脂環(huán)族多元羧酸的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備脂環(huán)族多元羧酸的方法，該方法能夠確保反應混合物的除熱性能穩(wěn)定，并且可以在很長時間內達到穩(wěn)定的反應結果。在這個用于制備脂環(huán)族多元羧酸的方法中，在水性介質中芳香族多元羧酸的芳環(huán)被氫化，連續(xù)地生成對應的脂環(huán)族多元羧酸，其中通過調節(jié)供給于反應器的原料混合物的溫度來控制反應溫度；特別地，該反應溫度為100℃?200℃，并且供給于反應器的原料混合物的溫度比反應溫度低40℃?120℃。
【專利說明】
脂環(huán)族多元羧酸的制造方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及脂環(huán)族多元羧酸的制造方法，是將芳香族多元羧酸作為原料，在固體催化劑存在下進行氫化反應，制備對應的脂環(huán)族多元羧酸;詳細的是涉及將對苯二甲酸(以下稱為“TPA”)等芳香族多元羧酸的芳環(huán)氫化(以下稱為“環(huán)氫化”)，來制備I，4_環(huán)己烷二羧酸(以下稱為“I，4-CHDA”或僅是“CHDA” )等對應的脂環(huán)族多元羧酸的方法。
[0002]I，4_CHDA等脂環(huán)族多元羧酸是I，4_環(huán)己烷二甲醇等脂環(huán)族多元醇的原料，這種醇類作為聚酯系涂料、聚酯系合成纖維、合成樹脂等的原料是有用的，特別是用作耐熱性、耐候性、物理強度優(yōu)良的樹脂或纖維的原料。
【背景技術】
[0003]日本專利2002-255895號公報是關于芳香族羧酸氫化物的制造方法，該方法特征在于將融點在250°C以上的芳香族羧酸進行氫化制備芳香族羧酸氫化物的方法中，通過配制芳香族羧酸和溶劑組成的漿液，該漿液被連續(xù)地供給于反應器，在固體催化劑存在下進行氫化反應，并且將從反應器中連續(xù)地取出的反應液的至少一部分在反應器中循環(huán)，芳香族羧酸在反應器內以實質上全部溶解的狀態(tài)進行氫化反應。
[0004]這里的反應器既可以是固定床，也可以是攪拌槽型，反應器的溫度控制方法并未提及。然而，如果在工業(yè)規(guī)模上進行固定床反應，均勻維持反應區(qū)全部的反應溫度一般是困難的。
[0005]另外，在反應器中循環(huán)反應液的時候，即使是固定床和攪拌槽型的任一情況下，從熱平衡方面來看，無論是反應液從反應器中取出后在循環(huán)路徑中冷卻，還是在與反應原料液混合步驟中由反應原料液熱稀釋等，任一情況都需要冷卻反應液的步驟。
[0006]另外，在使用攪拌槽反應器由對苯二甲酸(TPA)生成I，4-環(huán)己烷二羧酸(CHDA)的溶液氫化反應公知技術的例子中，作為從反應器中除熱的方法，公開有通用的殼套式、內部線圈式，或在外部設有熱交換器的循環(huán)方式。然而，如果使用通過這樣的熱傳遞表面的冷卻方法，通常會發(fā)生原料或反應生成物在熱傳遞表面析出.附著、傳熱效率快速降低。
[0007]現(xiàn)有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻I:日本專利2002-255895號公報

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明所解決的課題
[0011]本發(fā)明的第一個目的，在通過芳香族多元羧酸的氫化反應，制備對應脂環(huán)族多元羧酸的步驟中，穩(wěn)定地保持反應器內的反應混合物的除熱性能，得到長時間穩(wěn)定的反應效果O
[0012]本發(fā)明的第二個目的，在冷卻反應器的除熱不僅僅依靠與冷卻介質之間的熱交換下進行反應。據(jù)此可以減少以下的通過熱交換除熱所產生的問題，在快速進行加熱或除熱的情況時的、加熱介質等的溫度顯著提高或降低所產生的能量損失。
[0013]本發(fā)明的第三個目的是提供一種方法，其能夠在不需要用于除熱的其他結構而進行芳香族多元羧酸的氫化。據(jù)此可以實現(xiàn)反應器的構造簡單化以及維持和改進反應器內的攪拌效率。
[0014]解決課題的手段
[0015]對于上述課題，本發(fā)明人經過進行深入研究的結果，發(fā)現(xiàn)作為反應裝置，使用至少包含原料調制槽和反應器的反應裝置，并且能夠通過供給的水性介質的冷熱能量除去放熱反應的反應熱，從而完成了本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明的要點在于下述[I]?[6]。
[0017][I]—種脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其是在水性介質中將芳香族多元羧酸的芳環(huán)進行氫化、連續(xù)地制備對應的脂環(huán)族多元羧酸的方法中，通過調節(jié)供給于反應器的原料混合物的溫度，來控制反應溫度。
[0018][2]根據(jù)[I]所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中供給于反應器的原料混合物的溫度是相對于反應溫度、由反應熱補償?shù)臏囟取?br>[0019][3]根據(jù)[I]或[2]所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中在原料混合物中，芳香族多元羧酸與水性介質的混合比例由芳香族多元羧酸/水性介質的重量比表示，范圍是5/95-50/50 ο
[0020][4]根據(jù)[1]-[3]任一項所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中反應溫度為100°C以上、200°C以下，供給于反應器的原料混合物的溫度比反應溫度低40°C-120°C。
[0021][5]根據(jù)[1]_[4]任一項所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中通過供給于反應器的原料混合物的溫度來進行反應溫度的控制。
[0022][6]根據(jù)[1]_[5]任一項所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中，使用設置在原料調制槽上或設置在原料調制槽和反應器之間的原料溫度調節(jié)器，調節(jié)供給于反應器的原料混合物的溫度。
[0023]發(fā)明效果
[0024]通過使用本發(fā)明的方法，反應熱的除熱性能難于受附著物等的影響，能夠穩(wěn)定地保持反應，在反應器內部不需要設置額外的除熱設備，能夠簡便地進行反應器的溫度控制。
【附圖說明】
[0025]圖1是表示在本發(fā)明中，通過在原料調制槽和反應器之間設置熱交換器來調節(jié)原料混合物的溫度的例子的反應裝置的示意圖。
[0026]圖2是表示本申請實施例的熱平衡的示意圖。
[0027]符號說明
[0028]1:原料調制槽
[0029]2:反應器
[0030]3:氫氣增壓壓縮機
[0031]4:原料溫度調節(jié)器(熱交換器)
[0032]5:栗
[0033]6:過濾模塊
【具體實施方式】
[0034]〈芳香族多元羧酸〉
[0035]作為本發(fā)明中使用的芳香族多元羧酸，只要是具有芳香環(huán)上結合2個以上羧基的化合物，即不做特別限定。
[0036]作為芳香族多元羧酸，優(yōu)選I分子內具有2-4個羧基，特別優(yōu)選具有2個。因為可以從作為芳香族二元羧酸氫化物的脂環(huán)族二元羧酸獲得脂環(huán)族二醇，其可以用作聚合物的制造原料。另外，芳香族多元羧酸可單獨使用，也可以作為2種以上的混合物使用。
[0037]作為芳香族多元羧酸，可以舉例為具有4-14個碳原子數(shù)的芳香環(huán)的芳香族多元羧酸，具體的例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、1，1’_聯(lián)苯-4,4’-二羧酸、偏苯三酸、均苯四酸等。
[0038]在這些化合物中，優(yōu)選的是具有4-10個碳原子數(shù)的芳香環(huán)的芳香族二元羧酸，更優(yōu)選鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、2，6-萘二甲酸。最優(yōu)選對苯二甲酸。
[0039]〈水性介質〉
[0040]在本發(fā)明的方法中，氫化反應是液相反應，通常在溶劑的存在下進行。作為溶劑，只要是符合下列條件即不作特別限定:在反應過程中不會與原料或生成物反應，不會阻礙反應，不會使催化劑中毒等，對反應進行不會產生惡劣的影響。作為這樣的溶劑，例如水；甲醇、乙醇等醇類；四氫呋喃、二惡烷等醚類；己烷、萘烷等烴類等。這些溶劑可以單獨使用或混合使用。
[0041]其中，在作為放熱反應的氫化反應中，反應熱引起的溫度上升小的溶劑，S卩比熱容大的溶劑是理想的。另外，作為溶劑，沸點高是理想的。這是因為，沸點低的溶劑，即蒸氣壓高的溶劑中，通過反應熱導致的液體溫度上升，使得溶劑的蒸汽壓上升，結果氣相中氫氣分壓降低，氫氣在溶劑中的溶解度降低，反應速度降低。即，作為溶劑優(yōu)選含有水的水性介質，特別是使用水。另外，溶劑中可以含有生成物脂環(huán)族多元羧酸。
[0042]〈芳香族多元羧酸和水性介質的混合比率〉
[0043]在本發(fā)明的方法中，供給于反應器的芳香族多元羧酸和水性介質的混合比率(重量比)優(yōu)選5/95-50/50，更優(yōu)選 10/90-30/70。
[0044]漿液中的芳香族多元羧酸和水性介質的混合比率(重量比)小于5/95的時候，反應時產生的熱量變小，反應溫度的控制變得容易，反應生成液中的反應物和溶劑的分離變難。另一方面，芳香族多元羧酸和水性介質的混合比率高于50/50的時候，會引起以下問題:反應熱變大、反應的可控性變差，同時漿液的流動性惡化，向反應器的移送、供給或反應的進行變得不均勻。而且，從生成液中的催化劑的分離、回收也變困難。
[0045]〈反應溫度〉
[0046]本發(fā)明的方法適用的芳香族多元羧酸氫化反應的反應溫度優(yōu)選為100°C?200°C，更優(yōu)選為150?190°C。如果反應溫度低于100°C，反應速度會顯著變慢，生產效率趨向于降低。另一方面，當反應溫度超過200°C，副反應發(fā)生增多，目標化合物產率下降，由于溶劑的蒸汽壓變高，為了維持相同的氫氣分壓，有必要進行過大的加壓反應，這會要求設備具有很高的耐壓強度，因此設備成本增加，經濟性趨向于變差。
[0047]〈漿液供應溫度〉
[0048]本發(fā)明的方法中，作為所使用的原料混合物的漿液(主要包含芳香族多元羧酸和水性介質的混合物)被供給于反應器時的溫度優(yōu)選25?100°C。當漿液的供給溫度小于25°C時，反應器的內溫和漿液供給口周圍的溫度差變大，在反應液中溶解的成分在供給口周圍析出，存在漿液供給口狹窄化、閉塞的可能性。
[0049]另一方面，當漿液的供給溫度高于100°C，反應速度會變得非?？?，由于該反應是放熱反應，在某些情況下由于反應熱，反應溫度會進一步升高，可能會導致反應失控。為了防止反應失控，限制反應液的體積或提供大型的冷卻設備等對策是必要的。通過使供向反應器的漿液的供給溫度落入上述范圍，可以使得反應能夠穩(wěn)定有效地進行。
[0050]〈根據(jù)供給漿液時的溫度調節(jié)進行反應溫度的控制〉
[0051]在本發(fā)明中，其特征在于，通過調節(jié)供給于反應器的原料混合物漿液的溫度，對反應溫度進行控制。調節(jié)供給于反應器的原料混合物漿液的溫度的方法不作特別限定，但優(yōu)選使用包含原料調制槽和反應器的反應裝置，使用設置在原料調制槽或設置在原料調制槽和反應器之間的原料溫度調節(jié)器，通過調節(jié)前述原料混合物的溫度，來控制反應溫度。
[0052]在本發(fā)明的方法中，通過在原料調制槽和反應器之間設置熱交換器來調節(jié)原料溫度的例子如圖1所示。如圖1所示，在連接原料調制槽I和反應器2的移送配管上設置原料溫度調節(jié)器4，在反應器2中連接氫氣增壓壓縮機3。在原料調制槽I中儲存的原料混合物通過栗5向反應器2移送。
[0053]這里，為了使反應溫度達到所要求的溫度，可以使用以下等方法，例如:
[0054]I)基于原料的供給量和反應條件，計算單位時間內產生的反應熱；
[0055]2)通過將該值除以生成物和溶劑的混合物的比熱容，來推定通過反應使得反應體系上升的溫度；
[0056]3)為滿足上述溫度上升，從體系內供給原料成分的漿液的熱容量，調節(jié)該漿液的溫度。
[0057]這樣的反應溫度的調節(jié)，是通過使用原料調制槽或原料調制槽和反應器之間設置的熱交換器(原料溫度調節(jié)器)來調節(jié)供給原料的溫度而達成的。
[0058]更具體地，例如作為原料調制槽，使用具有殼套(內部式和外部式皆可)、內部線圈、外部循環(huán)式換熱器等的原料溫度調節(jié)器(溫度調節(jié)手段)的裝置進行供給原料的制備和溫度控制的方法，在連接原料調制槽和反應器的移送配管上設置作為原料溫度調節(jié)器的熱交換器來調節(jié)溫度的方法，或者是這些組合使用等。從效率方面和閉塞或維護的容易性這點來看，優(yōu)選在原料調制槽和/或移送配管上設置多管式熱交換器(殼管式熱交換器)。
[0059]本發(fā)明的反應溫度的調節(jié)或控制是通過在反應器中供給的原料混合物(漿液)的溫度來實現(xiàn)的。進一步地，為了提高反應的可控性，可以輔助地在反應器上設置溫度調節(jié)用的殼套。
[0060]根據(jù)本發(fā)明，即使在對溶劑的種類、原料芳香族多元羧酸的加料濃度中的任意一項進行操作的情況中，通常僅通過原料混合物的加熱可以達到熱平衡。
[0061]根據(jù)本發(fā)明，通過在反應器中供給的原料混合物的調節(jié)的溫度和反應熱能夠維持反應溫度。即，反應器中供給的原料混合物的溫度優(yōu)選為相對于反應溫度能通過反應熱進行補償?shù)臏囟取?br>[0062]在反應器中供給的原料混合物的適宜溫度，也要看漿液溫度，在反應溫度是100°C?200 °C的情況下，優(yōu)選比反應溫度低40 °C?120 °C，優(yōu)選比反應溫度低50 °C?115 °C。
[0063]〈與傳統(tǒng)方法的比較和本發(fā)明的效果〉
[0064]在傳統(tǒng)的方法中，一般是通過以下方法調節(jié)反應溫度:設置外部循環(huán)路徑使用過濾裝置從在反應器外取出的漿液中分離固體成分(鈀/碳催化劑或在液體中未溶盡的原料成分等固體成分)，在該路徑上設置流體加熱用熱交換器的方法。
[0065]然而，例如在使用橫流型過濾系統(tǒng)的連續(xù)過濾中，通常在一次側需要流過相對于透過量顯著較多量(例如約10倍等)的流體，考慮到由于循環(huán)路徑的壓力損失而需要設置大型熱交換器，或使用大流量的流體移送用的栗。
[0066]在本發(fā)明的方法中，由于通過在反應器的上游、即原料供給路徑加熱的方法，無傳熱面積的制約，而且由于不需要在反應器內部設置線圈等，所以反應器的構造也是簡單的。此外，對于栗也是除了原料供給所必要的栗等流通驅動裝置以外，不需要另設其他裝置，另夕卜，相比于上述的外部循環(huán)法，由于通過熱交換器的液體流量為約1/10左右即可，故壓力損失小，對栗等所要求追加的驅動力變少。
[0067]實施例
[0068]以下，使用實施例對本發(fā)明進行更加詳細地說明，本發(fā)明只要不超出其要旨，不被以下實施例所限制。
[0069]實施例1
[0070]〈前提>
[0071]使用如圖1所示構成的反應裝置，將對苯二甲酸(TPA)進行氫化，制備得到I，4_環(huán)己烷二羧酸(CHDA)。
[0072]首先，在常溫的原料調制槽中，將20°C的TPA1599kg/h在20°C的水6397kg/h中混合.分散，制備TPA濃度為20%重量的漿液(TPA/水(重量比)=20/80)。
[0073]通過氫氣升壓至6.1MPa.G(表壓，以下相同)，以7996kg/h的供給量將上述漿液供給到附帶攪拌機的反應器中，該反應器通過在漿液移送配管途中設有的多管式熱交換器調節(jié)溫度至91°C，并保持在170°C。
[0074]反應器中，流動著2重量％的活性炭上負載鈀的催化劑(Pd/C催化劑)，同時在攪拌槽內保持6.1MPa.6，以2664_3/11向反應器中供給114°(:的氫氣(6.^^.G)。
[0075]過濾Pd/C催化劑的同時，從反應器中以反應生成液161280kg/h與含有飽和水蒸汽的氫氣1986Nm3/h的比例連續(xù)地取出反應生成液，其中的95%(153224kg/h)進入反應器進行循環(huán)，同時TPA的芳環(huán)被氫化，得到CHDA水溶液，其生產率是8056kg/h。
[0076]將反應溫度保持在恒溫170°C，持續(xù)運行150小時，對苯二甲酸轉化率為99.8%，CHDA的產率則是97.5%。
[0077]此時的原料漿液供給溫度(91°C)是按如下進行推定而確定的。
[0078]〈原料供給溫度的確定方法〉
[0079]上述例子中的熱平衡如圖2所示。圖2顯示的是從如圖1所示的反應裝置中提取的反應器2的部分結構，其具有為了控制熱平衡的2組的熱交換器4和為了過濾固體催化劑或溶液中未溶盡的原料成分.反應生成物等固體成分的過濾模塊6。
[0080](工藝條件)
[0081 ]原料漿液供給溫度:X 0C
[0082]反應溫度:170°C (但考慮到熱損失，設定溫度為172°C)
[0083]原料氫氣供給溫度:113°C
[0084]產物排出溫度:170Γ
[0085]未反應的氣體排出溫度:172°C
[0086]未反應氣體的冷凝水回水溫度:400C
[0087 ] 反應液體循環(huán)加熱溫度:入溫170 °C —出溫17 2 °C
[0088](熱平衡計算)
[0089]基于上述的前提，使用ASPEN科技股份有限公司的“ASPEN Plus Ver.7.2”進行熱平衡計算。在計算中使用的比熱容等熱力學物性值是使用上述軟件中內置的物性數(shù)據(jù)庫，對其進行引用或計算而使用。
[0090]記載計算程序概要如下。
[0091](I)根據(jù)上述運轉例中的TPA供給量(1599kg/h)和反應條件(反應溫度170°C，6.1MPa.G)，通過氫化所產生的發(fā)熱量為489Mcal/h。
[0092](2)設定供給氫氣的溫度為113°C(6.1MPa.G，2664Nm3/h)，為使其升溫至反應液體溫度的172°C，需要以49Mcal/h進行加熱。
[0093](3)為使從反應器中排出的氣體(含有飽和水蒸汽的氫氣:1986Nm3/h)冷卻至400C，需要以83Mcal/h進行降溫。
[0094](4)為了穩(wěn)定地維持反應溫度為170°C的保溫，在循環(huán)路徑中將170°C的反應液(TPA1599kg/h+水6397kg/h的漿液)加熱至172°C所需要的熱量是343Mcal/h。
[0095](熱平衡:基準溫度設定為170°C的反應溫度)
[0096]反應熱:489Mcal/h
[0097]放氫冷卻:83Mcal/h
[0098]循環(huán)反應液加熱:343Mcal/h
[0099]原料氫氣帶入熱量:A49Mcal/h
[0100]過量氫氣/水蒸汽蒸發(fā)潛熱+40°C的冷凝水帶入熱量:A237Mcal/h
[0101](供給原料應該帶入的冷熱量)
[0102]從上面的結果中，計算出供給原料TPA/水漿液應該帶入到反應器中的冷熱量如下，
[0103](489+83+343)-(49+237)= 629Mcal/h 0
[0104]考慮上述的供給流量.混合比以及各種成分的比熱容，算出相當于該熱量的供給溫度(圖2中的X°C)時，漿液的供給溫度為91°C。
[0105]實施例2
[0106]除了改變以下幾點之外，以與實施例1相同的方式進行。
[0107]S卩，在常溫的原料調制槽中，將約20°C的TPA800kg/h在20°C的水7196kg/h中混合.分散，制備成TPA濃度為10重量％的漿液(TPA/水(重量比)=10/90)。通過氫氣升壓至6.1MPa.G(表壓，以下相同)，以7996kg/h的供給量將漿液供給到附帶攪拌機的反應器中，該反應器通過在漿液移送配管途中設有的多管式熱交換器調節(jié)溫度至113°C，并保持在170Γ。
[0108]反應器中，流動著2重量％的活性炭上負載鈀的催化劑(Pd/C催化劑)，同時在攪拌槽內保持6.1MPa.6，以1342_3/11向反應器中供給74°(:的氫氣(6.^^.G)。過濾Pd/C催化劑的同時，從反應器中以反應生成液160789kg/h與含有飽和水蒸汽的氫氣951Nm3/h的比例連續(xù)地取出反應生成液，其中的95 % (152759kg/h)進入反應器進行循環(huán)，同時TPA的芳環(huán)被氫化，得到生產率為8031 kg/h的CHDA水溶液。
[0109]此時的原料漿液供給溫度(112°C)是按照如下進行推定而確定的。記載計算程序概要如下。
[0110](I)根據(jù)上述運轉例中的TPA供給量(800kg/h)和反應條件(反應溫度170°C，6.1MPa.G)，通過氫化所產生的熱量為257Mcal/h。
[0111](2)設定供給氫氣的溫度為113°C(6.1MPa.G，1342Nm3/h)，為使其升溫至反應液體溫度的172°C，需要以42Mcal/h進行加熱。
[0112](3)為使從反應器中排出的氣體(含有飽和水蒸汽的氫氣:951Nm3/h)冷卻至40°C，需要以40Mcal/h進行降溫。
[0113](4)為了穩(wěn)定地維持反應溫度170°C的保溫，在循環(huán)路徑中將170°C的反應液(TPA800kg/h+水7196kg/h的漿液)加熱至172°C所需要的熱量是366Mcal/h。
[0114](熱平衡:基準溫度設定為170°C的反應溫度)
[0115]反應熱:257Mcal/h
[0116]放氫冷卻:40Mcal/h
[0117]循環(huán)反應液加熱:366Mcal/h
[0118]原料氫氣帶入熱量:A42Mcal/h
[0119]過量氫氣/水蒸汽蒸發(fā)潛熱+40°C的冷凝水帶入熱量:A115Mcal/h
[0120](供給原料應該帶入的冷熱量)
[0121]從上面的結果中，計算出供給原料TPA/水漿液應該帶入到反應器中的冷熱量為，
[0122](257+40+366)-(42+115) =506Mcal/ho
[0123]考慮上述的供給流量.混合比以及各種成分的比熱容，算出相當于該熱量的供給溫度(圖2中的X°C)時，漿液的供給溫度為113 0C。
[0124]實施例3
[0125]除了改變以下幾點之外，以與實施例1相同的方式進行。
[0126]S卩，在常溫的原料調制槽中，將約20°C的TPA2399kg/h在20°C的水5597kg/h中混合.分散，制備成TPA濃度為30重量％的漿液(TPA/水(重量比)=30/70)。通過氫氣升壓至6.1MPa.G(表壓，以下相同)，以7996kg/h的供給量將漿液供給到附帶攪拌機的反應器中，該反應器通過在漿液移送配管途中設有的多管式熱交換器調節(jié)溫度至58°C，保持在170°C。
[0127]反應器中，流動著2重量％的活性炭上負載鈀的催化劑(Pd/C催化劑)，同時在攪拌槽內保持6.1MPa.6，以3990_3/11向反應器中供給128°(:的氫氣(6.110^.G)。過濾Pd/C催化劑的同時，從反應器中以反應生成液161924kg/h與含有飽和水蒸汽的氫氣2391Nm3/h的比例連續(xù)地取出反應生成液，其中的95% (153836kg/h)進入反應器進行循環(huán)，同時TPA的芳環(huán)被氫化，得到生產率為8088kg/h的CHDA水溶液。
[0128]此時原料漿液供給溫度(58°C)是按照如下進行推定而確定的。記載計算程序概要如下。
[0129](I)根據(jù)上述運轉例中的TPA供給量(2399kg/h)和反應條件(反應溫度170°C，6.1MPa.G)，通過氫化所產生的熱量為257Mcal/h。
[0130](2)設定供給氫氣的溫度為128°C(6.1MPa.G，3990Nm3/h)，為使其升溫至反應液體溫度的172°C，需要以56Mcal/h進行加熱。
[0131](3)為使從反應器中排出的氣體(含有飽和水蒸汽的氫氣:2391Nm3/h)冷卻至40°C，需要以122Mcal/h進行降溫。
[0132](4)為了穩(wěn)定地維持反應溫度為170°C的保溫，在循環(huán)路徑中將170°C的反應液(TPA2399kg/h+水5597kg/h的漿液)加熱至172°C所需要的熱量是324Mcal/h。
[0133](熱平衡:基準溫度設定為170°C的反應溫度)
[0134]反應熱:760Mcal/h
[0135]放氫冷卻:122Mcal/h
[0136]循環(huán)反應液加熱:324Mcal/h
[0137]原料氫氣帶入熱量:A56Mcal/h
[0138]過量氫氣/水蒸汽蒸發(fā)潛熱+40°C的冷凝水帶入熱量:A349Mcal/h
[0139](供給原料應該帶入的熱量)
[0140]從上面的結果中，計算出供給原料TPA/水漿液應該帶入到反應器中的熱量為，
[0141 ] (760+122+324)-(56+349) =801Mcal/h。
[0142]考慮上述的供給流量.混合比以及各種成分的比熱容，算出相當于該熱量的供給溫度(圖2中的X°C)時，漿液的供給溫度為580C。
[0143]〈結果的確認〉
[0144]如上所述，通過使用本發(fā)明的方法，在水性介質中環(huán)氫化芳香族多元羧酸，連續(xù)制備對應脂環(huán)族多元羧酸的方法中，通過調節(jié)供給原料的溫度，可以控制反應溫度，能夠以簡便的設備穩(wěn)定地制造脂環(huán)族多元羧酸。
[0145]參照具體的實施方案對本發(fā)明進行了詳細地說明，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種變更或修改，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。本申請是基于在2014年2月26日提出的日本專利申請(專利申請2014-035826)，其中的內容通過引用并入本文。
[0146]工業(yè)實用性
[0147]根據(jù)本發(fā)明，提供以下的脂環(huán)族多元羧酸的制造方法，即在水性介質中將芳香族多元羧酸進行環(huán)氫化、連續(xù)地制備對應脂環(huán)族多元羧酸，其中反應熱的除熱性能難于受附著物的影響，因此能夠保持反應穩(wěn)定，并且在反應器的內部不需要附加的除熱設備，就能夠進行反應器的溫度控制。
【主權項】
1.一種脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其在水性介質中將芳香族多元羧酸的芳環(huán)進行氫化、連續(xù)地制備對應的脂環(huán)族多元羧酸的方法中，其特征在于，通過調節(jié)供給于反應器的原料混合物的溫度，來控制反應溫度。2.根據(jù)權利要求1所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中，供給于反應器的原料混合物的溫度是相對于反應溫度、可由反應熱進行補償?shù)臏囟取?.根據(jù)權利要求1或2所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中，在原料混合物中，芳香族多元羧酸與水性介質的混合比例由芳香族多元羧酸/水性介質的重量比表示，范圍是5/95-50/50 ο4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中，反應溫度為100°C以上、200°C以下，供給于反應器的原料混合物的溫度比反應溫度低40°C-120°C。5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中，通過供給于反應器的原料混合物的溫度來進行反應溫度的控制。6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的脂環(huán)族多元羧酸的制備方法，其中，使用設置在原料調制槽上或設置在原料調制槽和反應器之間的原料溫度調節(jié)器，來調節(jié)供給于反應器的原料混合物的溫度。
【文檔編號】C07C61/09GK106029622SQ201580010060
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月25日
【發(fā)明人】田中善幸, 香川浩哉
【申請人】三菱化學株式會社