготовления 1B путем корректировки регуляторов потока FC4B, FC3B, и, если необходимо, туда вводят уксусную кислоту 25 с помощью регулятора потока FC2B. Благодаря такому двойному регулированию концентраций, основанному на системе регулирования прямого действия, улучшается точность приготовления.The stability of the concentrations of the oxidation catalyst in the reaction solvent can be confirmed by measurement using an analyzer (analysis position) A2. However, when the concentration of the catalyst in the circulating mother liquor and other similar indicators deviates, they cannot be sufficiently stabilized due to the delay in the measurements of the deviation of the catalyst concentration or because of the relatively small volume of the preparation of the reaction solvent 1 (short residence time), but if of preparation of the reaction solvent, two containers 1A and 1B are used and a double control system of catalyst concentrations is used, containing crude control If the concentration of the catalyst in the tank for preparing the reaction solvent 1A and the precise control of the concentrations of the catalyst in the tank for preparing the reaction solvent 1B, as shown in FIG. 2, the amount of the reaction solvent and the concentration of the catalyst can be stable. In other words, when the solvent prepared in the reaction solvent preparation vessel 1A is introduced into the reaction solvent preparation vessel 1B, the catalyst concentrations at the A1B analysis position are measured and, based on the predetermined amount, the metal catalyst compound and the bromine compound are introduced into the preparation tank 1B in the flow analyzer / AFC1B by adjusting the flow regulators FC4B, FC3B, and, if necessary, acetic acid 25 is introduced therein using the FC2B flow regulator. Thanks to this double concentration control, based on a direct-acting control system, the accuracy of the preparation is improved.

При этом для подачи стабильного количества растворителя (относительного расхода растворителя) предпочтительно использовать метод, в котором количество растворителя в емкостях приготовления растворителя 1A и 1B корректируют в первую очередь на основе скоростей потока, определенных с помощью задатчика потока FFC1. Например, растворитель может быть подан в емкость приготовления реакционного растворителя 1B из емкости приготовления реакционного растворителя 1A в соответствии с регулятором уровня жидкости LIC2.Moreover, in order to supply a stable amount of solvent (relative solvent consumption), it is preferable to use a method in which the amount of solvent in the solvent preparation tanks 1A and 1B is adjusted primarily based on the flow rates determined by the flow adjuster FFC1. For example, a solvent may be supplied to a reaction solvent preparation tank 1B from a reaction solvent preparation vessel 1A in accordance with a liquid level controller LIC2.

(2) Реакционный растворитель, приготовленный в емкости приготовления реакционного растворителя 1 с заданной концентрацией катализатора, вводят в реактор окисления 2 вместе с заданным количеством растворителя, рассчитанным на основе подачи сырья, диалкилароматического углеводорода (определяемого количеством производимой дикарбоновой кислоты), раздельно или вместе с сырьем, диалкилароматическим углеводородом 22, при корректировке с помощью регуляторов потока FC5, FC6, основанной на задатчике потока FFC2. Предпочтительно, чтобы сырье, диалкилароматический углеводород 22, и реакционный растворитель смешивали в заранее определенных количествах и затем вводили в реактор окисления для стабилизации реакции. Даже если их вводят раздельно, предпочтительно чтобы их смешивали гомогенно в емкости для смешения или смесителе на линии до введения в реактор окисления 2.(2) The reaction solvent prepared in the vessel for preparing the reaction solvent 1 with a given catalyst concentration is introduced into the oxidation reactor 2 together with a predetermined amount of solvent calculated on the basis of the feed of the raw material, dialkyl aromatic hydrocarbon (determined by the amount of dicarboxylic acid produced), separately or together with the feed dialkylaromatic hydrocarbon 22, when corrected by flow controllers FC5, FC6, based on flow adjuster FFC2. Preferably, the feed, the dialkyl aromatic hydrocarbon 22, and the reaction solvent are mixed in predetermined quantities and then introduced into the oxidation reactor to stabilize the reaction. Even if they are administered separately, it is preferable that they be mixed homogeneously in the mixing vessel or mixer in line before introducing oxidation reactor 2.

В вышеприведенной системе реакционный растворитель, содержащий стабильную, заданную концентрацию катализатора окисления, подают при стабильной подаче (относительном расходе растворителя) относительно подачи сырья, диалкилароматического углеводорода.In the above system, a reaction solvent containing a stable, predetermined concentration of the oxidation catalyst is supplied at a stable feed (relative solvent flow) relative to the feed of the dialkyl aromatic hydrocarbon.

При этом количество растворителя (относительный расход растворителя) и концентрацию катализатора (металл и бром) относительно сырья, ожидаемого в реакционной системе окисления, определяют до подачи в реактор окисления 2, что позволяет осуществлять подачу каждого из них в результате простой корректировки. Такое регулирование стабилизирует количество реакционного растворителя и концентрацию катализатора, являясь первичным методом стабилизации реакции окисления.In this case, the amount of solvent (relative solvent consumption) and the concentration of the catalyst (metal and bromine) relative to the raw materials expected in the oxidation reaction system are determined before feeding oxidation reactor 2, which allows each of them to be supplied as a result of a simple adjustment. Such regulation stabilizes the amount of reaction solvent and the concentration of the catalyst, being the primary method of stabilizing the oxidation reaction.

(3) Концентрация воды в реакционной системе окисления включает воду, вводимую с реакционным растворителем, и воду, образующуюся при реакции окисления. Абсолютное значение концентрации изменяется в зависимости от концентрации воды в подаваемом растворителе и подачи растворителя (относительного расхода растворителя), и при обычном условии предполагается, что концентрация воды в реакционной системе окисления составляет от 15 до 25% по весу. По этой причине следующим важным параметром является стабилизация концентрации воды в системе, которая понижает скорость реакции окисления до низкого уровня.(3) The concentration of water in the oxidation reaction system includes water introduced with the reaction solvent and water generated by the oxidation reaction. The absolute value of the concentration varies depending on the concentration of water in the solvent supplied and the solvent supply (relative solvent consumption), and under the usual condition it is assumed that the water concentration in the oxidation reaction system is from 15 to 25% by weight. For this reason, the next important parameter is the stabilization of the concentration of water in the system, which reduces the rate of the oxidation reaction to a low level.

Установив это, авторы настоящего изобретения обнаружили, что концентрация воды в отводимом конденсате и концентрация воды в реакционной системе (маточный раствор) тесно связаны, как показано на фиг.4, и что концентрация воды в реакционной системе может быть откорректирована путем регулирования концентрации воды в отводимом конденсате.Having established this, the authors of the present invention found that the concentration of water in the discharge condensate and the concentration of water in the reaction system (mother liquor) are closely related, as shown in FIG. 4, and that the concentration of water in the reaction system can be adjusted by adjusting the concentration of water in the discharge condensate.

А именно, после того как измеряют анализатором A3 концентрацию воды в возвращаемом конденсате, частично отводимом из низа газожидкостного сепаратора 4, оценивают концентрацию воды в реакционной системе окисления, например в анализаторе/задатчике потока AFC3, и корректировкой регулятора потока FC9 корректируется отводимое количество.Namely, after the analyzer A3 measures the concentration of water in the return condensate, partially removed from the bottom of the gas-liquid separator 4, the concentration of water in the oxidation reaction system, for example, in the analyzer / flow controller AFC3, is measured, and the discharge amount is adjusted by adjusting the flow controller FC9.

Возвращаемый конденсат состоит из пара, образовавшегося в реакционной системе окисления. Было найдено, что состав образовавшегося пара, то есть концентрация воды, прямо зависит от концентрации воды в реакционной системе (концентрация воды в маточном растворе) и по составу пара можно быстрее всего определить концентрацию воды в системе.The return condensate consists of steam formed in the oxidation reaction system. It was found that the composition of the formed vapor, i.e., the concentration of water, directly depends on the concentration of water in the reaction system (the concentration of water in the mother liquor), and the concentration of water in the system can be determined most quickly from the composition of the vapor.

Независимо от воды, содержащейся в подаваемом реакционном растворителе, концентрацию воды в реакционной системе окисления, включающую воду в подаваемом растворителе и образовавшуюся воду, моментально оценивают на основе измерения концентрации воды в возвращаемом конденсате, и затем регулятор потока FC9 корректируют для регулирования отводимого количества содержащего воду возвращаемого конденсата, что дает возможность непосредственно регулировать концентрацию воды в реакционной системе окисления.Regardless of the water contained in the feed reaction solvent, the concentration of water in the oxidation reaction system, including water in the feed solvent and water formed, is instantly estimated based on the measurement of the concentration of water in the return condensate, and then the FC9 flow regulator is adjusted to control the amount of return water containing condensate, which makes it possible to directly control the concentration of water in the oxidation reaction system.

С другой стороны, уксусную кислоту (свежую/регенерированную уксусную кислоту) 21 вводят в реакционную систему окисления в эквивалентном количестве, соответствующем отводимому количеству, определяемому анализатором/задатчиком потока AFC3 путем корректировки регулятора потока FC8, и растворитель непрерывно заменяют путем введения в реакционную систему и отвода из реакционной системы уксусной кислоты, имеющей различное содержание воды. Соответственно может поддерживаться количество растворителя (относительный расход растворителя) в реакционной системе, чью подачу из вышеназванной емкости приготовления растворителя 1 определяют, и концентрация катализатора окисления может поддерживаться и стабилизироваться.On the other hand, acetic acid (fresh / regenerated acetic acid) 21 is introduced into the oxidation reaction system in an equivalent amount corresponding to the discharge determined by the analyzer / flow adjuster AFC3 by adjusting the FC8 flow regulator, and the solvent is continuously replaced by introducing into the reaction system and draining from an acetic acid reaction system having a different water content. Accordingly, the amount of solvent (relative solvent flow rate) in the reaction system can be maintained whose feed from the above solvent preparation tank 1 is determined, and the concentration of the oxidation catalyst can be maintained and stabilized.

Предпочтителен метод прямого и быстрого измерения концентраций воды в отводимом конденсате посредством анализатора A3 (кондуктометрия или спектрофотометрия) или метод с использованием анализатора в режиме реального времени. Основанное на результатах измерений отводимое количество определяют автоматически или вручную с помощью анализатора/задатчика потока AFC3. В простом и легком методе регулирования эквивалентное количество подаваемой уксусной кислоты, соответствующее отводимому количеству, равно отводимому количеству, но с учетом количества растворителя (относительного расхода растворителя) в реакционной системе. Можно подавать уксусную кислоту в количестве, отклоняющемся на ±0,5 весовых частей, предпочтительно ±0,2 весовых частей, от подаваемого сырья, углеводорода, относительно отводимого количества. Однако в любом случае необходимо, чтобы подача уксусной кислоты была стабильной и соответствующей отводимому количеству.The preferred method is direct and quick measurement of the concentration of water in the discharge condensate using an A3 analyzer (conductometry or spectrophotometry) or a method using the analyzer in real time. The discharge quantity based on the measurement results is determined automatically or manually using the AFC3 analyzer / flow transmitter. In a simple and easy control method, the equivalent amount of acetic acid supplied, corresponding to the amount discharged, is equal to the amount discharged, but taking into account the amount of solvent (relative solvent consumption) in the reaction system. Acetic acid may be supplied in an amount deviating by ± 0.5 parts by weight, preferably ± 0.2 parts by weight, from the feed, hydrocarbon, relative to the amount discharged. However, in any case, it is necessary that the supply of acetic acid is stable and appropriate to the amount discharged.

Таким образом, в настоящем изобретении реакционный растворитель приготавливают при стабилизации концентрации катализатора окисления и подачи растворителя (относительного расхода растворителя) без учета концентрации воды в подаваемом растворителе или воды, образовавшейся при реакции, и затем вводят в реакционную систему окисления. Затем отводят конденсат, возвращаемый в систему, и измеряют в нем концентрацию воды на позиции анализа A3, и на основе зависимости, найденной между концентрацией воды в конденсате и концентрацией воды в реакционной системе, определяют отводимое количество с помощью анализатора/задатчика потока AFC3, и отводят соответствующее количество конденсата. Далее уксусную кислоту (свежую/регенерированную уксусную кислоту) 21 вводят в реактор окисления 2 в эквивалентном количестве, соответствующем количеству, определенному с помощью задатчика потока AFC3, или равном ему количестве, через другую линию.Thus, in the present invention, the reaction solvent is prepared by stabilizing the concentration of the oxidation catalyst and supplying the solvent (relative solvent consumption) without taking into account the concentration of water in the feed solvent or water formed during the reaction, and then introduced into the oxidation reaction system. Then, the condensate returned to the system is removed and the water concentration is measured in it at the analysis position A3, and on the basis of the relationship found between the concentration of water in the condensate and the concentration of water in the reaction system, the discharge amount is determined using an AFC3 analyzer / flow regulator, and appropriate amount of condensate. Next, acetic acid (fresh / regenerated acetic acid) 21 is introduced into oxidation reactor 2 in an equivalent amount corresponding to the amount determined by the flow adjuster AFC3, or equal to it, through another line.

Этот метод заключается в постоянном регулировании только концентрации воды в возвращаемом конденсате, и он дает возможность проводить реакцию окисления при стабилизации концентрации воды в реакционной системе независимо от подачи реакционного растворителя и концентрации воды в нем.This method consists in the constant regulation of only the concentration of water in the return condensate, and it makes it possible to carry out the oxidation reaction while stabilizing the concentration of water in the reaction system, regardless of the supply of the reaction solvent and the concentration of water in it.

Что касается корреляции между концентрацией воды в реакционной системе (концентрацией воды в маточном растворе) и концентрацией воды в возвращаемом конденсате, то корреляция между маточным раствором и возвращаемым конденсатом, приведенная на фиг.3, было обнаружена при использовании авторами настоящего изобретения производственного оборудования. Эта графическая зависимость является зависимостью концентрации воды в выводимой жидкости от измеренных концентраций воды в отделенном маточном растворе (предполагаемом маточном растворе) при использовании реакционной системы окисления, показанной на схеме на фиг.1, в которой два аппарата конденсатора/холодильника 3А, 3В (3А является парогенератором и 3B - часть водяного охлаждения) установлены последовательно, конденсат возвращают из каждого конденсатора/холодильника 3А, 3В, и часть возвращаемого конденсата первой стадии и возвращаемый конденсат второй стадии выводят.As for the correlation between the concentration of water in the reaction system (the concentration of water in the mother liquor) and the concentration of water in the return condensate, the correlation between the mother liquor and the return condensate shown in Fig. 3 was found when using the inventors of the production equipment. This graphical dependence is the dependence of the concentration of water in the output fluid on the measured concentrations of water in the separated mother liquor (the expected mother liquor) when using the oxidation reaction system shown in the diagram in figure 1, in which two condenser / refrigerator apparatus 3A, 3B (3A is by a steam generator and 3B - part of water cooling) are installed in series, condensate is returned from each condenser / refrigerator 3A, 3B, and part of the condensate is returned to the first stage and returned to the second stage condensate is removed.

На этой фигуре представлена корреляция между концентрацией воды в маточном растворе и концентрацией воды в возвращаемом конденсате, в котором возвращаемый конденсат второй стадии имеет более высокую концентрацию воды, и предполагается, что выводят конденсат с более стабильной концентрацией воды.This figure shows the correlation between the concentration of water in the mother liquor and the concentration of water in the return condensate, in which the return condensate of the second stage has a higher concentration of water, and it is assumed that the condensate is removed with a more stable concentration of water.

Эта корреляция означает, что в зависимости от конструкции конденсатора/холодильника 3А, 3В, присоединенных к реактору окисления 2, и метода вывода конденсата взаимосвязь может быть различной. Было обнаружено, что методом отвода возвращаемого конденсата на конечной стадии при использовании конденсатора/холодильника, включающего две или более стадий, вода может быть выведена при высокой и стабильной концентрации. Принимая во внимание разницу в концентрации воды в конденсате и подаваемой уксусной кислоте, соответствующую выводимому количеству, систему можно регулировать с меньшим выводимым количеством, и можно сказать, что использование двух или более стадий конденсатор/холодильник является эффективным методом регулирования.This correlation means that depending on the design of the condenser / refrigerator 3A, 3B connected to the oxidation reactor 2, and the condensate withdrawal method, the relationship may be different. It has been found that by removing the condensate to be recovered at the final stage using a condenser / refrigerator comprising two or more stages, water can be removed at a high and stable concentration. Given the difference in the concentration of water in the condensate and the acetic acid supplied, corresponding to the output, the system can be controlled with a smaller output, and it can be said that using two or more condenser / refrigerator stages is an effective control method.

Как описано выше, заданное количество сырья, диалкилароматического углеводорода 22, и заданное количество реакционного растворителя, в котором корректируют концентрацию катализатора окисления, постоянно вводят в реактор окисления 2 при постоянном соотношении. Невзирая на содержание воды в подаваемом растворителе, концентрацию воды в реакционной системе непосредственно регулируют путем корректировки концентрации воды в выводимом конденсате в реакторе окисления 2. Соответственно могут постоянно регулироваться с целью стабилизации такие параметры стационарности, как составы (углеводород, уксусная кислота, вода) и концентрации катализатора в реакционной системе реакции окисления.As described above, a predetermined amount of a feedstock, a dialkyl aromatic hydrocarbon 22, and a predetermined amount of a reaction solvent in which the concentration of the oxidation catalyst is adjusted are continuously introduced into the oxidation reactor 2 at a constant ratio. Regardless of the water content in the feed solvent, the concentration of water in the reaction system is directly controlled by adjusting the concentration of water in the condensate in the oxidation reactor 2. Accordingly, stationary parameters such as compositions (hydrocarbon, acetic acid, water) and concentration can be constantly adjusted to stabilize catalyst in the oxidation reaction system.

(4) Затем непрерывно происходит реакция, так как кислород, содержащий газ 30, направляют в реактор окисления 2, а избыточный ненужный для реакции кислород выводят в качестве кислородного компонента в отходящем реакционном газе. Концентрацию отходящего газа измеряют и подтверждают при помощи анализатора А0 из соображений безопасности. Так как концентрация кислорода в отходящем газе положительно влияет на чистоту образующейся терефталевой кислоты, задание концентрации кислорода в отходящем газе в конкретной области (от 1,5 до 6% по объему) является важным фактором для контроля реакционной способности реакционной системы. Для этого, так как измерение концентрации кислорода в отходящем газе при помощи анализатора А0 и стабилизация концентрации является одним из факторов для стабилизации реакции окисления, предпочтительно использовать метод, в котором концентрацию кислорода в отходящем газе регулируют путем подачи кислородсодержащего газа, подаваемого в реакционную систему.(4) Then, the reaction continuously occurs, since oxygen containing gas 30 is sent to oxidation reactor 2, and excess oxygen unnecessary for the reaction is withdrawn as an oxygen component in the exhaust reaction gas. The flue gas concentration is measured and confirmed using an A0 analyzer for safety reasons. Since the oxygen concentration in the exhaust gas positively affects the purity of the resulting terephthalic acid, setting the oxygen concentration in the exhaust gas in a specific area (from 1.5 to 6% by volume) is an important factor for controlling the reactivity of the reaction system. To this end, since measuring the oxygen concentration in the exhaust gas using an A0 analyzer and stabilizing the concentration is one of the factors for stabilizing the oxidation reaction, it is preferable to use a method in which the oxygen concentration in the exhaust gas is controlled by supplying an oxygen-containing gas to the reaction system.

Обычно в технике является затруднительным регулирование концентрации кислорода в отходящем газе (реакционной способности) только за счет подачи газа, так как на концентрацию кислорода влияют изменения в составе, такие как катализатор и вода в реакционной системе. Так как в реакционной системе устанавливается стационарный режим, как описано выше, то концентрация кислорода в отходящем газе главным образом связана только с количеством кислородсодержащего газа, подаваемого в реакционную систему, что позволяет регулировать концентрации кислорода.Usually in the technique it is difficult to control the oxygen concentration in the exhaust gas (reactivity) only by supplying gas, since the oxygen concentration is affected by changes in composition, such as catalyst and water in the reaction system. Since the stationary system is established in the reaction system, as described above, the oxygen concentration in the exhaust gas is mainly associated only with the amount of oxygen-containing gas supplied to the reaction system, which makes it possible to control the oxygen concentration.

Таким образом, было найдено, что предпочтительно корректировать подачу кислородсодержащего газа посредством задатчика потока AFC2 так, чтобы отклонение в концентрациях кислорода, измеряемые анализатором А0, составляла ±0,5% по объему, предпочтительно +0,2% по объему.Thus, it was found that it is preferable to adjust the oxygen-containing gas supply by means of the flow adjuster AFC2 so that the deviation in the oxygen concentrations measured by the analyzer A0 is ± 0.5% by volume, preferably + 0.2% by volume.

(5) Температура в реакторе окисления 2 наиболее сильно влияет на регулирование реакционной способности. В настоящей реакции окисления без применения средств прямого нагрева или охлаждения реакционной системы тепловой баланс достигается за счет баланса давления в давлении парогазовой смеси, состоящей из образовавшегося пара и отходящего газа, выводимого за пределы реакционной системы для удаления тепла реакции. Соответственно в обычном промышленном производственном оборудовании, в котором осуществляется реакция окисления при поддержании заданного давления, стабилизация температуры реакции была главной проблемой, так как зависимость температура-давление изменяется в результате изменения количества образовавшегося пара в реакционной системе, содержания воды в нем и количества отходящего газа.(5) The temperature in oxidation reactor 2 most affects the regulation of reactivity. In the present oxidation reaction without the use of direct heating or cooling of the reaction system, the heat balance is achieved due to the pressure balance in the pressure of the vapor-gas mixture, consisting of the generated steam and exhaust gas discharged outside the reaction system to remove the reaction heat. Accordingly, in conventional industrial production equipment in which an oxidation reaction is carried out while maintaining a given pressure, stabilization of the reaction temperature was the main problem, since the temperature-pressure dependence changes as a result of changes in the amount of generated steam in the reaction system, the water content in it, and the amount of exhaust gas.

При уменьшении отклонения в зависимости температура-давление в промышленном производственном оборудовании на основе регулирования давления за счет достижения стационарного режима в реакционной системе, как описано выше, метод постоянного регулирования температуры путем изменения давления является более предпочтительным, и температура может быть далее стабилизирована.By decreasing the deviation in the temperature-pressure dependence in industrial production equipment based on pressure control by achieving a steady state in the reaction system, as described above, the method of constant temperature control by changing the pressure is more preferable, and the temperature can be further stabilized.

Поэтому в настоящем изобретении температуру в реакторе окисления 2, измеряемую индикатором температуры TI, постоянно регулирует путем корректировки давления на выходе абсорбера газа высокого давления 5 (соответствующего давлению в реакторе окисления 2) устройством, задающим давление TPC1 через регулятор давления PIC1 без воздействия других параметров, и таким образом стабилизируя температуру реакции.Therefore, in the present invention, the temperature in the oxidation reactor 2, measured by the temperature indicator TI, is constantly controlled by adjusting the pressure at the outlet of the high pressure gas absorber 5 (corresponding to the pressure in the oxidation reactor 2) by a device that sets the pressure TPC1 through the pressure regulator PIC1 without affecting other parameters, and thus stabilizing the reaction temperature.

(6) Другим параметром, который влияет на продукт реакции окисления, является время реакции. Время реакции в реакторе окисления 2 соответствует среднему времени пребывания, в течение которого смесь сырья подают, и смесь продукта реакции выводят снизу из реактора окисления 2. Так как время пребывания связано с отношением подачи смеси сырья (сырья, диалкилароматического углеводорода, и реакционного растворителя), определенного для производственного оборудования, к реакционному объему реактора, то важно стабилизировать реакционный объем.(6) Another parameter that affects the product of the oxidation reaction is the reaction time. The reaction time in oxidation reactor 2 corresponds to the average residence time during which the feed mixture is fed and the reaction product mixture is withdrawn from the bottom of oxidation reactor 2. Since the residence time is related to the feed ratio of the feed mixture (feed, dialkyl aromatic hydrocarbon, and reaction solvent), specific to the production equipment, to the reaction volume of the reactor, it is important to stabilize the reaction volume.

Поэтому в настоящем изобретении после подачи вышеупомянутой смеси сырья стабильного состава (2) реакционный объем в реакторе окисления 2 стабилизируют на основе измерения при помощи индикатора/регулятора уровня жидкости LIC1 и регулирования уровня жидкости до заданного положения при помощи выпускного клапана регулятора потока FC10 внизу реактора окисления 2, тем самым далее стабилизируя время реакции.Therefore, in the present invention, after supplying the aforementioned mixture of raw materials of stable composition (2), the reaction volume in oxidation reactor 2 is stabilized by measuring with a liquid level indicator / regulator LIC1 and adjusting the liquid level to a predetermined position using the outlet valve of FC10 flow regulator at the bottom of oxidation reactor 2 , thereby further stabilizing the reaction time.

Уровень реакционной жидкости регулируют до заданного положения непрерывным выводом реакционного продукта или периодическим выводом суспензии реакционного продукта в силу его высокой текучести.The level of the reaction liquid is adjusted to a predetermined position by continuous withdrawal of the reaction product or by periodic withdrawal of a suspension of the reaction product due to its high fluidity.

Как описано выше, настоящее изобретение предлагает систему, которая может постоянно регулировать множество связанных сложной зависимостью параметров реакции окисления. При достижении стационарных условий, описанных выше (1), (2) и (3), активные параметры на основе динамического режима реакции окисления, такие как вводимый кислородсодержащий газ и температура реакции, описанные выше (4), (5) и 6), подвергают регулированию без воздействия других параметров. Только при стабилизации всех этих параметров может устойчиво происходить настоящая реакция окисления и может быть достигнуто эффективное непрерывное получение дикарбоновой кислоты.As described above, the present invention provides a system that can continuously adjust many of the complexly dependent oxidation reaction parameters. Upon reaching the stationary conditions described above (1), (2) and (3), active parameters based on the dynamic mode of the oxidation reaction, such as the oxygen-containing gas introduced and the reaction temperature, described above (4), (5) and 6), subjected to regulation without affecting other parameters. Only when all these parameters are stabilized can a real oxidation reaction occur stably and can an effective continuous production of dicarboxylic acid be achieved.

В частности, возможность совмещенного регулирования концентраций воды в реакционной системе путем измерения и регулирования концентраций воды в возвращаемом конденсате вносит большой вклад в стабилизацию и повышение эффективности реакции окисления.In particular, the possibility of combined regulation of water concentrations in the reaction system by measuring and controlling water concentrations in the return condensate makes a great contribution to the stabilization and increase in the efficiency of the oxidation reaction.

Как описано выше, относительно смеси продуктов реакции, получаемой при стабилизации различных условий непрерывной реакции окисления, производимую однородную по качеству дикарбоновую кислоту выводят из реактора окисления 2. Затем дикарбоновую кислоту направляют на вторую стадию реакции окисления (не представлена) и постоянно подвергают ее там обработке и на стадии непрерывной последующей обработки, включающей кристаллизацию в кристаллизаторе 6, разделение на твердую фазу и жидкость в сепараторе типа "твердая фаза-жидкость" 7 и сушку в сушилке 8. Затем получают продукт, дикарбоновую кислоту (продукт, терефталевую кислоту) 40, отделенный маточный раствор может быть повторно использован, а уксусная кислота может быть регенерирована без внесения больших изменений в традиционную технологическую систему, приведенную на фиг.8, позволяющую эффективно производить однородные по качеству продукты.As described above, with respect to the mixture of reaction products obtained by stabilizing various conditions of the continuous oxidation reaction, the dicarboxylic acid produced, uniform in quality, is removed from the oxidation reactor 2. Then, the dicarboxylic acid is sent to the second stage of the oxidation reaction (not shown) and is subjected to continuous processing therein and at the stage of continuous subsequent processing, including crystallization in a crystallizer 6, separation into a solid phase and a liquid in a separator of the type "solid phase-liquid" 7 and drying in shilka 8. Then a product is obtained, dicarboxylic acid (product, terephthalic acid) 40, the separated mother liquor can be reused, and acetic acid can be regenerated without making big changes to the traditional technological system shown in Fig. 8, which allows efficiently producing homogeneous quality products.

Далее описываются специфические условия осуществления способа непрерывного получения ароматической дикарбоновой кислоты настоящего изобретения.The following describes the specific conditions for the implementation of the method of continuous production of aromatic dicarboxylic acids of the present invention.

Как описано выше, реакция окисления в реакторе окисления 2 согласно настоящему изобретению представляет собой окисление диалкилароматического углеводорода в жидком состоянии газообразным молекулярным кислородом с использованием уксусной кислоты в качестве растворителя в присутствии катализатора окисления, содержащего кобальт, марганец и бром, для получения ароматической дикарбоновой кислоты. Реакция может быть реализована при различных реакционных условиях. Целью настоящего изобретения является создание системы, в которой условия реакции окисления постоянно регулируются до заданных значений, и осуществление непрерывной стабильной реакции окисления в результате организации и регулирования системы для получения дикарбоновой кислоты.As described above, the oxidation reaction in oxidation reactor 2 according to the present invention is the oxidation of a dialkylaromatic hydrocarbon in liquid state with gaseous molecular oxygen using acetic acid as a solvent in the presence of an oxidation catalyst containing cobalt, manganese and bromine to produce aromatic dicarboxylic acid. The reaction can be carried out under various reaction conditions. The aim of the present invention is to provide a system in which the conditions of the oxidation reaction are constantly regulated to predetermined values, and the implementation of a continuous stable oxidation reaction as a result of the organization and regulation of the system for producing dicarboxylic acid.

Более конкретно, целью настоящего изобретения является создание системы для регулирования концентраций воды в реакционной системе за счет вывода из реактора окисления 2 возвращаемого конденсата и измерения концентраций воды в возвращаемом конденсате при помощи анализатора A3, не учитывая концентрации воды в подаваемом растворителе, тем самым постоянно регулируя воду, которая является ингибитором реакции.More specifically, it is an object of the present invention to provide a system for controlling water concentrations in a reaction system by withdrawing return condensate from an oxidation reactor 2 and measuring water concentrations in return condensate using analyzer A3, without taking into account the concentration of water in the feed solvent, thereby constantly controlling water which is an inhibitor of the reaction.

Прежде всего окисление может быть осуществлено с использованием растворителя, уксусной кислоты, при соотношении примерно в два раза больше или более чем сырье, диалкилароматический углеводород 22. Необходимое количество уксусной кислоты должно быть таким, чтобы получаемая суспензия смеси не вызывала проблем с такими операциями, как транспортировка по трубопроводу при охлаждении после реакции. С точки зрения потерь при окислительной деструкции уксусной кислоты в реакционной системе (потери при окислительной деструкции уксусной кислоты от 40 до 42 кг/тонна ТК, как показано на фиг.4)(потери уксусной кислоты в расчете на дикарбоновую кислоту), окисление предпочтительно проводить при использовании меньшего количества растворителя. По этой причине для применения настоящего изобретения растворитель используют при отношении от 2,5 до 4 весовых частей, предпочтительно от 2,5 до 3,5 весовых частей к сырью, диалкилароматическому углеводороду 22, и необходимо поддерживать постоянную подачу без отклонений от этого соотношения. Однако с практической точки зрения предпочтительно, чтобы растворитель подавали при регулировании области отклонения в несколько процентов.First of all, the oxidation can be carried out using a solvent, acetic acid, with a ratio of about two times more or more than the raw material, dialkyl aromatic hydrocarbon 22. The required amount of acetic acid must be such that the resulting suspension of the mixture does not cause problems with operations such as transportation by piping during cooling after the reaction. From the point of view of losses during oxidative degradation of acetic acid in the reaction system (losses during oxidative degradation of acetic acid from 40 to 42 kg / ton TK, as shown in Fig. 4) (losses of acetic acid per dicarboxylic acid), it is preferable to carry out the oxidation at using less solvent. For this reason, for the application of the present invention, the solvent is used at a ratio of from 2.5 to 4 parts by weight, preferably from 2.5 to 3.5 parts by weight of the feed, dialkyl aromatic hydrocarbon 22, and it is necessary to maintain a constant flow without deviating from this ratio. However, from a practical point of view, it is preferable that the solvent is supplied by adjusting the deviation region of several percent.

В емкости приготовления реакционного растворителя 1 (1A, 1B) циркулирующий отделенный маточный раствор используют для приготовления растворителя. Весь циркулирующий маточный раствор может быть использован для реакционного растворителя, или реакция окисления может также быть осуществлена без использования циркулирующего маточного раствора. Однако обычно используют от 40 до 95% по весу маточного раствора и растворитель приготавливают путем добавления свежей/регенерированной уксусной кислоты 25 для восполнения ее недостатка. В настоящем изобретении отклонение в соотношении при приготовлении не вызывает никаких проблем, но так как необходимо, чтобы постоянно регулировалось количество приготовленного реакционного растворителя, то отношение растворителя к сырью, диалкилароматическому углеводороду 22 (относительный расход растворителя: количество растворителя/сырье диалкилароматический углеводород), постоянно регулируется с помощью задатчика потока FFC2.In the vessel for preparing the reaction solvent 1 (1A, 1B), the circulating separated mother liquor is used to prepare the solvent. The entire circulating mother liquor can be used for the reaction solvent, or the oxidation reaction can also be carried out without the use of a circulating mother liquor. However, typically 40 to 95% by weight of the mother liquor is used and the solvent is prepared by adding fresh / regenerated acetic acid 25 to make up for its deficiency. In the present invention, the deviation in the ratio during cooking does not cause any problems, but since it is necessary to constantly adjust the amount of the prepared reaction solvent, the ratio of solvent to feed, dialkyl aromatic hydrocarbon 22 (relative solvent flow: amount of solvent / feed, dialkyl aromatic hydrocarbon) is constantly controlled using the flow adjuster FFC2.

Что касается катализатора окисления, применяемого в реакции, то могут быть использованы в качестве катализатора 23 соединения таких тяжелых металлов как кобальт, марганец, никель и хром. При регенерации этих соединений в маточном растворе в промышленном масштабе катализаторы на основе соединений кобальта и марганца предпочтительны. В настоящем изобретении используют соединения таких металлов, как кобальт и марганец. Растворитель готовят без учета соотношения при приготовлении циркулирующего маточного раствора, используя дополнительные количества соединения металла и соединения брома, то есть от 0,02 до 0,2% по весу кобальта, в расчете на приготовленный растворитель, от 1 до 150% по весу марганца в расчете на кобальт и от 0,5 до 5 частей по весу брома 24 в расчете на количество металлических катализаторов (кобальт + марганец).As for the oxidation catalyst used in the reaction, compounds of such heavy metals as cobalt, manganese, nickel and chromium can be used as catalyst 23. When regenerating these compounds in a mother liquor on an industrial scale, catalysts based on cobalt and manganese compounds are preferred. In the present invention, compounds of metals such as cobalt and manganese are used. The solvent is prepared without regard to the ratio in the preparation of the circulating mother liquor, using additional amounts of the metal compound and the bromine compound, i.e., from 0.02 to 0.2% by weight of cobalt, based on the prepared solvent, from 1 to 150% by weight of manganese in based on cobalt and from 0.5 to 5 parts by weight of bromine 24 based on the number of metal catalysts (cobalt + manganese).

Что касается этих концентраций, то концентрации кобальта, марганца и брома определяют в каждом аппарате вместе с другими параметрами, такими как температура и время проведения реакции с учетом выхода и качества продуктов, и растворитель готовят при стабилизации установленных соответствующих концентраций. Что касается стабильности, то концентрации и соотношения компонентов в композиции предпочтительно корректировать в интервале изменений в несколько процентов.As for these concentrations, the concentrations of cobalt, manganese and bromine are determined in each apparatus along with other parameters, such as the temperature and time of the reaction taking into account the yield and quality of the products, and the solvent is prepared when the established corresponding concentrations are stabilized. With regard to stability, the concentration and ratio of components in the composition is preferably adjusted in the range of changes of several percent.

Далее, когда промывную (отработанную) жидкость для получаемой дикарбоновой кислоты смешивают с многократно используемым отделенным маточным раствором из резервуара промывной (отработанной) жидкости 11, растворитель, являющийся реакционным растворителем, постоянно готовят при соблюдении условия постоянства концентраций катализатора окисления, когда бы концентрации катализатора не менялись из-за изменения соотношения при смешении.Further, when the washing (spent) liquid for the resulting dicarboxylic acid is mixed with a reusable separated mother liquor from the washing (spent) liquid tank 11, the solvent, which is a reaction solvent, is constantly prepared under the condition that the concentration of oxidation catalyst is constant, so that the catalyst concentration does not change due to a change in ratio when mixed.

Вводимые далее соединения металлов катализатора используют в форме ацетата или нафтената, а соединение брома используют в форме соли металла катализатора или соединения, не содержащего других неорганических элементов. В настоящем изобретении соединения металлов используют в форме ацетата или бромида, а бромистоводородную кислоту используют в качестве соединения брома. Для облегчения дальнейшего введения и приготовления их растворяют в воде или уксусной кислоте и используют в виде раствора, который предпочтителен с точки зрения удобства обращения.The following metal compounds of the catalyst are used in the form of acetate or naphthenate, and the bromine compound is used in the form of a metal salt of the catalyst or compound not containing other inorganic elements. In the present invention, metal compounds are used in the form of acetate or bromide, and hydrobromic acid is used as the bromine compound. To facilitate further administration and preparation, they are dissolved in water or acetic acid and used in the form of a solution, which is preferred from the point of view of ease of use.

Из-за разбавления водой концентрация кобальта и марганца в маточном растворе иногда бывает ниже, чем концентрация кобальта и марганца в подаваемом растворителе, но соотношение в составе при регенерации обычно не меняется. С другой стороны, так как от 15 до 60% по весу брома, в расчете на введенное количество, исчезает в результате протекания реакции окисления, маточный раствор, в котором концентрация брома ниже, чем концентрация брома в подаваемом растворителе на 20-70%, регенерируют. Соответственно, что касается каждого раствора дополнительно вводимых соединений катализатора, то когда кобальт и марганец растворяют в растворе, идентичном раствору металлического катализатора так, чтобы содержание кобальта составляло от 3 до 8% по весу и скорректированное соотношение марганца к кобальту в составе равнялось их соотношению в составе в приготовленном реакционном растворителе, то последующее введение и приготовление не будет вызывать затруднений. Что касается раствора брома, то для его приготовления можно непосредственно добавлять доступную в промышленности бромистоводородную кислоту (47% по весу HBr (водный) раствор).Due to dilution with water, the concentration of cobalt and manganese in the mother liquor is sometimes lower than the concentration of cobalt and manganese in the feed solvent, but the ratio in the composition usually does not change during regeneration. On the other hand, since 15 to 60% by weight of bromine, based on the amount introduced, disappears as a result of the oxidation reaction, the mother liquor, in which the bromine concentration is lower than the bromine concentration in the feed solvent by 20-70%, is regenerated . Accordingly, for each solution of additionally introduced catalyst compounds, when cobalt and manganese are dissolved in a solution identical to the metal catalyst solution so that the cobalt content is from 3 to 8% by weight and the adjusted ratio of manganese to cobalt in the composition is equal to their ratio in the composition in the prepared reaction solvent, the subsequent introduction and preparation will not cause difficulties. As for the bromine solution, it is possible to directly add commercially available hydrobromic acid (47% by weight of HBr (aqueous) solution) directly to its preparation.

При регулировании концентраций этих катализаторов окисления концентрации катализаторов окисления в циркулирующем маточном растворе измеряют анализатором A1, как показано на фиг.1 и фиг.2, и, одновременно имея дело с дополнительным количеством в результате корректировки регуляторов потока FC4, FC3 через анализатор/задатчик потока AFC1, необходимо, чтобы достигалась стабильная корректировка концентраций катализаторов окисления. И, наконец, может быть использован метод быстрого отклика на корректировку, такой как увеличение числа регулярных измерений в лаборатории или сокращение времени измерения. Однако так как корректировка концентраций катализаторов окисления является важным параметром для стабилизации реакции окисления, более предпочтительно использовать автоматический анализ и автоматическое регулирование в режиме реального времени. Для автоматических анализаторов A1, A2, применяют анализатор в режиме реального времени на основе флуоресцентного рентгеновского анализа, позволяющий одновременно измерять кобальт, марганец и бром (например, On-Line Catalyst Analyzer, выпускаемый фирмой SPECTRO, U.S.A.), и предпочтительно использовать метод регулирования дополнительных количеств соединений катализатора путем корректировки скорости потока.When controlling the concentrations of these oxidation catalysts, the concentrations of the oxidation catalysts in the circulating mother liquor are measured by analyzer A1, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, and while dealing with an additional quantity as a result of adjusting the flow regulators FC4, FC3 through the flow analyzer / regulator AFC1 , it is necessary that a stable adjustment of the concentration of oxidation catalysts is achieved. And finally, a quick response method to correction can be used, such as increasing the number of regular measurements in the laboratory or shortening the measurement time. However, since adjusting the concentration of oxidation catalysts is an important parameter for stabilizing the oxidation reaction, it is more preferable to use automatic analysis and automatic control in real time. For automatic analyzers A1, A2, a real-time analyzer based on fluorescence X-ray analysis is used, which allows simultaneous measurement of cobalt, manganese and bromine (for example, On-Line Catalyst Analyzer manufactured by SPECTRO, USA), and it is preferable to use the method of controlling additional quantities catalyst compounds by adjusting the flow rate.

Далее, реакционный растворитель, приготовленный в емкости приготовления реакционного растворителя 1 (1A, 1B), постоянно подают в реактор окисления 2 в соотношении от 2,5 до 4 весовых частей к сырью, диалкилароматическому углеводороду 22. Одновременно непрерывно подают с низа реактора окисления 2 кислородсодержащий газ 30 для осуществления реакции окисления. При использовании воздуха в качестве кислородсодержащего газа 30 воздух вводят при соотношении около или более 3,5 нм3 на 1 кг сырья, диалкилароматического углеводорода. Подачу воздуха ограничивают путем корректировки регулятора потока FC7 через анализатор/задатчик потока AFC0 так, что концентрация кислорода в отходящем газе, измеренная анализатором А0, составляла 8% по объему или ниже. В настоящем изобретении также предпочтительно, чтобы подача кислородсодержащего газа регулировалась так, что концентрация кислорода в отходящем газе поддерживалась в постоянном интервале от 2 до 5% по объему. Что касается стабильности концентрации кислорода в отходящем газе, то концентрацию кислорода регулируют путем подачи кислородсодержащего газа таким образом, чтобы отклонение концентрации кислорода находилось внутри интервала ±0,5% по объему.Further, the reaction solvent prepared in the vessel for preparing the reaction solvent 1 (1A, 1B) is constantly supplied to the oxidation reactor 2 in a ratio of 2.5 to 4 parts by weight of the raw material, dialkyl aromatic hydrocarbon 22. At the same time, oxygen containing 2 is continuously fed from the bottom of the oxidation reactor 2 gas 30 for carrying out the oxidation reaction. When using air as an oxygen-containing gas 30, air is introduced at a ratio of about or more than 3.5 nm 3 per 1 kg of raw material, dialkyl aromatic hydrocarbon. The air supply is limited by adjusting the FC7 flow regulator through the AFC0 analyzer / flow adjuster so that the oxygen concentration in the exhaust gas measured by the A0 analyzer is 8% by volume or lower. In the present invention, it is also preferable that the supply of oxygen-containing gas is controlled so that the oxygen concentration in the exhaust gas is maintained in a constant range from 2 to 5% by volume. With regard to the stability of the oxygen concentration in the exhaust gas, the oxygen concentration is controlled by supplying an oxygen-containing gas so that the deviation of the oxygen concentration is within the range of ± 0.5% by volume.

Известно, что вода, включая образующуюся воду, является ингибитором настоящей реакции окисления. В настоящем изобретении, однако, концентрацию воды в реакционной системе регулируют измерением: концентраций воды в возвращаемом конденсате и в его выводимых количествах без учета содержания воды в подаваемом растворителе. Концентрацию воды в возвращаемом конденсате измеряют анализатором A3 и выводимое количество возвращаемого конденсата регулируют корректировкой регулятора потока FC9 через анализатор/задатчик потока AFC3. Концентрацию воды в реакционной системе (или концентрацию воды в маточном растворе), используемой в промышленном производстве, обычно корректируют в области от 8 до 14% по весу. Однако целью настоящего изобретения является постоянное регулирование постоянства концентрации, и необходимо, чтобы область регулирования концентраций находилась в интервале ±1% по весу, предпочтительно ±0,5% по весу.It is known that water, including the resulting water, is an inhibitor of the present oxidation reaction. In the present invention, however, the concentration of water in the reaction system is controlled by measuring: the concentrations of water in the condensate to be returned and in its withdrawn amounts, without taking into account the water content in the feed solvent. The concentration of water in the return condensate is measured by analyzer A3 and the output amount of return condensate is adjusted by adjusting the FC9 flow regulator through the analyzer / flow controller AFC3. The concentration of water in the reaction system (or the concentration of water in the mother liquor) used in industrial production is usually adjusted in the range from 8 to 14% by weight. However, the aim of the present invention is to constantly control the concentration constancy, and it is necessary that the concentration control region is in the range of ± 1% by weight, preferably ± 0.5% by weight.

Соответственно в настоящем изобретении для корректировки концентрации воды в маточном растворе до заданной концентрации концентрацию воды в возвращаемом конденсате измеряют анализатором A3 и выводимое количество корректируют регулятором потока FC9 так, чтобы получить заданную концентрацию воды. Заданную концентрацию воды определяют, например, анализатором/задатчиком потока AFC3 из заданной концентрации воды в маточном растворе на основе зависимости между концентрацией воды в возвращаемом конденсате и концентрацией воды в маточном растворе.Accordingly, in the present invention, to adjust the concentration of water in the mother liquor to a predetermined concentration, the concentration of water in the return condensate is measured by analyzer A3 and the output amount is adjusted by the FC9 flow regulator to obtain a given concentration of water. A predetermined water concentration is determined, for example, by an AFC3 analyzer / flow controller from a predetermined concentration of water in the mother liquor based on the relationship between the concentration of water in the return condensate and the concentration of water in the mother liquor.

Что касается этой зависимости, то концентрация воды в возвращаемой жидкости и концентрация воды в маточном растворе взаимосвязаны, как показано на фиг.3, что является следствием корреляции, характерной для системы аппаратов реакции окисления, включающей конструкцию конденсатора/холодильника 3А, ЗВ и место вывода возвращаемого конденсата. В частности, как показано на фиг.3, зависимость между концентрацией воды в возвращаемой жидкости со второй стадии 3B и концентрацией воды в маточном растворе, нанесенная белыми кружочками, и линия корреляции (сплошная линия) показывает устойчивую зависимость, и концентрация воды в возвращаемой жидкости больше от 2,5 до 3,5 раз концентрации воды в маточном растворе. Таким образом, благодаря регулированию концентрации воды в возвращаемой жидкости регулирование реакционных систем становится более стабильным.As for this dependence, the concentration of water in the returned liquid and the concentration of water in the mother liquor are interconnected, as shown in Fig. 3, which is a consequence of the correlation characteristic of the oxidation reaction apparatus system, including the design of the condenser / cooler 3A, SV and the place of the return condensate. In particular, as shown in FIG. 3, the relationship between the concentration of water in the returned liquid from the second stage 3B and the concentration of water in the mother liquor, plotted in white circles, and the correlation line (solid line) shows a stable relationship, and the concentration of water in the returned liquid is greater from 2.5 to 3.5 times the concentration of water in the mother liquor. Thus, by controlling the concentration of water in the return fluid, the regulation of the reaction systems becomes more stable.

Например, для регулирования концентрации воды в системе с отклонением ±0,5% по весу, как описано выше, регулятор потока FC9 корректируют так, чтобы отклонение концентрации воды в возвращаемом конденсате было в пределах ±1% по весу. Такая система для возвращения конденсата через две или более стадий и его вывода с последней стадии является предпочтительной, так как это увеличивает стабильность регулирования измеряемых значений.For example, to control the concentration of water in a system with a deviation of ± 0.5% by weight, as described above, the FC9 flow regulator is adjusted so that the deviation of the concentration of water in the return condensate is within ± 1% by weight. Such a system for the return of condensate through two or more stages and its removal from the last stage is preferred, as this increases the stability of the regulation of the measured values.

Соответственно для применения настоящего изобретения предпочтительно, чтобы возврат для возвращаемого конденсата в реактор окисления 2 разделяли, по меньшей мере, на две стадии (3А, 3В) и чтобы концентрацию воды в возвращаемой жидкости на последней стадии (конденсат последней стадии) регулировали анализатором A3 и анализатором/задатчиком потока AFC3, и чтобы выводимое количество конденсата регулировали регулятором потока FC9.Accordingly, for the application of the present invention, it is preferable that the return for the return condensate to the oxidation reactor 2 is divided into at least two stages (3A, 3B) and that the concentration of water in the return liquid in the last stage (the condensate of the last stage) is controlled by analyzer A3 and analyzer / flow adjuster AFC3, and so that the condensate output is regulated by the flow regulator FC9.

Что касается цели регулирования концентраций воды, то стабильную реакцию проводят при регулировании заданного значения области отклонений концентрации воды в маточном растворе ±1% по весу, предпочтительно ±0,5% по весу, хотя считают, что корреляция с концентрацией воды в маточным растворе изменяется в зависимости от конструкции и системы реактора окисления 2 и конденсатора/холодильника 3А, 3В.Regarding the goal of controlling water concentrations, a stable reaction is carried out by adjusting the set value of the deviation region of the water concentration in the mother liquor ± 1% by weight, preferably ± 0.5% by weight, although it is believed that the correlation with the concentration of water in the mother liquor varies in depending on the design and system of the oxidation reactor 2 and the condenser / refrigerator 3A, 3B.

Далее, в настоящем изобретении для улучшения регулирования выводимых количеств регулятором потока FC9 и регулирования подачи уксусной кислоты регулятором потока FC8 необходимо, чтобы быстро измерялась концентрация воды в возвращаемом конденсате анализатором A3. Таким образом, предпочтительно, чтобы каждую концентрацию корректировали и регулировали на основе результатов измерений в реальном времени автоматическим анализатором концентрации воды. Так как возвращаемый конденсат в основном состоит из уксусной кислоты и воды, в качестве анализатора A3 может быть использован оптический измеряющий прибор (например, Photometric Analyzer, выпускаемый фирмой Shimadzu Corporation), который меряет поглощение света с конкретной длиной волны, или концентрации воды могут быть измерены на основе электропроводности.Further, in the present invention, in order to improve the regulation of the output amounts by the FC9 flow regulator and the regulation of acetic acid supply by the FC8 flow regulator, it is necessary that the concentration of water in the return condensate be quickly measured by analyzer A3. Thus, it is preferable that each concentration is adjusted and adjusted based on real-time measurements by an automatic water concentration analyzer. Since the condensate returned is mainly composed of acetic acid and water, an optical analyzer (e.g. Photometric Analyzer manufactured by Shimadzu Corporation) can be used as the A3 analyzer, which measures the absorption of light at a specific wavelength, or the concentration of water can be measured based on electrical conductivity.

С другой стороны, для поддержания стабильного количества растворителя в реакционной системе при выводе возвращаемого конденсата в реакционную систему раздельно вводят эквивалентное количество растворителя, уксусной кислоты, как описано выше. Предпочтительно, чтобы количество уксусной кислоты было бы равно количеству выводимого возвращаемого конденсата, так как в этом случае регулирование упрощается. Однако отклонение количества уксусной кислоты от этого равенства внутри интервала, которое сильно не изменяет относительный расход растворителя в реакционной системе, например, в пределах 0,5 раза от веса п-ксилола 22, не вызывает проблем.On the other hand, in order to maintain a stable amount of solvent in the reaction system, an equivalent amount of solvent, acetic acid, is separately introduced into the reaction system when the condensate is returned to the system, as described above. It is preferable that the amount of acetic acid be equal to the amount of recovered condensate, since in this case the regulation is simplified. However, the deviation of the amount of acetic acid from this equality within the interval, which does not significantly change the relative solvent consumption in the reaction system, for example, within 0.5 times the weight of p-xylene 22, does not cause problems.

Однако для того чтобы непрерывно поддерживать стабильное количество растворителя в системе, необходимо поддерживать без отклонений стабильное выводимое количество и стабильную подачу.However, in order to continuously maintain a stable amount of solvent in the system, it is necessary to maintain a stable output quantity and a stable supply without deviation.

Что касается температуры, которая является важным фактором для стабильного протекания реакции окисления, то реакцию проводят в области температур от 185 до 210°C. Диапазон регулирования задается для стабильной области температур ±1°C, предпочтительно ±0,5°C. В настоящем изобретении заданная температура реакции постоянно поддерживается в вышеназванной области температур и области регулирования за счет регулирования давления, осуществляемого регулятором давления PIC1, на основе давления, определяемого при помощи регулятора температуры-давления TPC1 согласно температуре, измеренной индикатором температуры TI, вместо обычно применяемого постоянного регулирования давления.As for the temperature, which is an important factor for the stable progress of the oxidation reaction, the reaction is carried out in the temperature range from 185 to 210 ° C. The control range is set for a stable temperature range of ± 1 ° C, preferably ± 0.5 ° C. In the present invention, the desired reaction temperature is constantly maintained in the above temperature region and the regulation region by regulating the pressure by the pressure regulator PIC1, based on the pressure determined by the temperature-pressure regulator TPC1 according to the temperature measured by the temperature indicator TI, instead of the commonly used constant regulation pressure.

Что касается времени реакции, которое является другим важным параметром для протекания стабильной реакции, настоящую реакцию окисления осуществляют в течение среднего времени пребывания в реакторе от 30 минут до 3 часов. В реакторе окисления, в котором рабочий объем определяется, как описано выше, время пребывания поддерживают стабильным путем регулирования положения уровня жидкости, измеренного индикатором-регулятором уровня жидкости LIC1 с регулятором потока FC10. Таким образом, необходимо обеспечить хороший выводимый поток смеси продукта реакции.Regarding the reaction time, which is another important parameter for a stable reaction, the present oxidation reaction is carried out during an average residence time of from 30 minutes to 3 hours. In the oxidation reactor, in which the working volume is determined as described above, the residence time is kept stable by adjusting the position of the liquid level, as measured by a liquid level indicator-controller LIC1 with a flow regulator FC10. Thus, it is necessary to provide a good output stream of the mixture of the reaction product.

По этой причине необходимо, чтобы смесь продуктов реакции, выводимую из реактора окисления 2, постоянно обрабатывали в реакторе второй стадии (не показан) и системах и установках последующей обработки, таких как кристаллизатор 6 и сепаратор типа "твердая фаза-жидкость" 7, и нарушения в работе установок, которые могут оказывать влияние на стабильное производство, должны быть исключены.For this reason, it is necessary that the mixture of reaction products discharged from oxidation reactor 2 is continuously processed in a second-stage reactor (not shown) and after-treatment systems and plants such as crystallizer 6 and a solid-liquid separator 7, and violations in the operation of installations that may have an effect on stable production, should be excluded.

Для создания системы регулирования настоящего изобретения, описанного выше, предпочтительно, чтобы анализаторы (позиции анализов) от A1 до A3 и регуляторы для определения скорости потока FFC1, FFC2, AFC0, AFC1, AFC3 быстро регулировали параметры реакции окисления, и предпочтительны автоматический анализатор и автоматическая установка параметров регулирования. Однако до тех пор, пока реакция окисления может быть стабилизирована за счет регулирования, включающего принятие решения человеком и рабочую силу для увеличения частоты анализа, эти устройства могут не быть полностью автоматическими и единственно возможными.To create the control system of the present invention described above, it is preferable that the analyzers (assay positions) from A1 to A3 and the regulators for determining the flow rate FFC1, FFC2, AFC0, AFC1, AFC3 quickly adjust the oxidation reaction parameters, and an automatic analyzer and automatic installation are preferred regulation parameters. However, as long as the oxidation reaction can be stabilized by regulation, including human decision making and manpower to increase the frequency of analysis, these devices may not be fully automatic and the only ones possible.

Далее, в системе регулирования настоящего изобретения концентрация кислорода в неконденсированном отходящем реакционном газе, из которого выделяют конденсат в сепараторе газ-жидкость 14, измеряют анализатором газа А0, и после подтверждения соблюдения условий безопасности газ направляют в абсорбер газа высокого давления 5. В абсорбере газа высокого давления 5 газ промывают уксусной кислотой 33 и затем водой 32 для абсорбции и удаления компонентов, содержавшихся в отходящем реакционном газе, таких как уксусная кислота, п-ксилол и метилацетат в парообразном состоянии, и образовавшийся в результате продукт сбрасывают в атмосферу в качестве отходящего газа 31.Further, in the control system of the present invention, the oxygen concentration in the uncondensed off-gas from the reaction gas, from which condensate is evolved in the gas-liquid separator 14, is measured by the gas analyzer A0, and after confirming compliance with the safety conditions, the gas is sent to the high pressure gas absorber 5. In the high gas absorber At a pressure of 5, the gas is washed with acetic acid 33 and then with water 32 to absorb and remove components contained in the reaction gas, such as acetic acid, p-xylene and methyl acetate in the vapor state, and the resulting the resulting product released into the atmosphere as exhaust gas 31.

Промывную уксусную кислоту (отработанную), применяемую для абсорбции и промывки в нижней части абсорбера газа высокого давления 5, используют многократно в качестве уксусной кислоты 26 для приготовления реакционного растворителя, а промывную воду (отработанную), применяемую для абсорбции и промывки в верхней части, направляют в ректификационную колонну дегидратации 12 для регенерации уксусной кислоты 36.The washing acetic acid (spent) used for absorption and washing in the lower part of the high pressure gas absorber 5 is used repeatedly as acetic acid 26 to prepare the reaction solvent, and the washing water (spent) used for absorption and washing in the upper part is directed in a distillation column dehydration 12 for the recovery of acetic acid 36.

Давление отходящего реакционного газа поддерживают на уровне величины давления на выходе абсорбера газа высокого давления 5 и корректируют показывающим давление регулятором PIC1 на линии вывода для создания давления в реакторе окисления 2.The pressure of the exhaust reaction gas is maintained at a pressure value at the outlet of the high pressure gas absorber 5 and is adjusted by the pressure indicating regulator PIC1 on the discharge line to create pressure in the oxidation reactor 2.

Так как выводимый конденсат имеет высокую концентрацию воды, его обычно непосредственно направляют в ректификационную колонну дегидратации 12 для регенерации уксусной кислоты 36.Since the condensate removed has a high concentration of water, it is usually directly sent to a distillation column dehydration 12 to regenerate acetic acid 36.

Промышленный способ получения терефталевой кислоты также включает стадию последующей обработки для регенерации уксусной кислоты из содержащей уксусную кислоту жидкости, такой как дополнительный маточный раствор, который повторно не используют. На той стадии отделенный маточный раствор (повторно не используемый), остающийся в резервуаре маточного раствора 10, и дополнительную промывную уксусную кислоту (отработанную) своевременно подают в выпарную установку маточного раствора 13, и испаряемые фракции, такие как уксусная кислота (уксусная кислота, вода, п-ксилол, метилацетат) извлекают из верхней части установки.An industrial process for the preparation of terephthalic acid also includes a post-treatment step for regenerating acetic acid from an acetic acid-containing liquid, such as an additional mother liquor that is not reused. At that stage, the separated mother liquor (not used) remaining in the mother liquor tank 10 and the additional washing acetic acid (spent) are promptly fed to the mother liquor evaporator 13, and the evaporated fractions, such as acetic acid (acetic acid, water, p-xylene, methyl acetate) is recovered from the top of the unit.

С другой стороны, нелетучие компоненты (компоненты катализатора окисления, терефталевую кислоту, 4-КБА (4-карбоксибензальдегид), п-толуиловую кислоту, бензойную кислоту), растворенные в маточном растворе, отводят из низа выпарной установки 13 в качестве осадка 35 в форме суспензии или пасты. Испаряемые фракции, извлеченные из верхней части выпарной установки 13, в основном содержат уксусную кислоту и воду. Фракции затем направляют в дистилляционную колонну дегидратации 12 для извлечения уксусной кислоты и уксусную кислоту 36 извлекают из низа колонны, и извлеченную уксусную кислоту (содержание воды: от 2 до 10% по весу) повторно используют для приготовления реакционного растворителя или промывки кристаллов терефталевой кислоты и т.д.On the other hand, non-volatile components (components of the oxidation catalyst, terephthalic acid, 4-CBA (4-carboxybenzaldehyde), p-toluic acid, benzoic acid) dissolved in the mother liquor are removed from the bottom of the evaporator 13 as a precipitate 35 in the form of a suspension or pasta. Evaporated fractions recovered from the upper part of the evaporation plant 13 mainly contain acetic acid and water. The fractions are then sent to a dehydration distillation column 12 to recover acetic acid and acetic acid 36 is removed from the bottom of the column, and the extracted acetic acid (water content: 2 to 10% by weight) is reused to prepare the reaction solvent or to wash terephthalic acid crystals and t .d.

Далее, образовавшуюся воду 34, содержащую воду как основной компонент, отводят из верха дистилляционной колонны 12. Так как образовавшаяся вода содержит следовые количества п-ксилола и метилацетата, образовавшуюся воду подвергают последующей дополнительной обработке, такой как разделение и извлечение, и затем сбрасывают.Next, the resulting water 34, containing water as the main component, is drained from the top of the distillation column 12. Since the resulting water contains traces of p-xylene and methyl acetate, the resulting water is subjected to further post-processing, such as separation and recovery, and then discarded.

Воду с низким содержанием уксусной кислоты, которую извлекают из каждой зоны настоящих производственных стадий, такую как промывная вода (сбросная) из верхней части абсорбера газа высокого давления 5, непосредственно направляют в ректификационную колонну дегидратации 12 или выпарную установку реакционного растворителя 13, и уксусную кислоту извлекают и повторно используют. С другой стороны, выходящую жидкость с высокой концентраций уксусной кислоты (уксусная кислота с содержанием воды 20% по весу и менее), такую как промывную уксусную кислоту (отработанную) из нижней части абсорбера газа высокого давления газа 5, используют в качестве уксусной кислоты для приготовления реакционного растворителя.Water with a low content of acetic acid, which is extracted from each zone of the present production stages, such as washing water (waste) from the upper part of the high pressure gas absorber 5, is directly sent to the distillation column dehydration 12 or the evaporation unit of the reaction solvent 13, and acetic acid is recovered and reused. On the other hand, effluent with high concentrations of acetic acid (acetic acid with a water content of 20% by weight or less), such as washing acetic acid (spent) from the bottom of the high pressure gas absorber of gas 5, is used as acetic acid for preparing reaction solvent.

Осуществления и преимущества настоящего изобретения далее детально описаны в конкретном примере. Что касается стабилизации реакции окисления, являющейся преимуществом настоящего изобретения, то однородность продуктов и стабильность реакции окисления были оценены на основе содержания 4-КБА в получаемой терефталевой кислоте. Протекает ли реакция стабильно или нет, оценивали путем расчета потерь в результате окислительной деструкции растворителя, уксусной кислоты по отношению к полученной терефталевой кислоте на основе концентраций CO2 (диоксида углерода) и CO (оксида углерода) и количества вводимого п-ксилола.The embodiments and advantages of the present invention are further described in detail in a specific example. Regarding the stabilization of the oxidation reaction, which is an advantage of the present invention, the homogeneity of the products and the stability of the oxidation reaction were evaluated based on the content of 4-KBA in the resulting terephthalic acid. Whether the reaction proceeds stably or not, was estimated by calculating the losses due to oxidative degradation of the solvent, acetic acid with respect to the obtained terephthalic acid based on the concentrations of CO 2 (carbon dioxide) and CO (carbon monoxide) and the amount of p-xylene introduced.

ПримерExample

Непрерывное получение терефталевой кислоты осуществляли с использованием системы оборудования на основе технологической схемы, показанной на фиг.1.The continuous production of terephthalic acid was carried out using a system of equipment based on the technological scheme shown in figure 1.

В качестве оборудования для реакции окисления использовали реактор окисления высокого давления 2 (диаметр: 3,1 м, высота: 6 м, объем: около 48 м3), оборудованный роторной мешалкой. Конденсатор/холодильник 3А, 3В для конденсации и охлаждения конденсируемого компонента образовавшегося отходящего реакционного газа и охлаждения неконденсированного компонента газа подсоединяли к верхней части реактора окисления 2. Оборудование имеет конструкцию, в которой конденсат разделяют на две части и возвращают в реактор окисления 2, и затем отходящий реакционный газ 31, отделенный в газожидкостном сепараторе 4, промывают в абсорбере газа высокого давления 5 и полученный газ выводят из системы. Первой стадией 3А конденсатора/холодильника 3 является парогенератор для образования пара за счет теплообмена с отходящим реакционным газом с высокой температурой, содержащим пар и воду, и вторая стадия 3B имеет конструкцию для дальнейшей конденсации и охлаждения содержащего пар отходящего газа за счет теплообмена с водой. Для отвода образовавшейся воды из реакционной системы использовали конструкцию, способную отводить часть возвращаемого конденсата во вторую стадию 3B через газожидкостный сепаратор 4.As equipment for the oxidation reaction, a high pressure oxidation reactor 2 (diameter: 3.1 m, height: 6 m, volume: about 48 m 3 ) equipped with a rotary mixer was used. A condenser / refrigerator 3A, 3B is connected to the top of oxidation reactor 2 to condense and cool the condensed component of the resulting reaction gas and cool the non-condensed gas component. The equipment has a structure in which the condensate is divided into two parts and returned to oxidation reactor 2, and then the waste reaction gas 31, separated in a gas-liquid separator 4, is washed in a high pressure gas absorber 5 and the resulting gas is removed from the system. The first stage 3A of the condenser / cooler 3 is a steam generator for generating steam by heat exchange with a high temperature waste reaction gas containing steam and water, and the second stage 3B is designed to further condense and cool the steam containing exhaust gas by heat exchange with water. To divert the resulting water from the reaction system, a structure was used that was able to divert part of the return condensate to the second stage 3B through a gas-liquid separator 4.

Сначала маточный раствор, из которого удаляли полученную терефталевую кислоту, подаваемый из емкости приготовления маточного раствора 10 и резервуара промывной (отработанной) жидкости 11, или циркулирующий маточный раствор, содержащий промывную уксусную кислоту (отработанную), используемую для промывки отделенной терефталевой кислоты, непрерывно подавали в емкость приготовления реакционного растворителя 1 при расходе 230 весовых частей/час и свежую/регенерированную уксусную кислоту 25 непрерывно подавали в емкость приготовления реакционного растворителя 1 из емкости уксусной кислоты (не показана) при расходе 70 весовых частей/час для приготовления реакционного растворителя. При этом кобальт, марганец и бром в циркулирующем маточном растворе измеряли на месте анализа A1 и затем количество дополнительного раствора металлического катализатора (кобальт: 3,44 вес.%, марганец: 1,67 вес.%) и 47% по весу бромистоводородной кислоты определяли с помощью анализатора/задатчика потока AFC1 так, чтобы содержание кобальта, марганца и брома в реакционном растворителе в емкости приготовления реакционного растворителя 1 было 565 ч/млн, 275 ч/млн и 1470 ч/млн, каждый из катализаторов добавляли так, чтобы скорректировать концентрацию катализатора. На этой стадии состав и концентрацию катализатора в реакционном растворителе, приготовленном в емкости приготовления реакционного растворителя 1, измеряли и подтверждали на позиции анализа A2. Для измерения на позиции анализа A1 производили автоматический анализ, используя анализатор On-line-Catalyst Analyzer фирмы SPECTRO, и измеряемые сигналы передавали в цифровую систему регулирования процесса для проведения автоматического регулирования с помощью регулятора.First, the mother liquor, from which the obtained terephthalic acid was removed, supplied from the tank for preparing the mother liquor 10 and the wash liquid reservoir 11, or the circulating mother liquor containing the wash acetic acid (spent) used to wash the separated terephthalic acid, was continuously fed into the capacity for preparing the reaction solvent 1 at a flow rate of 230 weight parts / hour and fresh / regenerated acetic acid 25 were continuously fed into the capacity for preparing the reaction solvent 1 from an acetic acid tank (not shown) at a flow rate of 70 parts by weight / hour for preparing the reaction solvent. In this case, cobalt, manganese and bromine in the circulating mother liquor were measured at the site of analysis A1 and then the amount of additional metal catalyst solution (cobalt: 3.44 wt.%, Manganese: 1.67 wt.%) And 47% by weight of hydrobromic acid were determined using an AFC1 analyzer / flow adjuster so that the cobalt, manganese and bromine content in the reaction solvent in the reaction solvent preparation tank 1 is 565 ppm, 275 ppm and 1470 ppm, each of the catalysts is added so that the concentration is adjusted catalysis ora. At this stage, the composition and concentration of the catalyst in the reaction solvent prepared in the vessel for preparing the reaction solvent 1 was measured and confirmed at analysis position A2. To measure at the analysis position A1, an automatic analysis was performed using the SPECTRO Online-Catalyst Analyzer, and the measured signals were transmitted to a digital process control system for automatic control using a controller.

Затем сырье, п-ксилол, из резервуара п-ксилола (не показан) при расходе 100 весовых частей/час и реакционный растворитель из емкости реакционного растворителя 1 при расходе 300 весовых частей/час (относительный расход растворителя: 3,0 весовых частей) непрерывно вводили в смеситель на линии (не показан), установленный на линии подачи реактора окисления 2, и после смешения их вводили в реактор окисления 2. Одновременно для проведения реакции подавали воздух с низа реактора окисления 2 при соотношении 4,0 нм3/п-ксилол кг. Затем количество подаваемого воздуха регулировали вручную регулятором потока FC7 так, чтобы концентрация газообразного кислорода в отходящем газе из газожидкостного сепаратора 4 (позиция анализа А0, анализатор кислорода в реальном времени) была 3,5+0,5% по объему, и непрерывно проводили реакцию окисления. Одновременно измеряли CO2, CO компоненты в отходящем газе (позиция анализа А0, газоанализатор в реальном времени) и вычисляли потери уксусной кислоты при окислительной деструкции.Then the feed, p-xylene, from the p-xylene tank (not shown) at a flow rate of 100 parts by weight / hour and the reaction solvent from the vessel of the reaction solvent 1 at a flow rate of 300 parts by weight / hour (relative solvent consumption: 3.0 weight parts) continuously introduced into the mixer on a line (not shown) installed on the feed line of oxidation reactor 2, and after mixing they were introduced into oxidation reactor 2. At the same time, air was fed from the bottom of oxidation reactor 2 at a ratio of 4.0 nm 3 / p-xylene kg Then, the amount of air supplied was manually controlled by the FC7 flow regulator so that the concentration of gaseous oxygen in the exhaust gas from the gas-liquid separator 4 (analysis position A0, real-time oxygen analyzer) was 3.5 + 0.5% by volume, and the oxidation reaction was carried out continuously . At the same time, CO 2 , CO components in the exhaust gas were measured (analysis position A0, real-time gas analyzer) and the losses of acetic acid during oxidative degradation were calculated.

В течение этого периода давление на выходе абсорбера газа высокого давления 5 корректировали с помощью регулятора давления PIC1 так, чтобы температура в реакторе окисления 2 была 195±1°C. В результате давление можно было регулировать в интервале от 14,1 до 15,0 кг/см2G. Далее выводили часть возвращаемого конденсата во второй стадии конденсатора/холодильника 3, присоединенного к реактору окисления 2, и концентрацию воды в конденсате измеряли в позиции анализа A3. Выводимое количество конденсата корректировали на основе задания регулятора потока AFC3 так, чтобы концентрация была 33 вес.%, и одновременно свежую/регенерированную уксусную кислоту 21 добавляли в реактор в количестве, равном выведенному количеству. Концентрацию воды в конденсате в той точке измеряли в позиции анализа A3 каждый час и выводимое количество и подачу уксусной кислоты корректировали при помощи задатчика потока AFC3.During this period, the pressure at the outlet of the high pressure gas absorber 5 was adjusted using the pressure regulator PIC1 so that the temperature in oxidation reactor 2 was 195 ± 1 ° C. As a result, the pressure could be controlled in the range from 14.1 to 15.0 kg / cm 2 G. Next, part of the return condensate was removed in the second stage of the condenser / refrigerator 3 connected to the oxidation reactor 2, and the concentration of water in the condensate was measured in the analysis position A3. The withdrawn amount of condensate was adjusted based on the setting of the AFC3 flow regulator so that the concentration was 33 wt.%, And at the same time fresh / regenerated acetic acid 21 was added to the reactor in an amount equal to the removed amount. The concentration of water in the condensate at that point was measured at analysis position A3 every hour, and the output amount and supply of acetic acid were adjusted using the flow adjuster AFC3.

С другой стороны, смесь продуктов реакции, полученных в реакторе окисления 2, выводили во вторую стадию реактора (не показана, температура: около 188°C) при регулировании скорости выходящего потока так, чтобы индикатор/регулятор уровня жидкости LIC на основе измерителя уровня жидкости с источником γ-излучения, присоединенного к реактору окисления 2, поддерживал значение 35% (время пребывания около 60 минут). Далее, по технологической схеме на фиг.1 смесь продукта направляли в кристаллизатор 6, сепаратор типа "твердая фаза-жидкость" 7 и сушилку 8 для получения продукта, терефталевой кислоты 40, и продукт хранили в хранилище продукта 9. С другой стороны, уксусную кислоту 37 вводили в сепаратор типа "твердая фаза-жидкость" 7. На этой стадии в позиции анализа A4 брали на анализ пробу реакционной суспензии, образовавшейся в кристаллизаторе 6, охлажденной до 95°C, и подвергали разделению твердой фазы от жидкости. Измеряли концентрацию воды и содержание катализатора в отделенном маточном растворе, который и использовался в качестве маточного раствора. Измеряли содержание 4-КБА в продукте, терефталевой кислоте, из сушилки 8 и рассматривали это содержание как показатель качества продукта реакции.On the other hand, the mixture of reaction products obtained in oxidation reactor 2 was discharged into the second stage of the reactor (not shown, temperature: about 188 ° C) by adjusting the outlet flow rate so that the LIC indicator / regulator of the liquid level based on the liquid level meter with the source of gamma radiation attached to oxidation reactor 2 maintained a value of 35% (residence time about 60 minutes). Further, according to the flow chart in FIG. 1, the product mixture was sent to a crystallizer 6, a solid-liquid separator 7 and a dryer 8 to obtain the product, terephthalic acid 40, and the product was stored in the product storage 9. On the other hand, acetic acid 37 was introduced into a solid-liquid separator 7. At this stage, in the A4 analysis position, a sample of the reaction suspension formed in crystallizer 6, cooled to 95 ° C, was analyzed and subjected to separation of the solid phase from the liquid. The concentration of water and the catalyst content in the separated mother liquor, which was used as the mother liquor, were measured. The content of 4-KBA in the product, terephthalic acid, was measured from dryer 8 and this content was considered as an indicator of the quality of the reaction product.

Данные собирали и измеряли каждые 4 часа в течение 120 часов, после того как вышеназванная непрерывная реакция становилась стабильной.Data was collected and measured every 4 hours for 120 hours after the above continuous reaction became stable.

"Состав реакционного раствора (H2O, кобальт (Co) и бром (Br) в подаваемом растворе в примере показан на фиг.5; марганец (Mn): от 154 до 187 ч/млн; Br/(Co+Mn): от 1,71 до 1,78)" относится к измеренным значениям, подтвержденным на позиции анализа A2. "Конденсат" означает конденсат, выводимый из низа газожидкостного сепаратора 4, и его выводимое количество корректировали в области от 90 до 130 весовых частей/час и концентрацию воды в нем (H2O, вес.%) измеряли в позиции анализа A3 (от 32,5 до 33,2 вес.%). "Состав маточного раствора" (H2O, кобальт и бром в маточном растворе в примере показан на фиг.5; марганец: от 248 до 255 ч/млн) относится к измеренному значению, подтвержденному анализом на позиции A4. Содержание 4-КБА в продукте, терефталевой кислоте, и потери уксусной кислоты в результате окислительной деструкции (каждые 12 часов) в той точке в примере представлены на фиг.4 и фиг.6."The composition of the reaction solution (H 2 O, cobalt (Co) and bromine (Br) in the feed solution in the example shown in figure 5; manganese (Mn): from 154 to 187 ppm; Br / (Co + Mn): 1.71 to 1.78) "refers to measured values confirmed at assay position A2. "Condensate" means the condensate discharged from the bottom of the gas-liquid separator 4, and its discharged amount was adjusted in the range from 90 to 130 parts by weight per hour, and the water concentration in it (H 2 O, wt.%) Was measured in analysis position A3 (from 32 5 to 33.2 wt.%). "The composition of the mother liquor" (H 2 O, cobalt and bromine in the mother liquor in the example shown in figure 5; manganese: from 248 to 255 ppm) refers to the measured value, confirmed by analysis at position A4. The content of 4-KBA in the product, terephthalic acid, and the loss of acetic acid as a result of oxidative degradation (every 12 hours) at that point in the example are shown in FIG. 4 and FIG. 6.

Эти результаты показывают, что, несмотря на отклонение концентрации воды в реакционном растворителе, концентрацию воды можно регулировать в интервале от 32,5 до 33,2 вес.% путем корректировки выводимого количества конденсата в широком диапазоне от 90 до 130 частей по весу/час. Как показано в примере на фиг.5, концентрацию катализатора в маточном растворе можно также постоянно поддерживать. В результате, как показано в примере на фиг.4, потери из-за окислительной деструкции уксусной кислоты могут поддерживаться на низком уровне, и как показано в примере на фиг.4 и фиг.7, содержание 4-КБА в полученном продукте было стабильным.These results show that, despite the deviation of the concentration of water in the reaction solvent, the concentration of water can be controlled in the range from 32.5 to 33.2 wt.% By adjusting the output amount of condensate in a wide range from 90 to 130 parts by weight / hour. As shown in the example of FIG. 5, the concentration of catalyst in the mother liquor can also be constantly maintained. As a result, as shown in the example of FIG. 4, losses due to oxidative degradation of acetic acid can be kept low, and as shown in the example of FIGS. 4 and 7, the 4-KBA content in the resulting product was stable.

Сравнительный примерComparative example

Терефталевую кислоту производили, используя систему оборудования, приведенную на технологической схеме на фиг.8. В то время как реактор окисления 102 и другие аппараты были теми же самыми, как и аппараты в оборудовании для получения терефталевой кислоты в вышеприведенном примере, позиции анализов и система регулирования реакция окисления основывалась на технологической схеме, показанной на фиг.8. Конденсатор/холодильник 103, присоединенный к верхней части реактора окисления 102, использует двухстадийную систему возврата, показанную на фиг.1, и конденсат выводили со второй стадии возврата жидкости.Terephthalic acid was produced using the equipment system shown in the flow chart of Fig. 8. While the oxidation reactor 102 and other apparatuses were the same as the apparatuses in the equipment for producing terephthalic acid in the above example, the positions of the analyzes and the regulation system of the oxidation reaction were based on the flow chart shown in Fig. 8. A condenser / cooler 103 connected to the top of the oxidation reactor 102 uses the two-stage return system shown in FIG. 1, and the condensate is removed from the second liquid return stage.

Вначале сырье, п-ксилол, вводили в смеситель реагентов 101 при расходе 100 весовых частей/час. Одновременно туда вводили маточный раствор, из которого выделяли полученную терефталевую кислоту, из резервуара маточного раствора 110 при расходе 230 весовых частей/час и вводили туда свежую/регенерированную уксусную кислоту из резервуара уксусной кислоты (не показан) при расходе 220 весовых частей/час, и их смешивали для приготовления смеси сырья при расходе 550 весовых частей/час. Далее для корректировки концентрации катализатора окисления дополнительный раствор соединений металлов катализатора с концентрацией кобальта 3,44% по весу и концентрацией марганца 1,67% по весу добавляли в смеситель реагентов 101 при расходе 2,1 весовых частей/час и 47% по весу бромистоводородной кислоты добавляли в смеситель 101 при расходе 0,6 весовых частей/час.Initially, the feed, p-xylene, was introduced into the reagent mixer 101 at a flow rate of 100 parts by weight / hour. At the same time, a mother liquor was introduced therein, from which the obtained terephthalic acid was isolated, from the mother liquor reservoir 110 at a flow rate of 230 weight parts / hour, and fresh / regenerated acetic acid was introduced therefrom from an acetic acid reservoir (not shown) at a flow rate of 220 weight parts / hour, and they were mixed to prepare a mixture of raw materials at a flow rate of 550 parts by weight / hour. Next, to adjust the concentration of the oxidation catalyst, an additional solution of catalyst metal compounds with a cobalt concentration of 3.44% by weight and a manganese concentration of 1.67% by weight was added to the reagent mixer 101 at a flow rate of 2.1 weight parts / hour and 47% by weight of hydrobromic acid added to the mixer 101 at a flow rate of 0.6 weight parts / hour.

В используемом здесь сравнительном примере уксусную кислоту, содержащую промывную уксусную кислоту (отработанную) из нижней части абсорбера газа высокого давления 105, при соотношении около 50 весовых частей/час использовали в качестве свежей/регенерированной уксусной кислоты. Для предотвращения отклонений концентрации катализатора в циркулирующем маточном растворе, смесь сырья (или реакционный раствор) приготавливали без использования циркулирующего маточного раствора содержащего промывную (отработанную) жидкость, используемую для промывки терефталевой кислоты, отделенной в сепараторе типа "твердая фаза-жидкость" 107. Таким образом, промывную (отработанную) жидкость выводили в выпарную установку маточного раствора 113.In the comparative example used here, acetic acid containing wash acetic acid (spent) from the lower part of the high pressure gas absorber 105 was used as fresh / regenerated acetic acid at a ratio of about 50 weight parts / hour. To prevent deviations of the concentration of the catalyst in the circulating mother liquor, a raw material mixture (or reaction solution) was prepared without using a circulating mother liquor containing the washing (waste) liquid used to wash the terephthalic acid separated in the solid-liquid separator 107. Thus washing (spent) liquid was discharged into the evaporator installation of the mother liquor 113.

Смесь сырья, приготовленную, как указано выше, подавали в реактор окисления 102 при расходе 550 весовых частей/час (п-ксилол: 100 весовых частей/час, реакционный растворитель: 450 весовых частей/час). Одновременно возвращаемый конденсат со второй стадии непрерывно выводили при расходе 110 весовых частей/час при подаче воздуха 4,0 нм3/час/п-ксилол кг и при поддержании давления в реакторе 14,5 кг/см2G проводили реакцию окисления для получения терефталевой кислоты.The raw material mixture prepared as described above was fed to oxidation reactor 102 at a flow rate of 550 parts by weight / hour (p-xylene: 100 parts by weight / hour, reaction solvent: 450 parts by weight / hour). At the same time, the condensate returned from the second stage was continuously withdrawn at a flow rate of 110 weight parts / hour with an air supply of 4.0 nm 3 / hour / p-xylene kg and, while maintaining a pressure in the reactor of 14.5 kg / cm 2 G, an oxidation reaction was carried out to obtain terephthalic acids.

На этих стадиях состав и концентрация катализатора в смеси сырья, вводимой в реактор окисления 102, измеряли в позиции анализа A10, и было подтверждено, что нет значительного отклонения от заданного состава (п-ксилол: 18,2 вес.%, кобальт: 340 ч/млн, марганец: 165 ч/млн, бром: 900 ч/млн). В течение этого периода выводимое количество конденсата менялось в интервале от 105 до 120 весовых частей/час на основе результатов измерения концентрации воды во вводимой смеси сырья, температура реакции TI менялась от 193 до 199°C и концентрация кислорода в отходящем газе (Al1) менялась от 2,3 до 4,4% по объему. По результатам измерений CO2, CO компонентов в отходящем газе (Al1) вычисляли также потери в результате окислительной деструкции уксусной кислоты, как описано выше.At these stages, the composition and concentration of the catalyst in the feed mixture introduced into oxidation reactor 102 was measured at position A10, and it was confirmed that there was no significant deviation from the desired composition (p-xylene: 18.2 wt.%, Cobalt: 340 h ppm, manganese: 165 ppm, bromine: 900 ppm). During this period, the condensate output varied in the range from 105 to 120 weight parts / hour based on the results of measuring the water concentration in the feed mixture introduced, the reaction temperature TI varied from 193 to 199 ° C, and the oxygen concentration in the exhaust gas (Al1) varied from 2.3 to 4.4% by volume. From the measurements of CO 2 , CO components in the exhaust gas (Al1), losses due to oxidative degradation of acetic acid were also calculated, as described above.

Смесь продукта реакции выводили в реактор окисления второй стадии (не показан, температура: около 185°C) на основе индикатора/регулятора уровня жидкости LIC10 так, чтобы измеритель уровня жидкости с источником γ-излучения, присоединенный к реактору 102, поддерживал значение 45% (время пребывания: около 60 минут). Затем после получения суспензии продукта реакции в кристаллизаторе 106, как в вышеприведенном примере, измеряли (позиция анализа A12) и подтверждали концентрацию воды и содержание катализатора в маточном растворе. Измеряли содержание 4-КБА в полученном продукте, терефталевой кислоте, и рассматривали это содержание как показатель качества продукта реакции.The reaction product mixture was discharged into a second stage oxidation reactor (not shown, temperature: about 185 ° C) based on a LIC10 liquid level indicator / regulator so that a liquid level meter with a γ-radiation source connected to reactor 102 maintained a value of 45% ( stay time: about 60 minutes). Then, after obtaining a suspension of the reaction product in the crystallizer 106, as in the above example, was measured (analysis position A12) and the concentration of water and the catalyst content in the mother liquor were confirmed. The 4-KBA content of the obtained product, terephthalic acid, was measured, and this content was considered as an indicator of the quality of the reaction product.

Как в вышеприведенном примере, данные собирали и измеряли каждые 4 часа в течение 120 часов, после того как вышеназванная непрерывная реакция становилась стабильной. "Состав смеси сырья" (H2O, кобальт (Co) и бром (Br) в подаваемом растворе, приведенный на фиг.7)", который является составом смешанного сырья, п-ксилола и реакционного растворителя, относится к результатам измерений на позиции анализа A10, и другие измерения являются результатами измерений на той же самой позиции, как в примере. Далее, "состав маточного раствора (H2O, кобальт и бром в маточном растворе в сравнительном примере показан на фиг.7)" относится к измеренным значениям, подтвержденным на позиции анализа A12. Содержание 4-КБА в терефталевой кислоте и потери уксусной кислоты в результате окислительной деструкции (каждые 12 часов) в той точке в сравнительном примере приведены на фиг.4 и фиг.6.As in the above example, data was collected and measured every 4 hours for 120 hours after the above continuous reaction became stable. "The composition of the mixture of raw materials" (H 2 O, cobalt (Co) and bromine (Br) in the feed solution, shown in Fig.7) ", which is the composition of the mixed raw materials, p-xylene and the reaction solvent, refers to the measurement results at the position A10 analysis, and other measurements are the results of measurements at the same position as in the example. Further, "the composition of the mother liquor (H 2 O, cobalt and bromine in the mother liquor in the comparative example is shown in Fig. 7)" refers to the measured values confirmed at analysis position A12 4-KBA in terephthalic acid e and the loss of acetic acid due to oxidative degradation (every 12 hours) at that point in a comparative example are shown in figure 4 and figure 6.

Эти результаты показывают, что реакция окисления вызывала большее отклонение параметров по сравнению с данными в вышеприведенном примере, и увеличение количества производимой терефталевой кислоты вызывало потери уксусной кислоты в результате окислительной деструкции в процессе получения.These results show that the oxidation reaction caused a larger deviation of the parameters compared with the data in the above example, and an increase in the amount of terephthalic acid produced caused a loss of acetic acid as a result of oxidative degradation in the production process.

Claims (11)

1. Непрерывный способ получения терефталевой или изофталевой кислоты, включающий жидкофазное окисление соответствующего диалкилароматического углеводорода газом, содержащим молекулярный кислород, в присутствии катализатора, содержащего кобальт, марганец и бром, в уксусной кислоте в качестве растворителя, который включает предварительную стадию приготовления реакционного растворителя в емкости приготовления реакционного растворителя путем введения соединения кобальта, соединения марганца и соединения брома в смесь, по меньшей мере, части маточного раствора и уксусной кислоты, причем маточный раствор получают за счет отделения от него продукта терефталевой или изофталевой кислоты; стадию окисления, включающую процесс окисления, процесс конденсации/охлаждения, процесс регулирования отвода и процесс подачи, в которой процесс окисления включает непрерывную подачу 1 вес.ч. соответствующего диалкилароматического углеводорода в качестве сырья и от 2,5 до 4 вес.ч. реакционного растворителя, который получают на предварительной стадии, в реактор окисления при одновременном введении газа, содержащего молекулярный кислород, в реактор окисления, и окисление сырья в жидком состоянии в реакторе окисления, в которой процесс конденсации/охлаждения включает охлаждение отходящего реакционного газа, содержащего пар, который образуется в реакторе окисления, так, чтобы поддерживать постоянной температуру реакции в процессе окисления, возврат конденсата, полученного охлаждением отходящего реакционного газа, в реактор окисления, и отвод, по меньшей мере, части возвращаемого конденсата, в которой процесс регулирования отвода включает измерение концентрации воды, присутствующей, по меньшей мере, в части конденсата, отводимого в процессе конденсации/охлаждения, и регулирование количества отвода для достижения заранее заданной величины концентрации воды, в которой процесс подачи включает дополнительную подачу, соответствующую подаче уксусной кислоты, которая связана с отводимым количеством, в реактор окисления, одновременно с регулированием отводимого количества в процессе регулирования отвода, в котором на стадии окисления реакционную смесь, полученную окислением в реакторе окисления, непрерывно или периодически отводят при регулировании уровня жидкости в реакторе окисления для последующего выделения продукта терефталевой или изофталевой кислоты.1. A continuous method for the preparation of terephthalic or isophthalic acid, including liquid-phase oxidation of the corresponding dialkylaromatic hydrocarbon with a gas containing molecular oxygen, in the presence of a catalyst containing cobalt, manganese and bromine, in acetic acid as a solvent, which includes a preliminary stage of the preparation of the reaction solvent in a preparation tank the reaction solvent by introducing a cobalt compound, a manganese compound and a bromine compound into the mixture, at least e, parts of the mother liquor and acetic acid, wherein the mother liquor is obtained by separating the terephthalic or isophthalic acid product from it; an oxidation step including an oxidation process, a condensation / cooling process, a discharge control process, and a feed process, wherein the oxidation process includes a continuous feed of 1 part by weight the corresponding dialkylaromatic hydrocarbon as a raw material and from 2.5 to 4 parts by weight the reaction solvent, which is obtained at the preliminary stage, in the oxidation reactor while simultaneously introducing a gas containing molecular oxygen into the oxidation reactor, and oxidizing the feed in a liquid state in the oxidation reactor, in which the condensation / cooling process involves cooling the exhaust reaction gas containing steam, which is formed in the oxidation reactor, so as to maintain a constant reaction temperature during the oxidation process, the return of condensate obtained by cooling the exhaust reaction gas to an oxidation reactor, and discharging at least a portion of the condensate to be returned, in which the process for regulating the discharge includes measuring the concentration of water present in at least a portion of the condensate removed in the condensation / cooling process, and adjusting the amount of discharge to achieve in advance a predetermined value of the concentration of water, in which the supply process includes an additional supply corresponding to the supply of acetic acid, which is associated with the discharged amount, into the oxidation reactor, simultaneously with the regulation the withdrawn amount in the regulation of retraction, wherein the oxidation step, the reaction mixture obtained by oxidation in an oxidation reactor, continuously or periodically withdrawn when adjusting the liquid level in the oxidation reactor subsequent to recovery of the product of isophthalic or terephthalic acid. 2. Способ по п.1, в котором процесс конденсации/охлаждения на стадии окисления включает охлаждение отходящего реакционного газа, содержащего пар, который образуется в реакторе окисления, с использованием двух или более конденсаторов/холодильников, соединенных друг с другом последовательно, возврат конденсатов из соответствующих конденсаторов/холодильников в реактор окисления, и отвод, по меньшей мере, части возвращаемого конденсата из последнего конденсатора/холодильника.2. The method according to claim 1, in which the condensation / cooling process in the oxidation step comprises cooling the exhaust reaction gas containing steam that is generated in the oxidation reactor using two or more condensers / coolers connected in series to each other, returning condensates from respective condensers / coolers to the oxidation reactor, and removing at least a portion of the return condensate from the last condenser / cooler. 3. Способ по п.1 или 2, в котором предварительная стадия включает приготовление реакционного растворителя, содержащего заранее заданные количества кобальта, марганца и брома путем измерения заранее концентраций кобальта, марганца и брома в маточном растворе, вводимого путем рециркуляции, и дополнение маточного раствора раствором соединений кобальта и марганца и раствором соединения брома в соответствующих требуемых количествах, зависящих от измеренных концентраций кобальта, марганца и брома в маточном растворе.3. The method according to claim 1 or 2, in which the preliminary stage includes the preparation of a reaction solvent containing predetermined amounts of cobalt, manganese and bromine by measuring predetermined concentrations of cobalt, manganese and bromine in the mother liquor introduced by recirculation, and adding the mother liquor to the solution compounds of cobalt and manganese and a solution of a bromine compound in the appropriate amounts required, depending on the measured concentrations of cobalt, manganese and bromine in the mother liquor. 4. Способ по п.1 или 2, в котором предварительная стадия включает использование некоторого количества емкостей для приготовления реакционного растворителя.4. The method according to claim 1 or 2, in which the preliminary stage includes the use of a number of containers for the preparation of the reaction solvent. 5. Способ по п.1 или 2, в котором процесс окисления стадии окисления включает смешение 1 вес.ч. соответствующего диалкилароматического углеводорода в качестве сырья и от 2,5 до 4 вес.ч. реакционного растворителя, который приготавливают на предварительной стадии, и введение полученной смеси в реактор окисления.5. The method according to claim 1 or 2, in which the oxidation process of the oxidation step involves mixing 1 part by weight the corresponding dialkylaromatic hydrocarbon as a raw material and from 2.5 to 4 parts by weight the reaction solvent, which is prepared in the preliminary stage, and the introduction of the resulting mixture into the oxidation reactor. 6. Способ по п.1 или 2, в котором стадия окисления включает процесс регулирования температуры реакции в реакторе окисления путем регулирования давления в реакторе окисления.6. The method according to claim 1 or 2, in which the oxidation step includes the process of controlling the reaction temperature in the oxidation reactor by adjusting the pressure in the oxidation reactor. 7. Способ по п.3, в котором стадия окисления включает процесс регулирования температуры реакции в реакторе окисления путем регулирования давления в реакторе окисления.7. The method according to claim 3, in which the oxidation step includes the process of controlling the reaction temperature in the oxidation reactor by adjusting the pressure in the oxidation reactor. 8. Способ по п.6, в котором процесс регулирования температуры реакции включает регулирование давления в реакторе окисления путем получения в газожидкостном сепараторе неконденсируемого отходящего реакционного газа, отделенного от конденсата, который получают в процессе конденсации/охлаждения, промывку неконденсируемого отходящего реакционного газа в абсорбере газа высокого давления, и регулирование давления полученного отмытого отходящего газа.8. The method according to claim 6, in which the process of controlling the temperature of the reaction includes regulating the pressure in the oxidation reactor by obtaining in the gas-liquid separator non-condensable exhaust reaction gas separated from the condensate obtained in the condensation / cooling process, washing the non-condensable exhaust reaction gas in the gas absorber high pressure, and regulating the pressure of the obtained washed off-gas. 9. Способ по п.1 или 2, в котором стадия окисления дополнительно содержит процесс регулирования концентрации кислорода, регулирующий концентрацию кислорода в отходящем газе, отводимом из реактора окисления, путем регулирования подачи кислородсодержащего газа, подаваемого в реактор окисления.9. The method according to claim 1 or 2, in which the oxidation step further comprises a process for controlling the oxygen concentration, which regulates the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the oxidation reactor by controlling the supply of oxygen-containing gas supplied to the oxidation reactor. 10. Способ по п.3, в котором стадия окисления дополнительно содержит процесс регулирования концентрации кислорода, регулирующий концентрацию кислорода в отходящем газе, отводимом из реактора окисления, путем регулирования подачи кислородсодержащего газа, подаваемого в реактор окисления.10. The method according to claim 3, in which the oxidation step further comprises a process for controlling the oxygen concentration, regulating the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the oxidation reactor, by controlling the supply of oxygen-containing gas supplied to the oxidation reactor. 11. Способ по п.9, в котором процесс регулирования концентрации кислорода включает регулирование концентрации кислорода в отходящем газе, отводимом из реактора окисления, в результате получения в газожидкостном сепараторе неконденсируемого отходящего реакционного газа, отделенного от конденсата, который образуется в процессе конденсации/охлаждения, промывку неконденсируемого отходящего реакционного газа в абсорбере газа высокого давления и регулирование концентрации кислорода в полученном отмытом отходящем газе.11. The method according to claim 9, in which the process of controlling the oxygen concentration includes controlling the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the oxidation reactor as a result of obtaining in the gas-liquid separator a non-condensable exhaust reaction gas separated from the condensate that is formed during the condensation / cooling process, washing the non-condensable off-gas from the high pressure gas absorber and adjusting the oxygen concentration in the resulting washed off-gas.
RU2006106585/04A 2005-09-05 2006-03-02 Aromatic dicarboxylic acid continuous production process RU2314284C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005256587A JP4821220B2 (en) 2005-09-05 2005-09-05 Continuous production method of aromatic dicarboxylic acid
JP2005-256587 2005-09-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006106585A RU2006106585A (en) 2007-09-10
RU2314284C2 true RU2314284C2 (en) 2008-01-10

Family

ID=37857957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006106585/04A RU2314284C2 (en) 2005-09-05 2006-03-02 Aromatic dicarboxylic acid continuous production process

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4821220B2 (en)
CN (1) CN100441560C (en)
RU (1) RU2314284C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2564409C2 (en) * 2010-06-30 2015-09-27 Юоп Ллк Solid terephthalic acid composition

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5685954B2 (en) * 2011-01-21 2015-03-18 三菱瓦斯化学株式会社 Method for producing aromatic carboxylic acid
JP7496768B2 (en) * 2020-12-18 2024-06-07 株式会社豊田中央研究所 Methane Production Equipment

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079480C1 (en) * 1993-03-30 1997-05-20 Мицуи Петрокемикал Индастриз. Лтд. Method and plant for production of terephthalic acid
RU2083550C1 (en) * 1992-02-04 1997-07-10 Империал Кемикал Индастриз ПЛС Process for preparing terephthalic acid
RU2114818C1 (en) * 1994-05-11 1998-07-10 Праксайр Текнолоджи, Инк. Terephthalic acid production process and plant
RU2254324C2 (en) * 2003-07-08 2005-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и производственный центр "ВНИПИМ-ТОС" Continuous method for preparing highly pure terephthalic acid

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5328901B2 (en) * 1973-07-28 1978-08-17
JPS51136642A (en) * 1975-05-22 1976-11-26 Kuraray Yuka Kk Process for preparation of terephthalic acid
JP2001139514A (en) * 1999-11-16 2001-05-22 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing aromatic dicarboxylic acid
US7485747B2 (en) * 2001-06-04 2009-02-03 Eastman Chemical Company Two stage oxidation process for the production of aromatic dicarboxylic acids
MXPA04002152A (en) * 2001-09-07 2004-07-23 Lonza Spa Process for the preparation of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid.
CN101186573B (en) * 2002-11-14 2011-12-14 三菱化学株式会社 Process for producing terephthalic acid

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2083550C1 (en) * 1992-02-04 1997-07-10 Империал Кемикал Индастриз ПЛС Process for preparing terephthalic acid
RU2079480C1 (en) * 1993-03-30 1997-05-20 Мицуи Петрокемикал Индастриз. Лтд. Method and plant for production of terephthalic acid
RU2114818C1 (en) * 1994-05-11 1998-07-10 Праксайр Текнолоджи, Инк. Terephthalic acid production process and plant
RU2254324C2 (en) * 2003-07-08 2005-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и производственный центр "ВНИПИМ-ТОС" Continuous method for preparing highly pure terephthalic acid

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2564409C2 (en) * 2010-06-30 2015-09-27 Юоп Ллк Solid terephthalic acid composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP4821220B2 (en) 2011-11-24
CN1927802A (en) 2007-03-14
CN100441560C (en) 2008-12-10
RU2006106585A (en) 2007-09-10
JP2007070254A (en) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4593122A (en) Process for preparing terephthalic acid by the catalytic oxidation with air of p-xylene in a water containing acetic acid solvent
SU791221A3 (en) Method of preparing terephthalic acid
JPS6048497B2 (en) Process for producing iso and terephthalic acid
US7135596B2 (en) Method of removing iron contaminants from liquid streams during the manufacture and/or purification of aromatic acids
US3970696A (en) Process for producing aromatic carboxylic acid
US20050107630A1 (en) Staged countercurrent oxidation
US9045409B2 (en) Process for producing purified terephthalic acid
US7714164B2 (en) Method for producing (meth) acrylic acid
DE69820488T2 (en) IMPROVED METHOD FOR PRODUCING CARBONIC ACIDS
RU2314284C2 (en) Aromatic dicarboxylic acid continuous production process
JPH1180077A (en) Production of methyl methacrylate
EP3411349A1 (en) Method of industrially producing monochloroacetic acid
CN111943816B (en) Preparation method of 2, 6-di-tert-butyl-p-cresol
US3721708A (en) Process for the preparation of o-phthalic acid
JP2007070254A5 (en)
CN214991236U (en) Complete device for preparing acrylic acid by using cyclic propylene oxidation method
US20080293964A1 (en) Process for Preparing High Purity Terephthalic Acid
CN102892742B (en) Purification of carboxylic acids by catalytic hydrogenation
CS197297B2 (en) Process for preparing isophthalic or terephthalic acid by oxidation of m-xylene or p-xylene or p-xylene with oxygen at increased temperature to 275degree at the presence of liquid benzoic acid
JPS6246533B2 (en)
RU2163592C2 (en) Method of preparing isophthalic acid
JP2008162956A (en) System for obtaining (meth)acrylic acid solution, and method for producing (meth)acrylic acid
RU2266276C2 (en) Method for preparing intramolecular trimellitic acid anhydride
DE2823504C2 (en)
KR820000093B1 (en) Meta-or phthalic acid preparation in benzoic acid-water solvent system

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20110817

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20140408

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200303