158180. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás trikarbonsavak előállítására

158180 9 • 8 kalmazható, az ipari gyakorlatban azonban nem. Az ipariban általánosan alkalmazható új katalitikus oxidációs módszerhez jutunk viszont akkor, ha bizonyos nagy hatású katalitikus irányítókat használunk előnyös módon, és elhagyjuik a pontos szabályozást, amely egyébként előnyös volna, de iparilag nem keresztülvihető. A fentemlített katalizátor rendszerek jelenlétében lefolytatott, levegővel történő folyadékfázisú oxidáció találmány szerinti módszere abban áll, hogy a pszeudokumol 50—70°/(rának kezdeti oxidációjánál oldallánc oxidációs iniciátorból vagy promatorból és olyan nehézfémből álló (kombinációkat használunk, ahol a nehézfém oxidációs potenciálja a cérium és/vagy a kobalt oxidációs potenciáljával legalább egyenlő. A reakciót ezután olyan nehézfémek jelenlétében folytatjuk tovább, amelyek oxidációs potenciálja kisebb, mint a cériumé és/vagy a kobalté, vagyis előnyösen a mangán oxidációs potenciáljával egyenlő vagy annál kisebb. Megjegyzendő, hogy a metilbenzoloik ismert módon végzett oxidációjával kapcsdlatban a kobalt és mangán kombinációról azt állították," hogy hatékonyabb katalízis .rendszert képvisel, mint a kobalt vagy mangán önmagában. A pszeudokumol levegővel egy egyéb molekuláris oxigénforrással, pl. ipari oxigénnel váló folyadékfázisú oxidációja alatt a mangánnak kobalttal és/vagy córiummal együttes kezdeti jelenléte azonban nagy mértékben hozzájárul az oxidáció első 50—70%-ia során bekövetkezhető, már előbb említett autoinhibációs folyaimathoz, és ezzel ahhoz, hogy a pszeudokumal-trimellitsav átalakulás hozama 65—75 mól% alatt marad. A mangánnal egyenlő vagy kisebb oxidációs potenciálú nehézfém komponens fokozatos adagolásának újszerű alkalmazását a pszeudokumolnak és más, vicinális gyűrűszónatomon csak két metilcsoportot tartalmazó trimetil-szubsztituált aromás szénhidrogéneknek oxidációja során a következő módon végezzük: az említett tirimetil-iszübsztituált aromás szénhidrogéneket, eoetsavat, kobaltot és/vagy oáriumot, ill. az említettekével azonos vagy annál magasabb oxidációs potenciálú nehézféméket és az oldallánc oxidációs iniciátort vagy promotort (aeetaMehidet, metilketont vagy brómot) tartalmazó keveréket egy olyan oxidációs zónába vezetjük, ahol a hőmérséklet legalább az adott trialkil-szubsztituált aromás szénhidrogén katalizátorrendszer és az oxigén oxidációs küszöbhőmérsékletével egyenlő (az oxigénhez például alacsonyabb iniciáló hőmérséklet szükséges mint levegőhöz) és a kívánt molekuláris oxigénforrásból származó oxigént a folyadékfázisba injektáljuk. A hőmérséklet- és nyomásszabályozás visszafolyató hűtő alkalmazásával valósítható meg, amellyel az oldószer és az oxidálatlan szénhidrogén kondenzálható és az oxidációs zónában levő folyadékfázisba visszavezethető. A kondenzálatlan anyagok nyomásszabályozó szelepen távolíthatók el. Az oxidációs hőmérsékletet a maximális oxidációs sebesség elérésére megnövelhetjük, ilíl. az oxidációt azon a hőmérsékleten kezdjük, amely a leginkább megfelelő. Mivel a három metil^csoportnak karboxil-csopoirttá . való teljes átalakításához 4,5 imól oxigén szükséges, a kobalt és/vagy a cérium oxidációs potenciáljánál alacsonyabb oxidációs potenciállal 'rendelkező •nehézfém, azaz a mangán hozzáadását azután kezdjük el, hogy 2,0—2,5 és 3,0—3,2 mól közötti mennyiségű oxigén beinjektálása megtörtént. A molekuláris oxigén bevezetését a második katalitikus rendszer jelenlétében addig folytatjuk, amig 4,5 mól, vagy inkább 4,7—5,0 mól beinjektálása szakaszosan vagy a szakaszos, beütemezett lefutású üzemmód valamelyik (azaz váltakozóan szakaszos üzemmód) kombinációjában megtörténik vagy olyan félíolyamatos oxidációban, ahol az oxidálandó szénhidrogének csak egy részét adagolják kezdetben, míg a maradékot az oxigén injektálással egyidőiben szivattyúzzák a rendszerhez. Folyamatos üzemmód esetén ügyelni keU arra, .hogy a katalízis rendszer első és második szakasza ne keveredjen. Ha dugószerű áramlást biztosítunk a folyamatos oxidáció közben, akkor megfelelően gátoljuk a katalízis-rendszer máosdik szakaszának az elsővel való keveredését. A két szakasz keveredése természetesen ugyanahhoz az autoinhibicióhoz vezetne, amelynek kiküszöbölése a találmány szerinti új módon hasznosan elérhető. A találmány szerinti új eljárás az eddigiek alapján a három előbb említett katalízis^rendszerre alkalmazható. Az aeetaldehid vagy metiliketon és nehézfém kombinációt alkalmazó két katalízis-rendszerben azonban többnyire levegőt használtunk és alacsonyabb hőmérsékleteken, azaz 50—125 C°-on dolgozunk; ilyen hőmérsékleten, ha oxidálószerként levegőt használunk, időegység alatt a kívánt savtermék hozama alacsonyabb, mintha azonos méretű oxidálóberendezésiben magasabb hőfokon oxidálunk levegővel. Eszerint az új eljárás során előnyösen a nehézfém oxidációs katalizátort és brómot tartalmazó katalízis-rendszert alkalmazunk és levegővel oxidálunk, imivei ez az időegység alatt magasabb kitermelést biztosít. Ha a találmány szerinti eljárást pszeudokumol levegővel történő katalitikus, folyadékfázisú oxidációjára használjuk és az előbbi előnyös katalizátor-<rendszar jelenlétében dolgozunk, akkor reakoióközegként célszerűen ecetsavat használunk és az oldószer-szénhidrogén súlyarányt (S#) úgy választjuk meg, hogy 1,0 súlyrész pszeudokumalra számítva 3,0—6,0 rész ecetsav legyen jelen. Ha ecetsavas oldószeres közeget használunk egy súlyrész pszeudokumolra 3,0—3,5.. arányban, akikor 20—21 mól% hozamnövekedésit érhetünik el, 1,5—2,0 oldószer arányhoz képest, míg ha az ecetsav-oldószer arányát pszeudokumalra számítva 5,0—6,0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3