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用于增強氣體分布的方法和裝置與流程

文檔序號:12670098閱讀:160來源:國知局

技術領域
本發(fā)明的各種實施方案大體涉及用于增強反應器中的氣體分布的方法和裝置。本發(fā)明的多種實施方案更特別涉及在鼓泡塔反應器中提供改進的氣體分布的分布器(sparger)。
背景技術
:在多種現(xiàn)有商業(yè)方法中使用液相氧化反應。例如,液相氧化目前用于將醛氧化成酸(例如丙醛氧化成丙酸)、將環(huán)己烷氧化成己二酸和將烷基芳烴氧化成醇、酸或二酸。后一類(烷基芳烴的氧化)中特別有意義的商業(yè)氧化法是對二甲苯液相催化部分氧化成對苯二甲酸。對苯二甲酸是具有多種用途的重要的化合物。對苯二甲酸的主要用途是作為聚對苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)制造中的原料。PET是在全世界大量用于制造瓶子、纖維和包裝之類的產(chǎn)品的公知塑料。在典型的液相氧化法,包括對二甲苯部分氧化成對苯二甲酸中,將液相進料流和氣相氧化劑流引入反應器并在該反應器中形成多相反應介質(zhì)。引入反應器中的液相進料流含有至少一種可氧化的有機化合物(例如對二甲苯),而氣相氧化劑流含有分子氧。以氣體形式引入反應器中的至少一部分分子氧溶解到反應介質(zhì)的液相中以可向液相反應提供氧。如果該多相反應介質(zhì)的液相含有不足的分子氧濃度(即如果某些部分的反應介質(zhì)“缺氧”),不合意的副反應會生成雜質(zhì)和/或預期反應的速率減慢。如果該反應介質(zhì)的液相含有太少的可氧化化合物,反應速率可能不合意地低。此外,如果該反應介質(zhì)的液相含有過量的可氧化化合物濃度,額外的不合意副反應會生成雜質(zhì)。傳統(tǒng)液相氧化反應器配有用于混合其中所含的多相反應介質(zhì)的攪拌裝置。攪拌反應介質(zhì)以促進分子氧溶解到反應介質(zhì)的液相中,保持溶解的氧在反應介質(zhì)的液相中的相對均勻濃度并保持可氧化的有機化合物在反應介質(zhì)的液相中的相對均勻濃度。通常由容器中的機械攪拌裝置,例如連續(xù)攪拌釜反應器(“CSTR”)提供發(fā)生液相氧化的反應介質(zhì)的攪拌。盡管CSTR可提供反應介質(zhì)的充分混合,CSTR具有許多缺點。例如,CSTR由于它們需要昂貴的發(fā)動機、流體密封軸承和驅(qū)動軸而具有相對較高的資本成本和/或復雜攪拌機制。此外,傳統(tǒng)CSTR的旋轉(zhuǎn)和/或振動機械部件需要定期維護。與這樣的維護相關的勞力和停機時間增加CSTR的運行成本。但是,即使使用定期維護,CSTR中所用的機械攪拌系統(tǒng)容易發(fā)生機械故障并可能在相對較短時間內(nèi)就需要更換。鼓泡塔反應器提供CSTR和其它機械攪拌的氧化反應器的有吸引力的替代品。鼓泡塔反應器不需要昂貴和不可靠的機械設備就提供反應介質(zhì)的攪拌。鼓泡塔反應器通常包括細長的直立反應區(qū),在其中容納反應介質(zhì)。反應介質(zhì)在反應區(qū)中的攪動主要由上升經(jīng)過反應介質(zhì)液相的氣泡的自然浮力提供。在鼓泡塔反應器中提供的這種自然浮力攪動與機械攪拌反應器相比降低了資本和維護成本。此外,基本不存在與鼓泡塔反應器相關的活動機械部件,這提供了與機械攪拌反應器相比較不容易發(fā)生機械故障的氧化系統(tǒng)。當在傳統(tǒng)氧化反應器(CSTR或鼓泡塔)中進行對二甲苯的液相部分氧化時,從反應器中提取的產(chǎn)物通常是包含粗制對苯二甲酸(“CTA”)和母液的漿料。CTA含有相對較高的雜質(zhì)(例如4-羧基苯甲醛、對甲苯酸、芴酮和其它發(fā)色體)含量,以致其不適合作為PET的生產(chǎn)原料。因此,通常對傳統(tǒng)氧化反應器中制成的CTA施以提純工藝,這將CTA轉(zhuǎn)化成適合制造PET的純化對苯二甲酸(“PTA”)。盡管在液相氧化反應領域中已取得進步,但仍需要改進。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明的一個實施方案涉及在其中限定反應區(qū)的反應器。這一實施方案的反應器包含布置在反應區(qū)中的用于將流體引入反應區(qū)的分布器。這一實施方案的分布器包含至少三個徑向延伸的流體分布導管,其中各流體分布導管限定至少三個流體排放口,其中與各流體分布導管相關聯(lián)的流體排放口的徑向間距向外減小,且其中該分布器的最大直徑為布置該分布器的標高(elevation)處的反應區(qū)直徑的至少90%。本發(fā)明的另一實施方案涉及在其中限定反應區(qū)的反應器。這一實施方案的反應器包含布置在反應區(qū)中的用于將流體引入反應區(qū)的分布器,其中該分布器包含一個或多個限定20至300個流體排放口的流體分布導管,其中在將該分布器理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于環(huán)形區(qū)域之一中的流體排放口的累積排放口面積在位于至少另一環(huán)形區(qū)域中的流體排放口的累積排放口面積的25%內(nèi),其中該分布器具有至少25%的總流通開放面積,其中流體排放口具有大約0.5至大約2.0毫米的平均直徑,其中多于50%的流體排放口設置為通常向下排出流體,其中該分布器具有大約0.5至大約6米的最大直徑,且其中該分布器的最大直徑為布置該分布器的標高處的反應區(qū)直徑的至少90%。本發(fā)明的再一實施方案涉及通過使至少一部分可氧化化合物與氣相氧化劑接觸來至少部分氧化該可氧化化合物的系統(tǒng)。這一實施方案的系統(tǒng)包含第一氧化反應器;與第一氧化反應器下游流體連通的第二氧化反應器;與第二氧化反應器下游流體連通并限定反應區(qū)的鼓泡塔反應器;和布置在該反應區(qū)內(nèi)并構(gòu)造成將至少一部分氣相氧化劑排放到反應區(qū)中的分布器。在此實施方案中,該分布器包含一個或多個限定多個流體排放口的流體分布導管。同樣地,在將該分布器理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于環(huán)形區(qū)域之一中的流體排放口的累積排放口面積在位于至少另一環(huán)形區(qū)域中的流體排放口的累積排放口面積的25%內(nèi)。此外,該分布器具有至少25%的總流通開放面積并具有布置該分布器的標高處的反應區(qū)直徑的至少90%的最大直徑。本發(fā)明的又一實施方案涉及制造二羧酸的方法。此實施方案的方法包括(a)使可氧化化合物與第一氣相氧化劑接觸,由此形成粗制二羧酸漿料;(b)提純至少一部分粗制二羧酸漿料,由此形成純化二羧酸漿料;和(c)使至少一部分純化二羧酸漿料與第二氣相氧化劑在鼓泡塔反應器的反應區(qū)中接觸,其中至少一部分第二氣相氧化劑經(jīng)由布置在反應區(qū)中的分布器引入反應區(qū)。這一實施方案的分布器包含一個或多個限定多個流體排放口的流體分布導管,其中在將該分布器理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于環(huán)形區(qū)域之一中的流體排放口的累積排放口面積在位于至少另一環(huán)形區(qū)域中的流體排放口的累積排放口面積的25%內(nèi),其中該分布器具有至少25%的總流通開放面積,其中該分布器的最大直徑為布置該分布器的標高處的反應區(qū)直徑的至少90%。附圖簡述在本文中參照下列附圖描述本發(fā)明的實施方案,其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案構(gòu)造的反應器的側(cè)視圖,特別圖解將漿料和氣流引入反應器的反應區(qū),和分別從反應器的頂部和底部取出廢氣和處理過的漿料;圖2是沿線段2-2截取的圖1中所示的反應器的剖視圖,特別圖解用于將流體引入反應器的反應區(qū)中的具有直的徑向延伸的流體分布導管的分布器;圖3是適用在圖1中所示的反應器中的另一種分布器的底視圖,特別圖解用于將流體引入反應器的反應區(qū)中的具有彎曲的徑向延伸的流體分布導管的分布器;圖4是適用在圖1中所示的反應器中的另一種分布器的底視圖,特別圖解用于將流體引入反應器的反應區(qū)中的具有圓形流體分布導管的分布器;圖5是適用在圖1中所示的反應器中的另一種分布器的底視圖,特別圖解用于將流體引入反應器的反應區(qū)中的具有正方形流體分布導管的分布器;圖6是適用在圖1中所示的反應器中的另一種分布器的底視圖,特別圖解用于將流體引入反應器的反應區(qū)中的具有八邊形流體分布導管的分布器;圖7是用于氧化可氧化化合物的系統(tǒng)的示意圖,特別圖解初氧化反應器(primaryoxidationreactor)、初氧化側(cè)取反應器、二次氧化反應器和具有布置在其中的分布器的二次氧化側(cè)取反應器。具體實施方式本發(fā)明的多種實施方案涉及用于將流體引入反應器,如鼓泡塔反應器的反應區(qū)的分布器。這種分布器可用在可氧化化合物的液相氧化系統(tǒng)中,其可以在包含在一個或多個攪拌反應器中的多相反應介質(zhì)的液相中進行。合適的攪拌反應器包括例如氣泡攪拌反應器(例如鼓泡塔反應器)、機械攪拌反應器(例如連續(xù)攪拌釜反應器)和流攪拌反應器(flowagitatedreactor)(例如射流反應器)。先參照圖1,分布器10據(jù)顯示布置在鼓泡塔反應器12中。本文所用的術語“鼓泡塔反應器”應是指用于促進多相反應介質(zhì)中的化學反應的反應器,其中主要由氣泡向上行經(jīng)反應介質(zhì)提供反應介質(zhì)的攪拌。本文所用的術語“攪拌”是指耗散到反應介質(zhì)中以造成流體流動和/或混合的功。本文所用的術語“大部分”、“主要”是指多于50%。本文所用的術語“機械攪拌”是指由靠著反應介質(zhì)或在反應介質(zhì)內(nèi)的剛性或撓性元件的物理運動引起的反應介質(zhì)的攪拌。例如,可以由位于反應介質(zhì)內(nèi)的內(nèi)部攪拌器、槳葉、振動器或聲學膜片的旋轉(zhuǎn)、振蕩和/或振動提供機械攪拌。本文所用的術語“流動攪拌”是指由一個或多個流體在反應介質(zhì)中的高速注入和/或再循環(huán)引起的反應介質(zhì)的攪拌。例如,可以由噴嘴、噴射器和/或排泄器提供流動攪拌。在本發(fā)明的各種實施方案中,鼓泡塔反應器中的反應介質(zhì)的攪拌的少于大約40%、少于大約20%或少于5%由機械和/或流動攪拌提供。再參照圖1,鼓泡塔反應器12被圖示為包含分布器10、容器外殼14、進氣口16、漿料入口18、進氣導管20和廢氣出口22。鼓泡塔反應器12可以為對流反應方案設計,以在運行中,可以在鼓泡塔反應器12的通常上部或上部附近經(jīng)由漿料入口18引入漿料并可經(jīng)由在鼓泡塔反應器12中限定的反應區(qū)24向下流動??山?jīng)由入口16將氣體(例如氣相氧化劑)引入鼓泡塔反應器12并經(jīng)由位于鼓泡塔反應器12的通常下部或下部附近的分布器10分散到反應區(qū)24中。該氣體可隨后以基本向上方式行經(jīng)反應區(qū)24。此后,可經(jīng)由漿料出口26從鼓泡塔反應器12的底部取出處理過的漿料。在各種實施方案中,反應區(qū)24中的流動行為可以是泡狀流或基本泡狀流。此外,在各種實施方案中,反應區(qū)24中的流動行為可以為活塞流或基本活塞流,其中在流經(jīng)反應區(qū)24的同時物料與周圍物料的對流混合可忽略不計。在各種實施方案中,可通過提高反應區(qū)24中的氣體分布來實現(xiàn)活塞流或接近活塞流模式,以將相同量或基本相同量的氣相氧化劑引入反應區(qū)24的各區(qū)域。換言之,可通過橫貫反應區(qū)24的整個或基本整個水平橫截面使用均勻或基本均勻的氣體分布來實現(xiàn)活塞流或接近活塞流行為?,F(xiàn)在參照圖2,提供沿線段2-2截取的鼓泡塔反應器12的剖視圖,其更詳細圖解分布器10。分布器10包含12個直或基本直的徑向延伸的流體排放導管28,各自包含八個流體排放口30。盡管分布器10被描繪為具有12個徑向延伸的流體排放導管28,但在本發(fā)明的各種實施方案中,分布器10可具有至少3、至少4、至少6、至少8或至少10個徑向延伸的流體排放導管28。另外,在一個或多個實施方案中,分布器10可具有3至20,6至18,或9至15個徑向延伸的流體排放導管28。如圖2中所示,各徑向延伸的流體分布導管28與進氣導管20的垂直構(gòu)件32流體連通連接并由其徑向延伸。在一個或多個實施方案中,各徑向延伸的流體分布導管28可圍繞垂直構(gòu)件32等距離或基本等距離間隔。本文所用的術語“基本等距離間隔”應是指各徑向延伸的流體分布導管28之間的間距相差小于5%。在各種實施方案中,各徑向延伸的流體分布導管28可以是圓柱形或基本圓柱形的。另外,各徑向延伸的流體分布導管28可具有大約0.25至大約3米,或0.5至2.5米的長度。此外,各徑向延伸的流體分布導管28可具有大約1至大約10厘米,或大約2至大約5厘米的外徑。在各種實施方案中,各徑向延伸的流體分布導管28可具有大約3厘米的外徑。如上所述,各徑向延伸的流體分布導管28限定多個流體排放口30。在各種實施方案中,各徑向延伸的流體分布導管28可包含至少3、至少4、至少6或至少8個流體排放口30。另外,各徑向延伸的流體分布導管28可包含3至20,5至17,或7至14個流體排放口30。在各種實施方案中,各徑向延伸的流體分布導管28可包含8個流體排放口。在各種實施方案中,分布器10可包含總共至少20、至少50或至少90個流體排放口30。此外,分布器10可包含20至300,50至250,或80至220的流體排放口30總數(shù)。在一個或多個實施方案中,與它們各自的徑向延伸的流體分布導管28相關聯(lián)的流體排放口30的徑向間距可以從分布器10的軸心向外減小。徑向間距在該布置中被認為“減小”,其中如果作為各距離相對于分布器中心的位置(X值)的函數(shù)繪制流體排放口30的相鄰對之間的距離(Y)值,所得線性趨勢線(即線性回歸)具有負斜率。該距離的相對位置是指流體排放口的最內(nèi)相鄰對之間的距離被指定為任意X值1,流體排放口的下一向外間隔對之間的距離被指定為任意X值2,諸如此類。在各種實施方案中,在流體排放口30的各后繼向外間隔對之間,徑向間距減小。但是,盡管允許,但徑向間距不必在流體排放口30的各后繼向外間隔對之間都減小,只要上述曲線具有總體負斜率的線性回歸。例如,具有表1中的假設數(shù)據(jù)描述的流體排放口間距的流體分布導管具有-5的斜率,即使間隙號2和6的距離大于它們的前一間隙號:表1:減小徑向間距的假設例間隙號相鄰開口之間的距離135cm240cm325cm420cm515cm620cm75cm在一個或多個實施方案中,各徑向延伸的流體分布導管28可包含最內(nèi)流體排放口34、最外流體排放口36和一個或多個中間流體排放口38。在圖2中可以看出,最內(nèi)流體排放口34與其相鄰的中間流體排放口38a之間的距離大于最外流體排放口36與其相鄰的中間流體排放口38f之間的距離。在各種實施方案中,最內(nèi)流體排放口34與其相鄰的流體排放口38a之間的距離可以比最外流體排放口36與其相鄰的中間流體排放口38f之間的距離大至少1、至少5或至少10%。另外,在各種實施方案中,最內(nèi)流體排放口34與其相鄰的中間流體排放口38a之間的距離可大于兩個相鄰的中間流體排放口38(例如流體排放口38a和38b)之間的距離。在一個或多個實施方案中,最內(nèi)流體排放口34與其相鄰的中間流體排放口38a之間的距離可以比兩個相鄰的中間流體排放口38(例如流體排放口38a和38b)之間的距離大至少1、至少5或至少10%。此外,在各種實施方案中,最內(nèi)流體排放口34與其相鄰的中間流體排放口38a之間的距離可大于相鄰流體排放口38之間的各距離。最內(nèi)流體排放口34與其相鄰的中間流體排放口38a之間的距離也可以比相鄰流體排放口38之間的各距離大至少1、至少5或至少10%。此外,在各種實施方案中,相鄰中間流體排放口38之間的距離可以隨從垂直構(gòu)件32向外徑向布置而減小。在一個或多個實施方案中,在中間流體排放口38的各后繼向外布置的相鄰對當中,相鄰中間流體排放口38之間的距離可以減小至少1、至少5或至少10%。例如,中間流體排放口38b和38c之間的距離可以比中間流體排放口38a和38b之間的距離小至少1、至少5或至少10%。在本文描述的關于流體排放口30的間距的所有實施方案中,應該從一個流體排放口的中心到相鄰流體排放口的中心測定流體排放口30之間的距離。在一個或多個實施方案中,流體排放口30可以在各流體分布導管28上等環(huán)形(equiannularly)或基本等環(huán)形間隔。本文所用的術語“等環(huán)形”在用于描述流體排放口間距時是指間距使得由流體排放口30的中心限定的理論同心或基本同心環(huán)的環(huán)形面積相等。本文所用的術語“基本”在修飾術語“等環(huán)形”時是指在任何兩個環(huán)形面積之間,理論同心環(huán)的環(huán)形面積相差小于1%。在一個或多個實施方案中,在將分布器10理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于第一所選環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積可以在位于至少一個、至少兩個或所有三個其余環(huán)形區(qū)域內(nèi)的流體排放口30的累積排放口面積的25%、10%、5%或1%內(nèi)。換言之,至少兩個、至少三個或所有四個環(huán)形區(qū)域可具有在相互的25%、10%、5%或1%內(nèi)的流體排放口30的累積排放口面積。另外,在將分布器10理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于最外環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積可以在位于最內(nèi)環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積的25%、10%、5%或1%內(nèi)。此外,在將分布器10理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于最外環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積可以在位于內(nèi)-中間環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積的25%、10%、5%或1%內(nèi)。此外,在將分布器10理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于最外環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積可以在位于外-中間環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積的25%、10%、5%或1%內(nèi)。此外,在將分布器10理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于最內(nèi)環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積可以在位于內(nèi)-中間環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積的25%、10%、5%或1%內(nèi)。另外,在將分布器10理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于最內(nèi)環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積可以在位于外-中間環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積的25%、10%、5%或1%內(nèi)。此外,在將分布器10理論分割成四個等面積的環(huán)形區(qū)域時,位于內(nèi)-中間環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積可以在位于外-中間環(huán)形區(qū)域中的所有流體排放口30的累積排放口面積的25%、10%、5%或1%內(nèi)。應該理解的是,如果理論環(huán)形區(qū)域的邊界將流體排放口30一分為二,則等分的流體排放口30的各部分僅計入該部分所處的各自環(huán)形區(qū)域的累積排放口面積中。在各種實施方案中,流體排放口30可以是圓形或基本圓形的。另外,流體排放口30可具有大約0.5至大約2.0毫米,大約0.6至大約1.8毫米,大約0.7至大約1.6毫米,或0.8至1.4毫米的平均直徑。此外,在各種實施方案中,流體排放口30可以都具有基本相同尺寸,任何兩個流體排放口30之間的平均直徑差異小于0.5毫米、小于0.3毫米、小于0.1毫米或小于0.05毫米。在各種實施方案中,至少一部分流體排放口30可設置為能通常向下排出流體。本文所用的術語“向下”是指通常在分布器10的下側(cè)下方在垂直的15°內(nèi)延伸的任何方向。在一個或多個實施方案中,至少50、至少75、至少90或至少95%的流體排放口30設置為能通常向下排出流體。此外,所有或基本所有流體排放口30可構(gòu)造成通常向下排出流體。在一個或多個實施方案中,分布器10可具有至少25%、至少50%或至少75%的總流通開放面積。本文所用的術語“流通開放面積”是指由其最外點的理論周長限定的分布器占據(jù)的總水平面積減去分布器的流體分布導管占據(jù)的面積百分比例如,就分布器10而言,分布器10占據(jù)的總水平空間由流體分布導管28的最外端限定,而總流通開放面積是流體分布導管28之間的楔形開放區(qū)域40的總和。在流體分布導管28具有它們的最大水平直徑的標高處,在穿過分布器10的理論水平面上測量楔形開放區(qū)域40。在各種實施方案中,分布器10可具有大約25至大約99%,大約50至大約95%,或75至90%的總流通開放面積。分布器10可具有適用在鼓泡塔反應器中的任何尺寸。在一個或多個實施方案中,分布器10可具有至少0.5米、至少0.75米或至少1米的最大直徑。此外,分布器10可具有大約0.5至大約6米,大約0.75至大約5米,或1至4米的最大直徑。此外,當分布器10布置在鼓泡塔反應器的反應區(qū),如圖1中所示的鼓泡塔反應器12的反應區(qū)24中時,分布器10的最大直徑為布置分布器10的反應區(qū)24標高處的反應區(qū)直徑的至少90%、至少95%、至少96%或至少97%。應使用分布器10的質(zhì)心確定分布器10相對于反應區(qū)的標高。分布器10的質(zhì)心應基于分布器本身確定而不應將其它構(gòu)件,如垂直構(gòu)件32包括在內(nèi)計算。再參照圖1,如上所述,鼓泡塔反應器12可構(gòu)造成促進漿料(例如純化對苯二甲酸(“PTA”)漿料)與氣相流(例如氣相氧化劑)之間的對流接觸。相應地,在各種實施方案中,可設置鼓泡塔反應器12的漿料入口18以在鼓泡塔反應器12的反應區(qū)24的通常最上50%、通常最上30%、通常最上20%或通常最上10%區(qū)域內(nèi)引入漿料。另外,在各種實施方案中,分布器10可設置在鼓泡塔反應器12的反應區(qū)24的通常最下30%、通常最下20%或通常最下10%區(qū)域內(nèi)。在各種實施方案中,分布器10可構(gòu)造成將氣體,如氣相氧化劑(例如空氣或空氣和蒸汽的組合)引入反應區(qū)24。在各種實施方案中,進入分布器10的氣體流速可以為至少25、至少50、至少75、至少100或至少150千克/小時。此外,進入分布器10的氣體流速可以為大約25至大約700千克/小時,大約50至大約600千克/小時或75至500千克/小時。另外,氣體可以以在反應區(qū)24中產(chǎn)生大約0.01至大約0.9cm/s,大約0.05至大約0.4cm/s或0.1至0.2cm/s的表觀氣速(superficialgasvelocity)(“Ug”)的速率引入反應區(qū)24。表觀氣速如本領域中已知的那樣簡單地是體積氣體流速與反應區(qū)24的平均橫截面積的比率。在各種實施方案中,反應區(qū)24中的表觀氣速可以為大約0.16cm/s。此外,反應區(qū)24中的氣體滯留可以為大約0.5至大約3%或1至2%。如本領域中已知的那樣,“氣體滯留”簡單地是多相反應介質(zhì)的氣態(tài)體積分數(shù)。此外,在各種實施方案中,與將氣相流引入反應區(qū)24相關的壓降可以為至少1、至少2或至少2.5磅/平方英寸(“psi”)。此外,與將氣相流引入反應區(qū)24相關的壓降可以為大約1至大約10psi,大約2至大約7.5psi,或2.5至5psi。根據(jù)下列公式測定壓降:ΔP=0.36(ρ)(U02)其中ΔP是壓降,ρ是引入氣相流的氣體密度,U0是在流體排放口30測得的氣相流的速度。根據(jù)下列公式測定U0:U0=[氣相流的流速]/[N(π/4)(d02)]其中N是流體排放口30的總數(shù)且d0是流體排放口30的平均直徑。在各種實施方案中,在廢氣出口22測得的反應區(qū)24的運行壓力可以為大約0.4至大約8MPa,大約0.5至大約4MPa,或1至2MPa。另外,在漿料出口26測得的反應區(qū)24的運行溫度可以為大約150至大約280℃,大約160至大約240℃,或170至210℃?,F(xiàn)在參照圖3,描繪具有多個彎曲的徑向延伸的流體分布導管128的另一種分布器110。各流體分布導管128可包含多個流體排放口130,其包括最內(nèi)流體排放口134、中間流體排放口138和最外流體排放口136。另外,分布器110包含進氣導管120。在各種實施方案中,分布器110可用在鼓泡塔反應器(如上文參照圖1描述的鼓泡塔反應器12)中以將氣體(例如氣相氧化劑)引入反應器的反應區(qū)。分布器110、流體分布導管128和流體排放口130可各自具有與上文參照圖1和2描述的分布器10、流體分布導管28和流體排放口30相同或基本相同的尺寸并可以以相同或基本相同的方式運行?,F(xiàn)在參照圖4,描繪具有多個圓形流體分布導管228的另一種分布器210。該圓形流體分布導管228可以以同心或基本同心方式布置。另外,在各種實施方案中,圓形流體分布導管228可以等環(huán)形或基本等環(huán)形間隔。在圖4中可以看出,流體分布導管228具有多個流體排放口230。最內(nèi)流體排放口234可位于最內(nèi)流體分布導管240上,中間流體排放口238可位于它們各自的中間流體分布導管242上,最外流體排放口236可位于最外流體分布導管244上。流體排放口230的數(shù)量、間距和尺寸可以與上文參照圖2描述的流體排放口30相同或基本相同。另外,分布器210可以以上文參照圖1和2描述的分布器10相同或基本相同的方式運行?,F(xiàn)在參照圖5,描繪具有多個正方形流體分布導管328的另一種分布器310。該正方形流體分布導管328可以以同心或基本同心方式布置。在圖5中可以看出,流體分布導管328具有多個流體排放口330。在各種實施方案中,正方形流體分布導管328可間隔成使得流體排放口330等環(huán)形或基本等環(huán)形間隔。在一個或多個實施方案中,最內(nèi)流體排放口334可位于最內(nèi)流體分布導管340上,中間流體排放口338可位于它們各自的中間流體分布導管342上,最外流體排放口336可位于最外流體分布導管344上。流體排放口330的數(shù)量、間距和尺寸可以與上文參照圖2描述的流體排放口30相同或基本相同。另外,分布器310可以以上文參照圖1和2描述的分布器10相同或基本相同的方式運行。現(xiàn)在參照圖6,描繪具有多個八邊形流體分布導管428的另一種分布器410。該八邊形流體分布導管428可以以同心或基本同心方式布置。在圖6中可以看出,流體分布導管428具有多個流體排放口430。在各種實施方案中,八邊形流體分布導管428可間隔成使得流體排放口430等環(huán)形或基本等環(huán)形間隔。在一個或多個實施方案中,最內(nèi)流體排放口434可位于最內(nèi)流體分布導管440上,中間流體排放口438可位于它們各自的中間流體分布導管442上,最外流體排放口436可位于最外流體分布導管444上。流體排放口430的數(shù)量、間距和尺寸可以與上文參照圖2描述的流體排放口30相同或基本相同。另外,分布器410可以以上文參照圖1和2描述的分布器10相同或基本相同的方式運行。現(xiàn)在參照圖7,分布器510可用在用于將可氧化化合物(例如對二甲苯)至少部分氧化形成二羧酸(例如對苯二甲酸)的系統(tǒng)514中的鼓泡塔反應器512中。系統(tǒng)514被描繪為包含初始氧化反應器516、初始氧化側(cè)取反應器518、二次氧化反應器520和鼓泡塔反應器512——其可以是側(cè)取反應器。分布器510可具有與上文對任何分布器10、110、210、310或410(在上文分別參照圖2、3、4、5和6描述)所描述相同或基本相同的尺寸并以相同或基本相同的方式運行。另外,鼓泡塔反應器512可具有與上文參照圖1描述的鼓泡塔反應器12相同或基本相同的尺寸并以相同或基本相同的方式運行。在運行中,可以將包含可氧化化合物(例如對二甲苯)和溶劑(例如乙酸和/或水)的液相進料流引入初始氧化反應器516以液相氧化。還可以經(jīng)由分布器522將氣相氧化劑(例如空氣)引入初始氧化反應器516。在一個或多個實施方案中,初始氧化反應器516可以是鼓泡塔反應器,以主要由引入的氣相氧化劑的氣泡提供所得反應介質(zhì)在初始氧化反應器516的反應區(qū)524中的攪動??裳趸衔锏难趸梢允钱a(chǎn)生三相反應介質(zhì)的沉淀反應。在初始氧化后,所得廢氣可經(jīng)由管道526排出,并經(jīng)由側(cè)取管道528取出所得粗制二羧酸漿料(例如粗制對苯二甲酸(“CTA”)漿料)。側(cè)取管道528中的漿料可引入初始氧化側(cè)取反應器518,在此其通過與附加的氣相氧化劑(例如空氣或空氣和蒸汽的組合)接觸發(fā)生進一步氧化。由初始氧化側(cè)取反應器518中的進一步氧化產(chǎn)生的廢氣可經(jīng)由管道530取出,同時經(jīng)由管道532取出所得漿料。來自管道532的漿料可引入二次氧化反應器520。另外,附加的氣相氧化劑(例如空氣)可以在引入二次氧化反應器520之前與來自管道532的漿料混合。或者,附加的氣相氧化劑(例如空氣)可單獨引入二次氧化反應器520。可經(jīng)由分布器534將附加的溶劑(例如乙酸和/或水)引入二次氧化反應器520。在一個或多個實施方案中,二次氧化反應器520可以是連續(xù)攪拌釜反應器(“CSTR”),以主要由機械手段提供所得反應介質(zhì)在二次氧化反應器520的反應區(qū)536中的攪動。在另一些實施方案中,二次氧化反應器520可以是鼓泡塔反應器。在二次氧化后,可經(jīng)由管道538排出所得廢氣,并可經(jīng)由側(cè)取管道540取出所得純化二羧酸漿料(例如純化對苯二甲酸(“PTA”)漿料)。側(cè)取管道540中的漿料可引入鼓泡塔反應器512,在此其通過與附加的氣相氧化劑(例如空氣)接觸發(fā)生進一步氧化。如上所述,附加的氣相氧化劑可經(jīng)由具有與圖2-6的任何上述分布器相同構(gòu)造的分布器510引入鼓泡塔反應器512的反應區(qū)542。由鼓泡塔反應器512中的附加氧化產(chǎn)生的廢氣可經(jīng)由管道544取出,同時經(jīng)由管道546取出所得漿料(例如對苯二甲酸漿料)。定義應該理解的是,下列無意構(gòu)成所定義的術語的排他名單。在上文的描述中可以提供其它定義,例如在伴隨所定義的術語在文中的使用時。本文所用的術語“一”、“該”和“所述”是指一種或多種。本文所用的術語“和/或”在兩個或更多個事項的名單中使用時,是指任一所列事項可以獨自使用或可以使用兩個或更多個所列事項的任何組合。例如,如果一組合物被描述成含有組分A、B和/或C,該組合物可以僅含A;僅含B;僅含C;含A和B;含A和C;含B和C;或含A、B和C。本文所用的術語“包含”是用于從該術語前列舉的對象過渡到該術語后列舉的一個或多個項的開放性過渡術語,其中該過渡術語后列舉的所述一個或多個項不一定是構(gòu)成該對象的僅有項。本文所用的術語“具有”具有與上文提供的“包含”相同的開放含義。本文所用的術語“包括”具有與上文提供的“包含”相同的開放含義。數(shù)值范圍本說明書使用數(shù)值范圍量化與本發(fā)明相關的某些參數(shù)。應該理解的是,當提供數(shù)值范圍時,這類范圍被解釋為在字面上支持僅列舉該范圍的下限值的權(quán)利要求限制以及僅列舉該范圍的上限值的權(quán)利要求限制。例如,所公開的10至100的數(shù)值范圍為列舉“大于10”(無上限)的權(quán)利要求和列舉“小于100”(無下限)的權(quán)利要求提供字面支持。本說明書使用特定數(shù)值量化與本發(fā)明相關的某些參數(shù),其中特定數(shù)值并非明示為數(shù)值范圍的一部分。應該理解的是,本文中提供的各特定數(shù)值被解釋為提供寬、中等和窄范圍的字面支持。與各特定數(shù)值相關的寬范圍是該數(shù)值加減該數(shù)值的60%,舍入至兩位有效數(shù)位。與各特定數(shù)值相關的中等范圍是該數(shù)值加減該數(shù)值的30%,舍入至兩位有效數(shù)位。與各特定數(shù)值相關的窄范圍是該數(shù)值加和減該數(shù)值的15%,舍入至兩位有效數(shù)位。例如,如果本說明書描述62℉的特定溫度,這種描述為25℉至99℉(62℉+/-37℉)的寬數(shù)值范圍、43℉至81℉(62℉+/-19℉)的中等數(shù)值范圍和53℉至71℉(62℉+/-9℉)的窄數(shù)值范圍提供字面支持。這些寬、中等和窄數(shù)值范圍不僅適用于特定數(shù)值,還應適用于這些特定值之間的差值。因此,如果本說明書描述110psia的第一壓力和48psia的第二壓力(差值62psi),這兩種流之間的壓力差的寬、中等和窄范圍分別為25至99psi,43至81psi,和53至71psi。權(quán)利要求不受公開實施方案的限制上述本發(fā)明的優(yōu)選形式僅用作舉例說明,不應限制性地用于解釋本發(fā)明的范圍。本領域技術人員容易在不背離本發(fā)明的精神的情況下對上述示例性實施方案作出修改。本發(fā)明人特此聲明他們意圖依賴等同原則確定和評估本發(fā)明的合理范圍,因為其涉及沒有實質(zhì)背離但在如下列權(quán)利要求書中闡述的本發(fā)明的字面范圍外的任何裝置。當前第1頁1 2 3 
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