制备醋酸的方法技术

本发明专利技术提供了一个制备醋酸的方法，该方法是在含有第八族金属的催化剂、甲基碘和水存在下，甲醇、醋酸甲酯等与一氧化碳连续反应而进行的，其特征在于其中通过向该第一蒸馏塔加入水来保持该第一蒸馏塔顶部滗析器中液体的分离状态。在把纯化能耗控制到低水平的同时得到了迄今为止还没能获得的高质量醋酸。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
制备醋酸的方法本申请是申请日为：1996年4月22日提交的、申请号为00129291.9，题为“制备醋酸的方法”的分案申请。本专利技术涉及一种制备醋酸的新方法，该醋酸是在含有第八族金属的催化剂存在下通过对甲醇、醋酸甲酯和二甲醚中的至少一种进行羰基化制备的。更具体地，本专利技术涉及制备高纯度醋酸的新方法，其中在通过由铑催化的羰基化反应生成醋酸的制备过程中，减少了产品中含有的有机碘化合物和羰基化合物杂质，同时显著降低了纯化醋酸所需要的能耗。醋酸作为醋酸酯、醋酸酐、醋酸乙烯酯和对苯二酸的原料被大量使用，它是包括聚合物工业和化学工业的许多工业的必要的基本化合物。已知有许多方法被用作制备醋酸的工业方法。目前，广泛使用这样一种制备醋酸的工业方法(JP-B-47-3334)，其中在水的存在下用铑催化剂和甲基碘的情况下，甲醇连续与一氧化碳反应。根据一种由甲醇羰基化制备醋酸的方法，该方法描述在由R.T.Eby和T.C.Singleton撰写的Applied Industrial Catalysis的第1卷，P.275-296，1983年，通过下面所述的连续三个蒸馏步骤来纯化粗醋酸。即：(1)一个低沸点组份分离塔，用于把顶部的低沸点组份和底部的高沸点组份与侧线馏分粗醋酸分离，以把其循环到羰基化反应器中；(2)一个脱水塔，用于把水与从上面塔中抽出的侧线馏分粗醋酸分离，并把该分离的水循环至羰基化反应器中；和(3)一个高沸点组份除去塔，用于把副产的丙酸与已干燥的醋酸分离。因为在这种方法中，在羰基化反应器中水量相对高达14-15％(重量)并且副产了许多丙酸，故为了获得醋酸产品需要大量纯化能耗。在这种由甲醇羰基化制备醋酸的方法中，最近已研究了其反应条件和改善催化剂的方法，例如，公开了一种加入催化剂稳定剂(如碘盐)的方法(JP-A-60-54334和JP-A-60-239434)。该方法也公开了通过减少羰基化反应器中的水量可降低副产物(如二氧化碳和丙酸)的量。另外，建议通过减少反应器中的水量来简化得到醋酸产品的纯化方法(JP-A-6-040999)。然而，当羰基化反应器中的水量减少时，在副产的微量杂质中含有一些组份，这些组份的量随着醋酸的产量增加而增加，并且这些组份降低了醋酸产品的质量。在这些微量组分中也含有对某些类别的应用特别有影响的-->组份。例如，用来从乙烯和醋酸制备醋酸乙烯酯的催化剂对这些杂质特别敏感(JP-A-4-282339)。也已知在由此制备的醋酸中所含有的杂质具体的是羰基化合物(如乙醛、巴豆醛和2-乙基巴豆醛)和有机碘化合物(如己基碘)(JP-A-1-211548和JP-B-5-21031)。也已知在上述的产品中，羰基化合物(如乙醛、巴豆醛和2-乙基巴豆醛)降低了质量测试的测定值，通过该质量测试法测定在醋酸中存在的微量还原性杂质的量，该法称为高锰酸还原物质试验法(高锰酸时间)(JP-A-211548)。已作了许多研究来除去由甲醇羰基化制备醋酸中所形成的微量杂质。例如，已知这样一种方法，在该方法中注意到这样一个事实：在该反应过程中大部分这些微量杂质来自于该反应过程中生成的乙醛可通过蒸馏、萃取或反应从乙醛被浓缩的液体中除去乙醛由此来减少在醋酸产品中所含有微量杂质(JP-A-4-266843)。然后，在这些专利中，没有一篇涉及到着眼于简化纯化方法和减少纯化能耗。另外，根据JP-A-4-266843所述的方法，造成在从乙醛转化为肟的反应中副产的腈累积在羰基化步骤中这一严重问题。本专利技术提供了一个由至少一种选自甲醇、醋酸甲酯和二甲醚的物质羰基化而制备醋酸的方法，其中在打算简化其纯化方法并降低纯化能耗的同时，有效地降低了在粗醋酸中所含有的羰基化合物(如乙醛、巴豆醛和2-乙基巴豆醛)和有机碘化合物(如己基碘)杂质的浓度。本专利技术的一个目的是克服通过一系列连续生产设备制备醋酸所引起的现有技术中的缺陷和缺点。本专利技术已注意到这样一个事实：在由甲醇羰基化制备醋酸的步骤中副产了羰基化合物(如乙醛、巴豆醛和2-乙基巴豆醛)和有机碘化合物(如己基碘)，并还注意到这样一个事实：在这些副产物中，随着该羰基化反应液中所含水量的降低，羰基化合物(如巴豆醛和2-乙基巴豆醛)和有机碘化合物(如己基碘)的副产物量增加。本专利技术人还注意到这些事实：当羰基化反应液中所含水的浓度降低或在该反应液中所含醋酸甲酯的浓度增加时，降低了在第一蒸馏塔顶部滗析器中液体的可分离性；并且所有这些一系列杂质是易与水形成共沸混合物的组份，且其在甲基碘相的溶解度应比在水相中的溶解度明显地高。也就是说，本专利技术提供了一个制备醋酸的方法，该方法是在含有第八族-->金属催化剂、甲基碘和水存在下至少一种选自甲醇、醋酸甲酯和二甲醚的物质连续地与一氧化碳反应，包括：(a)一个把粗反应液从羰基化步骤中抽出并引入闪蒸段、以及把含有该闪蒸段不蒸发的催化剂组份的催化剂循环液循环入羰基化反应器的步骤；(b)一个把闪蒸段蒸发的蒸汽馏份以蒸汽和/或液体的形式加入第一蒸馏塔的步骤，(c)一个从该第一蒸馏塔的顶部分离出含有水、醋酸甲酯、甲基碘和醋酸的低沸点循环液流的步骤，和(d)一个从该第一蒸馏塔底部或靠近其底部侧馏分处分离粗醋酸的步骤，其特征在于通过向该第一蒸馏塔加入水、降低该第一蒸馏塔中塔顶馏出部分的冷却温度、或把加入该第一蒸馏塔顶部滗析器的液体中所含有的醋酸甲酯的浓度降低到40％(重量)或更小，来保持该第一蒸馏塔顶部滗析器中的液体分离状态。根据本专利技术，当把纯化能耗控制在较低程度时，在羰基化反应液中所含有水的浓度低的条件下可特别减少该产物中混有的杂质浓度。首先，将解释本专利技术由甲醇羰基化制备醋酸的方法。本专利技术中使用的含有第八族金属的催化剂包括：铑、铱、钌、锇和镍。该催化剂的使用形式可是任何一种形式，只要是在该反应条件该催化剂是可溶的或可转化为可溶形式。铑催化剂的形式可以是任何一种，只要它能在该反应体系中形成铑羰基配合物，且其非限制性例子包括：RhX3(其中X表示Cl、Br或I)、RhX3·3H2O(其中X表示Cl、Br或I)、Rh2(CO)16、Rh(CO)X[(C6H5)3M]2(其中X表示Cl、Br或I，且M表示P、As或Sb)、Rh(CO)2X[(C6H5)3M](其中X表示Cl、Br或I，且M表示P、As或Sb)、HRh(CO)[(C6H5)3P]3、[Rh(C2H4)2Cl]2、K4Rh2X2(SnX3)4(其中X表示Cl、Br或I)，以及描述在Jp-B-47-3334中的铑组份。该反应液中所含的铑的浓度为200-1,000ppm，优选300-600ppm。铱催化剂使用形式的非限制性例子包括IrX3(其中X表示Cl、Br或I)、[Ir(CO)2X]2(其中X表示Cl、Br或I)、[Ir(CO)2X2]-(其中X表示Cl、Br或I)、[Ir(CH3)X3(CO)2]-(其中X表示Cl、Br或I)、Ir4(CO)12XrX3·4H2O(其中X表示Cl、Br或I)、IrX3·4H2O(其中X表示Cl、Br或I)、Ir3(CO)12、金属铱、It2O3、IrO2、Ir(乙酰丙酮)(CO)2、Ir(乙酰丙酮)(CO)3、醋酸铱[Ir3O(OAc)6(H2O)3][OAc]、和[H2IrX6](其中X表示Cl、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1、一种制备醋酸的方法，该方法是通过在含有第八族金属的催化剂、甲基碘和水存在下，至少一种选自甲醇、醋酸甲酯和二甲醚的物质与一氧化碳连续反应来进行的，包括：(a)一个从羰基化步骤把粗反应液抽出并把其加入闪蒸段，以及把含有在该闪蒸段不蒸发的催化剂组份的催化剂循环液循环至羰基化反应器中的步骤，(b)一个把在该闪蒸段蒸发出的蒸汽馏分以蒸汽和/或液体的形式加入第一蒸馏塔中的步骤，(c)一个把含有水、醋酸甲酯、甲基碘和醋酸的低沸点循环液从该第一蒸馏塔顶部抽出的步骤，和(d)一个把粗醋酸从第一蒸馏塔底部或靠近其底部的侧馏分处抽出的步骤，其中通过降低第一蒸馏塔塔顶馏份处的冷却温度来保持该第一蒸馏塔顶部滗析器中液体的分离状态。

【技术特征摘要】
1995.04.27 JP 104027/19951、一种制备醋酸的方法，该方法是通过在含有第八族金属的催化剂、甲基碘和水存在下，至少一种选自甲醇、醋酸甲酯和二甲醚的物质与一氧化碳连续反应来进行的，包括：(a)一个从羰基化步骤把粗反应液抽出并把其加入闪蒸段，以及把含有在该闪蒸段不蒸发的催化剂组份的催化剂循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：森本好昭，中山裕之，上野贵史，
申请(专利权)人：大赛璐化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP