ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окисление п-ксилола и кристаллизация ТФК из "Производство терефталевой кислоты и ее диметилового эфира" Уксусную кислоту, содержащую 2—3% воды, добавляют в смесителе 3 к л-ксилолу и раствору катализатора. Температурный режим смешения реагентов 80—90 °С обеспечивается подачей пара в рубашку смесителя. Для предотвращения начала окислительных превращений л-ксилола в сепарационную зону аппарата подводят азот, который выводят из системы через холодильник 4 и гидрозатвор 7. Приготовленную реакционную смесь насосом 8 через демпфер 6 подают на окисление. [c.58] Муравьиная кислота опособствует высаждению катализатора в виде формиатов кобальта, снижая таким путем его концентрацию. Кроме того, аппаратура реакционного узла и регенерации уксусной кислоты подвергается усиленной коррозии. Влияние металлов на процесс окисления различно [10, II]. Так, незначительные концентрации ионов меди в исходной смеси [0,001% (масс.)] вызывают ингибирование реакции окисления -ксилола [12]. [c.59] Для аппаратурного оформления узла приготовления исходной реакционной смеси можно применять нержавеющие стали, однако опыт эксплуатации действующих установок пс производству ТФК показал, что в качестве растворителя катализатора и смесителя целесообразно применять титан или его сплавы. Это связано с тем, что в присутствии ионов брома уксуснокислая среда при 80—100°С вызывает коррозию внутренних поверхностей аппаратов из нержавеющих сталей и загрязняет реакционную смесь продуктами коррозии. [c.59] Таким образом, продукты коррозии в значительной степени -цзменяют суммарную концентрацию и состав металлов в исходной смеси, а следовательно, могут изменять активность и избирательность катализатора окисления. [c.60] Для подачи исходной реакционной смеси в реактор используют плунжерные или центробежные насосы. В первом случае требуется устаиовка демпферной емкости, избыточное давление в которой поддерживается азотом или каким-либо другим инертным газом. Для обеспечения надежного регулирования расхода реакционной смеси в реактор с помощью клапана регулятора расхода, установленного после демпферной емкости, давление в этой емкости необходимо поддерживать на 0,2— 0,5 МПа выше давления в реакторе. Подача реакционной смеси центробежным насосом предпочтительна. При этом упрощается схема (не требуется демпфера) н отпадает необходимость в использовании азота для поддержания избыточного давления, обеспечивающего надежную работу регулятора расхода реакционной смеси. Кроме того, исключается необходимость установки фильтров тонкой очистки на линии всаса накоса. [c.60] Скорость реакции окисления /г-ксилола до ТФК лимитируется скоростью окисления метильной группы /г-толуиловой кислоты до терефталевой кислоты [реакция (3.2)]. [c.61] Это обусловливает накопление в ТФК нежелательных примесей — промежуточных и побочных продуктов окисления, содержание которых зависит от условий ведения процесса. [c.62] Схема окисления /г-ксилола до ТФК представлена на рис. 3.2. Исходную реакционную смесь с помощью регулятора расхода дозируют в реактор окисления 2. В период пуска реактора и вывода его на устойчивый температурный режим 220— 230 С реакционная смесь предварительно разогревается в подогревателе 1 до 150—180 °С, затем подогреватель отключают, и омесь поступает в реактор по обводной линии. Воздух подают в нижнюю зону реактора в таком объеме, чтобы избыток кислорода в отходящих газах был не менее I—3%. [c.62] Основные технологические параметры процесса окисления л-ксилола на кобальтбромидном катализаторе температура 200—230 °С давление 26,47-10 —29,41-10 Па средняя продолжительность пребывания в реакторе окисления 40—80 мин состав продуктов реакции [% (масс.)] ТФК —23,5 катализатор — 0,45 п-КБА —0,6 п-ТК —0,5 вода —8,0 примеси — 2,8 уксусная кислота — 64,15. Они выводятся из реактора 2 по оксидатной линии в шлюзовую камеру 6, где давление 26,47--105-29,41-10 Па снижается до 7,84-10 -9,8-10 Па, а температура — с 220—230 °С до 180—200 °С. [c.63] Испарившаяся в процессе снижения давления уксуоная кислота и вода конденсируются в холодильнике 7 и возвращаются в шлюзовую камеру 6. Дальнейшая кристаллизация ТФК и снижение давления до атмосферного и температуры до 102— 110°С происходит в последовательно расположенных шлюзовых камерах 8, 10, 12, где наряду с ТФК частично кристаллизуются л-КБ А, и-ТК, БК и другие продукты. [c.63] Сепарированные газы с каждой ступени понижения давления и температуры через холодильники 7, 9, 11, 13 с помощью регуляторов давления сбрасываются в абсорбер низкого давления 16 для отмывки их от уксусной кислоты. В нижней части абсорбера 16 газ промывается 10%-ным раствором уксусной кислоты с помощью насоса 17, в верхней — химически очищенной водой. Промытые газы направляются в атмосферу, а 12%-ный раствор уксусной кислоты из абсорбера -поступает на ректификацию. Оксидат из последней шлюзовой камеры 12 насосом 14 подается на стадию выделения кристаллической ТФК методом фильтрации. [c.63] Вернуться к основной статье