專利名稱：氧化有機化合物的方法和裝置的制作方法
專利說明氧化有機化合物的方法和裝置 本發(fā)明涉及一種用氧氣氧化有機化合物的方法。本發(fā)明進一步涉及一種實施該方法的裝置。
該方法例如適用于用含氧氣體氧化醛以生成其相應(yīng)的酸。
有機酸的制備例如從WO 99/54274中已知。為此，一種或多種有機液體在液體氧化反應(yīng)器中用基本純的氧氣或包含至少50％氧氣的富含氧的空氣氧化。溫度保持在目標溫度±3℃的范圍內(nèi)。反應(yīng)后，處理反應(yīng)混合物。后處理例如通過蒸餾、溶劑萃取、結(jié)晶、蒸發(fā)、相分離、過濾等進行。為了反應(yīng)，使用其中反應(yīng)器中存在導(dǎo)管的環(huán)流反應(yīng)器。在導(dǎo)管和反應(yīng)器外壁之間的空間中容納有換熱器。借助導(dǎo)管中攪拌器產(chǎn)生反應(yīng)器中液體的流動。這里所述方法的缺點是盡管借助與第一反應(yīng)器串聯(lián)的第二反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率可以增加到至多98％，但反應(yīng)速率太低以致進一步增加轉(zhuǎn)化率的第三工段在經(jīng)濟上不可行。
用于進行氣-液、液-液或氣-液-固反應(yīng)的環(huán)流反應(yīng)器由WO-A 00/30743已知。反應(yīng)器包括指向下游，設(shè)置在反應(yīng)器上部區(qū)域中且經(jīng)其供入反應(yīng)物和反應(yīng)混合物的噴嘴和優(yōu)選在反應(yīng)器下部區(qū)域中借助泵經(jīng)其將反應(yīng)混合物送回外部線路噴嘴中的出口。反應(yīng)器中設(shè)置有基本延伸到反應(yīng)器整個長度除反應(yīng)器兩端外的同心導(dǎo)管。導(dǎo)管的橫截面積為反應(yīng)器橫截面積的1/10至1/2。噴嘴設(shè)置在導(dǎo)管上端的上方，優(yōu)選與它空間相隔導(dǎo)管直徑的1/8至1，或以至多數(shù)個導(dǎo)管直徑的深度浸入導(dǎo)管中。將換熱器整合到環(huán)空間中。反應(yīng)器例如用于由丙醛制備丙酸。為此，丙醛用空氣氧化。為實現(xiàn)增加轉(zhuǎn)化率據(jù)說多個反應(yīng)器串聯(lián)。這里所述方法的缺點是甚至在兩個反應(yīng)器串聯(lián)的情況下，也無法實現(xiàn)醛的基本完全轉(zhuǎn)化。盡管可能會使用第三反應(yīng)器以實現(xiàn)所需的高轉(zhuǎn)化率，但這樣的程序可能在經(jīng)濟上不可行，因為反應(yīng)器類型的復(fù)雜性和相關(guān)高額的資金成本。
WO 01/66505公開了通過用氧氣或含氧氣體氧化相應(yīng)醛而制備具有4-10個碳原子的脂族羧酸的方法。氧化在溫度隨工段升高的至少兩個工段中在0-100℃的溫度范圍內(nèi)進行。溫度在每種情況下增加至少5℃。每個反應(yīng)段提供一個反應(yīng)器。所述反應(yīng)器例如為合適的話還包含無規(guī)填料的管式反應(yīng)器，包含無規(guī)填料的噴淋塔或泡罩塔。然而，此方法的缺點是反應(yīng)的大部分熱量必須在低于50℃的低溫下除去。此外，完全轉(zhuǎn)化不能在此方法可接受的反應(yīng)時間內(nèi)實現(xiàn)。例如，由WO 01/66505的實施例1可見，98.2％的轉(zhuǎn)化率直到在6小時以后才實現(xiàn)。
WO 01/46111還公開了氧化有機物的方法，其中將空氣、氧氣、富氧或含氧空氣通入反應(yīng)體系的液體中。反應(yīng)在20-100℃的溫度和0-3巴的壓力下進行。在反應(yīng)體系中，提供有實現(xiàn)指定量液體混合的方法。為了實現(xiàn)混合，例如可以使用攪拌器、軸向葉輪、渦輪機、注射器、淹沒式多孔擴散器、噴射器或表面曝氣器。擋板可以安裝在反應(yīng)器中。然而，這里所述方法的缺點還是不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的基本完全。用純氧或包含至少50％氧氣的氣體氧化醛類描述于EP-A 0 792 865中。反應(yīng)在如US 4,900,480中所述的反應(yīng)器中進行。此特定反應(yīng)器可以實現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)化率，但以明顯更為復(fù)雜的反應(yīng)器為代價。因為需要用惰性氣體稀釋頂部空間，因此盡管使用純氧，這些反應(yīng)器仍具有顯著量必須處理的廢氣。氧化有機化學品的類似方法還描述于EP-A 0 439 013中。
使用泡罩塔或攪拌釜反應(yīng)器氧化丙醛生成丙酸的方法描述于CN-A 1569798中。此方法實現(xiàn)約99％的高轉(zhuǎn)化率和97.2-98％的選擇性，但是盡管使用純氧作為氧化劑，由CN-A 1 569798的實施例1可見，實現(xiàn)75g/l/h僅中等時空收率。純氧的使用在反應(yīng)器出口處當形成易燃相干氣相時額外產(chǎn)生相當大的安全問題。
本發(fā)明的目的是提供一種具有簡單反應(yīng)器設(shè)計且能夠得到高時空收率的氧化有機物的方法。另外，應(yīng)實現(xiàn)有機物的充分完全轉(zhuǎn)化以使下游后處理盡可能簡單。例如這可以省去未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物再循環(huán)到反應(yīng)段中。本發(fā)明的另一個目的是提供一種實施該方法的裝置。
該目的由一種用氧氣氧化至少一種有機物的方法實現(xiàn)，其包括下列步驟 (a)將至少一種有機物作為液體和含氧氣流加入第一反應(yīng)段中以形成反應(yīng)混合物，使至少一些氧氣與有機化合物反應(yīng)形成反應(yīng)產(chǎn)物。
(b)將來自第一反應(yīng)段的反應(yīng)混合物加入絕熱操作反應(yīng)段中，其中使未轉(zhuǎn)化的有機物進一步至少部分地反應(yīng)以得到產(chǎn)物。
本發(fā)明方法例如適用于用含氧混合物氧化烴類、烯烴類、酚類和醛類。氧化烴類例如為氧化環(huán)己烷生成包含氫過氧化環(huán)己基、環(huán)己酮、環(huán)己醇和己二酸的混合物，氧化異丁烷生成包含氫過氧化叔丁基和叔丁醇的混合物，氧化異戊烷生成包含氫過氧化叔戊基和叔戊基醇的混合物，氧化乙基苯生成包含氫過氧化乙基苯、1-苯基乙醇和苯乙酮的混合物，氧化枯烯生成包含氫過氧化枯烯和2-苯基-2-丙醇的混合物，和氧化對傘花烴生成包含氫過氧化對傘花烴和2-(4-甲苯基)-2-丙醇的混合物。氧化烯烴例如為氧化環(huán)戊烯生成包含氫過氧化環(huán)戊-2-烯-1-基、環(huán)戊-2-烯醇和環(huán)戊-2-烯酮的混合物，氧化2，3-二甲基-2-丁烯生成包含四甲基環(huán)氧乙烷的混合物。氧化酚類例如為氧化2，3，6-三甲基苯酚生成包含三甲基苯醌的混合物，氧化2，3，5-三甲基苯酚生成包含三甲基苯醌的混合物，氧化2，4，6-三甲基苯酚生成包含2，4，6-三甲基-4-氫過氧化環(huán)己-2，5-二烯-1-酮的混合物。
然而，該方法尤其適用于用氧氣氧化脂族醛生成羧酸。氧化生成其相應(yīng)酸的醛優(yōu)選為具有3-18個碳原子的醛。該醛可以是支化或未支化的。該醛還可以包含環(huán)狀結(jié)構(gòu)。該醛更優(yōu)選是飽和的?？梢宰鳛榉磻?yīng)物用于反應(yīng)的合適醛例如為丙醛、丁醛、2-甲基丙醛、戊醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、2，2-二甲基丙醛、己醛、2-甲基戊醛、3-甲基戊醛、2-乙基丁醛、庚醛、2-甲基己醛、2-乙基戊醛、辛醛、2-乙基己醛、壬醛、癸醛、3，7-二甲基辛醛、3，5，5-三甲基己醛、環(huán)戊烷甲醛、環(huán)己烷甲醛或至少兩種上述醛類的混合物。
本發(fā)明方法用氧氣氧化醛的優(yōu)點是醛轉(zhuǎn)化基本完全?；就耆侵皋D(zhuǎn)化率大于98％，優(yōu)選大于99％。
當將醛混合物用作有機物時，它們例如在烯烴的氫甲?；谢蛟谄渌╊惖拇既┛s合和部分氫化中獲得。
在優(yōu)選實施方案中，將來自第一反應(yīng)段的反應(yīng)混合物在加入絕熱操作反應(yīng)段中之前送入至少一個其他反應(yīng)段中。這意味著氧化是在成組的至少三個反應(yīng)器中進行。由于使用連接在第一反應(yīng)段下游和絕熱操作反應(yīng)段上游的至少一個其他反應(yīng)段，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率可以進一步增加。為進行反應(yīng)，反應(yīng)混合物依次通過各反應(yīng)段。除了絕熱操作反應(yīng)段外所有反應(yīng)段優(yōu)選返混。返混實現(xiàn)在特殊反應(yīng)段內(nèi)充分均勻的濃度分布。此外，反應(yīng)熱量可以技術(shù)上簡單的方式除去。
第一反應(yīng)段和合適的話所述至少一個其他反應(yīng)段，即除了絕熱操作反應(yīng)段外所有反應(yīng)段優(yōu)選基本等溫操作。在本發(fā)明上下文中，基本等溫操作是指一個反應(yīng)段內(nèi)的溫差不大于10℃。此溫差基本產(chǎn)生于特殊反應(yīng)器的流體動力學和熱量除去的類型。當熱量例如在反應(yīng)室中直接除去時，可以實現(xiàn)比在借助外部流動換熱器除去熱量的情況下更為均勻的溫度分布。
在一個實施方案中，第一反應(yīng)段和所述至少一個其他反應(yīng)段在基本相同的溫度下操作。這意味著各反應(yīng)段的平均溫度之間的溫差不大于5℃。
然而，還可以優(yōu)選操作第一反應(yīng)段和所述至少一個其他反應(yīng)段以使得溫度隨反應(yīng)段增加。然后各反應(yīng)段之間的溫差優(yōu)選至少5℃，更優(yōu)選至少10℃。
第一反應(yīng)段和合適的話所述至少一個其他反應(yīng)段操作的溫度優(yōu)選為0-150℃，更優(yōu)選30-125℃。然而，為了確保時空收率足夠高且同時為了能夠有效除去反應(yīng)熱量，優(yōu)選至少50℃的反應(yīng)溫度。更優(yōu)選產(chǎn)生至少60℃的反應(yīng)溫度。特別優(yōu)選反應(yīng)溫度為至少70℃。
優(yōu)選選擇反應(yīng)壓力以使得供入的含氧氣流中氧氣的分壓為0.1-20巴。氧氣的分壓優(yōu)選為1-6巴。
為了進行反應(yīng)，首先可以將反應(yīng)所需的所有氧氣供入第一反應(yīng)段中。在這種情況下，將待氧化的有機物混合物和含氧氣體送入所述其他反應(yīng)段中。然而，在優(yōu)選實施方案中，還將含氧氣體供入所述至少一個其他反應(yīng)段中。在這種情況下，優(yōu)選從各反應(yīng)段的反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)混合物中除去氣相。此氣相作為廢氣從反應(yīng)器中除去。廢氣包含未轉(zhuǎn)化的氧氣和氣流中存在的且不是反應(yīng)所需要的氣體組分。這些氣體組分相對于進行的氧化來說優(yōu)選為惰性的。相應(yīng)的氣體組分例如為氮氣或二氧化碳。另外，廢氣通常還包含氣態(tài)反應(yīng)物和氣態(tài)產(chǎn)物。
絕熱反應(yīng)段可以單相液體或噴射形式操作。在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案中，還將含氧氣體供入絕熱操作反應(yīng)段中。以此方式確保有機物的氧化也在絕熱操作反應(yīng)區(qū)中進行，其進一步增加反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。
在優(yōu)選實施方案中，供入絕熱操作反應(yīng)段中的含氧氣體為至少一個之前反應(yīng)段的廢氣。特別優(yōu)選仍未轉(zhuǎn)化的氧氣存在于之前反應(yīng)段的廢氣中。因為反應(yīng)段通常在過量氧氣下操作，所以氧氣通常仍存在于各反應(yīng)段的廢氣中。將至少一個之前反應(yīng)段的廢氣供入絕熱操作反應(yīng)段中的實施方案的優(yōu)點是將廢氣量最小化。
供入反應(yīng)中使用的含氧氣體優(yōu)選為包含不超過50體積％氧氣的氣體混合物。非常特別優(yōu)選使用空氣。使用空氣的優(yōu)點是可以實現(xiàn)反應(yīng)段的安全操作，因為反應(yīng)器然后可以通過以下方式操作廢氣中氧氣的比例低于易燃混合物存在的數(shù)量。優(yōu)選選擇各獨立反應(yīng)段的含氧氣體量以使得廢氣中氧氣的濃度小于10體積％，更優(yōu)選小于8體積％。在這些濃度下，廢氣是不易燃的。以此方式避免安全性問題，而且不需要加入昂貴的氮氣以惰化氣體室。
為了防止有價值的物質(zhì)經(jīng)廢氣損失，優(yōu)選從中取出各反應(yīng)段的廢氣中存在的產(chǎn)物和反應(yīng)物。反應(yīng)物可以隨后供回到反應(yīng)中。為此，優(yōu)選從各反應(yīng)段收集廢氣并將它提純其中反應(yīng)物和產(chǎn)物從廢氣中取出。進行取出優(yōu)選通過在洗滌塔中洗滌。在反應(yīng)物和產(chǎn)物取出之后，當將反應(yīng)物取出并送回到反應(yīng)中時是優(yōu)選的。在特別優(yōu)選的實施方案中，廢氣與絕熱操作反應(yīng)段的流出物作為洗滌物在洗滌塔中接觸。然后負載的洗滌物再循環(huán)到等溫操作反應(yīng)段之一中。為了防止對環(huán)境有害且可以在廢氣中存在的物質(zhì)被釋放到環(huán)境中，當廢氣借助燃燒舍棄時是優(yōu)選的。為了洗滌，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何所需洗滌塔。合適的洗滌物例如為水、該方法中使用的有機溶劑、反應(yīng)物或反應(yīng)物混合物、產(chǎn)物或產(chǎn)品混合物。作為洗滌液，特別優(yōu)選使用當時裝置中正在生產(chǎn)的產(chǎn)物或產(chǎn)品混合物。作為洗滌物，非常特別優(yōu)選使用來自絕熱操作反應(yīng)段的液體產(chǎn)物。在特別優(yōu)選的實施方案中，使用的洗滌物在使用之前冷卻至低于反應(yīng)溫度至少10℃的溫度。
第一反應(yīng)段和合適的話所述至少一個其他反應(yīng)段可以作為泡罩塔、氣升式反應(yīng)器、攪拌釜、槳式環(huán)流反應(yīng)器、噴射環(huán)流反應(yīng)器或這些反應(yīng)器類型的組合而設(shè)計。第一反應(yīng)段和合適的話所述至少一個其他反應(yīng)段優(yōu)選以噴射環(huán)流反應(yīng)器的形式設(shè)計。此優(yōu)點是實現(xiàn)在反應(yīng)段內(nèi)良好的傳質(zhì)和完全的返混。在噴射環(huán)流反應(yīng)器中，一部分反應(yīng)混合物從反應(yīng)段中取出且經(jīng)上部區(qū)域中的噴嘴送回到反應(yīng)段中。這在反應(yīng)段中產(chǎn)生了環(huán)流。噴嘴優(yōu)選軸向設(shè)置在反應(yīng)段中。在優(yōu)選實施方案中，反應(yīng)混合物繞其流動的導(dǎo)管在反應(yīng)器中存在。在此情況下，導(dǎo)管基本延伸到反應(yīng)器整個長度，反應(yīng)器兩端除外。此外，導(dǎo)管的橫截面積為反應(yīng)器橫截面積的1/10至1/2。在優(yōu)選實施方案中，噴嘴設(shè)置在導(dǎo)管上端的上方，優(yōu)選空間相隔導(dǎo)管直徑的1/8至1。在特別優(yōu)選的實施方案中還可以將噴嘴以至多數(shù)個導(dǎo)管直徑的深度浸入導(dǎo)管中。
經(jīng)噴嘴加入的反應(yīng)混合物然后和氣體首先流經(jīng)導(dǎo)管。在流經(jīng)導(dǎo)管之后，混合物沖擊反應(yīng)器底部或優(yōu)選沖擊設(shè)置在導(dǎo)管下端和反應(yīng)器底部之間的沖擊板。這偏轉(zhuǎn)了反應(yīng)混合物，其經(jīng)包圍導(dǎo)管的空間以相反方向流回。這產(chǎn)生了環(huán)流。
反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量通常借助換熱器從反應(yīng)混合物中除去。換熱器可以設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)或反應(yīng)器外部。當換熱器設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)時，例如當換熱器管件設(shè)置在導(dǎo)管和反應(yīng)器外壁之間的環(huán)空間中時是優(yōu)選的。然而，或者還可以例如將換熱器管件設(shè)置在導(dǎo)管內(nèi)部或?qū)Q熱器管件設(shè)置在導(dǎo)管中和包圍導(dǎo)管的環(huán)空間中。代替換熱器管件，還可以使用可以位于反應(yīng)器內(nèi)的任何其他形式的換熱器元件。此外，還可以是反應(yīng)器例如在外壁處為溫控的。為此，例如可以將反應(yīng)器裝有熱載體可以流經(jīng)的套管。另外還可以將導(dǎo)管作為盤管設(shè)計并且由控制反應(yīng)區(qū)溫度的熱載體流經(jīng)。
當換熱器設(shè)置在反應(yīng)器外部時，優(yōu)選以這樣方式設(shè)置從反應(yīng)器中取出并經(jīng)上部區(qū)域中的噴嘴送回反應(yīng)器中的部分反應(yīng)混合物經(jīng)過換熱器并因此控制溫度。
在使用設(shè)置在液體循環(huán)中的外部換熱器的情況下，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何換熱器。例如，可以使用管束式換熱器、板式換熱器、螺旋式換熱器。
將反應(yīng)混合物用其送入噴射環(huán)流反應(yīng)器中的噴嘴優(yōu)選為兩料噴嘴。此兩料噴嘴還用于與反應(yīng)混合物一起以含氧氣流的形式供應(yīng)反應(yīng)所需的氧氣。兩料噴嘴的使用引起反應(yīng)混合物與含氧氣體的混合，隨著流動夾帶含氧氣體。實現(xiàn)氧氣到液體的良好傳質(zhì)和含氧氣體在反應(yīng)混合物中的均勻分布。這實現(xiàn)的效果是有機化合物在反應(yīng)器中均勻轉(zhuǎn)化。
第一反應(yīng)段和合適的話所述至少一個其他反應(yīng)段的反應(yīng)器，即除了絕熱操作反應(yīng)段外所有反應(yīng)段的反應(yīng)器，可以具有相同或不同的反應(yīng)器體積。所有反應(yīng)器優(yōu)選具有相同的反應(yīng)體積。
優(yōu)選所有反應(yīng)器串聯(lián)，但還可以將各反應(yīng)段的反應(yīng)器各自作為兩個并聯(lián)裝置設(shè)計。
除了其中將噴射環(huán)流反應(yīng)器的噴嘴設(shè)置在導(dǎo)管上端的實施方案外，還可以將噴嘴設(shè)置在導(dǎo)管下端。這導(dǎo)致反應(yīng)介質(zhì)在導(dǎo)管中自下而上流動，在導(dǎo)管周圍的環(huán)空間中自上而下流動。然而，優(yōu)選噴嘴設(shè)置在導(dǎo)管上端且導(dǎo)管中反應(yīng)混合物自上而下流動的實施方案。此實施方案的優(yōu)點是氣泡必須經(jīng)過較長的路程才流入下游反應(yīng)區(qū)中且因此具有較高的平均停留時間。由于氣體的較高停留時間，實現(xiàn)的轉(zhuǎn)化率和因此在氣泡離開液體表面之前反應(yīng)體系安全所需的氧氣在氣泡中的消耗量用指向下游的噴嘴高于用指向上游的噴嘴。
將待氧化的有機物優(yōu)選供入第一反應(yīng)器的液體循環(huán)體系。更優(yōu)選將有機物供入循環(huán)泵壓力側(cè)。在絕熱操作反應(yīng)段上游多個反應(yīng)段的情況下，可以將一部分有機物供入第一反應(yīng)器的液體循環(huán)體系中，其他部分供入其他反應(yīng)器的液體循環(huán)體系中。在本文中，可以將一部分有機物供入每個反應(yīng)器中，或者可以將有機物僅供入一些反應(yīng)段中。然而，優(yōu)選將待氧化的有機物僅供入第一反應(yīng)段中。
來自第一反應(yīng)段和合適的話所述至少一個其他反應(yīng)段，即來自除絕熱操作反應(yīng)段以外的所有反應(yīng)段的反應(yīng)器的液體流出物在合適的點取出。合適的點是其中僅少量的氣體仍在液體中存在的那些。例如可以借助溢流堰取出在反應(yīng)器上端的液體流出物。同樣可以取出在反應(yīng)器下端沖擊板下方的液體流出物。還可以取出來自外部循環(huán)體系的液體流出物。特別優(yōu)選取出來自外部循環(huán)體系的液體流出物且其中更優(yōu)選在循環(huán)泵的壓力側(cè)而待氧化物質(zhì)進料側(cè)的上游取出。
絕熱操作反應(yīng)段可以單相液體形式或噴射含氧氣體而操作。所用具有單相液體流動的反應(yīng)器類型例如可以為管式反應(yīng)器、篩板級聯(lián)塔或無規(guī)填料塔。所用具有兩相氣體和液體流動的反應(yīng)器類型例如可以為管式反應(yīng)器、泡罩塔、篩板級聯(lián)泡罩塔、無規(guī)填料塔或噴射環(huán)流反應(yīng)器。絕熱操作反應(yīng)段優(yōu)選不返混且以篩板間隔塔或間隔泡罩塔的形式設(shè)計。
在一個實施方案中，進入絕熱操作反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)混合物包含溶解在液體中來自之前反應(yīng)段的未轉(zhuǎn)化氧氣。當絕熱操作反應(yīng)段額外噴射含氧氣體時，氧氣在反應(yīng)混合物中以氣泡形式上升。
反應(yīng)混合物通過上升的氣泡混合。因此，反應(yīng)混合物與氧氣接觸，而且剩余的有機化合物用氧氣氧化。由于絕熱和無返混的操作模式，液相的溫度沿絕熱反應(yīng)段的長度增加。因為氧化的反應(yīng)速率通常隨溫度升高而增加，因此確保了待氧化反應(yīng)物在離開反應(yīng)器時的基本完全轉(zhuǎn)化。
在優(yōu)選實施方案中，將含氧氣體供入絕熱操作反應(yīng)段中。供入絕熱操作反應(yīng)段中的含氧氣體優(yōu)選與已供入之前反應(yīng)段中的氣體相同。
在特別優(yōu)選的實施方案中，將絕熱操作反應(yīng)段之前反應(yīng)段的廢氣供入絕熱操作反應(yīng)段中。
當將含氧氣體(之前反應(yīng)段的廢氣或新鮮的含氧氣體)供入絕熱操作反應(yīng)段中時，這可以并流或逆流方式供入流動液體中。優(yōu)選以逆流方式加入氣體。尤其當絕熱操作反應(yīng)段以泡罩塔的形式或以噴射管式反應(yīng)器的形式設(shè)計時進行這種加料。
為了實現(xiàn)氣體和液體之間良好的傳質(zhì)，而且為了防止液相沿反應(yīng)器長度的返混，內(nèi)件優(yōu)選在以泡罩塔形式或以噴射管式反應(yīng)器形式設(shè)計的絕熱操作反應(yīng)段中存在。內(nèi)件例如為沖擊板或篩板、規(guī)整填料或無規(guī)填料床。然而，內(nèi)件優(yōu)選為篩板。
當絕熱操作反應(yīng)段以泡罩塔的形式或以噴射管式反應(yīng)器的形式設(shè)計且氣體以逆流方式供入時，當氣體從底部供入絕熱操作反應(yīng)段中，并且液體反應(yīng)混合物從頂部供入時是優(yōu)選的。以此方式，反應(yīng)器中液體反應(yīng)混合物自上而下流動，而氣體自下而上流動。由于此逆流方式，任何更低沸點的反應(yīng)物從產(chǎn)物流中汽提出且因此反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化率增加。由于優(yōu)選實施方案中存在的內(nèi)件，實現(xiàn)氣體和液體之間良好的傳質(zhì)。另外，內(nèi)件可以抑制絕熱操作反應(yīng)段內(nèi)液相的返混。
反應(yīng)混合物除了反應(yīng)物和產(chǎn)物外還可以包含溶劑。使用的溶劑是在反應(yīng)條件下呈惰性的那些溶劑。合適的溶劑例如為水、脂族或芳族任選取代烴、酯類、酮類、羧酸、醚類、鹵代烴或脂族羧酸酐。然而，優(yōu)選無溶劑進行反應(yīng)。無溶劑反應(yīng)的優(yōu)點是在反應(yīng)之后不必除去溶劑。
反應(yīng)混合物可以進一步包含均相或懸浮的非均相催化劑。在醛反應(yīng)得到其相應(yīng)羧酸的情況下，反應(yīng)優(yōu)選在不加催化劑下進行。然而，當待氧化的醛在醛基的α位具有支鏈時，可以加入堿類以增加選擇性。合適的堿類例如為堿金屬或堿土金屬氫氧化物、堿金屬或堿土金屬碳酸氫鹽或者堿金屬或堿土金屬羧酸鹽。特別合適的堿類為堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽或堿金屬羧酸鹽。非常特別優(yōu)選堿類為氫氧化鈉和氫氧化鉀，其還可以水溶液的形式使用。
本發(fā)明的實施方案在圖中顯示并且在以下說明書中詳細描述。
圖中顯示

圖1第一個實施方案中本發(fā)明方法的示意說明， 圖2第二個實施方案中本發(fā)明方法的示意說明， 圖3第三個實施方案中本發(fā)明方法的示意說明。
圖1顯示第一個實施方案中本發(fā)明方法的示意說明。
將液體反應(yīng)物經(jīng)反應(yīng)物進料5加入第一反應(yīng)器3的液體循環(huán)體系1中。根據(jù)本發(fā)明，此液體反應(yīng)物為有機物，優(yōu)選醛。為使液體在液體循環(huán)體系1中循環(huán)，它裝有泵7。
將來自液體循環(huán)體系1的液體經(jīng)噴嘴供入第一反應(yīng)器3中。第一反應(yīng)器3以噴射環(huán)流反應(yīng)器的形式設(shè)計。在第一反應(yīng)器3中容納有導(dǎo)管9。將液體在導(dǎo)管9的上部供入。因此，在導(dǎo)管9中形成方向向下的流動。液體對著流動偏轉(zhuǎn)處的沖擊板11流動，以使它在包圍導(dǎo)管9的環(huán)空間13中可以又向上流動。還可以省去沖擊板11，在這種情況下液體經(jīng)導(dǎo)管9向下流到第一反應(yīng)器3的底部并且在底部偏轉(zhuǎn)。在第一反應(yīng)器3的底部設(shè)置液體取出15，一部分液體經(jīng)其供入液體循環(huán)體系1中。
來自液體循環(huán)體系1的液體經(jīng)其加入第一反應(yīng)器3中的噴嘴優(yōu)選為兩料噴嘴。此噴嘴用于供應(yīng)第一反應(yīng)器3中反應(yīng)所需的含氧氣體。為此，兩料噴嘴裝有氣體供應(yīng)17。氣體供應(yīng)17用于將含氧氣體供入第一反應(yīng)器3。根據(jù)本發(fā)明，含氧氣體的氧氣含量為小于50體積％。經(jīng)氣體供應(yīng)17供入的含氧氣體優(yōu)選為空氣。
由于液體和氣體經(jīng)兩料噴嘴供應(yīng)，液體和氣體在第一反應(yīng)器3中進行充分混合。
在環(huán)空間13中，在液體中存在的氣泡上升。它們至少部分從液體中分離，以使氣體空間19在第一反應(yīng)器3中液體上方形成。在氣體空間19中收集的氣體經(jīng)廢氣管線21從第一反應(yīng)器3中取出。
液體取出23用于從第一反應(yīng)器3的泵送循環(huán)體系中取出液體。將該液體供入第二反應(yīng)器27的液體循環(huán)體系25中。第二反應(yīng)器27作為類似于第一反應(yīng)器3的噴射環(huán)流反應(yīng)器設(shè)計。將來自液體循環(huán)體系25的液體經(jīng)噴嘴供入第二反應(yīng)器27中。導(dǎo)管29在第二反應(yīng)器27中存在。將來自液體循環(huán)體系25的液體加入導(dǎo)管29的上部區(qū)域中，以使自上而下的液體流動在導(dǎo)管29中產(chǎn)生。液體對著液流偏轉(zhuǎn)處的沖擊板31流動，以使液體在包圍導(dǎo)管29的環(huán)空間33中向上流動。正如在第一反應(yīng)器3中，也可以省去第二反應(yīng)器27中的沖擊板31。在此情況下，液體在反應(yīng)器27底部偏轉(zhuǎn)。在第二反應(yīng)器27的底部設(shè)置液體取出35。在液體取出35處取出用于液體循環(huán)體系25的液體。在液體循環(huán)體系25中的流動通過泵37產(chǎn)生。
正如在第一反應(yīng)器3中，來自液體循環(huán)體系25的液體經(jīng)其供入第二反應(yīng)器27中的噴嘴優(yōu)選為兩料噴嘴。該兩料噴嘴同樣將氣流供入第二反應(yīng)器27中。為此，兩料噴嘴連接于第二氣體進料39。第二氣體進料39用于將含氧氣流供入第二反應(yīng)器27中。正如供入第一反應(yīng)器3中的氣流，含氧氣流包含不超過50體積％的氧氣。經(jīng)第二氣體進料39供入的氣流更優(yōu)選為空氣。
正如第一反應(yīng)器3，因為第二反應(yīng)器27作為噴射環(huán)流反應(yīng)器設(shè)計且以類似方式作用，氣體空間41也在第二反應(yīng)器27中液體上方形成。從液體中分離的氣體在氣體空間41中收集。氣體通過第二廢氣管線43從氣體空間41中取出。
來自第二反應(yīng)器27的液體優(yōu)選從第二反應(yīng)器27的泵送循環(huán)體系中取出。為此提供液體取出45。取出的液體仍包含溶解在其中的氧氣。液體取出45用于將液體供入第三反應(yīng)器47中，其中溶解在液體中的氧氣起絕熱反應(yīng)。第三反應(yīng)器47優(yōu)選作為間隔塔設(shè)計。液體流動優(yōu)選自上而下。合適和優(yōu)選的級聯(lián)內(nèi)件例如為篩板49?；蛘撸褂玫膬?nèi)件還可以為沖擊板、規(guī)整填料或無規(guī)填料床。
產(chǎn)物取出51用于取出制備的產(chǎn)物。產(chǎn)物例如可以供入下游后處理中以除去仍在產(chǎn)物流中存在的任何反應(yīng)物。此外，后處理合適的話還具有氣體分離器以除去仍在產(chǎn)物流中存在的氣體。
經(jīng)廢氣管線21和43取出的廢氣例如舍棄。然而，優(yōu)選后處理經(jīng)廢氣管線21和43取出的廢氣以回收廢氣中存在的任何產(chǎn)物和反應(yīng)物。然后可以將反應(yīng)物送回反應(yīng)中。反應(yīng)物和產(chǎn)物優(yōu)選通過在洗滌塔中洗滌從廢氣中取出。在這種情況下，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何所需洗滌塔。合適的洗滌液例如為水、使用的任何溶劑或產(chǎn)物。更優(yōu)選使用的洗滌液為當時裝置中正在生產(chǎn)的產(chǎn)物。最優(yōu)選使用的洗滌物為來自絕熱操作反應(yīng)段的液體產(chǎn)物。在特別優(yōu)選的實施方案中，使用的洗滌物在使用之前冷卻至溫度低于反應(yīng)溫度至少10℃。
圖2顯示本發(fā)明方法的第二個實施方案的示意說明。
圖2所示實施方案不同于圖1所示實施方案在于第三反應(yīng)器47是噴射的。為此，將含氧氣流經(jīng)第三氣體進料53供入絕熱反應(yīng)器47中。含氧氣流優(yōu)選具有與經(jīng)第一氣體進料17供入第一反應(yīng)器3的含氧氣流和經(jīng)第二氣體進料39供入第二反應(yīng)器27的含氧氣流相同的組成。在優(yōu)選作為泡罩塔設(shè)計的絕熱反應(yīng)器47中，經(jīng)第三氣體進料53加入的氣體上升。因為將來自第二反應(yīng)器47的液體經(jīng)液體取出45在頂部加入絕熱反應(yīng)器47中并因此自上而下流動，所以氣體和液體以逆流方式在絕熱反應(yīng)器47中流動。在絕熱反應(yīng)器47中的均勻氣體分布借助內(nèi)件，優(yōu)選篩板49實現(xiàn)。一旦氣體已經(jīng)流過液體，它就從液體中分離并在氣體空間55中收集。氣體經(jīng)廢氣管線57從絕熱反應(yīng)器47中取出。
經(jīng)廢氣管線21、43和57取出的廢氣類似于圖1的實施方案處理。
圖3顯示第三個實施方案中本發(fā)明方法的示意說明。圖3所示的實施方案不同于圖2所示的實施方案在于將來自反應(yīng)器27的廢氣供入絕熱反應(yīng)器47中。此優(yōu)點是仍在第二反應(yīng)器27的廢氣中存在的氧氣可以在絕熱反應(yīng)器47中轉(zhuǎn)化且與圖2中的實施方案相比以此方式降低廢氣量。同時，所需的含氧氣體量還低于圖2所示的實施方案。為了用第二反應(yīng)器27的廢氣噴射絕熱反應(yīng)器47，第二反應(yīng)器27的第二廢氣管線43在絕熱反應(yīng)器47底部開口。這里，氣體經(jīng)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)氣體分布器供入。第二反應(yīng)器27的廢氣在絕熱反應(yīng)器47中上升。正如在圖2中，因為將液體在頂部加入絕熱反應(yīng)器47中，所以絕熱反應(yīng)器47中液體和氣體以逆流方式流動。一旦氣體流過液體，它就在氣體空間55中收集并且經(jīng)廢氣管線57舍棄。
經(jīng)廢氣管線21和57取出的廢氣類似于圖1的實施方案處理。
第一反應(yīng)器3和第二反應(yīng)器27優(yōu)選等溫操作。為此，有必要在放熱反應(yīng)的情況下，除去產(chǎn)生的熱量。為了從第一反應(yīng)器3和第二反應(yīng)器27中除去熱量，通常使用換熱器。換熱器可以設(shè)置在液體循環(huán)體系1、25中或者優(yōu)選在第一反應(yīng)器3或第二反應(yīng)器27中。當換熱器設(shè)置在反應(yīng)器3、27中時，首先可以將換熱器設(shè)置在特殊導(dǎo)管9、29的內(nèi)部，或者優(yōu)選在包圍導(dǎo)管9、29的環(huán)空間13、33中。還可以將換熱器設(shè)置在導(dǎo)管9、29內(nèi)部和環(huán)空間13、33中。
使用的換熱器可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何所需換熱器。然而，在優(yōu)選實施方案中使用換熱管。尤其優(yōu)選將換熱管設(shè)置在包圍第一反應(yīng)器3的或第二反應(yīng)器27的特殊導(dǎo)管9、29的環(huán)空間13、33中。
除了圖1-3所示的各自作為環(huán)流反應(yīng)器設(shè)計的第一反應(yīng)器3和第二反應(yīng)器27的實施方案外，還可以將僅兩個反應(yīng)器用于反應(yīng)。在這種情況下將省去第二反應(yīng)器27。然而，還可以使用兩個以上等溫操作反應(yīng)器3、27。它們在所示兩個反應(yīng)器3、27下游和絕熱操作反應(yīng)器47上游串聯(lián)。額外反應(yīng)器的構(gòu)造和連接對應(yīng)于第一反應(yīng)器3和第二反應(yīng)器27的那些。
實施例 實施例1-3 在由兩個串聯(lián)的噴射環(huán)流反應(yīng)器和下游連接的非噴射絕熱管式反應(yīng)器組成的裝置中，丙醛用空氣氧化成丙酸。每個噴射環(huán)流反應(yīng)器為相同設(shè)計。反應(yīng)器外殼的直徑為1.5m且長度為9.5m。有效反應(yīng)體積為12m3。在每種情況下，將直徑為0.5m的內(nèi)管以軸向同心的方式安裝在噴射環(huán)流反應(yīng)器中，其用作導(dǎo)管。在內(nèi)管下方安裝有偏轉(zhuǎn)流動的沖擊板。在沖擊板下方，液體從反應(yīng)器中吸出并且借助泵經(jīng)安裝在接近內(nèi)管上端軸向同心的兩料噴嘴送回反應(yīng)器中。將新鮮的醛在泵的壓力側(cè)加入。兩料噴嘴同樣用于供入作為氧化氣體使用的空氣。反應(yīng)的熱量經(jīng)安裝在反應(yīng)器壁和內(nèi)管之間環(huán)帶中的換熱管除去且用冷卻水冷卻，并且溫度同時保持基本恒定。在循環(huán)泵的壓力側(cè)但是醛進料的上游取出的來自第一噴射環(huán)流反應(yīng)器的液體流出物，作為進料用于第二反應(yīng)器從而在第二反應(yīng)器的液體循環(huán)體系的泵壓力側(cè)加入。液體供入第二反應(yīng)器同樣經(jīng)過兩料噴嘴，通過該噴嘴還計量加入額外的空氣。
噴射環(huán)流反應(yīng)器的氣體空間裝有一旦氧氣濃度上升高于10體積％則停止反應(yīng)的在線氧氣表。
來自第二噴射環(huán)流反應(yīng)器的液體流出物作為進料用于用作補充反應(yīng)器的絕熱管式反應(yīng)器。此反應(yīng)器的長度為8.5m且直徑為1.5m并且裝有四個篩板。有效反應(yīng)體積為12m3。
開始時，所有反應(yīng)器填充有丙酸并且升至反應(yīng)溫度。然后開始計量加入丙醛和空氣。液體流出物在液面控制下取出且廢氣在壓力控制下取出。在達到穩(wěn)定的狀態(tài)時，即在至少10個停留時間之后，取樣并分析。
表1-3對實驗結(jié)果進行總結(jié)。
表1第一噴射環(huán)流反應(yīng)器

表2第二噴射環(huán)流反應(yīng)器 表3絕熱管式反應(yīng)器 在粗丙酸中或在廢氣中鑒定和定量分析的副產(chǎn)物為甲酸乙酯、丙酸乙酯、乙醇、乙酸、甲酸、2-甲基戊酸、水、乙烷、乙烯、CO2、CO、甲烷和H2。其它未鑒定的次級組分(特別是高沸物)僅通過GC面積％(FID檢測器)定量。
實施例1-3顯示，甚至在基本相同的反應(yīng)器溫度和高于50℃反應(yīng)溫度的情況下，也可以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和選擇性。此外，從所有3個實施例中發(fā)現(xiàn)，甚至相對于3×12m3的有效反應(yīng)體積總和，也可以實現(xiàn)高時空收率并且因此可以構(gòu)造尤其經(jīng)濟上可行的方法，因為更小和更廉價的反應(yīng)器可以用于給出的生產(chǎn)率。發(fā)現(xiàn)時空收率實施例1為71g/l/h，實施例2為109g/l/h和實施例3為144g/l/h。
實施例4和5 實施例4和5不同于實施例1-3之處在于絕熱管式反應(yīng)器被絕熱泡罩塔取代。該泡罩塔的長度為8.5m且直徑為1.5m而且裝有四個篩板以改善氣體/液體交換。泡罩塔的有效反應(yīng)體積為12m3。
第二噴射環(huán)流反應(yīng)器的液體流出物在泡罩塔的上端加入且在下端及液面控制下取出。空氣從底部計量加入泡罩塔中。廢氣在泡罩塔的上端及壓力控制下取出。
實施例4和5的數(shù)據(jù)在以下表中顯示。
表4第一噴射環(huán)流反應(yīng)器
表5第二噴射環(huán)流反應(yīng)器 表6用新鮮空氣噴射的絕熱泡罩塔 由于這些實施例證明，可以實現(xiàn)在連續(xù)操作中醛轉(zhuǎn)化基本完全和非常良好的選擇性，不需要保持反應(yīng)溫度低于50℃。由于在絕熱反應(yīng)器中噴射的額外復(fù)雜性降低，與實施例1-3相比可以進一步增加時空收率和醛轉(zhuǎn)化率。發(fā)現(xiàn)時空收率實施例4為163g/l/h和實施例5為188g/l/h。
實施例6和7 在這些實施例中，與實施例4和5相反，泡罩塔用第二噴射環(huán)流反應(yīng)器的廢氣噴射。
表中顯示實施例6和7的數(shù)據(jù)。
表7第一噴射環(huán)流反應(yīng)器
表8第二噴射環(huán)流反應(yīng)器 表9用第二反應(yīng)器的廢氣噴射的絕熱泡罩塔 發(fā)現(xiàn)在用第二反應(yīng)器廢氣噴射泡罩塔情況下的轉(zhuǎn)化率有點低于用空氣噴射泡罩塔情況下的轉(zhuǎn)化率。然而，優(yōu)點是可以省去計量加入額外的新鮮空氣和在線氧氣監(jiān)測。此外，廢氣量比得上實施例1-3的廢氣量且低于實施例4和5。
時空收率實施例6為163g/l/h和實施例7為188g/l/h。
實施例8 用空氣氧化正戊醛 重復(fù)實施例2，不同之處在于用正戊醛作為原料來代替丙醛。結(jié)果收集在以下表中。
表10第一噴射環(huán)流反應(yīng)器
表11第二噴射環(huán)流反應(yīng)器 表12絕熱管式反應(yīng)器 實施例9 用空氣氧化3，5，5-三甲基己醛 重復(fù)實施例2，不同之處在于用3，5，5-三甲基己醛作為原料來代替丙醛。結(jié)果收集在以下表中。
表13第一噴射環(huán)流反應(yīng)器
表14第二噴射環(huán)流反應(yīng)器 表15絕熱管式反應(yīng)器 對比例1 用空氣氧化丙醛 對比例1類似于實施例1進行，不同之處在于基于WO 01/66505的教導(dǎo)在第一噴射環(huán)流反應(yīng)器中產(chǎn)生50℃的溫度，在第二噴射環(huán)流反應(yīng)器中溫度為70℃。輸入絕熱管式反應(yīng)器的溫度同樣為70℃。
表16第一噴射環(huán)流反應(yīng)器
表17第二噴射環(huán)流反應(yīng)器 表18絕熱管式反應(yīng)器 與實施例1相比，發(fā)現(xiàn)根據(jù)WO 01/66505的教導(dǎo)丙醛轉(zhuǎn)化率明顯降低。
參考數(shù)字的列表 1 液體循環(huán)體系 3 第一反應(yīng)器 5 反應(yīng)物進料 7 泵 9 導(dǎo)管 11 沖擊板 13 環(huán)空間 15 液體取出 17 氣體進料 19 氣體空間 21 廢氣管線 23 液體取出 25 液體循環(huán)體系 27 第二反應(yīng)器 29 導(dǎo)管 31 沖擊板 33 環(huán)空間 35 液體取出 37 泵 39 第二氣體進料 41 氣體空間 43 第二廢氣管線 45 液體取出 47 絕熱反應(yīng)器 49 篩板 51 產(chǎn)物取出 53 第三氣體進料 55 氣體空間 57 廢氣管線
權(quán)利要求
1.一種用氧氣氧化至少一種有機物的方法，其包括下列步驟
(a)將至少一種有機物作為液體和含氧氣流加入第一反應(yīng)段中以形成反應(yīng)混合物，使至少一些氧氣與有機化合物反應(yīng)形成反應(yīng)產(chǎn)物，
(b)將來自第一反應(yīng)段的反應(yīng)混合物加入絕熱操作反應(yīng)段中，其中使未轉(zhuǎn)化的有機物進一步至少部分地反應(yīng)以得到產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將來自第一反應(yīng)段的反應(yīng)混合物在加入絕熱操作反應(yīng)段中之前送入至少一個其他反應(yīng)段中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中第一反應(yīng)段和所述至少一個其他反應(yīng)段基本等溫操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中第一反應(yīng)段和所述至少一個其他反應(yīng)段在基本相同的溫度下操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項的方法，其中將含氧氣體供入所述至少一個其他反應(yīng)段中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中將含氧氣體供入絕熱操作反應(yīng)段中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中將至少一個之前反應(yīng)段的廢氣供入絕熱操作反應(yīng)段中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中第一反應(yīng)段和所述至少一個其他反應(yīng)段以噴射環(huán)流反應(yīng)器的形式設(shè)計。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項的方法，其中絕熱操作反應(yīng)段以泡罩塔、噴射環(huán)流反應(yīng)器或噴射管式反應(yīng)器的形式設(shè)計，優(yōu)選以泡罩塔的形式設(shè)計。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中供入以泡罩塔形式或以噴射管式反應(yīng)器形式設(shè)計的絕熱操作反應(yīng)段中的氣體以逆流加入。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，其中以泡罩塔形式或以噴射管式反應(yīng)器形式設(shè)計的絕熱操作反應(yīng)段包含內(nèi)件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述內(nèi)件為沖擊板或篩板，或規(guī)整填料或無規(guī)填料床，所述內(nèi)件優(yōu)選為篩板。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項的方法，其中加入第一反應(yīng)段中的有機物為氧化生成其相應(yīng)酸的醛。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述醛為具有3-18個碳原子的醛。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法，其中所述醛是飽和的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項的方法，其中所述醛選自丙醛、丁醛、2-甲基丙醛、戊醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、2，2-二甲基丙醛、己醛、2-甲基戊醛、3-甲基戊醛、2-乙基丁醛、庚醛、2-甲基己醛、2-乙基戊醛、辛醛、2-乙基己醛、壬醛、癸醛、3，7-二甲基辛醛、3，5，5-三甲基己醛、環(huán)戊烷甲醛、環(huán)己烷甲醛或至少兩種上述醛類的混合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項的方法，其中所述含氧氣流中氧氣的比例小于50體積％。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項的方法，其中所述含氧氣流為空氣。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項的方法，其中將反應(yīng)所得廢氣中存在的未轉(zhuǎn)化有機物和產(chǎn)物從中取出并且將未轉(zhuǎn)化有機物送回反應(yīng)中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述有機物和產(chǎn)物通過在洗滌塔中洗滌而從廢氣中取出。
21.一種實施根據(jù)權(quán)利要求1-20中任一項的方法的裝置，其包括至少一個等溫操作反應(yīng)器(3；27)和至少一個絕熱操作反應(yīng)器(47)，所述至少一個等溫操作反應(yīng)器(3；27)和絕熱操作反應(yīng)器(47)彼此連接以使得來自等溫操作反應(yīng)器(3；27)的反應(yīng)介質(zhì)可以流入絕熱操作反應(yīng)器(47)中。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其中至少兩個等溫操作反應(yīng)器(3；27)彼此連接以使得反應(yīng)介質(zhì)依次流過等溫操作反應(yīng)器(3；27)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22的裝置，其中所述至少一個等溫操作反應(yīng)器(3；27)為噴射環(huán)流反應(yīng)器和/或絕熱操作反應(yīng)器(47)為泡罩塔。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其中所述泡罩塔為級聯(lián)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21-24中任一項的裝置，其中所述至少一個等溫操作反應(yīng)器(3；27)連接于絕熱操作反應(yīng)器(47)以便將所述至少一個等溫操作反應(yīng)器(3；27)中得到的廢氣送入絕熱操作反應(yīng)器(47)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用氧氣氧化至少一種有機物的方法，其包括下列步驟(a)將至少一種有機物作為液體和含氧氣流加入第一反應(yīng)段中以形成反應(yīng)混合物，使至少一些氧氣與有機化合物反應(yīng)形成反應(yīng)產(chǎn)物，(b)將來自第一反應(yīng)段的反應(yīng)混合物加入絕熱操作反應(yīng)段中，其中使未轉(zhuǎn)化的有機物進一步至少部分地反應(yīng)以得到產(chǎn)物。本發(fā)明還涉及一種實施該方法的裝置。
文檔編號C07C53/122GK101835733SQ200880112514
公開日2010年9月15日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者J·H·特萊斯, S·奧蘭施拉格, K·甘里奇, M·謝費爾, S·拉姆, S·貝爾格, M·尼勒斯, H-P·席爾德貝格, T·約翰, P·策納 申請人:巴斯夫歐洲公司