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用于氧化蒸煮的具有提高的停留時間分布的多元羧酸生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:3560795閱讀:197來源:國知局

專利名稱::用于氧化蒸煮的具有提高的停留時間分布的多元羧酸生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明一般來說涉及一種用于生產(chǎn)多元羧酸的方法。本發(fā)明的一個方面涉及一種方法,其中二烷基芳族化合物(例如對二曱苯)被氧化以生產(chǎn)粗制芳族二羧酸(例如粗制對苯二甲酸),所得的粗制芳族二羧酸然后經(jīng)受純化和分離以生產(chǎn)純化的芳族二羧酸(例如純化的對苯二曱酸)。
背景技術(shù)
:各式各樣的用于產(chǎn)生純化的對苯二曱酸(PTA)的方法已經(jīng)公開在現(xiàn)有技術(shù)中。然而,僅僅少數(shù)的這些先有的方法被廣泛地工業(yè)應(yīng)用。一個這樣的工業(yè)化方法使用了兩階段的氧化,其中液體在氧化階段之間交換。在氧化的第一階段中,在本文中稱為"初級氧化",對二曱苯被氧化為對苯二甲酸(TPA)。初級氧化的產(chǎn)物是含液體母液和粗制對苯二曱酸(CTA)顆粒的粗制漿料。在初級氧化中產(chǎn)生的這種粗制漿料經(jīng)受液體交換過程,其用較清潔溶劑代替相當(dāng)大部分的原始母液。所得的液體交換的漿料然后在第二階段的氧化中進行純化,在本文中稱為"氧化蒸煮"。氧化蒸煮通過這樣的過程產(chǎn)生了較純的TPA顆粒,所述方法包括在氧化條件下連續(xù)溶解和再沉淀TPA顆粒。從氧化蒸煮產(chǎn)生的TPA顆粒相比于被引入氧化蒸煮的CTA顆粒來說是更純的,兩個主要原因是(l)最初在CTA顆粒中捕獲的反應(yīng)中間體(例如4-羧基苯曱醛(4-CBA)和對曱苯曱酸(PTAC))在氧化蒸煮期間被進一步氧化成TPA;和(2)與氧化蒸煮有關(guān)的溶解和再沉淀將一部分的相對惰性的芳族雜質(zhì)(例如間苯二曱酸(IPA))從固相中分配出來并且使其分配入液相。除增加TPA顆粒的純度之外,氧化蒸煮的優(yōu)點還有產(chǎn)生了比經(jīng)受氧化蒸煮的CTA顆粒更大的TPA顆粒。通過氧化蒸煮產(chǎn)生的這些較大的TPA顆粒促進了更有效的和實際的下游處理。在初級氧化和氧化蒸煮之間的液體交換步驟起到兩個主要作用(1)從固體CTA中取出可溶性的相對惰性的芳族雜質(zhì)(例如IPA);和(2)取出存在于粗制漿料的液相中的催化劑化合物。液體交換所提供的相對惰性的芳族雜質(zhì)的取出允許CTA在沒有加氫作用的情況下適當(dāng)?shù)乇患兓?,而所述加氬作用是非常貴的。通過液體交換提供的催化劑除去降低了在氧化蒸煮期間的化學(xué)活性,導(dǎo)致降低的碳燃燒損失,同時仍然保留了為進一步將芳族反應(yīng)中間體化合物轉(zhuǎn)化為TPA所需的反應(yīng)性。通過液體交換提供的催化劑濃度的降低還使得在固體PTA產(chǎn)物的隨后分離期間催化劑化合物的除去更有效和更完全。雖然初級氧化和氧化蒸煮步驟之間的液體交換具有其益處,但是其可能是高價的并且難以連續(xù)地從粗制的漿料中除去熱的、易燃的、腐蝕性的母液并且連續(xù)地用熱的、易燃的、腐蝕性的較清潔溶劑替代被除去的母液。與這類液體交換步驟有關(guān)的特別顯著的支出是通常在一個或多個由昂貴金屬(例如鈦)或金屬合金制成的大型離心機或壓力過濾器中進行的液體交換。過去,多種消息來源已經(jīng)認(rèn)為在初級氧化和氧化蒸煮之間不是液體交換可以產(chǎn)生PTA。然而,在這種所建議的系統(tǒng)中,氧化蒸煮進料中增加的催化劑濃度顯著地增加了與氧化蒸煮有關(guān)的碳燃燒損失。另外,消除初級氧化和氧化蒸煮之間的液體交換的所建議的PTA生產(chǎn)系統(tǒng)一般使用氧化蒸煮下游的液體交換步驟。在這類系統(tǒng)中,在氧化蒸煮下游取出的母液具有較高濃度的相對惰性的芳族雜質(zhì)(例如IPA),相比于氧化的第二階段的上游的母液來說。這是因為氧化蒸煮增加了相對惰性的芳族雜質(zhì)分配入液相中。在使用再循環(huán)的溶劑(即,來源于從初級氧化產(chǎn)生的母液的回收和純化的溶劑)作為初級氧化的進料的連續(xù)PTA生產(chǎn)過程中,未隨固體PTA產(chǎn)物離開的相對惰性的芳族雜質(zhì)在再循環(huán)的溶劑中積累直到以別的方式被取出或破壞。除非在一定范圍內(nèi)增加用于純化再循環(huán)的溶劑的輔助處理步驟,否則再循環(huán)的溶劑中的相對惰性的芳族雜質(zhì)(例如IPA)的濃度將繼續(xù)隨時間增加,化學(xué)品和過程的梯級的斷流的后果是,例如,在初級氧化中令人不快的增加有色芳族雜質(zhì)的形成率并且最終增加固體TPA產(chǎn)物的顏色。用于純化再循環(huán)的溶劑的輔助處理步驟的細節(jié)具有許多復(fù)雜的與初級氧化和氧化蒸煮步驟的相互作用并且可能顯著地影響操作成本和產(chǎn)品質(zhì)量。例如,增加未著色的IPA的再循環(huán)將實際上增加高度著色的2,7-二羧基芴酮(2,7-DCF)的形成率,具有相當(dāng)大的最終對固體TPA產(chǎn)物顏色的負(fù)作用,因為在整個過程中IPA和2,7-DCF的水平慢慢地升高到新的穩(wěn)態(tài)濃度。鑒于以上所述,使用兩階段的氧化而沒有中間體液體交換的現(xiàn)有技術(shù)方法未被證明是工業(yè)可行的,因為例如,(l)它們顯示了在氧化蒸煮期間增加的碳燃燒損失,(2)它們不能使用再循環(huán)的溶劑,和/或(3)如果使用再循環(huán)的溶劑,它們需要另外的貴的純化系統(tǒng)以便控制在再循環(huán)的溶劑中增加的污染物水平。發(fā)明目的本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種改進的初級氧化系統(tǒng),其生產(chǎn)了相比于常規(guī)初級氧化系統(tǒng)具有改進純度的粗產(chǎn)物漿料。本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種鼓泡塔反應(yīng)器,其促進了對二甲苯改進液相氧化成對苯二曱酸(TPA),而降低了雜質(zhì)的形成。本發(fā)明的又一目標(biāo)是提供一種用于生產(chǎn)純化的對苯二曱酸(PTA)的系統(tǒng),其消除了對氧化蒸煮上游的液體交換的需要。本發(fā)明的又一個目標(biāo)是提供一種PTA生產(chǎn)方法,其最小化了在氧化蒸煮期間的碳燃燒,而不需要氧化蒸煮上游的液體交換。本發(fā)明的又一目標(biāo)是提供一種PTA生產(chǎn)系統(tǒng),其促進了相對惰性的芳族雜質(zhì)(例如IPA)在氧化蒸煮下游的沉淀,使得惰性的芳族雜質(zhì)與TPA顆粒一起離開所述過程并且不需要由再循環(huán)的溶劑的純化。應(yīng)當(dāng)注意的是,本發(fā)明的范圍,如所附權(quán)利要求中限定的,不局限于能夠?qū)崿F(xiàn)全部上述目標(biāo)的方法或裝置。相反地,所要求保護的本發(fā)明的范圍可以包括各種未實現(xiàn)上述目標(biāo)的全部或任一項的系統(tǒng)。在研讀以下詳細說明和附圖后,本發(fā)明的另外的目標(biāo)和益處對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是容易明白的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一種實施方案涉及一種用于生產(chǎn)多元羧酸組合物的方法,該方法包括以下步驟使多相反應(yīng)介質(zhì)在一個或多個蒸煮反應(yīng)器中進行氧化蒸煮,所述多相反應(yīng)介質(zhì)包括多元羧酸,其中氧化蒸煮在這樣的條件下進行,所述條件足以提供具有以在0.2對比時間下的累積質(zhì)量分?jǐn)?shù)值(CMF0.2)為至少約0.1和CMF0.5小于約0.15為特征的停留時間分布函數(shù)的反應(yīng)介質(zhì)的固相和/或液相。本發(fā)明的另一實施方案涉及一種用于生產(chǎn)多元羧酸組合物的方法,該方法包括以下步驟(a)在初級氧化反應(yīng)器中使多相反應(yīng)介質(zhì)進行初級氧化,由此產(chǎn)生氧化產(chǎn)物漿料,其包括多元羧酸;和(b)使產(chǎn)物漿料的至少一部分在一個或多個蒸煮反應(yīng)器中進行氧化蒸煮,其中氧化蒸煮在高于初級氧化的溫度至少10。C的溫度下進行,其中氧化蒸煮在這樣的條件下進行,所述條件足以提供具有以在0.5對比時間下的累積質(zhì)量分?jǐn)?shù)值(CMF0.5)小于約0.15為特征的停留時間分布函數(shù)的反應(yīng)介質(zhì)的固相和/或液相。本發(fā)明的又一實施方案涉及混合蒸煮反應(yīng)器。所述混合蒸煮反應(yīng)器包括第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器。第一反應(yīng)器限定了第一入口、第一出口和第一反應(yīng)區(qū)。第二反應(yīng)器限定了第二入口、第二出口和第二反應(yīng)區(qū)。第一出口與第二入口流體流動相連。第一反應(yīng)區(qū)的容積是第二反應(yīng)區(qū)的容積的至少約1.5倍。相比于第一反應(yīng)器,第二反應(yīng)器被配置以提供了更多的類似于活塞流的性能。下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案,其中圖1為依據(jù)本發(fā)明一種實施方案構(gòu)造的氧化反應(yīng)器的側(cè)視圖,特別地描述了將進料、氧化劑、和回流物流引入反應(yīng)器,反應(yīng)器中存在多相反應(yīng)介質(zhì),和分別從反應(yīng)器頂部和底部提取氣體和漿料;圖2為沿著圖3中線2-2獲得的鼓泡塔反應(yīng)器底部的放大的剖面?zhèn)纫晥D,特別地描述了用于將氧化劑物流?1入反應(yīng)器的氧化劑噴霧器的位置和構(gòu)造;圖3為圖2氧化劑噴霧器的俯視圖,特別地描述了氧化劑噴霧器頂部中沒有氧化劑排出開口;圖4為圖2氧化劑噴霧器的仰視圖,特別地描述了氧化劑噴霧器底部中的氧化劑排出開口;圖5為沿著圖3中的線5-5獲得的氧化劑噴霧器的剖面?zhèn)纫晥D,特別地描述了氧化劑噴霧器底部中的氧化劑排出開口的朝向;圖6為鼓泡塔反應(yīng)器底部的放大的側(cè)視圖,特別地描述了用于在多個縱向間隔的位置將進料物流引入反應(yīng)器的系統(tǒng);圖7為沿著圖6中線7-7獲得的剖面俯視圖,特別地描述了圖6中所示的進料引入系統(tǒng)如何將進料物流分布于優(yōu)選的放射狀進料區(qū)(FZ)和一個以上的方位象限(Q1、Q2、Q3、Q4)中;圖8為類似于圖7的剖面俯視圖,但是描述了用于將進料物流進料到反應(yīng)器中的替換方式,采用各自具有多個小進料口的卡口管;圖9為替換系統(tǒng)的等視軸圖,該系統(tǒng)用于在多個縱向間隔的位置將進料物流引入反應(yīng)區(qū),無需多個容器貫穿(penetration),特別地描述了進料分布系統(tǒng)可以至少部分地支撐在氧化劑噴霧器上;圖10為圖9中所示單貫穿進料分布系統(tǒng)和氧化劑噴霧器的側(cè)視圖11為沿著圖10中線11-11獲得的剖面俯視圖,且進一步描述了支撐在氧化劑噴霧器上的單貫穿進料分布系統(tǒng);圖12是裝備有內(nèi)部和外部反應(yīng)容器的鼓泡塔反應(yīng)器的側(cè)視圖13是沿線13-13獲得的圖12的鼓泡塔反應(yīng)器的放大的剖視圖,其特別地描述了內(nèi)部和外部反應(yīng)容器的相對朝向。圖14是裝備有內(nèi)部和外部反應(yīng)容器的另一鼓泡塔反應(yīng)器的側(cè)視圖,特別地描述了外部反應(yīng)容器具有分段直徑;圖15是裝備有外部次級氧化反應(yīng)器的鼓泡塔反應(yīng)器的側(cè)視圖,所述外部次級氧化反應(yīng)器在初級氧化反應(yīng)器中從側(cè)線接收漿料;圖16是裝備有開口端的外部次級氧化反應(yīng)器的鼓泡塔反應(yīng)器的側(cè)視圖,所述開口端的外部次級氧化反應(yīng)器從初級氧化反應(yīng)器的側(cè)面中的擴大的開口接收漿料;圖17為含有多相反應(yīng)介質(zhì)的鼓泡塔反應(yīng)器的側(cè)視圖,特別地描述了理論上將反應(yīng)介質(zhì)分割為30個等體積的水平片段,由此在反應(yīng)介質(zhì)中量化一定的梯度;圖18為含有多相反應(yīng)介質(zhì)的鼓泡塔反應(yīng)器的側(cè)視圖,特別地描述了第一和第二離散的20%連續(xù)體積的反應(yīng)介質(zhì),其具有基本上不同的氧濃度和/或耗氧速率;圖19A和19B為依據(jù)本發(fā)明一種實施方案生產(chǎn)的粗制對苯二曱酸(CTA)顆粒的放大圖,特別地描述了每個CTA顆粒為由多個松散結(jié)合的CTA亞-顆粒組成的低密度、高表面積顆粒;圖20A和20B為傳統(tǒng)生產(chǎn)的CTA的放大圖,特別地描述了傳統(tǒng)的CTA顆粒比圖19A和19B的本發(fā)明CTA顆粒的顆粒尺寸更大、密度更高、和表面積更??;圖21為用于制備純化的對苯二曱酸(PTA)的現(xiàn)有技術(shù)方法的簡化工藝流程圖,其中現(xiàn)有技術(shù)方法使用加氫作用來純化TPA;圖22是一種用于制備PTA的方法的簡化工藝流程圖,特別舉例說明了常規(guī)的凈化系統(tǒng)用于處理從根據(jù)本發(fā)明的實施方案配置和操作的初級氧化反應(yīng)器產(chǎn)生的初始漿料;圖23是一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案制備PTA的方法的簡化工藝流程圖,特別舉例說明了具有降低和/或消除初級氧化和氧化蒸煮之間的液體交換的構(gòu)造;圖24是一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案制備PTA的方法的簡化工藝流程圖,特別舉例說明了使用多階段氧化蒸煮、經(jīng)由原位化學(xué)反應(yīng)圖25是一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案制備PTA的方法的簡化工藝流程圖,特別舉例說明了使用初級氧化反應(yīng)器內(nèi)部的早期的氧化蒸煮階段、在氧化蒸煮的更遲的階段前加熱漿料、和具有最優(yōu)化的停留時間分布的更遲的氧化蒸煮階段的構(gòu)造;圖26是一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案制備PTA的方法的簡化工藝流程圖,特別舉例說明了使用早期的側(cè)線采出氧化蒸煮階段、通過蒸氣噴射加熱進料到更遲的氧化蒸煮的漿料、和用于處理初級氧化和氧化蒸煮的塔頂氣體的系統(tǒng)的構(gòu)造;圖27是從常規(guī)氧化蒸煮器排出的TPA顆粒的放大圖,特別舉例說明了在蒸煮器中具有不令人期望地低停留時間的顆粒(例如,在右下角'圖28是停留:間分布:線,^S;會了活塞流反應(yīng)器;多個串聯(lián)連(CMF)。"》、、J、、、、、'、、"圖29是圖28的停留時間分布曲線的放大圖,更好地舉例說明對比時間值小于1.0的停留時間分布曲線的部分;和圖30是放大的停留時間分布曲線,特別舉例說明了對于本發(fā)明的氧化蒸煮反應(yīng)器構(gòu)造在對比時間為0.2和0.5時的CMF的優(yōu)選范圍。詳細it明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案,提供了一種改進的初級氧化系統(tǒng)。這種改進的初級氧化系統(tǒng)相比于常*見初級氧化系統(tǒng)產(chǎn)生了更純的初始漿料。使用新型技術(shù)(其是本發(fā)明的某些實施方案的主題),可以隨后處理通過改進的初級氧化系統(tǒng)產(chǎn)生的更純的初始漿料。如本文中使用的,術(shù)語"初級氧化,,表示在至少一個初級氧化反應(yīng)器/區(qū)中氧化芳族化合物以生產(chǎn)多元羧酸,其中被引入初級氧化反應(yīng)器/區(qū)的至少80質(zhì)量%的芳族化合物在初級氧化反應(yīng)器/區(qū)中被氧化成多元羧酸。盡管該初級氧化反應(yīng)器/區(qū)可以由多個容器、管道和/或容器中的階段構(gòu)成,但是在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,初級氧化在單個反應(yīng)容器中進行。初級氧化優(yōu)選地在一個或多個攪拌反應(yīng)器中所含的多相反應(yīng)介質(zhì)的液相中進行。適宜的攪拌反應(yīng)器包括,例如,氣泡攪拌型反應(yīng)器(例如鼓泡塔反應(yīng)器)、機械攪拌型反應(yīng)器(例如連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器)、和流動攪拌型反應(yīng)器(例如射流反應(yīng)器)。在本發(fā)明的一種實施方案中,該液相氧化是使用至少一個鼓泡塔反應(yīng)器進行的。如本文中所使用的那樣,術(shù)語"鼓泡塔反應(yīng)器"表示用于促進多相反應(yīng)介質(zhì)中化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器,其中反應(yīng)介質(zhì)的攪拌主要通過氣泡從反應(yīng)介質(zhì)中向上運動來提供。如本文中所使用的那樣,術(shù)語"攪拌"表示消耗到反應(yīng)介質(zhì)中的導(dǎo)致流體流動和/或混合的作功。如本文中所使用的那樣,術(shù)語"大部分(majority)"、"主要地(primarily)"和"主要為(predominately)"表示大于50%。如本文中所使用的那樣,術(shù)語"機械攪拌"應(yīng)表示通過剛性或柔性元件相對于反應(yīng)介質(zhì)或者在其中的物理運動而導(dǎo)致的反應(yīng)介質(zhì)的攪拌。例如,機械攪拌可以通過位于反應(yīng)介質(zhì)中的內(nèi)部攪拌器、槳、振動器、或聲學(xué)隔膜(acousticaldiaphragm)的旋轉(zhuǎn)、擺動和/或振動來提供。如本文中所使用的那樣,術(shù)語"流動攪拌"表示反應(yīng)介質(zhì)中一種或多種流體的高速注射和/或再循環(huán)而導(dǎo)致的反應(yīng)介質(zhì)的攪拌。例如,流動攪拌可以通過噴嘴、射流器和/或噴射器來提供。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,氧化期間小于約40%的初級氧化反應(yīng)器中的反應(yīng)介質(zhì)的攪拌通過機械和/或流動攪拌來提供,更優(yōu)選地小于約20%的攪拌通過機械和/或流動攪拌來提供,最優(yōu)選地小于5%的攪拌通過機械和/或流動攪拌來提供。優(yōu)選地,氧化期間賦予多相反應(yīng)介質(zhì)的機械和/或流動攪拌的量小于約3千瓦/立方米反應(yīng)介質(zhì),更優(yōu)選地小于約2千瓦/立方米,和最優(yōu)選地小于1千瓦/立方米?,F(xiàn)在參照圖1,描述優(yōu)選的鼓泡塔初級氧化反應(yīng)器20,其包括具有反應(yīng)段24和脫離段26的容器殼體22。反應(yīng)段24限定反應(yīng)區(qū)28,同時脫離段26限定脫離區(qū)30。通過進料入口32a、b、c、d將主要為液相的進料物流引入反應(yīng)區(qū)28。通過位于反應(yīng)區(qū)28下部中的氧化劑噴霧器34將主要為氣相的氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)28。液相進料物流和氣相氧化劑物流在反應(yīng)區(qū)28中共同地形成多相反應(yīng)介質(zhì)36。多相反應(yīng)介質(zhì)36包含液相和氣相。更優(yōu)選地,多相反應(yīng)介質(zhì)36包含具有固相、液相和氣相組分的三相介質(zhì)。反應(yīng)介質(zhì)36的固相組分優(yōu)選地由于在反應(yīng)介質(zhì)36的液相中進行的氧化反應(yīng)的作用而沉淀在反應(yīng)區(qū)28中。初級氧化反應(yīng)器20包括位于反應(yīng)區(qū)28底部附近的漿料出口38和處于脫離區(qū)30頂部附近的氣體出口40。包含反應(yīng)介質(zhì)36的液相和固相組分的漿料流出物通過漿料出口38從反應(yīng)區(qū)28中取出,同時主要為氣態(tài)的流出物通過氣體出口40從脫離區(qū)30中取出。初級氧化的漿料流出物在本文中稱為"初始漿料"。通過進料入口32a、b、c、d引入初級氧化反應(yīng)器20的液相進料物流優(yōu)選地包含芳族化合物、溶劑和催化劑系統(tǒng)。存在于液相進料物流中的芳族化合物優(yōu)選地具有至少一個連接的烴基或者至少一個連接的取代的烴基或者至少一個連接的雜原子或者至少一個連接的羧酸官能團(-COOH)。更優(yōu)選地,芳族化合物具有至少一個連接的烴基或者至少一個連接的取代的烴基,其中每個連接的基團包含l-5個碳原子。仍更優(yōu)選地,芳族化合物具有正好兩個連接的基團,其中每個連接的基團包含正好一個碳原子且由甲基和/或取代的曱基和/或至多一個羧酸基團組成。甚至更優(yōu)選地,芳族化合物為對-二曱苯、間-二曱苯、鄰-二曱苯、對-曱苯曱酪、間-甲苯曱醛、對苯二醛、間苯二醛、對-曱苯曱酸、間-甲苯曱酸、和/或乙醛。最優(yōu)選地,芳族化合物為對-二曱苯。本文中所定義的"烴基"為僅僅鍵合于氫原子或其它碳原子的至少一個碳原子。本文中所定義的"取代的烴基"為鍵合于至少一個雜原子和至少一個氫原子的至少一個碳原子。本文中所定義的"雜原子"為碳和氫原子之外的所有原子。本文中所定義的芳族化合物包括芳環(huán),優(yōu)選地具有至少6個碳原子,甚至更優(yōu)選地僅具有作為環(huán)部分的碳原子。該芳環(huán)的適宜實例包括但并不限于苯、聯(lián)苯、三聯(lián)苯、萘和其它碳基稠合芳環(huán)。如果液相進料物流中存在的芳族化合物為常規(guī)固體化合物(即,在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下為固體),優(yōu)選該芳族化合物當(dāng)引入到反應(yīng)區(qū)28中時基本上溶解于溶劑中。優(yōu)選該芳族化合物在大氣壓下的沸點至少為約50。C。更優(yōu)選地,該芳族化合物的沸點為約80-約400°C,并且最優(yōu)選地為125-155°C。液相進料中存在的芳族化合物的量優(yōu)選為約2-約40wt%,更優(yōu)選為約4-約20wt%,最優(yōu)選為6-15wt%?,F(xiàn)在要注意的是,液相進料中存在的芳族化合物可以包含兩種或者多種不同的可氧化的化學(xué)品的組合。這些兩種或多種不同的化學(xué)材料可以在液相進料物流中混合進料或者可以在多個進料物流中分別進料。例如,可以通過單一的入口或多個獨立的入口將包含對-二曱苯、間-二曱苯、對-曱苯曱醛和對-甲苯曱酸的芳族化合物進料到反應(yīng)器中。液相進料物流中存在的溶劑優(yōu)選地包含酸組分和水組分。優(yōu)選地,液相進料物流中存在的溶劑的濃度范圍為約60-約98wt%,更優(yōu)選為約80-約96wt%,最優(yōu)選為85-94wt%。該溶劑的酸組分優(yōu)選主要地為具有l(wèi)-6個碳原子、更優(yōu)選2個碳原子的有機低分子量單羧酸。最優(yōu)選地,該溶劑的酸組分主要地為乙酸。優(yōu)選地,酸組分至少占該溶劑的約75wt%,更優(yōu)選至少占該溶劑的約80wt%,最優(yōu)選占該溶劑的85-98wt%,余量主要地為水。引入初級氧化反應(yīng)器20中的溶劑可以包括少量雜質(zhì),例如對-曱苯曱醛(para-tolualdehyde)、對苯二曱酪、4-羧基苯曱醛(4-CBA)、苯甲酸、對-曱苯曱酸、對-甲苯甲醛(para-toluicaldehyde)、a-溴-對-甲苯曱酸、間苯二曱酸、鄰苯二甲酸、偏苯三酸、多芳經(jīng)和/或懸浮顆粒。優(yōu)選地,引入初級氧化反應(yīng)器20中的溶劑中的雜質(zhì)總量小于約3wt%。液相進料物流中存在的催化劑系統(tǒng)優(yōu)選為均質(zhì)的、液相催化劑系統(tǒng),其能夠促進芳族化合物的氧化(包括部分氧化)。更優(yōu)選地,該催化劑系統(tǒng)包括至少一種多價過渡金屬。仍更優(yōu)選地,該多價過渡金屬包括鈷。甚至更優(yōu)選地,該催化劑系統(tǒng)包括鈷和溴。最優(yōu)選地,該催化劑系統(tǒng)包括鈷、溴和錳。當(dāng)催化劑系統(tǒng)中存在鈷時,優(yōu)選液相進料物流中存在的鈷的量使得反應(yīng)介質(zhì)36的液相中鈷的濃度保持在約300-約6000份/百萬(重量)(ppmw),更優(yōu)選為約700-約4200ppmw,最優(yōu)選為1200-3000ppmw。當(dāng)催化劑系統(tǒng)中存在溴時,優(yōu)選液相進料物流中存在的溴的量使得反應(yīng)介質(zhì)36的液相中溴的濃度保持在約300-約5000ppmw,更優(yōu)選為約600-約4000ppmw,最優(yōu)選為900-3000ppmw。當(dāng)催化劑系統(tǒng)中存在錳時,優(yōu)選液相進料物流中存在的錳的量使得反應(yīng)介質(zhì)36的液相中錳的濃度保持在約20-約1000ppmw,更優(yōu)選為約40-約500ppmw,最優(yōu)選為50畫200ppmw。上面提供的、反應(yīng)介質(zhì)36的液相中鈷、溴和/或錳的濃度是基于時間平均和體積平均表示的。本文中所使用的術(shù)語"時間平均"應(yīng)表示在至少IOO秒的連續(xù)時間內(nèi)同等進行的至少IO次測量的平均。本文中所使用的術(shù)語"體積平均"應(yīng)表示在整個一定體積內(nèi)在均勻的三維間距處進行的至少IO次測量的平均。引入反應(yīng)區(qū)28中的催化劑系統(tǒng)中鈷與溴的重量比(Co:Br)優(yōu)選為約0.25:1-約4:1,更優(yōu)選為約0.5:1-約3:1,最優(yōu)選為0.75:1-2:1。引入反應(yīng)區(qū)28中的催化劑系統(tǒng)中鈷與錳的重量比(Co:Mn)優(yōu)選為約0.3:1-約40:1,更優(yōu)選為約5:l-約30:1,最優(yōu)選為10:1-25:1。引入初級氧化反應(yīng)器20中的液相進料物流可以包括少量雜質(zhì),例如曱苯、乙苯、對-曱苯曱醛、對苯二曱醛、4-羧基苯甲醛(4-CBA)、苯曱酸、對-曱苯曱酸、對-曱苯曱醛、a-溴-對-曱苯甲酸、間苯二曱酸、鄰苯二曱酸、偏苯三酸、多芳烴和/或懸浮顆粒。當(dāng)初級氧化反應(yīng)器20用于生產(chǎn)對苯二曱酸時,間-二甲苯和鄰-二曱苯也被認(rèn)為是雜質(zhì)。優(yōu)選地,引入初級氧化反應(yīng)器20中的液相進料物流中的雜質(zhì)總量小于約3wt%。雖然圖1描述了這樣的實施方案其中芳族化合物、溶劑和催化劑系統(tǒng)混合在一起并作為單一的進料物流弓1入初級氧化反應(yīng)器20中,但是在本發(fā)明的備選實施方案中,芳族化合物、溶劑和催化劑可以分別被引入初級氧化反應(yīng)器20中。例如,可以通過與溶劑和催化劑入口分開的入口將純的對-二曱苯物流進料到初級氧化反應(yīng)器20中。通過氧化劑噴霧器34引入初級氧化反應(yīng)器20的、主要為氣相的氧化劑物流包含分子氧(02)。優(yōu)選地,該氧化劑物流包含約5-約40mol%的分子氧、更優(yōu)選約15-約30moP/。的分子氧、最優(yōu)選18-24mol。/。的分子氧。優(yōu)選該氧化劑物流的余量主要地由對氧化呈惰性的一種或多種氣體(如氮氣)組成。更優(yōu)選地,該氧化劑物流基本上由分子氧和氮氣組成。最優(yōu)選地,該氧化劑物流為干燥空氣,其包含約21mol。/o的分子氧和約78-約81mol。/。的氮氣。在本發(fā)明的備選實施方案中,該氧化劑物流可以包含基本上純凈的氧。再次參照圖1,初級氧化反應(yīng)器20優(yōu)選地裝配有位于反應(yīng)介質(zhì)36的上表面44之上的回流分布器42?;亓鞣植计?2可以經(jīng)操作以通過本領(lǐng)域公知的任意微滴形成方式將主要為液相的回流物流微滴引入脫離區(qū)30。更優(yōu)選地,回流分布器42形成朝下指向反應(yīng)介質(zhì)36的上表面44的微滴噴霧。優(yōu)選地,這種微滴的向下噴霧作用(affect)(即接合(engage)和影響(influence))脫離區(qū)30的最大水平橫截面積的至少約50%。更優(yōu)選地,該」微滴噴霧作用脫離區(qū)30的最大水平橫截面積的至少約75%。最優(yōu)選地,該微滴噴霧作用脫離區(qū)30的最大水平橫截面積的至少約90%。這種向下的液體回流噴霧可以有助于防止在反應(yīng)介質(zhì)36的上表面44處或之上起泡,并且也可以有助于在流向氣體出口40的向上運動的氣體中夾帶的任意液體或漿料微滴的脫離。另外,該液體回流可以用于降低存在于通過氣體出口40從脫離區(qū)30中取出的氣態(tài)流出物中的顆粒和可能沉淀的化合物(例如溶解的苯曱酸、對-甲苯甲酸、4-CBA、對苯二曱酸和催化劑金屬鹽)的量。另外,回流微滴引入脫離區(qū)30可以通過蒸餾作用用于調(diào)節(jié)通過氣體出口40取出的氣態(tài)流出物的組成。通過回流分布器42引入初級氧化反應(yīng)器20的液體回流物流優(yōu)選地大約具有與通過進料入口32a、b、c、d引入初級氧化反應(yīng)器20的液相進料物流的溶劑組分相同的組成。由此,優(yōu)選地,液體回流物流包含酸組分和水?;亓魑锪鞯乃峤M分優(yōu)選為具有l(wèi)-6個碳原子、更優(yōu)選2個碳原子的低分子量有機單羧酸。最優(yōu)選地,該回流物流的酸組分為乙酸。優(yōu)選地,該酸組分占該回流物流的至少約75wt%,更優(yōu)選占該回流物流的至少約80wt%,最優(yōu)選占該回流物流的85-98wt%,余量為水。由于該回流物流通常具有與液相進料物流中的溶劑基本相同的組成,所以當(dāng)本說明書提到引入反應(yīng)器的"全部溶劑,,時,該"全部溶劑,,應(yīng)包纟舌該回流物流和該進津+物流的溶劑部分二者。在初級氧化反應(yīng)器20中的液相氧化期間,優(yōu)選將進料、氧化劑和回流物流基本上連續(xù)地引入反應(yīng)區(qū)28,同時將氣體和漿料流出物流基本上連續(xù)地從反應(yīng)區(qū)28中取出。本文中所使用的術(shù)語"基本上連續(xù)地"應(yīng)表示為被小于IO分鐘間隔的至少IO小時的周期。氧化期間,優(yōu)選地,以至少約8000kg/小時、更優(yōu)選約15,000-約200,000kg/小時、仍更優(yōu)選約22,000-約150,000kg/小時、最優(yōu)選30,000-100,000kg/小時的速率將芳族化合物(例如對-二曱苯)基本上連續(xù)地引入反應(yīng)區(qū)28。雖然,通常優(yōu)選地,進入的進料、氧化劑和回流物流的流速基本上是穩(wěn)定的,但是現(xiàn)在要注意的是,本發(fā)明的一種實施方案考慮了脈沖調(diào)制所述進入的進并牛、氧化劑和/或回流物流,由此改進混合和傳質(zhì)。當(dāng)以脈沖輸送方式引入進入的進沖+、氧化劑和/或回流物流時,優(yōu)選地它們的流速在本文中所述的穩(wěn)態(tài)流速的約0-約500%之內(nèi)、更優(yōu)選在本文中所述的穩(wěn)態(tài)流速的約30-約200%之內(nèi)、最優(yōu)選在本文中所述的穩(wěn)態(tài)流速的80-120%之內(nèi)變化。初級氧化反應(yīng)器20中的平均空時速率(STR)定義為每單位時間每反應(yīng)介質(zhì)36單位體積進料的芳族化合物的質(zhì)量(例如每立方米每小時進料的對-二曱苯的千克數(shù))。在常規(guī)用法中,通常在計算STR之前,從進料物流中芳族化合物的量中減去未轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的芳族化合物的量。但是,對于本文中很多優(yōu)選的芳族化合物(例如對-二曱苯)來說,轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率通常較高,而適當(dāng)?shù)厝缟纤龆x本文中的術(shù)語。特別地,出于投資成本和運行庫存的考慮,通常優(yōu)選以高STR進行反應(yīng)。但是,在逐漸增高的STR下進行反應(yīng)可能影響部分氧化的質(zhì)量或產(chǎn)率。當(dāng)芳族化合物(例如對-二曱苯)的STR為約25kg/立方米/小時-約400kg/立方米/小時、更優(yōu)選約30kg/立方米/小時-約250kg/立方米/小時、仍更優(yōu)選約35kg/立方米/小時-約150kg/立方米/小時、最優(yōu)選40kg/立方米/小時-100kg/立方米/小時時,初級氧化反應(yīng)器20是特別有用的。初級氧化反應(yīng)器20中的氧-STR定義為每單位時間每反應(yīng)介質(zhì)36單位體積消耗的分子氧的重量(例如每立方米每小時消耗的分子氧的千克數(shù))。特別地,出于投資成本和溶劑的氧化消耗的考慮,通常優(yōu)選以高氧-STR進行反應(yīng)。但是,在逐漸增高的氧-STR下進行反應(yīng)最終降低部分氧化的質(zhì)量或產(chǎn)率。不受理論限制,似乎這點可能與分子氧從氣相到在界面區(qū)域的液體和由此進入到主體液體的傳遞速率相關(guān)。過高的氧-STR可能導(dǎo)致反應(yīng)介質(zhì)的主體液相中溶解的氧含量過低。全程的平均氧-STR在本文中定義為每單位時間在反應(yīng)介質(zhì)36的全部體積中消耗的所有氧的重量(例如每立方米每小時消耗的分子氧的千克數(shù))。當(dāng)全程的平均氧-STR為約25kg/立方米/小時-約400kg/立方米/小時、更優(yōu)選約30kg/立方米/小時-約250kg/立方米/小時、仍更優(yōu)選約35kg/立方米/小時-約150kg/立方米/小時、最優(yōu)選40kg/立方米/小時-lOOkg/立方米/小時時,初級氧化反應(yīng)器20是特別有用的。在初級氧化反應(yīng)器20中的氧化期間,優(yōu)選地將全部溶劑(來自進料和回流物流二者)的質(zhì)量流速與進入反應(yīng)區(qū)28的芳族化合物的質(zhì)量流速的比值保持在約2:l-約50:1,更優(yōu)選約5:1國約40:1,最優(yōu)選7.5:1-25:1。優(yōu)選地,作為進料物流一部分引入的溶劑的質(zhì)量流速與作為回流物流一部分引入的溶劑的質(zhì)量流速的比值保持在約0.5:1-無論什么時候都無回流物流流動,更優(yōu)選約0.5:1-約4:1,仍更優(yōu)選約l:l-約2:1,最優(yōu)選1.25:1-1.5:1。在初級氧化反應(yīng)器20中的液相氧化期間,優(yōu)選地引入初級氧化反應(yīng)器20的氧化劑物流的用量提供稍微超過所需化學(xué)計量氧的分子氧。對于特定芳族化合物的最佳結(jié)果來說所需的過量分子氧的量影響了該液相氧化的整體經(jīng)濟性。在初級氧化反應(yīng)器20中的液相氧化期間,優(yōu)選氧化劑物流的質(zhì)量流速與進入反應(yīng)器20的芳族有機化合物(例如對-二曱苯)的質(zhì)量流速的比值保持在約0.5:1-約20:1,更優(yōu)選約l:l-約10:1,最優(yōu)選2:1-6:1。再次參照圖1,引入初級氧化反應(yīng)器20的進料、氧化劑和回流物流一起形成至少一部分多相反應(yīng)介質(zhì)36。反應(yīng)介質(zhì)36優(yōu)選為包含固相、液相和氣相的三相介質(zhì)。如上所述,芳族化合物(例如對-二曱苯)的氧化主要在反應(yīng)介質(zhì)36的液相中進行。由此,反應(yīng)介質(zhì)36的液相包含溶解的氧和芳族化合物。初級氧化反應(yīng)器20中發(fā)生的氧化反應(yīng)的放熱特性導(dǎo)致一部分通過進料入口32a、b、c、d引入的溶劑(例如乙酸和水)沸騰/氣化。由此,反應(yīng)器20中反應(yīng)介質(zhì)36的氣相主要地由氣化的溶劑和未溶解的、未反應(yīng)部分的氧化劑物流形成。一些現(xiàn)有技術(shù)的氧化反應(yīng)器采用了換熱管/散熱片來加熱或冷卻反應(yīng)介質(zhì)。但是,這種熱交換結(jié)構(gòu)在本發(fā)明反應(yīng)器和本文中所述的方法中可能是不期望的。由此,優(yōu)選地,初級氧化反應(yīng)器20基本上不包括接觸反應(yīng)介質(zhì)36的且顯示時間平均熱通量大于30000瓦/平方米的表面。另外,優(yōu)選地,小于約50%的反應(yīng)介質(zhì)36的時均反應(yīng)熱通過熱交換表面取出,更優(yōu)選地小于約30%的反應(yīng)熱通過熱交換表面取出,和最優(yōu)選地小于10%的反應(yīng)熱通過熱交換表面取出。反應(yīng)介質(zhì)36的液相中溶解的氧的濃度為從氣相傳質(zhì)的速率與液相內(nèi)反應(yīng)消耗速率之間的動態(tài)平衡(即,其并非僅由供給的氣相中分子氧的分壓來設(shè)定,但是這是溶解的氧的供給速率中的一種因素并且其的確影響了溶解氧的濃度上限)。溶解氧的量局部變化,靠近氣泡界面處較高。通常,溶解氧的量取決于反應(yīng)介質(zhì)36的不同區(qū)域中供給與需求因素的平衡。瞬時地,溶解氧的量取決于相對于化學(xué)品消耗速率的氣體和液體混合的均勻性。在設(shè)計以適當(dāng)?shù)卦诜磻?yīng)介質(zhì)36的液相中使溶解氧的供給與需求匹配時,優(yōu)選使反應(yīng)介質(zhì)36的液相中時間平均和體積平均的氧濃度保持高于約lppm摩爾,更優(yōu)選約4-約1000ppm摩爾,仍更優(yōu)選約8-約500ppm摩爾,最優(yōu)選12-120ppm摩爾。初級氧化反應(yīng)器20中進行的液相氧化反應(yīng)優(yōu)選地為形成固體的沉淀反應(yīng)。更優(yōu)選地,初級氧化反應(yīng)器20中進行的液相氧化導(dǎo)致至少約10wt。/。的引入反應(yīng)區(qū)28的芳族化合物(例如對-二曱苯)在反應(yīng)介質(zhì)36中形成固體多元羧酸化合物(例如粗制對苯二甲酸顆粒)。仍更優(yōu)選地,該液相氧化導(dǎo)致至少約50wt。/。的芳族化合物在反應(yīng)介質(zhì)36中形成固體多元羧酸化合物。最優(yōu)選地,該液相氧化導(dǎo)致至少90wt。/。的芳族化合物在反應(yīng)介質(zhì)36中形成固體多元羧酸化合物。優(yōu)選地,反應(yīng)介質(zhì)36中固體的總量大于約3wt%,基于時間平均和體積平均。更優(yōu)選地,保持反應(yīng)介質(zhì)36中固體的總量為約5-約40wt%,仍更優(yōu)選約10-約35wt%,最優(yōu)選為15-30wt%。優(yōu)選地初級氧化反應(yīng)器20中生成的多元羧酸產(chǎn)物(例如對苯二曱酸)的絕大部分(substantialportion)以固體形式存在于反應(yīng)介質(zhì)36中,相對地剩余部分溶于反應(yīng)介質(zhì)36的液相中。存在于反應(yīng)介質(zhì)36中的固相多元羧酸產(chǎn)物的量優(yōu)選地為反應(yīng)介質(zhì)36中全部多元羧酸產(chǎn)物(固相和液相)的至少約25wt%,更優(yōu)選為反應(yīng)介質(zhì)36中全部多元羧酸產(chǎn)物的至少約75wt%,最優(yōu)選為反應(yīng)介質(zhì)36中全部多元羧酸產(chǎn)物的至少95wt%。上述對于反應(yīng)介質(zhì)36中固體量所提供的數(shù)值范圍應(yīng)用于在基本上連續(xù)的時間段內(nèi)初級氧化(反應(yīng)器)20的基本上穩(wěn)態(tài)的操作,并不應(yīng)用于初級氧化反應(yīng)器20的啟動、停車或次最佳的操作。反應(yīng)介質(zhì)36中的固體量通過重量分析法來測量。在該重量分析法中,從反應(yīng)介質(zhì)中取出代表性部分的漿料并稱重。在有效地保持存在于反應(yīng)介質(zhì)中的全部固-液分配的條件下,通過沉降或過濾將自由液體從固體部分中有效地除去,不損失沉淀的固體且使小于約10%的初始液體物質(zhì)與固體部分一起剩余。將固體上剩余的液體有效地蒸發(fā)至干,不使固體升華。將剩余部分的固體稱重。固體部分的重量與漿料的原始部分的重量之比為固體的分?jǐn)?shù),通常以百分比表示。初級氧化反應(yīng)器20中進行的沉淀反應(yīng)可能導(dǎo)致一些接觸反應(yīng)介質(zhì)36的剛性結(jié)構(gòu)表面上的結(jié)垢(即固體聚集)。由此,在本發(fā)明的一種實施方案中,優(yōu)選地,初級氧化反應(yīng)器20基本上在反應(yīng)區(qū)28內(nèi)不包含內(nèi)部熱交換、攪拌或折流(baffling)結(jié)構(gòu),因為這些結(jié)構(gòu)將容易結(jié)垢。如果反應(yīng)區(qū)28中存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)時,期望避免具有包括大量向上朝向的平面表面區(qū)域的外表面的內(nèi)部結(jié)構(gòu),因為這些向上朝向的平面表面特別容易結(jié)垢。由此,如果反應(yīng)區(qū)28內(nèi)存在任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)時,優(yōu)選地小于約20%的該內(nèi)部結(jié)構(gòu)全部向上朝向的暴露的外表面區(qū)域由基本上平面的表面形成,該表面傾斜于水平面小于約15度。具有這種構(gòu)造的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在本文中稱為具有"非結(jié)垢"構(gòu)造。再次參照圖1,初級氧化反應(yīng)器20的物理結(jié)構(gòu)有助于提供芳族化合物(例如對-二曱苯)的優(yōu)化氧化,生成最少的雜質(zhì)。優(yōu)選地,容器殼體22的細長的反應(yīng)段24包括基本上圓柱形主體46和底蓋48。反應(yīng)區(qū)28的上端由跨越圓柱形主體46的頂部延伸的水平面50限定。反應(yīng)區(qū)28的下端52由底蓋48的最低內(nèi)表面限定。通常,反應(yīng)區(qū)28的下端52位于靠近用于漿料出口38的開口。由此,初級氧化反應(yīng)器20內(nèi)所限定的伸長的反應(yīng)區(qū)28具有沿著圓柱形主體46伸長的軸向、從反應(yīng)區(qū)28的頂端50到下端52測量的最大長度"L"。反應(yīng)區(qū)28的長度"L"優(yōu)選為約10-約100m,更優(yōu)選約20-約75m,最優(yōu)選25-50m。反應(yīng)區(qū)28具有通常等于圓柱形主體46的最大內(nèi)徑的最大直徑(寬度)"D"。反應(yīng)區(qū)28的最大直徑"D"優(yōu)選為約1-約12m,更優(yōu)選約2-約10m,仍更優(yōu)選約3.1-約9m,最優(yōu)選4-8m。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,反應(yīng)區(qū)28的長徑比"L:D"比值為約6:l-約30:1。仍更優(yōu)選地,反應(yīng)區(qū)28的L:D比值為約8:l-約20:1。最優(yōu)選地,反應(yīng)區(qū)28的L:D比值為9:1-15:1。如上所討論的那樣,初級氧化反應(yīng)器20的反應(yīng)區(qū)28接收多相反應(yīng)介質(zhì)36。反應(yīng)介質(zhì)36具有與反應(yīng)區(qū)28的下端52重合的底端和位于上表面44處的頂端。沿著水平面限定反應(yīng)介質(zhì)36的上表面44,該水平面在其中反應(yīng)區(qū)28的內(nèi)含物從氣相連續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐合噙B續(xù)態(tài)的垂直位置4黃截反應(yīng)區(qū)28。上表面44優(yōu)選地位于其中反應(yīng)區(qū)28的內(nèi)含物的薄水平片段的局部時間平均氣體滯留量為0.9的垂直位置。反應(yīng)介質(zhì)36具有在其上端與下端之間測量的最大高度"H"。反應(yīng)介質(zhì)36的最大寬度"W"通常等于圓柱形主體46的最大直徑"D"。在初級氧化反應(yīng)器20中的液相氧化期間,優(yōu)選地使H保持在L的約60-約120%,更優(yōu)選L的約80-約110%,最優(yōu)選L的85-100%。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,反應(yīng)介質(zhì)36的高寬比"H:W"比值大于約3:1。更優(yōu)選地,反應(yīng)介質(zhì)36的H:W比值為約7:l-約25:1。仍更優(yōu)選地,反應(yīng)介質(zhì)36的H:W比值為約8:l-約20:1。最優(yōu)選地,反應(yīng)介質(zhì)36的H:W比值為9:1-15:1。在本發(fā)明的一種實施方案中,L-H和D-W,使得本文中對于L和D提供的各種尺寸或比值也適用于H和W,反之亦然。根據(jù)本發(fā)明實施方案提供的相對高的L:D和H:W比值可以有助于本發(fā)明系統(tǒng)的幾種重要優(yōu)點。如下進一步詳細討論的那樣,已發(fā)現(xiàn),較高的L:D和H:W比值,以及一些下面所討,論的其它特征,可以促進反應(yīng)介質(zhì)36中分子氧和/或芳族化合物(例如對-二曱苯)的有益的垂直濃度梯度。與優(yōu)選到處濃度相對均一的良好混合的反應(yīng)介質(zhì)的傳統(tǒng)知識相反,已發(fā)現(xiàn),氧和/或芳族化合物濃度的垂直分段促進了更有效的和更經(jīng)濟的氧化反應(yīng)。使靠近反應(yīng)介質(zhì)36頂部的氧和芳族化合物濃度最小化,可以有助于避免通過上部氣體出口40的未反應(yīng)氧和未反應(yīng)芳族化合物的損失。但是,如果整個反應(yīng)介質(zhì)36內(nèi)芳族化合物和未反應(yīng)氧的濃度較低時,那么氧化的速率和/或選擇性就被降低。由此,優(yōu)選地,靠近反應(yīng)介質(zhì)36底部的分子氧和/或芳族化合物的濃度大大高于靠近反應(yīng)介質(zhì)36頂部的濃度。另外,高L:D和H:W比值導(dǎo)致反應(yīng)介質(zhì)36底部的壓力大大高于反應(yīng)介質(zhì)36頂部的壓力。這種垂直壓力梯度源于反應(yīng)介質(zhì)36的高度和密度。這種垂直壓力梯度的一種優(yōu)點在于,相對于在其他情況下在淺薄反應(yīng)器中在相當(dāng)?shù)臏囟群退攭毫ο驴梢詫崿F(xiàn)的氧溶解度和傳質(zhì),容器底部升高的壓力推動了更大的氧溶解度和傳質(zhì)。由此,可以在低于更淺薄容器中所需的溫度下進行該氧化反應(yīng)。當(dāng)初級氧化反應(yīng)器20用于對-二甲苯部分氧化為粗制對苯二曱酸(CTA)時,在具有相同或更好的氧傳質(zhì)速率下在較低反應(yīng)溫度下操作的能力具有許多優(yōu)點。例如,對-二曱苯低溫氧化降低了反應(yīng)期間燃燒的溶劑的量。如下進一步詳細討論的那樣,低溫氧化也有利于形成小的、高表面積的、松散結(jié)合的、容易溶解的CTA顆粒,相對于通過傳統(tǒng)高溫氧化方法制得的大的、低表面積的、致密CTA顆粒來說,可以對其進行更經(jīng)濟的純化技術(shù)。在反應(yīng)器20中的初級氧化期間,優(yōu)選地,保持反應(yīng)介質(zhì)36的時間平均和體積平均溫度范圍為約125-約200。C,更優(yōu)選約140-約180°C,最優(yōu)選150-170°C。反應(yīng)介質(zhì)36之上的塔頂壓力優(yōu)選保持為約1-約20bar表壓(barg),更優(yōu)選約2-約12barg,最優(yōu)選4-8barg。優(yōu)選地,反應(yīng)介質(zhì)36頂部和反應(yīng)介質(zhì)36底部之間的壓差為約0.4-約5bar,更優(yōu)選壓差為約0.7-約3bar,最優(yōu)選壓差為l-2bar。雖然通常優(yōu)選將反應(yīng)介質(zhì)36之上的塔頂壓力保持在相對恒定的數(shù)值,但是本發(fā)明的一種實施方案包括脈沖調(diào)節(jié)塔頂壓力,由此促進反應(yīng)介質(zhì)36中改進的混合和/或傳質(zhì)。當(dāng)脈沖調(diào)節(jié)塔頂壓力時,優(yōu)選地脈沖壓力為本文中所述的穩(wěn)態(tài)塔頂壓力的約60-約140%,更優(yōu)選為本文中所述的穩(wěn)態(tài)塔頂壓力的約85-約115%,最優(yōu)選為本文中所述的穩(wěn)態(tài)塔頂壓力的95-105%。反應(yīng)區(qū)28的高L:D比值的另一優(yōu)點在于,其可以有助于反應(yīng)介質(zhì)36的平均表觀速度的增加。本文中對于反應(yīng)介質(zhì)36所使用的術(shù)語"表觀速度"和"表觀氣體速度"表示反應(yīng)器中某一高處的反應(yīng)介質(zhì)36的氣相的體積流速除以該高度處的反應(yīng)器的水平橫截面積。由高L:D比值的反應(yīng)區(qū)28提供的升高的表觀速度可以促進局部混合和增加反應(yīng)介質(zhì)36的氣體滯留量。在反應(yīng)介質(zhì)36的四分之一高度、半高度和/或四分之三高度處,反應(yīng)介質(zhì)36的時間平均表觀速度優(yōu)選地大于約0.3米/秒,更優(yōu)選地為約0.4-約5米/秒,仍更優(yōu)選地為約0.8-約4米/秒,最優(yōu)選地為1-3米/秒。再次參照圖1,初級氧化反應(yīng)器20的脫離段26僅僅為直接位于反應(yīng)段24之上的容器殼體22的加寬部分。當(dāng)氣相上升到反應(yīng)介質(zhì)36的上表面44之上且到達氣體出口40時,脫離段26降低了初級氧化反應(yīng)器20中向上流動的氣相的速度。氣相向上速度的這種降低有助于促進在向上流動的氣相中夾帶的液體和/或固體的除去,并且由此降低了反應(yīng)介質(zhì)36的液相中存在的一些組分的不期望的損失。脫離段26優(yōu)選地包括常規(guī)截頭圓錐體型過渡壁54、常規(guī)圓柱形寬側(cè)壁56和頂蓋58。過渡壁54的窄下端連接于反應(yīng)段24的圓柱形主體46的頂部。過渡壁54的寬上端連接于寬側(cè)壁56的底部。優(yōu)選地,過渡壁54以相對于垂直方向約10-約70度的角度、更優(yōu)選相對于垂直方向約15-約50度的角度、最優(yōu)選相對于垂直方向15-45度的角度從其窄下端向上和向外延伸。寬側(cè)壁56具有最大直徑"X",其通常大于反應(yīng)段24的最大直徑"D",盡管當(dāng)反應(yīng)段24的上部直徑小于反應(yīng)段24的總最大直徑時,那么X可以實際上小于D。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,寬側(cè)壁56的直徑與反應(yīng)段24的最大直徑的比值"X:D"為約0.8:1-約4:1,最優(yōu)選為1.1:1-2:1。頂蓋58連接于寬側(cè)壁56的頂部。頂蓋58優(yōu)選地為常規(guī)橢圓形頭部元件,其限定容許氣體通過氣體出口40溢出脫離區(qū)30的中心開口。或者,頂蓋58可以是各種形狀,包括圓錐形。脫離區(qū)30具有從反應(yīng)區(qū)28頂部50到脫離區(qū)30最上部測量的最大高度"Y"。反應(yīng)區(qū)28的長度與脫離區(qū)30的高度的比值"L:Y"優(yōu)選的為約2:1-約24:1,更優(yōu)選約3:l-約20:1,最優(yōu)選4:1-16:1?,F(xiàn)在參照圖1-5,現(xiàn)在將更詳細地討論氧化劑噴霧器34的位置和結(jié)構(gòu)。圖2和3顯示,氧化劑噴霧器34可以包括環(huán)形元件60和一對氧化劑進入導(dǎo)管64a、b。便利地,這些氧化劑進入導(dǎo)管64a、b可以在環(huán)形元件60之上的高度處進入容器并且隨后轉(zhuǎn)為向下,如圖2中所示?;蛘撸趸瘎┻M入導(dǎo)管可以在環(huán)形元件60之下或者在與環(huán)形元件60近似相同的水平面上進入容器。每個氧化劑進入導(dǎo)管64a、b包括連接于在容器殼體22中形成的各自氧化劑入口66a、b的第一端和流體連接于環(huán)形元件60的第二端。環(huán)形元件60優(yōu)選地由導(dǎo)管、更優(yōu)選多個直的導(dǎo)管段、最優(yōu)選多個直的管道段形成,其剛性地彼此相連,由此形成管狀多邊形環(huán)。優(yōu)選地,環(huán)形元件60由至少3個直的管道段、更優(yōu)選6-10個管道段、最優(yōu)選8個管道段形成。由此,當(dāng)環(huán)形元件60由8個管道段形成時,其通常具有八邊形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,組成氧化劑進入導(dǎo)管64a、b和環(huán)形元件60的管道段具有大于約O.lm、更優(yōu)選約0.2-約2m、最優(yōu)選約0.25-lm的標(biāo)稱直徑??赡茏詈萌鐖D3中所描述的那樣,優(yōu)選地,基本上在噴霧器環(huán)60的上部部分中沒有形成開口??赡茏詈萌鐖D4和5中所示的那樣,氧化劑噴霧器環(huán)60的底部呈現(xiàn)多個氧化劑開口68。優(yōu)選地構(gòu)造氧化劑開口68,使得至少約1%由氧化劑開口68限定的總開口面積位于環(huán)形元件60的中線64(圖5)之下,其中中線64位于環(huán)形元件60體積質(zhì)心高度處。更優(yōu)選地,至少約5%由全部氧化劑開口68限定的總開口面積位于中線64之下,其中至少約2%的總開口面積由以通常向下的方向在與垂直成約30度之內(nèi)排出氧化劑物流的開口68限定。仍更優(yōu)選地,至少約20%由全部氧化劑開口68限定的總開口面積位于中線64之下,其中至少約10%的總開口面積由以通常向下的方向在與垂直成約30度之內(nèi)排出氧化劑物流的開口68限定。最優(yōu)選地,至少約75%由全部氧化劑開口68限定的總開口面積位于中線64之下,其中至少約40%的總開口面積由以通常向下的方向在與垂直成約30度之內(nèi)排出氧化劑物流的開口68限定。由位于中線64之上的全部氧化劑開口68限定的總開口面積的分?jǐn)?shù)優(yōu)選地小于約75%,更優(yōu)選地小于約50%,仍更優(yōu)選地小于約25%,最優(yōu)選地小于5%。如圖4和5中所示,氧化劑開口68包括向下的開口68a和斜的開口68b。構(gòu)造向下的開口68a,由此以與垂直成約30度之內(nèi)、更優(yōu)選地以與垂直成約15度之內(nèi)、最優(yōu)選地以與垂直成5度之內(nèi)的角度通常向下地排出氧化劑物流。現(xiàn)在參考圖5,構(gòu)造斜的開口68b,由此以與垂直成約15-約75度的角度"A"、更優(yōu)選地以與垂直成約30-約60度的角度A、最優(yōu)選地以與垂直成40-50度的角度A通常向外且向下地排出氧化劑物流。優(yōu)選地,基本上全部氧化劑開口68具有近似相同的直徑。氧化劑開口68的直徑優(yōu)選地為約2-約300mm,更優(yōu)選為約4-約120mm,最優(yōu)選為8-60mm。選擇環(huán)形元件60中氧化劑開口68的總凄t以符合下面詳述的低壓降準(zhǔn)則。優(yōu)選地,環(huán)形元件60中形成的氧化劑開口68的總數(shù)至少為約10,更優(yōu)選地氧化劑開口68的總數(shù)為約20-約200,最優(yōu)選地氧化劑開口68的總^i:為40-100。雖然圖l-5描述了非常具體的氧化劑噴霧器34的結(jié)構(gòu),現(xiàn)在要注意的是,可以采用多種氧化劑噴霧器結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)本文中所述的優(yōu)點。例如,氧化劑噴霧器不必需要具有圖1-5中所示的八邊形環(huán)形元件結(jié)構(gòu)。而是,氧化劑噴霧器可以由釆用多個用于排放氧化劑物流的一定距離間隔的開口的任意流動導(dǎo)管結(jié)構(gòu)來形成。流動導(dǎo)管中氧化劑開口的尺寸、數(shù)目和排放方向優(yōu)選地在上述范圍之內(nèi)。另外,優(yōu)選地構(gòu)造氧化劑噴霧器,以提供上述分子氧的方位和徑向分布。無論氧化劑噴霧器34的具體結(jié)構(gòu)如何,優(yōu)選地,氧化劑噴霧器以這樣的方式來物理構(gòu)造和操作使得與從流動導(dǎo)管(一個或多個)中排出氧化劑物流,通過氧化劑開口并排放到反應(yīng)區(qū)中相關(guān)聯(lián)的壓降最小化。該壓降如下來計算,氧化劑噴霧器的氧化劑入口66a、b處流動導(dǎo)管內(nèi)部氧化劑物流的時間平均靜壓減去反應(yīng)區(qū)中在其中一半氧化劑物流在高于該垂直位置引入且一半氧化劑物流在低于該垂直位置引入的高度處的時間平均靜壓。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,與從氧化劑噴霧器中排出氧化劑物流相關(guān)聯(lián)的時間平均壓降小于約0.3兆帕(MPa),更優(yōu)選地小于約0.2MPa,仍更優(yōu)選地小于約O.lMPa,最優(yōu)選地小于0.05MPa。任選地,可以用液體(例如乙酸、水和/或?qū)?二曱苯)向氧化劑噴霧器34提供連續(xù)的或間歇的沖洗,由此防止氧化劑噴霧器被固體結(jié)垢。當(dāng)采用這種液體沖洗時,優(yōu)選地,使有效量的液體(即并不僅僅是可能自然存在于氧化劑物流中的液滴的最小量)每天至少一個一分鐘以上的周期通過氧化劑噴霧器并且從氧化劑開口中流出。當(dāng)從氧化劑噴霧器34中連續(xù)地或定期地排出液體時,優(yōu)選地,通過氧化劑噴霧器的液體的質(zhì)量流速與通過氧化劑噴霧器的分子氧的質(zhì)量流速的時間平均比值為約0.05:1-約30:1,或者為約0.1:l-約2:1,或者甚至為0.2:1-1:1。在許多含有多相反應(yīng)介質(zhì)的傳統(tǒng)鼓泡塔反應(yīng)器中,基本上所有位于氧化劑噴霧器(或者用于將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)的其它機構(gòu))下面的反應(yīng)介質(zhì)具有非常低的氣體滯留量值。如本領(lǐng)域中公知的那樣,"氣體滯留量"只是氣態(tài)下多相介質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)。介質(zhì)中低氣體滯留量的區(qū)域也可以稱為"未充氣的"區(qū)域。在多種常規(guī)漿料鼓泡塔反應(yīng)器中,反應(yīng)介質(zhì)全部體積的絕大部分位于氧化劑噴霧器(或者用于將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)的其它機構(gòu))之下。由此,存在于傳統(tǒng)鼓泡塔反應(yīng)器底部的絕大部分的反應(yīng)介質(zhì)是未充氣的。已發(fā)現(xiàn),使在鼓泡塔反應(yīng)器中進行氧化的反應(yīng)介質(zhì)中未充氣區(qū)的數(shù)量最小化可以使某類不期望的雜質(zhì)生成最小化。反應(yīng)介質(zhì)的未充氣區(qū)含有相對較少的氧化劑氣泡。這種低體積的氧化劑氣泡降低了溶解到反應(yīng)介質(zhì)的液相中可獲得的分子氧的量。由此,反應(yīng)介質(zhì)的未充氣區(qū)中液相具有較低濃度的分子氧。這些反應(yīng)介質(zhì)的缺氧的、未充氣區(qū)傾向于促進不期望的副反應(yīng),而不是期望的氧化反應(yīng)。例如,當(dāng)對-二曱苯部分氧化以形成對苯二曱酸時,反應(yīng)介質(zhì)液相中不足的氧的可得性可能導(dǎo)致形成不期望的高數(shù)量的苯曱酸和偶合(coupled)芳環(huán),特別地包括非常不期望的稱為芴酮和蒽醌的顯色分子。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案,在以使得具有低氣體滯留量的反應(yīng)介質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)最小化的方式構(gòu)造和操作的鼓泡塔反應(yīng)器中進行液相氧化。這種未充氣區(qū)的最小化可以通過理論上將反應(yīng)介質(zhì)的全部體積分為2000個均勻體積的離散水平片段來量化。除了最高和最低的水平片段之外,每個水平片段為在其側(cè)面由反應(yīng)器側(cè)壁限制的且在其頂部和底部由虛構(gòu)的水平面限制的離散體積。最高水平片段在其底部由虛構(gòu)的水平面限制且在其頂部由反應(yīng)介質(zhì)的上表面限制。最低水平片段在其頂部由虛構(gòu)的水平面限制且在其底部由容器的下端限制。一旦反應(yīng)介質(zhì)已理論上被分為相等體積的2000個離散水平片段,可以測量每個水平片段的時間平均和體積平均氣體滯留量。當(dāng)采用這種量化未充氣區(qū)數(shù)量的方法時,優(yōu)選地,時間平均和體積平均氣體滯留量小于0.1的水平片段的數(shù)目小于30,更優(yōu)選小于15,仍更優(yōu)選小于6,甚至更優(yōu)選小于4,最優(yōu)選小于2。優(yōu)選地,氣體滯留量小于0.2的水平片段的數(shù)目小于80,更優(yōu)選小于40,仍更優(yōu)選小于20,甚至更優(yōu)選小于12,最優(yōu)選小于5。優(yōu)選地,氣體滯留量小于0.3的水平片段的數(shù)目小于120,更優(yōu)選小于80,仍更優(yōu)選小于40,甚至更優(yōu)選小于20,最優(yōu)選小于15。再次參照圖l和2,已發(fā)現(xiàn),在反應(yīng)區(qū)28中將氧化劑噴霧器34安置較低提供了幾種優(yōu)點,包括降低了反應(yīng)介質(zhì)36中未充氣區(qū)的數(shù)量。假設(shè)反應(yīng)介質(zhì)36的高度"H"、反應(yīng)區(qū)28的長度"L"和反應(yīng)區(qū)28的最大直徑"D",優(yōu)選地,將大部分(即〉50wt。/。)的氧化劑物流在反應(yīng)區(qū)28下端52的約0.025H、0.022L和/或0.25D之內(nèi)引入反應(yīng)區(qū)28。更優(yōu)選地,將大部分氧化劑物流在反應(yīng)區(qū)28下端52的約0.02H、0.018L和/或0.2D之內(nèi)引入反應(yīng)區(qū)28。最優(yōu)選地,將大部分氧化劑物流在反應(yīng)區(qū)28下端52的0.015H、0.013L和/或0.15D之內(nèi)引入反應(yīng)區(qū)28。在圖2中所示的實施方案中,反應(yīng)區(qū)28下端52與氧化劑噴霧器34的上部氧化劑開口68的出口之間的垂直距離"Y,小于約0.25H、0.022L和/或0.25D,使得基本上全部氧化劑物流在反應(yīng)區(qū)28下端52的約0.25H、0.022L和/或0.25D之內(nèi)進入反應(yīng)區(qū)28。更優(yōu)選地,Y!小于約0.02H、0.018L和/或0.2D。最優(yōu)選地,Y!小于0.015H、0.013L和/或0.15D,但是大于0.005H、0.004L和/或0.06D。圖2描述了位于其中容器殼體22的圓柱形主體46的底邊與容器殼體22的橢圓形底蓋48的頂邊結(jié)合的位置的切線72?;蛘?,底蓋48可以是任意形狀,包括圓錐形,且切線仍然定義為圓柱形主體46的底邊。切線72與氧化劑噴霧器34的頂部之間的垂直距離"Y2"優(yōu)選地至少為約0.0012H、0.001L和/或0.01D;更優(yōu)選至少為約0.005H、0.004L和/或0.05D;最優(yōu)選為至少0.01H、0.008L和/或O.ID。反應(yīng)區(qū)28下端52與氧化劑噴霧器34的下部氧化劑開口70的出口之間的垂直距離"Y3"優(yōu)選地小于約0.015H、0.013L和/或0.15D;更優(yōu)選小于約0.012H、0.01L和/或0.1D;最優(yōu)選小于0.01H、0.008L、和/或0.075D,但是大于0.003H、0.002L、和/或0.025D。除了通過使反應(yīng)介質(zhì)36中未充氣區(qū)(即具有低氣體滯留量的區(qū)域)最小化提供的優(yōu)點之外,已發(fā)現(xiàn),可以通過使整個反應(yīng)介質(zhì)36的氣體滯留量最大化來強化氧化。反應(yīng)介質(zhì)36優(yōu)選的時間平均和體積平均氣體滯留量為約0.4-約0.9,更優(yōu)選為約0.5-約0.8,最優(yōu)選為0.55-0.70。幾種初級氧化反應(yīng)器20的物理和操作特征有助于上面所討論的高氣體滯留量。例如,對于給定的反應(yīng)器尺寸和氧化劑物流流動來說,反應(yīng)區(qū)28的高L:D比值產(chǎn)生較低的直徑,其增加了反應(yīng)介質(zhì)36中的表觀速度,其反過來增加了氣體滯留量。另外,即使對于給定的恒定表觀速度來說,鼓泡塔的實際直徑和L:D比值公知會影響平均氣體滯留量。另外,最小化特別是反應(yīng)區(qū)28底部中的未充氣區(qū),有助于增加氣體滯留量值。另外,鼓泡塔反應(yīng)器的塔頂壓力和機械結(jié)構(gòu)可以影響在高表觀速度下的操作穩(wěn)定性和本文中所公開的氣體滯留量值。再次參照圖1,已發(fā)現(xiàn),芳族化合物(例如對-二曱苯)在反應(yīng)介質(zhì)36中的改進分布可以通過在多個垂直間隔的位置將液相進料物流引入反應(yīng)區(qū)28來提供。優(yōu)選地,通過至少3個進料口、更優(yōu)選至少4個進料口將液相進料物流引入反應(yīng)區(qū)28。本文中所使用的術(shù)語"進料口"表示其中將液相進料物流排放到反應(yīng)區(qū)28中以與反應(yīng)介質(zhì)36混合的開口。優(yōu)選地,至少2個進沖+口;f皮此垂直間隔至少約0.5D,更優(yōu)選地至少約1.5D,最優(yōu)選地至少3D。但是,優(yōu)選地,最高的進料口與最低的氧化劑開口之間垂直間距不大于約0.75H、0.65L和/或8D;更優(yōu)選不大于約0.5H、0.4L和/或5D;最優(yōu)選地不大于0.4H、0.35L和/或4D。雖然期望在多個垂直位置引入液相進料物流。但是也已經(jīng)發(fā)現(xiàn),如果大部分液相進料物流引入反應(yīng)介質(zhì)36和/或反應(yīng)區(qū)28的下半部,則提供了芳族化合物在反應(yīng)介質(zhì)36中的改進分布。優(yōu)選地,至少約75wt。/o的液相進料物流引入反應(yīng)介質(zhì)36和/或反應(yīng)區(qū)28的下半部。最優(yōu)選地,至少約90wto/o的液相進料物流引入反應(yīng)介質(zhì)36和/或反應(yīng)區(qū)28的下半部。另外,優(yōu)選地,將至少約30wt。/。的液相進料物流在其中將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)28的最低垂直位置的約1.5D之內(nèi)引入反應(yīng)區(qū)28。將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)28的該最低垂直位置通常在氧化劑噴霧器底部;但是,本發(fā)明的優(yōu)選實施方案考慮了多種用于將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)28的備選結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,將至少約50wt。/。的液相進料在其中將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)28的最低垂直位置的約2.5D之內(nèi)引入。優(yōu)選地,將至少約75wt。/。的液相進料物流在其中將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)28的最低垂直位置的約5D之內(nèi)引入。每個進料口限定通過其排出進料的開口面積。優(yōu)選地,至少約30%的全部進料入口的累積開口面積位于其中將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)28的最低垂直位置的約1.5D之內(nèi)。優(yōu)選地,至少約50%的全部進料入口的累積開口面積位于其中將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)28的最低垂直位置的約2.5D之內(nèi)。優(yōu)選地,至少約75%的全部進料入口的累積開口面積位于其中將氧化劑物流引入反應(yīng)區(qū)28的最低垂直位置的約5D之內(nèi)。再次參照圖1,在本發(fā)明的一種實施方案中,進料入口32a、b、c、d僅為沿容器殼體22—側(cè)的一連串垂直對準(zhǔn)的開口。這些進料口優(yōu)選地具有基本上相似的小于約7cm的直徑,更優(yōu)選為約0.25-約5cm,最優(yōu)選為0.4-2cm。初級氧化反應(yīng)器20優(yōu)選地裝配有用于控制液相進料物流從每個進料口中流出的流速的系統(tǒng)。這種流動控制系統(tǒng)優(yōu)選地包括用于每個各自進料入口32a、b、c、d的各流動控制閥74a、b、c、d。另外,優(yōu)選地,初級氧化反應(yīng)器20裝配有能使至少一部分液相進料物流以至少約2m/s、更優(yōu)選至少約5m/s、仍更優(yōu)選至少約6m/s、最優(yōu)選8-20m/s的提高的入口表觀速度被?1入反應(yīng)區(qū)28的流動控制系統(tǒng)。本文中所使用的術(shù)語"入口表觀速度"表示進料口流出的進料物流的時間平均體積流速除以進料口的面積。優(yōu)選地,將至少約50wt。/。的進料物流以提高的入口表觀速度引入反應(yīng)區(qū)28。最優(yōu)選地,將基本上全部進料物流以提高的入口表觀速度引入反應(yīng)區(qū)28?,F(xiàn)在參照圖6和7,描述用于將液相進料物流引入反應(yīng)區(qū)28的備選系統(tǒng)。在該實施方案中,在四個不同的高度將進料物流引入反應(yīng)區(qū)28。每個高度裝配有各自的進料分布系統(tǒng)76a、b、c、d。每個進料分布系統(tǒng)76包括主進料導(dǎo)管78和歧管80。每個歧管80裝配有至少兩個連接于各自嵌入導(dǎo)管86、88的出口82、84,所述嵌入導(dǎo)管86、88延伸到容器殼體22的反應(yīng)區(qū)28中。每個嵌入導(dǎo)管86、88呈現(xiàn)用于將進料物流排放到反應(yīng)區(qū)28中的各自進料口87、89。進料口87、89優(yōu)選地具有基本上相似的小于約7cm的直徑,更優(yōu)選為約0.25-約5cm,最優(yōu)選為0.4-2cm。優(yōu)選地,每個進料分布系統(tǒng)76a、b、c、d的進料口87、89在直徑方向上相對設(shè)置,使得在相反方向上將進料物流引入反應(yīng)區(qū)28。另外,優(yōu)選地,相鄰進料分布系統(tǒng)76的在直徑方向上相對設(shè)置的進料口86、884皮此相對地旋轉(zhuǎn)90度定位。#:作時,液相進料物流被裝入主進料導(dǎo)管78中并且隨后進入歧管80。對于通過進料口87、89在反應(yīng)器20的相反側(cè)上的同時引入來說,歧管80使進料物流均勻地分布。圖8描述了備選結(jié)構(gòu),其中每個進料分布系統(tǒng)76裝配有卡口管(bayonettube)90、92,而非嵌入導(dǎo)管86、88(如圖7中所示)??诠?0、92突出到反應(yīng)區(qū)28中并且包括多個用于將液相進料排放到反應(yīng)區(qū)28中的小進料口94、96。優(yōu)選地,卡口管90、92的小進料口94、96具有基本上相同的小于約50mm的直徑,更優(yōu)選為約2-約25mm,最優(yōu)選為4-15mm。圖9-11描述了備選的進料分布系統(tǒng)100。進料分布系統(tǒng)100在多個垂直間隔的和側(cè)向間隔的位置引入液相進料物流,不需要多處穿透初級氧化反應(yīng)器20側(cè)壁。進料引入系統(tǒng)IOO通常包括單入口導(dǎo)管102、集管(header)104、多個直立式分布管106、橫向支撐機構(gòu)108和垂直支撐機構(gòu)110。入口導(dǎo)管102穿透容器殼體22主體46的側(cè)壁。入口導(dǎo)管102流體地連接于集管104。集管104將從入口導(dǎo)管102中接收的進料物流在直立式分布管106之中分布均勻。每個分布管106具有多個用于將進料物流排;改到反應(yīng)區(qū)28的垂直間隔的進料口112a、b、c、d。橫向支撐機構(gòu)108連接于每個分布管106,且抑制分布管106的相對橫向運動。垂直支撐機構(gòu)110優(yōu)選地連接于橫向支撐機構(gòu)108和氧化劑噴霧器34的頂部。垂直支撐機構(gòu)IIO基本上抑制反應(yīng)區(qū)28中分布管106的垂直運動。優(yōu)選地,進料口112具有基本上相同的小于約50mm的直徑,更優(yōu)選為約2-約25mm,最優(yōu)選為4-15mm。圖9-11中所示進料分布系統(tǒng)100的進料口112的垂直間距可以基本上等同于上述關(guān)于圖1進料分布系統(tǒng)所述的。任選地,進料開口可以是延長的噴嘴而不是簡單的孔。任選地,一個或多個折流裝置可以布置在流動導(dǎo)管外和在從其中離開進入反應(yīng)介質(zhì)的流體路徑中。任選地,接近流動導(dǎo)管的底部的開口可以被確定大小以便連續(xù)地或者間歇地從液相進料分配系統(tǒng)的內(nèi)部排出固體。任選地,可以使用機械工具如舌門組件、止回閥、過多的流動閥門、動力操縱閥等,以便防止在操作翻轉(zhuǎn)期間固體的進入或者從液相進料分配系統(tǒng)內(nèi)部排出積累的固體。已發(fā)現(xiàn),許多鼓泡塔反應(yīng)器中反應(yīng)介質(zhì)的流型可以容許反應(yīng)介質(zhì)中芳族化合物的不均勻的方位(azimuthal)分布,尤其是當(dāng)芳族化合物主要沿著反應(yīng)介質(zhì)的一側(cè)引入時。本文中所使用的術(shù)語"方位"表示圍繞反應(yīng)區(qū)細長的直立軸的角度或間距。本文中所使用的術(shù)語"直立"應(yīng)表示在垂直的45°之內(nèi)。在本發(fā)明的一種實施方案中,含有芳族化合物(例如對-二曱苯)的進料物流通過多個方位間隔的進料口S1入反應(yīng)區(qū)。這些方位間隔的進料口可以有助于預(yù)防反應(yīng)介質(zhì)中極高和極低芳族化合物濃度的區(qū)域。圖6-11中所示的各種進料引入系統(tǒng)為提供了進料口的適當(dāng)方位間3巨的系統(tǒng)的實例。再次參照圖7,為了量化液相進料物流以方位間距形式引入反應(yīng)介質(zhì),理論上可以將反應(yīng)介質(zhì)分為四個近似相等體積的直立方位象限"Qi、Q2、Q3、Q4"。這些方位象限"Qi、Q2、Q3、Q4"由一對虛構(gòu)的相交的正交垂直面"Pi、P2"限定,該相交的正交垂直面在反應(yīng)介質(zhì)的最大垂直尺度和最大徑向尺度以外延伸。當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)含在圓柱形容器中時,虛構(gòu)的相交的垂直面P!、P2的相交線將近似地與圓柱體的垂直中線相一致,并且每個方位象限Q,、Q2、Q3、Q4將為高度等于反應(yīng)介質(zhì)高度的通常楔形的垂直體積。優(yōu)選地,將絕大部分芳族化合物通過位于至少兩個不同方位象限中的進料口排放到反應(yīng)介質(zhì)中。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,將不超過約80wt。/。的芳族化合物通過可以位于單一方位象限中的進料口排放到反應(yīng)介質(zhì)中。更優(yōu)選地,不超過約60wt。/。的芳族化合物通過可以位于單一方位象限中的進料口排放到反應(yīng)介質(zhì)中。最優(yōu)選地,將不超過40wt。/。的芳族化合物通過可以位于單一方位象限中的進料口排放到反應(yīng)介質(zhì)中。當(dāng)方位象限成方位角定位使得最大可能量的芳族化合物被排放到方位象限之一中時,測量芳族化合物的這些方位分布參數(shù)。例如,如果通過兩個彼此在方位上間距89度的進料口將全部進料物流排放到反應(yīng)介質(zhì)中,為了確定四個方位象限中的方位分布,將100wt。/。的進料物流在單一方位象限中排放到反應(yīng)介質(zhì)中,因為方位象限可以以使得兩個進料口位于單一方位象限中的方式在方位上定位。除了與進料口的適當(dāng)方位間距相關(guān)的優(yōu)點之外,也已經(jīng)發(fā)現(xiàn),鼓泡塔反應(yīng)器中進料口的適當(dāng)徑向間距也可能是重要的。優(yōu)選地,將絕大部分引入反應(yīng)介質(zhì)的芳族化合物通過與容器側(cè)壁向內(nèi)地徑向間隔的進料口排放。這樣,在本發(fā)明的一種實施方案中,絕大部分的芳族化合物通過位于"優(yōu)選的徑向進料區(qū)"的進料口進入反應(yīng)區(qū),所述優(yōu)選的徑向進料區(qū)從限定反應(yīng)區(qū)的直立側(cè)壁向內(nèi)地間隔。再次參照圖7,優(yōu)選的徑向進料區(qū)"FZ"可以呈現(xiàn)理論直立的圓柱體形狀,居于反應(yīng)區(qū)28中心且具有0.9D的外徑"D。",其中"D"為反應(yīng)區(qū)28的直徑。由此,在優(yōu)選的徑向進料區(qū)FZ與限定反應(yīng)區(qū)28的側(cè)壁內(nèi)側(cè)之間限定了厚度為0.05D的外圓環(huán)"OA"。優(yōu)選地,很少的或者無芳族化合物通過位于該外圓環(huán)OA的進料口而引入反應(yīng)區(qū)28。在另一種實施方案中,優(yōu)選地,很少的或者無芳族化合物引入到反應(yīng)區(qū)28中心。由此,如圖8中所示。優(yōu)選的徑向進料區(qū)FZ可以呈現(xiàn)居于反應(yīng)區(qū)28中心的理論直立的圓環(huán)形狀,具有0.9D的外徑D。,和具有0.2D的內(nèi)徑D1(>由此,在該實施方案中,從優(yōu)選的徑向進料區(qū)FZ的中心"切除"直徑0.2D的內(nèi)圓柱IC。優(yōu)選地,很少的或者無芳族化合物通過位于該內(nèi)圓柱IC的進料口而引入反應(yīng)區(qū)28。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,絕大部分芳族化合物通過位于優(yōu)選的徑向進料區(qū)的進料口而引入反應(yīng)介質(zhì)36中,無論該優(yōu)選的徑向進料區(qū)是否具有上述圓柱形或圓環(huán)形。更優(yōu)選地,將至少約25wtM的芳族化合物通過位于優(yōu)選的徑向進料區(qū)的進料口排放到反應(yīng)介質(zhì)36中。仍更優(yōu)選地,將至少約50wt。/。的芳族化合物通過位于優(yōu)選的徑向進料區(qū)的進料口排放到反應(yīng)介質(zhì)36中。最優(yōu)選地,將至少75wt。/。的芳族化合物通過位于優(yōu)選的徑向進料區(qū)的進料口排放到反應(yīng)介質(zhì)36中。雖然參照液相進料物流的分布描述了圖7和8中所示的理論方位象限和理論優(yōu)選的徑向進料區(qū),但是已發(fā)現(xiàn),氣相氧化劑物流的適當(dāng)方位和徑向分布也可以提供一些優(yōu)點。由此,在本發(fā)明的一種實施方案中,上面提供的液相進料物流的方位和徑向分布的描述也適用于其中將氣相氧化劑物流引入反應(yīng)介質(zhì)36的方式?,F(xiàn)在參考圖12和13,舉例說明了另一氧化鼓泡塔反應(yīng)器200,其具有反應(yīng)器套反應(yīng)器構(gòu)造。氧化反應(yīng)器200包括外部反應(yīng)器202和內(nèi)部反應(yīng)器204,其中內(nèi)部反應(yīng)器204至少部分設(shè)置在外部反應(yīng)器202內(nèi)。在優(yōu)選實施方案中,外部和內(nèi)部反應(yīng)器202和204是鼓泡塔反應(yīng)器。優(yōu)選地,外部反應(yīng)器202包括外部反應(yīng)容器206和外部氧化劑噴霧器208,而內(nèi)部反應(yīng)器204包括內(nèi)部反應(yīng)容器210和內(nèi)部氧化劑噴霧器212。雖然圖12和13舉例說明內(nèi)部反應(yīng)容器210,如完全置于外部反應(yīng)容器206中,對于內(nèi)部反應(yīng)容器210來說,有可能僅僅部分置于外部反應(yīng)容器206中。然而,優(yōu)選地,至少約50、90、95或100%高度的內(nèi)部反應(yīng)容器210位于外部反應(yīng)容器206。此外,優(yōu)選地,每個反應(yīng)容器的一部分被提高高于其它反應(yīng)容器的一部分達外部反應(yīng)容器的最大直徑的至少約O.Ol、0.2、l或2倍。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,外部和內(nèi)部反應(yīng)容器206和210各自包括具有一般圓柱形構(gòu)造的直立側(cè)壁。優(yōu)選地,外部和內(nèi)部反應(yīng)容器206和210的直立側(cè)壁基本上是同心的并且限定了其間的環(huán)。內(nèi)部反應(yīng)容器210縱向從外部反應(yīng)容器206受到支撐,優(yōu)選地主要在各自容器的下部之間通過直立載體進行支撐。另外,內(nèi)部反應(yīng)容器210可以經(jīng)由多個在外部和內(nèi)部反應(yīng)容器206和210的直立側(cè)壁之間延伸的橫向載體元件214由外部反應(yīng)容器206來支撐。優(yōu)選地,這種橫向載體元件214具有非結(jié)垢構(gòu)造,該非結(jié)垢構(gòu)造具有最小的向上朝向的平面的表面,如前所限定的。雖然優(yōu)選地,內(nèi)部反應(yīng)容器210的直立側(cè)壁基本上是圓柱形的,對于內(nèi)部反應(yīng)容器210的直立側(cè)壁的某些部分來說,可以相對于第二反應(yīng)區(qū)218的相鄰部分是凹的。優(yōu)選地,相對于第二反應(yīng)區(qū)218的相鄰部分是凹的內(nèi)部反應(yīng)容器210的直立側(cè)壁的任何部分占內(nèi)部反應(yīng)容器210的直立側(cè)壁的總表面面積為小于約25、10、5或0.1%。優(yōu)選地,內(nèi)部反應(yīng)容器210的直立側(cè)壁的最大高度/外部反應(yīng)容器206的直立側(cè)壁的最大高度之比為約O.l:l國約0.9:1,更優(yōu)選地約0.2:1國約0.8:1,和最優(yōu)選地0.3:1-0.7:1。外部反應(yīng)容器206其中限定了第一反應(yīng)區(qū)216,而內(nèi)部反應(yīng)容器210其中限定了第二反應(yīng)區(qū)218。優(yōu)選地,外部和內(nèi)部反應(yīng)容器206和210縱向排列,使得第二反應(yīng)區(qū)218的體積重心相對于第一反應(yīng)區(qū)216的體積重心水平位移小于第一反應(yīng)區(qū)216最大水平直徑的約0.4、0.2、0.1或0.01倍。優(yōu)選地,第一反應(yīng)區(qū)216與第二反應(yīng)區(qū)218的最大水平截面面積之比是約O.Ol:l-約0.75:1,更優(yōu)選地約0.03:1-約0.5:1,和最優(yōu)選地0.05:1-0.3:1。優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218的水平截面面積與外部和內(nèi)部反應(yīng)容器206和210之間限定的環(huán)的水平截面面積之比為至少約0.02:1,更優(yōu)選地約0.05:1-約2:1,和最優(yōu)選地約O.l:l-約1:1,其中截面面積測量于第二反應(yīng)區(qū)218的l/4-高度,1/2-高度,和/或3/4-高度。優(yōu)選地,至少約50,70,90或100%的第二反應(yīng)區(qū)218的體積位于外部反應(yīng)容器206中。優(yōu)選地,第一反應(yīng)區(qū)216的體積與第二反應(yīng)區(qū)218的體積之比是約l:l-約100:1,更優(yōu)選地約4:l-約50:1,和最優(yōu)選地8:1-30:1。優(yōu)選地,第一反應(yīng)區(qū)216的最大垂直高度與最大水平直徑之比為約3:l-約30:1,更優(yōu)選地約6:l-約20:1,和最優(yōu)選地9:1-15:1。優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218的最大垂直高度與最大水平直徑之比為約0.3:1-約100:1,更優(yōu)選地約l:l-約50:1,和最優(yōu)選地3:1-30:1。優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218的最大水平直徑是約0.1-約5米,更優(yōu)選地約0.3-約4米,和最優(yōu)選地1-3米。優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218的最大垂直高度是約1-約100米,更優(yōu)選地約3-約50米,和最優(yōu)選地10-30米。優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218的最大水平直徑與第一反應(yīng)區(qū)216的最大水平直徑之比是約0.05:1-約0.8:1,更優(yōu)選地約O.l:l-約0.6:1,和最優(yōu)選地0.2:1-0.5:1。優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218的最大垂直高度與第一反應(yīng)區(qū)216的最大垂直高度之比是約0.03:1-約1:1,更優(yōu)選地約0.1:l-約0.9:1,和最優(yōu)選地0.3:1-0.8:1。本文中為外部反應(yīng)容器206和附件所規(guī)定的任何參數(shù)(例如高度,寬度,面積,體積,相對水平位置和相對垂直位置)還被認(rèn)為適用于由外部反應(yīng)容器206所限定的第一反應(yīng)區(qū)216,反之亦然。進一步,本文中為內(nèi)部反應(yīng)容器210和附件所規(guī)定的任何參數(shù)還被認(rèn)為適用于由內(nèi)部反應(yīng)容器210所限定的第二反應(yīng)區(qū)218,反之亦然。在氧化反應(yīng)器200的操作期間,多相反應(yīng)介質(zhì)220首先在第一反應(yīng)區(qū)216中進行氧化,然后在第二反應(yīng)區(qū)218中進行氧化。由此,在正常才喿作期間,第一部分的反應(yīng)介質(zhì)220a位于第一反應(yīng)區(qū)216中,而第二部分的反應(yīng)介質(zhì)220b位于第二反應(yīng)區(qū)218中。在第二反應(yīng)區(qū)218中加工處理后,反應(yīng)介質(zhì)220b的漿料相(即,液固相)從第二反應(yīng)區(qū)218取出并且經(jīng)由漿料出口222從氧化反應(yīng)器200排出,以備隨后的下游處理。內(nèi)部反應(yīng)器204優(yōu)選包括至少一個內(nèi)部氣體開口,其允許另外的分子氧被排出到第二反應(yīng)區(qū)218中。優(yōu)選地,多個內(nèi)部氣體開口由內(nèi)部氧化劑噴霧器212限定。圖1-5的氧化劑噴霧器34的公開內(nèi)容也適用于內(nèi)部氧化劑噴霧器212的管道尺寸和構(gòu)造、開口尺寸和構(gòu)造、操作壓降和液體沖洗。在值得注意的區(qū)別方面,優(yōu)選地將氧化劑噴霧器212設(shè)置得相對較高,以便使用較低部分的內(nèi)部反應(yīng)容器210作為脫氣區(qū)。例如,本文中對于對二曱苯氧化而形成TPA所公開的實施方案在接近第二反應(yīng)區(qū)218的底部處提供了大大減低的時空反應(yīng)速率,這減輕了脫氣對雜質(zhì)形成的作用。內(nèi)部反應(yīng)容器210具有最大高度"Hi"。對于全部內(nèi)部氣體開口所限定的總開口面積的至少約50、75、95或100%來說,優(yōu)選地,距內(nèi)部反應(yīng)容器210的頂部間隔至少0.05Hi、O.lHi或0.25Hi。對于全部內(nèi)部氣體開口所限定的總開口面積的至少約50、75、95或100%來說,還優(yōu)選地,高于內(nèi)部反應(yīng)容器210的底部間隔小于約0.5Hi、0.25Hi或O.lHi。優(yōu)選地,由全部內(nèi)部氣體開口所限定的總開口面積的至少約50、75、95或100%距內(nèi)部反應(yīng)容器210的頂部間隔至少約1、5或10米并且距內(nèi)部反應(yīng)容器210的底部間隔至少約0.5、1或2米。對于全部內(nèi)部氣體開口所限定的總開口面積的至少約50、75、95或100%來說,優(yōu)選地,直接與第二反應(yīng)區(qū)218相通,并且不直接與第一反應(yīng)區(qū)216相通。如本文中〗吏用的,術(shù)語"開口面積"表示將4吏開口封閉的最小表面面積(平面的或非平面的)。通常,進料、氧化劑和回流物流被引入外部反應(yīng)器202的方式和外部反應(yīng)器202操作的方式基本上與前述內(nèi)容相同,參照圖1-11的初級氧化反應(yīng)器20。然而,外部反應(yīng)器202(圖12和13)和初級氧化反應(yīng)器20(圖l-ll)之間的一個區(qū)別在于外部反應(yīng)器202不包括允許反應(yīng)介質(zhì)220a的漿料相直接從外部反應(yīng)容器206排出以備下游處理的出口。相反地,氧化反應(yīng)器200需要反應(yīng)介質(zhì)220a的漿料相一次通過內(nèi)部反應(yīng)器204,然后從氧化反應(yīng)器200排出。如上所述,在內(nèi)部反應(yīng)器204的第二反應(yīng)區(qū)218中,反應(yīng)介質(zhì)220b進行進一步的氧化,以便提純反應(yīng)介質(zhì)220b的液相和/或固相。在其中將對二曱苯進料到反應(yīng)區(qū)216的方法中,離開第一反應(yīng)區(qū)216并且進入第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220a的液相一般地包含至少一些對甲苯曱酸。對于進入第二反應(yīng)區(qū)218的絕大部分的對曱苯曱酸來說,優(yōu)選地,在第二反應(yīng)區(qū)218中進行氧化。由此,對于離開第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220b的液相中的對曱苯甲酸的時均濃度來說,優(yōu)選地,小于進入第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220a/b的液相中的對曱苯曱酸的時均濃度。優(yōu)選地,離開第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220b的液相中的對甲苯甲酸的時均濃度小于進入第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220a/b的液相中的對曱苯曱酸的時均濃度的約50、10或5%。優(yōu)選地,進入第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220a/b的液相中的對曱苯曱酸的時均濃度為至少約250ppmw,更優(yōu)選地約500-約6,000ppmw,和最優(yōu)選地1,000-4,000ppmw。優(yōu)選地,離開第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220b的液相中的對曱苯曱酸的時均濃度小于約l,OOO,250,或50ppmw。內(nèi)部反應(yīng)容器210裝備有至少一個直接開口(directopening),其允許反應(yīng)介質(zhì)220a/b在反應(yīng)區(qū)216和第二反應(yīng)區(qū)218之間直接通過。對于基本上全部的內(nèi)部反應(yīng)容器210中的直接開口來說,優(yōu)選地位于接近于內(nèi)部反應(yīng)容器210的頂部。優(yōu)選地,至少約50、75、90或100%的全部直接開口所限定的總開口面積距內(nèi)部反應(yīng)容器210的頂部間隔小于約0.5Hi、0.25Hi或O.lHi。優(yōu)選地,小于約50、25、10或1%的內(nèi)部反應(yīng)容器210中的直接開口所限定的總開口面積距內(nèi)部反應(yīng)容器210的頂部間隔大于約0.5Hi、0.25Hi或O.lHi。最優(yōu)選地,內(nèi)部反應(yīng)容器210所限定的直接開口是位于內(nèi)部反應(yīng)容器210的最上端處的單一上部開口224。上部開口224的開口面積與第二反應(yīng)區(qū)218的最大水平截面面積之比優(yōu)選為至少約0.1:1、0.2:1或0.5:1。在氧化反應(yīng)器200的正常操作期間,反應(yīng)介質(zhì)220從第一反應(yīng)區(qū)216通過內(nèi)部反應(yīng)容器210中的(一個或多個)直4矣開口(例如上部開口224)并且進入第二反應(yīng)區(qū)218。在第二反應(yīng)區(qū)218中,反應(yīng)介質(zhì)220b的漿料相在一般向下的方向運動通過第二反應(yīng)區(qū)218,而反應(yīng)介質(zhì)220b的氣相在一般地向上的方向運動。優(yōu)選地,內(nèi)部反應(yīng)容器210限定了至少一個排出開口,其允許漿料相離開第二反應(yīng)區(qū)218。離開內(nèi)部反應(yīng)容器210的排出開口的漿料相然后經(jīng)由漿料出口222離開氧化反應(yīng)器200。優(yōu)選地,排出開口位于或接近于內(nèi)部反應(yīng)容器210的底部。優(yōu)選地,至少約50、75、90或100%的內(nèi)部反應(yīng)容器210中的全部排出開口所限定的總開口面積在內(nèi)部反應(yīng)容器210的底部的約0.5Hi、0.25Hi或O.lHi之內(nèi)。當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)220b在內(nèi)部反應(yīng)器204的第二反應(yīng)區(qū)218中加工處理時,優(yōu)選地,當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)220b的漿料相向下流過第二反應(yīng)區(qū)218,反應(yīng)介質(zhì)220b的氣體滯留量降低。優(yōu)選地,進入第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220a/b與離開第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220b的時均氣體滯留量之比為至少約2:1、10:1或25:1。優(yōu)選地,進入第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220a/b的時均氣體滯留量為約0.4-約0.9,更優(yōu)選地約0.5-約0.8,和最優(yōu)選地0.55-0.7。優(yōu)選地,離開第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220b的時均氣體滯留量小于約0.1,0.05,或0.02。優(yōu)選地,第一反應(yīng)區(qū)216中的反應(yīng)介質(zhì)220a與第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的時均氣體滯留量之比大于約1:1,更優(yōu)選地為約1.25:1-約5:1,和最優(yōu)選地為1.5:1-4:1,其中氣體滯留量值測量于第一和第二反應(yīng)區(qū)216和218的任何高度,第一和第二反應(yīng)區(qū)216和218的任何相應(yīng)高度,第一和/或第二反應(yīng)區(qū)216和218的l/4-高度,第一和/或第二反應(yīng)區(qū)216和218的1/2-高度,第一和/或第二反應(yīng)區(qū)216和218的3/4-高度,和/或是第一和/或第二反應(yīng)區(qū)216和218的總高度上的均值。優(yōu)選地,第一反應(yīng)區(qū)216中的一部分的反應(yīng)介質(zhì)220a的時均氣體滯留量為約0.4-約0.9,更優(yōu)選地約0.5-約0.8,和最優(yōu)選地0.55-0.70,其中氣體滯留量測量于第一反應(yīng)區(qū)216的任何高度,第一反應(yīng)區(qū)216的1/4-高度,第一反應(yīng)區(qū)216的1/2-高度,第一反應(yīng)區(qū)216的3/4-高度,和/或是第一反應(yīng)區(qū)216的總高度的均值。優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218中的一部分的反應(yīng)介質(zhì)220b的時均氣體滯留量是約0.01-約0.6,更優(yōu)選地約0.03-約0.3,和最優(yōu)選地0.08-0.2,其中氣體滯留量測量于第二反應(yīng)區(qū)218的任何高度,第二反應(yīng)區(qū)218的l/4-高度,第二反應(yīng)區(qū)218的l/2-高度,第二反應(yīng)區(qū)218的3/4-高度,和/或是第二反應(yīng)區(qū)218的總高度的均值。反應(yīng)介質(zhì)220的溫度優(yōu)選地與第一和第二反應(yīng)區(qū)216和218中的溫度大致相同。優(yōu)選地,所述溫度為約125-約200°C,更優(yōu)選地約140-約180°C,和最優(yōu)選地150-170。C。然而,優(yōu)選地在第一反應(yīng)區(qū)216內(nèi)形成溫度差,其與參考圖28在本文中公開的相同。優(yōu)選地,相同量度的溫度差還存在于第二反應(yīng)區(qū)218內(nèi)以及第一反應(yīng)區(qū)216和第二反應(yīng)區(qū)218之間。這種另外的溫度梯度涉及了第二反應(yīng)區(qū)218中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),將另外的氧化劑引入第二反應(yīng)區(qū)218,以及在第二反應(yīng)區(qū)218中存在的靜壓,相比于第一反應(yīng)區(qū)216中的那些而言。如上文所公開的,在第一反應(yīng)區(qū)216中的氣泡滯留量優(yōu)選地大于在第二反應(yīng)區(qū)218中的氣泡滯留量。由此,在低于上部開口224的高度處,反應(yīng)區(qū)216中的靜壓大于第二反應(yīng)區(qū)218中的。這種壓差的量度取決于液體或漿料密度的量度和在兩反應(yīng)區(qū)之間的氣泡滯留量之差。這種壓差的量度在遠低于上部開口224高度處增加。在本發(fā)明的一個實施方案中,被進料到氧化反應(yīng)器200的一部分的芳族化合物(例如對二曱苯)被直接引入內(nèi)部反應(yīng)器204的第二反應(yīng)區(qū)218。然而,優(yōu)選地,被進料到氧化反應(yīng)器200的至少約90,95,99或100mol。/o的全部芳族化合物被引入第一反應(yīng)區(qū)216(而不是第二反應(yīng)區(qū)218)。優(yōu)選地,被引入第一反應(yīng)區(qū)216的芳族化合物的量與#_引入第二反應(yīng)區(qū)218的芳族化合物的量的摩爾比是至少約2:1,4:1或8:1。雖然圖12和13描述了這樣的構(gòu)造,其中被進料到氧化反應(yīng)器200的全部分子氧的一部分經(jīng)由內(nèi)部氧化劑噴霧器212被引入內(nèi)部反應(yīng)器204的第二反應(yīng)區(qū)218,但優(yōu)選地,被進料到氧化反應(yīng)器200的全部分子氧的大部分被引入第一反應(yīng)區(qū)216,剩余部分被引入第二反應(yīng)區(qū)218。優(yōu)選地,被進料到氧化反應(yīng)器200的全部分子氧的至少約70,90,95或98mol。/。被引入第一反應(yīng)區(qū)216。優(yōu)選地,被引入第一反應(yīng)區(qū)216的分子氧的量與被引入第二反應(yīng)區(qū)218的分子氧的量的摩爾比為至少約2:1,更優(yōu)選地約4:l-約200:1,最優(yōu)選地10:1-100:1。雖然有可能一些溶劑和/或芳族化合物(例如,對二甲苯)被直接進料到第二反應(yīng)區(qū)218,優(yōu)選地,被進料到氧化反應(yīng)器200的溶劑和/或芳族化合物的總量的小于約10,5或lwt。/。被直接進料到第二反應(yīng)區(qū)218。外部反應(yīng)容器206的第一反應(yīng)區(qū)216中的介質(zhì)220a的體積、停留時間和時空速率優(yōu)選地基本上大于內(nèi)部反應(yīng)容器210的第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的體積、停留時間和時空速率。因此,被進料到氧化反應(yīng)器200的芳族化合物(例如,對二曱苯)的大部分優(yōu)選地在第一反應(yīng)區(qū)216中進行氧化。優(yōu)選地,在氧化反應(yīng)器200中被氧化的全部芳族化合物的至少約80、90或95wt。/。在第一反應(yīng)區(qū)216中進行氧化。優(yōu)選地,第一反應(yīng)區(qū)216中的反應(yīng)介質(zhì)220a的時均表觀氣速為至少約0.2、0.4、0.8或1米/秒,其中表觀氣速測量于第一反應(yīng)區(qū)216的任何高度,第一反應(yīng)區(qū)216的l/4-高度,第一反應(yīng)區(qū)216的l/2-高度,第一反應(yīng)區(qū)216的3/4-高度,和/或是第一反應(yīng)區(qū)216的總高度上的均值。雖然第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b可以具有與第一反應(yīng)區(qū)216中的反應(yīng)介質(zhì)220a相同的表觀氣速,但是優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的時均表觀氣速小于第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的時均和體均表觀氣速。在第二反應(yīng)區(qū)218中的這種降低的表觀氣速可以通過例如如下方式來變得可能,相比于第一反應(yīng)區(qū)216,降低第二反應(yīng)區(qū)218中的分子氧的需要。優(yōu)選地,第一反應(yīng)區(qū)216中的反應(yīng)介質(zhì)220a與第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的時均表觀氣速之比為至少約1.25:1,2:1或5:1,其中表》見氣速測量于第一和第二反應(yīng)區(qū)216和218的任何高度,第一和第二反應(yīng)區(qū)216和218的任何相應(yīng)高度,第一和/或第二反應(yīng)區(qū)216和218的1/4-高度,第一和/或第二反應(yīng)區(qū)216和218的l/2-高度,第一和/或第二反應(yīng)區(qū)216和218的3/4-高度,和/或是第一和/或第二反應(yīng)區(qū)216和218總高度上的均值。優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的時均和體均表觀氣速小于約0.2,0.1或0.06米/秒,其中表觀氣速測量于第二反應(yīng)區(qū)218的任何高度,第二反應(yīng)區(qū)218的1/4-高度,第二反應(yīng)區(qū)218的1/2-高度,第二反應(yīng)區(qū)218的3/4-高度,和/或是第二反應(yīng)區(qū)218上的總高度的均值。借助這些較低的表觀氣速,可以實現(xiàn)第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的漿料相的向下流動,^人而朝向活塞式流動的方向移動。例如,在對二曱苯氧化而形成TPA的期間,相比于在第一反應(yīng)區(qū)216中,在第二反應(yīng)區(qū)218中對曱苯曱酸的液相濃度的相對垂直梯度可以高很多。盡管如此,第二反應(yīng)區(qū)218是具有液體和漿料組合物的軸向混合的鼓泡塔。第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的漿料相(固態(tài)+液體)和液相的時均表觀速度優(yōu)選小于約0.2,0.1或0.06米/秒,其中表觀速度測量于第二反應(yīng)區(qū)218的任何高度,第二反應(yīng)區(qū)218的l/4-高度,第二反應(yīng)區(qū)218的1/2-高度,第二反應(yīng)區(qū)218的3/4-高度,和/或是第二反應(yīng)區(qū)218上的總高度的均值。在本發(fā)明的一個實施方案中,氧化反應(yīng)器200的操作方式是這樣的,其允許固體沉淀在內(nèi)部反應(yīng)器204中。如果固體沉淀是期望的,優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的時均和體均表觀氣速小于約0.05,0.03或0.01米/秒。進一步,如果固體沉淀是期望的,優(yōu)選地,第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的漿料相和液相的時均和體均表觀流速小于約0.01,0.005或0.001米/秒。雖然一些離開內(nèi)部反應(yīng)器204的漿料相有可能直接再循環(huán)回到第一反應(yīng)區(qū)216而沒有進一步的下游加工處理,但是優(yōu)選地將從第二反應(yīng)區(qū)218的較低高度到第一反應(yīng)區(qū)216的反應(yīng)介質(zhì)220b的直接再循環(huán)最小化。優(yōu)選地,離開較低的25%體積的第二反應(yīng)區(qū)218并且直接再循環(huán)回到第一反應(yīng)區(qū)216而沒有進一步的下游加工處理的反應(yīng)介質(zhì)220b的質(zhì)量(固相、液相和氣相)小于離開第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220b并且隨后進行下游加工處理的質(zhì)量(固相、液相和氣相)達10倍、1倍或0.1倍。優(yōu)選地,離開較低的50%體積的第二反應(yīng)區(qū)218并且直接再循環(huán)回到第一反應(yīng)區(qū)216而沒有進一步的下游加工處理的反應(yīng)介質(zhì)220b的質(zhì)量小于離開第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220b并且隨后進行下游加工處理的質(zhì)量達20倍、2倍或0.2倍。優(yōu)選地,小于約50、75或90wt。/。的經(jīng)由在較低的90、60、50或5%的體積的第二反應(yīng)區(qū)218中的開口離開第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220b的液相在離開第二反應(yīng)區(qū)218后,在60、20、5或1分鐘內(nèi)被引入第一反應(yīng)區(qū)216。優(yōu)選地,位于第二反應(yīng)區(qū)218中的反應(yīng)介質(zhì)220b的液相在第二反應(yīng)區(qū)218中的重均停留時間為至少約1分鐘,更優(yōu)選地約2-約60分鐘,和最優(yōu)選地5-30分鐘。優(yōu)選地,小于約50、75或90wto/。的被引入第二反應(yīng)區(qū)218的反應(yīng)介質(zhì)220a/b的液相在較低的90、60或30%的體積的第二反應(yīng)區(qū)218中進入第二反應(yīng)區(qū)218。優(yōu)選地,以液相進料物流的形式引入的反應(yīng)介質(zhì)220a/b的小于約50、75或90wt。/。的全部液相在經(jīng)由漿并牛出口222從第二反應(yīng)區(qū)218取出后,在60、20、5或1分鐘內(nèi)進入第一反應(yīng)區(qū)216。優(yōu)選地,從第二反應(yīng)區(qū)218取出的反應(yīng)介質(zhì)220b的至少約75、90、95或99wtQ/o的液相,經(jīng)由較低的90、60、30或5%的體積的第二反應(yīng)區(qū)218中的開口離開第二反應(yīng)區(qū)218。反應(yīng)器套反應(yīng)器氧化反應(yīng)器200的設(shè)計可以在多方面變化而不背離本發(fā)明的范圍。例如,如果內(nèi)部反應(yīng)容器210延伸低于外部反應(yīng)容器206的下端,內(nèi)部反應(yīng)容器210的高度可以高于外部反應(yīng)容器206的高度。外部和內(nèi)部反應(yīng)容器206和210可以是圓柱形的,如舉例說明的,或者可以具有另一形狀。外部和內(nèi)部反應(yīng)容器206和210不必是軸對稱的、軸向垂直的或者同心的。離開內(nèi)部反應(yīng)器204的氣相可以途徑氧化反應(yīng)器200的外部,而未與第一反應(yīng)區(qū)216中的反應(yīng)介質(zhì)220a混合。然而,由于可燃性安全的因素,令人期望的是將所捕集的氣嚢的體積限制為小于約10、2或1立方米。另外,離開內(nèi)部反應(yīng)器204的漿料相不必經(jīng)由內(nèi)部反應(yīng)容器210的底部中的單一漿料開口而離開。漿料相可以通過(though)外部反應(yīng)器202的含壓側(cè)壁中的側(cè)面出口離開氧化反應(yīng)器200。現(xiàn)在參考圖14,舉例說明了具有反應(yīng)器套反應(yīng)器和分級直徑構(gòu)造的氧化反應(yīng)器300。初級氧化反應(yīng)器300包括外部反應(yīng)器302和內(nèi)部反應(yīng)器304。外部反應(yīng)器302包括外部反應(yīng)容器306,其具有寬的下面部分306a和窄的上部部分306b。優(yōu)選地,窄的上部部分306b的直徑小于寬的下面部分306a的直徑。除外部反應(yīng)容器的分級-直徑構(gòu)造之外,圖14的氧化反應(yīng)器300優(yōu)選地基本上以與上述圖12和13的氧化反應(yīng)器200相同的方式來配置和操作?,F(xiàn)在參考圖15,舉例說明了一種反應(yīng)器系統(tǒng)400,其包括初級氧化反應(yīng)器402和次級氧化反應(yīng)器404。初級氧化反應(yīng)器402優(yōu)選地基本上以與圖12和13的外部反應(yīng)器202相同的方式來配置和#:作。次級氧化反應(yīng)器404優(yōu)選地基本上以與圖12和13的內(nèi)部反應(yīng)器204相同的方式來配置和操作。然而,圖15的反應(yīng)器系統(tǒng)400和圖12和13的氧化反應(yīng)器200之間的主要區(qū)別在于反應(yīng)器系統(tǒng)400的次級氧化反應(yīng)器404位于初級氧化反應(yīng)器402的外部。在圖15的反應(yīng)體系400中,-使用入口管道405來將一部分的反應(yīng)介質(zhì)420從初級氧化反應(yīng)器402輸送到次級氧化反應(yīng)器404。進一步,使用出口管道407來將塔頂氣體從次級氧化反應(yīng)器404的頂部輸送到初級氧化反應(yīng)器402。在反應(yīng)體系400的正常才乘作期間,多相反應(yīng)介質(zhì)420首先在初級氧化反應(yīng)器402的初級反應(yīng)區(qū)416中經(jīng)歷初級氧化。反應(yīng)介質(zhì)420a然后從初級反應(yīng)區(qū)416中被取出并且經(jīng)由管道405被輸送到次級反應(yīng)區(qū)418。在次級反應(yīng)區(qū)418中,反應(yīng)介質(zhì)420b的液相和/或固相受到進一步的氧化。優(yōu)選地,從初級反應(yīng)區(qū)416取出的至少約50、75、95或99wt%的液相和/或固相在次級反應(yīng)區(qū)416中進行加工處理。塔頂氣體離開次級氧化反應(yīng)器404的上部氣體出口并且經(jīng)由管道407被輸送回到初級氧化反應(yīng)器402。反應(yīng)介質(zhì)420b的漿料相離開次級氧化反應(yīng)器404的下部漿料出口422并且其后受到進一步的下游加工處理。入口管道405可在任何高度附著于初級氧化反應(yīng)器402。雖然未在圖15中示出,反應(yīng)介質(zhì)420可以被機械泵送到次級反應(yīng)區(qū)418,如果期望的話。然而,更優(yōu)選地,使用高程水頭(elevationhead)(重力)來輸送反應(yīng)介質(zhì)420,從初級反應(yīng)區(qū)416通過入口管道405并進入次級反應(yīng)區(qū)418。因此,優(yōu)選地,入口管道405在一端連4妄到上部的50、30、20或10%的總高度和/或體積的初級反應(yīng)區(qū)416。優(yōu)選地,入口管道405的另一端連4^到上部的30、20、10或5%的總高度和/或體積的次級反應(yīng)區(qū)418。優(yōu)選地,入口管道405是水平的和/或從初級氧化反應(yīng)器402朝向次級氧化反應(yīng)器404傾斜向下的。出口管道407可附著于次級氧化反應(yīng)器404中的任何高度,但優(yōu)選地,出口管道407在高于入口管道405的附著高度處連接到次級氧化反應(yīng)器404。更優(yōu)選地,出口管道407附著于次級氧化反應(yīng)器404的頂部。出口管道407優(yōu)選地在高于入口管道405的附著高度處附著于初級氧化反應(yīng)器402。更優(yōu)選地,出口管道407附著于上部的30、20、10或5%的總高度和/或體積的初級反應(yīng)區(qū)416。優(yōu)選地,出口管道407是水平的和/或從反應(yīng)次級氧化反應(yīng)器404朝向初級氧化反應(yīng)器402傾斜向上的。雖然未示于圖15中,出口管道407還可直接附著到氣體出口管道,所述氣體出口管道從初級氧化反應(yīng)器402的頂部取出氣態(tài)流出物。次級反應(yīng)區(qū)416的上部范圍可以高于或^f氐于初級反應(yīng)區(qū)418的上部范圍。更優(yōu)選地,初級反應(yīng)區(qū)416的上部范圍的范圍是高于次級反應(yīng)區(qū)418的上部范圍10米至低于次級反應(yīng)區(qū)418的上部范圍50米,低于次級反應(yīng)區(qū)418的上部范圍2米至低于次級反應(yīng)區(qū)418的上部范圍40米,或低于次級反應(yīng)區(qū)418的上部范圍5米至低于次級反應(yīng)區(qū)418的上部范圍30米。下部的漿料出口422可以從次級氧化反應(yīng)器404的任何高度離開,但是優(yōu)選地,下部的漿料出口422在低于入口管道405的附著高度處連接到次級氧化反應(yīng)器404。下部的漿料出口422的附著點更優(yōu)選地廣泛地在高度與入口管道405的附著點分開,其中兩個附著(點)分開達至少約次級反應(yīng)區(qū)418的高度的50、70、90或95%。最優(yōu)選地,下部的漿料出口422附著于次級氧化反應(yīng)器404的底部,如圖15所示。次級反應(yīng)區(qū)418的下部范圍可以被提高至高于或低于初級反應(yīng)區(qū)416的下部范圍。更優(yōu)選地,在約40、20、5或2米之內(nèi),初級反應(yīng)區(qū)416的下部范圍^皮提高至高于或低于次級反應(yīng)區(qū)418的下部范圍。本文中為初級氧化反應(yīng)器402和附件所規(guī)定的參數(shù)(例如高度,寬度,面積,體積,相對水平位置和相對垂直位置)還^皮i人為適用于由初級氧化反應(yīng)器402所限定的初級反應(yīng)區(qū)416,反之亦然。本文中為次級氧化反應(yīng)器404和附件所規(guī)定的任何參數(shù)還被認(rèn)為適用于由次級氧化反應(yīng)器404所限定的次級反應(yīng)區(qū)418,反之亦然。如上所述,優(yōu)選地,次級氧化反應(yīng)器404位于初級氧化反應(yīng)器402的外部。優(yōu)選地,次級氧化反應(yīng)器404與初級氧化反應(yīng)器402并排(alongside)(即,至少一部分的初級和次級氧化反應(yīng)器402和404分享某一共同高度)。初級氧化反應(yīng)器402的初級反應(yīng)區(qū)416具有最大直徑"Dp"。次級反應(yīng)區(qū)418的體積重心優(yōu)選地水平間隔于初級反應(yīng)區(qū)416的體積重心達至少約0.5Dp、0.75Dp或l.ODp并且達小于約30Dp、10Dp或3Dp?,F(xiàn)在參考圖16,舉例-沈明了一種反應(yīng)器系統(tǒng)500,其包括初級氧化反應(yīng)器502和次級氧化反應(yīng)器504。初級氧化反應(yīng)器其中限定了初級氧化區(qū)516,而次級氧化反應(yīng)器504其中限定了次級氧化區(qū)518。各自反應(yīng)區(qū)516和518接收一部分的反應(yīng)介質(zhì)520。反應(yīng)器系統(tǒng)500(圖16)的構(gòu)造與操作優(yōu)選地基本上與反應(yīng)器系統(tǒng)400(圖15)的構(gòu)造和(操作)相同。然而,在反應(yīng)器系統(tǒng)500中,初級氧化反應(yīng)器502的直立側(cè)壁限定至少一個擴大的開口505,其允許將反應(yīng)介質(zhì)520從初級反應(yīng)區(qū)516輸送到次級反應(yīng)區(qū)518,而同時允許將脫離的氣相從次級反應(yīng)區(qū)518輸送到初級反應(yīng)區(qū)516。優(yōu)選地,擴大的開口505的開口面積除以次級反應(yīng)區(qū)218的直立部分的最大水平截面面積為約0.01-2、0.02-0.5或0.04-0.2。初級氧化反應(yīng)器502的初級反應(yīng)區(qū)516具有最大高度"Hp"。優(yōu)選地,擴大的開口505的面積中心(arealcenter)距初級反應(yīng)區(qū)516的頂部和/或底部縱向間隔至少約O.lHp、0.2Hp或0.3Hp?,F(xiàn)在夸照圖17,為了量化初級氧化反應(yīng)器中氧化期間初級反應(yīng)介質(zhì)中存在的反應(yīng)物濃度梯度,可以將初級反應(yīng)介質(zhì)的全部體積理論上分為等體積的30個離散水平片段。圖17描述了將初級反應(yīng)介質(zhì)分為等體積的30個離散水平片段的概念。除了最高和最低的水平片段之外,每個水平片段為在其頂部和底部由虛構(gòu)的水平面限制的且在其側(cè)部由反應(yīng)器壁限制的離散體積。最高水平片段在其底部由虛構(gòu)的水平面限制且在其頂部由初級反應(yīng)介質(zhì)的上表面限制。最低水平片段在其頂部由虛構(gòu)的水平面限制且在其底部由容器殼體的底部限制。一旦初級反應(yīng)介質(zhì)已理論上被分為相等體積的30個離散水平片段,隨后可以測量每個水平片段的時間平均和體積平均濃度。具有全部30個水平片段的最大濃度的個體水平片段可被稱為"C-max水平片段"。位于C-max水平片段之上的且具有位于C-max水平片段之上的全部水平片段的最小濃度的個體水平片段可被稱為"C-min水平片段"。隨后,垂直濃度梯度可以計算為C-max水平片段中的濃度與C-min水平片段中的濃度的比值。關(guān)于量化氧濃度梯度,當(dāng)將初級反應(yīng)介質(zhì)在理論上分為等體積的30個離散水平片段時,02-max水平片段被稱為具有全部30個水平片段的最大氧濃度,02-min水平片段被稱為具有位于02-max水平片段之上的水平片段的最小氧濃度。水平片段的氧濃度在初級反應(yīng)介質(zhì)的氣相中測量,基于時間平均和體積平均摩爾濕基。優(yōu)選地,02-max水平片段的氧濃度與02-min水平片段的氧濃度之比為約2:l-約25:1,更優(yōu)選為約3:l-約15:1,最優(yōu)選為4:1-10:1。通常,02-max水平片段將位于初級反應(yīng)介質(zhì)底部附近,而02-min水平片段將位于初級反應(yīng)介質(zhì)頂部附近。優(yōu)選地,02-min水平片段為30個離散水平片段中的5個最上部水平片段之一。最優(yōu)選地,02-min水平片段為30個離散水平片段中的最上部片段,如圖17中所示。優(yōu)選地,02-max水平片段為30個離散水平片段中的IO個最下部水平片段之一。最優(yōu)選地,02-max水平片段為30個離散水平片段中的5個最下部水平片段之一。例如,圖17描述了02-max水平片段為從反應(yīng)器底部的第三個水平片段。優(yōu)選地,02-min和02-max水平片段之間的垂直間距為至少約2W,更優(yōu)選地至少約4W,最優(yōu)選地至少6W。優(yōu)選地,02-min和02-max水平片段之間的垂直間距為至少約0.2H,更優(yōu)選地至少約0.4H,最優(yōu)選地至少0.6H?;跐窕?,02-min水平片段的時間平均和體積平均氧濃度優(yōu)選為約0.1-約3mo1。/。,更優(yōu)選為約0.3-約2mol%,最優(yōu)選為0.5-1.5mol%。02-max水平片段的時間平均和體積平均氧濃度優(yōu)選為約4-約20mol%,更優(yōu)選為約5-約15mol%,最優(yōu)選為6-12mol%。基于干基,通過氣體出口從反應(yīng)器中排出的氣態(tài)流出物中氧的時間平均濃度優(yōu)選為約0.5-約9mol%,更優(yōu)選為約1-約7mol%,最優(yōu)選為1.5-5mol%。由于氧濃度向著初級反應(yīng)介質(zhì)頂部衰減顯著,因此期望的是,降低初級反應(yīng)介質(zhì)頂部中對氧的需求。這種降低初級反應(yīng)介質(zhì)頂部附近對氧的需求可以通過在芳族化合物(例如對-二曱苯)的濃度中形成垂直梯度來實現(xiàn),其中芳族化合物的最小濃度位于初級反應(yīng)介質(zhì)頂部附近。關(guān)于量化芳族化合物(例如對-二曱苯)濃度梯度,當(dāng)將初級反應(yīng)介質(zhì)在理論上分為等體積的30個離散水平片段時,AR-max水平片段被稱為具有全部30個水平片段的最大芳族化合物濃度,且AR-min水平片段被稱為具有位于AR-max水平片段之上的水平片段的最小芳族化合物濃度。水平片段的芳族化合物濃度在液相中測量,基于時間平均和體積平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)。優(yōu)選地,AR-max水平片段的芳族化合物濃度與AR-min水平片段的芳族化合物濃度的比值大于約5:1,更優(yōu)選大于約10:1,仍更優(yōu)選大于約20:1,最優(yōu)選為40:1-1000:1。通常,AR-max水平片段將位于初級反應(yīng)介質(zhì)底部附近,而AR-min水平片段將位于初級反應(yīng)介質(zhì)頂部附近。優(yōu)選地,AR-min水平片段為30個離散水平片段中的5個最上部水平片段之一。最優(yōu)選地,AR-min水平片段為30個離散水平片段中的最上部水平片段,如圖17中所示。優(yōu)選地,AR-max水平片段為30個離散水平片段中的IO個最下部水平片段之一。最優(yōu)選地,AR-max水平片段為30個離散水平片段中的5個最下部水平片段之一。例如,圖17描述了AR-max水平片段為從反應(yīng)器底部的第五個水平片段。優(yōu)選地,AR-min和AR-max水平片段之間的垂直間距為至少約2W,其中"W"為初級反應(yīng)介質(zhì)的最大寬度。更優(yōu)選地,AR-min和AR-max水平片^殳之間的垂直間距為至少約4W,最優(yōu)選地至少6W。W支設(shè)初級反應(yīng)介質(zhì)的高度"H",優(yōu)選地,AR-min和AR-max水平片段之間的垂直間距為至少約0.2H,更優(yōu)選至少約0.4H,最伊C選至少0.6H。如對-二曱苯)的濃度優(yōu)選地小于約5,000ppmw,更優(yōu)選地小于約2,000ppmw,仍更優(yōu)選地小于約400ppmw,最優(yōu)選地為lppmw-100ppmw。AR-max水平片段的液相中時間平均和體積平均的芳族化合物的濃度優(yōu)選地為約100ppmw-約10,000ppmw,更優(yōu)選地為約200ppmw-約5,000ppmw,最優(yōu)選地為500ppmw畫3,000ppmw。雖然優(yōu)選地初級氧化反應(yīng)器提供了芳族化合物濃度中的垂直梯度,但是也優(yōu)選地,使液相中芳族化合物濃度高于1000ppmw的初級反應(yīng)介質(zhì)的體積百分比最小化。優(yōu)選地,液相中芳族化合物濃度高于1000ppmw的初級反應(yīng)介質(zhì)的時間平均體積百分比小于約9%,更優(yōu)選地小于約6%,最優(yōu)選地小于3%。優(yōu)選地,液相中芳族化合物濃度高于2500ppmw的初級反應(yīng)介質(zhì)的時間平均體積百分比小于約1.5%,更優(yōu)選地小于約1%,最優(yōu)選地小于0.5%。優(yōu)選地,液相中芳族化合物濃度高于10000ppmw的初級反應(yīng)介質(zhì)的時間平均體積百分比小于約0.3%,更優(yōu)選地小于約0.1%,最優(yōu)選地小于0.03%。優(yōu)選地,液相中芳族化合物濃度高于25,000ppmw的初級反應(yīng)介質(zhì)的時間平均體積百分比小于約0.03%,更優(yōu)選地小于約0.015%,最優(yōu)選地小于0.007%。本發(fā)明者注意到,具有高濃度芳族化合物的初級反應(yīng)介質(zhì)的體積不必存在于單一相連的體積內(nèi)。經(jīng)常,初級氧化反應(yīng)容器中無序流型同時產(chǎn)生了兩個或多個具有高濃度芳族化合物的初級反應(yīng)介質(zhì)的連續(xù)但被隔離的部分。在每次用于時間平均時,將所有這些連續(xù)的但被隔離的體積(大于0.0001體積%的總初級反應(yīng)介質(zhì))加到一起,由此確定液相中具有高水平的芳族化合物濃度的總體積。如上所討論的那樣,除了氧和芳族化合物的濃度梯度,優(yōu)選地,初級反應(yīng)介質(zhì)中存在溫度梯度。再次參照圖17,可以以類似于濃度梯度的方式,通過理論上將初級反應(yīng)介質(zhì)分為等體積的30個離散水平片段并且測量每個片段的時間平均和體積平均溫度,由此量化該溫度梯度。那么,在15個最低水平片段中具有最低溫度的水平片段可以被稱為T-min水平片段,并且位于T-min水平片段之上的且具有T-min水平片段之上全部片段的最大溫度的水平片段則可以被稱為"T-max水平片段"。優(yōu)選地,T-max水平片段的溫度比T-min水平片段的溫度高至少約1°C。更優(yōu)選地,T-max水平片段的溫度比T-min水平片段的溫度高約1.25。C-約12°C。最優(yōu)選地,T-max水平片段的溫度比T-min水平片段的溫度高2-8。C。T-max水平片段的溫度優(yōu)選地為約125-約200。C,更優(yōu)選地為約140-約180°C,最優(yōu)選地為150-170°C。通常,T-max水平片段將位于初級反應(yīng)介質(zhì)中心附近,而T-min水平片段將位于初級反應(yīng)介質(zhì)底部附近。優(yōu)選地,T-min水平片段為15個最低水平片段中的10個最下部水平片段之一。最優(yōu)選地,T-min水平片段為15個最低水平片段中的5個最下部水平片段之一。例如,圖17描述了T-min水平片段為從反應(yīng)器底部的第二個水平片段。優(yōu)選地,T-max水平片段為30個離散水平片段中的20個中間水平片段之一。最優(yōu)選地,T-min水平片段為30個離散水平片段中的14個中間水平片段之一。例如,圖17描述了T-max水平片段為從反應(yīng)器底部的第二十個水平片^殳(即中間IO個水平片段之一)。優(yōu)選地,T-min和T-max水平片段之間的垂直間距為至少約2W,更優(yōu)選地至少約4W,最優(yōu)選地至少6W。優(yōu)選地,T-min和T-max水平片段之間的垂直間距為至少約0.2H,更優(yōu)選地至少約0.4H,最優(yōu)選地至少0.6H。如上所討論的那樣,當(dāng)初級反應(yīng)介質(zhì)中存在垂直溫度梯度時,可以有益地在初級反應(yīng)介質(zhì)的溫度最高的高位位置取出初級反應(yīng)介質(zhì),尤其是當(dāng)取出的產(chǎn)物在較高的溫度下進行進一步的下游處理時。由此,如圖15和16中所示,當(dāng)通過一個或多個高位出口從反應(yīng)區(qū)中取出初級反應(yīng)介質(zhì)36時,優(yōu)選地,高位出口(一個或多個)位于T-max水平片段附近。優(yōu)選地,高位出口位于T-max水平片段的IO個水平片段之內(nèi),更優(yōu)選地在T-max水平片段的5個水平片段之內(nèi),最優(yōu)選地在T-max水平片段的2個水平片段之內(nèi)?,F(xiàn)在要注意的是,本文中所述的許多本發(fā)明特征可以應(yīng)用于多個氧化反應(yīng)器系統(tǒng)-不僅僅只是采用了單一初級氧化反應(yīng)器的系統(tǒng)。另外,本文中所述的一些本發(fā)明特征可以應(yīng)用于機械攪拌型和/或流動攪拌型氧化反應(yīng)器-不僅僅只是氣泡攪拌型反應(yīng)器(即鼓泡塔反應(yīng)器)。例如,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)了與使得整個初級反應(yīng)介質(zhì)中氧濃度和/或耗氧速率分級/改變相關(guān)聯(lián)的一些優(yōu)點。通過使初級反應(yīng)介質(zhì)中氧濃度/消耗分級所實現(xiàn)的優(yōu)點可以被實現(xiàn),無論反應(yīng)介質(zhì)的總體積是含在單個容器中或者多個容器中。另外,通過使初級反應(yīng)介質(zhì)中氧濃度/消耗分級所實現(xiàn)的優(yōu)點可以被實現(xiàn),無論反應(yīng)容器(一個或多個)為機械攪拌型、流動撹拌型和/或氣泡攪拌型。量化初級反應(yīng)介質(zhì)中氧濃度/消耗速率分級程度的一種方法是,比較兩個或多個獨立的(distinct)20。/。連續(xù)體積的初級反應(yīng)介質(zhì)。這些20%連續(xù)體積不必由任意特定形狀來限定,但是,每個20%連續(xù)體積必須由相連體積的初級反應(yīng)介質(zhì)(即每個體積是"連續(xù)的")形成,且20%連續(xù)體積不準(zhǔn)彼此重疊(即該體積是"獨立的")。這些獨立的20%連續(xù)體積可以位于同一反應(yīng)器中或多個反應(yīng)器中。在參照圖18,初級氧化鼓泡塔反應(yīng)器被描述為含有初級反應(yīng)介質(zhì),其包括第一獨立的20%連續(xù)體積37和第二獨立的20%連續(xù)體積39。初級反應(yīng)介質(zhì)中氧可得性的分級可以通過參照氣相中具有最豐富摩爾分?jǐn)?shù)氧的20%連續(xù)體積的初級反應(yīng)介質(zhì)并且通過參照氣相中具有最稀少摩爾分?jǐn)?shù)氧的20%連續(xù)體積的初級反應(yīng)介質(zhì)來量化。在氣相中含有最高濃度氧的獨立的20%連續(xù)體積的初級反應(yīng)介質(zhì)的氣相中,基于濕基,時間平均和體積平均氧濃度優(yōu)選地為約3-約18mol%,更優(yōu)選地為約3.5-約14mol%,最優(yōu)選地為4-10mol%。在氣相中含有最低濃度氧的獨立的20%連續(xù)體積的初級反應(yīng)介質(zhì)的氣相中,基于濕基,時間平均和體積平均氧濃度優(yōu)選地為約0.3-約5mol%,更優(yōu)選地為約0.6-約4mol%,最優(yōu)選地為0.9-3mol%。另外,基于濕基,最豐富20%連續(xù)體積的初級反應(yīng)介質(zhì)與最稀少20%連續(xù)體積的初級反應(yīng)介質(zhì)的時間平均和體積平均氧濃度的比值優(yōu)選地為約1.5:1-約20:1,更優(yōu)選地為約2:1-約12:1,最優(yōu)選地為3:1-9:1。初級反應(yīng)介質(zhì)中耗氧速率的分級可以按照氧-STR來量化,如最初描述的那樣。在上文中在總的意義上(即出于整個初級反應(yīng)介質(zhì)的平均氧-STR的觀點)描述了氧-STR;但是,也可以在局部意義上(即一部分初級反應(yīng)介質(zhì))考慮氧-STR,由此量化整個初級反應(yīng)介質(zhì)中耗氧速率的分級。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),非常有用的是,使氧-STR在整個初級反應(yīng)介質(zhì)中與本文中所公開的、與初級反應(yīng)介質(zhì)中壓力和初級反應(yīng)介質(zhì)氣相中分子氧的摩爾分?jǐn)?shù)相關(guān)的期望梯度綜合協(xié)調(diào)來變化。由此,優(yōu)選地,初級反應(yīng)介質(zhì)的第一獨立的20%連續(xù)體積的氧-STR與初級反應(yīng)介質(zhì)的第二獨立的20。/。連續(xù)體積的氧-STR的比值為約1.5:1-約20:1,更優(yōu)選地為約2:l-約12:1,最優(yōu)選地為3:1-9:1。在一種實施方案中,"第一獨立的20%連續(xù)體積"相對于"第二獨立的20%連續(xù)體積"位于更靠近于最初將分子氧引入初級反應(yīng)介質(zhì)的位置。氧-STR中的這些大梯度是期望的,無論部分氧化初級反應(yīng)介質(zhì)是包含在鼓泡塔氧化反應(yīng)器中還是包含在其中在壓力和/或初級反應(yīng)介質(zhì)氣相中分子氧的摩爾分?jǐn)?shù)中形成梯度的任意其它類型反應(yīng)容器中(例如,在機械攪拌型容器中,其具有多個、垂直放置的攪拌區(qū),通過使用多個具有強徑向流動的葉輪來實現(xiàn),可以通過通常水平的折流板(baffle)組件來加強,具有通常從靠近反應(yīng)容器下部的進料向上上升的氧化劑流動,盡管在每個垂直放置的攪拌區(qū)中可能發(fā)生大量氧化劑流動的反混和在相鄰垂直放置的攪拌區(qū)之間可能發(fā)生一些氧化劑流動的反混)。也就是說,當(dāng)在壓力和/或初級反應(yīng)介質(zhì)氣相中分子氧的摩爾分?jǐn)?shù)中存在梯度時,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),通過本文中所公開的方法在對于溶解的氧的化學(xué)需要中形成類似的梯度是理想的。使局部氧-STR改變的優(yōu)選方法是通過控制進料芳族化合物的位置和通過控制初級反應(yīng)介質(zhì)的液相混合,由此才艮據(jù)本發(fā)明的其它7>開內(nèi)容來控制芳族化合物的濃度梯度。使局部氧-STR改變的其它有用的方法包括,通過導(dǎo)致局部溫度變化和通過改變催化劑和溶劑組分的局部混合物來導(dǎo)致反應(yīng)活性的變化(例如,通過引入另一氣體而在特定部分的初級反應(yīng)介質(zhì)中引起蒸發(fā)冷卻和通過加入含有更大量水的溶劑物流以在特定部分的初級反應(yīng)介質(zhì)中降低活性)。當(dāng)氧化反應(yīng)器具有反應(yīng)器套反應(yīng)器構(gòu)造時,如上所述參考圖12-14,優(yōu)選地,參考圖17和18,本文中所述的濃度梯度、溫度梯度和氧氣-STR梯度適用于一部分的位于外部反應(yīng)器內(nèi)部并且在內(nèi)部反應(yīng)器外部的反應(yīng)介質(zhì)(例如圖12中的反應(yīng)介質(zhì)220a)。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案,初級氧化進料的溶劑部分(即"溶劑進料,,)的純度和初級氧化進料的芳族化合物部分(即"芳族化合物進料,,)的純度控制在下面規(guī)定的一些范圍之內(nèi)。與本發(fā)明的其它實施方案一起,其能使初級反應(yīng)介質(zhì)的液相和,如果存在,固相和混合漿料(即,固體+液體)相的純度控制在下列一些優(yōu)選范圍之內(nèi)。關(guān)于溶劑進料,公知的是在初級氧化反應(yīng)區(qū)中氧化芳族化合物以生產(chǎn)多元羧酸,其中引入反應(yīng)介質(zhì)的溶劑進料為分析純乙酸和水的混合物,如通常在實驗室規(guī)模和中試規(guī)模中采用的那樣。同樣,公知的是,進行初級氧化,其中從制得的多元羧酸(即初始固體)中分離出離開反應(yīng)介質(zhì)的溶劑(即初始液體)并且隨后作為進料溶劑循環(huán)回到初級氧化反應(yīng)器/區(qū)中,主要出于制造成本的原因。該溶劑循環(huán)導(dǎo)致一些進料雜質(zhì)和工藝副產(chǎn)物在循環(huán)的溶劑中經(jīng)時間而積累。在再次引入反應(yīng)介質(zhì)之前本領(lǐng)域中已知各種方法來幫助純化循環(huán)的溶劑。通常,循環(huán)溶劑的更高程度純化導(dǎo)致相對于通過類似方法進行較低程度純化的顯著更高的制造成本。本發(fā)明的一種實施方案涉及理解和限定溶劑進料之中大量雜質(zhì)的優(yōu)選范圍,其中的許多迄今被認(rèn)為主要是有利的,由此發(fā)現(xiàn)了在整體制造成本和整體產(chǎn)物純度之間的最佳平衡。"循環(huán)(的)溶劑進料"在本文中定義為如下的溶劑進料,其以前是在初級氧化區(qū)/反應(yīng)器中進行初級氧化的反應(yīng)介質(zhì)的一部分,并且作為初始漿料產(chǎn)物的一部分離開初級氧化區(qū)/反應(yīng)器。例如,用于氧化對二曱苯而形成TPA的部分氧化反應(yīng)介質(zhì)的循環(huán)溶劑進料是這樣的溶劑,其最初成為部分氧化反應(yīng)介質(zhì)的一部分,從反應(yīng)介質(zhì)中作為TPA漿料的液相取出,與大部分固體TPA物質(zhì)分離,然后返回到部分氧化反應(yīng)介質(zhì)。如上所述,這種循環(huán)溶劑進料易于積累各種各樣的不希望的雜質(zhì),除非在可觀的投資和操作成本下為溶劑純化提供特定的輔助工藝步驟。出于經(jīng)濟原因,優(yōu)選地,至少約20wt。/。本發(fā)明初級反應(yīng)介質(zhì)的溶劑進料為循環(huán)的溶劑,更優(yōu)選地至少約40wt%,仍更優(yōu)選地至少約80wt%,且最優(yōu)選地至少90wt%。出于制造單元中溶劑庫存和生產(chǎn)時間的原因,優(yōu)選地,部分循環(huán)的溶劑每個才乘作日通過初級反應(yīng)介質(zhì)至少一次,更優(yōu)選地對于至少七個連續(xù)操作日每天至少一次,且最優(yōu)選地對于至少30個連續(xù)操作日每天至少一次。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),出于反應(yīng)活性的原因和出于多元羧酸產(chǎn)物中留下的金屬性雜質(zhì)的考慮,循環(huán)的溶劑進料之中所選多價金屬的濃度優(yōu)選地為下面規(guī)定的范圍。循環(huán)溶劑中鐵的濃度優(yōu)選地低于約150ppmw、更優(yōu)選地低于約40ppmw、且最優(yōu)選地為0-8ppmw。循環(huán)溶劑中4臬的濃度優(yōu)選地低于約150ppmw、更優(yōu)選地低于約40ppmw、且最優(yōu)選地為0-8ppmw。循環(huán)溶劑中鉻的濃度優(yōu)選地低于約150ppmw、更優(yōu)選地低于約40卯mw、且最優(yōu)選地為0-8ppmw。循環(huán)溶劑中鉬的濃度優(yōu)選地低于約75ppmw、更優(yōu)選地^f氐于約20ppmw、且最優(yōu)選地為0-4ppmw。循環(huán)溶劑中鈥的濃度優(yōu)選地低于約75ppmw、更優(yōu)選地低于約20ppmw、且最優(yōu)選地為0-4ppmw。循環(huán)溶劑中銅的濃度優(yōu)選地低于約20ppmw、更優(yōu)選地低于約4ppmw、且最優(yōu)選地為O-lppmw。循環(huán)溶劑中也通常存在其它金屬性雜質(zhì),通常在與一種或多種上述金屬成比值的較低水平上變化。控制上述金屬在優(yōu)選的范圍內(nèi)將保持其它金屬性雜質(zhì)在適當(dāng)?shù)乃?。這些金屬可以源于任意進入的工藝進料(例如進入的芳族化合物、溶劑、氧化劑和催化劑化合物中的)中的雜質(zhì)。備選地,該金屬可以源于接觸反應(yīng)介質(zhì)和/或接觸循環(huán)溶劑的任意工藝單元中的腐蝕產(chǎn)物。用于控制金屬在所公開的濃度范圍之內(nèi)的方法包括適當(dāng)規(guī)定和監(jiān)控各種進料的純度與適當(dāng)使用構(gòu)造材料,包括,但并非限定于,許多種商業(yè)級的鈦和不銹鋼,包括公知為雙相不銹鋼和高鉬不銹鋼的那些等級。意料不到地,甚至來自部分氧化對-二甲苯的沉淀產(chǎn)物(例如TPA)也是循環(huán)溶劑中待控制的污染物。由于存在對于初級反應(yīng)介質(zhì)之中固體水平的令人吃驚的優(yōu)選范圍,所以溶劑進料中任意沉淀產(chǎn)物直接從可以共同進料的芳族化合物的量中減去。另外,已發(fā)現(xiàn),在高水平進料循環(huán)溶劑中的沉淀TPA固體不利地影響沉淀氧化介質(zhì)之中形成的顆粒的特性,導(dǎo)致下游操作(例如,產(chǎn)物過濾、溶劑洗滌、粗制產(chǎn)物的氧化蒸煮、溶解粗制產(chǎn)物用于進一步處理,等等)中不期望的特性。循環(huán)溶劑進料中沉淀固體的另一不期望的特性在于,相對于在從中獲得大量循環(huán)溶劑的TPA漿料之內(nèi)的固體本體中的雜質(zhì)濃度,這些經(jīng)常含有極高水平的沉淀雜質(zhì)??赡艿兀趹腋∮谘h(huán)溶劑中的固體中發(fā)現(xiàn)的高水平雜質(zhì)可能與一些雜質(zhì)從循環(huán)溶劑中沉淀的成核時間和/或循環(huán)溶劑的冷卻相關(guān),無論故意的或者由于環(huán)境損失。例如,相對于在160。C下從循環(huán)溶劑中分離的TPA固體中發(fā)現(xiàn)的濃度,在80。C下在循環(huán)溶劑中存在的固體中發(fā)現(xiàn)了高顯色的和不期望的2,6-二羧基藥酮的濃度處于顯著更高的水平。類似地,相對于來自初級反應(yīng)介質(zhì)的TPA固體中發(fā)現(xiàn)的水平,在循環(huán)溶劑中存在的固體中發(fā)現(xiàn)了顯著更高水平的間苯二曱酸的濃度。確切地,當(dāng)再次引入到初級反應(yīng)介質(zhì)時,循環(huán)溶劑之中夾帶的特定沉淀雜質(zhì)怎樣表現(xiàn)看上去在變化。這點可能依賴于雜質(zhì)在初級反應(yīng)介質(zhì)的液相之內(nèi)的相對溶解性,可能依賴于沉淀雜質(zhì)怎樣在沉淀固體之內(nèi)分層,和可能依賴于固體首先再次進入初級反應(yīng)介質(zhì)的位置處TPA沉淀的局部速率。由此,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)控制循環(huán)溶劑中一些雜質(zhì)的水平是有用的,如下所述,不論這些雜質(zhì)是以溶解形式存在于循環(huán)溶劑中或者為其中夾帶的顆粒。循環(huán)溶劑中存在的沉淀固體的量通過如下重量法來確定。從初級反應(yīng)介質(zhì)的溶劑供給中取出代表性試樣,此時溶劑在朝向初級反應(yīng)介質(zhì)的導(dǎo)管中流動。有用的試樣大小為具有約250毫升內(nèi)體積的玻璃容器中俘獲的約lOOg。在釋放到大氣壓之前,但此時連續(xù)地流向試樣容器,將循環(huán)溶劑冷卻到低于100°C;該冷卻是為了限制在密封關(guān)閉在玻璃容器中之前短間隔期間的溶劑蒸發(fā)。在大氣壓下俘獲試樣之后,將玻璃容器立即密封關(guān)閉。隨后使試樣冷卻到約20°C,同時在約20°C下由大氣包圍且沒有強制對流。在達到約20。C之后,將該試樣保持在該條件下至少約2小時。隨后,將密封容器劇烈振蕩直到獲得視覺上均勻分布的固體。之后,立刻將磁力攪拌棒加到試樣容器中并且在足以有效地保持均勻分布的固體的速率下旋轉(zhuǎn)。通過吸液管取出具有懸浮固體的10毫升等分試樣混合液體并稱重。隨后,通過真空過濾從該等分試樣中分離液相本體,仍然在約20°C下并且有效地不損失固體。隨后將從該等分試樣中過濾出的潮濕固體干燥,有效地不使固體升華,并稱重這些干燥的固體。干燥固體的重量與原始等分試樣漿料的重量"在20°C沉淀固體"的量。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),溶解于反應(yīng)介質(zhì)液相的且包含缺少非芳族烴基的芳族羧酸(例如間苯二甲酸、苯曱酸、鄰苯二曱酸、2,5,4,-三羧基聯(lián)苯)的芳族化合物為意料不到地有害的組分。雖然這些化合物相對于具但是Z發(fā)明;已2現(xiàn),這些化合物仍然進行大量有害的反應(yīng)。由此,有益的是控制反應(yīng)介質(zhì)的液相中這些化合物的含量在優(yōu)選范圍之內(nèi)。這點導(dǎo)致循環(huán)溶劑進料中所選化合物的優(yōu)選范圍以及可氧化的芳族化合物進料中所選前體的優(yōu)選范圍。例如,在對-二曱苯液相部分氧化為對苯二曱酸(TPA)中,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),當(dāng)間-取代的芳族化合物在反應(yīng)介質(zhì)中含量極低時,反應(yīng)介質(zhì)和產(chǎn)物排放處中實質(zhì)上不能檢測到高顯色的和不期望的雜質(zhì)2,7-二羧基藥酮(2,7-DCF)。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),當(dāng)溶劑進料中存在增高含量的間苯二甲酸雜質(zhì)時,2,7-DCF的形成以幾乎正比例上升。本發(fā)明者也已發(fā)現(xiàn),當(dāng)對-二甲苯進料存在間-二甲苯雜質(zhì)時,2,7-DCF的形成再次以幾乎正比例上升。另外,即使溶劑進料和芳族化合物進料缺乏間-取代的芳族化合物,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),在非常純的對-二曱苯的典型部分氧化期間形成了一些間苯二曱酸,特別是當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)液相中存在苯甲酸時。這種自身形成的間苯二曱酸可能,歸因于其相對于TPA在包含乙酸和水的溶劑中溶解性更大,在采用循環(huán)溶劑的商用單元中隨時間的推移而聚集。由此,溶劑進料中間苯二曱酸的量、芳族化合物進料中的間-二甲苯的量和反應(yīng)介質(zhì)中的間苯二甲酸自身生成的速率全部都要適當(dāng)?shù)乜紤]彼此間的平衡以及與消耗間苯二曱酸的任何反應(yīng)平衡。已發(fā)現(xiàn)間苯二曱酸除了形成2,7-DCF之外也進行額外的消耗性反應(yīng),如下所述。另外,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),當(dāng)在對-二甲苯部分氧化為TPA中設(shè)定適當(dāng)范圍的間-取代的芳族物質(zhì)時存在其它問題要考慮。其它高顯色的和不期望的雜質(zhì)(如2,6-二羧酸芴酮(2,6-DCF))顯示主要與溶解的、對-取代的芳族物質(zhì)相關(guān),該物質(zhì)經(jīng)常與液相氧化的對-二甲苯進料一起存在。由此,最好結(jié)合其它顯色雜質(zhì)的產(chǎn)生水平來考慮2,7-DCF的抑制。例如,在對-二曱苯液相部分氧化為TPA中,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),偏苯三酸的形成隨著反應(yīng)介質(zhì)之內(nèi)的間苯二曱酸和鄰苯二甲酸含量升高而上升。偏苯三酸為導(dǎo)致由TPA生產(chǎn)PET期間聚合物鏈支化的三官能羧酸。在許多種PET應(yīng)用中,必須控制支化度到低水平,并且因此必須控制純化的TPA中偏苯三酸到低水平。除了導(dǎo)致偏苯三酸之外,反應(yīng)介質(zhì)中的間-取代的和鄰-取代的物質(zhì)的存在也導(dǎo)致生成其它三羧酸(例如1,3,5-三羧基苯)。另外,反應(yīng)介質(zhì)中三羧酸的增加存在增加了四羧酸(例如1,2,4,5-四羧基苯)的形成量。控制具有兩個以上羧酸基團的全部芳族羧酸的總產(chǎn)量是設(shè)定循環(huán)溶劑進料中、芳族化合物進料中、和根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)介質(zhì)中的間-取代的和鄰-取代的物質(zhì)的優(yōu)選水平的一種因素。例如,在對-二曱苯液相部分氧化為TPA中,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),反應(yīng)介質(zhì)液相中幾種缺少非芳族烴基的溶解的芳族羧酸的含量增加直接導(dǎo)致一氧化碳和二氧化碳的產(chǎn)量增加。這種碳氧化物產(chǎn)量的增加表示氧化劑和芳族化合物二者的產(chǎn)率損失,后者因為許多種共同生成的芳族羧酸,其一方面可以看作雜質(zhì),另一方面也具有商業(yè)價值。由此,從循環(huán)溶劑中適當(dāng)除去缺少非芳族烴基的相對可溶性羧酸在防止可氧化芳族化合物和氧化劑的產(chǎn)率損失方面具有經(jīng)濟價值,另外也抑制了非常不期望的雜質(zhì)如各種芴酮和偏苯三酸的生成。例如,在對-二曱苯液相部分氧化為TPA中,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),2,5,4,-三羧基聯(lián)苯的形成似乎不可避免。2,5,4,-三羧基聯(lián)苯為由兩個芳環(huán)偶聯(lián)形成的芳族三羧酸,可能由溶解的對-取代的芳族物質(zhì)與芳基偶聯(lián),該芳基可能是由對-取代芳族物質(zhì)的脫羧基作用或脫羰基作用而形成的芳基,。幸運地,2,5,4,-三羧基聯(lián)苯通常在相對于偏苯三酸更低的水平下生成并且在生產(chǎn)PET期間通常不會導(dǎo)致與聚合物分子支化相關(guān)的困難顯著增加。但是,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),根椐本發(fā)明的優(yōu)選實施方案,在包括烷基芳烴氧化的反應(yīng)介質(zhì)中2,5,4,-三羧基聯(lián)苯的含量升高導(dǎo)致高顯色的和不期望的2,6-DCF的含量升高。增加的2,6-DCF可能由2,5,4,-三羧基聯(lián)苯通過閉環(huán)并失去水分子而形成,但是確切的反應(yīng)機理并不確定。如果使2,5,4,-三羧基聯(lián)苯(其相對于TPA更可溶于包含乙酸和水的溶劑)在循環(huán)溶劑之內(nèi)聚積過高,2,6-DCF的轉(zhuǎn)化速率可能變?yōu)椴豢山邮艿卮蟆@?,在?二曱苯液相部分氧化為TPA中,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),當(dāng)以足夠濃度存在于液相中時,缺乏非芳族烴基的芳族羧酸(例如間苯二曱酸)通常導(dǎo)致反應(yīng)介質(zhì)化學(xué)反應(yīng)性的輕微抑制。例如,在對-二曱苯液相部分氧化為TPA中,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),對于固相和液相中不同化學(xué)物質(zhì)的相對濃度來說沉淀經(jīng)常是非理想的(即非平衡的)??赡埽@是因為在本文中優(yōu)選的空時反應(yīng)速率下沉淀速率極快,導(dǎo)致不理想的雜質(zhì)共同沉淀,或者甚至阻塞。由此,當(dāng)期望限制粗制TPA之中的一些雜質(zhì)(例如偏苯三酸和2,6-DCF)的濃度時,由于下游單元操作的結(jié)構(gòu),優(yōu)選地控制溶劑進料中它們的濃度以及反應(yīng)介質(zhì)中它們的生成速率。例如,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),在對-二曱苯部分氧化期間生成的二苯甲酮化合物(例如4,4,-二羧基二苯曱酮和2,5,4,-三羧基二苯曱酮)在PET反應(yīng)介質(zhì)中具有不期望的影響,即使二苯甲酮化合物在TPA中本質(zhì)上不如芴酮和蒽醌那么高顯色。因此,期望地在循環(huán)溶劑和芳族化合物進料中限制二苯曱酮的存在和選擇前體。另外,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),高水平苯曱酸的存在,無論容納于循環(huán)溶劑中或者形成于反應(yīng)介質(zhì)中,均導(dǎo)致4,4,-二羧基二苯曱酮的生成速率升高。回顧一下,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)和充分地量化了關(guān)于在對-二曱苯液相部分氧化為TPA中存在的缺少非芳族烴基的芳族化合物的意料不到的大批反應(yīng)。只是扼要重述苯曱酸的單一情形,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),本發(fā)明一些實施方案的反應(yīng)介質(zhì)中苯曱酸水平升高導(dǎo)致高顯色和不期望的9-藥酮-2-羧酸的生成大大增力口,導(dǎo)致4,4,-二羧基聯(lián)苯的水平大大增力口,導(dǎo)致4,4,-二羧基二苯曱酮的水平增加,導(dǎo)致對-二曱苯期望的氧化的化學(xué)反應(yīng)性稍微被抑制,和導(dǎo)致碳氧化物的水平升高以及附帶的產(chǎn)率損失。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),反應(yīng)介質(zhì)中苯甲酸水平升高也導(dǎo)致間苯二甲酸和鄰苯二甲酸的產(chǎn)量增加,根據(jù)本發(fā)明的類似方面其水平期望地控制在低范圍內(nèi)。涉及苯甲酸的反應(yīng)的數(shù)量和重要性可能甚至更意料不到,分(例如參見US6,562,997)。另外,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),在對-二曱苯氧化期間苯曱酸以相對于其由雜質(zhì)(例如通常在包含商業(yè)純度的對-二曱苯的芳族化合物進料中發(fā)現(xiàn)的甲苯和乙苯)的形成顯著重要的速率自我生成。另一方面,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)了就可氧化芳族化合物的存在而言和就芳族反應(yīng)中間體而言(二者均保留非芳族烴基并且也相對可溶于循環(huán)溶劑),對循環(huán)溶劑組成的額外控制具有很小的價值。通常來說,這些于初級反應(yīng)介質(zhì)之中;并且初級反應(yīng)介質(zhì)之中這些化合物的消耗速率足夠大,保留一個或多個非芳族烴基,以適當(dāng)?shù)叵拗扑鼈冊谘h(huán)溶劑之中的聚積。例如,在多相反應(yīng)介質(zhì)中的對-二曱苯的部分氧化期間,對-二曱苯與大量溶劑一起蒸發(fā)到有限的程度。當(dāng)這種蒸發(fā)的溶劑作為一部分廢氣離開反應(yīng)器并且冷凝回收作為循環(huán)溶劑時,絕大部分蒸發(fā)的對-二甲苯也在其中冷凝。不必要限制循環(huán)溶劑中這種對-二曱苯的濃度。例如,如果在漿料離開對-二甲苯氧化反應(yīng)介質(zhì)時從固體中分離溶劑,這種回收的溶劑將含有與從反應(yīng)介質(zhì)中除去的點的所表示的濃度相似的溶解的對-甲苯曱酸。雖然可能重要的是限制反應(yīng)介質(zhì)液相之中對-甲苯曱酸的靜止?jié)舛?,參見下面,但是相對于反?yīng)介質(zhì)之中對-曱苯曱酸的形成,由于其相對良好的溶解性和低的質(zhì)量流速,不必要單獨調(diào)節(jié)這部分循環(huán)溶劑中的對-曱苯曱酸。類似地,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)幾乎沒有理由來限制具有甲基取代基的芳族化合物(例如曱苯甲酸)、芳族醛(例如對苯二曱醛)、具有羥基-曱基取代基的芳族化合物(例如4-羥甲基苯曱酸)、和含有至少一個非芳族烴基的溴代芳族化合物(例如a-溴-對-曱苯曱酸)在循環(huán)溶劑中的濃度低于從反應(yīng)介質(zhì)(根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案在二曱苯部分氧化中發(fā)生的)中離開的液相中固有存在的濃度。意料不到地,本發(fā)明者也已發(fā)現(xiàn),也不必要調(diào)節(jié)循環(huán)溶劑中在二曱苯部分氧化期間固有生成的所選酚的濃度,因為這些化合物以大大高于它本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),、當(dāng)以每lkg對-二曱苯超過2g4-羥基苯曱酸的速率共同進料時,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,4-羥基苯曱酸相對少地影響化學(xué)反應(yīng)性,所述進料速度大大高于循環(huán)溶劑中的自然存在,盡管其他人已報道為類似反應(yīng)介質(zhì)中的主要有害物(例如參見W.Partenheimer,CatalvsisToday23(1995)第81頁)。由此,在設(shè)定現(xiàn)在所公開的溶劑進料中各種芳族雜質(zhì)的優(yōu)選范圍中存在多種反應(yīng)和多種考慮。這些發(fā)現(xiàn)根據(jù)在設(shè)定時間段期間、優(yōu)選l天、更優(yōu)選1小時、且最優(yōu)選1分鐘進料到初級反應(yīng)介質(zhì)的全部溶劑物流的總體重均組成來陳述。例如,如果一種具有40ppmw間苯二曱酸的組成的溶劑進料以7kg/min的流速基本上連續(xù)地流動,具有2000ppmw間苯二甲酸的組成的第二溶劑進料以10kg/min的流速基本上連續(xù)地流動,并且不存在進入初級反應(yīng)介質(zhì)的其它溶劑進料流,那么溶劑進料的總體重均組成計算為(40*7+2000*10)/(7+10)=1193ppmw間苯二曱酸。值得注意的是,在進入初級反應(yīng)介質(zhì)之前可能與溶劑進料混合的各種芳族化合物進料或者各種氧化劑進料的重量在計算溶劑進料的總體重均組成時不作考慮。下面表1列出了引入初級反應(yīng)介質(zhì)的溶劑進料中一些組分的優(yōu)選值。表l中所列的溶劑進料組分如下:4-羧基苯甲醛(4-CBA),4,4,-二羧基芪(4,4,-DCS),2,6-二羧基蒽醌(2,6-DCA),2,6-二羧基芴酮(2,6-DCF),2,7-二羧基芴酮(2,7-DCF),3,5-二羧基芴酮(3,5-DCF),9-芴酮-2-羧酸(9F-2CA),9-藥酮-4-羧酸(9F-4CA),包括未單獨列出的其它藥酮的全部藥酮(全部茴酮),4,4,-二羧酸聯(lián)苯(4,4,-DCB),2,5,4,-三羧基聯(lián)苯(2,5,4,-TCB),鄰苯二曱酸(PA),間苯二曱酸(IPA),苯曱酸(BA)、偏苯三酸(TMA),2,6-二羧基苯并香豆素(2,6-DCBC),4,4,-二羧基苯偶酰(4,4,-DCBZ),4,4,-二羧基二苯甲酮(4,4,-DCBP),2,5,4,-三羧基二苯曱酮(2,5,4,-TCBP),對苯二甲酸(TPA),在20。C下沉淀的固體,和缺少非芳族烴基的全部芳族羧酸。下面表1提供了根據(jù)本發(fā)明實施方案初級氧化溶劑進料中這些雜質(zhì)的優(yōu)選量。表l-引入初級氧化的溶劑進料的組分<table>tableseeoriginaldocumentpage57</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage58</column></row><table>循環(huán)溶劑中通常也存在多種其它芳族雜質(zhì),通常在甚至更低的水平和/或與一種或多種所公開的芳族化合物成比例地變化。用于控制所公開的芳族化合物在優(yōu)選范圍內(nèi)的方法也通常保持其它芳族雜質(zhì)在適當(dāng)?shù)乃?。?dāng)反應(yīng)介質(zhì)中使用溴時,已知大量的離子形式溴和有機形式溴處于動態(tài)平衡。這些多種形式的溴一旦離開反應(yīng)介質(zhì)并且通過各種和循環(huán)溶劑有關(guān)的單元操作后具有不同的穩(wěn)定特性。例如,a-溴-對-曱苯曱以形成4-羥基曱基苯甲酸和溴化氬。在本發(fā)明中,優(yōu)選地在初級反應(yīng)介質(zhì)的總體溶劑進料中存在的溴的總質(zhì)量中,至少約40wt%、更優(yōu)選地至少約60wt%、且最優(yōu)選地至少約80wt。/。為一種或多種下列化學(xué)形式離子溴、a-溴-對-曱苯曱酸、和溴代乙酸。雖然控制溶劑進料的總體重均純度在本發(fā)明所公開的、期望的范圍之內(nèi)的重要性和價值迄今并未被發(fā)現(xiàn)和/或公開,但是用于控制溶劑進料純度的適宜方法可以從本領(lǐng)域已知的多種方法中組配而成。首先,從初級反應(yīng)介質(zhì)中蒸發(fā)的任意溶劑通常具有適宜的純度,前提是初級反應(yīng)介質(zhì)中的液體或固體沒有被蒸發(fā)的溶劑夾帶。將回流溶劑液滴進料到初級反應(yīng)介質(zhì)上方的廢氣脫離空間,如本文中所公開的那樣,適當(dāng)?shù)叵拗屏诉@種夾帶;并且相對于芳族化合物來說適宜純度的循環(huán)溶劑可以從這種廢氣中冷凝形成。其次,困難更大且成本更高的循環(huán)溶和/或洗滌固體:々過濾器中獲得的^環(huán)溶劑:從濃i和/或洗滌固體的離心機中獲得的循環(huán)溶劑,和從結(jié)晶操作中獲得的循環(huán)溶劑,等等)的溶劑相關(guān)。但是,本領(lǐng)域中也公知用于采用一種或多種現(xiàn)有公開內(nèi)容進行這些循環(huán)溶劑物流的必要純化的方法。就控制循環(huán)溶劑中的沉淀固體在規(guī)定的范圍之內(nèi)而言,適宜的控制方法包括但并非限定于,重力沉降、在旋轉(zhuǎn)帶式過濾器和旋轉(zhuǎn)桶式過濾器上使用濾布的機械過濾、采用位于壓力容器內(nèi)的靜態(tài)過濾介質(zhì)的機械過濾、水力旋流器、和離心機。就控制循環(huán)溶劑中溶解的芳族物質(zhì)在規(guī)定的范圍之內(nèi)而言,控制方法包括、但并不限定于US專利4,939,297和US專利申請公報2005-0038288(在此引入作為參考)中所公開的那些。但是,這些現(xiàn)有發(fā)明中都沒有發(fā)現(xiàn)和公開如本文中所公開的總體溶劑進料中純度的優(yōu)選流的方法,并未推斷出初級反應(yīng)介;的總體重均溶劑i料組成的本發(fā)明的最佳值?,F(xiàn)在轉(zhuǎn)向芳族化合物進料的純度,公知的是,在用于聚合物生產(chǎn)的純化TPA中存在一定水平的間苯二曱酸、鄰苯二曱酸、和苯曱酸且在低水平下是可忍受的。另外,已知這些物質(zhì)相對更溶于多種溶劑且可以有益地通過結(jié)晶工藝從純化的TPA中除去。但是,從本文中所公開的本發(fā)明實施方案來看,現(xiàn)在已知在初級氧化反應(yīng)介質(zhì)的液相中控制幾種相對可溶的芳族物質(zhì)(特別是包括間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、和苯曱酸)的水平,對于控制反應(yīng)介質(zhì)中形成的多環(huán)和顯色芳族化合物的水平、對于控制每個分子具有多于2個羧酸官能團的化合物、對于控制部分氧化反應(yīng)介質(zhì)之內(nèi)的反應(yīng)活性、和對于控制氧化劑和芳族化合物的產(chǎn)率損失來說是令人吃驚地重要。本領(lǐng)域中公知的是,在反應(yīng)介質(zhì)中形成了間苯二曱酸、鄰苯二曱酸、和苯曱酸,如下所述。間-二曱苯進料雜質(zhì)以良好轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率被氧化成IPA。鄰-二曱苯進料雜質(zhì)以良好轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率被氧化成鄰苯二曱酸。乙苯和曱苯進料雜質(zhì)以良好轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率被氧化成苯曱酸。但是,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),大量的間苯二曱酸、鄰苯二曱酸、和苯甲酸也通過間-二曱苯、鄰-二曱苯、乙苯、和甲苯氧化之外的方式形成于包含對-二曱苯的反應(yīng)介質(zhì)之內(nèi)。這些其它本質(zhì)的化學(xué)路線可能包括脫羰基化、脫羧基化、過渡態(tài)的結(jié)構(gòu)重組、和曱基與羰基加成到芳環(huán)上。在確定芳族化合物進料中雜質(zhì)的優(yōu)選范圍時,多種因素是相關(guān)的。如果氧化產(chǎn)物的純度要求是相當(dāng)嚴(yán)格的(例如,在用于部分氧化對-二曱苯的反應(yīng)介質(zhì)中,通常發(fā)現(xiàn)于工業(yè)純對-二甲苯中的曱苯、和乙苯導(dǎo)致形成苯曱酸,并且這種苯曱酸大量地從大多數(shù)商業(yè)化的TPA中除去),那么進料中的任意雜質(zhì)可能是直接的產(chǎn)率損失和產(chǎn)品純化成本。當(dāng)進料雜質(zhì)的部分氧化產(chǎn)物參予另外的反應(yīng)時,那么在考慮承受多少進料純化成本時,簡單的成本損失和去除之外的因素變?yōu)檫m宜的(例如,在用于部分氧化對-二甲苯的反應(yīng)介質(zhì)中,乙苯導(dǎo)致苯曱酸,并且苯曱酸隨后導(dǎo)致高顯色的9-芴酮-2-羧酸、導(dǎo)致間苯二甲酸、導(dǎo)致鄰苯二曱酸、和導(dǎo)致增加的碳氧化物,及其他)。當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)通過與進料雜質(zhì)不直接相關(guān)的化學(xué)機理自身形成額外量的雜質(zhì)時,該分析變得仍更復(fù)雜(例如,在用于部分氧化對-二甲苯的反應(yīng)介質(zhì)中,苯甲酸也自身形成于對-二曱苯本身)。另外,粗制多元羧酸產(chǎn)物的下游處理可以影響對于優(yōu)選進料純度的考慮。例如,去除直接雜質(zhì)(苯曱酸)和隨后雜質(zhì)(間苯二曱酸、鄰苯二曱酸、9-藥酮-2-羧酸等)到合適水平的成本可以是一種并且相同,可以是彼此不同,并且可以不同于將大大不相關(guān)的雜質(zhì)(例如對-二甲苯氧化為TPA中的不完全氧化產(chǎn)物4-CBA)除去的要求。下面公開的用于對-二曱苯的進料純度范圍為優(yōu)選的,其中對-二曱苯與溶劑和氧化劑一起進料到反應(yīng)介質(zhì)中用于部分氧化以生產(chǎn)TPA。這些范圍在具有用于從反應(yīng)介質(zhì)中除去氧化劑和溶劑之外的雜質(zhì)(例如催化劑金屬)的氧化后續(xù)步驟的TPA生產(chǎn)方法中是更優(yōu)選的。這些范圍在從CTA中除去額外的4-CBA的TPA生產(chǎn)方法中是仍更優(yōu)選的(例如,通過CTA轉(zhuǎn)化為對苯二曱酸二曱酯和雜質(zhì)酯并且隨后通過蒸餾分離4-CBA的甲酯,通過氧化蒸煮法將4-CBA轉(zhuǎn)化為TPA,通過氫化方法將4-CBA轉(zhuǎn)化為對-曱苯甲酸,其隨后通過部分結(jié)晶方法來分離)。這些范圍在通過氧化蒸煮法將4-CBA轉(zhuǎn)化為TPA而從CTA中除去額外的4-CBA的TPA生產(chǎn)方法中是最優(yōu)選的。通過在循環(huán)芳族化合物的優(yōu)選范圍以及直接由進料雜質(zhì)氧化形成的芳族化合物(和其它固有的化學(xué)路線相比)的相對量方面的新知識,已發(fā)現(xiàn)了對于進料到TPA生產(chǎn)的部分氧化工藝中的不純對-二曱苯而言改進的雜質(zhì)范圍。下面表2提供了對-二曱苯進料中間-二曱苯、鄰-二曱苯、和乙苯+甲苯量的優(yōu)選值,表示為對-二甲苯的ppmw。表2-初級氧化的不純的對-二曱苯進料的組分組分名稱優(yōu)選量更優(yōu)選量最優(yōu)選量(ppmw)(ppmw)(ppmw)間-二曱笨20-80050-600100-400鄰-二甲苯10-30020-20030-100乙笨+曱笨*20-70050—500100-300總量50-900100-譜200-700*乙苯+曱苯的規(guī)定分別是單獨的且以總和計本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在意識到,不純對-二曱苯中的以上雜質(zhì)可以在它們的部分氧化產(chǎn)物在循環(huán)溶劑中聚集之后對反應(yīng)介質(zhì)具有最大的影響。例如,當(dāng)在反應(yīng)介質(zhì)中具有約33wt。/o固體下^:作時,進料最優(yōu)選范圍上限量的間-二甲苯,400ppmw,將在反應(yīng)介質(zhì)的液相中立即生成約200ppmw間苯二曱酸。將這與間苯二甲酸在循環(huán)溶劑中最優(yōu)選范圍的上限量輸入(400ppmw)進行比較,在經(jīng)歷通常的溶劑蒸發(fā)以使反應(yīng)介的間苯二;酸。'由此,隨著時間的推移部分氧化產(chǎn)物在循環(huán)溶劑之內(nèi)的聚集表現(xiàn)了不純對-二曱苯進料中間-二曱苯、鄰-二甲苯、乙苯、和曱苯雜質(zhì)的最大可能的影響。由此,不純對-二甲苯進料中雜質(zhì)的上述范圍對于在特定制備單元中任意部分氧化反應(yīng)介質(zhì)的每天操作而言優(yōu)選保持至少半天,更優(yōu)選地對于至少7天連續(xù)操作而言保持至少四分之三每天,最優(yōu)選地對于至少30天連續(xù)操作而言不純對-二曱苯進料組合物的質(zhì)量加權(quán)平均值(mass-weightedaverage)落在優(yōu)選范圍之內(nèi)。用于獲得優(yōu)選純度的不純對-二曱苯的方法是現(xiàn)有技術(shù)中已知的并且包括但并不限定于蒸餾,在亞室溫下部分結(jié)晶法,和使用選擇性孔徑吸附的分子篩法。但是,本文中所規(guī)定的純度優(yōu)選范圍,在它們的高端,比對-二曱苯的商業(yè)供應(yīng)商的特征實踐更要求更高和更昂貴;然而在它們的低端,優(yōu)選范圍避免了為了進料到部分氧化反應(yīng)介質(zhì)中而對對-二曱苯的高成本純化,這是由于發(fā)現(xiàn)和公開了對-二曱苯自身中的雜質(zhì)自身形成和反應(yīng)介質(zhì)內(nèi)的雜質(zhì)消耗反應(yīng)的組合效果變得比不純對-二甲苯之內(nèi)雜質(zhì)進料速率更重要。當(dāng)含二曱苯的進料物流含有所選的雜質(zhì)(如乙苯和/或甲苯)時,這些雜質(zhì)的氧化可以生成苯曱酸。本文中所使用的術(shù)語"雜質(zhì)生成的苯甲酸"表示在二曱苯氧化期間衍生自二曱苯之外的任意原料的苯曱酸。如本文中所公開的那樣,一部分二曱苯氧化期間生成的苯曱酸衍生自二曱苯本身。除了可能是雜質(zhì)生成的苯曱酸的任意部分苯曱酸生成之外,這種由二曱苯生成苯曱酸是獨立的。不受理論限制,認(rèn)為是當(dāng)各種二曱苯的中間氧化產(chǎn)物自發(fā)地脫羰基化(失去一氧化碳)或脫羧基化(失去二氧化碳)以由此生成芳基時,苯曱酸衍生自反應(yīng)介質(zhì)之內(nèi)的二甲苯。這些芳基可以隨后從反應(yīng)介質(zhì)中多種可獲得的原料之一中提取氫原子并且形成自身生成的苯曱酸。不論化學(xué)機理如何,本文中所使用的術(shù)語"自身生成的苯甲酸"將表示在二甲苯氧化期間衍生自二曱苯的苯曱酸。另外如本文中所公開的那樣,當(dāng)對-二甲苯氧化生成對苯二曱酸(TPA)時,自身生成的苯曱酸的形成導(dǎo)致對-二曱苯產(chǎn)率損失和氧化劑產(chǎn)率損失。另外,反應(yīng)介質(zhì)液相中自身生成的苯曱酸的存在與多種不期望的副反應(yīng)的增加相關(guān),特別包括稱為單-羧基-芴酮的高顯色化合物的生成。自身生成的苯曱酸也有助于循環(huán)溶劑中苯曱酸不期望的聚集,其進一步提高了反應(yīng)介質(zhì)液相中苯甲酸的濃度。由此,自身形成的苯曱酸的形成期望最小化,但是也同時與雜質(zhì)生成的苯曱酸、影響苯曱酸消耗的因素、和反應(yīng)選擇性的其它問題有關(guān)的因素、和整體經(jīng)濟性一起進行適當(dāng)?shù)乜紤]。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),苯曱酸的自生成可以通過適當(dāng)選擇例如氧化期間反應(yīng)介質(zhì)之內(nèi)的溫度、二曱苯分布、和氧獲得性來控制到低水平。不希望受理論限制,較低溫度和改進的氧獲得性顯示抑制脫羰基化和/或脫羧基化速率,由此避免了關(guān)于自身生成苯曱酸的產(chǎn)率損失。充足的氧獲得性似乎將芳基推向形成其它更有利的產(chǎn)物,特別是羥基苯曱酸。反應(yīng)介質(zhì)中二曱苯的分布也可以影響芳基轉(zhuǎn)化為苯甲酸或羥基苯曱酸之間的平衡。無論化學(xué)機理如何,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)反應(yīng)條件雖然溫和得足以降低苯曱酸產(chǎn)量,但是仍劇烈到足以將大部分羥基苯甲酸產(chǎn)量氧化為一氧化碳和/或二氧化碳(其容易從多元羧酸產(chǎn)物中除去)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,氧化反應(yīng)器以這樣的方式來構(gòu)造和操作,即使得自身生成的苯曱酸的形成最小化并且羥基苯曱酸氧化為一氧化碳和/或二氧化碳最大化。當(dāng)氧化反應(yīng)器被用于將對-二曱苯氧化為對苯二甲酸時,優(yōu)選地,對-二曱苯占引入反應(yīng)器的進料流中全部二曱苯的至少約50wtM。更優(yōu)選地,對-二甲苯占進料物流中全部二曱苯的至少約75wt。/。。仍更優(yōu)選地,對-二曱苯占進料物流中全部二曱苯的至少95wt%。最優(yōu)選地,對-二曱苯基本上構(gòu)成全部進料物流中的所有二曱苯。當(dāng)反應(yīng)器被用于將對-二甲苯氧化為對苯二甲酸時,優(yōu)選地使對苯二曱酸的生產(chǎn)速率最大化,同時使自身生成的苯曱酸的生產(chǎn)速率最小化。優(yōu)選地,對苯二曱酸的生產(chǎn)速率(重量)與自身生成的苯曱酸的生成速率(重量)之比為至少約500:1,更優(yōu)選地至少約1000:1,且最優(yōu)選地至少1500:1。如下將看到的那樣,優(yōu)選在反應(yīng)介質(zhì)液相中苯甲酸的濃度低于2000ppmw、更優(yōu)選地低于1000ppmw、且最優(yōu)選地低于500ppmw時,測量自身生成的苯曱酸的生產(chǎn)速率,因為這些低濃度將苯甲酸轉(zhuǎn)化為其它化合物的反應(yīng)抑制到適宜的低速率。結(jié)合自身生成的苯曱酸和雜質(zhì)生成的苯甲酸,對苯二曱酸的生產(chǎn)速率(重量)與全部苯曱酸(自身生成的和雜質(zhì)生成的)的生產(chǎn)速率(重量)之比優(yōu)選地為至少約400:1,更優(yōu)選地至少約700:1,且最優(yōu)選地至少1100:1。如下將看到的那樣,優(yōu)選在反應(yīng)介質(zhì)液相中苯曱酸的濃度低于500ppmw時,測量自身生成的苯曱酸加上雜質(zhì)生成的苯曱酸的總生產(chǎn)的低速率。如本文中所公開的那樣,氧化蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的液相中升高濃度的苯甲酸導(dǎo)致多種其它芳族化合物的形成增加,其中幾種為TPA中的有害雜質(zhì);并且,如本文中所公開的那樣,反應(yīng)介質(zhì)的液相中升高濃度的苯曱酸導(dǎo)致碳氧化物氣體的形成增加,其形成代表了氧化劑和芳族化合物和/或溶劑的產(chǎn)率損失。另外,現(xiàn)在公開的是,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),相當(dāng)大部分這種增加的其它芳族化合物和碳氧化物的形成是衍自一些苯曱酸分子本身轉(zhuǎn)化的反應(yīng),這和苯曱酸催化其它反應(yīng)(苯曱酸自身不消耗)不同。因此,"苯甲酸的凈生成"在本文中定義為相同時間段期間全部離開反應(yīng)介質(zhì)的苯甲酸的時間平均重量減去全部進入反應(yīng)介質(zhì)的苯甲酸的時間平均重量。這種苯曱酸的凈生成經(jīng)常是正的,其受制于雜質(zhì)生成的苯曱酸和自身生成的苯曱酸的形成速率。但是,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),苯曱酸轉(zhuǎn)化為碳氧化物、和轉(zhuǎn)化為幾種其它化合物的轉(zhuǎn)化速率隨著反應(yīng)介質(zhì)的液相中苯曱酸濃度增加而近似線性增加,其中在包括溫度、氧獲得性、STR、和反應(yīng)活性的其它反應(yīng)條件保持近似恒定時測量。由此,當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)的液相中苯曱酸濃度足夠大時(可能由于循環(huán)溶劑中苯甲酸濃度升高),那么苯曱酸分子轉(zhuǎn)化為其它化合物(包括碳氧化物)可以變?yōu)榈扔诨虼笥谛卤綍跛岱肿拥幕瘜W(xué)生成。此時,苯曱酸的凈生成可以變?yōu)槠胶獾亟咏诹慊蛘呱踔霖?fù)值。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),苯甲酸的凈生成為正時,那么反應(yīng)介質(zhì)中對苯二曱酸的生產(chǎn)速率(重量)相對于反應(yīng)介質(zhì)中苯曱酸的凈生成速率之比優(yōu)選地高于約700:1,更優(yōu)選地高于約1100:1,且最優(yōu)選地高于4000:1。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),當(dāng)苯曱酸的凈生成為負(fù)時,反應(yīng)介質(zhì)中對苯二曱酸的生產(chǎn)速率(重量)相對于反應(yīng)介質(zhì)中苯曱酸的凈生成速率之比優(yōu)選地高于約200:(-1),更優(yōu)選地高于約IOOO:(-I),且最優(yōu)選地高于5000:(-1)。本發(fā)明另一實施方案涉及部分氧化芳族化合物,同時在一方面對有害芳族雜質(zhì)的抑制和另一方面二氧化碳與一氧化碳(統(tǒng)稱為碳氧化物(COx))的形成之間進行適當(dāng)?shù)仄胶狻_@些碳氧化物通常在廢氣中離開反應(yīng)容器,并且它們對應(yīng)于溶劑和芳族化合物的破壞性損失,所述芳族化合物包括極優(yōu)選的氧化衍生物(例如乙酸、對-二曱苯、和TPA)。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)了碳氧化物形成的下限,低于該下限時其似乎大量生成有害芳族雜質(zhì),如下所述,并且低的總體轉(zhuǎn)化水平必然太差以至于無經(jīng)濟實用性。本發(fā)明者也已發(fā)現(xiàn)了碳氧化物的上限,高于該上限時碳氧化物的生成繼續(xù)增加,同時幾乎沒有了由有害芳族雜質(zhì)減少生成所帶來的進一步價值。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),降低反應(yīng)介質(zhì)中芳族化合物進料和芳族中間體物質(zhì)的液相濃度導(dǎo)致在部分氧化芳族化合物期間有害雜質(zhì)的生成速率更低。這些有害雜質(zhì)包括偶聯(lián)芳環(huán)和/或含有高于期望數(shù)量的羧酸基團的芳族分子(例如,在對-二曱苯的氧化中,有害雜質(zhì)包括2,6-二羧基蒽醌、2,6-二羧基芴酮、偏苯三酸、2,5,4,-三羧基聯(lián)苯、和2,5,4,-二苯甲酮)。芳族中間體物質(zhì)包括起源于可氧化芳族化合物進料且仍含有非芳族烴基的芳族化合物(例如,在對-二甲苯的氧化中,芳族中間體物質(zhì)包括對-曱苯曱醛、對苯二甲醛、對-曱苯曱酸、4-CBA、4-羥基曱基苯曱酸、和a-溴-對-曱苯曱酸)。保留非芳族烴基的芳族化合物進料和芳族中間體,當(dāng)存在于反應(yīng)介質(zhì)的液相中時,顯示以類似于本文中對于缺少非芳族烴基的溶解芳族物質(zhì)已描述的方式導(dǎo)致形成有害雜質(zhì)(例如,間苯二曱酸)。比照這種對于較高反應(yīng)活性的需求以抑制部分氧化可氧化芳族化合物期間有害芳族雜質(zhì)的形成,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),不期望的附帶結(jié)果是碳氧化物的生產(chǎn)增加。重要理解的是,這些碳氧化物代表了芳族化合物和氧化劑的產(chǎn)率損失,并非僅僅只是溶劑的損失。明確地,大部分和有時主要部分的碳氧化物來自芳族化合物、和其衍生物,并非來自溶劑;并且經(jīng)常按每個碳單元計算芳族化合物比溶劑成本更多。另外,重要理解的是,當(dāng)存在于反應(yīng)介質(zhì)的液相中時,期望的產(chǎn)物羧酸(例如TPA)也發(fā)生過氧化以成為石友氧化物。同樣重要的是意識到本發(fā)明涉及反應(yīng)介質(zhì)液相中的反應(yīng)和其中的反應(yīng)物濃度。這點與一些現(xiàn)有發(fā)明不同,這些現(xiàn)有發(fā)明直接涉及形成保留非芳族烴基的芳族化合物的沉淀固體形式。具體地,對于對-二曱苯部分氧化為TPA而言,一些現(xiàn)有發(fā)明涉及在CTA固相中沉淀的4-CBA的量。但是,本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)了采用相同規(guī)格的溫度、壓力、催化、溶劑組成和對-二曱苯的時空反應(yīng)速率,固相中4-CBA與液相中4-CBA之比大于2:1的變化,取決于是否該部分氧化在良好混合的高壓釜中或者依據(jù)本發(fā)明在具有氧和對-二曱苯分級的反應(yīng)介質(zhì)中進行。另外,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),在相似規(guī)格的溫度、壓力、催化和溶劑組成下,固相中4-CBA與液相中4-CBA的比值也可以在良好混合的或分級的反應(yīng)介質(zhì)中變化高于2:1,取決于對-二曱苯的時空反應(yīng)速率。另外,固相CTA中4-CBA并不顯示有助于有害雜質(zhì)的形成,并且固相中的4-CBA可以回收并且簡單地以高產(chǎn)率氧化成TPA(例如,如本文中所述,通過氧化蒸煮初始漿料);但是除去有害雜質(zhì)比除去固相4-CBA更加困難和成本更高得多,并且碳氧化物的生成代表了永久性的產(chǎn)率損失。由此,重要區(qū)別的是,本發(fā)明的該方面涉及反應(yīng)介質(zhì)中的液相組成。無論源于溶劑或者芳族化合物,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),在具有商業(yè)實用性的轉(zhuǎn)化下,碳氧化物的生產(chǎn)主要與整體反應(yīng)活性的水平相關(guān),盡管在用于獲得整體反應(yīng)活性水平的溫度、金屬、卣素、溫度、通過pH測量的反應(yīng)介質(zhì)的酸度、水濃度的具體組合有寬的變化。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)了使用在反應(yīng)介質(zhì)中部高度、反應(yīng)介質(zhì)底部、和反應(yīng)介質(zhì)頂部的曱苯曱酸的液相濃度來評價整體反應(yīng)活性水平,對二曱苯的部分氧化而言是有用的。由此,如下的同時平衡是很重要的通過增加反應(yīng)活性使有害物質(zhì)的形成最小化以及通過降低反應(yīng)活性使碳氧化物的形成最小化。即,如果碳氧化物的整體生產(chǎn)被抑制過低,那么形成過量的有害物質(zhì),反之亦然。另外,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),期望的羧酸(例如TPA)的溶解性和相對反應(yīng)性與其它缺少非芳族烴基的溶解的芳族物質(zhì)的存在在這種碳氧化物對有害雜質(zhì)的平衡中引入了非常重要的支點。期望的產(chǎn)物羧酸通常溶解于反應(yīng)介質(zhì)的液相中,甚至當(dāng)以固體形式存在時。例如,在優(yōu)選范圍的溫度下,TPA以范圍為約1000ppmw-高于lwt。/o的水平溶解于包含乙酸和水的反應(yīng)介質(zhì)中,溶解度隨溫度增加而增加。盡管在由可氧化芳族化合物進料(例如對-二曱苯)、由芳族反應(yīng)中間體(例如對-曱苯甲酸)、由期望的產(chǎn)物芳族羧酸(例如TPA)、和由缺少非芳族烴基的芳族物質(zhì)(例如間苯二曱酸)形成各種有害雜質(zhì)的反應(yīng)速率中存在差別,但是后兩類的存在和反應(yīng)性建立了對于進一步抑制前兩類(芳族可氧化的化合物進料和芳族反應(yīng)中間體)而言的回落區(qū)(aregionofdiminishingreturns),例如,在對-二曱苯部分氧化為TPA中,如果在給定條件下反應(yīng)介質(zhì)液相中溶解的TPA總計7000ppmw,溶解的苯曱酸總計8000ppmw,溶解的間苯二曱酸總計6000ppmw,和溶解的鄰苯二甲酸總計2000ppmw,那么當(dāng)反應(yīng)活性增加到將對-曱苯曱酸和4-CBA液相濃度抑制低于類似水平時,所述為了進一步降低全部有害化合物而言的值開始減小。即,缺少非芳族烴基的芳族物質(zhì)在反應(yīng)介質(zhì)的液相中的存在和濃度通過增加反應(yīng)活性發(fā)生非常小地改變,并且它們的存在用來向上擴大用于降低反應(yīng)中間體濃度的回落區(qū),由此抑制有害雜質(zhì)的形成。由此,本發(fā)明的一種實施方案提供了碳氧化物(一氧化碳和二氧化碳)的優(yōu)選范圍,下限由低反應(yīng)活性和有害雜質(zhì)的過量形成界定且上限由過量碳損失界定,但是所述水平低于先前發(fā)現(xiàn)的且商用公開的那些。因此,優(yōu)選地如下控制碳氧化物的形成。生成的全部碳氧化物的摩爾量與可氧化芳族化合物進料的摩爾量之比優(yōu)選地約0.02:1-約0.25:1,更優(yōu)選地約0.04:1-約0.22:1,仍更優(yōu)選地約0.05:1-約0.19:1,且最優(yōu)選地0.06:1-0.15:1。生成的二氧化碳的摩爾量與可氧化芳族化合物進料的摩爾量之比優(yōu)選地約O.Ol:l-約0.21:1,更優(yōu)選地約0.03:1-約0.19:1,仍更優(yōu)選地約0.04:1-0.16:1,且最優(yōu)選地0.05:1-0.11:1。生成的一氧化石友的摩爾量與可氧化芳族化合物進料的摩爾量之比優(yōu)選地約0.005:1-約0.09:1,更優(yōu)選地約O.OlO:l-約0.07:1,仍更優(yōu)選地約0.015:1-約0.05:1,且最優(yōu)選地0.020:1-0.04:1。氧化反應(yīng)器的干燥廢氣中二氧化碳的含量優(yōu)選地約0.10mol。/o-約1.5mol%,更優(yōu)選地約0.20mol。/o國約1.2mol%,仍更優(yōu)選地約0.25mol%-約0.9mol%,且最優(yōu)選地0.30mol%-0.8mol%。氧化反應(yīng)器的干燥廢氣中一氧化石灰的含量優(yōu)選地約0.05mol。/。-約0.60mol%,更優(yōu)選地約0.10molo/o-約0.50mol%,仍更優(yōu)選地約0.15mol。/。-約0.35mol%,且最優(yōu)選地0.18mol%-0.28mol%。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),用于將碳氧化物的產(chǎn)量降低到這些優(yōu)選范圍的重要因素是改進循環(huán)溶劑和芳族化合物進料的純度,以依據(jù)本發(fā)明的公開內(nèi)容降低缺少非芳族烴基的芳族化合物的濃度——這樣同時降低了碳氧化物和有害物質(zhì)的形成。另一因素是根據(jù)本發(fā)明地公開內(nèi)容改進反應(yīng)容器之內(nèi)對-二曱苯和氧化劑的分布。能實現(xiàn)碳氧化物的上述優(yōu)選水平的其它因素是,在如本文中所公開那樣在反應(yīng)介質(zhì)中存在的溫度梯度、壓力梯度、液相中芳族化合物的濃度梯度、和氣相中氧化劑梯度下進行操作。能實現(xiàn)碳氧化物的上述優(yōu)選水平的其它因素是,在本文中在時空反應(yīng)速率、壓力、溫度、溶劑組成、催化劑組成、和反應(yīng)容器機械幾何形狀的優(yōu)選值下進行操作。在碳氧化物形成的優(yōu)選范圍之內(nèi)操作的一個可能的益處在于可以降低分子氧的使用,但是并非降低到化學(xué)計量值。盡管依據(jù)本發(fā)明使氧化劑和芳族化合物良好分級,但是必須使過量的氧保持高于化學(xué)計量值,如同對于單獨芳族化合物進料所計算的那樣,由此容許一些損失成碳氧化物和提供過量的分子氧來控制有害雜質(zhì)的形成。具體在二曱苯為芳族化合物進料時,分子氧重量與二甲苯重量的進料之比優(yōu)選地約0.9:l-約1.5:1,更優(yōu)選地約0.95:1-約1.3:1,且最優(yōu)選地1:1-1.15:1。具體地對于二曱苯進料來說,氧化反應(yīng)器的干燥廢氣中分子氧的時間平均含量優(yōu)選地約0.1molo/。-約6mol%,更優(yōu)選i也約lmol。/。-約2mol%,且最優(yōu)選地1.5mol%-3mol%。在碳氧化物形成的優(yōu)選范圍之內(nèi)操作的另一可能的益處在于較少的芳族化合物被轉(zhuǎn)化為碳氧化物和其它低價值形式。采用在連續(xù)段時間、優(yōu)選1小時、更優(yōu)選1天、且最優(yōu)選30連續(xù)天之內(nèi)全部離開反應(yīng)介質(zhì)的芳族化合物的摩爾量總和除以全部進入反應(yīng)介質(zhì)的芳族化合物的摩爾量總和來評價該益處。該比值下文中稱為芳族化合物通過反應(yīng)介質(zhì)的"摩爾生存比"且表示為數(shù)值百分?jǐn)?shù)。如果全部進入的芳族化合物以芳族化合物形式離開反應(yīng)介質(zhì)(雖然大部分為進入的芳族化合物的氧化形式),那么摩爾生存比的最大值為100%。如果正好每IOO個進入的芳族分子的1個在通過反應(yīng)介質(zhì)時被轉(zhuǎn)化為碳氧化物和/或其它非芳族分子(例如乙酸),那么摩爾生存比為99%。具體在二曱苯為可氧化芳族化合物的主要進料時,通過反應(yīng)介質(zhì)的芳族化合物的摩爾生存比優(yōu)選地約98%-約99.9%,更優(yōu)選地約98.5%-約99.8%,且最優(yōu)選地99.0o/0-99.7%。本發(fā)明的另一方面涉及在包含乙酸和一種或多種可氧化芳族化合物的反應(yīng)介質(zhì)中生產(chǎn)乙酸曱酯。該乙酸曱酯相對于水和乙酸揮發(fā)性更高且由此傾向于跟隨廢氣,除非在將廢氣釋放回環(huán)境中之前采用額外的冷卻或其它單元#:作將其回收和/或?qū)⑵淦茐?。乙酸甲酯的形成由此代表了操作成本以及投資成本。可能地,乙酸曱酯如下來形成首先將甲基(可能來自乙酸的分解)與氧結(jié)合以生成甲基氫過氧化物,隨后分解形成甲醇,并且最后使生成的曱醇與剩余乙酸反應(yīng)以生成乙酸曱酯。無論化學(xué)路徑如何,本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),無論何時乙酸甲酯生產(chǎn)速率過低,那么碳氧化物的生產(chǎn)也過低且有害芳族雜質(zhì)的生產(chǎn)過高。如果乙酸曱酯生產(chǎn)速率過高,那么碳氧化物的生產(chǎn)也不必要地高,導(dǎo)致溶劑、芳族化合物和氧化劑的產(chǎn)率損失。當(dāng)采用本文中所述優(yōu)選實施方案時,生成的乙酸甲酯的摩爾量與可氧化芳族化合物進料的摩爾量的生成比優(yōu)選地約0.005:1-約0.09:1,更優(yōu)選地約O.Ol:l-約0.07:1,且最優(yōu)選地0.02:1-0.04:1。當(dāng)二氧化碳、一氧化碳、其總和和/或乙酸曱酯的產(chǎn)生在本文中所公開的優(yōu)選范圍以下時,或者當(dāng)芳族化合物的摩爾生存比在本文中所公開的優(yōu)選范圍以上時,反應(yīng)活性應(yīng)當(dāng)被提高或者STR應(yīng)當(dāng)被降低。在本文中所公開的優(yōu)選范圍內(nèi),一種活性加速劑是升高的溫度。另一活性加速劑是提高的催化活性,如由催化性的化學(xué)試劑和溶劑的混合物提供的。通常,提高鈷和/或溴濃度將促進反應(yīng)活性,如果這些物質(zhì)在本文中的優(yōu)選范圍內(nèi)使用的話。在其它催化劑組分和水的反應(yīng)介質(zhì)內(nèi)調(diào)節(jié)濃度還可以用于促進反應(yīng)活性。通過降低芳族化合物的進料速率和/或通過提高反應(yīng)介質(zhì)的體積,降低了STR。當(dāng)二氧化碳、一氧化碳、其總和和/或乙酸曱酯的產(chǎn)生在本文中所公開的優(yōu)選范圍以上時,和/或當(dāng)芳族化合物的摩爾生存比本文中所公開的優(yōu)選范圍以下時,優(yōu)選的控制作用包括上述作用的反作用,其同樣在本文中所公開的優(yōu)選范圍內(nèi)。本發(fā)明人注意到特別有益的是將STR盡可能地提高到本文中的范圍內(nèi),同時保持氧化的優(yōu)良品質(zhì),如通過CTA和反應(yīng)介質(zhì)中的有害雜質(zhì)所測量的。本發(fā)明人還注意到難以在這樣高的STR下保持氧化的這種品質(zhì)并且對于以下方面需要非常小心注意當(dāng)進入反應(yīng)介質(zhì)時的進料分散,遍及反應(yīng)介質(zhì)的充氣品質(zhì),從反應(yīng)介質(zhì)離開時的脫氣,遍及反應(yīng)介質(zhì)的氧氣-STR和溶解氧,離開反應(yīng)介質(zhì)的過度氧化劑,令人期望的氧氣-STR的空間梯度,令人期望的芳族化合物濃度的空間梯度,令人期望的氧化劑濃度的空間梯度,塔頂壓力,令人期望的壓力的空間梯度,和在反應(yīng)介質(zhì)的中等高度處的優(yōu)選溫度,并且如全部本文中所公開的。此外進一步并且為獲得更低的二氧化碳、一氧化碳和/或其總和和/或為提高芳族化合物的摩爾生團的可溶性芳族化合物(例如間苯二曱;酸、鄰苯二曱酸和苯曱酸);i度;這種抑制可以通過,特別地在對于如本文中所公開的每一個的優(yōu)選范圍內(nèi),使用更純的芳族化合物的進料和/或更純的溶劑來實現(xiàn)。在本文中公開的優(yōu)選的STR下,在連續(xù)將對二曱苯氧化成對苯二曱酸的反應(yīng)介質(zhì)中,優(yōu)選地,反應(yīng)介質(zhì)的液相中的對曱苯曱酸的量被保持在約200-約10,000ppmw,更優(yōu)選地約800-約8,000ppmw和最優(yōu)選地1,600-6,000ppmw。此外,在反應(yīng)介質(zhì)中對二曱苯至對苯二曱酸的轉(zhuǎn)化率優(yōu)選地被保持在高于約50mol%,更優(yōu)選地高于約90mol%,更優(yōu)選地高于約95mo1。/。,和最優(yōu)選地高于97mol%。如上所述,通過根據(jù)本文中所述的實施方案中的一種或多種進行的初級氧化產(chǎn)生的初始漿料是令人吃驚地優(yōu)異且有用的。例如,優(yōu)選的初始漿料包括重要雜質(zhì)濃度相對低的初始液體,這樣重要地降低了其它甚至更加不期望的雜質(zhì)(如本文中所描述的那些)的形成。另外,根據(jù)本發(fā)明的其它實施方案,初始漿料組合物重要地有助于初始液體的隨后處理以成為適當(dāng)?shù)丶兊难h(huán)溶劑。此外,當(dāng)本文中所述的改進的初級氧化系統(tǒng)用于進行將對-二曱苯液相部分氧化為粗制對苯二甲酸局部蒸發(fā)強度和局部溫度的空間特性(profile),結(jié)合反應(yīng)介質(zhì)內(nèi)液體流型和優(yōu)選的、相對低的氧化溫度有助于形成具有獨特和有益性能的CTA顆粒。圖19A和19B描述了通過本文中所述的改進的初級氧化系統(tǒng)制備的基本CTA顆粒。圖19A顯示了500倍放大倍數(shù)下的基本CTA顆粒,而圖19B在一個基本CTA顆粒上放大并且顯示了2000倍放大倍數(shù)下的顆粒?;蛟S最好如圖19B中所示的那樣,每個基本CTA顆粒通常由大量小的、聚積的CTA亞顆粒形成,由此賦予基本CTA顆粒相對大的表面積、高孔隙率、低密度和良好溶解性。除非另外指出,本發(fā)明的CTA的各種性質(zhì),如下文所述,是使用CTA的典型樣品測量的,其中所述典型樣品重至少1g和/或由至少10,000個單獨的CTA顆粒形成?;綜TA顆粒通常平均顆粒尺寸范圍為約20-約150微米,更優(yōu)選地為約30-約120微米,最優(yōu)選地為40-90微米。CTA亞顆粒通常平均顆粒尺寸范圍為約0.5-約30微米,更優(yōu)選地為約1-約15微米,最優(yōu)選地為2-5微米。圖19A和19B中所示的基本CTA顆粒的相對高表面積可以使用Braunauer-Emmett-Teller(BET)表面積測量方法來量化。優(yōu)選地,基本CTA顆粒的平均BET表面積為至少約0.6平方米/克(m"g)。更優(yōu)選地,基本CTA顆粒的平均BET表面積為約0.8-約4m2/g。最優(yōu)選地,基本CTA顆粒的平均BET表面積為0.9-2m2/g。通過本發(fā)明優(yōu)選實施方案的優(yōu)化氧化方法形成的基礎(chǔ)CTA顆粒的物理性能(例如顆粒尺寸、BET表面積、孔隙率和溶解性)容許通過更有效的和/或更經(jīng)濟的方法來純化CTA顆粒,如下面關(guān)于圖22-26進一步詳細描述的那樣。上面提供的平均顆粒尺寸值采用偏振光顯微法和圖像分析來確定。顆粒尺寸分析中采用的設(shè)備包括NikonE800光學(xué)顯微鏡,其具有4xPlanFlourN.A.0.13物鏡、SpotRT數(shù)字相機、和個人電腦運行的ImageProPLusTMV4.5.0.19圖像分析軟件。顆粒尺寸分析方法包括下列主要步驟:(l)將CTA粉末分散在礦物油中;(2)制備該分散體的顯微鏡載玻片和/或蓋片;(3)使用偏振光顯微鏡檢測該載玻片(交叉偏振條件-顆粒作為亮目標(biāo)顯示在黑色背景上);(4)對于每個試樣制劑俘獲不同相片(場尺寸=3x2.25mm;像素尺寸=1.84微米/像素);(5)采用ImageProPLusTM軟件進行圖像分析;(6)將顆粒測量值輸?shù)诫娮訑?shù)據(jù)表;和(7)在電子數(shù)據(jù)表中進行統(tǒng)計表征。"采用ImageProPLus軟件進行圖像分析,,的步驟(5)包括子步驟:(a)設(shè)定圖像閾值以檢測暗背景上的白色顆粒;(b)形成二元圖像;(c)運行單通開放濾波器以濾掉像素噪聲;(d)測量圖像中的所有顆粒;和(e)給出對于每個顆粒測量的平均直徑。ImageProPLusTM軟件定義單個顆粒的平均直徑為在2度間隔和通過顆粒質(zhì)心測量的顆粒直徑的數(shù)均長度。"在電子數(shù)據(jù)表中進行統(tǒng)計表征"的步驟7包括如下來計算體積加權(quán)平均顆粒尺寸。如果為球形時采用pi/6*diA3計算試樣中n個顆粒的每一個的體積;4吏每個顆粒的體積乘以其直徑以得到pi/6*diA4;對于試樣中全部顆粒的pi/6*diA4值求和;將試樣中全部顆粒的體積求和;和將體積加權(quán)的顆粒直徑計算為試樣中n個顆粒全部^1/6*(^4)之和除以試樣中n個顆粒全部^1/6*(1^3)之和。本文中所使用"平均顆粒尺寸,,表示根據(jù)上述測試方法測量的體積加權(quán)的平均顆粒尺寸,并且也表示為D(4,3)。t£《£(4,3)-':'6另外,步驟7包括找出全部試樣體積的各種分?jǐn)?shù)比其小的顆粒尺寸。例如,D(v,0.1)為全部試樣體積的10%比其小且90%比其大的顆粒尺寸;D(v,0.5)為一半試樣體積比其大且一半比其小的顆粒尺寸;D(v,0.9)為全部試樣體積的90%比其小的顆粒尺寸;等等。另外,步驟7包括計算D(v,0.9)減去D(v,0.1)的數(shù)值,其在本文中定義為"顆粒尺寸分布(spread)";并且步驟7包括計算顆粒尺寸分布除以D(4,3)的數(shù)值,其在本文中定義為"顆粒尺寸相對分布"。另外,優(yōu)選地,上面測量的CTA顆粒的D(v,0.1)范圍為約5-約65微米,更優(yōu)選地為約15-約55微米,最優(yōu)選地為25-45微米。優(yōu)選地,上面測量的CTA顆粒的D(v,0.5)范圍為約10-約90微米,更優(yōu)選地為約20-約8(H效米,最優(yōu)選地為30-7(H鼓米。優(yōu)選地,上面測量的CTA顆粒的D(v,0.9)范圍為約30-約15(H敖米,更優(yōu)選地為約40-約13(H敬米,最優(yōu)選地為50-110孩i米。優(yōu)選地,顆粒尺寸相對分布范圍為約0.5-約2.0,更優(yōu)選地為約0.6-約1.5,最優(yōu)選地為0.7-1.3。在MicromeriticsASAP2000(可從Norcross,GA的MicromeriticsInstrumentCorporation獲得)上測量上面提供的BET表面積值。在該測量方法的第一步中,稱量2-4g顆粒試樣并且將其在真空下在50。C干燥。隨后將試樣放置在分析氣體歧管(manifold)上并且冷卻到77°K。通過使試樣暴露于已知體積的氮氣并且測量壓力下降,在最少5個平衡壓力下測量氮吸附等溫線。平衡壓力近似地范圍為P/P0=0.01-0.20,其中P為平衡壓力且Po為77。K下液氮的蒸氣壓。隨后根據(jù)下列BET等式繪制獲得的等溫線其中,Va為試樣在P值下,試樣吸附的氣體體積,Vm為用單層氣體覆蓋試樣全部表面所需的氣體體積,且C為常數(shù)。從該圖中,測定Vm和C。隨后通過下列等式使用77°K下氮氣的橫截面積將Vm轉(zhuǎn)換為表面積其中,o為77。K下氮氣的橫截面積,T為77。K,且R為氣體常數(shù)。如上所提到的那樣,通過本文中所述的改進的初級氧化系統(tǒng)制備這種增強的溶解速率能使、本發(fā)明的:丁A通過更高效的和/或更有效的純化方法來純化。下列描述專注于其中可以量化CTA溶解速率的方式。在攪拌的混合物中,已知量固體溶解到已知量溶劑中的速率可以通過各種方案來測量。如本文中所使用的那樣,稱為"定時溶解測試,,的測量方法定義如下。在整個定時溶解測試中使用約0.1兆帕的環(huán)境壓力。整個定時溶解測試中使用的環(huán)境溫度為約22。C。另外,固體、溶劑和全部溶解設(shè)備在開始測試之前在該溫度下完全在熱力學(xué)上平衡,并且在溶解時間段期間不存在可感知的燒杯或其內(nèi)含物的加熱或冷卻。將測量為250g的新鮮的、HPLC分析級的四氬呋喃(純度>99.9%)(下稱為THF)溶劑部分置于清潔的KIMAX高狀400毫升玻璃燒杯(Kimble⑧零件號碼14020,Kimble/Kontes,Vineand,NJ)中,其為非絕緣的、滑邊的,且通常為圓柱形。將涂覆特氟龍的磁力攪拌棒(VWR零件號碼58948-230,約1英寸長、直徑3/8英寸,八邊形橫截面,VWMInternational,WestChester,PA19380)置于燒杯中,其中其自然地下沉到底部。使用Variomag⑧多點15磁力攪拌器(H&PLabortechnikAG,Oberschleissheim,Germany)在800轉(zhuǎn)/分鐘的設(shè)定下攪拌該試樣。該攪拌在添加固體之前不超過5分鐘開始并且在添加固體之后繼續(xù)穩(wěn)定地進行至少30分鐘。稱量總計250毫克的粗制或純化TPA顆粒的固體試樣到無粘性的試樣稱重盤中。在起始時間指定為t=0時,將稱重的固體一次全倒入攪拌的THF中,并且同時啟動定時器。適當(dāng)?shù)剡M行,THF非??焖俚貪櫇窆腆w且在5秒鐘之內(nèi)形成稀釋的、良好攪拌的漿料。隨后,在下列時間(從t=0,按分鐘測量)獲得該混合物的試樣:0.08、0.25、0.50、0.75、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、4.00、5.00、6.00、8.00、10.00、15.00和30.00。1吏用新的、一次性注射器(Becton,DickinsonandCo,5微升,REF30163,FranklinLakes,NJ07417)從該稀釋的、良好攪拌的混合物中取出每個小試樣。一旦從燒杯中取出之后,將大約2毫升清澈的液體試樣通過新的、未使用的注射器過濾器(25mm直徑,0.45孩么米,GelmanGHPAcrodiscGF,PallCorporation,EastHills,NY11548)快速地排到新的、標(biāo)記的玻璃試樣并瓦中。每個注射器填充、過濾器放置、和排到試樣瓶的持續(xù)時間恰當(dāng)?shù)匦∮诩s5秒,該間隔適當(dāng)?shù)卦诿總€目標(biāo)取樣時間的任一側(cè)約3秒之內(nèi)開始和結(jié)束。在每個填充的約5分鐘之內(nèi),將試樣瓶蓋帽并且保持在大約恒定的溫度下,直到進行下列化學(xué)分析。在1=0之后30分鐘的時間獲得最后試樣之后,采用在該公開內(nèi)容之內(nèi)其它地方概括描述的HPLC-DAD方法來分析全部十六個試樣的溶解TPA的量。但是,在現(xiàn)在的測試中,校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和報告的結(jié)果均基于每克THF溶劑溶解的TPA毫克數(shù)(下文中稱為"THF中ppm")。例如,如果全部250毫克固體為非常純的TPA且如果在獲得特定試樣之前該全部量完全溶解于250g的THF溶劑中,那么準(zhǔn)確測量的濃度將為THF中約1000ppm。當(dāng)通過本文中所述的改進的初級氧化系統(tǒng)制備的CTA進行上述定時溶解測試時,優(yōu)選地,在t=0之后1分鐘獲得的試樣溶解到THF中濃度至少約500ppm,且更優(yōu)選地THF中至少600ppm。對于在t-0之后2分鐘獲得的試樣,優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的CTA將溶解到THF中濃度至少約700ppm,更優(yōu)選地THF中至少750ppm。對于在t-0之后4分鐘獲得的試樣,優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明CTA將溶解到THF中濃度至少約8斗0ppm,更優(yōu)選地THF中至少880ppm。發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),相對簡單的負(fù)指數(shù)式增長模型適用于描述來自全部定時溶解測試的全部數(shù)據(jù)組的時間依賴性,盡管顆粒試樣和溶解過程是復(fù)雜的。等式的形式,下文稱為"定時溶解模型",如下S=A+B*(l-exp(-C*t)),其中t=以分鐘為單位的時間;S=溶解度,單位為THF中ppm,在時間t時;exp=基于2的自然對數(shù)的指數(shù)函數(shù);A,B=以THF中ppm為單位的回歸常數(shù),其中A主要涉及在極短時間時較小顆粒的快速溶解,且其中A+B之和主要涉及特定測試周期端點附近溶解的總量;和C=以分鐘倒數(shù)為單位的回歸時間常數(shù)。調(diào)節(jié)回歸常數(shù)以使實際數(shù)據(jù)點與相應(yīng)模型值之間的誤差的平方之和最小化,該方法通常稱為"最小二乘方"擬合。用于執(zhí)行該數(shù)據(jù)回歸的優(yōu)選軟件包為JMPRelease5丄2(SASInstitutelnc"JMPSoftware,SASCampusDrive,Cary,NC27513)。當(dāng)通過本文中所述的改進的初級氧化系統(tǒng)制備的CTA采用定時溶解測試進行測試并且擬合為上述定時溶解模型時,優(yōu)選地,CTA的時間常數(shù)"C"大于約0.5min-'、更優(yōu)選地大于約O^min:且最優(yōu)選地大于0.7mirf1。圖20A和20B描述了在連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器(CSTR)中通過常規(guī)高溫氧化方法制得的常規(guī)CTA顆粒。圖20A顯示了500倍放大下的常規(guī)CTA顆粒,而圖20B放大并且顯示了2000倍放大下的CTA顆粒。圖19A和19B中所示的本發(fā)明CTA顆粒與圖20A和20B中所示的常規(guī)CTA顆粒的視覺比較顯示,常規(guī)CTA顆粒相對于通過本文中所述的改進的初級氧化系統(tǒng)制備的CTA顆粒具有更高的密度、更低的表面積、更低的孔隙率、和更大的顆粒尺寸。實際上,圖20A和20B中所示的常規(guī)CTA的平均顆粒尺寸為約205微米和BET表面積為約0.57m2/g。依據(jù)本發(fā)明一種實施方案由初級氧化生產(chǎn)的CTA含有少于通過傳統(tǒng)方法和設(shè)備生產(chǎn)的CTA的所選類型雜質(zhì),特別是采用了循環(huán)溶劑的那些??梢源嬖谟贑TA中的雜質(zhì)包括下列4-羧基苯曱醛(4-CBA),4,4,-二羧基芪(4,4,-DCS),2,6-二羧基蒽醌(2,6-DCA),2,6-二羧基藥酮(2,6-DCF),2,7-二羧基芴酮(2,7-DCF),3,5-二羧基芴酮(3,5-DCF),9-藥酉同-2-羧酸(9F-2CA),9-藥酮-4-羧酸(9F-4CA),全部芴酮,其包括其它未單獨列出的藥酮(全部藥酮)、4,4,-二羧基聯(lián)苯(4,4,-DCB)、2,5,4,國三羧基聯(lián)苯(2,5,4,-TCB)、鄰苯二曱酸(PA)、間苯二曱酸(IPA)、苯甲酸(BA)、偏苯三酸(TMA)、對-曱苯曱酸(PTAC)、2,6-二羧基苯并香豆素(2,6-DCBC)、4,4,-二羧基苯偶酰(4,4,-DCBZ)、4,4,-二羧基二苯甲酮(4,4,-DCBP)、2,5,4,-三羧基二苯曱酮(2,5,4,-TCBP)。下面表3提供了依據(jù)本發(fā)明實施方案生產(chǎn)的CTA中這些雜質(zhì)的優(yōu)選量。表3-初始CTA雜質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage75</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage76</column></row><table>另外,優(yōu)選地,依據(jù)本發(fā)明實施方案生產(chǎn)的CTA具有相對于通過傳統(tǒng)方法和設(shè)備生產(chǎn)的CTA更低的顏色含量,特別是采用循環(huán)溶劑的那些。由此,優(yōu)選地,依據(jù)本發(fā)明一種實施方案生產(chǎn)的CTA在340nm處的百分比透射率為至少約25%,更優(yōu)選地至少約50%,仍更優(yōu)選地至少約60%且最優(yōu)選地至少70%。另外優(yōu)選地,依據(jù)本發(fā)明一種實施方案生產(chǎn)的CTA在400nm處的百分比透射率為至少約88%,更優(yōu)選地至少約90%,且最優(yōu)選地至少92%。用于百分比透射率的測試提供了對存在于TPA或CTA中的顯色的、吸光雜質(zhì)的測量。如本文中所使用的那樣,該測試表示在通過將2.00g干燥固體TPA或CTA溶解于20.0毫升分析純或更好的二曱基亞石風(fēng)(DMSO)制得的一部分溶液上進行測量。隨后將一部分該溶液置于Hellma半-顯微流槽(semi-microflowcell),PN176.700中,其由石英制成并且光程為1.0cm和體積為0.39毫升。(HellmaUSA,80SkylineDrive,Plainview,NY11803)。使用Agilent8453二極管陣列分光光度計來測量通過該填充的流槽的不同波長光的透射率。(AgilentTechnologies,395PageMillRoad,PaloAlto,CA94303)。在對背景吸收進行適當(dāng)修正之后(所述背景包括但并不限定于所用的流槽和溶劑),通過機器直接報道百分比透射率結(jié)果,用于表征透過溶液的入射光的份數(shù)。在340nm和400nm光波長下的百分比透射率值特別適用于從多種通常在其中發(fā)現(xiàn)的雜質(zhì)中鑒別純TPA。下面表4中提供了從初級氧化反應(yīng)器/區(qū)取出的初始漿料(初始固體十初始液體)中多種芳族雜質(zhì)的優(yōu)選范圍。表4-初始漿料雜質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage76</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage77</column></row><table>這些初始漿料的優(yōu)選組成體現(xiàn)了反應(yīng)介質(zhì)液相的優(yōu)選組成,同時有用地避免了和下述情況有關(guān)的實驗上的困難所述情況即為在從反應(yīng)介質(zhì)中取樣、分離液體和固體、以及轉(zhuǎn)變到分析條件的過程中另外的液相組分從反應(yīng)介質(zhì)中沉淀成固相組分。反應(yīng)介質(zhì)的漿料相中和反應(yīng)介質(zhì)的CTA中也通常存在多種其它芳族雜質(zhì),通常在甚至更低水平下和/或與一種或多種所公開的芳族化合物成比例地變化??刂扑_的芳族化合物在優(yōu)選范圍之內(nèi)將保持其它芳族雜質(zhì)在適當(dāng)水平。對于初始漿料和對于從該初始漿料中直接獲得的固體CTA而言,這些有利組成通過用本文中所公開的用于將對-二曱苯部分氧化為TPA的本發(fā)明實施方案的操作來獲得。選地,初始液體中的對曱苯曱酸PTAC與對二甲苯的時均濃度的重量比是至少約20、30、40或60。優(yōu)選地,初始液體中的4-CBA與對二曱苯的時均濃度的重量比是至少約6、8、10或12。優(yōu)選地,任何氧化反應(yīng)產(chǎn)物漿料(例如來自初級氧化的初始漿料和/或來自氧化蒸煮的任何階段的漿料產(chǎn)物)和/或任何氧化反應(yīng)介質(zhì)的液相中的全部溶解的芳族化合物的總濃度小于約16、10、6或4wt。/0。采用液相色譜法測量溶劑、循環(huán)溶劑、CTA、初始漿料和PTA中低水平組分的濃度。現(xiàn)在描述兩種可互換的實施方案。本文中稱為HPLC-DAD的方法包括與二極管陣列傳感器(DAD)耦合的高壓液相色譜(HPLC),由此提供給定試樣中各種分子物質(zhì)的分離和量化。用于該測量的設(shè)備為型號1100HPLC,其裝配有DAD,由AglientTechnologies(PaloAlto,CA)提供,但是其它適宜設(shè)備也可以從其它供應(yīng)商那里商購獲得。如本領(lǐng)域中公知的那樣,使用以已知量存在的已知化合物來校正洗脫時間和檢測器響應(yīng),所述化合物和用量對在實際未知試樣中存在的那些而言是合適的。本文中稱為HPLC-MS的方法包括與質(zhì)譜(MS)耦合的高壓液相色譜(HPLC),由此提供給定試樣中各種分子物質(zhì)的分離、鑒別和量化。用于該測量的i殳備為由WatersCorp.(Milford,MA)4是供的AllianceHPLC和ZQMS,但是其它適宜設(shè)備也可以從其它供應(yīng)商那里商購獲得。如本領(lǐng)域中公知的那樣,使用以已知量存在的已知化合物來校正洗脫時間和質(zhì)i普響應(yīng),其中所述化合物和用量對在實際未知試樣中存在的那些而言是合適的。圖21描述了用于制備純化的對苯二曱酸(PTA)的常規(guī)方法。在該常規(guī)PTA方法中,在機械攪拌型高溫初級氧化反應(yīng)器700中部分氧化對-二曱苯。從反應(yīng)器700中取出包含CTA的初始漿料并隨后將其在純化系統(tǒng)702中純化。將純化系統(tǒng)702的PTA產(chǎn)物引入分離系統(tǒng)706以分離和干燥PTA顆粒。純化系統(tǒng)702代表大部分與通過傳統(tǒng)方法制備PTA顆粒相關(guān)聯(lián)的成本。純化系統(tǒng)702通常包括加水/交換系統(tǒng)708、溶解系統(tǒng)710、氫化系統(tǒng)712、和三個獨立的結(jié)晶容器704a,b,c。在加水/交換系統(tǒng)708中,用水置換絕大部分的母液。加水之后,將水/CTA漿料引入溶解系統(tǒng)710中,其中加熱水/CTA混合物直到CTA顆粒完全溶解于水。CTA溶解之后,使CTA的水溶液在氬化系統(tǒng)712中氬化。隨后將氫化系統(tǒng)712中的氫化流出物在結(jié)晶容器704a、b、c中進行三個結(jié)晶步驟,隨后在分離系統(tǒng)706中分離PTA。圖22舉例說明了一種用于生產(chǎn)PTA的改進方法,其使用了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案配置和操作的初級氧化反應(yīng)器800。從反應(yīng)器800中取出包括固體CTA顆粒和液體母液的初始漿料。通常,該初始漿料可以含有約10-約50wty。的固體CTA顆粒,余量為液體母液。初始漿料中存在的固體CTA顆粒典型地含有至少約400ppmw的4-羧基苯曱醛(4-CBA)、更典型地為至少約800ppmw的4-CBA、且最典型地為1000-15000ppmw的4-CBA。從反應(yīng)器800取出的初始漿料被引入純化系統(tǒng)802中以使存在于CTA中的4-CBA及其他雜質(zhì)的濃度降低。從純化系統(tǒng)802中制得更純的/純化的漿料并且使其在分離系統(tǒng)804中分離和千燥,由此制得包含小于約400ppmw4-CBA、更優(yōu)選地小于約250ppmw的4-CBA、最優(yōu)選地為10-200ppmw的4-CBA的更純的固體對苯二曱酸顆粒。圖22中舉例說明的PTA純化系統(tǒng)的純化系統(tǒng)802相比于圖21中舉例說明的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的純化系統(tǒng)802提供了許多優(yōu)點。優(yōu)選地,純化系統(tǒng)802包括液體交換系統(tǒng)806、蒸煮器(digester)808和單個結(jié)晶器810。在液體交換系統(tǒng)806中,用新鮮的置換溶劑將初始漿料中存在的至少約50wt。/。母液置換,由此提供包含CTA顆粒和置換溶劑的溶劑交換的漿料。將離開液體交換系統(tǒng)806的溶劑交換的漿料引入蒸煮器(或次級氧化反應(yīng)器)808中。在蒸煮器808中,在稍微高于在鼓泡塔反應(yīng)器800中進行的初始/初級氧化反應(yīng)中所用的溫度下進行次級氧化反應(yīng)。如上所討論的那樣,初級氧化反應(yīng)器800中生成的CTA顆粒的高表面積、小顆粒尺寸、和低密度導(dǎo)致一些CTA顆粒中夾帶的雜質(zhì)變?yōu)閷τ谡糁笃?08中的氧化反應(yīng)來說是可獲得的,而不需要在蒸煮器808中完全溶解CTA顆粒。由此,蒸煮器808中的溫度可以低于多種類似的現(xiàn)有技術(shù)方法。蒸煮器808中進行的次級氧化優(yōu)選地使得CTA中4-CBA濃度降低了至少200ppmw、更優(yōu)選地至少約400ppmw、最優(yōu)選地為600-6000ppmw。優(yōu)選地,蒸煮器808中次級氧化溫度高于鼓泡塔反應(yīng)器800中初級氧化溫度至少約10。C,更優(yōu)選地高于反應(yīng)器800中初級氧化溫度約20-約80。C,且最優(yōu)選地高于反應(yīng)器800中初級氧化溫度30-50。C。次級氧化溫度優(yōu)選地為約160-約240。C,更優(yōu)選地為約180-約220。C,最優(yōu)選地為190-210。C。在分離系統(tǒng)804中分離之前,來自蒸煮器808的純化產(chǎn)物只需要在結(jié)晶器810中單個結(jié)晶步驟。具有本發(fā)明中所述的優(yōu)選形態(tài)的CTA顆粒特別適用于上述用于降低4-CBA含量的氧化蒸煮工藝。另外,這些優(yōu)選的CTA顆粒在包括顆粒的溶解和/或化學(xué)反應(yīng)的大量其它后續(xù)過程中提供了優(yōu)點。這些額外的隨后過程包括,但也并不限定于,與至少一種含羥基的化合物反應(yīng)以形成酯化合物,特別是CTA與曱醇反應(yīng)形成對苯二曱酸二曱酯和雜質(zhì)酯;與至少一種二醇反應(yīng)以形成酯單體和/或聚合物化合物,特別是CTA與乙二醇反應(yīng)以形成聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET);和全部或部分溶解于包括但也并非限定于水、乙酸、和N-曱基-2-p比咯烷酮的溶劑,其可以包括進一步的加工,包括但也并非限定于再沉淀更多純的對苯二曱酸和/或選擇性化學(xué)還原并非羧酸基團的羰基。特別地包括CTA充分溶解于包括水的溶劑,結(jié)合降低酪,特別是4-CBA、芴酮、苯酮和/或蒽醌的量的部分氫化。如上所述,通過前述的初級氧化系統(tǒng)生產(chǎn)的初始漿料的改進的純度使得初始漿料使用新技術(shù)進行加工。特別地,圖23-26示意地舉例說明TPA生產(chǎn)系統(tǒng),其使用了本發(fā)明的一種或多種實施方案。圖23-26中所舉例的每一TPA生產(chǎn)系統(tǒng)包括初級氧化階段、至少一個氧化蒸煮階段、任選的冷卻階段、分離階段和任選的干燥階段。本發(fā)明人注意到圖23-26中舉例說明的各種步驟/階段可以彼此替代或者被添加到其它步驟/階#殳中。例如,圖23的初級氧化階)殳900可以:帔圖25的初級氧化階段930替代。作為進一步的實例,圖26的加熱階段956可以被添加在圖24的早期和更遲的氧化蒸煮階段912和914之間。在圖23和24的舉例說明的實施方案中,優(yōu)選地,初級氧化階段900和910在根據(jù)上文對于圖1-11中舉例說明的氧化反應(yīng)器配置所提供的描述所配置和操作的氧化反應(yīng)器中進行。圖25的初級氧化階段930優(yōu)選地使用根據(jù)上文對于圖12-14中舉例說明的反應(yīng)器系統(tǒng)配置所提供的描述所配置和操作的反應(yīng)器。圖26的初級氧化階段950和側(cè)線采出的氧化蒸煮階段952優(yōu)選地在根據(jù)上文對于圖15和16所提供的描述所配置和操作的反應(yīng)器系統(tǒng)中進行。圖23-26中舉例說明的每一TPA生產(chǎn)系統(tǒng)使用至少一個氧化蒸煮階段,其中從初級氧化中生產(chǎn)的至少一部分的初始漿料進行通過氧化蒸煮的提純。如本文中使用的,術(shù)語"氧化蒸煮,,表示含經(jīng)由初級氧化生產(chǎn)的多元羧酸的漿料的氧化。優(yōu)選地,氧化蒸煮在這樣的條件下進行,所述條件允許多元羧酸顆粒的連續(xù)溶解和再沉淀。在本發(fā)明的一個實施方案中,如下文更詳細描述的,氧化蒸煮在單個蒸煮反應(yīng)器/區(qū)(例如圖23的氧化蒸煮階段902)中進行。在本發(fā)明的另一實施方案中,如下文更詳細描述的,氧化蒸煮在兩個蒸煮反應(yīng)器/區(qū)(例如圖24的氧化蒸煮階段912和914、圖25的氧化蒸煮階段934和938/940和圖26的氧化蒸煮階段952和954)中進行。在本發(fā)明的另一實施方案中,氧化蒸煮的一個或多個階段可以被結(jié)晶的一個或多個階段替代(例如在圖24中,結(jié)晶步驟916可以代替更遲的氧化蒸煮階段914)。這些結(jié)晶階段優(yōu)選地以和被代替的氧化蒸煮階段同樣的方式進行,區(qū)別在于分子氧未被添加到(一個或多個)結(jié)晶階段。一般地,(一個或多個)結(jié)晶階段的蒸氣空間和氣態(tài)流出物,如果有的話,包含小于約0.001moin/o的分子氧。在本發(fā)明的一個實施方案中,優(yōu)選地,從初級氧化取出的至少約10、50、90或95wt。/。的初始固體在被從初級氧化取出后的小于約32、8、2或0.5分鐘內(nèi)提供給氧化蒸煮。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在將初始固體提供給氧化蒸煮中的延遲增加了保留在從氧化蒸煮取出的固體TPA中的4-CBA的數(shù)量。此外,當(dāng)從初級氧化取出的初始漿料的溫度大于約165。C、175。C、185°C或190。C時,緊緊跟隨(即,氧化蒸煮緊緊跟隨初級氧化)的重要性變得更大。在圖23-26中舉例說明的TPA生產(chǎn)系統(tǒng)中,離開初級氧化的至少一部分的產(chǎn)物(即,初始漿料)隨后被引入氧化蒸煮,而沒有初始液體的大量取出和/或沒有較清潔溶劑的大量添加。因此,在本發(fā)明的一個實施方案中,初級氧化和氧化蒸煮間的液體交換基本上被消除了。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)改進的初級氧化系統(tǒng)的產(chǎn)物,如本文中所述的,隨后根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案進行加工時,氧化蒸煮上游的催化劑化合物的完全或部分除去不是為控制在氧化蒸煮期間的碳燃燒所必需的。如本文中使用的,術(shù)語"碳燃燒,,表示從有機化合物中形成一氧化碳和/或二氧化碳。示范性的有機化合物包括對二甲苯、TPA、反應(yīng)中間體、芳族雜質(zhì)和乙酸。此外,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),即使在使用再循環(huán)的溶劑的連續(xù)方法中(如上所述),通過取出滿載雜質(zhì)的液體而從固體TPA中分離可溶性的、有毒的芳族雜質(zhì)不是形成適用于形成具有高分子量、低著色和高的總體質(zhì)量的PET聚合物的固體TPA產(chǎn)物所需的。正相反,著色和未著色的相對惰性的芳族雜質(zhì)的增加部分的保留的最終沉淀與固體TPA產(chǎn)物一起令人驚訝地是一種優(yōu)選的方式,前提是其他工藝步驟的適當(dāng)組合,如下文中更詳細^〉開的。如本文中使用的,術(shù)語"有毒的芳族雜質(zhì)"表示有色芳族雜質(zhì)和那些包含多于或少于兩個羧酸官能團的芳族化合物(例如,BA、PTAC、4-CBA、TMA和2,5,4'-三羧基聯(lián)苯)。如本文中使用的,術(shù)語"相對惰性的芳族雜質(zhì)"表示沒有非芳族烴基基團或共價鍵合至另一氧原子的氧原子中的至少一個的芳族雜質(zhì)。如本文中使用的,術(shù)語"芳族雜質(zhì)"表示除對二曱苯和TPA以外的芳族化合物。如本文中使用的,術(shù)語"有色芳族雜質(zhì)"表示在典型的環(huán)境照明條件下對人眼來說未呈現(xiàn)中性白色的芳族雜質(zhì)(例如,各種二苯乙烯(stilbenes)、芴酮、蒽醌和三聯(lián)苯)。如本文中使用的,術(shù)語"芳族反應(yīng)中間體"表示除對二曱苯以外的芳族化合物,其包括至少一個非芳族烴基基團或至少一個共價鍵合至另一氧原子的氧原子。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案基本上消除初級氧化和氧化蒸煮之間的液體交換時,優(yōu)選地,至少約30、60、80或95%的最初存在于從初級氧化取出的初始漿料中的初始液體被保留在經(jīng)受氧化蒸煮的漿料中。優(yōu)選地,在進入氧化蒸煮的漿料中鈷、其它催化劑化合物和/或苯曱酸與在從初級氧化生產(chǎn)的初始漿料中的相同化合物的重量比是至少約0.3、0.6、0.8或0.95。更優(yōu)選地,在離開氧化蒸煮的漿料中鈷、其它催化劑化合物和/或苯甲酸與在從初級氧化生產(chǎn)的初始漿料中的相同化合物的重量比是至少約0.3、0.6、0.8或0.95。當(dāng)在多階段中進行氧化蒸煮時,本段中的描述能夠適用于氧化蒸煮的任何階段或全部階段,最優(yōu)選地,包括氧化蒸煮的最后階段。當(dāng)基本上消除了初級氧化和氧化蒸煮之間的液體交換時,優(yōu)選地,減小或消除將較清潔溶劑添加到初始漿料。如本文中使用的,術(shù)語"較清潔溶劑"表示這樣的溶劑,其全部催化劑化合物的液相濃度小于在添加較清潔溶劑的漿料的液相中全部催化劑化合物的濃度。優(yōu)選地,較清潔溶劑包含小于約90、50、10、或2%的液相濃度的全部催化劑化合物和/或小于約90、50、10、或2%的液相濃度的全部芳族化合物,相比于添加較清潔溶劑的漿料的液相來說。減小和/或消除較清潔溶劑的添加最小化了在用于形成固體TPA產(chǎn)物的總過程中的水力和熱力的載荷和成本。另外,降低和/或消除添加較清潔溶劑增加了在隨后的工藝步驟中與固體TPA—起的微溶性芳族雜質(zhì)的令人驚訝地優(yōu)選的沉淀,^口下文更詳細"i寸"i侖的。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,添加到經(jīng)受氧化蒸煮的漿料的較清潔溶劑的質(zhì)量小于從初級氧化生產(chǎn)的初始漿料的質(zhì)量的約50、35、20或10wt%。優(yōu)選地,進入氧化蒸煮的漿料的固體級分與離開初級氧化的初始漿料的固體級分之比是至少約0.5、0.65、0.80或0.90,基于重量分?jǐn)?shù)。優(yōu)選地,在經(jīng)受氧化蒸煮的漿料的液相中的鈷、其它催化劑化合物和/或苯曱酸的時均濃度與在初始漿料的初始液體中的相同化合物的時均濃度之比是至少約0.5、0.65、0.80或0.90。優(yōu)選地,添加到經(jīng)受氧化蒸煮的漿料的較清潔溶劑的質(zhì)量小于初始漿料的質(zhì)量的約50、35、20或10wt0/。。優(yōu)選地,離開氧化蒸煮的漿料的固體級分與初始漿料中的固體級分之比是至少約0.5、0.65、0.80或0.90,基于重量分?jǐn)?shù)。優(yōu)選地,在離開氧化蒸煮的漿料的液相中的鈷、其它催化劑化之比是至少約0.5、0.65、0.80或0.90。當(dāng)在多階段中進行氧化蒸煮時,本段中的描述能夠適用于氧化蒸煮的任何階段或全部階段,最優(yōu)選地,包括氧化蒸煮的最后階段。在圖23-26中舉例說明的每一TPA生產(chǎn)系統(tǒng)可能任選地使用至少一個氧化蒸煮下游的冷卻階段(分別參見,圖23、24、25和26中的冷卻階l殳904、918、942和958)。當(dāng)基本上消除了初級氧化和氧化蒸煮之間的液體交換時,從氧化蒸煮生產(chǎn)的漿料可以具有其中飽和或過飽和濃度的溶解的芳族化合物。具有飽和或過飽和濃度的溶解的芳族化合物的后蒸煮漿料的冷卻自然地促進了著色和未著色的微溶性芳族雜質(zhì)與固體TPA—起的增加的沉淀。因此,更大部分的有毒的芳族雜質(zhì)與固體TPA在一起,而較少部分隨著再循環(huán)的溶劑被送走。然而,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)良好的著色和質(zhì)量的固體TPA產(chǎn)物可以由此令人驚訝地形成,特別是使用根據(jù)上述本發(fā)明的實施方案生產(chǎn)的更純的初始漿溶劑的純化的要求,如下文中更詳細論述的。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案,當(dāng)使用后蒸煮冷卻階段時,優(yōu)選地基本上消除了初級氧化和后蒸煮冷卻之間的和/或氧化蒸煮和后蒸煮冷卻之間的液體交換。因此,優(yōu)選地離開氧化反應(yīng)步驟(例如初級氧化和/或氧化蒸煮)的至少約30、60、80或95%的液體與從氧化反應(yīng)步驟生產(chǎn)的漿料一起被保留,直到漿料被冷卻達低于氧化反應(yīng)步驟內(nèi)的最高優(yōu)勢(prevailing)溫度至少約40。C、60°C、80°C、100°C或130°C。優(yōu)選地,離開氧化反應(yīng)步驟的液體的至少約30、60、80或95%與從氧化反應(yīng)步驟生產(chǎn)的漿料一起被保留,直到漿料被冷卻到小于約145°C、110°C、80。C或55°C的溫度。優(yōu)選地,存在于從氧化反應(yīng)步驟生產(chǎn)的漿料中的鈷、其它催化劑化合物和/或苯甲酸的至少約30、60、80或95%被保留在漿料中直到漿料被冷卻達低于氧化反應(yīng)步驟內(nèi)的最高優(yōu)勢溫度至少約40。C、60°C、80。C或100。C。優(yōu)選地,存在于從氧化反應(yīng)步驟生產(chǎn)的漿料中的鈷、其它催化劑化合物和/或苯曱酸的至少約30、60、80或95%被保留在漿料中,直到漿料被冷卻到小于約145°C、110。C、80°C或55°C。在本段中描述的氧化反應(yīng)步驟可以是初級氧化或氧化蒸煮。當(dāng)使用多階段氧化蒸煮時,本段中描述的氧化反應(yīng)步驟可以是初級氧化和任何階段的氧化蒸煮,優(yōu)選地最后階段的氧化蒸煮。在本發(fā)明的一個實施方案中,優(yōu)選地,在將漿料冷卻達低于在氧化反應(yīng)步驟中的最高優(yōu)勢溫度至少約40°C、60°C、80°C或100。C之前,添加到從至少一個氧化反應(yīng)步驟(例如初級氧化和/或氧化蒸煮)生產(chǎn)的漿料的較清潔溶劑的質(zhì)量小于通過氧化反應(yīng)步驟生產(chǎn)的漿料的質(zhì)量的約50、35、20或10wt。/。。優(yōu)選地,在將漿料冷卻到小于約145°C、110。C、S0。C或55。C的溫度之前,添加到通過氧化反應(yīng)步驟生產(chǎn)的漿料的較清潔溶劑的質(zhì)量小于通過氧化反應(yīng)步驟生產(chǎn)的漿料的質(zhì)量的約50、35、20或10wt。/。。優(yōu)選地,在通過氧化反應(yīng)步驟生產(chǎn)的漿料中的鈷、其它催化劑化合物和/或苯曱酸的至少約50、65、80或90%被保留在漿料中直到漿料被冷卻達低于氧化反應(yīng)步驟內(nèi)的最高優(yōu)勢溫度至少約40°C、60°C、80°C或100°C。優(yōu)選地,在通過氧化反應(yīng)步驟生產(chǎn)的漿料中的鈷、其它催化劑化合物和/或苯曱酸的至少約50、65、80或90%被保留在漿料中直到漿料:帔冷卻到小于約145°C、110°C、80°C或55°C。本段中描述的氧化反應(yīng)步驟可以是初級氧化或任何階段的氧化蒸煮。在優(yōu)選實施方案中,本段中描述的氧化反應(yīng)步驟是初級氧化。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案,優(yōu)選地,氧化蒸煮的至少一個階段在大于初級氧化階段的溫度和/或早期的氧化蒸煮階段的溫度的溫度進行。在這種情況中,可能必需加熱漿料,然后引入蒸煮反應(yīng)器/區(qū)或者在蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中加熱反應(yīng)介質(zhì)。通過任何本領(lǐng)域已知的手段,經(jīng)受氧化蒸煮的反應(yīng)介質(zhì)的溫度可以增至高于在先的氧化反應(yīng)步驟(例如,初級氧化和/或早期的氧化蒸煮階段)的溫度。在本發(fā)明的一個實施方案中,相比于來自在先的氧化反應(yīng)步驟的反應(yīng)介質(zhì)(在下文中,"在先的反應(yīng)介質(zhì)"),增加經(jīng)受隨后的氧化蒸煮的反應(yīng)介質(zhì)(在下文中,"隨后的反應(yīng)介質(zhì)")的溫度和/或焓的手段使用了來自至少一個原位化學(xué)反應(yīng)(即,在隨后的反應(yīng)介質(zhì)內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng))的反應(yīng)熱。這類加熱構(gòu)造示意地在圖24的更遲的氧化蒸煮階段914中示意地舉例說明。雖然圖24舉例說明了一種實施方案,其中化學(xué)反應(yīng)物被直接引入蒸煮反應(yīng)器/區(qū),但是經(jīng)由添加到進料到蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的漿料中,在蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的上游,化學(xué)反應(yīng)物還可以被噴射。原位化學(xué)反應(yīng)優(yōu)選地具有反應(yīng)熱,其提供了隨后的反應(yīng)介質(zhì)的溫度和/或焓的至少約10、20、40或80%的增加,相比于在先的反應(yīng)介質(zhì)來說。原位反應(yīng)優(yōu)選地具有反應(yīng)熱,所述反應(yīng)熱足以增加隨后的反應(yīng)介質(zhì)的溫度達高于在先的反應(yīng)介質(zhì)的溫度至少約4。C、8。C、12°C或16°C。原位反應(yīng)優(yōu)選地具有反應(yīng)熱,所述反應(yīng)熱足以增加隨后的反應(yīng)介質(zhì)的焓達高于在先的反應(yīng)介質(zhì)的焓至少約2、4、6或8千卡/千克。在本發(fā)明的一個實施方案中,所添加的化學(xué)反應(yīng)物是乙酸酐并且來自乙酸酐與水反應(yīng)而形成乙酸的原位反應(yīng)熱提供了隨后的反應(yīng)介質(zhì)的上述的溫度和/或焓的增加。在這種實施方案中,優(yōu)選地提供給隨后的反應(yīng)介質(zhì)的乙酸酐的重量,以進料到初級氧化的對二曱苯的重量的百分比的形式,在約0.1%-約12%、約0.2%-約10%、約0.4%-約8%或1%-6%范圍之內(nèi)。在本發(fā)明的備選實施方案中,增加隨后的反應(yīng)介質(zhì)的溫度的手段使用了來自借助分子氧原位(即,在氧化蒸煮階段的反應(yīng)介質(zhì)內(nèi))氧化至少一種可氧化的化合物的反應(yīng)熱。優(yōu)選地,被原位氧化的化合物包括溶劑的組分、乙醇、乙醛、二甲苯、芳族反應(yīng)中間體、芳族雜質(zhì)和/或TPA。當(dāng)乙醛用作被原位氧化的化合物時,優(yōu)選地提供給隨后的氧化蒸煮的乙醛的重量,以進料到初級氧化的對二甲苯的重量的百分比的形式,在約0.1%-約12%、約0.2%-約10%、約0.4%-約8%或1%-6%范圍之內(nèi)。當(dāng)乙醇用作被原位氧化的化合物時,優(yōu)選地提供給隨后的氧化蒸煮的乙醇的重量,以進料到初級氧化的對二曱苯的重量的百分比的形式,在約0.1%-約12%、約0.2%-約10%、約0.4%-約8%或1%-6%范圍之內(nèi)。被原位氧化的化合物優(yōu)選包括對二甲苯和/或芳族反應(yīng)中間體。當(dāng)對二甲苯用作被原位氧化的化合物時,優(yōu)選地提供給隨后的氧化蒸煮的對二曱苯的重量,以提供給初級氧化的對二曱苯的重量的百分比的形式,在約0.1%-約16%、約0.5%-約12%、約1%-約10%、或2%-8%范圍之內(nèi)。在本發(fā)明的一個實施方案中,增加隨后的反應(yīng)介質(zhì)的溫度的手段使用了來自借助于分子氧使至少一種可氧化的化合物外部(即,在蒸煮反應(yīng)介質(zhì)外)燃燒的反應(yīng)熱并且從其中提供至少一部分的被加熱的反應(yīng)產(chǎn)物以4妄觸蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的液相和/或冷凝到蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的液相中。優(yōu)選地,將外部燃燒的被加熱的反應(yīng)產(chǎn)物在多個位置(包括至少約2、4、16或64個分開的開口)提供給蒸煮反應(yīng)器/區(qū)。優(yōu)選地,至少一部分的被加熱的化合物經(jīng)由在隨后的反應(yīng)介質(zhì)的總高度的下部50、30、10、或5%中的至少一個開口提供給隨后的反應(yīng)介質(zhì)。優(yōu)選地,被加熱的反應(yīng)產(chǎn)物具有至少約250。C、300°C、400。C或500°C的初始溫度(即,在凈皮用于加熱前)。優(yōu)選地,纟皮加熱的反應(yīng)產(chǎn)物包括二氧化石友和/或水,更優(yōu)選地這兩者。優(yōu)選地,被加熱的反應(yīng)產(chǎn)物包括小于約8、6、4或2mol%分子氧。優(yōu)選地,被加熱的反應(yīng)產(chǎn)物的壓強大于隨后的氧化蒸煮的壓強。外部可氧化的化合物可以包括溶劑的組分、二甲苯、芳族反應(yīng)中間體、芳族雜質(zhì)、曱烷、工業(yè)燃料油和/或TPA。優(yōu)選地,外部可氧化的化合物包括至少一種芳族雜質(zhì)和曱烷或燃料油中的至少一種。在本發(fā)明的備選實施方案中,增加隨后的反應(yīng)介質(zhì)的溫度的手段包括加熱至少一種化合物,其不是外部燃燒反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物本身,而形成被加熱的化合物,并且提供至少一部分的被加熱的化合物以與隨后的反應(yīng)介質(zhì)的液相接觸和/或冷凝到隨后的反應(yīng)介質(zhì)的液相中。優(yōu)選地,至少一部分的^皮加熱的化合物在多個位置經(jīng)由至少約2、4、16或64個分開的開口提供給隨后的反應(yīng)介質(zhì)。優(yōu)選地,至少一部分的被加熱的化合物經(jīng)由在隨后的反應(yīng)介質(zhì)的總高度的下部50、30、10、或5%中的至少一個開口提供給隨后的反應(yīng)介質(zhì)。優(yōu)選地,至少一部分的被加熱的化合物經(jīng)由在隨后的反應(yīng)介質(zhì)的總高度的上部50、30、10、或5%中的至少一個開口提供給隨后的反應(yīng)介質(zhì)。用于加熱被加熱的化合物的能量源可以包括電能和/或熱能,其來自傳熱流體通過固體表面進行傳遞(例如,經(jīng)由間接的熱交換器裝置)。優(yōu)選地,傳熱流體基本上包括被加熱的有機化合物或基本上被蒸發(fā)的水。優(yōu)選地,至少一部分的被加熱的有機化合物被再循環(huán)并且其至少一部分還用于將熱能提供給用于形成PET的工藝,包括但不限于將熱能提供給基本上包含乙二醇的工藝物流。優(yōu)選地,被加熱的化合物的溫度超過氧化蒸煮階段中優(yōu)勢溫度達至少約20°C、40。C、60°C或80°C。優(yōu)選地,被加熱的化合物的溫度是至少約200°C、220°C、240°C或260°C。^皮加熱的化合物優(yōu)選包括空氣、溶劑的組分、或包括溶劑的漿料、芳族反應(yīng)中間體和固體TPA。在本發(fā)明的一個實施方案中,被加熱的化合物包括含來自在先的氧化反應(yīng)步驟(例如初級氧化和/或早期的氧化蒸煮)的物質(zhì)的漿料。這類構(gòu)造示意地通過圖25中的任選的加熱步驟936來舉例說明。優(yōu)選地,至少約10、50、90或95wt。/。的來自在先的氧化反應(yīng)步驟的纟皮加熱的漿料在進行加熱的小于約32、8、2或0.5分鐘內(nèi)被提供給隨后的氧化蒸煮。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在加熱后不久將被加熱的漿料提供給氧化蒸煮,相比于被加熱的漿料的延遲提供來說,提供了顯著的優(yōu)點。將被加熱的漿料延遲提供給蒸煮反應(yīng)介質(zhì)顯著地增加了保留在從隨后的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)中取出的固體TPA中的4-CBA的數(shù)量。此外,當(dāng)被加熱的漿料的溫度高于約170°C、180°C、190。C或200。C時,緊緊跟隨(即,氧化蒸煮緊緊跟隨漿料加熱)的重要性被放大了。在不束綽于理論的情況下,本發(fā)明人建議通過優(yōu)選的溫度增加來促進晶體重排的速率。在提供分子氧以形成反應(yīng)介質(zhì)方面的延遲或許可以允許將一部分的4-CBA更大程度地結(jié)合在一部分重排的、更理想的固體TPA的晶體結(jié)構(gòu)中,使得這部分的4-CBA更難以在隨后的氧化蒸煮中接近。在本發(fā)明的一個實施方案中,被加熱的化合物包括至少一種蒸發(fā)的化合物。這類構(gòu)造示意地在圖26的任選的加熱步驟956中舉例說明。蒸發(fā)的化合物優(yōu)選包括溶劑(即,乙酸和水),更優(yōu)選地一部分的再循環(huán)的溶劑。優(yōu)選地,蒸發(fā)的化合物由含小于約4、2、1或0.2wt。/。的全部芳族化合物和/或小于約400、200、100或50ppmw的全部所結(jié)合的催化劑化合物的再循環(huán)的溶劑形成。優(yōu)選地,蒸發(fā)的溶劑或者包括乙酸與小于約20、17、14或llwty。的水,或者水與小于約60、20、10、或2wt。/。的乙酸。優(yōu)選地,在蒸發(fā)的溶劑中至少約20、40、60或80wt%的水是在初級氧化中由芳族化合物的氧化形成的。最優(yōu)選地,蒸發(fā)的溶劑包括一部分的從非萃取蒸餾步驟取出的物流,所述非萃取蒸餾步驟還被用于形成一部分的再循環(huán)的溶劑。優(yōu)選地,至少一部分的蒸發(fā)的溶劑與至少一部分的氧化劑物流混合而在提供給氧化蒸煮前形成混合的被加熱的物流。在本發(fā)明的一個實施方案中,將氧化劑物流從較低的壓強加壓到高于至少一個氧化反應(yīng)步驟(例如初級氧化和/或氧化蒸煮的階段)的壓強。氧化劑物流優(yōu)選地具有如上述被引入圖1-11的初級氧化反應(yīng)器20中的氧化劑物流的組成。優(yōu)選地,氧化劑物流通過機械裝置,例如往復(fù)-活塞型壓縮機裝置、旋轉(zhuǎn)-螺桿型壓縮機裝置和/或旋轉(zhuǎn)-離心型壓縮機裝置進行壓縮。在優(yōu)選實施方案中,氧化劑物流被壓縮至高于初級氧化的壓強并且此后被提供給初級氧化。在備選的實施方案中,氧化劑物流凈皮壓縮至高于初級氧化并且高于至少一個氧化蒸煮的階段的壓強。被壓縮的氧化劑此后被分開并且進料到初級氧化和至少一個氧化蒸煮的階段。在這種常見的-壓縮機、分開-進料構(gòu)造中,優(yōu)選地將大部分氧化劑物流提供給初級氧化,而將小部分的氧化劑物流提供給氧化蒸煮。因此,單一壓縮機可用于壓縮進料到初級氧化和氧化蒸煮這兩者的氧化劑物流。為了進行氧化蒸煮,包括分子氧的次級氧化劑物流或者被直接添加到蒸煮反應(yīng)器/區(qū)(圖23、24和26)中,或者可以被添加到恰恰在氧化蒸煮區(qū)(圖25)上游的進料漿料中。優(yōu)選地,在進料到氧化蒸煮的次級氧化劑物流中分子氧的摩爾分?jǐn)?shù),基于干基測量的,在約lmol。/。-約100mol%、約4mol。/o-約50mol%、約10mol。/o-約30mol。/o的范圍之內(nèi),或者約與大氣相同。優(yōu)選地,提供給初級氧化的分子氧與提供給氧化蒸煮的分子氧的摩爾比是至少約2:1,約4:l-約200:1或10:1-100:1。優(yōu)選地,將分子氧在多個位置經(jīng)由至少2、4、16或64個分開的開口提供給蒸煮反應(yīng)器/區(qū)。優(yōu)選地,至少約20、40、60或80mol。/。的提供給蒸煮的分子氧在其中蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的總高度的下部50、30、10、或5%中經(jīng)由至少一個開口提供。優(yōu)選地,在初級氧化鼓泡塔反應(yīng)器中,分體分布器提供。優(yōu)選地,將分子氧在多個高處(包括至少2、3、4或5個分開的高處)提供給蒸煮。在一個實施方案中,用于將分子氧提供給蒸煮的分開的高處包括至少一個在蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的上半部中的開口和至少一個在蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的下半部中的開口。主要地氣態(tài)流出物經(jīng)由至少一個開口從氧化蒸煮取出,所述開口與蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中的反應(yīng)介質(zhì)的操作水平之上提供的脫離空間相通。主要地氣態(tài)流出物優(yōu)選地經(jīng)由蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的總高度的上部的50、30、10、或5%中的至少一個開口從蒸煮反應(yīng)器/區(qū)取出。當(dāng)使用多階段氧化蒸煮(圖24-26)時,優(yōu)選地從早期的氧化蒸煮階段取出的氣態(tài)流出物中的分子氧的摩爾分?jǐn)?shù),基于干基測量的,在約0.01-約8mol%、約0.1-約5mol%,或l-3mol。/o范圍之內(nèi),而從更遲的氧化蒸煮階段取出的氣態(tài)流出物中的分子氧的摩爾分?jǐn)?shù),基于干基測量的,在約0.001mol%-約8mol%、約0.01molo/o-約2mol%、或0.05molo/o-0.5mol。/o范圍之內(nèi)。在本發(fā)明的一個實施方案中,通過在不同條件下使用在分開的蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中進行的至少兩個氧化蒸煮階段,盡管將高液相濃度的催化劑化合物保留在初始漿料中,卻降低了在氧化蒸煮期間的碳燃燒損失。優(yōu)選地,以這樣的方式進行氧化蒸煮,使得在全部氧化蒸煮階段中產(chǎn)生的全部碳氧化物的摩爾數(shù)總和除以從各個階段取出的TPA的摩爾數(shù)在下述范圍之內(nèi)約0.0001-約0.12:1,更優(yōu)選地約0.0005-約0.08,更加優(yōu)選地約0.001-約0.06,和最優(yōu)選地0.006-0.04。在全部氧化蒸煮階段中產(chǎn)生的二氧化碳的摩爾數(shù)總和除以從各個階段取出的TPA的摩爾數(shù)在下述范圍之內(nèi)約0.00008-約0.08,更優(yōu)選地約0.0004:1-約0.05,更加優(yōu)選地約0.0008:1-約0.04,和最優(yōu)選地0.004-0.03。優(yōu)選地,在全部氧化蒸煮階段中產(chǎn)生的一氧化碳的摩爾數(shù)總和除以從各個階段取出的TPA的摩爾數(shù)在下述范圍之內(nèi)約0.00005-約0.06,更優(yōu)選地約0.0002-約0.04,更加優(yōu)選地約0.0005-約0.03,和最優(yōu)選地0.002-0.02。當(dāng)使用多階段氧化蒸煮時,優(yōu)選地,早期和更遲的氧化蒸煮階段使用彼此基本上不同的溫度、壓強、停留時間和/或氧氣量。氧化蒸煮的早期的階段優(yōu)選地在接近初級氧化的溫度的溫度進行,而氧化蒸煮的更遲的階段優(yōu)選地在大于初級氧化的溫度和早期的氧化蒸煮階段的溫度的溫度進行。優(yōu)選地,氧化蒸煮的更遲的階段在"缺氧"的條件下進行,其中非常低濃度的分子氧存在于氣態(tài)流出物中。圖24-26示意地舉例說明了用于多階段氧化蒸煮的各種構(gòu)造。圖24描述了在初級氧化階段910之后的早期的氧化蒸煮階段912,和在早期的氧化蒸煮階段912之后的更遲的氧化蒸煮階段914。圖25描述了在初級氧化反應(yīng)容器(例如,如圖12-13和與其相關(guān)的描述中所公開的)中所含的蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中進行的早期的氧化蒸煮階段934。在圖25中,更遲的氧化蒸煮階段938在早期的氧化蒸煮階段934之后,其中任選的加熱步驟936位于兩者之間。圖26描述了在初級氧化階段950之后的鼓泡塔早期的氧化蒸煮階段952(例如,如在圖15-16和與其相關(guān)的描述中公開的)。在圖26中,更遲的氧化蒸煮階段954在鼓泡塔早期的氧化蒸煮階段952之后,其中所用的任選的加熱步驟956在這兩者之間。當(dāng)使用多階段氧化蒸煮時,優(yōu)選地,至少約10、50、90或95wt。/0的從早期的氧化蒸煮階段取出的固體在被取出的小于約32、8、2或0.5分鐘內(nèi)提供給更遲的氧化蒸煮階段。當(dāng)被取出的固體的溫度是至少約170°C、180°C、190°C或200。C時,最小化早期和更遲的氧化蒸煮之間的延遲的重要性變得更重要。相對于初級氧化的溫度的早期的氧化蒸煮階段的溫度,在各自漿料主要地離開初級氧化和早期的氧化蒸煮階段的情況下測量的,優(yōu)選地在下述范圍內(nèi)低于約10。C-高于約30。C,低于約5。C-高于約20。C,或幾乎相同-高于約10°C。優(yōu)選地,相對于初級氧化的溫度的更遲的氧化蒸煮階段的溫度,在各自漿料主要地離開初級氧化和更遲的氧化蒸煮階段的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)高于約10。C-高于約100°C,高于約15。C-高于約70°C,或高于約20。C-高于約50°C。優(yōu)選地,相對于早期的氧化蒸煮階段的溫度的更遲的氧化蒸煮階段的溫度,在各自漿料主要地從早期和更遲的氧化蒸煮階段離開的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)高于約5。C-高于約90。C,高于約10。C-高于約60。C,或高于約15。C-高于約40°C。優(yōu)選地,早期的氧化蒸煮階段的溫度,在漿料主要地離開早期的氧化蒸煮階段的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)約125。C-約200。C,約140。C國約185。C,或約150。C-約175。C。優(yōu)選地,更遲的氧化蒸煮階段的溫度,在漿料主要地從更遲的氧化蒸煮階段離開的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)約150。C-約280。C,約160。C-約240°C,或170°C-210°C。當(dāng)僅僅使用一個氧化階段時,其優(yōu)選地在本文中對于更遲的氧化蒸煮階段所述的條件下進行。當(dāng)使用至少兩個階段的氧化蒸煮時,優(yōu)選地,相對于初級氧化的壓強,早期的氧化蒸煮反應(yīng)階段的壓強,在各自氣態(tài)流出物主要地離開初級氧化和早期的氧化蒸煮階段的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)低于約0.2MPa-高于約2MPa,低于約O.lMPa-高于約lMPa,或幾乎相同-高于約0.2MPa。優(yōu)選地,相對于初級氧化的壓強,更遲的氧化蒸煮階段的壓強,在各自氣態(tài)流出物主要地離開初級氧化和早期的氧化蒸煮階段的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)幾乎相同-高于約8MPa,高于約0.5MPa-高于約4MPa,或高于約lMPa-高于約2MPa。優(yōu)選地,相對于早期的氧化蒸煮階段的壓強,更遲的氧化蒸煮階段的壓強,在各自氣態(tài)流出物主要地從早期和更遲的氧化蒸煮階段離開的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)幾乎相同-高于約4MPa,高于約0.5MPa-高于3MPa,或高于約lMPa-高于約2MPa。優(yōu)選地,早期的氧化蒸煮階段的壓強,在氣態(tài)流出物主要地離開早期的氧化蒸煮階段的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)約0.2MPa-約3MPa,約0.3MPa-約2MPa,或約0.4MPa-約lMPa。優(yōu)選地,更遲的氧化蒸煮階,殳的壓強,在氣態(tài)流出物主要地離開更遲的氧化蒸煮階段的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)約0.4MPa畫約8MPa,約0.5MPa-約4MPa,或lMPa畫2MPa。在本發(fā)明的一個實施方案中,優(yōu)選地早期的氧化蒸煮階段中的漿料相的質(zhì)量-平均停留時間是至少約1分鐘,約2-約60分鐘或5-30分鐘。優(yōu)選地,除第一氧化蒸煮階段以外的氧化蒸煮階段的漿料相的質(zhì)量-平均停留時間在下述范圍之內(nèi)約10-約480分鐘,約20-約360分鐘或40-120分鐘。優(yōu)選地,除第一氧化蒸煮階段以外的全部氧化蒸煮階段的漿料相的質(zhì)量-平均停留時間總和在下述范圍內(nèi)約10-約480分鐘,約20-約360分鐘或40-120分鐘。在本發(fā)明的一個實施方案中,在氧化蒸煮前,至少一個工藝步驟用于才幾械粉碎固體TPA。優(yōu)選地,機械粉碎降低了固體TPA的平均粒度達至少約5、10、20或40%。優(yōu)選地,機械粉碎由離心泵和/或任何其它本領(lǐng)域已知的手段來提供。在本發(fā)明的一個實施方案中,至少約2、3、4或6個氧化蒸煮階段基本上在一個具有形成機械隔板的隔室的含壓強的封閉體(例如容器或管道)內(nèi)進4亍,所述形成才幾才成隔^反的隔室具有相當(dāng)大的相鄰隔室中的反應(yīng)介質(zhì)之間的化學(xué)成份的分離作用。這類構(gòu)造示意地由圖26的更遲的氧化蒸煮階段954舉例說明。隔室的相當(dāng)大的化學(xué)分離作用產(chǎn)生一種狀況,其中至少一個隔室中的漿料的4-CBA的時均固體相濃度至少約5、10、20或30。/o不同于直接相鄰隔室中的漿料的4-CBA的時均固體相濃度。在本發(fā)明的一種實施方案中,含壓強的封閉體包括基本上水平的圓柱形部分。優(yōu)選地,基本上水平的圓柱形封閉體部分包括至少一個基本上直立的機械隔板,相鄰隔室中的反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)心彼此水平位移距離等于或者大于它們的垂直位移。優(yōu)選地,基本上直立的機械隔板呈現(xiàn)了基本上形狀扁平的表面。在本發(fā)明的另一實施方案中,含壓強的封閉體包括基本上直立的圓柱形部分。優(yōu)選地,基本上直立的圓柱形封閉體部分包括至少一個基本上水平的機械隔板,相鄰隔室中的反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)心彼此縱向位移距離等于或者大于它們的水平位移。優(yōu)選地,基本上水平的機械隔板呈現(xiàn)了形狀扁平的、橢圓形的和/或圓錐形的表面。根據(jù)本發(fā)明的實施方案,通過控制經(jīng)受氧化蒸煮的反應(yīng)介質(zhì)的固相和/或液相的停留時間分布(RTD)而最優(yōu)化氧化蒸煮。圖27的顯微照片舉例說明了蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中的適當(dāng)?shù)耐A魰r間分布的重要性。特別地,圖27顯示了通常蒸煮的TPA顆粒。顯微照片的下部右角中的顆粒是氧化蒸煮中沒有足夠的停留時間的顆粒。因此,相對于適當(dāng)蒸煮的TPA顆粒,這種顆粒具有更多雜質(zhì),較小的粒度,較高的表面面積,較低的密度和更高的溶解性。通過化學(xué)反應(yīng)器的質(zhì)量流量的RTD的原理和其在化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計與操作中的應(yīng)用是沿用已久的。參見例如,ChemicalEngineeringKinetics(化學(xué)工程動力學(xué)),J.M.Smith,第二版1970,McGraw-Hill,特別是第6章,"DeviationsfromIdealReactorPerformance"(理想反應(yīng)器性能的偏差)。其中在第246頁及以下詳細說明和描述了停留時間分布(RTD)函數(shù)。全混單個釜式反應(yīng)器,常稱作連續(xù)流動攪拌釜反應(yīng)器(CSTR)是一種理想情況。流動性能的另一理想情況是活塞流,有時稱作管式流或塞式流動,其中當(dāng)流過反應(yīng)區(qū)時,存在著物質(zhì)與周圍物質(zhì)可忽略的對流混合。用于實驗測定真實實際反應(yīng)區(qū)的停留時間分布函數(shù)的方法在Smith的第248頁及以下進行詳細i兌明和描述。所述方法包括將惰性的示蹤化合物的階躍輸入信號和/或脈沖輸入信號卩1入進入反應(yīng)區(qū)的流動中并且隨后測量作為時間函數(shù)的離開反應(yīng)區(qū)的示蹤物的質(zhì)量。近年來,使用放射性示蹤物材料的階躍和/或脈沖輸入信號已經(jīng)證明是特別有用的,部分因為出口流動的放射性測量提供了作為時間函數(shù)離開的示蹤物的質(zhì)量的連續(xù)、非侵害性測定。使用放射性示蹤物方法,獲得這種數(shù)據(jù)和重構(gòu)RTD函數(shù),包括計算質(zhì)量-平均停留時間,基于工業(yè)契約,可從多個承包商獲得,例如Tracerco(Houston,TX)和QuestTruTec(LaPorte,TX)。在以下公開內(nèi)容中,采用了符號,其中"t"是時間;時間的停留分布函數(shù)"J(t)"是最初在時間1=0提供給反應(yīng)區(qū)的相、然后在時間t之前離開反應(yīng)區(qū)的質(zhì)量累積分?jǐn)?shù);"tavg"是由J(t)確定的質(zhì)量-平均停留時間;"t/tavg"是表示時間的對比時間除以質(zhì)量-平均停留時間;和"CMF(t/tavg)"是對比時間的停留分布函數(shù)。例如,CMF(0.2)是最初在時間t0提供給反應(yīng)區(qū)的相、然后在對比時間為0.2之前離開反應(yīng)區(qū)的累積質(zhì)量分?jǐn)?shù)。最初在時間t=0進料到封閉體的一等分部分的物質(zhì)的質(zhì)量平均停留時間(tavg)如下計算在時間t離開的該等分部分的質(zhì)量)]/(全部等分部分的質(zhì)量),后者是由時間零點積分到等分部分的至少約99.9%的質(zhì)量已經(jīng)離開封閉體。tavg的單位只不過是任何時間單位。圖28顯示了1個CSTR、2個CSTR、3個CSTR、4個CSTR、5個CSTR、6個CSTR、7個CSTR、8個CSTR和活塞流的RTD函數(shù)。能夠看出,當(dāng)串聯(lián)使用更多個CSTR時,RTD接近理想活塞流。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)氧化蒸煮優(yōu)選地在這樣的條件下進行,使得RTD既不接近理想活塞流,也不4妄近理想CSTR流。一方面,就液相而i侖,CSTR的混合和RTD是優(yōu)選的,使得當(dāng)進入氧化蒸煮時,芳族反應(yīng)中間體的液相濃度迅速降低到低濃度。特別地,平均來說,當(dāng)顆粒重排和生長成結(jié)構(gòu)上更大且更多的晶體時,這促進了降低4-CBA結(jié)合到固體TPA產(chǎn)物中。另一方面,就反應(yīng)介質(zhì)的固相而論,活塞流性能是優(yōu)選的。由于CSTR的RTD,固體TPA的許多單個顆粒在氧化蒸煮反應(yīng)步驟或一系列步驟中具有較短的停留,這些顆粒傾向于保留更多的其進入特征,平均來說,其在固相4-CBA(含量)方面是不令人期望地高并且在粒度方面是不令人期望地小。由于這種發(fā)現(xiàn),本發(fā)明人現(xiàn)在可以^L定處理初始固體和/或初始漿料的至少一個氧化蒸煮階段和/或一系列氧化蒸煮階段的RTD的優(yōu)選的范圍。本發(fā)明人注意到通過蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的特殊機械設(shè)計,能夠以不同速率誘發(fā)液相、固相和氣相通過氧化蒸煮。在這種情況下,用固體惰性的示蹤物、分別地用液體惰性的示蹤物、和分別地用氣體惰性的示蹤物測試RTD,將分別給出各個相的不同的J(t)結(jié)果。以下公開內(nèi)容涉及單獨地固相、單獨地液相和/或其漿料組合?,F(xiàn)在參考圖29,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,至少一個氧化蒸煮階段和/或一系列氧化蒸煮階段以這樣的方式處理初始固體和/或初始漿料,使得CMF(0.5)是至少約0.15,0.20或0.25。進一步,優(yōu)選地CMF(0.2)小于約0.10,0.05或0.01。氧化蒸煮階l殳和/或一系列氧化蒸煮階段可以在單個流體封閉體或具有流體連接件的多個封閉體中進行。為獲得RTD參數(shù)的優(yōu)選的平衡,可以使用許多機械構(gòu)造,其中一些實例在下文中。一種這樣的實施方案是,其中TPA工藝中存在的全部氧化蒸煮階段的反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量被基本上平均分為三個部分,它們處于三個大致相同的含壓強的封閉體中。各自包括足以就其中的液相和固體成份良好混合的機械攪動。漿料自始至終依次流過每一個。從前兩個容器之一至下一個容器串聯(lián)連接漿料的每一個管道包括質(zhì)量小于約O.Ol、0.006、0.003或0.001倍的單一容器中的漿料質(zhì)量的漿料;并且管道具有至少約5:1、10:1、20:1或40:1的它們的單獨的長度與它們的單獨的最大直徑的伸長比。在這種情況下,CMF(0.2)將等于約0.04,CMF(0.5)將等于約0.19。這提供了在優(yōu)選范圍內(nèi)的返混并且還提供了在更優(yōu)選范圍內(nèi)的短停留時間的抑制。另一實施方案類似于前一實施方案,其中氧化蒸煮階段中的反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量被基本上平均分為三個良好混合的部分。然而,相等部分位于單一水平配置的含壓強的封閉體中。相等部分由直立的機械隔板彼此分開并且由具有小的內(nèi)含質(zhì)量和向前流動的物質(zhì)的小的向后混合的管道連接,如可以使用常規(guī)的流體動力模型方法設(shè)計的并且借助常規(guī)的制造方法構(gòu)造的。在這種情況下,CMF(0.2)也將等于約0.04,CMF(0.5)也將等于約0.19。另一實施方案類似于前兩個實施方案,其中氧化蒸煮階段中的反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量被基本上平均分為三個良好混合的部分。然而,相等部分位于單一直立的、圓柱形、含壓強的封閉體中。相等部分由水平的機械隔板彼此分開并且由具有小的內(nèi)含質(zhì)量和向前流動的物質(zhì)的小的向后混合的管道連接,如可以使用常規(guī)的流體動力模型方法設(shè)計的并且借助常規(guī)的制造方法構(gòu)造的。在這種情況下,CMF(0.2)也將等于約0.04,CMF(0.5)也將等于約0.19。蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的相當(dāng)不同的實施方案使用與CSTR區(qū)結(jié)合的活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)。這種構(gòu)造示意地由圖25的更遲的氧化蒸煮階段938(CSTR)和940(活塞)舉例說明。在這種實施方案中,經(jīng)受氧化蒸煮的反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量被分開而在初始蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中具有約25%,其被設(shè)計以精確地接近活塞流,隨后是在單一良好混合的最終的蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中的剩余的約75%。在這種情況下,CMF(0.2)將基本上是零,CMF(0.5)將等于約0.28,這提供了如公開的RTD的令人期望的平衡。本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案類似于前一個實施方案,其中經(jīng)受氧化蒸煮的反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量被分開而在單一良好混合的初始蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中具有約75%,剩余的約25%在最終的蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中,后者被設(shè)計以精確地接近活塞流;然而漿料首先流過良好混合的蒸煮反應(yīng)器/區(qū),然后進入活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)。圖30舉例說明了這種75%CSTR、隨后25%活塞流蒸煮反應(yīng)器的RTD函數(shù)。在這種情況下,CMF(0.2)也將基本上是零,CMF(0.5)也將等于約0.28,這提供了如公開的RTD的令人期望的平衡。更一般地,本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案包括(a)至少一個氧化蒸煮階段,其包括氧化蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的基本上良好混合的部分,其中該階段的CMF(0.2)單獨地是至少約0.12;(b)隨后是至少一個氧化蒸煮階段,其包括氧化蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的基本上活塞流部分,其中該階段的CMF(0.2)單獨地是小于約0.01;和(c)其中對于組合所公開的RTD^是供了在所7^開的優(yōu)選范圍內(nèi)的CMF(0.2)和CMF(0.5)的值。在本發(fā)明的一個實施方案中,基本上活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)以基本上直立的方式取向,使得反應(yīng)介質(zhì)的最大垂直高度除以在任何水平面中測量的反應(yīng)介質(zhì)的最大尺寸為至少至少約3、5、7或9。優(yōu)選地,在直立的活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中流動的漿料的優(yōu)勢(prevailing)表面速度小于約1、0.3、0.1或0.03米/秒。在本發(fā)明的另一實施方案中,基本上活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)以基本上水平的方式取向,使得反應(yīng)介質(zhì)的最大水平尺寸除以在任何垂直面中測量的反應(yīng)介質(zhì)的最大尺寸為至少至少約3、5、7或9。優(yōu)選地,在基本上水平的活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中流動的漿料的優(yōu)勢表面速度為至少約0.5、1、2、或3米/秒。在本發(fā)明的另一實施方案中,至少兩個基本上直立的活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)是通過至少一個基本上水平的活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)串聯(lián)連接的。在這種構(gòu)造中,優(yōu)選地被連接的直立的活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的體積除以連接的水平的活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的體積是至少約50、100、200或400。當(dāng)氧化蒸煮使用基本上蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的良好混合的部分,繼之以蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的基本上活塞流部分,優(yōu)選地后繼的活塞流蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量-平均停留時間在下述范圍之內(nèi)約l-約60分鐘、約2-約40分鐘或4-30分鐘。優(yōu)選地,基本上良好混合的蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的體積除以后繼的基本上活塞流蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的體積在下述范圍之內(nèi)約1.5-約40、約2-約12、約2.5-約10、或3-8。在使用多階段氧化蒸煮的本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,早期的氧化蒸煮階段基本上降低了反應(yīng)介質(zhì)中的至少一種芳族反應(yīng)中間體化合物的數(shù)量。優(yōu)選地,從早期的氧化蒸煮階段取出的漿料的液相中的PTAC的時均濃度小于約50、10、或5%的被引入早期的氧化蒸煮階段的漿料的液相中的PTAC的時均濃度。優(yōu)選地,被引入早期的氧化蒸煮階段的漿料的液相中的PTAC的時均濃度在下述范圍之內(nèi)約50-約10,000ppmw、約100-約6,000ppmw或500-5,000ppmw。優(yōu)選地,從早期的氧化蒸煮階段取出的漿料的液相中的PTAC的時均濃度小于約l,OOOppmw、200ppmw或60ppmw。優(yōu)選地,從早期的氧化蒸煮階段取出的漿料的液相中的4-CBA的時均濃度小于約50、10、或5%的被引入早期的氧化蒸煮階段的漿料的液相中的4-CBA的時均濃度。優(yōu)選地,被51入早期的氧化蒸煮階段的漿料的液相中的4-CBA的時均濃度在下述范圍之內(nèi)約100-約6,000ppmw、約200-約4,000ppmw或400-3,500ppmw。優(yōu)選地,從早期的氧化蒸煮階段取出的漿料的液相中的4-CBA的時均濃度小于約500ppmw、100ppmw或30ppmw。優(yōu)選地,從早期的氧化蒸煮階段取出的漿料的固相中的4-CBA的時均濃度在下述范圍之內(nèi)約5-約95、約10-約90、約20-約80或30-70%的被引入早期的氧化蒸煮階段的漿料的固相中的4-CBA的時均濃度。優(yōu)選地,被引入早期的氧化蒸煮階段的漿料的固相中的4-CBA的時均濃度在下述范圍之內(nèi)約100-約15,000、約400-約8,000或1,000-6,000ppmw。優(yōu)選地,從早期的氧化蒸煮階段取出的漿料的固相中的4-CBA的時均濃度在下述范圍之內(nèi)約100-約12,000、約300-約8,000或,-4,000ppmw。在本發(fā)明的一個實施方案中,優(yōu)選地更遲的氧化蒸煮階段基本上降低了至少一種芳族反應(yīng)中間體化合物的數(shù)量。優(yōu)選地,從更遲的氧化蒸煮階段取出的漿料的液相中的PTAC的時均濃度小于約50、10、或2ppmw。優(yōu)選地,從更遲的氧化蒸煮階段取出的漿料的液相中的4-CBA的時均濃度小于約50、10、或2ppmw。優(yōu)選地,從更遲的氧化約1-約l,OOO、約1-約500、約5-約125或10-60卯mw。優(yōu)選地,從更遲的氧化蒸煮階段取出的固體TPA產(chǎn)物中的4-CBA的時均濃度在下述范圍之內(nèi)約1-約1,000、約1-約500、約10-約250或20-125ppmw。優(yōu)選地,固體TPA產(chǎn)物中的4,4'-DCS的時均濃度小于約6、4或2ppmw。在本發(fā)明的一個實施方案中,氧化蒸煮在攪動的反應(yīng)器中進行,所述攪動的反應(yīng)器限定了反應(yīng)區(qū),其包含蒸煮反應(yīng)介質(zhì)。優(yōu)選地,蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大高度除以蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大直徑是至少約1.5、2、3或4。優(yōu)選地,蒸煮反應(yīng)器/區(qū)裝備有至少一個具有位于蒸煮反應(yīng)介質(zhì)中的葉輪的機械攪動器。優(yōu)選地,機械攪動器具有至少約2、3、4或6個不同高處的位于蒸煮反應(yīng)介質(zhì)中的機械攪動葉輪。優(yōu)選地,機械攪動器包括至少兩個不同類型的位于蒸煮反應(yīng)介質(zhì)中的機械攪動葉輪。機械攪動器可以使用如特別易于氣相分散的本領(lǐng)域已知的任何種類的葉輪、如特別易于流體泵送的本領(lǐng)域已知的任何種類的葉輪和/或如特別易于經(jīng)由流體泵送而使固體懸浮的本領(lǐng)域已知的任何種類的葉輪。優(yōu)選地,至少一個特別易于經(jīng)由流體泵送使固體懸浮的葉輪低于至少一個特別易于氣相分散的葉輪。優(yōu)選地,至少一個特別易于經(jīng)由流體泵送使固體懸浮的葉輪高于蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最低蒸煮反應(yīng)介質(zhì)達小于約4、2、1或0.5倍的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大直徑。優(yōu)選地,攪動葉輪中的至少兩個在高處分開達至少約0.5、1、2或4倍的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大直徑。當(dāng)氧化蒸煮反應(yīng)器被隔室化時,如上所述,優(yōu)選地至少一個葉輪位于每一個隔室中。優(yōu)選地,攪動葉輪位于至少一個旋轉(zhuǎn)攪動軸之上。雖然可以在任何方向中取向,優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)軸是直立的,并且靠近氧化蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)心通過或者穿過氧化蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)心通過。優(yōu)選地,機械軸中的至少一個在蒸煮反應(yīng)器/區(qū)內(nèi)被至少一個機械軸承支撐。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,旋轉(zhuǎn)攪動軸由至少一個電動馬達和任選的傳動箱與機械聯(lián)結(jié)器(被稱作"攪動器驅(qū)動器")驅(qū)動。優(yōu)選地,攪動器驅(qū)動器位于蒸煮反應(yīng)器/區(qū)的含壓強的之外。扭矩和功率從外部攪動器驅(qū)動器經(jīng)由磁性的或非磁性的聯(lián)結(jié)裝置傳送至旋轉(zhuǎn)攪動軸。優(yōu)選地,至少一個旋轉(zhuǎn)攪動軸穿透(即,通過蒸煮反應(yīng)器的含壓強的邊界)。軸穿透中的至少一個可低于蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)心的高處,更優(yōu)選地,高于蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)心的高處,最優(yōu)選地靠近蒸煮反應(yīng)器的頂部。在一個實施方案中,在多個分開達至少0.5、1、2、或4倍的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大直徑的高處,多個旋轉(zhuǎn)攪動軸穿透氧化蒸煮反應(yīng)器的含壓強的邊界。優(yōu)選地,旋轉(zhuǎn)攪動軸中的至少一個使用旋轉(zhuǎn)機械密封而密封至蒸煮反應(yīng)器的含壓強的邊界。旋轉(zhuǎn)機械密封優(yōu)選地是具有用于冷卻和/或沖洗密封的密封流體的雙端面機械密封。密封流體優(yōu)選地包括至少一種在其他方面存在于TPA和/或PET工藝中的化合物(例如水、乙酸、二甲苯、乙二醇和/或二甘醇)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,向蒸煮反應(yīng)器/區(qū)中提供氧化劑物流、漿料、可氧化的化合物或被加熱的化合物中的至少一種的至少一個開口位于遠離最接近于其中的運動的機械攪動器軸或葉輪的一部分的點的距離小于約1/4、1/8、1/16或1/32倍的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大直徑。優(yōu)選地,至少一個機械攪動的蒸煮反應(yīng)器/區(qū)包括至少約1、2、4或8個伸長結(jié)構(gòu),其主要地位于,更優(yōu)選地完全地位于,反應(yīng)介質(zhì)之內(nèi),并且鄰近于蒸煮反應(yīng)器的壁并且更優(yōu)選地由蒸煮反應(yīng)器的壁支撐。所述結(jié)構(gòu)一般被稱為并且在本文中被稱為"壁折流板"。壁折流板的重要功能將是在機械攪動的反應(yīng)介質(zhì)中影響混合。優(yōu)選地,至少一個壁折流板大約垂直于反應(yīng)器壁取向,所述壁折流板鄰近于反應(yīng)器壁,更優(yōu)選地所述壁折流板受到反應(yīng)器壁的支撐。壁折流板優(yōu)選地是直立的并且更優(yōu)選地是大約垂直的。直立的壁折流板優(yōu)選地鄰近于蒸煮反應(yīng)器的直立的壁并且受蒸煮反應(yīng)器的直立的壁的支撐。優(yōu)選地,直立的壁折流板和受其支撐的直立的壁之間的優(yōu)勢距離在下述范圍之內(nèi)約0-大約0.20、大約0.01-約0.17、大約0.02-約0.125或0.03-0.10倍的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大直徑。優(yōu)選地,直立的壁折流板的最大高度在下述范圍之內(nèi)約0.1-約1.2、大約0.2-約1.0或0.4-0.8倍的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大高度。優(yōu)選地,直立的壁折流板的最大寬度在下述范圍之內(nèi)約O.Ol-約0.25、大約0.02-約0.17、大約0.02-約0.125或0.04-0.10倍的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大直徑。優(yōu)選地,直立的壁折流板的平均厚度小于大約0.04、0.02或0.01倍的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的最大直徑。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,在蒸煮反應(yīng)器的穩(wěn)態(tài)操作期間機械攪動系統(tǒng)所消耗的總功率在下述范圍之內(nèi)約0.05-約1.5、約0.1-約0.9或0.2-0.8千瓦/立方米的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)(kW/m3)。優(yōu)選地,在穩(wěn)態(tài)操作期間葉輪的平均轉(zhuǎn)速在下述范圍之內(nèi)約20-約120或30-約90轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘(rpm)。在本發(fā)明的備選實施方案中,蒸煮反應(yīng)介質(zhì)由至少一個具有至少一個入口和至少一個出口但沒有運動部件的機械裝置攪動,盡管工藝流體流過其中。這種設(shè)備一般包括至少一個包裹在導(dǎo)管或其它流動管道內(nèi)的靜止元件,并且這種設(shè)備由各種命名法為本領(lǐng)域已知的,包括靜態(tài)混合器和靜止混合器。優(yōu)選地,靜態(tài)混合器包括許多靜止元件。優(yōu)選地,靜態(tài)混合器包括至少一個如特別易于氣相分散的本領(lǐng)域已知的元件或至少一個如特別易于使固體懸浮的本領(lǐng)域已知的元件。雖然其可以在任何方向中取向,但優(yōu)選地,H態(tài)混合器在直立方向中取向。如圖26中示意性舉例說明地,從氧化蒸煮(例如早期的氧化蒸煮階段952和更遲的氧化蒸煮階段954)取出的氣態(tài)流出物的至少一部分可以在至少一個任選的分離/處理步驟964中進4亍加工而形成至少一個液體物流和至少一個被處理的氣態(tài)流出物。優(yōu)選地,分離/處理步驟964形成至少兩個液體物流,其中至少一個物流富集在水中并且至少一個物流富集在有機化合物中。富集在水中的物流優(yōu)選包括至少50wt。/o水和小于2、1、0.7或0.5wt。/。乙酸,基于時均。這種水富集的物流在本文中被稱為"被除去的水物流"。富集在有機化合物中的物流優(yōu)選包括至少50%乙酸,更優(yōu)選地,約80-約98、84-約95或88-約92wtQ/o乙酸。更優(yōu)選地,分離/處理步驟964包括至少一個蒸餾步驟,更加優(yōu)選地非萃取蒸餾。富集在有機化合物中的物流可用于形成一部分的再循環(huán)的溶劑。優(yōu)選地,分離/處理步驟964還處理來自初級氧化的至少一部分的氣態(tài)流出物。如在圖26中示意顯示地,在本發(fā)明的一個實施方案中,從在分離/處理步驟964中形成的至少一個物流的至少一部分中回收能量。優(yōu)選地,通過使用至少一個透平膨脹機裝置,從在分離/處理步驟964中形成的被處理的氣態(tài)流出物的至少一部分中回收這種能量。優(yōu)選地,被處理的氣態(tài)流出物的至少一部分和/或被除去的水的至少一部分在隨后的環(huán)境工藝步驟966中進行處理而進一步降低最終釋放回到環(huán)境的環(huán)境影響。環(huán)境工藝步驟966可以使用催化氧化、再生熱氧化、在洗滌塔中處理、焚化、好氧生物廢水處理、厭氧生物廢水處理、廢水的反滲透純化、pH值調(diào)節(jié)和/或任何其它本領(lǐng)域已知的方法。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,在蒸煮反應(yīng)器中漿料通過至少一個開口從氧化蒸煮取出。優(yōu)選地,從蒸煮反應(yīng)器取出的至少約10、20、40或99wt。/。的漿料經(jīng)由在其中蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的總高度的下部50、30、10、或5%中的開口取出。在另一實施方案中,從蒸煮反應(yīng)器取出的至少約10、20、40或99wt。/。的漿料經(jīng)由在其中蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的總高度的上部的50、30、10、或5%中的開口取出。如在圖23-26中舉例說明的,離開氧化蒸煮的最終的階段的漿料優(yōu)選進行冷卻步驟,然后進行固相和液相的分離。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,通過蒸發(fā)冷卻步驟提供漿料冷卻,其中使液相的至少一部分蒸發(fā)。這種蒸發(fā)可以通過降低漿料的壓強和/或通過噴霧氣體通過漿料而進行。一部分的液體的蒸發(fā)冷卻了剩余的液體,這又冷卻了固體和所結(jié)合的漿料。流出物氣體中的被蒸發(fā)的溶劑可以通過任何本領(lǐng)域已知的手段回收,包括在熱交換器裝置中冷卻和冷凝。蒸發(fā)冷卻相比于直接冷卻的一個益處是大大地降低了由于沉淀固體造成的換熱表面的結(jié)垢。因為在氧化反應(yīng)后,大多數(shù)芳族物質(zhì)的蒸氣壓相當(dāng)?shù)停鋮s位于蒸氣相中的換熱表面時,這些芳族物質(zhì)沒有很大地結(jié)垢。在漿料冷卻步驟的入口和出口漿料之間存在著大溫差的情況下,特別是在這是使用蒸發(fā)冷卻的連續(xù)冷卻步驟的情況下,本發(fā)明人注意到漿料冷卻步驟優(yōu)選地在溫度變化的較小的子步驟中進行。這種分階段的冷卻看起來降低了非常細的固體顆粒的形成。例如,有益的是使用子步驟進行最優(yōu)化的冷卻步驟,其中至少一個子步驟、更優(yōu)選地全部子步驟的入口和出口之間的最大溫差小于大約80°C、65°C、55。C或45。C。當(dāng)在氧化蒸煮內(nèi)占優(yōu)勢的最高溫度大于約175°C、185°C、195。C或210。C時,這變得更加重要。在本發(fā)明的一個實施方案中,通過蒸發(fā)除去規(guī)定量的后蒸煮漿料的液相。漿料液相與溶劑蒸汽的蒸發(fā)除去將不與以液體形式取出液相混淆,如本文中公開的其它實施方案所述的。由于相比于水、乙酸和其它溶劑組分的揮發(fā)性,許多芳族雜質(zhì)和催化劑化合物的小很多的揮發(fā)性,后蒸煮漿料的液相的蒸發(fā)除去用來基本上增加漿料中的芳族雜質(zhì)的濃度。在給定溫度,這促進了著色和未著色的微溶性芳族雜質(zhì)與固體TPA—起的增加的沉淀。雖然更大部分的高度著色的芳族雜質(zhì)與固體TPA在一起并且較少部分歸于再循環(huán)的溶劑,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有良好的著色和質(zhì)量的固體TPA產(chǎn)物可以令人驚訝地由此形成。此劑的純化的要求。在本發(fā)明的一個實施方案中,優(yōu)選地,在漿料的大量脫水之前,離開氧化反應(yīng)步驟(例如初級氧化和/或氧化蒸煮)的漿料中所含的液體的至少約10、20、25或30質(zhì)量%通過蒸發(fā)除去。優(yōu)選地,通過蒸發(fā)除去的液體作為后蒸煮冷卻步驟的一部分而被除去。優(yōu)選地,氧化蒸煮生產(chǎn)的漿料的液相中的鈷、其它催化劑化合物和/或苯曱酸的時均濃度與從初級氧化生產(chǎn)的初始漿料的液相中的相同化合物的時均濃度之比是至少約0.9、1.0、1.1或1.2。優(yōu)選地,在后蒸煮冷卻后漿料的液相中的鈷、其它催化劑化合物和/或苯曱酸的時均濃度與從氧化蒸煮生產(chǎn)的初始漿料的液相中的相同化合物的時均濃度之比是至少約0.9、1.0、1.1或1.2。優(yōu)選地,從蒸發(fā)除去步驟取出的漿料的固體級分為約10-約65wt%、約20-約55wt。/?;?0-45wt。/。的全部漿料。優(yōu)選地,從蒸發(fā)除去步驟取出的漿料的固體級分除以進料到蒸發(fā)除去步驟的漿料的固體級分之比是至少約1.05、1.10、1,15或1.20。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),可能有利的是使用從初級氧化中蒸發(fā)除去含高級分的初始液體的溶劑,同時在溶劑的蒸發(fā)除去前最小化和/或消除液體取出和/或添加較清潔溶劑。這樣做的話,溶劑的蒸發(fā)除去進一步增加了液相中的微溶性芳族雜質(zhì)的分?jǐn)?shù),此外,減小了微溶性芳族雜質(zhì)的數(shù)量,后者可以與固體TPA分離,以及制得較不純的產(chǎn)物。在其它差別方面,本發(fā)明的某些實施方案形成了固體TPA產(chǎn)物,其在洗滌后而除去易溶的催化劑殘余物,直接適用于形成具有高分子量、低著色和高的總體質(zhì)量的PET聚合物(即,適合于通過如溶解、加氬和/或重結(jié)晶的方法而無需進一步純化處理)。本發(fā)明人還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在后蒸煮冷卻之后并且在隨后的所得漿料的脫水之前的保留時間(holding一time)的優(yōu)選的范圍。優(yōu)選地,在達到后蒸煮冷卻步驟溫度后的漿料的質(zhì)量-平均停留時間,如本文中所公開的,為約1-約480、約2-約120、約4-約60或8-30分鐘。這種保留時間在本文中被稱為"老化步驟"。優(yōu)選地,至少一個冷卻步驟與至少一個老化步驟結(jié)合并且在本文中稱為"冷卻和老化步驟"。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用再循環(huán)的溶劑連續(xù)操作時,保留增加分?jǐn)?shù)的與固體TPA產(chǎn)物一起沉淀的芳族雜質(zhì)可以令人驚訝地降低有毒的芳族雜質(zhì)的形成率。因此,本發(fā)明的一種實施方案提供了與固體TPA產(chǎn)物包括在一起的相當(dāng)?shù)偷目傎|(zhì)量的有毒的芳族雜質(zhì),盡管更大分?jǐn)?shù)的,并且或許甚至更大總質(zhì)量的,相對惰性的芳族雜質(zhì)結(jié)束于固體TPA產(chǎn)物。也就是說,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),可以優(yōu)選地是,在隨后經(jīng)由再循環(huán)的溶劑流過氧化反應(yīng)步驟期間,當(dāng)它們處于相對良好的形式時并且在其更大的量轉(zhuǎn)化為有毒的芳族雜質(zhì)之前,從溶劑中沉淀更多的某些芳族雜質(zhì)。例如,將漿料從高于160。C冷卻到低于80。C大大地減小了IPA的溶解度并且促進了隨著固體TPA產(chǎn)物的IPA固體的除去;然而如果IPA被保留在再循環(huán)的溶劑中并且返回到氧化反應(yīng)步驟,顯著地增加了高度著色的2,7-DCF的形成。包括再循環(huán)的溶劑的相似的反饋環(huán)路有IPA和形成TMA,其是PET聚合物中的三官能支化單體;PA和形成TMA;IPA和PA和形成各種其他著色的藥酮異構(gòu)體;苯曱酸和形成IPA和PA;和苯曱酸和形成各種另外著色的藥酮異構(gòu)體。現(xiàn)有技術(shù)有從再循環(huán)的溶劑中除去全部范圍的芳族雜質(zhì),因此降低了有毒的芳族雜質(zhì)的形成率以及其與固體TPA產(chǎn)物結(jié)合的分?jǐn)?shù)。然而,現(xiàn)有技術(shù)目的在于用于純化一部分的再循環(huán)的溶劑的輔助系統(tǒng)。相比之下,本發(fā)明的各種實施方案提供了更經(jīng)濟的經(jīng)由固體TPA的主要工藝流程而不是在輔助系統(tǒng)中消除更大分?jǐn)?shù)的芳族雜質(zhì)的方法。在進一步的對比中,本發(fā)明的各種實施方案消除了固體TPA產(chǎn)物中的芳族雜質(zhì),而不是廢物物流中的芳族雜質(zhì)。盡管提高了某些芳族雜質(zhì)如IPA的濃度,但是通過本發(fā)明的一種或多種實施方案生產(chǎn)的固體TPA具有低數(shù)量的有毒的芳族雜質(zhì)并且適于形成具有高分子量、低著色和高的總體質(zhì)量的PET聚合物。本發(fā)明人注意到在本發(fā)明的實施方案和再循環(huán)的溶劑的預(yù)存在的純度之間存在著聯(lián)系。如果相對惰性的芳族雜質(zhì)的濃度已經(jīng)在再循環(huán)的溶劑中積累,對于固體TPA產(chǎn)物來說,當(dāng)實施本發(fā)明時的初始響應(yīng)十分可能是過多量的相對惰性的芳族雜質(zhì),這使得其不適于直接用于形成高質(zhì)量的PET。這種響應(yīng)將一般地持續(xù)數(shù)天或甚至數(shù)周,雖然增加分?jǐn)?shù)的積累的相對惰性的芳族雜質(zhì)從再循環(huán)的溶劑中卸料(de-inventoried)而隨著固體TPA產(chǎn)物離開。最后,達到新的穩(wěn)態(tài)操作,雖然再平衡時間將根據(jù)特定的被認(rèn)為是芳族雜質(zhì)物質(zhì)而在持續(xù)時間方面變化。另外,再平衡時間取決于各種工藝步驟的特定的物質(zhì)物料,取決于工業(yè)純度對二甲苯進料中存在的雜質(zhì)和其隨時間的穩(wěn)定性,取決于氧化反應(yīng)步驟的質(zhì)量,和取決于用于提純再循環(huán)的溶劑的輔助系統(tǒng)的范圍。因此,使用再循環(huán)的溶劑,在現(xiàn)有的操作中應(yīng)用本文中所述的本發(fā)明的實施方案可以導(dǎo)致隨著延長的時間持續(xù)的非常令人泄氣的結(jié)果,這大大地促使本發(fā)明是非顯而易見的。因此,本文中公開的本發(fā)明實施方案優(yōu)選地維持至少每天二分之一的使用再循環(huán)的溶劑用于制造固體TPA產(chǎn)物的方法的操作,更優(yōu)選地,至少每天四分之三達至少約七個連續(xù)操作日,最優(yōu)選地連續(xù)達至少約30個連續(xù)操作日的時間。大略地參考圖23-26,從氧化蒸煮的最終的階段取出的漿料可以在以下另外的步驟中的一個或多個中進一步處理(l)使?jié){料脫水而形成固體羧酸(例如TPA)顆粒的初始濕濾餅和被除去的液體;(2)用較清潔溶劑洗滌初始濕濾餅而除去催化劑化合物,由此形成被洗滌的濕濾餅;(3)使被洗滌的濕濾餅脫水而形成潮濕的被洗滌的濾餅而除去甚至更多的催化劑化合物和溶劑;和/或(4)干燥潮濕的被洗滌的濾餅而形成干固體多元羧酸(例如TPA)產(chǎn)物。在本發(fā)明的一個實施方案中,來自漿料脫水步驟的被除去的液體的至少一部分被進料到輔助工藝步驟用于除去至少一種相對惰性的芳族雜質(zhì)化合物(例如IPA)的至少一部分。如本文中使用的,術(shù)語"脫水"表示通過主要涉及其密度和/或其流動性質(zhì)而不是其相對揮發(fā)性的差異的手段從固體中取出液體。為了從固體TPA中分離大多數(shù)溶劑、被溶解的芳族雜質(zhì)和催化劑化合物,優(yōu)選地使用漿料脫水步驟來處理來自氧化蒸煮的后蒸煮漿料,更優(yōu)選地,來自冷卻和老化步驟的后蒸煮漿料,如本文中所公開的。圖23-26示意地舉例說明了作為分離步驟906(圖23)、920(圖24)、944(圖25)和960(圖26)的初始子步驟的漿料脫水。漿料脫水形成了至少一種富集在基本上包括固體TPA的固體中的物流,在本文中被稱為"初始濕濾餅",和至少一種富集在基本上包括溶劑、被溶解的芳族雜質(zhì)和催化劑化合物的液體中的物流,在本文中被稱為"初始脫水液體"。重力沉積、離心和枳i械過濾是優(yōu)選的脫水方法,許多合適的枳4成設(shè)備是市售可得的。這些包括水力旋流器和許多類型的離心機,包括^f旦不限于圓盤組離心才幾、管式離心才幾、沉降式離心才幾和篩石宛沉降式離心機。更優(yōu)選地,使用連續(xù)出料的旋轉(zhuǎn)過濾器,特別是旋轉(zhuǎn)圓鼓和/或旋轉(zhuǎn)伸長帶。壓力過濾器和真空過濾器是有用的,其中壓力過濾器是更優(yōu)選的,操作溫度高于約120°C。許多合適的機械設(shè)備是市售可得的。最優(yōu)選地,連續(xù)出料、旋轉(zhuǎn)、伸長帶式過濾器用于漿料脫水,和合適的機械設(shè)備是市售可得的(例如,Pannevis水平帶式過濾器,獲自LaroxCorporation,P.O.Box29,53101Lappeenranta,Finland,www.larox.com和BHS水平帶式過濾器,獲自BHS-FiltrationInc.,9123-115MonroeRoad,Charlotte,NC28270,www.bhs-filtration.com)。優(yōu)選i也,初始濕濾餅中的液體的質(zhì)量除以初始濕濾餅中的固體的質(zhì)量小于約0.4、0.3或0.2。優(yōu)選地,初始濕濾餅中的鈷、其它催化劑化合物和/或苯曱酸的質(zhì)量除以提供給脫水步驟的漿料中的相同化合物的質(zhì)量小于約0.4、0.3或0.2。在形成初始濕濾餅后,優(yōu)選地,使用洗液在最終的分離子步驟中洗滌初始濕濾餅而形成基本上包括固體TPA的被洗滌的濕濾餅。這用來從初始濕濾餅中除去另外的催化劑化合物,同時保留大多數(shù)TPA固體。優(yōu)選地,如本文中所公開的,相對于相對惰性的芳族雜質(zhì)的令人驚訝地優(yōu)選的保留,最優(yōu)化了催化劑化合物的除去。優(yōu)選地,使用在用于漿料脫水步驟的優(yōu)選的過濾器類型內(nèi)整合的另一區(qū)域,進行洗滌步驟。更優(yōu)選地,使用在連續(xù)出料、旋轉(zhuǎn)、伸長的帶式過濾器之內(nèi)整合的另一區(qū)域,進行洗滌步驟。洗液優(yōu)選包括來源于在用于制造TPA和/或PET方法中的其他地方的化合物。這種洗液化合物的典型實例包括乙酸、水、乙酸曱酯、對二甲苯和乙二醇。優(yōu)選地,洗液包括乙酸和水。更優(yōu)選地,洗液包括一部分的從非萃取蒸餾步驟取出的物流,所述非萃取蒸鎦步驟還被用于形成一部分的再循環(huán)的溶劑。洗液優(yōu)選地包含小于約4、2、1或0.2wt。/。的全部芳族化合物和/或小于約40、20、10或5ppmw的全部催化劑化合物。優(yōu)選地,洗液包括至少約60、70、80或85wt。/。乙酸,剩余部分是水和痕量濃度的雜質(zhì)。優(yōu)選地,洗滌液的進入溫度小于約145。C,110°C,80°C或55°C。洗液的質(zhì)量流量除以通過洗滌步驟的固體的質(zhì)量流量優(yōu)選地在下述范圍內(nèi)約0.1-約4、約0.2-約2、或0.3-1。優(yōu)選地,剩余在被洗滌的濕濾餅中的單獨的催化劑化合物(例如鈷、錳和溴)的質(zhì)量除以在進料到漿料脫水步驟的漿料中的相同催化劑化合物的質(zhì)量小于約0.02、0.01、0.005或0.003。優(yōu)選地,在被洗滌的濕濾餅中的TPA的質(zhì)量除以在進料到漿料脫水步驟的漿料中的TPA的質(zhì)量是至少約0.96、0.98、0.99或0.995。優(yōu)選地,在被洗滌的濕濾餅中至少一種相對惰性的、非有毒的芳族雜質(zhì)的質(zhì)量除以在進料到漿料脫水步驟的漿料中的雜質(zhì)的質(zhì)量或除以在初始漿料中的雜質(zhì)的質(zhì)量是至少約0.05、0.10、0.20或0.30。優(yōu)選地,在被洗滌的濕濾餅中的IPA的質(zhì)量除以在進料到漿料脫水步驟的漿料中的IPA的質(zhì)量或除以在初始漿料中的IPA的質(zhì)量是至少約0.05、0.10、0.20或0.30。優(yōu)選地,在被洗滌的濕濾餅中的4,4'-DCB的質(zhì)量除以在進料到漿料脫水步驟的漿料中的4,4'-DCB的質(zhì)量或除以在初始漿料中的4,4'-DCB的質(zhì)量是至少約0.10、0.20、0.40或0.60。優(yōu)選地,在被洗滌的濕濾餅中的液體的質(zhì)量除以在被洗滌的濕濾餅中的固體的質(zhì)量小于約0.4、0.3或0.2。優(yōu)選地,被洗滌的濕濾餅包含小于約100、40、20或10ppm,4安重量計,的全部催化劑殘余物。優(yōu)選地,;故洗滌的濕濾餅包含小于約20、15、10或5ppm,按重量計,的鈷。優(yōu)選地,被洗滌的濕濾餅包含小于約20、15、10或5ppm,按重量計,的溴。在洗滌后,優(yōu)選地,通過另外的脫水步驟來減小在被洗滌的濕濾餅中的液體的質(zhì)量,而形成潮濕的被洗滌的濾餅,其基本上包括固體TPA產(chǎn)物。這一脫水步驟除去了包括殘余濃度的催化劑化合物的另外的液體,并且當(dāng)使用隨后的、任選的干燥操作來形成干燥的固體TPA產(chǎn)物時,其降低了投資和能量需要。優(yōu)選地,使用在用于漿料脫水步驟的優(yōu)選的過濾器類型內(nèi)整合的另一區(qū)域,進行另外的脫水步驟。更優(yōu)選地,使用在用于漿料脫水和洗滌步驟的連續(xù)出料、旋轉(zhuǎn)、伸長的帶式過濾器內(nèi)整合的另一區(qū)域,進行另外的脫水步驟。優(yōu)選地,在潮濕的被洗滌的濾餅中的液體的質(zhì)量除以在潮濕的被洗滌的濾餅中的固體的質(zhì)量小于約0.30、0.20、0.15或0.07。優(yōu)選地,潮濕的凈皮洗滌的濾餅包含小于約100、40、20或10ppm,4要重量計,的催化劑全部殘余物。優(yōu)選地,潮濕的被洗滌的濾餅包含小于約20、15、10或5ppm,按重量計,的鈷。優(yōu)選地,潮濕的被洗滌的濾餅包含小手約20、15、10或5ppm,按重量計,的溴。任選地,通過溶劑蒸發(fā)來干燥被洗滌的濕濾餅和/或潮濕的被洗滌的濕濾餅,而形成基本上干燥的固體TPA產(chǎn)物,其包含小于約0.5、0.2、0.1或0.05wt。/。的殘余揮發(fā)物。這種干燥步驟在圖23中作為任選的干燥步驟908、在圖24中作為任選的干燥步驟922、在圖25中作為任選的干燥步驟946,和在圖26中作為任選的干燥步驟962進行了舉例說明。在這種干燥后的揮發(fā)物的含量是通過在105。C的溫度在接近大氣壓下在具有充分的空氣循環(huán)的烘箱中在直徑5厘米的樣品盤中加熱100克均勻涂敷的TPA產(chǎn)物樣品1小時后的重量損失而合適測量的。樣品揮發(fā)物的百分比計算為100*(初始重量-最終重量)/(初始重量)。優(yōu)選地,在干燥固體TPA產(chǎn)物中的至少一種相對惰性的、非有毒的芳族雜質(zhì)的質(zhì)量除以在進料到漿料脫水步驟的漿料中的雜質(zhì)的質(zhì)量或除以在初始漿料中的雜質(zhì)的質(zhì)量是至少約0.05、0.10、0.20或0.30。優(yōu)選地,在干燥固體TPA產(chǎn)物中的IPA的質(zhì)量除以在進料到漿料脫水步驟的漿料中的IPA的質(zhì)量或除以在初始漿料中的IPA的質(zhì)量是至少約0.05、0.10、0.20或0.30。優(yōu)選地,在干燥固體TPA產(chǎn)物中的4,4'-DCB的質(zhì)量除以在進料到漿料脫水步驟的漿料中的4,4'-DCB的質(zhì)量或除以在初始漿料中的4,4'-DCB的質(zhì)量是至少約0.10、0.20、0.40或0.60。優(yōu)選地,通過本文中的公開內(nèi)容的實施方案生產(chǎn)的干燥固體TPA產(chǎn)物的顏色小于約3.5、3.0、2.5或2.01)*單位。如本文中4吏用的,b*值是一種顏色屬性,其是在分光儀器如使用反射方式的HunterUltrascanXE儀器(HunterAssociatesLaboratory,Inc.,11491SunsetHillsRoad,Reston,VA20190-5280,www.hunterlab.com)上測量的。正數(shù)讀數(shù)表示黃色程度(或者吸收藍色),而負(fù)數(shù)讀數(shù)表示藍色程度(或者吸收黃色)。優(yōu)選地,在340nm的光的波長下,通過本文中的公開內(nèi)容的實施方案生產(chǎn)的固體TPA產(chǎn)物的百分比透射率是至少約70、80、90或92%。優(yōu)選地,由本文中公開的一種或多種本發(fā)明實施方案形成的固體TPA產(chǎn)物基本上包括平均粒度D(4,3)為至少約30微米、更優(yōu)選地約35-約400微米、更加優(yōu)選地約40-約200微米和最優(yōu)選地45-120微米的顆粒。優(yōu)選地,固體TPA產(chǎn)物基本上包括測定值D(v,0.1)為約5-約65微米、更優(yōu)選地約10-約55微米和最優(yōu)選地15-45微米的顆粒。優(yōu)選地,固體TPA產(chǎn)物基本上包括中值粒度測定值D(v,0.5)為約25-約200微米、更優(yōu)選地約30-約120微米和最優(yōu)選地35-100微米的顆粒。優(yōu)選地,固體TPA產(chǎn)物基本上包括測定值D(v,0.9)為約40-約500微米、更優(yōu)選地約60-約300^效米和最優(yōu)選地80-200樣t米的顆粒。優(yōu)選地,固體TPA產(chǎn)物基本上包括顆粒尺寸相對分布(spread)測定值為約0.6-約5.0、更優(yōu)選地約0.9-約4.0和最優(yōu)選地1.2-2.5的顆粒。優(yōu)選地,固體TPA產(chǎn)物基本上包括平均BET表面面積小于約0.25平方米/克(m2/g)、更優(yōu)選地約0.005-約0.2m2/g和最優(yōu)選地0.01-0.18m2/g的顆粒。在本發(fā)明的一個實施方案中,從漿料脫水步驟取出的液體的至少一部分作為至少一部分的液體進料提供給至少一個本文中稱為"再循環(huán)溶劑純化步驟"的輔助步驟。優(yōu)選地,再循環(huán)溶劑純化步驟從再循環(huán)的溶劑中取出了至少約20、40、60或80wt。/。的至少一種相對惰性的芳族雜質(zhì),同時還回收了液體進料中的至少約50、70、90或95wt。/o的乙酸和/或至少約80、90、95或99wt。/。的鈷和/或其它重要的催化劑化合物。許多這種輔助步驟公開在現(xiàn)有技術(shù)中。通常,在再循環(huán)溶劑純化中的早期的步驟是加熱液體進料來蒸發(fā)大部分的重要的乙酸塔頂餾出物,通過冷卻和冷凝來回收。芳族雜質(zhì)和催化劑化合物相比于乙酸是次揮發(fā)性的,并且這些在剩余的液相中變濃,其在本文中稱為污泥。對于污泥來說,已經(jīng)公開了用于在回收或處理芳族雜質(zhì)的同時回收催化劑化合物的各種備選方案。簡單方法是使污泥燃燒,同時回收灰分。然后,灰分中的鈷再溶解在溶劑中,例如通過使用草酸。另一污泥處理方法使用乙酸正丙酯和水作為提出劑來分離鈷和芳族雜質(zhì)。所分離的芳族雜質(zhì)可以通過各種方法處理,包括進料到隨后的用于回收BA、IPA和/或其它芳族物質(zhì)的方法,或者通過對環(huán)境無害的廢水處理和/或焚燒。又一污泥處理方法使用例如苛性堿中和pH值,然后沉淀鈷,使用碳酸鈉和/或碳酸氬鈉,例如,用于通過過濾來回收。然后通過各種方法處理被溶解的芳族雜質(zhì),包括對環(huán)境無害的廢水處理和/或焚燒。合適的再循環(huán)溶劑純化步驟的實例包括但不局限于公開在美國專利4,356,319和4,939,297;美國專利申請2005/0038288和20050084432;PCT申請PCTWO98/008605和WO2005/049873;歐洲專利申請EP121438;和日本專利申請JP09國157214、JP05畫015788、JP54-025292和JP52-004277中的那些。雖然優(yōu)選地通過本文中公開的實施方案在范圍方面減弱,但是再循環(huán)溶劑純化步驟的需要和范圍取決于很多細節(jié),包括但不限于工業(yè)純度的對二甲苯中的雜質(zhì)和各種氧化反應(yīng)步驟的質(zhì)量。當(dāng)提供了再循環(huán)溶劑純化步驟時,選擇溶劑純化進料可以對步驟經(jīng)濟性具有相當(dāng)大的影響。相對惰性的芳族雜質(zhì),著色的和未著色的,是所述步驟的重要目標(biāo),并且其相對更大的濃度降低了所述步驟的分選(sizing)和操作成本。另外,對二甲苯、TPA和芳族反應(yīng)中間體,當(dāng)以更大的量提供給所述步驟時,是潛在的收率損失和操作成本。優(yōu)選地,溶劑純化進料包括至少約20、40、80或95wt。/。的來自先前在初級氧化中處理的并隨后在氧化蒸煮中處理的液體的其全部質(zhì)量流量。更優(yōu)選地,溶劑純化進料包括至少約20、40、80或95wtQ/。的其全部質(zhì)量流量來自先前在初級氧化中處理的并隨后在使用上述的降低和/或消除較清潔溶劑的添加的氧化蒸煮中處理的液體。更加優(yōu)選地,溶劑純化進料包括至少約20、40、80或95wt。/。的其全部質(zhì)量流量來自先前在初級氧化中處理的、然后在一個使用降低和/或消除較清潔溶劑的添加的氧化蒸煮中處理的、和然后還在至少一個使用降低和/或消除較清潔溶劑的添加的后蒸煮冷卻步驟中處理的液體。仍更加優(yōu)選地,溶劑純化進料包括至少約20、40、80或95wt。/。的其全部質(zhì)量流量來自在初級氧化中處理的、然后在使用使用降低和/或消除較清潔溶劑的添加的氧化蒸煮中處理的、和然后還在至少一個使用降低和/或消除較清潔溶劑的添加的后蒸煮冷卻和老化步驟中處理的液體。最優(yōu)選地,溶劑純化進料包括至少約20、40、80或95wt。/。的其全部質(zhì)量流量來自在初級氧化中處理的、然后在氧化蒸煮中處理的、和然后在至少一個如液體。優(yōu)選地,溶劑純化進料的TPA濃度,包括溶解的TPA和沉淀的固體TPA在內(nèi),小于約1、0.5、0.1或0.05wt%。優(yōu)選地,溶劑純化進料的沉淀的固體的濃度小于約1、0.5、0.1或0.05wt%。優(yōu)選地,沉淀的固體的固體PTAC的濃度為小于約1,000、約1-約600、約5-約400或10-200ppmw。優(yōu)選地,沉淀的固體的固體4-CBA的濃度為小于約1,200、約1-約800、約10-約600或20-400ppmw。優(yōu)選地,溶劑純化進料的1PTAC濃度,包括溶解的PTAC和沉淀的固體PTAC在內(nèi),小于約30、20、10或2ppmw。優(yōu)選地,溶劑純化進料的4-CBA濃度,包括溶解的4-CBA和沉淀的固體4-CBA在內(nèi),小于約50、30、10或2ppmw。優(yōu)選地,每一個上述公開內(nèi)容中的溶劑純化進料具有至少約20、40、80的漿料取出的液體。優(yōu)選地,溶劑純化進料的質(zhì)量除以初始液體的質(zhì)量為約0%-約20%、約0.1%-約15%、約0.5%-約10%、或1°/。-5%。優(yōu)選地,溶劑純化進料的質(zhì)量除以初始固體的質(zhì)量為約0%-約70%、約0.2%-約40%、約1%-約25%、或2%-15%。在本發(fā)明的一個實施方案中,優(yōu)選地,本文中所公開的操作參數(shù)(包括數(shù)值量化的操作參數(shù))中的一個或多個被保持達工業(yè)上顯著的時間周期。優(yōu)選地,根據(jù)上述操作參數(shù)中的一個或多個的操作被保持達至少約1小時,更優(yōu)選地,至少約12小時,更加優(yōu)選地至少約36小時,和最優(yōu)選地至少96小時。因此,除非本文中另有陳述,本文中所述的操作參數(shù)意圖適用于穩(wěn)態(tài)、優(yōu)化/工業(yè)操作——非啟動、停車或子優(yōu)化操作。本發(fā)明人注意到,對于本文中所提供的全部數(shù)值范圍,所述范圍的上下端點可以是彼此獨立的。例如,數(shù)值范圍10-100是指大于10和/或小于100。因此,10-100的范圍為大于IO(無上限)的權(quán)利要求限定、小于IOO(無下限)的權(quán)利要求限定以及整個10-100范圍(具有上下限)提供了支持。此外,當(dāng)使用術(shù)語"約"來修飾數(shù)值時,應(yīng)當(dāng)理解的是在一個實施方案中,所述數(shù)值是精確的數(shù)值。本發(fā)明已特別地參照其優(yōu)選實施方案進行了描述,但是將理解的是,在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)可以實現(xiàn)各種變化和改變。權(quán)利要求1.一種用于生產(chǎn)多元羧酸組合物的方法,所述方法包括使多相反應(yīng)介質(zhì)在一個或多個蒸煮反應(yīng)器中進行氧化蒸煮,所述多相反應(yīng)介質(zhì)包括多元羧酸,其中所述氧化蒸煮在這樣的條件下進行,所述條件足以提供具有以在0.2對比時間下的累積質(zhì)量分?jǐn)?shù)值(CMF0.2)小于約0.1和CMF0.5為至少約0.15為特征的停留時間分布函數(shù)的所述反應(yīng)介質(zhì)的固體和/或漿料相。2.權(quán)利要求l的方法,其中所述CMF0.2小于約0.05和所述CMF0.5是至少約0.2。3.權(quán)利要求1的方法,其中所述CMF0.2小于0.01和所述CMF0.5為至少0.25。4.權(quán)利要求l的方法,其中所述反應(yīng)介質(zhì)的所述漿料相具有以所述CMF0.2小于約0.1并且所述CMF0.5為至少約0.15為特征的所述停留時間分布函數(shù)。5.權(quán)利要求l的方法,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器包括連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器。6.權(quán)利要求l的方法,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器包括活塞流反應(yīng)器。7.權(quán)利要求6的方法,在所述活塞流反應(yīng)器中,所述反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量-平均停留時間為約1-約60分鐘。8.權(quán)利要求7的方法,其中在所述活塞流反應(yīng)器中,所述漿料相的優(yōu)勢表面速度小于約1米/秒。9.權(quán)利要求l的方法,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器包括第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器,其中相比于所述第一反應(yīng)器,所述第二反應(yīng)器提供了更多的類似于活塞流的性能。10.權(quán)利要求9的方法,其中所述第一反應(yīng)器位于所述第二反應(yīng)器的上游。11.權(quán)利要求10的方法,所述第一反應(yīng)器的容積是所述第二反應(yīng)器的容積的至少約1.5倍。12.權(quán)利要求1的方法,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器包括至少一個含壓強的封閉體和至少一個機械隔板,其限定了基本上被隔離的隔室。13.權(quán)利要求12的方法,其中所述含壓強的封閉體包括基本上直立的圓柱形部分,其中所述至少一個機械隔板包括基本上水平的部分。14.權(quán)利要求12的方法,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器進一步包括至少一個位于每個所述隔室中的葉輪。15.權(quán)利要求1的方法,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器進一步包括至少一個基本上直立的機械軸和至少一個與所述軸連接的葉輪,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器進一步包括位于所述含壓強的封閉體中的并且支撐所述機械軸的軸承。16.權(quán)利要求l的方法,其中在所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器中所述反應(yīng)介質(zhì)的機械攪動所消耗的總功率為約0.05-約1.5千瓦/立方米的所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器中的所述反應(yīng)介質(zhì)。17.權(quán)利要求1的方法,其中所述反應(yīng)介質(zhì)是至少部分地通過靜態(tài)混合器攪動的。18.權(quán)利要求l的方法,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器包括第一和第二串聯(lián)連接的反應(yīng)器,其中至少10wt。/。的從所述第一反應(yīng)器取出的所述固體相在從所述第一反應(yīng)器取出的小于約32分鐘內(nèi)提供給所述第二反應(yīng)器。19.權(quán)利要求1的方法,其中所述氧化蒸煮在多個蒸煮反應(yīng)器中進行,其中所述多個蒸煮反應(yīng)器包括至少早期的蒸煮反應(yīng)器和更遲的蒸煮反應(yīng)器。20.權(quán)利要求19的方法,其中相對于所述早期的蒸煮反應(yīng)器中的所述氧化蒸煮的溫度的所述更遲的蒸煮反應(yīng)器中的所述氧化蒸煮的溫度,在各自產(chǎn)物主要地從蒸煮反應(yīng)器中離開的情況下測量的,在下述范圍之內(nèi)高于約5。C-高于約90°C。21.權(quán)利要求19的方法,其中對于除所述早期的蒸煮反應(yīng)器中的氧化蒸煮以外的全部氧化蒸煮來說,所述漿料相的質(zhì)量-平均停留時間為約10-約480分鐘。22.權(quán)利要求21的方法,其中從所述更遲的蒸煮反應(yīng)器取出的氣態(tài)流出物中的分子氧的摩爾分?jǐn)?shù),基于干基測量的,為約0.001-約8mol%。23.權(quán)利要求l的方法,其中所述氧化蒸煮以這樣的方式進行,使得在全部蒸煮反應(yīng)器中的全部碳氧化物的摩爾數(shù)加在一起除以從蒸煮反應(yīng)器取出的TPA的摩爾數(shù)為約0.0001-約0.12。24.權(quán)利要求1的方法,進一步包括將初始漿料進料到所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器,其中所述初始漿料包括對苯二曱酸的固體顆粒和初始液體,其中所述初始漿料的代表性樣品具有以下特征中的至少三種,基于所結(jié)合的固體和液體漿料組分(i)包含小于約9,000ppmw的間苯二曱酸(IPA),(ii)包含小于約15,000ppmw的苯曱酸(BA),(iii)包含小于約64ppmw的4,4'-二羧基聯(lián)苯(4,4'-DCB),(iv)包含小于約70ppmw的2,6-二羧基芴酮(2,6-DCF),(v)包含小于約12ppmw的2,7-二羧基芴酮(2,7-DCF),(vi)包含小于約12ppmw的9-藥酮-2-羧酸(9F-2CA),(vii)包含小于約4ppmw的4,4'-二羧基芪(4,4'-DCS),(viii)包含小于約6ppmw的4,4'-二羧基蒽醌(4,4'國DCA)。25.權(quán)利要求24的方法,其中使用再循環(huán)的溶劑,所述氧化蒸煮被保持至少1/2天的制造對苯二甲酸的方法的操作。26.權(quán)利要求1的方法,其中通過所述氧化蒸煮生產(chǎn)的產(chǎn)物的液相中的對曱苯曱酸的時均濃度小于被引入所述氧化蒸煮的進料的液相中的對甲苯曱酸的時均濃度的約50wt%。27.權(quán)利要求l的方法,其中通過所述氧化蒸煮生產(chǎn)的產(chǎn)物的液相中的4-CBA的時均濃度小于被引入所述氧化蒸煮的進料的液相中的4-CBA的時均濃度的約50wt%。28.權(quán)利要求l的方法,其中通過所述氧化蒸煮生產(chǎn)的產(chǎn)物的固相中的4-CBA的時均濃度小于被引入所述氧化蒸煮的進料的固相中的4-CBA的時均濃度的約95wt%。29.權(quán)利要求l的方法,其中在一個或多個所述蒸煮反應(yīng)器中,所述反應(yīng)介質(zhì)被維持在約150。C-約280°C的溫度。30.權(quán)利要求1的方法,其中所述多元羧酸組合物包括對苯二曱酸。31.—種用于生產(chǎn)多元羧酸組合物的方法,所述方法包^fe:(a)在初級氧化反應(yīng)器中使多相氧化反應(yīng)介質(zhì)進行初級氧化,由此產(chǎn)生氧化產(chǎn)物漿料,其包括多元羧酸;和(b)在一個或多個蒸煮反應(yīng)器中使包括所述產(chǎn)物漿料的至少一部分的蒸煮反應(yīng)介質(zhì)進行氧化蒸煮,其中所述氧化蒸煮在高于所述初級氧化的溫度至少10。C的溫度下進行,其中所述氧化蒸煮在這樣的條件下進行,所述條件足以提供具有以在0.2對比時間下的累積質(zhì)量分?jǐn)?shù)值(CMF0,2)小于約0.15為特征的停留時間分布函數(shù)的所述蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的固體和/或漿料相。32.權(quán)利要求31的方法,其中所述停留時間分布函數(shù)進一步以在0.5對比時間下的累積質(zhì)量分?jǐn)?shù)值(CMF0.5)為至少約0.15為特征。33.權(quán)利要求32的方法,其中所述CMF0.2小于0.01和所述CMF0.5為至少0.25。34.權(quán)利要求31的方法,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器包括第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器,其中相比于所述第一反應(yīng)器,所述第二反應(yīng)器提供了更多的類似于活塞流的性能。35.權(quán)利要求34的方法,其中所述第一反應(yīng)器位于所述第二反應(yīng)器的上游。36.權(quán)利要求31的方法,其中所述一個或多個蒸煮反應(yīng)器包括活塞流反應(yīng)器,其中在所述活塞流反應(yīng)器中,所述蒸煮反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量-平均停留時間為約1-約60分鐘。37.權(quán)利要求31的方法,其中所述初級氧化在約125-約200。C的溫度進行,其中所述氧化蒸煮在高于所述初級氧化進行時的溫度約20-約80°C的溫度進行。38.權(quán)利要求31的方法,其中所述步驟(a)的初級氧化包括氧化所述氧化反應(yīng)介質(zhì)的液相中存在的芳族化合物。39.權(quán)利要求38的方法,其中所述芳族化合物包括對二曱苯。40.權(quán)利要求31的方法,其中所述初級氧化在鼓泡塔反應(yīng)器中進行。41.權(quán)利要求31的方法,其中所述氧化以這樣的方式進行,使得當(dāng)所述氧化反應(yīng)介質(zhì)理論上被分為30個等體積的水平片段時,pX-max水平片段具有全部所述30個水平片段的最大對二甲苯濃度和pX-min水平片段具有位于所述pX-max水平片段以上的全部水平片段的最小對二曱苯濃度,其中所述對二曱苯濃度是基于時間平均和體積平均在所述氧化反應(yīng)介質(zhì)的液相中測量的,其中所述pX-max水平片段的對二曱苯濃度與所述pX-min水平片段的對二曱苯濃度之比是至少約5:1。42.權(quán)利要求31的方法,進一步包括將溶劑進料引入所述初級氧化反應(yīng)器,其中至少約20wt。/。的所述溶劑進料是再循環(huán)的溶劑。43.權(quán)利要求31的方法,進一步包括加熱所述初始漿料的至少一部分,其中至少約10wt。/。的被加熱的漿料在進行加熱的小于約32分鐘內(nèi)被提供給所述氧化蒸煮。44.一種混合蒸煮反應(yīng)器,其包括第一反應(yīng)器,其限定了第一入口、第一出口和第一反應(yīng)區(qū);和第二反應(yīng)器,其限定了第二入口、第二出口和第二反應(yīng)區(qū),其中所述第一出口與所述第二入口流體流動相連,其中所述第一反應(yīng)區(qū)的容積是所述第二反應(yīng)區(qū)的容積的至少約1.5倍,其中相比于所述第一反應(yīng)器,所述第二反應(yīng)器被配置以提供了更多的類似于活塞流的性能。45.權(quán)利要求44的方法,其中所述第二反應(yīng)器是活塞流反應(yīng)器。46.權(quán)利要求45的方法,其中所述第一反應(yīng)器是連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器。47.權(quán)利要求44的方法,其中所述第一反應(yīng)區(qū)的容積是所述第二反應(yīng)區(qū)的容積的約2-約12倍。全文摘要公開了一種用于更有效地和經(jīng)濟地產(chǎn)生對苯二甲酸的最優(yōu)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括氧化蒸煮反應(yīng)器/區(qū),其被配置以提供其中所處理的反應(yīng)介質(zhì)的固相和液相的最優(yōu)化的停留時間分布。文檔編號C07C63/26GK101395120SQ200780007389公開日2009年3月25日申請日期2007年2月16日優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日發(fā)明者A·G·萬德斯,R·S·奧米德拉,T·M·小佩爾,鑫林申請人:伊士曼化工公司
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