Verslag behorende bij het processchema: Tereftaalzuur

(1)

Laboratorium voor Chemische Technologie

Verslag behorende bij het processchema

van onderwerp:

TEREFTAALZUUR

adres:

H

a ven

5 t

r,

.

'

1 '.DEL

FT

,

datum:

(2)

...

I :: •

I

.

I

•

I

--

-Pr oduct : Grondstof Proces Pr oductie Plaats : P.3.0CESSCHEIL\. Tcref tè.i3.1ZU1T p-'l:ylelc,n

Luchtoxyda tie in azijnzuuf' als oplosmiddel en met cob~lt3cctaat-broMide als kata-lysator.

(Scientific Design Corp - Mid Century Corp) 4300 ton/jaar

Nederlancl Botlekgebied.

F.J. G. Kwanten. Eept

1

963

(3)

I •

I

.

INHOUDSOPGAVB.

1) Lijst met symbolen ••••• ItjmIII. 2) Al~emene inJeiding ••... 1

3) Grondstoffen ••••• ~

4) Processen ter bereidi~g v~n terefta~lzuur of derivat en daarvan •••••

5 5)

6)

Het Jucht8xydatienroces w~t 8Qbal~~c~taat/bromide al s 1{ataIysat r en aztJnz1.l"ur CL'-.:J jJl.OS",_O.\...8-L • • • • •

7

a ) Katalysator •••• 8 b) Reactiemechanisme •.••• 8 c) Reactiesnelheid •••.• IO d) Productverdelinc ••••• l l e) Reactiewarmte ••••• 12 f) Luchtverbruik ••••• 14 g) Conve~sie •••••

15

h) Eigenschappen tereftual zuur •••••

15

i ) Zuiverihg van ~et product •••••

1G

j ) OploSJ'1:iJI.(' c 1. .. .. . 1S Processchema ••••• 17

7)

Massabal ans ••••• 19 8) Energi ebalans •..•• 24

9) StoomverbrlJik en koe lwa terve rbrui.k ••••• 25 10) Toel ichting processcheme ••••• 26

11) VeiliSheid ••••• 31

12) Berekening apparaten •••••

3?

reactor : ••.•• 32

tabellen met afmetingen apparatuur •••••

51

13) Physische en chemiscf,.e grootheden ••••• 57

(4)

I

.

I

Een e11_:,-:~' "TTI . cllille11<le s~ym'bolcn g2brllikt vonr dezelfd.8 Lrooth,-~id.

Deze symbolen zjJn clan direct oV0rgenomen uit cle li teratulJ.r. He t heeft on~, inziens '.:::in.· G zin OP.l :.n de fOJ:'1:lUles, 9-fkomstig uit ver~illi=:ncl:·' b::-onnen, eenheid te se.ln brenGen, indien men (leze formules Gcbr,ükt om iets te berekenen.

Ook ten a,~1nzjcn v::m de Ceb"·'J.:ikte ecnhed.cn c;elcH dit;. In de tekst st9-,3.t ste ccls a::mCeS(;ven ,'Je llrc C ,:;nheden Gebruikt

zj~n en \-Vat er bedoel6. .,] ~"'dt net ']::n lc:p3.3.1d S:IFlbool. a A

A'

=

Con

=

l' C H D := d vl

dt

=

lO

l

Dp f

=

F(t)=

g

e

r< _:= \J' G' := E = AH := AR = s ~H := 1,'I A H₂₀₀ Hp' = u h

=

- / ~

O,),::,e-"''''vla'~ :)8-"''' er,"nl·r.:;·jd V'l,,} volume ••..• F1-/m.; .

.J..:,J... I..L. 2

oppervlal-: voor l'Jarr',teovoï"cl :;:--acht •••.• m absorptiefe,Gt:-Jr.

soortelGke warmtc ••.•• kcaljkc ve~rstandsco0fficien~ b( stronin:. cliame te r •••.• I:l

'Itlanddi1·tc pij:iCl1 ••••• m (111Pl)

diameter re;::-tc~;or in de :celatie van Sjénir.zej· ••••• m

1 _~_ong:L,~U' .L. cllna_' 1 .e _ClIL!I.' . .J:' -. _IS18COe, ' ff ·.1..ClenlJ . . oL ••••• m 2j sec "deel tjesdia'l1eter" •••.• m

0 )

Fanning L ·icti:~facto:r.' \TOOT clacEe pijpen.

frilctie v:·J.n het t;ot;::l::.l'l.rmtal incevoerde moleculen aan n perfecte mpnsers in cqscadA,die bussen de tUdstippen

o

en t deze C:~SCéLàe ve:::.'lu.ten heeft.

r-, 1 ., . T ,- ~ :::' ~ '"7 ~ ,:' 1-'-'--\ 1r..,..." 1 L. j co ~ C c::. vc::.."sne . .Ilnc vL'ln lLC ,,-,\Jad l·c __ .,_aCi.'l'J • • • • m ~'",

'"' 3<..'l.sbelastine; '~()lorn ••••• lb,3jhr.ft~·

' ) g'1sbe 19.stin 1-01 nri, in mo len ••••• lbT'101 sjhr. ft'-•

enthalpie ••..• kca]jk~

enthalpie~pranclerinG···kcGl/kS

r8actiewa~mtL onder standaardconditics ••••• kcaljkg ve:cb::-andingswarmte ••••• 1cc:3..1jkg

reactiewarmte b~ 2000C ••••• kcal jkg.

hoogte van één stofoverc1 ,oachts" cont,:'lct :-,enheid" •••• m(ft) warmteoverc' rac] ... (:~scoeffici ent droger •••• Btujhr. ft2 • OF

k K

=

reactiesnelheidsconstante.

evemvlchtscoIlEitantp. vloeisto~-gas evenwi cht.

= stofover~rachtscoefficieht casfase •••• lbmolsjhr .ft 2 I:lOlfr ver

(5)

- - - -• L L L' n N' q Q ":'L ::: ::: ::: ::: ::: ::: ::: ::: = ::: l_{Cl.:ls ,:::;}>-,,-t~ _{••• ••}rn\ "f-'-) tI ? vloeü"tofb(Ole.sttng lcolon •..•• lbs/hr.ft~.

vl oeistofbelqsttnc kolom in molen ••.• lbmols/hr.ft2•

aantal perfecte monesrs in casc3de.

aantal kmol cas of vloeistof.

aantal stoXov:c _::~'dJ'achts₁₁contac t''''l;nheden ₁₁_•

v.L.

( 8_.e·n 1;-l_.'1.. ,1..'--)'-' "'iU(ot'l... 1 ~ V'1' . . . . 1) ph. . . _ -c 1 et)

partiaalspanninG·· · ··at~

tota~lsp~n~in8··· · ·~t~

dampspan~jng zuiverG co~ponent ••.•• ~t~

r ..

VJA.rmteflux •.... kc.ql/I11':::, ·ec.

hoevC'clheid ;:,t; of) refluxvErhoudins bU d0s~illatie .

11

r ::: ve rdampi ~13 mnrnt 'C" • • • • kc '::'.1 /ItS •

V

:i..~l. = relatieve vochticheid •. • (g8definieerd op part.sp.)

t A~-_,_". _.1 U J. Up V V R

V

:x: v " ::: ::: G ::: ::: ::: ::: ::: contacttUd ••.. . ·

logari thmisch gemid·-1 _ohlc l~emperatll.urverschil . _oe over-all warmte overdrachtscoefficient ••••• W/m2•oe.

plaatselUke over-all warMte over~rachtscoefficient.

;;;

volume ••... m/

7,

reactorvol ume ••. • m/

gemiûdolde st -'oomsnelhcid in de 3.srich+;il1[; c.er reactor

m/ sec.

eind valsnel~eid (teroinal vel ocity) ••••• m/ sec.

volumest~oom door de re~ctür ••••• m3/ sec.

verhoudinE tussen dn h02veelheden van twee stoffen.

molfrac~ie in de vloeistof.

molfractie in Ge: d2.TIl).

parti~le warmte ovcrd~achtscoefficicnt •••• W/ m2.oC.

::: activitcitscocfficic~t in de vloeistfuf. volumefrêlctie. :0 :0 ::: :0 :0 viscositei~ ••••• cP of N. sec/m~.

warrntege12idinGscocff~ci_~t ••• •• W/m.oe.

soo

Y'tel~l'k g~,·",'l c1--,' 1T

0'/m

3

-- l ... _~ -\'~ --- .1. ... lJ • • • • • "':"0. •

r .

] ' t .

J/

c:. oppe:"Cv .al'·~ .espar:n1.ne; •••• TIl .

Vr

(6)

111

Re = kensete.l Vé:ln J.eynolds

I!

.

,

v.d.

Nu == k:enget;al vun r~u;ssel t eX .d ~

Pr = kengetal V 2.11 Fr8.ndtl :=:

"l

•

Cr) J\ pé

1 ken[?;et.<Ill V3..D Péclet

Vedt

lI\

Sc ₌ kenf~8t8l van SCh;TJidt ₌ ~

t

·lD

(7)

I •

1

Tereftao.lzu'JE HoOC-Q-C()OK is de belanGl~ijkste grondstof voor de polyes~erfabricage .

';.Je zullen daarom eerst enis\"} vIooTClen wi~den aan de fabricae;e en het gebruik v~n polyeste~s.

Als een voorbeelQ van een polyester geven we het poly

-ethylcentereftalaat :

HO -

[-CII.-

_a t.1I. - o-c

_r\\ -

G-O

-J-

cH.

-t:~

- 0 N

&. 11 \= T /I

I-• 0 0 -?t •

Een polyester lc:l.L~ CGclefi !lië;~r(1 ,:vorQen als: de verbinding van een polybasisch ZUlU' met (en polyalcohol.

Hen zou dn.arom k:u:,:,nen zeC",-:('n cLat Jöns Jakob Berzelius

(1779-184R) de eerst i~ sewe~~t die een polyesterverbinding

gemaakt heeft.(50)

Deze eminente Zweedse Gclc0 rde liet wUnsteenzuur reageren

met glycerol en verkreeg ~ls r8actieproduct een harsachtige

massa : de eerste polyeste~. Het jua~ was 1847.

Vele jaren nad~en wprden rsli~csoortige oroducten,uit

-g::w.nde VRn malëinezwJ1', fuma'r~~1Jr ven eth;ylee~c1JTcol , door

i.

n

.

Vorlander in Dui ts] él.n.J. (1894·) e;csynthetiseel'cl.

~en practische toepas~iDC van Je ni0uwe veI~in(ingen bleef

echter achterwege.

Toen in 19r2 ~atson.H.SBith het fèaslzuuranhydride als zuurcomponent invoerde , lipt het; l'ractische gebruik niet lang

op zich wachten.

Heeds in 1916 \lel'(~en "harsen" ,ge:baseercl op c;lycerol en ftaa1-zuu.ral1hyclrj.de, gebriJ~_kt om or'; 1::'dn.1 i. tei ten van hout-en

metaal-oppervlakk~n te verbeteren.

H

.

H

.

Kienle ,in dienst v~n de General Electric,zocht naar stoffen te::- verbeterüiQ; of v~rvalJc;:i nc; van üe best,e'.ande iso-latiem,èterialen in els e1ect.;o~'-;Ghniê\ .

(Van hem is afl:om;3ti,~~'-::'~: voo 'vo:G,-;e1 : "~-i.ll:-y(~!I.)

:Sen ander zee}" c;,'o" C oIlà.c':~·zo·~~h .. "r, Garotihc:rs ,de 1Jj. tvinc.ler van het nyl on,h':efL: zich ::Ï!lCLr.j lS32 ve,:,,;l b"'ziS Gehouden met

hE:t onder'zoel\: c~er' pol.yes-L(~~·~.;.

~aI'leton.ElJ is,ocl~ Viel C;CYlo'-;"1(l dc"vJ..àerll _der _{onv(~rzadit...:de} polyr-: steT'~', ontde Lt,:; in J. "37, del t; d'ê~ tOi.'v(),CiJ~~ van onveI'z9.digde monomoren aan poly;:;st:e ";0 ;,.,J.-. 'WC: ';l'JD\"iE'zic;e onverz:'1diL:;d.c

g. 'oepen,het t~I)1.:'·::J.nlwrrJc;ncl,~, 1,: ;'él~ ;::"r ster}: verbeterde .

Zoals - on ... " vc:l,-o.'=]n..., _ • . (_~!--,T"" ._"-' l · _ _ _ ~l,,;"'-::;t ,i:~:e ,-1"...,-" ,- ... _ uJ p',bi(',lc,l' ~ .l!. ... _ ',·'prl-\. 1 L 11·-,t 40'--' 0 .c·ebr1.'lA ·'k-.... en de. ve-"vaardic;i112~ vall pnlYt-s:,,-rs 0l) C; 'ote scha.al sterk gc-stlmul'ê)c<L~cl CL 0" de =":J(".;: '.J8r,:'1,~or.2:'10G.

In de Ven:niEdt:' .3tûtcn '.iC':::,cl.C1:'1 ccüur'>;nde de jaren ~941-LL2 de

acry1-~::unststofren g'~ot,'nd ,;' J s verv:'lnc;çcn do or p ,1:resters.

Ve,~ 1 gebTu.ilr \;,ierd e;emaé,.}-::t _V:1Il _.3 _._'.:;ciale pol;)'':.: _Ster-cl assoorten in de vli0ctuigindus·~~·~e.

(8)

I •

Na d(~ oorloe; viel cIc rH'Cl iUCJJ c; terug van 2000 ton per

jaQr n2ar ~OO ton ps ' jaar.

2

Gedurende enk31e J J.T',;!1 vns L,:t de vr,3..ae; of de vervaardiging

V,'ln polyes+;ers O}, [;2:'ote 3cha:ü zou blijven vQurtbestaan.

Door het Korea-conflict werden vele industien in de V.S.

weer ~ . _ militatr k~pitnal. Hierdoor'bleef de poly

-esterindu8t':.'" niet allc:en bestJ.an,maar g"~o(",ide zeJf,; ui t .

(Bronnen :~O,'1f.)

Het i~oepas~;ingsc;ebied ie::, op ho t; ogenblik ;ll zeer groot.

Enkele voorbeelden :

Drager voor opgedampte rnetaal12Re;jes in de electrotechniek.

Hoog~aardic isolatie~ateriaal voor electriciteitskabel.

Diële c t;-'icum in cond'::nsdtOl'Un.

Duurzame verpakLi'1gsma t,;ri al en, 8'2t e cn f,::e Lóieric uiterlijk

(ze lfbedieni rc;szal::en) ~mG i~ ;3, L; v oo-;--,h.~",; Idem: I·;ylar (DuPont)

Eostaphan(Kalle en CO)

De direct op het grote pub lie1: gerichte niem,"e

kunst-vezels en garens, met als Loep~s3ine;en : vitrage,dassen,sjaals,

bJ OU8e stoffen, zeiJ d021=, vei] j ghe id,Jrief'len, of ge2Bggd met

wol, l innen of k~toGn voor dames- en terehkJedinc,ondergoed,

dekens en filterdor;k,of1 rn1 1"' c\~n \Vil1e'~"(è!1,1:C"':,-J'<::: green te doen.

Bekende merken zijn : Dac'.'on (DuPont ), Diolen""' (Verei~ü::::te

Glanz stoff T,IeTke), Tc: "CD} (S. ·3,hodiaceta.) ,Teri b:ll (Bhod.iat:;oce),

Terlenk::t (A.K.U.),Ter',Y"l 'l:e (1.,:;.1. ) en Trevira ( Fs.rbwerke

Ho~chst) •

Ter vervn.é::"',3igl.}JG van kun;::,tvl-o/,clfJ ,:,f(:'J~den in G.e V. S. in

leS2-1963 PO.

ooe

t,-.n po13,e tJ te~.~'vel'bindi ngen 2>~ br·1Jikt. ('16)

Hi ervan : 41.000 ton als ~eDgweefsel met katoen,J4.000 ton

al s mengwee fsel met ancle: rt: :3JTn-l-;11eti f~cl!(~ ve ze13 en 9.000 ton

als mengweefsel ~et wol.

(Van het tereft~l.-':1.1z1..n;r ,c,_P3.rt dienen Vie 1102: l~e vermelden,dat

het als zodanig gcbr\ü~:::; WOj:'cI. t: Vl)(,j' cic onJ.~ruidbest "ijding en

als bUmengsel in pluimveevoeCer,ter activering van anti

-blO ,:;lC3.' ~' . )

Twee geheel nieuwe toep~ssingsgebiedGn zullen in de t oekomst

van Groot bel,cl.ng wonlen 'v-oo:!:' d::, cJ.fzetmogelijkheden van

poly-esters:

l)als polyi.::stej'g::.Jren in eh, auLobandenfabricage.

enkele cji.f(~rs "'ierover:

voor de

v

.

s

.

(

'I6

)

1961 19ue. "

r,

19C.) , , : geen 3000 ton geschat : 13000 ton

(De A.K.U. g~~t zich ook hi~r o~ richten; te Lowland,Tenn,

V.S. wordt voor de A..meric9..n Enka Corp een fabriek g,~bouwd

om polyestcrcarens te fab~iceren.) 2 )de bommijvernei cl. ,_'nkcle cijfers voor de V.

s.

(

5"

)

19C1 1962 lL~.OOO tom 10).0()O ton

(9)

".

3 De Broei van de polyesterindustri e was gemidGeld over

d_e _J' _arenIer: _)'.}.,_-10'" _JOe. _: 2'-' _c! _{i j},.1 _pe,~_J2• _,Jr_lD' _u-:.,1 V _•~ _.:::i_.

Eoe snel cL·; ~;T'oei j s Z~C;'l.')n 13.ten enkele cijfers zien.

De gehe Ie procluC'. tic der 1','e stt";l'se ',vere ld van p-xyleen, de

bel:=me;ri,ikste c-rondstof voor d,,; terE:-ftaalzUl;.rbcrciding, "

bedroeg in 19~3 : 12.00C ton. Cl)

In l S:::,7 '-verd re(~ds 31.;-:;00 V)D ~,;(·:brui1-~t,allen alom verwerkt

t e \Vorden tot poly(.>st;l's. (L1.)

In 1960 was de: pl'O(11Jctie,1,rede:rof'i voor de T,veste:C'se ':lerel d,

van di-methyl-te:eftala;Jt (?H.'t l, irecte ui t[;3.ngsproduct voor

de polycsterbereidinr;) 7Cl.OCO ton.

(

5)

In Maart 1963 werd als proJuctiec~fer voor polyethyleen

-tereftalaat oPGegeven 121.0C0 ton per j~,.r,correspondc~end

met da,r::un equi vahJnt : 1

sn

.

000 ton tere fta~:.l zü11.r. (14)

Da t Bu('opa niet achtcrb lijft blijkt ui t ecn [~roei over 19G2 van m:-:l,"lr liefst : !.~O /,b ,u:enomell over het [';ehe21 a3n synthe l:;JliscL.e i33..rC'ns ,~r- \lezeL~.

':!p..lisw.:l.::n' v "',1t het iJtH)tstp -1(::,,1 hic,rvan toe am de poJyaLliden, m'l-.r direct c1aJ'ns. volt';en di' LJoJy(~steTs .

Het a~ntal p~oduC'.snt9n bin~fn Je E.E.G. v~n polyesterGarens

en vezels W'lS in lS~O : 17, ~n 1~62 : 24 en voor 1964 ',10 rd t ve rw a c 1: t; : y~,. (:-:'. '

Dat NederL:md i n ûe~ç :tC'Tnachtice ont\·:i;:'·cling niet

,:.' ."," ) " J r'~, ,maClr zeer hoog c;-.:;noteerd staat, bliJkt uit het financiële ja8rovl~rzicht v:J.n 'Jet; A.K. tT. Concern' april 1963)

10

%

van de wereJdp~odu~tiE; 8an po1yestervezels wordt doer

(10)

I •

I

I •

G:"ondstoffen

Alle ppocessetl om tereftaalzUl~.r te m:1.l'~en be'"usten op de

oxidatie van par:3.-st:.ulûit./' 2.H~ylg-,·oepen in een

en1cel-voudige benzeenrLnc.

Meestal is de grondstof p-xylecn.

Een van de hoofdbronnen V00r p-xyleen is een C

2

-petroleum-reformaat ,met de global" s,3menstellinc;:

etbylbenzeen o-xyleen m-xyleen

p-xyleen

lS

·

JO

Een tabelletje met d~ kookpunten en de smeltpunten laat

direct zien waarom p-xylHen een dure grondstof is.

Kpt

°c

Smpt

°c

o-xyleen lL\-,Q, ::::.

_-

_47';

_,

₉

ru-xyleen _139'_,₂ _-25,2 p-xyleen 13Q ,5 ₊₁₃_, ₃ ethylbenzeon 136,2 _-95_,₀

(De prijs, volgens een opg ... 1.ve in het Collegedictaat van prof

Vlugter :Bouwstenen der 8hemische indust0ie 1959-1960

was: fl 1600 /ton. Mengsel xylenen ~1320/ton. )

Het ethylbenzeen kan door destillatie als topproduct van de

andere drie worden afgescheiden.

Daarna kan o-xyleen als bodemproduct worden afgescheiden van

m-en p-xyleen. p-Xyleen kan alleen van m-xyleen worden ge

-scbeiden door de dure cefractionneerde kl'istallisatie te

ge-bruiken.

Men zou kunnen denken dat het ac:mlokl:eli:k is om e(,;n mengsel

x;:/lenen te oxyderen tot de ZUl'en: ft aal ZU1J.:::" , isoftaalzuur en

ter'ftaalzuur .

Helaas be~at het gemiddeld'J, Cs-petroleum reformaat ca 2,5

maal zoveel m-xyleen dan p-xyieen,terwUl de vraag naar

iso-ftaalzuur slechts 2/3 van de vraag haar tereftaalzuur

be-draagt.Cl)

Als mogelUkc grondstoffen z~n no~ te v?rmelden

propylbenzeen (Shell Iroces,J.it3) en p-cymeen.

p-

di-iso-Voor Nederland i~ het belancrUk te weten,dat het Botlek

-gebied de grootste aromRRtproducent ter wereld caqt worden.

(11)

I •

Proces:::en ter bereiding VéJn tere ftaalzuur of

derl

v

atëi1

(la3-1~vH.n. ---

---1)

De oxidatie van p-xyleen m,~t salpeterzuur.

(

2 ,

39)

Als ox,yda tiemid': el fungeer t salpeterzuur; de::: sterkte

daarvan kan v'-l.riabe 1 t;e::ozen worden.

5

Als verhoudinG : HN0₇-p-xyl':'dl kan genoPl.::m worden : 2,1: 1

(in go\vichtsverho"ll<.Î irtgen)

De reactie \Norel t. mOF; stal lldj.n€jse>jwijs uitgevoerd. (Overi

-gens bestaat or o:n patent over een volcontinue reactor

LW) tempera tU11r druk contacttij, con~ersie

200 -

230

0 C

30 T

5

n eta ca 1 u 80-90 ,.;

Deze methode is de oudste en wordt noc steeds veel

ge-bruilz:-t door DuPont d(; Nt~f'10-,lrs.

2) De oxidatie van p-xyleen met lucht aJs oxydans en

~wavel of zwav81vcrbindinu;n als katalysator.

Als katalys,qtor f-unt;eren : elementaire z'!JaveJ + NH +

water of ('en wé.lterige

O;;:--r

4

)230L~

oplossing + sulfiderl.

tem~eratu·:r + ?)15-3S0

oe

druk 2CO-!t(:i\ a ta

conversie po_oe;;

Het c;ehe Ic l' I'nce:o is vr'L": bewerke l;jk , omdat het tere fta -:;.1-zuur als aPll"1011iU"'1Zout in L2t ::-:,rcc'3s vrij 1~o~t, en daarna

,,'eer (Joor zWRv:-:lzl"'Y' gehyd:~01yseerd moet worden.

De Oronite Che]1'1ic:~,l_ Cy in de V.S. is ha'l.r

isoftaal-Z' ,c~~,dat volgens deze methode werkt ,aan het modi -ficeren op tere ftrl'llzmu·. (2)

3) Het Henkel-proces.

Een mengsel van xylenen wordt tot de monocarbonzuren

geoxydeerd. Deze worden ~Js kaliumzouten in ecn

kool-dioxyde atmosfeer verhit.

t1en verkl~ijgt tenslo U.e het l:aliumzout van terefta.alzuur.

nr zijn (~norm vee 1 pa tenten over dit procédé te vinden,

maar de info·'-':1'1'itie hieruit is toch nog zeer miniem. (2)

4) De oxydatie van l-,-xyl·o,en met lucht en (of) zuurstof ,met

een cobultzout als katalysatol' in het p-xyleen als

reactiemedill:n.

De Richfield Oil Co:r'p oxideert 3.J sinds enkele jaren

met 0,5 gew% Co-tolua~t als katalysatu~',bU een druk van

lL~ .3.ta en e<::;n tempe::-:atuuJ' van l40-1550_C_.

De conversie per doorgang beclraae:t : 20-/!0 ÎO.

Door recyclen haalt men een overall eon~ersie van

92 -96

?6.

5)

Het Imhausen proces.

(12)

•

6

In de eerste trap wordt ~~n van de methylgroepen van het

p-xyleen geoxydeerd.

Het zo verkregen p-toluylz·l1;T wordt met methanol veresterd.

Door te veresteren ]~cm men ms.kl:.elijker de tVJeede methiijlgroep

eveneens o~yderen. (37)

6) Het Shell proces. (3)

Uit benzeen en propeen wordt via een nieuwe alkylatie

-te~iek m- en p-di-iso-propylbenzeen gemaakt.

Het m- en p-di-iso-propylbenzeen zUn goed te scheiden door

de stilla tie . ( N. B. m- cn lY-xyleen zijn door de stilla tie

niet te scheiden . )

De oxydatie van het p-di-iso-propylbenzeen heeft plaats

in az~nzuur als oplosmiddel en met cobaltacetaat als

katalysator.

t e'l,pera uur t 1"-~O-1r:=Oo0 _'. v

dru.lc: 2-8 ata.

In hoeverre dit proc~d~ al industrie~l uitgevoerd wordt

i s niet bekend. De enigste gegevens over het Shell proces

zUn te vinden in(3) ,betreffende een ~ ton/dag pilotplant.

Di t proces is geno men als basis voor het processchema.

Allereerst zullen we kort de belangrijkste punten aan

-stippen.

oplosmiddel . . • . • • . . . ....••.•. azijnzuur

95

~6

katalysator • . • • . . . • . . . • . . . • :Co-acetaat/ Bromide

oxydans . . . • . . . lucllt

temperatuD.r. . . . . . . . . . . . . . . . • • . .• 200°C

druk ••.••••••...••.•.•.••••••• 28 atB.

gew.verh.azUnzuur/p-xyleen •••••• 1 :1 •... 5:1

contacttUd •..•••••••••••••••.••• 0,5 •.••• 2,5 u

conversie •....••••• •••••...•••••

80 -

95 %

(13)

I •

\"

-I

-katalysator en azWnzuu~

Dit proces ~~ uit de ander2 proc~d~ 's verkozen om de

volgehdc redenen:

1) De oxydatie met lucht h0eft de voorkeur boven de

oxydatie met aalpetl::rzu"L:r omdat salpeterztlur e;eId kost en lucht niet.

7

Verder is salpeterzuur een hoogst aggessieve vloeistof. 2) De oxydatie met behuh, van een cobal tkatal;ysator de

VOOrke1Jr ve:cdient boven de ox;y-ua-sle met behulp van een zwavelkatalysator o~dat het laatste procédé vrD

be-werkelijk is.

3)

Dit procestna een gspinge modificatie(één destillatie

-kolom erbij), te gebr1ïiken is m8t het door de Shell in " productie te nemen p-di-iso-propylbenzeen,als grondstof. 4) Het proces zeer f10xibel tso

Hetzelfde proces k'{o d~cnen om verschillende andere oxydatieproducten,zoals : di-methyl-tercftalaab,

ftaal-zuur-anhyuride,isoftdalzu:lr,t imelliet- anhYclride en benzoëzunI' te vervaa.rclic;en.

5)De opbrengst hooe; is,er \".Jeinit~ bijproduct;en zijn en het

tereftaalzuur zeer 211 :.ve:r is.

Enkele opmerkingen vooraf:

Fabrieken \-verkend vü~ Dens di t nieuwe procédé zjjn reeds gebouwd, of nog in a.anbonw.

De "Know Bow" van het proces berust bij de I·hd-Century Corp

en de Scientific Design Corp. De l3~tste maatschapPD is

sedert enkele jaren overgenomen door de Standard Dil Cy of Indiano..

De eerste plant, volgens ûi t nie'\iwe procédé v,erd gebouwd

voor de Amoco Chemicals C01'p te Joliet 111 V.S.

Andere plants VJc"dcn nadien gebouwd in Japan en Engeland; r1itsui PeVochernicals Cy,I'-laruzen Oil Cy, I . C.I,

Deze drie plants noesten een gezarnenlUke jaarproductie halen

van GO.OOO ton tereftaalzuur. ~)

Een van de l aatste wordt mom~nteel afgebouwd voor de

(14)

8

a) Katalysator.

U.S.P. 2.833.816 geeft aan dat als katalysator gebruikt kunnen worden alle metalen met een atoomnummer kleiner of

ge lijk aan 2,4.

Het beste zijn : lI'In,Co,Ni,Cr,V,JVlo,VJ,Sn,Ce .

Het meest voorkomende gebruik wordt er gemaakt van

Cobalt. Dit wordt in de vorm van Cobaltacetaat of Cobalt

-toluaat aan het te oxyderen mengsel toegevoegd.

Heel va ,k worden bijmene;sels van andere stoffen

toege-voegd.

Burney

(6

,

7 )

gebruikt als bUmengsel een bromide of een

broomhoudende verbinding.

B.v : benzylbromide,broom,ammoniumbromide ,kaliumbroma3t ,

kaliumbromide,acetyleen tetra bromide.

Ch.A.Spiller geeft in U.S.P. voor een fabriek ,die per

uur 2,7 ton gemengde xylenen oxideert als

katalysator-mengsel : 23 kg Mn(Ac)0 en 7,7 kg NH

4Br.

Wm.A. Q'Neill bewe~rt in Brit.P. 851.562 dat de toe -voeging van minder dan :

100 ppm Ni,25-150 ppm Cu, lOG -5000 ppm Zn,100-1000 ppm Sn

en 1000 ppm Fe , de vorming van b~producten tegen gaat.

W.F.Bril1 ( 13) voegt methyl-ethyl-keton toe.

I~ dit processchema wordt gebruik gemaakt van cobaltacetaat

en kaliumbromide .

Wat betreft de concentraties der katalpsatorcomponenten

het volgende lijstje : (conce~14~r.d;ies i~, } ' r;l; ol·lnsrnicirlel)

Co gmol/I Br gmol/l

0,015

o

,

OLn

(6

,

7 )

0,013 0,020 (10)

0,0032 0,0033 (12)

Wij hdhen ons aan een katalysatoroplossing elie per lOOg

water(als oplosmiddel) 110 g CoBr₂ bevat.

(N.B. Het CoBr₂ ~oeft niet als zoda~ic aanwezig te z~n,

maar kan natunrllJk gemaakt worden Ul t bv cobaBacetaat en

kaliumbromide.)

VOOD de werking van de katalysator verwijzen we naar de

volgende paragraaf.

b) ReactiemE~chanisme

Di t is wa~;J_·schijnlj.jk e _'n Y'o_dicaal- me chanisme. ('11-)

Het gehele reactieverloop is onder te verdelen in drie

(15)

".

c) ileact iesnelheid

D.E. Burney e;eeft bet volGende grafiekje vO'r een

labora tori 1.HJexperiment .l'}

r eactie omst~ndjgheden:

oplosmidde 1 15·( l; az jjnzum~'

katalysator 1 g Co(Ac)?4.~q.

r eactant teMperatuur druk oxydans ~ (Ij (Ij r-I ~ I Po r-I o ~ C\J o

o

,

75 g J:lli,+ Br • 75 g p-xylec:n. 19;-205

oe

.

2[, ata. lucht. tijd.min r-I o El 15 30 45 60

Ui t he t lYè3ire deE': 1 is te halen

0,095 ~ol O~/ lit~r opl.min.mol p-xyl een.

~ ,

Een hoogst interessant expose geeft Raveris (18).

10

Heeds langer was bë':end dat de oxida ~ie van de eerste

methyle;roep van het p-xyleeD relutief ma]-::kelij~~ verl j_ep.

De o~idatie van de tweede methylgroep verl oopt veel moei

-lijker.

Ravens heeft omzett-ingssnelhp.r1cn gemeten voor de oxidatie

van p-toluylzunr tot terefta,lJ zuur.

4"3 - 4'~ -eH//' ."..

/l

o~ --+ HIIO C - ~.:)) c: ~o N ".. h' .. 0

Dit i s dus juist:; de reactiesl1plheid van de moei lijk

ver-lopende Tcactj.(~.

dO~

c.

dt =

Hi erin i s dO'") c de opne.f'le sne l.heid van de zuursto f •

(16)

I .

I

k

=

reactiesnelheidsconstante.

(CoIl ) = cobaltconcentTatie in r:;mol/l

(Br I ) bromide concent J',cl t ,1.C in gmol/l

Po

= partiaalsp~nning van de zuurstof in cm Hg.

2

Ravens deed zijn expe~'irn2nten b'j 13(:0 C.

Middelean we de door hem gevonden waarden voor R,dan is

k = O,21,bU 130°C.

Voor een temperatuur van 200°0 is k te vinden via de betrekking V3n Arrhenius E

k = A.e- ~.T.

11

Ravens geeft voor de activeringsenergie E = ca 18 kcal/gmol.

';'le kunner, dus nu de reactiesnelheidsconstante berekenen bij

een temperatuur van 200°C.

Ivlet _dG2

~

₉

₍

_{C II)(B} _1)1/₂ _1/2

- = ) , 0 , ' r • PO", •

dt ~

is nu te

contro-leren in hoeverre deze snelheidsrelatie bruikbaar is,door hem toe te ;,assen op do reactieomstandi5heden van Burney. Het resultaat is verbluffend.

i e dO",

( ₎ ~

Burney \ voor de trap der oxidatie =

0 ,

095

dt

Berekemd met Havens( voor de 2e trap d02

₀

_,

₀₉₇

_.

geldig )

-

=

dt

Het is dus wel redelUk om deze reactiesnel- hèid,onder de

omstandigheden zoals Burney deze geeft, voor practisch het gehele reactie verloop aan te houden.

d) Productverdeling

De meeste gegevens ,en de meest gedetailleerde, omtrent

de samenstelling van het reactieprouuct geeft Burney

(6,7)

.

Ui tgaa,nde van 166 mol p-xyleen Vi:: r}<:,Tijc.:t men:

te:ceftaalzuur p -tol uy 1 Z U1; r p -me t hy 101-ben Z 0

ë

z u' 'ir p-aldehydo-benzoëzuur onbekend Geheel verbr'1.nd p-xyleen

(17)

I

.-12

e) ::ieactiewaTmte.

Om deze te berekenen r.;a::m \'Je uit van de volgende pToduct

-verdelin~ in vereenvoudicde vorm.

lon mol p-xyl e9n r::;eeft tere fta·'}l z;t7ur

I1p -tolllylzu11r 11 VerbTL-ino" p-xyleen 90,0 1'1\01 5, Lt 2,8 1,8

~'.;e hebben dus alle bjjp]'oducten An tus--:enpl'oducten al s

p-toluylzuur e;ereke~d.

Voor de rt'::actiewar-te is di t v·J.n geen belang,oudat er toch

maar weini g bUproducten ztn,en omdat dit vrU analoge

ver-bindingen zjjn in ve:i~ge lijkin~) met p-tol uyl ZUl1r.

Drie reactL:: ~3 +

ftl

l

0

+ I c.~J Algemeen p-xyleen 3°2 ~ te :r',-~ ftaa1z1l11r + 2H2O

(I)

Hooc-Q-cooll 1-1 2 ₀_" ~ p-toluylzul1r _{+ H"O} (11) c c.: c~-O-GOOH - - - -.. ~- 8 CO" _c + 5 H"O _c (111)

A _Hs =

};4

~

r_

rb2':'

\11 reactant

-

T4

Hverbr w product. loo

d

H~OO

AHs + jA':;p.dfJ 6 C

=

~

C

S

-

T

c

r

Pr,Toducten Preactqnt ~-l:caljkmol cl Uverbr w (2t3 ) 1089100 terefta \lZ1.11_ll-- 770/-1-08 p--{~' . , !. ,j'Á"...,.. l 926900 - - -

(18)

-1s

7

p

.

eT

kcal/knol

water( vloeistof) 3560 (26) koo1dio~yde (gas) 1070 (26) zuurstof ( _cas₎ 1390 (26)

tereftaal zU1Jr 9300 (Cl o-rafiek pe; 6'1) p-toluy1zuur 15100 (grafiek pg 6'1)

fJlet de ze gegevens vinCi,emJ8 voor 4 H

200 reactie I

reatie 11

reactie 111 ' 10912.00

Per kmol ingevoerc~ p-xyl een is dan de tot aal vrijkomende reactiewarmte :

2:

(molfractie der productve:rdeling)( .4 H 200) I 11 111 0,90 • 321900 0,054. 169000 0,028.1091800 290000 9100 30600

329700 kcal/kmol p-xyl een.

13

Een literatuurgegeven waa~ ~e enige houvast a~n hebben staat i n 8.

Voor de oxidatie van p-tcrtiair-butylt o1ueen tot p-tertiai r-butyl-benzoëzuu:!:' wordt daar gegeven : 103000 kcal/kmol O₂•

Voor onze reactie orr.gere::end dus : 309000 kcal /kmol p-x;yIeen.

Als grondstof is genoDen p-xyleen.

De samenstelling ervan hebben we genomen op ₉₇ 70 para

Dit is industrie~l verkrUgbanr .

3 %

met a (21)

Voor de reacti ewarmte maakt de

3

1

meta-xy1e0n niets uit.

In de materiaalbal ans hebben we echter de gerin~e hoeveelheid bijproduc ten verwa . .:.rloosd. t .o. v. het iso-ftaalzuur.

In een t abelletje laten we nu volgen de samenvatting over de paragrai'en : proQuctverdelj.ng en "eactiewarmte.

(19)

- - - -, ~ ,

,

, , 14

voedj_nc l'e'::tcto::c' reactiewa "f.1te producten

p-xy1een •.• 97 '1/

vrijkomende

ïO

m-xyleen ••• 3>'b warmte bij

?OOoC in kmol ••••• • ; tereftaalzuur 0,87~ 1 kmol 329700 p-toluylzuur. 0,052 verbrand •... • 0,027 kcal/kmol , p-xy1e en ••... 0,017 voedine isofta"lzuur. 0,030 water . . . 1,994 kooldioxyde •• 0,224 in kg tereftaalzuur.l ,368 p-toluylzuur •• 0,067 1 kg 3100 verbranà •.. . •• O,027 kcal/kt; p-xyleen ••.••. 0,017 voeding isoftaRlzuur •• 0,038 water •.••••••. 0,338 kooldioxyde ••• O,093 f) Luchtverbruik

Twee punten zUn van belang :

i e) De zunrstofconcentratle van het afgas moet beneden

een bepaalde wé:lJJI'cle blijven,dit in verband met een

eventuele explosie.

<

15 vol;~ ( 9 )

<

8-9 vol ;:ó ( 10) _L""_cia_{~t'ocu ~}_5,/_vol._O/D

2e) In de pracktUk is een overmaat lucht nodig.

Gegevens omtrent luchtverbrulk.

m31ucht(20o 1 ata) Der kR: voedinf2: Stoichoirnetrisch 3,28 (berekend) + 5- 15 ,,f overmaat 3 ,4-4 3,61 (6,7) ,/0

-lab proef 3,

:i

(15) processchema 4,8 ca 14$ % OV."lIIUt (10,1 U.S.P. 2.962.3Cl 3 0

WU

zullen gebruiken 4 ,R m lucht( 20 ,1 ata) per kg

voedinc.( Dit was een t;eceven in het ontwerp van een

(20)

I •

15

g) Conversie

Over (Je conversie zl)1 al ,~nkele feiten medegedeeld onder het hoofd productverdeling •

Over de gehele literatuur vindt men conversies van 70

%

tot 95

%

vermeld.

In ieder geval is de conversie hoo~.

Daar waar een proce:=] gebruikt wordt met een niet hoge con-versie in 66n doorgang door de reactor,maakt men wel ge

-bruik van een recycle .

Dit heeft dan wel tot gevolg,dat er ook opgeloste b~producten

opnieuw in de reactor' komen en als reactiein}ü bi toren kunnen

gaan werken. .

J.P.Fortuin(3) geeft aan dat het zin heeft om 0,5-3"%

van het i n de reactor aanweziBe mengsel continu te onttrekken,

om de b~producten te verwUderen.

Weer anderen ( U.S.P. 2.723.994) geven aan 0,5-15 ,-) continu verwijderen.

E6n belancrUk facet wordt nergens vermeld~ nl : als de katalysatoroplossing gerecycled wordt,hoe men dit dan ver

-wezenlijkt.

Waarsch~nli·k zal de katalysator in een aparte afdeling ge

-regenereerd moeten worden. Op welke wUze dit gebeurd is niet duidelijk.

Soms wordt gesproken over een ladingsgewUze destillatie der katalysatorslurrie,(15) onder een vacuum van 1-2 mm Hg.

h) Eigenschappen van het product

Over tereftaalzuur,gemaakt volgens dit nieuwe procéde'

z~n geen gegevens te vinden.

Daarom zullen we volstaun met de feiten di e DuPont de

Nemours ( 31) geeft over het tere ftaalzuur gemaakt vol gens de salpeterzuuroxydati emethode .

kleur : lichtgeel

kristtalliin

sublimati~traject : 385-4200C

zuiverheid : 95 mol% stortgewicht : eGO kg/m3

afmeting de:.r:' deeltjeé~ : 90 '}6 ca 100 mesh ~ = ca 2501" )

N

.

B

.

De zuiverheid van het via dit nieuwe proces verkregen tereftaalzuur is aanmerke lijk hocer dan dat van DuPont.

98,8-99,7 gew ~ ( neutr eq = 82,0-82,7 •.... . theor = 83,0)

( 6).

~~!1!6h~!~_!~y~~~~~_~~~~f~~2!~~~f·

(

5 5)

Terefta{·ÜZ1J1U' is vWJ.cgeva:1..-rlijk,e!l moe~.; daarom opgeslagen worcim in econ koele ru:i.mte.

Het vero rzaakt alJergische sympto~en bij mensen.

WaarschUnl~k veroorzaakt het ir i tatie van de sl~mvliezen,

indien het daarmede in a~nrakin5 komt.

B~ verladen of als er kans best~at dat men in aanraking komt met tereftnalzullr is het aan te~aden een veiligheidsbril te dGragen_een_{verSl_l~lngsverscnDnse}. · f· . , .. 1 _en;nle. t I k _{ca~erverwe·~end}kl ' _.

(21)

t

',.

;.,

.

-f ; I t ... "

i) Zuiveren van he~ ruwe product en dragen

Om he t rU\ve IJ ('oduc t te zn:Lveren k8.n PICIl uitwassen met

azijnzuur •

16

Het azijnzuur wordt cebrl.l~_~ct in ecn cevJiehtsverhoud ing t .o. v.

het tereft:JJüzuur : 7,~; : 1 • (I')

Tenslotte kan nagewassen worden met w~~

Jchtige terefta~lzuu~ is te drogen bU een vrij hoge

temperatuur,o~dat het tot ca 3000C goed hittebestendig is.

j) Oplosmiddel.

Als oplosmiddel wo:r:-5t ;...;e1-,-'·ili1-:, :azijnzUllr.

In Drincipe l~unnen ook êJ.ndcj'e ca'.-'bon:--1lren ië'L'b2:'uikt '\·iorden.

Volgens het O,)·csl;~~(Yn:":e1 ~?~' p:. ~(' t van de r'Iid-Century Corp (9)

l/~an men alle carbonzl.H'e'1 ",(; I, ?-'":' }:oolsto.f;ltorren cebruiken.

fn het op:_osmi,-~~_el i_:::; h(~!; te::..'ci't;).t'l.lzUi;], onoplosbaar, zie

fie;w.1 r pg (,0.

De v:rschilhmllc tussen.~-).r:'()ChlC :;']' ,~n ':1è: andere tH:-e isomero

zur'en,ftar-!.l7cwH' en isoft·Cl.·tJ z1.1 :r,zijn 30l",) OL,l()~3baar.

V:1D bcl.::-'..nc; vOOl: :·l,d~ jl..l:'-s~,,~ v(;-"lo()~ der rl~,:1.C;:,i.e ,en van

g~~ote iI1\1loen Of> de conVtrSif' is het [';ci',Jichtspe:J'c,::ntage water

in het azijnzuur tijdens dJ" ,·';ac:~io .

Dit !TI'J.[; niet boven û: 20 G :wichts}Jroce:nt t .o.v . llet azijnzuur

(22)

~

I-r~

-

~.==~==========================~-==~~~

---~~---

-

~

,

--D,-analyse 0- -Hac lucht Para-xyleen I L j K-w. K-w. her ta uur TEREFTMLZ~ r. J.G. KWANTEN

kat-slurrie DAT. SEPT. '53 SCHAAL l-~O

(23)

...-I ~

17

'~t 0 f S 'C-_'OITl"" n ;: 1'/ "ll' r ) ~·l I'-'l t:" n. t...J _ __ . _ ,J , ___ " '-_ V" ...

J) p-xy1G~n l~~dinc,vRn J~ p-xylcen opslagtank (niet Bete~end)

nQa~.' ue TYle~JCt:j'.

",\ azijnz un 1:'-o::,J Cl ;:-;]1ü:i: '.:: I- Ic j eLi '1:"'; ,van t.1 nk D TIn3.l· de me "ge .:" •

::. ~,- ~ 1 . .

:"'JjJ .!:u:1té.u;ysator-injecL;j e- ,,' 1,~Hl[;.

4·) lte ac t :::,:1 t:r:c , ne;so 1, v cm üe rl':; nc:;e' , '(8 ,.I' Je 1.',j :3.C t C,,2.'.

5) j'ea.ctie-lucb!~ ,via ds c,H1pr-e~)')--',n:-l!' de -r·(:dCt,c<}·. :: ) r,::,o.ct~ene-:-,:;:.el ;1;...·;,:::1(::: V',H) c';,; ·lft~-l.~ reacto-[' nn,r de

l ' 1t~~::.:-:t,:Jll~s:J~-·.

7 )

afcas1eidin~ ~eH~~or.

8) ref1u=deidin~~, vaD de ~'eac tor :'[:3'1. skod.er-conel onso~',', naar de

'·eactor.

0) _" _{a Gas}f 1 .-. _8lcilnc.; l_{,_CT2..S}e 1 . _;:;'1.-.' l " _{] :;:':}L _'r_e _')

10) reflgx1ei,,_1 i cC, van r] r? cO.:-J(:!.:l'so,!' 1 te: J~,l'istal J :i sa tor, na'ir de

1 - kr i s i~ a 1 i i iJ a '-:,0 , ' •

11) re,lci.:iement~s('J Jeü:jn;:,;,v'-J,n de Je b'i;::;t,'i.11isai::JJ",nél r de "e 1 • t 1" J

12)

13) lLJ- )

15)

ló)

17)

18) 101 ~ ",i) 20) r-,l ) C-"..

2')

_c..)

\

23)

24)

25)

26)

2?)

2En

29)

30)

31)

32 ) ,,) 77~

34

~,5

)

7r) ,)0

37)

38)

39)

40)

41)

LL") ,C, L~3 )

4/+ )

45)

4G) !+7) L~8 ) c:: 1':1'"'1 S .:1__ 2.. sa ;.~ () -1'" • ')e 1

reac~iemenGsc"l l-::i,iinC,vé{TI '.le ~_ lu·ista.ljsator,naar de

1-- cent;:·ifll~P.

'-'fi"as1e~c'L-'l"-I,' ? l"('l' C;!-',ll i,.,,":'!) '(nr'-Y>nl·-. 0: 1 rir"t il1 CC·b('11·l·k) Cl. 0....) . ...l... - LJ '-- -~ _ J .. ..L ... ûC).. '- , ... J .... ,_ . . . J ___ , _ c,"-" _ u • 3Z1'i_n'711"r'::jcHl()(~l' _"t.o" _:_,,,id~ _n·· _{vFln t;:.:ln'/} _1-<' _naa-r _Ie CeTIt'~l' _fuo'e

. J . J ~ l - . --..., 'ti , -. .. , -- . .... - J.. - . .1' -' .. n.. J..:.J, _.- . e . . . L o .

centl'lfllg-'13.t (+ 'J-::l.'3vloc:istof) l..?iJ::!,nc;,v:lT1 1 - centl'ifuGe,

n.'l '1.1' t:;lll::: B.

e;ecentd fucee-.:~(l :)"OÛUC ~j , V::l.;-' J e cent~·.:"..fuge na r de wastank. 2e wasvlo2istofl~idinc,v8n t3.nk F,naar de wast~nk.

wastanksJ l:.rrie Ie L(H ng, vEtn (1.e wasta!lk, naar de2 centrifuge.

WSSHC1.terC,.,8 w;3svlor'::1 f~t:O:~ naJ.r ti:: 2e cent;rj fnC.; .

') ~ J ' '- f ( . . . \ 1 ' ,' .,e t· . co

'- wasv .. oeJ.. Si, 0 +az ;Jn zu IJ. ['.-' _ ,_,1\, 1, Y'C; V'ln :,~ cen' j:':Ll, uge , na .3.1'

'tank C.

wasw,'3..te.!.'lej(] ili.C;, n'\3.T' dl:' c;ot'lt.

gewassen ,voch~ ie; tt'7"7-'-r-l"pl;~uu.::',n·lar de ûrocer.

gedrooc;d eindproduct.

droogluc'rlt , TI ''-:ir' eh, '.L'-'O[·~eL'.

(Jro0t:;lucht ui:_~ ,[e (~ vL_:r:r.

af_Gasleidi nE: C o:ldensorto,:-o Ie r .ceac tOl', Dn.:lr d8 I-iD scrnbt>er.

sc.rubvloeist.oftol·voi''.:.::'leidirl§:.; vrm tank F Daar HD scrubber.

afl'~as,

1J::

t de ED sCl'ub1:c r , D'j .~iJ' spl)i .•

scriibv]ot,'i s~,o~',Lli!, dc::' HD S':c'I):)t~I',n8 11' tank G.

AfC.'3.s1eidi ne.; c onoJ-n,:;n:J '-koe, J ~_):::" l~' 1.·~:r'i ~~ tii.lli, su tor, na:11' LD

sc "uh: ,e='.

sCT'ubv10ei~;tofto(-:vot.{'Je:idinG,van tank F nao.r LD scrubbe1'.

af=asui t LD sCl.'ubbcr, n3..·[1' :;j,nd .

sCl'ubv1oei stof, ui 1; LD S(~:;:"u:-: ~),.., r~ nn,:lJ-' tank G.

= 20) 0

VOE;(14 nesl tüclinc; 2'" t..'Le ,.,ti 11;,1',ie ,v~.:in téln}: G na.ar ,?e koloIil.

to rdarnp ?e 1) - , ~- (~. ~. Q'cctill~"~ ~-; .. ) ~ e ~ ':;. u -:- ':" • _, ~ .

ref1uxlelQH1(:;,' Ge~ .=-1."ll,H~ .

topproduc t18 jc~illS ;;:'" (lf' s ti 2.1::-1. tie, van t.Opcondensol·, na ·1.r

tank F.

,:zijnzu'.H'( -:re sten) 1 ei di

De:

,

v';

11

tg.nk ]3. DR::1.:-·. de V00~ve1'warmer.

aél.mp,uJt ue Ve~'d8lTlpel',na'lr 'lP 1. dest.lllal;J_e.

ka ta.lysa tgrslLlY':'ie, v~n ve n.lRmpeT', nac.I' ret;e!len'l..tie.

-'-- . ' ],:;, t ' J-J ,.

l,o[~Q::lmp .-, . ues

'e

,'Jc;:~~ . " "

rel1u~lelclng 1 des~~lLa11e .

+-vopp!:e'(1 -,.,,' l' ..! ... ï . . " ! , . " . - " ll-; ·'·,~J_ · l-"+~n n'-:1'-~ ( .... T1Jl·

C"lejlLL,'~':- _ (;'_,,;,l ;.',1."~_'" '.,'t.~ '-').c) , •

bodernproJuctlei~lnc Ie desti11atie ,naar nakoe1er.

= 2

azijnzulll' V,3n tgnk E, n':l3.[' t::Jn}: D.

(24)

I m8ne;er 11 reac tOj' 111 Ie kristQl~i~ator IV 28 krist·jllisuto[· V Ie cenLrifuGc VI 'das tank

VIT _ ~e ~ een t~l~UCH '~

VIII dror;c:j'

IX lucllLve r'lü [, l " r

X reflux c()nden~;or-:;':oi j e!' :;'eacto-:'

XI XII XIII XIV XV XVI XVII HD ::-;e:c'J.b be r

re fl ux conuenso: ._~\ OP h:r 18 li:Tista~ Ij, sa to r·

LD sCJ'ubber

"

2- destillatiekolom p

topcondew:,;op ?- à.(!;,t~I1:-i l.iekolom

p

nakoe Ie r t0I"llc'(J(J uc j; 7)V de s t i l} a. iJ i c; 1- o} urn

I e destillati ekolc1fll

UIll topcondensor Ie d:' ~-' :';i 11_', L i ek -,lom

XIX ve:cèanl',er

XX voorverwarflle~

xxa;

₁e _{de.~till,'-)tie} _.

XXII rebo-ile1 '

XXIII reboi Ie 2.' c ,...,8 desti l1al;je

katalysator v()Orra80 i,ank

18

A

B

C

opvane; tank azljnz'lnr van Ie cent-c'ifuge, naar Ie desti 11.

D

E

F

G

t nk l- ' • . ] . • ,...,e +-.

opvang -a _ Wal..,,'-'Tlgo a.z1:,D7.UUJ'Op_ o,.:;;:an13 van c:..

Cenvl'l-fuge , nan.r tJ.rJ~ G

p

rnönc;tank bodemp 'oduc t 2~ destil1.3tie l:let azi~nzu'lu'

1 de:-;T,illatie. fv.ngcerc a1 s voora':idtank ojllosrYJiddel

voor dc) l'eaeoT.

p

opvanf,t3..ük bod~mrr(;(hH'.t I v ci.esti llatie (azi,:nZll11J, tevens

voorra,qdt'uü:: l ' WJ.cvlocistof.

opv'ul[:;tank to~)p:;:'od'llC;:;: 1:2 desti 1 Î atie, t('vens voorraadtank

voor ED,LD ~n waslank vloeist~f.

, . ~ , , , """,E' '"' ..L. 1 1 +-.

voe u 1

cJ,'

:3.nr~ V ,01:' c: ,_tE-S l,l _ ~2_ " l e ; opv'lllgt3.nk van ED, W

(25)

- - -

-19

IVIASSABALANS.

In de massabalans zUn de onderscheidelijke stromen

genummerd zoals deze af te lezen zUn van het processchema.

Allereerst staan aangegeven

3: fase ,temperatuur in °C,druk

in ata en volumestrppm in m ju.

Daar,waar de temperatuur of de druk van een bepaalde stroom

verandert,staat dit aangegeven door het boven elkaar pl aat sen

van de wwee vers::hillende temperaturen en drukken,resp

volurne-stromen.

Als massast~oomeenheid i s genomen T kg/ u.

(N.B: de katalysatoroplossing j_s niet ongenomen in de

massabalans. Wel staat aangegeve~-0~ar~de katalysator het

proces binnenkomt en waar de katalysator het proces weer

verlaat.

(26)

1 stofstroom ₁ ₂ ₃

4

5 6 ₇ ₈ ₉ ₁₀ ₁₁ ₁₂ fase ₁ ₁ ₁ ₁ G 8,1, (G) G L G L 8,L 8,L temp

°c

₂₀ ₆₀ ₂₀ .j0 20 ₂₀₀ 200 200 100 150 140 150 50 druk ata ₁ ₁ 1 1 1 28 28 28 _3,5 _3,5 _3,5 ₁ 28 29 _3,5 ₁ --;3/u _0,549 _1,263 _0,028 1,719 _1S'1,0 _2,750 _145,2 _2,165 ₇₈_,₈ _0,258 1,741 1,601 111,0 water _19,1 _Co- _19,1 16,5 165,3 49,6 44,6 60,0 36,3 141,6 141,6 ! kata-azijnzuur _I_- _1185,0 _lysator 1185,

°

1113,5 _1474,0 _1402,5 ₂₄₇_,0 _199,5 _1066,0 _1066,0

I

443,5 6,6 _6,6 _6,6 p-xyleen

I

395,0 48,5 _572,0 _523,5 stikstof _~ 1750,0 6,0 _1744,0 _6,0 _~ i , zuurstof

I

-535,0 1,8 166,2 _1,8 kooldioxyde ! _1,0 37,5 argon 26,9 ₂₆_,₉ tereftaalzuur 540,0 _540,0 _54o,0 p-toluylzuur 26,6 _26,6 _26,6 isoftaalzuur 18,6 _18,6 _18,6 totaal kg/u _395,0 _4-252,6 ~647,6 2329,4 1878,4 4070,2 1970,6 314,8 235,8 1799,4 _1799,4 _, 1\) 0

(27)

1 -- -- -._-stofstroom ₁₃ ₁₄ ₁₅ ₁₆ ₁₇ 18 19 20 21 ~2 23 24 fase _G ₁ ₁ _S,_(1~ ₁ S,1 1 1 1 S, (1) S _G temp oe ₅₀ ₅₀ ₅₀ ₅₀ ₃₀ 35 20 ₃₅ 21 20 100 20 100 druk. ata )1 1 1 1 1 1 1 1 ₁ 1 1 1 m3/u ₃_,9₈₁ _5,201 _0,381 _0,622 _1,020 3,500 0,648 3,499 0,900 0,900 230 326 --.. , -water p.m. 63,0 _2°4,0 0,6 _531,4 _532,0 _3500,0_. _502,3 _3491,9 37,8 2,2 azijnzuur _3987,0 _5015,₈ _37,2 ₉₄_,0 _131,2 123,7 7,5 p-xyleen _6,6 stikstof _lucht zuurstof _300,0 kooldioxyde argon ; tereftaalzu~ _540,0 540,0 _540,0 ₅₄₀_,0 ---p-toluylzuur! ₂₆_,₆ isoftaE:lzuur; ₁₈_,₆

_

.. _... -. -- -- ... - --_J totaal kg/u _4°50,0 _5271,6 _{577 ,8} 625,4 1203,2 ~500,0. 626,0 _3499,4 ₅₇₇_,₈ _54o,0 _302,2

I

- - - -- ._. -f\) i-'

(28)

31 32 33 34=20 35 , L G L L G

_

~t~o~m

_.~~

:5

__

.

~

6 _.~

I

:

~

__

;

_

~

_.

__

I

:~

___ .

___

:

:0

_

--" ' -- -. __ ._--_ ..

__

._---_._--_._---'- -\lemp oe 100

i

100

I

30 ' 40 ' 95 ' 140 - - - - -- __ -+-_ _ _ ._1. ___ --+. __ .__ .-- --- - - - -..

-I

:n,

5 druk ata ₁ _I _27,5 30 95 73 100 3,5 1 , 1 1 1 ₁ , 1 3 _ _ _ _ I--_ _ - - - J _ _ _ _ +----__ . _______ . ______ ---.::...-__ ~ __ _ - m ju 333,0 83,0 0,770 62,3 0,935 27,8 0,250 , 97 _ _ ===============!:====~========;====~=-=============:::::::.::::==:=:::..::~ ~.

-

~.::..=...:..:=. .. _ -'::'-==::"'-._-=--',::,_. :.:... - - - -.. -water _40,0 _5,0 _660,0 _2,0 _663,0 23,7 246,0 0,2 1434,8 2150,0 - _ .. azijnzuur _71,5 _116,0 _186,5 i 1,0 _47,5 _43,3 !

<

100g 90,8 401,0 386P ---+---~_._-- -~-_._--- _. _ ... -p-xyleen 48,5 48,5 stikstof _1744,0 _- ₆_,0 - - - ---f---...l-I _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . _______ ._ .. ___ . _________________ .. 6,0 1 uch t ; 1 744 ,

°

- - - i -- -- -- -.-<---.. - - - . - - - .. zuurstof _300,0 _166,₂ _166,2 1 ,8 1,8 - - - 4 - - - r - - - -- - - ' - - - . - - - . - . - - - -.. --kooldioxyde _37,5 _- _37,5 _- _- -1 -: [ ---+---:---:---~---_._---._ .. ---_._-_ .. - . 26,9 - 26,9 argon tereftaalzuur I " ---~---i---~--~~--::.- - - - . - - - -.---. i -p-toluylzuur I is of taal zuur : - - - - 1 - 1' -I - - - t - - - ; - - - L . _____ ;--_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . ____ , ---+---.---~---.+---.... _-'-. --- - I I I ' I I 776,0

'--

... totaal kg/u _340,0 _, _2099,6

I

- - - ' - - ---_ ..

_-_

.. -.. _- -79,5 289,3 I -I ! 8,0 ! : - !

1

360

· l====

.

====!

=

1 =

8 =

44 =

,

=

3 =-

~~

88,

~

1

l\) f\)

(29)

---stofstroom 137 38 ! -39 40 41 - _ . j .. fase ' L L L G L

--

--+- ---

-temp oe 1100 100 ---.... ---,-.---_.

'1-'--·

---- -+-._--_. 50 I 124 130 30 110 druk ata ' 1 1 1 1,5 1,5 m

3

/u 0,880 1,750 1 ,61f4 1 ,5 5,201 2120,0 01jl043 5,550 --- _._----.---~~----water _717,9 _1432,1 ₂₀₄_,0 _204,0 azijnzuur 126,7 253,3 5015,8 4999,8 16,0 - - - - +- . _ -p-xyleen _6,6 _6,6 ---~-.--stikstof zuurstof r- - - .. ._. -kooldioxyde j . _ -argon tereftaalzuur 42 i 43 G ' L 100 100 44 L 100 45 L 130 50 --_._._---_.

__

. - "-'--' --_._.-1 1 1 1 ,5 ___ ._ ... _____ .. _ . __ . _1 ___ . __ 2640 1,450 0,153 1500,0 1374,9 125,1 22,0 2,0 _---f - _ - ... __ ---- ._-~-i -5,492 5,000 78,9 4997,8 47 48 L L 50 115 1 1 1,037 0,223 -- - -- - . ---- -2,7 1037,3 147,7 48,5 1 - - - -- - - -.. - - - .. p-toluylzuur isoftaalzuur 26,6 18,6 26,6 _I - - - r - - ----+--- - ... -- --.--.-I 18,6 1 - - - _ . _-._-._.-.. -.. - - - " _ ~-=-=--:=--!~= ._- - .. --: -:-_. 'J -=-:---.--:-.~ .. ---::-. :-:--=-=--=-_-==--=-_. --=-=-..:.:~-- - . -=.::::.:. - .-totaal kg/u

1

844,6 5271,6 5203,8 67,8 1524,0

I

1396,9 127,1 5076,7 ' 1053,7 . 198,9

I

(30)

ENEltGIEBALANS

---energieeenheid: kW

Met behulp van stoom

toe te voeren warmte

reboiler ledestill 282,] reboiler 2edesti11 1448,2 voorwarmer 207,0 verdamper 746,6 luchtverhitter droger 1uchtcompressie warmte reactiewarmte 8

,

() 39,1 269,2 1423,0 L~423, ['

Met behulp van koelwater

af t e voeren warmt e condensor -koeler reactor condensor-koeler lekristallisator koelspiraafu ~ekrista11isator 400,0 43,3 99,5 topcondensor ledest 948,0 nakoe1er topproduct 2 e dest 131,6 nakoe1er bodemprod lede st 270,0 topcondensor 2e dest 1390,0 koe1int; lucht-compressie koe11ichamen reactor 151,2 904,1 warmteinhoud stromen HD a~gas 12,6 LD afgas 0,1 drooglucnt uit 35,8

tereftaa1zuur uit 11,9

katalysator-slur.l'ie 13,6

topproduct 1edesti11

C=reactiewater) 12,1

(31)

r .

STOOlvI

---apparaat temp druk ton/u

oe ata reactor gep-roduceerd e J !~Oo stoom in de --, n 1,53 ~ , ; , . ) ( J koellichamen voorverwarmer 1I~0 :3, (~~' ₀_,_3/+8 verdamper 140 -₎ _,_~/('ro ₁_,₂₅₀ reboiler 18 dest 160 ,-- --, 0,486 '.', '::'J reboi1er "e c. d8St 16C ;:~, 3 2,500 luchtverhitter 11t-0 r ': .... ) ,' " C, OOlL~4 drOGer 14·0 7, :-.F' . / ,'~} 6,665

Totaal benodigde stoom

160? ....• 2,986 ton/u

140° •••••• 1,664 ton/u

Geproduceerde stoom:

1400 • • • • • • 1,53 ton/u

Koelwater

afgas condensor-koeler r~actor

afgas condensor-koeler 18k~-Gtal1isatot

c> I

koelspiraal 2- kristallis8tor

topcondensor 2e clestillatie

nakoeler topproduct 2ede~til;atie

topcondensoT 18 destillJ..iie

no.koeler bodeT!1proclllct ledestillaLie

koeling luchtcompressor.

Grondstof ~'{yl(,:8n :

/)95

n

1r_C;'/ll . / , ./ -> LJ -8,6 0,93 8,55 29,90 2,82 20,40 5,80 3,21 80,21 §~1212~~!:~~ê+ azijnzuur

water 27₅,_,0 kg/u ₃ _1:g/u ( _{••••••.•.•••••}95 T!101%) ••••• tank E _tank_F

(32)

I , - )

\

26

De grondstof,p-xyleen( 97

%

para en 3

%

meta)( 395 kg/u)

wordt vanuit de voorraadtank(deze staat niet aangegeven in

het schema) door de tandradpomp naar de menger gepompt.

\1

De volumestroomregeling geschiedt via de regelafsluiter in

\ de zuigleiding,die werkt op indicatie van ~e

volumestroom-meter-regelaar in de Coevoerleiding van het oplosmiddel.

Het oplosmiddel A.zijmmur( 1185 kg/u)( 95 mo196 azijnzuur,

5 mo196 water plus nog resten p-xyleen) wordt door de azijn

-zuur voedingspomp DRar de menger gepompt.

Volunestroomregelinc; via de recelafslui tel' in de persleiding,

die reageert op de niveauaanw~zing in de menger.

De Cabaltkatalysator injectie wordt geregeld door een

volumestroommeter-regelaar in de azijnzuurleiding.

N

.

B

.

De katalysatoroplossing(46 mI/min) wordt door een zeer

nauwe leiding in de azijnzuurleiding geinjecteerd.

Hiervoor is geen pompje nodig,indien de katalysator~oorraad

tank voldoende hoog staat t.o.v. het injectiepunt.

In de menger worden de azUnzuurstroom en de p-xyleenstroom

door een roerder goed gemengd.

De temperatuur van het binnenkomende azijnzuur is ca 600e.

De temperatuur van het binnenkomende p-xyleen is ca 200e.

Omdat het p-xyleen kouder is dan het azijnzuur en emdat er

warmte nodig is voor het mengen daalt de temperatuur van het

mengsel tot 500C.

Het reactorvoedingmengsel uit de menger wordt nu door de

reactorvoedingpomp,een plunjerpomp, boven in de reactor

in-gevoerd.

De druk na de plunjerpomp is 29 ata (=reactordruk + ca 16 m

o r;JVoernoogte )

Regeling der voeding via de regelafsluiter in de zuigleiding

der voedingpomp,die werkt or de niveaumeter-regelaar boven

in de reactor.

De benodigde reactie lucht wordt aangezogen door de

lucht-compressor( 1895 m3Ju).

Regeling via een regelaflsuiter in de zuigleiding der

com-pressor, \verkend op de indicatie van de temperatuurmeter-regelaa:

in het benedenste deel der reactor.

De gecomprimeerde lucht( 111 m3/u ) komt de reactor binnen

via een verdeelrinc;,die zich juist benêêen een roerder bevindt.

Hierdoor wordt onmiddellijk een ui tstekenè.e gasdispersie

verkregen, (zie lit 8)

Het toerental der .coerder is ca 300 toeren/min.

( Verdere toelichting omtrent de reactor zie pg l1 )

Het afsas uit de reactor ( stikstof 1744 kg/u, zuurstof

lG6,2 kg/u, kooldioxyde 3'/,5 ke:/u, azijnzuur 1474 kg/u,

water 49,6 kg/u,p-xyleen 572,6 kg/u,~rgon 26,9 kg/u)

bevat veel azUnzuur en p-xyleen en moet daarom in de reacto?

-afgaskoeler-condensor sterk cekoeld worden.

( Van 200 naar 1000e )

De gecondenseerde vloeistof, voornamelijk azijnzuur en p-xyleen,

vloeit terug naar de reactor.

Het restgas(stikstof 1744 kg/u, zuurst~f 166,2 kg/u,

kool-dmoxyde 37,5,azijnzu,lr 71,5, p-xyleen 48,5 kg/u en argon 26,9~

wordt afgelaten naar de hoge druk scrubber.

Het afgas dat de reactor uitgaat wordt continu geanalyseerd

op het gehalte aan zuurstof. ( ca 5,1 vol

%

zuurstof en ca

5,3 vol

%

p-xyleen ) Zou het percentage zuurstof boven de

explosiegrens komen, dan gaat er een alarmsicnaal en dient de

(33)

l

27

Een grafiekje,waaruit de explosiegrenzen te halen zUn, staat

op pg 60 •

Het reactiemengsel ( az~nzuur 1113,5 kg/u, water 165,3 kg/u,

tereftaalzuur,vaste deeltjes, 540,0 kg/u, p-xyleen S,6 kg/u

en bUproducten 42,5 kg/u) verlaat de reactor aan de

beneden-zijde •

Regeling door een regelafsluiter in de productleiding,die

werkt op e!~n volumest"oomme cej'-TAi;elaar in de voedingleiding

naar de reactor.

Bet ruwe productmencsel ko:·t via een reduceerventiel

(drukval van 28 na~r

3 ,

5

ata) in de leKristallisator.

Hierbij kOPlt c:(~n weinie; lucht. mI ": •

Het menGsel in de 10 ~ristallisator ko !kt heftiG door de

e;rote drukval.

In de lekristall iSóltoI' v/ordt l'2.et reactiemengsel gekoeld

tot 1500 C.

De warJ'!lteafvoer e;e schi edt door verdamping van azijnzuur.

Het grootste dC8l van he·t verdampte Clzijnzl1ur wordt

gecon-denseerd in de refluxcondem30r-koeler en als terugvloei

vloei-stof ,met e,~n temperatullI' van 1400_C _,_{we0r' dG} _k:r.istalJ_isator

ihgevoerd.

Het restgas,dat de condensor verla~t gaat via e0n reduceer

ven-tiel naar de laGe d:i.'uk sc 'llbl',el'.

De koe lwaterrege li ne; de r condensor-koe ler ge ,~chiedt door een

tempe:catuurmeter-ree;elD.ar in de: refluxJ eidine.

Na de Ie kristallis:'!.to:r. ·,'IGrcJ.t het [jekoelde reactiemengsel

( azijnzl1lur 1666,0 kg/u,water 11+l,G kg/u, p-xyleen 6,6 kg/u,

tereftaalzuur 540,0 kg/u en bUp~_. '.

,L

lL'U) in druk

verlaagd door het reduceerventiel iÓ de leiding naar de 2 e

kristallisator. De vo1umestToorn. D'1'.l:r. de 2e kristallisator

wordt geregèèd door een niveauneter-re:elaar in de le

kristallisator. ( drukval 3,5 na~r 1 ata)

In de 2e kristallisator wordt het mene;sel gekoeld tot

50 0C door een koelspiraal.

Om de war:Dteoverclracht te verbeteI'en en om te verhinderen dab

er tereftaalzu'Ur deel-tjes gaan bezinken wordt geroerel.

Koelwaterregeline; op eon temperatuurmeter-regelaar in de

2e krist~llisator.

Vanuit de 2e kristallisatoI' Gaat het mengsel,op nivaau

geregeld, naur de Ie Centrifuge.

Om het mengsel te K:lm"'en verpompen wordt gebruikt gemaakt

van een speciale slurriepomp.

In de,volautomatische ,le cent:r:-ifuge wordt het ruwe tere

-ftaalzuur afgescheiden van het oplosmiddel.

Om katalysatorresten en bijproducten te verwijderen van de

tereftaalzuurdeeljes wordt in de le centrifuge gewassen

met veel azijnzuur(

95

no1% azijnzuur,5 mo17b viater).

De gewichtsverhoudine; t(~re:fta;Jlzuur/wasvloeistof is 1 :7,5. (lit

De benodigde hoeveeltBld van deze wRsvloeistof wordt 16)

e;eregeld door een volumestroommeter-re~ela3.r in de

product-toevoerleiding naar de centrifuge.

De hoevoelhefud wasvloeistof is no)o,O kC/U.

Het centTi~uga,lt, oplosmid del en resten uit de reactor én de

wasvloeistof e;ezamenli):-, wor,lt afe;evangen en loopt naar tank B.

Het gecentrifugeerde ruwe product valt door een brede leiding

(34)

28

Het doel van de wastank is om het grootste deel van de 37,8

kg azijnzuur, elie per 5L_{1-0 kg} _{tere ftaalzuur} _{zijn geadsorbeerd}_,

terug te winnen. (la

SJ

Hiertoe wordt gewassen met eGn waterige oplossing(

95

mol%

water

5

mol% azUnzuur),in tota3.1 625,4 kg/u.

Deze 2 é wasvloeistof wordt aqngevoerd vanuit de voorraadtank F,die zich boven het nivaau der wastank bevindt.

De toevoerregeling: door e0n regelafsluiter,die werkt op de

niveaurneter-regela'lr in defwastank.

In de wast9.nk wordt geroerd om een goede uitwassing te ver

-krUgen en om het bezinken der tereftaalzuurdeeltjes tegen

te gaan.

Vanuit de w'l,::;tank gaat de 'dastankslur.i'ie (veel water,

tereftaalzuur cn een weinig a!6ijnzu1Jr) naar de 2e centrifuge.

Hiervoor is geen pomp nodi~ indien de tweede centrifuge

beneden de wastank staat.

De toevoerregeling naar de tweeae centrifuce gebeurd door de niveaumeter-regelaar in de wastank.

Het eerste cent ·'ift:g:1.at in de tweede cent-ifuge wordt

apart afgevangen en loopt na~r tank C.

Het tere ftaalzuur wordt in de centrifuge nagewassen met wa

s-water(350C kg/u).

Regeling van dtjwasvJatertoevoel' uoor de

volumest:::,oommeter-regelD~r die werkt op de re~elafsluiter in de waswatertoe

-voel'.' Ie iuint';.

Het afgecent~'ifuGeerde 'v,'gswa te::-- ( hterin bE~vindt zich 7, 5l

kg/u azijnzuur) ,'Jordt apa~,'t; afgevant;en en loopt weG naar de goot.

Het c;ewassen, natte , tercftJ.alzuur valt vRnui t de centri-fuge in de droger. ( Eventueel }~an er getransporteercl worclen met een ','Jorm1:vie 19oot)

De drOGer is van eEm Gpeci.a,~tl tyge: nl Lurgi-Holoflite. De temperatuur in de droger is ca IOC

c

.

Als clroogmedium fungeert hete lucht,die donr een ventilator

wordt aangezfugen.

De lucht wordt voorv2rhit in eFn aparte luchtverhitter.

De ree;c~:~~1:';'- l Lo u:.oc;ChlCht en de regelint.; van de benodigde

;3toom voor de luchtverhi tteT' en de droeer moet manuaal

Gebeuren.

Na de droger k~n het tereftaalzuur getransporteerd

worden,met een wormwielgont,nanr een afkoelruimte.

Na de koeling ( lOCoC nac~r 260_{C )} _{is het} _te_r_é'ftaalzuur

gereed om naar de Ol)~:;lag te gaéln.

Vanuit tank B wordt de aztnzuur-restproducten oplossing,

geregeld op tankn:i.veau, naar d~ voorverwarmer gestuurd •

. ( Samenstelling opJossfung~ az~nzuur 5015,8 kg/u,

vla ter 204-,0 kg/u, re st 51,8 kG/u. )

In de VOOT'verwarmer Hordt de oplossing verhit van ca 560

C naar 1100C.

stoomtoevoerregeling d2r voorverwarmPr door de tep.peratuur -meterTregelFlar in de hete 1.lite;B.3.nde leiding.

De voorverhitte oplossine; komt na de voorverwarmer in de verdamper.

Hier gaat het grootste gedeelte van het az~nzuur en al het water over de top n3,'jr de azijnzuv.rdestillatiekolom.