| 主权项 |
1.一种有机化学品之改进氧化方法,该有机化学品是存在于反应容器内所含液体内,无氧明显损失于顶部气相,其系包括:(a)藉由位于其中的叶轮机构,维持该含有存在于有机溶剂中要氧化的有机化学品之液体于再循环式样,该液体具有与顶部气相的气液界面;(b)将纯氧或增氧气体在接近该叶轮机构的点,直接喷入该液体的再循环部份,使得在该叶轮机构产生的扰流场内,使氧以小气泡快速分散于液体内,在喷射入液体内时快速消耗,由于有机化学品氧化引起的反应热,藉由在该液体内存在的挥发性有机物和水蒸发时之蒸发性冷却而除去,该蒸发的有机物和水蒸气之气泡,仅附带少量的氧,在该液体内上升,通过反应容器上部内较平静,基本上非扰流区域,至气液界面及该顶部气相,该反应容器不含直接接触式机械冷却机构;以及(c)将该蒸发有机物气泡和水蒸气从顶部气相排放,于是,氧和要氧化的有机化学品即在促进氧快速消耗,以及有机物质和水蒸发的条件下混合,有最少量的氧气泡通至顶部气相者。2.如申请专利范围第1项之方法,又包含令惰性气体通过顶部气相,使通至顶部气相的少量氧成为惰性者。3.如申请专利范围第1项之方法,其中利用轴向流动,向下泵送叶轮机构在液体内维持再循环液流式样,该向下泵送叶轮机构位于反应容器下半内,纯氧或增氧气体喷射点,则在利用叶轮机构产生的该扰流场内,该叶轮机构具有向上延伸的驱动轴和位于其上的阻板机构,以防止气体沿该驱动轴被顶部气相消化,而进入通到叶轮机构的液体内;向下通过该向下泵送叶轮机构的液体以高速产生高扰流滚动室,捕集未溶解氧,而增进其溶解者。4.如申请专利范围第3项之方法,其中该轴向流动、向下泵送叶轮机构,位于基本上置于中央空心通风管的下部,其顶部和底部具有开口端,使液体在空心通风管内向下,而在其外面向上再循环流动,空心通风管具有扩大的锥形撑张上部,向上延伸至其底部全长0%至200%垂直距离处,该上部具有扩大的上方直径,将液体越过该空心通风管的向下速度减至最小者。5.如申请专利范围第4项之方法,其中氧喷射点是在该轴向流动,向下泵送叶轮机构以下之空心通风管内者。6.一种对苯二甲酸之改良制法,利用存在于反应容器内所含液体中的对二甲苯氧化,而无明显损失氧气于顶部气相内,包括:(a)藉由位于其中的叶轮机构,维持含有对二甲苯反应物、有机溶剂、触媒和溴引发剂的液体,呈再循环流动式样,该液体具有与顶部气相的气液界面;(b)将纯氧或增氧气体,在接近该叶轮机构的氧喷射点,直接喷射入液体的该再循环部份内,使得在该叶轮机构产生的扰流场内,使氧以小气泡快速分散于液体,在喷射入液体内即快速消耗,由于对二甲苯的氧化产生的反应热,藉由该液体内存在的挥发性有机物质和水蒸发时之蒸发性冷却而除去,该蒸发的有机物和水蒸气之气泡,只附带少量的氧,在该液体内上升,通过反应容器上部内较平静,基本上非扰流区,至气液界面和该顶部气相,该反应容器不含直接接触的机械冷却机构;以及(c)维持反应容器内的氧-对二甲苯混合物,在温度150℃至200℃,压力在100psig和200psig之间,停留时间30至90分钟;(d)从顶部气相排放蒸发有机物和水蒸气的该气泡,只附带少量氧;(e)从反应容器回收对苯二甲酸生成物;于是,氧和对二甲苯反应物在促进氧快速消耗,以及有机物和水蒸发的条件下混合,只有少量氧气泡通到顶部气相者。7.如申请专利范围第6项之制法,包含令惰性气体通过顶部气相,使通过顶部气相的少量氧成为惰性者。8.如申请专利范围第7项之制法,其中利用位于反应容器内的轴向流动,朝下泵送的叶轮机构,在液体内维持再循环流动式样,叶轮机构具有向上延伸的驱动轴,有位于其上的阻板机构,防止气体从顶部气相沿该驱动轴消化,并进入通至该叶轮机构的液体内,向下通过该朝下泵送叶轮机构的液体,以高速产生高扰流滚动室,捕集未溶化氧,并增进其溶化者。9.如申请专利范围第8项之制法,其中该轴向流动,朝下泵送叶轮机构,位于基本上置于中央位置之空心通风管之下部,该通风管顶部和底部具有开口端故再循环流动式样是在空心通风管内朝下,在其外侧朝上流动形成,空心通风管具有扩大的锥形撑开上部,向上延伸垂直距离为其底部长度的0%至200%,该上部具有扩大部直径,使液体越过该空心通风管顶部的向下速度减到最小者。10.如申请专利范围第9项之制法,其中氧喷射点是在空心通风管内,于该轴向流动、朝下泵送叶轮机构下方者。11.如申请专利范围第10项之制法,其中径向流动叶轮机构是位于该空心通风管内,于该轴向流动、朝下泵送叶轮机构以下,该氧喷射泵系位于该朝向流动、朝下泵送叶轮机构与该径向流动叶轮机构之间者。12.如申请专利范围第9项之制法,其中氧喷射点是在空心通风管以下者。13.如申请专利范围第7项之制法,其中该液体维持在反应混合物的沸点,内无过量气态氧存在者。14.如申请专利范围第6项之制法,其中该溶剂包括乙酸,溶剂:对二甲苯反应之重量/容量比,为1:1至8:1者。15.如申请专利范围第14项之制法,其中该触媒包括钴和锰触媒之混合物,触媒负载在液体反应混合物容量的500和3000ppm之间,钴触媒对锰触媒的重量比在0.1:1至10:1间者。16.一种有机化学品的改良氧化系统,该化学品系存在于液体内,无氧明显损失于顶部气相,此系统包括:(a)反应容器,用以容纳含有存在于有机溶剂中之要氧化的有机化学品之液体,该液体具有与顶部气相之气液界面,该反应容器不含有直接接触式机械性冷却机构;(b)叶轮机构,用以维持反应容器内的液体再循环流动式样;(c)喷射机构,用以将纯氧或增氧气体,在接近该叶轮机构的喷射点,直接喷射入液体内,使在该叶轮机构产生的扰流场内,以使得氧以小气泡快速分散于液体内,在喷入液体内时快速消耗,因有机化学品氧化引起的反应热,利用该液体内存在的有机物和水蒸发而除去,该蒸发的有机物气泡和水蒸气,附带仅仅少量氧,在该液体内上升,通过反应容器上部内较平静、基本上非扰流区,至气液界面,和该顶部气相;以及(d)排放机构,用以从顶部气相除去该蒸发有机物气泡和水蒸气,于是,要氧化的氧和有机化学品,可在促进氧快速消耗以及有机物和水蒸发的条件下混合,只有最少量的氧气泡通到顶部气相内者。17.如申请专利范围第16项之系统,又包含管道机构,令惰性气体通过顶部气相者。18.如申请专利范围第16项之系统,其中该叶轮机构包括轴向流动、向下泵送叶轮机构,位于反应容器内,并含有向上延伸的驱动轴,和位于其上的阻板机构,以防气体沿该驱动轴被顶部气相消化,而进入通至叶轮机构的液体内,该向下泵送叶轮机构系能够以高速向下泵送液体,以产生高度扰流滚动室,捕集未溶解氧,并增进其溶解者。19.如申请专利范围第18项之系统,又包含基本上位于中央的空心通风管,该轴向流动、向下泵送叶轮机构即位于此,该空心通风管在其顶部和底部具有开口端,使液体在空心通风管内向下,而在其外侧向上再循环流动,空心通风管具有扩大的锥形撑张上部,向上延伸至其底部全长0%至200%的垂直距离,该上部具有扩大上面直径,将越过该空心通风管顶部的向下速度减至最小者。20.如申请专利范围第19项之系统,其中氧喷射点是在该轴向流动、向下泵送叶轮机构以下之空心通风管内者。21.如申请专利范围第19项之系统,其中空心通风管的扩大、锥形撑张上部,向上延伸其底部全长之100%至150%者。22.一种对苯二甲酸之改良制造系统,利用液体内存在的对二甲苯氧化,氧气无明显损失至顶部气相,包括:(a)反应容器,以容纳该液体,其含有对二甲苯、有机溶剂、触媒和溴引发剂,该液体具有与顶部气相之气液界面,该反应容器不含有直接接触之机械式冷却机构;(b)叶轮机构,以维持液体在反应容器内之再循环流动式样;(c)喷射机构,将纯氧或增氧气体,在接近该叶轮机构的喷射点,直接喷射入液体内,使得在该叶轮机构产生的扰流场内,使氧以小气泡快速分散于液体,在喷射于液体内时即快速消化,因有机物氧化产生的反应热,即利用该液体内存在的挥发性有机物和水蒸发之之蒸发性冷却而除去,该蒸发有机物和水蒸气的气泡,只附带少量氧,在该液体内上升,通过反应容器上部内较平静、基本上非扰流区,至气液界面,并至该顶部气相内;(d)排放机构,以供从顶部气相除去蒸发有机物和水蒸气之该气泡;(e)管道机构,从反应容器回收对苯二甲酸生成物,于是,氧和要氧化的有机化学品,可在促进氧快速消耗以及有机物蒸发的条件下混合,只有少量氧气泡通至顶部气相者。23.如申请专利范围第22项之系统,又包含管道机构,供惰性气体通过顶部气相者。24.如申请专利范围第22项之系统,又包含基本上在中心位置之空心通风管,该轴向流动、朝下泵送的叶轮机构即位于其内,该空心通风管顶部和底部具有开口端,使再循环流动形态为在空心通风管内朝,而在其外侧朝上,空心通风管具有扩大、锥形撑开之上部,向上延伸垂直距离为其底部长度的0%至200%,该上部具有扩大上部直径,将液体越过该空心通风管顶部的朝下速度减至最少者。25.如申请专利范围第24项之系统,其中氧喷射点是在该轴向流动,朝下泵送的叶轮机构以下者。26.如申请专利范围第24项之系统,其中空心通风管的扩大、锥形撑开上部,向上延伸为其底部长度之100%至150%者。图式简单说明:第一图为本发明蒸发性冷却法中乙酸溶剂燃烧做为温度函数之描绘图;第二图为本发明蒸发性冷却法中,以纯氧将对二甲苯氧化的固体和浆液生成物内4-CBA中间生成物浓度,做为温度函数之描绘图;第三图为代表本发明所需具体例的氧-对二甲苯反应容器侧视立面示意图;第四图为本发明使用氧代替空气于对二甲苯氧化蒸发性冷却操作中可用的习知反应器设计侧视立面示意图。 |
