含二氧化碳气流的提纯方法技术

本发明专利技术涉及一种从含有二氧化碳和所述化合物的气态馏分中除去选自乙酸、乙酸酯类和醛类的至少一种化合物的方法。该方法包括步骤（ａ）在涤气器中将至少一部分气态馏分洗气以除去乙酸、乙酸酯类和／或醛类和（ｂ）通过碳酸钾水溶液的吸收，从步骤（ａ）的洗气产物中除去二氧化碳，其中在步骤（ａ）中是用水和乙酸将气态馏分洗气。该方法可用于除去乙酸酯类如乙酸乙烯酯和乙酸乙酯和醛类如乙醛。本方法可用于（ｉ）在催化剂存在下，将乙烯、乙酸和含氧气体反应制备乙酸乙烯酯，或（ｉｉ）将（ａ）乙烷和／或（ｂ）乙烯催化氧化分别产生（ａ）乙酸和／或乙烯和（ｂ）乙酸。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将乙酸和/或乙酸酯类和/或醛类，从含有一种或多种这些化合物的气态二氧化碳气流中除去的方法，具体地说，本专利技术涉及从用乙烯、乙酸和含氧气体制备乙酸乙烯酯过程中和乙烷和/或乙烯的氧化过程中产生的气态二氧化碳气流中除去上述化合物的方法。
技术介绍
通常，在链烯烃氧化时，如将乙烷和/或乙烯氧化成乙酸，所产生的气态馏分含有副产物二氧化碳也含有乙酸。通过用碳酸钾水溶液吸收从气态馏分中除去二氧化碳，并通过汽提解吸出二氧化碳，然后向大气排空。在吸收前，通常通过洗气将乙酸从二氧化碳馏分中除去。该气态馏分可能还含有通过洗气方法不能除去的化合物，这在后来可能影响二氧化碳吸收步骤的效果。这类化合物包括乙酸酯类和醛类，例如乙酸乙酯、乙酸乙烯酯和乙醛。一般在制备乙酸乙烯酯时，是在高温下和催化剂存在下将乙烯、乙酸和含氧气体进行混合。将气态产品混合物冷却、骤冷得到含乙酸乙烯酯产品的液态馏分和含有未转化的氧气、未转化的乙烯、二氧化碳、少量乙酸和其它化合物如乙酸乙酯和乙醛的气态馏分。通常通过碳酸钾水溶液的吸收将二氧化碳从气态馏分中除去。一般在除去二氧化碳之前，通过用含水涤气剂洗气，从气态馏分中除去乙酸。所述的洗气和二氧化碳除去方法记载在例如Hydrocarbon Processing，1972年11月，141-143页和EP-A-0927712中。美国专利3855280描述了在第VIII族贵金属催化剂存在下，通过氧气、乙烯和乙酸反应制备乙酸乙烯酯的方法。将气态反应产物分离成含有乙酸乙烯酯产品的液体部分和气流。从分离器出来的气体用水洗气，以回收所带的乙酸乙烯酯。然后再将洗气后的气流用二氧化碳吸收液洗气以除去二氧化碳。美国专利4818437描述了在含有钯或钯化合物的催化剂下，从乙烯与乙酸和氧气反应所形成的含有乙酸乙烯酯、乙酸乙酯、水和二氧化碳的气态混合物中分离乙酸乙烯酯的方法。该气体混合物离开反应区进入蒸馏柱，冷却从其顶部离开的气体混合物。冷却期间未冷凝的气体在洗涤柱中用乙酸清洗，得到含有乙酸乙烯酯的乙酸溶液。再经过一系列进一步蒸馏回收纯乙酸乙烯酯。已经发现在体系中存在乙酸钾时，用碳酸钾水溶液除二氧化碳的效果有所下降。不想局限于任何理论，我们认为乙酸钾的形成是因为在气态馏分中存在乙酸酯类和/或醛类化合物，这是由于它们在水中的溶解度有限，因而从水洗器中被带出并进入二氧化碳除去系统。二氧化碳除去系统中存在的乙酸钾也导致了需要增加碳酸钾的更换次数，并从而使由于体系清空和补充碳酸钾次数增加所引起的过程中断增加。
技术实现思路
现已发现在将二氧化碳从气态馏分中除去之前，通过将含有二氧化碳的气态馏分在涤气器中，用含有乙酸的含水涤气剂洗气，能克服或至少减轻上述技术问题。因此，本专利技术提供一种从含有二氧化碳和选自乙酸、乙酸酯类和醛类的至少一种化合物的气态馏分中，除去所述的至少一种化合物的方法，所述方法包括步骤(a)在涤气器中将至少一部分气态馏分洗气，以除去所述的至少一种化合物和(b)通过碳酸钾水溶液的吸收，从步骤(a)的洗气产物中除去二氧化碳，并且在所述方法中在所述涤气器中用水和乙酸将气态馏分洗气。用水和乙酸处理气态馏分，降低了进入随后处理阶段，如除二氧化碳阶段中可能存在的乙酸酯类和/或醛类化合物的量。然而，完全除去乙酸酯类和/或醛类化合物可能达不到。有利的是，通过本专利技术的方法达到的乙酸酯类和/或醛类化合物的减少，通常导致随后的用碳酸钾水溶液吸收除去二氧化碳的效率增加。典型的是，由于碳酸钾的补充次数降低，减少了碳酸钾的用量，更加稳定了乙酸乙烯酯的生产率。本专利技术的方法可用于例如从(i)在催化剂存在下，由乙烯、乙酸和含氧气体反应制备乙酸乙烯酯，或(ii)将(a)乙烷和/或(b)乙烯催化氧化分别产生(a)乙酸和/或乙烯和(b)乙酸的过程中所产生的含二氧化碳的气流中，除去乙酸、乙酸酯类和/或醛类中的一种或多种。本专利技术的一个优选实施方案是提供一种在高温下和催化剂存在下，将乙烯、乙酸和含氧气体在反应器中结合制备乙酸乙烯酯的方法，该方法包括步骤(a)从反应器中排出气态流，(b)冷却所述气态流形成(i)含有乙酸乙烯酯的液态馏分和(ii)含有二氧化碳和选自乙酸、乙酸酯类和醛类的至少一种化合物的气态馏分，(c)在涤气器中将至少一部分气态馏分洗气，以除去所述的至少一种化合物和(d)通过碳酸钾水溶液的吸收，从步骤(c)的洗气产物中除去二氧化碳，在所述方法中在所述涤气器中用水和乙酸将气态馏分洗气。在高温下和催化剂存在下，应用如EP-A-0569924、EP-A-0839793、EP-A-0672453和EP-A-0685449描述的方法，通过将乙烯、乙酸和含氧气体混合制备乙酸乙烯酯，上述专利的内容并入本专利技术作为参考。适合的催化剂含有第VIII族金属和助催化剂。进一步优选催化剂还含有共助催化剂。这些化合物适宜附载在载体上。关于第VIII族金属，优选的金属为钯。基于催化剂总重量，该金属的存在浓度大于0.2重量％，优选大于0.5重量％，特别是大约1重量％。该金属的含量可高达10重量％。除了第VIII族金属，该催化剂含有助催化剂。该助催化剂金属在最终的催化剂中的存在量为0.1-10重量％。该催化剂组合物可能含有共助催化剂物质。适用的共助催化剂包括第1族、第II族、镧系元素或过渡金属，例如镉、钡、钾、钠、铁、锰、镍、锑和/或镧，它们在最终的催化剂中以盐的形式存在，如乙酸盐。优选的盐为乙酸钾或钠。该催化材料为带载体催化剂。适用的催化剂载体包括多孔的二氧化硅、氧化铝、二氧化硅/氧化铝、二氧化硅/二氧化钛、二氧化钛，氧化锆或碳。优选的载体为二氧化硅。该方法在反应器中进行并适宜在100-400℃，优选140-210℃的温度下操作。该方法可以在固定床或流化床反应器中进行。将从反应器中排出的气体进行冷却，例如通过使用换热器和/或通过与液体乙酸流逆流流动使该气体骤冷。这样的冷却导致含有乙酸乙烯酯产品的液态馏分和含有二氧化碳的气态馏分的形成，该二馏分是分开的。液态的乙酸乙烯酯馏分可以并优选进行提纯，例如通过蒸馏除去例如乙酸。除了二氧化碳，该气态馏分可以含有未反应的乙烯、未反应的氧气和少量的乙酸、乙酸酯类和/或醛类化合物。该气态馏分中存在的乙酸酯类化合物可包括乙酸乙烯酯和乙酸乙酯，特别是乙酸乙酯。所存在的醛化合物可以是例如乙醛。一般，该气态馏分可含有按重量计，0-5重量％乙酸，0-2000ppm乙酸乙烯酯，例如0-500ppm乙酸乙烯酯，0-2000ppm乙酸乙酯，例如0-500ppm乙酸乙酯和0-5000ppm乙醛，例如0-750ppm乙醛。在涤气器中用水和乙酸将至少一部分气态馏分洗气将降低乙酸、乙酸酯类和醛化合物的一种或多种的含量，特别是降低乙酸乙酯和乙醛含量。优选将乙酸以液态形式加入涤气器。乙酸可以与水混合加入涤气器，但优选将该酸与水分开加入涤气器。如果用与水混合的乙酸，则在使用前应将该酸与水预混合或部分预混合。该乙酸可以，并优选新鲜的酸，也就是说不是再循环过的乙酸。一般所述的水为软化水。乙酸向涤气器的供给点取决于乙酸酯类和/或醛化合物在所要洗气的气态馏分中的存在浓度。优选将乙酸从低于水向涤气器的供给点的地方加入涤气器。优选将乙酸从涤气器的下半部分加入，如大约涤气器下方的中部。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含有二氧化碳和选自乙酸、乙酸酯类和醛类的至少一种化合物的气态馏分中，除去所述的至少一种化合物的方法，所述方法包括步骤（ａ）在涤气器中将至少一部分气态馏分洗气以除去所述的至少一种化合物和（ｂ）通过碳酸钾水溶液的吸收，从步骤（ａ）的洗气产物中除去二氧化碳，在所述方法中在所述涤气器中用水和乙酸将气态馏分洗气。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K德波伊蒂尔斯，SA亨尼甘，
申请(专利权)人：英国石油化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]