一种甲醇羰基化制醋酸的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种甲醇羰基化制醋酸的生产方法。该方法直接将反应釜液相和顶部的气相部分合并送入闪蒸塔闪蒸，闪蒸后的液相溶液送入换热器，通过热交换移出反应热，控制反应釜温度恒定。使用该方法进行甲醇羰基化制醋酸的生产，反应釜温度波动幅可以控制在小于0.5℃，CO的转化率为95%。本发明专利技术提供的方法可以简化工艺流程，减少设备投入。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该方法直接将反应釜液相和顶部的气相部分合并送入闪蒸塔闪蒸，闪蒸后的液相溶液送入换热器，通过热交换移出反应热，控制反应釜温度恒定。使用该方法进行甲醇羰基化制醋酸的生产，反应釜温度波动幅可以控制在小于0.5℃，CO的转化率为95%。本专利技术提供的方法可以简化工艺流程，减少设备投入。【专利说明】
本专利技术涉及一种甲醇羰基化生产醋酸的方法。
技术介绍
醋酸是重要的有机化工原料之一，主要用于生产醋酸乙烯、醋酐、醋酸纤维素、醋 酸酯类、对苯二甲酸、氯乙酸等，可广泛用于化工、轻工、纺织、医药、印染等领域。目前生产 醋酸的主要方法有乙醛氧化法、烯烃直接氧化法及甲醇羰基化法。其中，甲醇羰基化法具有 甲醇转化率高、副产物小等优点，逐渐成为生产醋酸的主要方法之一。 甲醇羰基化生产醋酸的工艺主要包括C0造气和醋酸生产两部分。其中以采用天 然气为原料生产C0为例，C0造气部分主要包括加氢脱硫、天然气蒸汽转换、脱C02、干燥、氢 气分离、压缩等工序。醋酸生产部分又可分为羰基化反应、闪蒸、精馏分离水、醋酸甲酯、碘 甲烷、醋酸产品精馏脱除丙酸、高压和低压碘甲烷吸收系统、催化剂制备等工序。 现有技术中，甲醇羰基化生产醋酸所进行的反应是以C0和甲醇为原料，产物醋酸 作溶剂，贵金属Ir-R U或Rh为主催化剂，添加醋酸甲酯、碘甲烷、碘化锂和水组成均相催化 反应体系。甲醇羰基化生产醋酸进行的步骤一般包括，甲醇和C0送入反应釜中与均相催化 剂溶液接触，将接触后所得的混合物送入闪蒸塔中。经过闪蒸将混合物分离成含醋酸的气 相组分和含主催化剂的液相组分，其中含醋酸的气相组分被送入轻组分精馏塔中进行精馏 分离出醋酸产品，将含催化剂的液相组分循环返回反应釜。 甲醇和C0在反应釜中进行羰基化反应的过程中，反应釜的顶部会形成气相部分， 该部分包含（1)未反应的原料：C0和甲醇，（2)反应釜中液相溶液的饱和蒸汽：醋酸、醋酸 甲酯、碘甲烷和水，以及（3)副反应生成物：C0 2、CH4、H2。为了保证反应釜中羰基化反应的进 行、保持反应釜中一定的C0分压和反应总压、以及防止反应生成的气相副产物0) 2、014和& 的不断累积，需要在羰基化反应进行过程中连续不断地将该气相部分以一定的流量从反应 釜的顶部排放。排出的该气相部分通常进行处理以回收其中可再用的醋酸、醋酸甲酯、碘甲 烷、水和甲醇。 现有技术中单独设立有处理反应釜顶部的气相部分排放和回收的方法和工艺流 程。首先从反应釜的顶部排放出的气相部分经过冷凝器冷凝至30°C以下，然后送入气液分 离器中。经在气液分离器中分离后，沸点高的醋酸、醋酸甲酯、碘甲烷、水和甲醇以液体形式 返回反应釜中，不凝气CO、C0 2、CH4、H2以及少量的液相溶液的饱和蒸汽被送入高压吸收塔， 在塔内回收其中的微量碘甲烷。经高压吸收塔处理后的气体符合排放标准，被送入火炬燃 烧。 甲醇和C0在反应釜中进行羰基化反应的过程中，每生成1吨醋酸将会伴随产生 2260kJ的热量，为了保证羰基化反应的正常进行，必须通过热交换的方式将产生的这部分 反应热移出反应釜，以防止反应釜过热。 现有技术中采取在反应釜外部另外安装一台或者两台（一台备用）高压液体循环 泵，将反应液从反应釜中抽出通过换热器冷却后再从反应釜顶部加注会反应釜，以实现移 出反应热控制反应温度恒定的目的。 CN1562939A公开了一种生产醋酸的羰基化反应器，包括全混流反应段釜式反应 器，其特征在于，还包括一塔式反应器，塔式反应器的底部与全混流反应段釜式反应器的顶 部相连并互通。应用该反应器进行羰基化反应制醋酸时，从羰基化反应器底部的出口抽出 一股反应液作为羰基化反应器塔式段的催化剂，通过催化剂泵输送，这股反应液分成2路， 一路直接进羰基化反应器上部的催化剂口，另一路经过催化剂冷却器冷却后进冷激口，从 而实现调节反应器塔式段温度，控制塔式段反应液进口板上的温度来调整反应器塔式段出 口反应液的温度。该专利中，塔式反应器内C0浓度从底部到上部逐渐降低，使得放空尾气 中C0浓度降低，提高了 C0的转化率。该专利采取用抽出部分反应液，用催化剂泵输送其中 部分经冷却器冷却移出反应热，实现调节反应器塔式段温度。该方法中安装的塔式反应器 内有多层塔板和多个开口，结构和控制复杂，并且为了配合该反应器，该方法中的工艺流程 复杂。 CN101885678A公开了一种甲醇低压羰基化合成醋酸用反应设备。该专利技术的目的是 克服使用机械搅拌的机械传动易损坏的缺陷，采用液体循环用液力达到搅拌的目的。其中 该设备连接有液体循环泵和换热器，用于实现将反应液从反应釜中引出再经换热器换热后 返回反应釜以形成液体循环。 CN1651388A公开了一种羰基化生产乙酸/醋酐中尾气轻组分的回收方法。该方法 主要是为了回收生产的放空尾气中的轻组分和净化尾气，处理反应釜顶部的气相部分的排 放仍是常规的排放和回收工艺。 由此可见，已有技术中处理反应釜顶部的气相部分通常需要单独设立气液分离装 置进行该气相部分的排放和回收，需要较多的设备和操作控制点，使整套装置和生产流程 复杂。已有技术中均采取使用液体循环泵和换热器将反应釜中的反应液进行循环换热。实 际工艺中至少额外需要1-2台（1台备用）高压液体循化泵。由于醋酸属于腐蚀性介质，特 别是，甲醇羰基化制醋酸的反应液中含有少量氢碘酸和水，更进一步增加了对反应装置的 腐蚀性，因此在醋酸生产装置中必须选用锆材制造的高压液体循环泵，防止因设备腐蚀损 坏造成的停工停产和安全事故。锆是一种价格极其昂贵的稀有金属，一台锆材液体循环泵 通常价值千万元以上。已有技术中采取的将反应液循环的方法以实现移出反应热的目的， 存在设备投资和运转费用高的问题。因此，为了甲醇羰基化反应制醋酸工艺更方便地进行 工业应用并减少甲醇羰基化制醋酸工业生产装置设备投资和运转维护的费用，需要新的反 应釜顶部的气相部分排放和回收的方法以及新的移出反应热的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供新的反应釜顶部的气相部分排放和回收的方法，提供了一种 甲醇羰基化制醋酸的生产方法。 本专利技术的另一个目的是提供新的甲醇羰基化制醋酸反应热移出的新方法，提供一 种甲醇羰基化制醋酸的生产方法。 为了实现上述目的，本专利技术提供，该方法包 括： (1)在溶剂和催化剂存在下，将甲醇和C0通入反应釜内进行羰基化反应，将反应 釜底部的液相部分和反应釜顶部的气相部分分别送入闪蒸塔进行闪蒸，分离得到液相组分 和气相组分，液相组分经冷却后回流至反应釜； (2)将步骤（1)中分离得到的气相组分送入轻组分精馏塔中进行精馏分离，得到轻 组分和重组分； (3)将步骤（2)中的重组分送入重组分精馏塔中进行精馏分离，得到醋酸产品。 使用本专利技术提供的甲醇羰基化制醋酸的生产方法时，反应温度波动幅度仍可以控 制在小于0. 5°C的范围内，C0的转化率仍可达95%，具有很好的生产效果。 本专利技术的甲醇羰基化制醋酸的生产方法可以带来以下的优点： 一是简化了工艺流程。通过将反应釜顶部的气相部分直接送入闪蒸塔，取消了现 有技术中单独处理反应釜顶部的气相部分而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇羰基化制醋酸的生产方法，该方法包括：（1）在溶剂和催化剂存在下，将甲醇和CO通入反应釜内进行羰基化反应，将反应釜底部的液相部分和反应釜顶部的气相部分分别送入闪蒸塔进行闪蒸，分离得到液相组分和气相组分，液相组分经冷却后回流至反应釜；（2）将步骤（1）中分离得到的气相组分送入轻组分精馏塔中进行精馏分离，得到轻组分和重组分；（3）将步骤（2）中的重组分送入重组分精馏塔中进行精馏分离，得到醋酸产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕顺丰，刘博，王世亮，李彤，秦燕璜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11