DE60011055T2 - Verfahren zur herstellung von aromatischen carbonsäuren - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Produktion von aromatischen Monocarbonsäuren und Polycarbonsäuren durch homogene katalytische Oxidation der aromatischen Verbindung, welche wenigstens einen oxidierbaren Substituenten trägt, der einem Kohlenstoffatom des aromatischen Systems direkt benachbart ist.
  • Verfahren zur Herstellung von aromatischen Monocarbonsäuren und Polycarbonsäuren sind aus der Literatur gut bekannt. Üblicherweise werden sie in flüssiger Phase in einem kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verfahren durchgeführt. Als Substrate werden aromatische Verbindungen verwendet, die wenigstens einen oxidierbaren Substiuenten haben, der einem Kohlenstoffatom des aromatischen Systems direkt benachbart ist. Dabei ist mit dem Begriff „oxidierbarer Substituent" jeder Substituent gemeint, der ein Kohlenstoffatom hat, das direkt an ein aromatisches Systems gebunden ist, und der durch die Oxidation in eine Carboxylgruppe überführt wird.
  • Das Oxidationsmittel ist üblicherweise gasförmiger molekularer Sauerstoff, der bevorzugt mit einem Inertgas verdünnt ist. Dabei ist es naheligend daß bevorzugt Luft (die optional mit molekularem Sauerstoff angereichert sein kann) als gasförmige Mischung in den allermeisten Fällen für diesen Zweck verwendet wird. Normalerweise wird zur Durchführung der Oxidationsreaktion als Lösungsmittel eine wässerige organische Säure, bevorzugt Essigsäure, mit einem üblichen Wassergehalt von 2 bis 5 % hat, verwendet.
  • Diese Reaktionen werden in Gegenwart von katalytisch aktiven Komplexen, die im allgemeinen aus einem oder mehreren Metallen bestehen, zusammen mit einem geeigneten Aktivator verwendet. Die Katalysatoren liegen üblicherweise in Form ihrer Salze vor, die im Reaktionsmedium löslich sind. Das Metall dient zur Katalysierung der jeweiligen Oxidationsreaktion, während der Aktivator dazu dient, das Metall (dessen Oxidationsstufe während der Katalyse reduziert wird) wieder in seine ursprüngliche Oxidationsstufe zu überführen, so daß die katalytische Aktivität wieder hergestellt und die weitere Verwendung möglich ist. Auch der Aktivator kann ein Metall sein, welches ebenfalls bevorzugt in Form eines im Reaktionsmedium löslichen Salzes vorliegt. Alternativ können organische Verbindungen mit Carbonylfunktionen verwendet werden, wie beispielsweise Ketone oder aliphatische Aldehyde, bevorzugt sind Acetaldehyde oder molekulares Brom.
  • Die DE 11 475 471 offenbart eine Methode zur Herstellung von Phthalsäuren durch katalytische Oxidation der entsprechenden Alkanvorstufe in flüssiger Phase. Die Vorstufe wird nicht in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, sondern wird selbst als Lösungsmittel eingesetzt.
  • Das britische Patent GB-1 063 964 beschreibt ein Verfahren zur Produktion von aromatischen Monocarbonsäure und Polycarbonsäuren, welches bevorzugt bei Temperaturen zwischen 80 und 130 °C und Drücken von 1 bis 60 kg/cm2 in Gegenwart katalytisch aktiver Komplexe, die überwiegend auf Zirconium und Cobalt basieren, durchgeführt wird.
  • Das US-Patent mit der Nummer 9,112,992 beschreibt die Herstellung aromatischer Säuren bei Temperaturen zwischen 100 und 275 °C unter Verwendung von Metallen der Gruppen IIIA und IVA des Periodensystems der Elemente (Gruppe IIIB und IVB nach der neuen Benennung, übernommen, z. B. von Perry, Chemical Engineers Handbook, VI edition, 1984). Speziell Zirconium und Hafnium werden zur Erhöhung der Kinetik der Oxidationsreaktion im Vergleich zu denen, die aus den katalytisch aktiven Komplexen, Cobalt und Mangan in Gegenwart von Brom als Aktivator basieren, verwendet.
  • Die europäische Patentanmeldung EP 0 475 926 beschreibt ein Verfahren zur Produktion von aromatischen Polycarbonsäuren, das einen auf Mangan und Cobalt basierenden katalytisch aktiven Komplex verwendet und bei Temperaturen zwischen 100 und 220 °C sowie Drücken von 100 kPa oder höher durchgeführt wird.
  • Die internationale Patentanmeldung WO 98/29378 beschreibt einen katalytisch aktiven Komplex, der in Abwesenheit von Brom arbeitet, mit:
    • 1. wenigstens einem Metall, das eine Oxidationsstufe größer 2 hat, der Gruppe VIIIA des Periodensystems, bevorzugt sind Ruthenium, Iridium, Paladium, Platin; und/oder wenigstens ein Metall aus der Gruppe VIIA, bevorzugt Rhenium; und/oder Cer; und
    • 2. wenigstens einem Metall aus der Gruppe IVA des Periodensystems der Elemente, bevorzugt sind Zirconium und/oder Hafnium; wobei das katalytisch aktive Paar Cer-Zirconium zur Ausführung der Erfindung den bevorzugten Komplex bildet.
  • N.B. die Gruppen VIIIA, VIIA und IVA entsprechen wie oben aufgeführt, den Gruppen VIII, VIIB und IVB entsprechend der neu übernommenen Benennung, z. B. durch Perry, Chemical Engineers', Handbook, VI edition.
  • Der in der WO 98/29378 beschriebene katalytisch aktive Komplex wird zur Herstellung von aromatischen Monocarbonsäuren und Polycarbonsäuren, bevorzugt aus meta- und para-Xylol, bei Temperaturen zwischen 90 und 150 °C, bevorzugt zwischen 105 und 115 °C und bei Drücken zwischen 1 bis 20 barg, bevorzugt zwischen 2 bis 5 barg durchgeführt.
  • Schließlich offenbaren die US-5,527,957, WO 93/24440, WO 97/30963 und die WO 92/18454 Prozesse zur Herstellung von Polycarbonsäuren durch katalytische Oxidation in flüssiger Phase aus den entsprechenden Vorstufen, wobei die Filterstufe zur Abtrennung des Endproduktes bei hohen Drücken und Tem peraturen durchgeführt wird, wohingegen die WO 96/111899 ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonsäuren offenbart bei dem der überwiegende Teil des Filtrates, welches aus der Filterstufe erhalten wird, in den Oxiationsreaktion zurückgeführt wird.
  • Die oben aufgeführten fünf Dokumente beziehen sich allerdings auf Oxidationsprozesse, die in Gegenwart von Brom als Aktivator durchgeführt werden, dessen aktivierende Wirkung bei Temperaturen zwischen 150 und 250 °C und Drücken von wenigstens 20 bis 25 barg eintritt. Durch die aufwendigen Verfahrensbedingungen müssen die entsprechenden Anlagen aus besonders resistenten Materialien, wie Titan oder seinen Legierungen hergestellt sein. Dies führt zu erhöhte Kosten.
  • Es besteht daher der Bedarf an einem Verfahren zur Herstellung von aromatischen Monocarbonsäuren und Polycarbonsäuren das ohne die Verwendung von Brom auskommt.
  • Aromatische Monocarbonsäuren und Polycarbonsäuren haben eine sehr geringe Löslichkeit in den für die Oxidationsreaktion üblicherweise verwendeten Lösungsmitteln der oben beschriebenen Art. Aus diesem Grund können sie einfach durch Filtration vom Reaktionsmedium abgetrennt werden.
  • Der zur Herstellung der Mono- und Polycarbonsäuren verwendete katalytisch aktive Komplex wird üblicherweise dadurch erhalten, daß wenigstens ein Metall, das katalytische Aktivität aufweist, zusammen mit dem Aktivator durch Vermischen mit dem Reaktionsmedium erhalten wird. Die katalytisch aktive Stufe des Komplexes wird üblicherweise nicht sofort erhalten, sondern im jeweiligen Fall nach einem Zeitraum zwischen 30 und 90 min. Die Bildung des Komplexes kann leicht mit dem bloßen Auge beobachtet werden, weil sie von einer deutlichen Farbänderung der Reaktionsmischung begleitet ist.
  • Der so gebildete katalytische Komplex ist allerdings ein relativ unstabiles System. Wird er nicht innerhalb einer kurzen Periode verwendet, unterliegt er der Zersetzung. Dies führt zu einer erniedrigten Oxidationsstufe des Metalls und der Komplex verliert seine katalytische Aktivität. Auch die Zersetzung des katalytisch aktiven Komplexes kann leicht mit dem bloßen Auge erkannt werden, da die Lösung allmählich zu ihrer ursprünglichen Farbe zurückkehrt. In dem Filtrat, was von der Herstellung der Mono- und Polycarbonsäuren herrührt, beginnt dieser Zersetzungsprozeß fast augenblicklich nach der Filtration und ist üblicherweise innerhalb weniger Stunden abgeschlossen.
  • Es liegt auf der Hand, daß die Zersetzung des katalytisch aktiven Komplexes unerwünscht ist und nicht nur die Oxidationskapazität herabsetzt (und daher zu einer verminderten Ausbeute des gesamten Produktionszyklus führt), sondern, was wesentlich wichtiger ist, zu einer substantiellen Herabsetzung seiner Selektivität führt, mit der Konsequenz, daß Mischungen verschiedenartiger Produkte gebildet werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Monocarbonsäuren und/oder Polycarbonsäuren, wie z. B. Benzoesäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Trimesinsäure und 2,6-Naphthalindicarbonsäure, durch Oxidation in flüssiger Phase der entsprechenden alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffe ohne Verwendung von Brom, um die oben dargelegten Nachteile zu überwinden.
  • Insbesondere bezieht er sich auf ein Verfahren, das bei Temperatur- und Druckbedingungen arbeitet, die niedriger sind als die, der auf Brom basierenden Standardprozesse, und in dem der Großteil des katalytisch aktiven Komplexes in den Reaktor zurückgeführt wird, ohne daß eine substantielle Verminderung seiner Selektivität und Aktivität eintritt.
  • Das neue Verfahren zur Herstellung von Monocarbonsäuren und Polycarbonsäuren, welches den Hauptgegenstand der Erfindung bildet; weist folgende Schritte auf (a) eine katalytische Oxidierung der entsprechenden aromatischen Vorstufen in flüssiger Phase in Gegenwart von gasförmigem Sauerstoff; (b) Filtrieren des Endproduktes; (c) Zurückführen wenigstens eines Teils des Filtrates aus der Filtrationsstufe in den Oxidationsreaktor; dadurch charakterisiert, daß die genannten Schritte (a) bis (c) in einem geschlossenen kontinuierlich arbeitenden Zyklus unter im wesentlichen gleichen Druck- und Temperaturbedingungen ausgeführt werden.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Stufen (a) bis (c) bei gleichen Druck- und Temperaturbedingungen gehalten, während wenigstens Teile der Abgase der Oxidationsreaktion zurückgeführt werden. Die Schritte (a) katalytische Oxidierung der aromatischen Vorstufe in flüssiger Phase in Gegenwart von gasförmigem Sauerstoff; (b) Filtrieren des Endproduktes; (c) Zurückführen wenigstens eines Teils des Filtrates aus der Filtrationsstufe in den Oxidationsreaktor werden bevorzugt bei Drücken zwischen 1 bis 20 barg, bevorzugter zwischen 2 und 10 barg und bei Temperaturen zwischen 90 und 150 °C, bevorzugt zwischen 100 und 140 °C durchgeführt.
  • Entsprechend eines weiteren bevorzugten Aspektes der Erfindung werden mehr als 50 Gew.-% des Filtrates der Filtrationsstufe in den Oxidationsreaktor unter im wesentlichen gleichen Druck- und Temperaturbedingungen, wie sie in der Filtrationsstufe herrschen, zurückgeführt. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform werden 60 bis 100 Gew.-% des Filtrates der Filtrationsstufe in den Oxidationsreaktor zurückgeführt, bevorzugter sind 80 bis 100%.
  • Die Filtrate können direkt in den Oxidationsreaktor zurückgeführt werden oder sie können zuvor mit der Lösung, die die alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffe enthält, gemischt und dem Reaktor zugeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Verbindung mit vielfältigen katalytisch aktiven Komplexen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, durchgeführt werden, üblicherweise mit dem katalytisch aktiven Komplexen der WO 98/29378, die als in der vorliegenden Beschreibung aufgeführt gelten. Des weiteren kann das Verfahren auch in Verbindung mit katalytisch aktiven Komplexen, in denen das Metall durch Carbonylverbindung aktiviert ist, oder durch andere Metalle, die gemeinsam ein Oxidationsreduktionspaar bilden, verwendet werden. Bevorzugt werden die Metalle zur Bildung des Katalysators aus der Gruppe VIII (Perry Chemical Engineers' Handbook, VI edition) und Cer ausgewählt. Die Carbonylgruppen haltigen Aktivatoren werden bevorzugt von Acetaldehyd, seinen Polymeren und Methylethylketon gebildet, während die metallischen Aktivatoren bevorzugt Zirconium und Hafnium sind. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der katalytisch aktive Komplex aus einer Mischung aus Cobalt- und Zirconiumsalzen oder Cer- und Zirconiumsalzen. Das Reaktionsmedium besteht üblicherweise aus aliphatischen C1–C6 Säuren oder Mischungen dieser. Bevorzugt ist Essigsäure, die 75 bis 80 Gew.-% der Reaktionsmischung ausmacht. Der Wassergehalt dieser Säuren sollte bevorzugterweise nicht über 4 bis 12 Gew.-% liegen. Das Substrat der Oxidationsreaktion oder die alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffe bilden 15 bis 20 Gew.-% der Reaktionsmischung.
  • Die bevorzugten Filter für das erfindungsgemäße Verfahren sind sogenannte „Hochdruck"-Filter, im vorliegenden Fall üblicherweise Bandfilter (Pannevis oder Rundfilter, wie der Bird-Young Rotary Filter) von Bird Filters, vom Typ, der den Arbeitsdruck üblicherweise durch einen zusätzlichen Inertgasstrom konstat hält. Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Inertgasstrom durch wenigstens einen Teil der Abgase ersetzt werden, die aus dem Oxidationsreaktor kommen. Üblicherweise bestehen diese Abgase aus dem Oxidationsrückstand und den sekundären Produkten der Oxidationsreaktion und tragen ihrerseits dazu bei, den Filter unter konstanten Arbeitsbedingungen, wie oben beschrieben, zu halten. Bevor die oben genannten Abgase zum Filter geführt werden, können sie optional über eine Kondensationsstufe geführt werden.
  • Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in 1 wiedergegeben und soll diese nicht beschränken. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Oxidation von para-Xylol zur Bildung von Terephthalsäure. Das aufgeführte Verfahren kann natürlich in Verbindung mit anderen Reaktionen oder Arbeitsstufen, die typischerweise zur Produktion von Carbonsäuren verwendet werden und für den Fachmann nahe liegend sind, benutzt werden. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise die Reinigungsschritte, die in den US-Patenten US-4,126,638 und US-4,629,715 beschrieben sind, zu nennen. Anhand der oben genannten 1 wird das Verfahren näher erläutert: Die aus dem Lösungsmittel, den Ausgangsverbindungen und dem katalytisch aktiven Komplex bestehende Reaktionsmischung (1) wird durch den Wärmeaustauscher E1 geführt, bis sie eine Temperatur zwischen 90 und 150 °C erreicht, bevorzugt 100 bis 140 °C. Anschließend wird sie in den Reaktor R1 überführt, bis ein Druck zwischen 1 bis 20 barg erreicht wird, bevorzugt 2 bis 10 barg. Nachdem die Oxidationsreaktion gestartet wurde, wird weitere Reaktions mischung (1) dem Reaktor zugeführt, ohne daß sie den Wäremaustauscher E1 passiert. Zur gleichen Zeit wird mit der Rückgewinnung der Suspension (2), die die Reaktionsprodukte enthält, begonnen. Die Suspension wird durch den Filter F1 geschickt, der bei Drücken von 1 bis 20 barg arbeitet, bevorzugt zwischen 2 bis 10 barg. Die Filtrate (3) aus der Filterstufe werden dann durch Pumpen P3 bei im wesentlichen gleichen Druckbedingung, wie sie in der Filterstufen herschen, durch den Wärmeaustauscher E1 in den Reaktor R1 überführt. Wobei das Passieren des Wärmeaustauscher zum Halten der Temperaturbedingungen üblicherweise nicht notwendig ist. Währenddessen werden die Abgase (4) wenigstens teilweise wieder zum Filter F1 zurückgeführt, um den gesamten Zyklus unter einheitlichen Arbeitsdruck- und Temperaturbedingungen zu halten. Die Menge des zurückgeführten Abgases ist nicht vorherbestimmbar, da sie von der technischen und strukturellen Auslegung der Anlage abhängt.
  • Die Erfindung bezieht sich demgemäß auch auf Anlagen zur Produktion von aromatischen Monocarbonsäuren und Polycarbonsäuren durch katalytische Oxidation der entsprechenden aromatischen Vorstufen in flüssiger Phase in Gegenwart von gasförmigem Sauerstoff, wobei die Anlage einen Oxidationsreaktor und einen Filter, der stromabwärts des Oxidationsreaktors vorgesehen ist, aufweist; mit folgenden Merkmalen:
    • a) Beide, der Oxidationsreaktor und der Filter werden unter gleichen Druck- und Temperaturbedingungen betrieben;
    • b) mehr als 50 % des Filtrates der Filterstufe werden unter im wesentlich gleichen Druck- und Temperaturbedingen, wie in der Oxidations- und Filtrationsstufe, in den Oxidationsreaktor zurückgeführt; und
    • c) wenigstens ein Teil des entweichenden Gases aus dem Oxidationsreaktor wird zum Druckfilter geführt.
  • Die Art des Reaktors zur Realisierung der Erfindung ist nicht ausschlaggebend und demnach sind übliche Oxidationsreaktoren, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, verwendbar.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage ermöglichen eine substantiell erhöhte Ausbeute des Verfahrens im Vergleich zu klassischen Verfahren, die das Zurückführen eines überwiegenden Teils des Filtrates bei gleichen Druck- und Temperaturbedingungen der Oxidations- und Filterstufe sowie die Zurückführung wenigstens eines Teils der Abgase nicht vorsehen. Die Ausbeute ist ausgedrückt in Kilogramm der aromatischen Monocarbonsäure und Polycarbonsäure pro m3 flüssiger Phase des Reaktors pro Jahr. Des weiteren kann die Selektivität der katalytischen Oxidation beträchtlich gesteigert werden, was zu einem fast vollständigen Verschwinden der Nebenprodukte des Oxidationsprozesses führt. Dies wiederum erübrigt die Reinigung der Filtrate vor der Zurückführung in den Oxidationsreaktor im wesentlichen.
  • Schließlich wurde auch beobachtet, daß es zweckmäßig ist sowohl die flüssige Phase im Filter als auch das Filtrat in ständigem Kontakt mit wengistens einem Teil der Abgase, die aus der Oxidationsstufe kommen, zu halten, da hierdurch die Zersetzung des katalytisch aktiven Komplexes wesentlich herabgesetzt ist.
  • Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden in den folgenden Beispielen dargelegt und sind im Hinblick auf die Erfindung nicht beschränkend zu verstehen.
  • Beispiel 1
  • Zum Anfahren werden in dem Reaktor, der über ein Volumen von 50 Litern verfügen sollte, 25 kg der Reaktionsmischung, mit folgender Zusammensetzung in Gewichtsprozent vorgelegt:
    para-Xylol 15%
    Eisessig 80%
    H2O 5%
    Cobaltacetat-Tetrahydrat 936 g
    Zirconiumacetat 90 g
  • Die Temperatur der Mischung wird auf 90 °C erhöht. Es wird Luft eingeblasen und die Temperatur erhöht, bis 100 °C und ein Druck von 8 barg erreicht sind. Nach etwa 60 Minuten wird die Reaktionsmischung smaragdgrün. Nach 310 min. ist die Oxidationsreaktion abgeschlossen. Ab jetzt wird die Suspension der Terephthalsäure kontinuierlich zum Filter geführt, während zur gleichen Zeit para-Xylol, das Filtrat, die Essigsäure zur Reinigung des erhaltenen Rohproduktes der Terephthalsäure sowie die Zubereitungen der katalytisch aktiven Metalle dem Reaktor zugeführt werden.
  • Der oben beschriebene Oxidationsprozess wurde sowohl in einer Pilotanlage, wie in 1 beschrieben, als auch in einer konventionellen Pilotanlage mit einem offenen Zyklus (2) durchgeführt, wobei letztere einen Filter, der auch bei atmosphärischen Drücken (Zentrifuge) arbeitet, aufweist. Im Verfahren entsprechend der 2 wurde das Filtrat durch Pumpleistung P3 bei einem Druck von etwa 8 barg gehalten, da der Temperaturabfall nicht relevant war, war es dementsprechend nicht notwendig einen Wärmetauscher E1 zu verwenden.
  • Für das neue erfindungsgemäße Verfahren wurde eine Volumenausbeute des Reaktors von 300 Tonnen pro m3 pro Jahr erhalten. Im Verfahren, das nicht den geschlossenen Kreislauf verwendet, fällt die Ausbeute auf 240 Tonnen pro Jahr.
  • Beispiel 2
  • Wird das para-Xylol aus dem vorherigen Beispiel durch meta-Xylol ersetzt, liegt die Volumenausbeute pro m3 bei 295 Tonnen pro Jahr. Die Verringerung der Ausbeute wird auf die etwas langsamere Kinetik und die größere Löslichkeit der Isophthsäure zurückgeführt. Die Durchführung des Verfahrens in einem nicht geschlossenen Kreislauf führt zu einer Verringerung der Ausbeute auf 239 Tonnen pro m3 pro Jahr.
  • Beispiel 3
  • Die Reaktionsmischung, die für dieses Beispiel verwendet wurde, hat die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
    para-Xylol 15%
    Acetaldehyd 15%
    Eisessig 65%
    Wasser 5%
    Cobalacetat Tetrahydrat 475 g (bezogen auf die Gesamtlösung)
  • Das Kreislaufverfahren entsprechend 1 liefert eine Jahresausbeute pro m3 des Reaktors von 295 Tonnen. Wird jedoch der Prozess entsprechend 2 verwendet, fällt die Ausbeute auf 225 Tonnen pro m3 pro Jahr.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung von Monocarbonsäuren und/oder Polycarbonsäuren, mit den folgenden Schritten (a) katalytische Oxidierung der entsprechenden aromatischen Vorstufen in flüssiger Phase in Gegenwart von gasförmigem Sauerstoff und eines katalytisch aktiven Komplexes, der aus einer Mischung aus Cobalt und Zirconium Salzen oder aus Cer und Zirconium Salzen besteht, wobei das Reaktionsmedium aus aliphatischen C1–C6 Säuren oder aus Mischungen von diesen besteht; (b) Filtrieren des Endproduktes; (c) Zurückführen wenigstens eines Teils des Filtrates aus der Filtrationsstufe in den Oxidationsreaktor; dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (a) bis (c) in einem kontinuierlichen Zyklus unter im wesentlichen gleichen Druck- und Temperaturbedingungen ablaufen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatische C1–C6 Säure Essigsäure ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Essigsäure einen Wassergehalt von weniger als 4% Gewichtsprozent hat.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und Temperaturbedingungen im wesentlichen über die Schritte (a) bis (c) unverändert sind, während wenigstens Teile der Abgase der Oxidationsreaktion zurückgeführt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (a) bis (c) bei Drücken von 1 bis 20 barg und bei Temperaturen von 90 bis 150 °C durchgeführt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (a) bis (c) bei Drücken von 2 bis 10 barg und bei Temperaturen von 100 bis 140 °C durchgeführt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als 50% Gewichtsprozent des Filtrates der Filtrationsstufe in den Oxidationsreaktor zurückgeführt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß 60 bis 100% Gewichtsprozent des Filtrates der Filtrationsstufe in den Oxidationsreaktor zurückgeführt werden, vorzugsweise sind es 80 bis 100%.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Filtrat der Filtrationsstufe in den Oxidationsreaktor zurückgeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt der Abgase der Oxidationsstufe sowohl mit der flüssigen Phase im Filter als auch mit dem Filtrat der Filtrationsstufe wenigstens teilweise erhalten bleibt.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, welches die folgenden Schritte beinhaltet: – die Reaktionsmischung (1) wird durch den Wärmeaustauscher E1 geführt, so daß sie eine Temperatur von 90 bis 150 °C erreicht, anschließend wird sie in den Reaktor R1 eingefüllt bis ein Druck von 1 bis 20 barg erreicht wird; – dem Reaktor R1 wird dann weitere Reaktionsmischung (1) zugeführt, ohne daß diese den Wärmeaustauscher E1 passiert; – eine Suspension (2), die das hergestellte Produkt enthält, wird zum Filter F1 geführt, wobei mehr als 50% Gewichtsprozent des Filtrates (3) bei Drücken von 1 bis 20 barg in den Reaktor R1 zurückgeführt werden, ohne daß sie durch den Wärmeaustauscher E1 geführt werden; – die Abgase (4) werden wenigstens teilweise wieder zum Filter zurückgeführt.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Abwesenheit von Brom durchgeführt wird.
  13. Anlage für die Herstellung von aromatischen Mono- und Polycarbonsäuren durch katalytische Oxidation der entsprechenden aromatischen Vorstufen in Gegenwart von gasförmigem Sauerstoff und in Gegenwart von katalytisch aktiven Komplexen, die aus einer Mischung von Cobalt und Zirconium Salzen oder aus Cer und Zirconium Salzen bestehen, wobei das Reaktionsmedium aus aliphatischen C1–C6 Säuren oder aus Mischungen von diesen besteht, mit einem Oxidationsreaktor und einem Filter, der stromabwärts des Oxidationsreaktor vorgesehen ist, sowie mit folgenden Merkmalen: (a) beide, der Oxidationsreaktor und der Filter werden unter den gleichen Druck- und Temperaturbedingungen betrieben; (b) mehr als 50% des Filtrates der Filterstufe werden unter im wesentlichen gleichen Druck- und Temperaturbedingungen, wie in der Oxidations- und Filtrationsstufe, in den Oxidationsreaktor zurückgeführt; (c) wenigstens ein Teil des entweichenden Gases aus dem Oxidationsreaktor wird zum Druckfilter geführt.
  14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatische C1–C6 Säure Essigsäure ist.
  15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Essigsäure einen Wassergehalt von weniger als 4% Gewichtsprozent hat.
DE60011055T 1999-03-25 2000-03-24 Verfahren zur herstellung von aromatischen carbonsäuren Expired - Fee Related DE60011055T2 (de)

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