联合生产乙酸和二甲醚的方法技术

通过在至少一种催化剂的存在下使甲醇和乙酸甲酯的进料混合物进行脱水‑水解以产生包含乙酸和二甲醚的粗反应产物来共同生产乙酸和二甲醚的方法，其中包含甲醇和乙酸甲酯的所述共同生产方法的进料以基于总进料的25摩尔%或更低的总量包含二甲醚。

Process for the combined production of acetic acid and two methyl ether

Methods the feed mixture of methanol and methyl acetate dehydration hydrolysis to produce crude reaction product containing acetic acid and ether two to the production of acetic acid and two ether by at least one catalyst, feed containing methanol and methyl acetate by the common production method based on total feed 25 mol% or less containing two methyl ether.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】联合生产乙酸和二甲醚的方法本专利技术涉及联合生产乙酸和二甲醚的方法，特别是涉及以提高的对产物的转化率联合生产乙酸和二甲醚的方法。联合生产乙酸和二甲醚的方法可以通过甲醇和乙酸甲酯的混合物的催化脱水和水解来进行。此类联合生产方法由例如WO2011/027105、WO2013/124404和WO2013/124423已知。WO2011/027105描述了通过使甲醇和乙酸甲酯与催化剂组合物在140至250℃的温度下接触来生产乙酸和二甲醚的方法，其中催化剂组合物包含具有二维通道体系的沸石，所述二维通道体系包含至少一个具有10元环的通道。WO2013/124404描述了通过使甲醇和乙酸甲酯的混合物在200至260℃的温度下与催化剂组合物接触从而由所述混合物联合生产乙酸和二甲醚产物的方法，所述催化剂组合物包含具备二维通道体系的沸石，所述二维通道体系包含至少一个具有10元环和至少22:1的二氧化硅:氧化铝摩尔比的通道。WO2013/124423描述了通过使甲醇和乙酸甲酯的混合物与沸石催化剂接触来生产乙酸和二甲醚的方法，其中该沸石具有二维通道体系，所述二维通道体系包含至少一个具有10元环并且其至少5%的阳离子交换容量被一种或多种碱金属阳离子占据的通道。由乙酸甲酯和甲醇原料生产乙酸和二甲醚的联合生产方法可以由反应式（1）和（2）表示：CH3COOCH3+H2O⇋CH3COOH+CH3OH（1）2CH3OH⇋CH3OCH3+H2O（2）。适用于此类联合生产方法的乙酸甲酯来源可以是例如源自在羰基化催化剂的存在下用一氧化碳使二甲醚羰基化以生产乙酸甲酯的工艺的含有乙酸甲酯的料流。这种类型的羰基化工艺由例如US7,465,822、WO2008/132441和WO2008/132438已知。但是，现在已经发现，此类方法的运行可能导致产生在上述类型的联合生产方法中并非最适宜直接使用的粗产物料流，特别是包含显著量的二甲醚的那些粗产物料流，如在低一氧化碳分压条件下操作的羰基化工艺中形成的粗产物料流。此外，已经发现在上述类型的联合生产方法中直接使用含有相当高水平的二甲醚的粗乙酸甲酯进料流抑制了二甲醚产物和/或乙酸产物的形成。通过使用通常含有二甲醚并且其量可能超过25摩尔%的市售甲醇来源可进一步恶化这一缺点。因此，仍然需要由甲醇和乙酸甲酯料流联合生产乙酸和二甲醚的改进的方法，该方法具有对至少二甲醚产物的改进的转化率，并特别是由源自在羰基化催化剂的存在下用一氧化碳使二甲醚羰基化的工艺的甲醇和乙酸甲酯料流联合生产乙酸和二甲醚的改进方法。因此，本专利技术提供了通过在至少一种催化剂的存在下将甲醇和乙酸甲酯的进料混合物脱水-水解以产生包含乙酸和二甲醚的粗反应产物来联合生产乙酸和二甲醚的方法，其中包含甲醇和乙酸甲酯的所述联合生产方法的进料以基于总进料计25摩尔%或更低的总量包含二甲醚。在本专利技术的优选实施方案中，用于该联合生产方法的进料具有15摩尔%或更低，例如10摩尔%或更低，优选5摩尔%或更低的总二甲醚含量。在本专利技术的一个或多个实施方案中，用于该联合生产方法的乙酸甲酯进料包含乙酸甲酯和二甲醚。该乙酸甲酯进料适宜地源自在羰基化催化剂（例如沸石羰基化催化剂）和任选氢气的存在下用一氧化碳使二甲醚羰基化以生产包含乙酸甲酯和二甲醚的粗乙酸甲酯料流的方法中产生的粗乙酸甲酯料流，对该粗乙酸甲酯料流进行处理以降低其二甲醚含量，由此提供该联合生产方法的乙酸甲酯进料，该进料以>0至25摩尔%，例如>0至15摩尔%，如>0至10摩尔%，优选>0至5摩尔%的量包含二甲醚。在本专利技术的优选实施方案中，通过蒸馏，优选通过分馏处理包含乙酸甲酯和二甲醚的粗乙酸甲酯料流以降低其二甲醚含量。优选地，在这些实施方案中，在蒸馏塔中通过分馏处理粗乙酸甲酯料流，其中：（i）作为来自该塔的塔顶料流回收二甲醚；和（ii）作为来自该塔的塔底料流回收乙酸甲酯；并且将该塔底料流或其一部分用作联合生产方法的乙酸甲酯进料。因此，有利地，本专利技术能够以方便的方法回收有价值的二甲醚，其在需要时可以例如在生产乙酸甲酯的羰基化工艺中或在其它化学工艺中重新用作原料。在本专利技术的一个或多个实施方案中，该联合生产方法构成整合工艺的一部分，该整合工艺包括在沸石羰基化催化剂的存在下用含一氧化碳的气体使二甲醚羰基化以生产包含乙酸甲酯和二甲醚的粗羰基化产物（如以5至50摩尔%的量包含二甲醚）的工艺，其中基于羰基化的总进料计，二甲醚的转化率为每道次1至95%，如5至90%，例如5至60%；从粗羰基化产物中回收包含乙酸甲酯和二甲醚的粗乙酸甲酯料流；合适地通过蒸馏处理粗乙酸甲酯料流或其一部分以回收主要包含二甲醚的料流和包含乙酸甲酯和降低量的二甲醚的料流，并且其中将包含乙酸甲酯和降低量的二甲醚（合适地以基于该工艺的总进料计大于0至25摩尔%的量包含二甲醚）的料流或其一部分用作联合生产方法的进料。优选地，在这些实施方案中，包含乙酸甲酯和降低量的二甲醚的料流以基于该方法的总进料计大于0至15摩尔%，例如大于0至10摩尔%，优选大于0至5摩尔%的量包含二甲醚。在这些实施方案中，粗乙酸甲酯料流可以以>0至1摩尔%，如>0至0.25摩尔%的总量进一步包含污染物，如丙酮和乙醛中的一种或两种。可以从蒸馏中回收包含存在于待蒸馏的粗乙酸甲酯料流中的大部分乙醛的料流，该料流可以并优选作为单独料流（如侧取料流）从蒸馏中回收。合适地，在这些实施方案中，包含甲醇和二甲醚的甲醇料流与粗乙酸甲酯产物料流一起蒸馏以便合适地作为来自蒸馏的塔底料流回收包含乙酸甲酯、甲醇和二甲醚的料流，将回收料流用作联合生产方法的混合进料。在这些实施方案中，包含甲醇和二甲醚的甲醇料流例如以>0至1000ppm的量进一步包含甲酸甲酯作为污染物，并从蒸馏中回收包含大部分甲酸甲酯的料流，合适地作为侧取料流回收。在这些实施方案中，联合生产方法的进料以0至1摩尔%，例如0至0.25摩尔%的总量进一步包含乙酸、水和污染物中的一种或多种，如乙醛、丙酮和甲酸甲酯中的一种或多种。合适地，在这些实施方案中，主要包含二甲醚的来自蒸馏的回收料流或其一部分返回至羰基化以便在其中用作进料。如上所述，通过在催化剂的存在下用一氧化碳使二甲醚原料羰基化来生产乙酸甲酯的方法例如由US7,465,822、WO2008/132438和WO2008/132441已知。用一氧化碳使二甲醚羰基化以产生粗乙酸甲酯的工艺可以以非均相气相法的形式进行，通常采用大约100℃至350℃，例如大约250℃至350℃的温度和大约1至200barg（100kPa至20,000kPa），例如大约50至100barg（5000kPa至10,000kPa）的总压力的反应条件。通常，该羰基化工艺在合适的羰基化催化剂（例如沸石羰基化催化剂）的存在下进行。合适的沸石催化剂包括铝硅酸盐沸石，其包含至少一个由8元环限定的通道。由8元环限定的通道优选与至少一个由10或12元环限定的通道互连。适用于羰基化工艺的铝硅酸盐沸石的非限制性实例包括骨架类型MOR（例如丝光沸石）、FER（例如镁碱沸石）、OFF（例如菱钾沸石（offretite））和GME（例如钠菱沸石）的沸石。沸石可以以与一种或多种金属（如铜、银、镍、钴、铱、钯、铑和铂本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过在至少一种催化剂的存在下使甲醇和乙酸甲酯的进料混合物脱水‑水解以生成包含乙酸和二甲醚的粗反应产物来联合生产乙酸和二甲醚的方法，其中包含甲醇和乙酸甲酯的所述联合生产方法的进料以基于总进料计25摩尔%或更低的总量包含二甲醚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.20 EP 14173349.31.通过在至少一种催化剂的存在下使甲醇和乙酸甲酯的进料混合物脱水-水解以生成包含乙酸和二甲醚的粗反应产物来联合生产乙酸和二甲醚的方法，其中包含甲醇和乙酸甲酯的所述联合生产方法的进料以基于总进料计25摩尔%或更低的总量包含二甲醚。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述联合生产方法的进料以10至95摩尔%的量包含乙酸甲酯，以0.1至25摩尔%的量包含二甲醚，以5至20摩尔%的量包含甲醇和以0至小于1摩尔%的总量包含污染物。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述污染物选自乙醛、丙酮和甲酸甲酯中的一种或多种。4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中所述进料以0.1至5摩尔%的量包含二甲醚。5.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中所述进料还包含水。6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其中所述乙酸甲酯进料包含二甲醚，并源自在羰基化催化剂的存在下用一氧化碳使二甲醚羰基化以产生包含二甲醚的粗乙酸甲酯料流的工艺中产生的粗乙酸甲酯料流，处理所述粗乙酸甲酯料流以降低其二甲醚含量，以便提供以>0至25摩尔%的量包含二甲醚的所述联合生产方法的乙酸甲酯进料。7.根据权利要求6所述的方法，其中处理过的粗乙酸甲酯以>0至5摩尔%的量包含二甲醚。8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中所述羰基化催化剂是沸石羰基化催化剂。9.根据权利要求6至8任一项所述的方法，其中在使二甲醚羰基化的工艺中，二甲醚向乙酸甲酯的转化率在5至90%范围内。10.根据权利要求6至9任一项所述的方法，其中所述粗乙酸甲酯以5至50摩尔%的量包含二甲醚。11.根据权利要求9所述的方法，其中所述粗乙酸甲酯以至多1摩尔%的总量进一步包含污染物。12.根据权利要求6至11任一项所述的方法，其中通过蒸馏处理所述粗乙酸甲酯以降低其二甲醚含量。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述粗乙酸甲酯的蒸馏通过在蒸馏塔中的分馏来进行，其中：（i）作为塔顶料流从所述塔中回收二甲醚；和（ii）作为塔底料流从所述塔中回收乙酸甲酯；并...

【专利技术属性】
技术研发人员：TC布里斯托夫，
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：英国,GB