用于联合生产乙酸和二甲醚的方法技术

用于由甲醇、乙酸甲酯和水的混合物联合生产乙酸和二甲醚的催化脱水‑水解方法，其中通过下列步骤控制进料至该方法的水量：使甲醇进料脱水以提供包含二甲醚、未转化的甲醇和水的粗产物；从其中回收包含二甲醚、水和甲醇的料流和水料流；将二甲醚从含二甲醚的料流中分离以产生包含甲醇和水的甲醇料流；以及将甲醇料流的至少一部分和乙酸甲酯供给脱水‑水解方法。

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

Used by the catalytic dehydration of hydrolysis method combined with a mixture of methanol and acetic acid production of methyl acetate and water and ether two, including the following steps to control the feed to the method of water: methanol dehydration to provide crude product containing two methyl ether, unconverted methanol and water; from which contains two methyl ether, recovery the water and methanol stream and water stream; two from the ether ether containing two stream separation to produce methanol feed containing methanol and water flow; and at least a portion of the material flow of methanol and methyl acetate hydrolysis method dehydration supply.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于联合生产乙酸和二甲醚的方法本专利技术涉及用于由甲醇、乙酸甲酯和水联合生产乙酸和二甲醚的方法，特别是涉及用于由甲醇、乙酸甲酯和水联合生产乙酸和二甲醚，其中控制进料至该方法的水量的方法。用于联合生产乙酸和二甲醚的方法可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。在此类脱水-水解方法中，甲醇经脱水成二甲醚且乙酸甲酯经水解成乙酸。所述反应可通过下式表示：2甲醇⇋二甲醚+水乙酸甲酯+水⇋乙酸+甲醇这些反应受平衡限制。水解反应消耗水并产生甲醇，脱水反应消耗甲醇并产生水。现已发现，在固体酸催化剂（例如沸石）存在下，脱水反应相对缓慢，且由于水被水解反应消耗得更快，通常必需向该体系提供水以维持水在该反应中的稳态浓度。可以将水作为工艺料流例如含水进料和送往该方法的再循环料流的组分添加到脱水-水解方法中。一般而言，由商业合成方法获得的甲醇包含水并还可含有一些二甲醚。甲醇产物中的水量可根据例如送往该方法的进料的组成和工艺条件，特别是用于甲醇合成方法中的二氧化碳的量之类的因素而改变。乙酸甲酯可通过用一氧化碳使醚羰基化，例如使二甲醚羰基化的方法来生产，如描述于例如US7,465,822、WO2008/132438和WO2008/132468中那样。尽管用一氧化碳使二甲醚发生的主要反应本身不产生水，但现已发现可通过羰基化工艺中发生的副反应产生少量的水。因此，存在于送往脱氢-水解方法的进料中，特别是甲醇进料中的水量可能对于维持或优化此类方法的操作而言是次优的。此外，如果此类方法以连续法的方式操作，则送往该方法的含水料流的再循环可能导致或促进该方法中水浓度的波动。由于例如该方法中的渗漏引起的水损失也可能造成体系中水浓度的波动。需要管理此类波动以维持有效的工艺运行。因此，仍然需要用于由甲醇和乙酸甲酯联合生产乙酸和二甲醚，其中可以控制方法中的水量的方法。相应地，本专利技术提供用于联合生产乙酸和二甲醚的方法，通过在至少一种固体酸催化剂和水的存在下，在100至350℃的温度下，在大气压或更大的压力下，使甲醇和乙酸甲酯的混合物进行脱水-水解以生成包含二甲醚和乙酸的反应产物，在所述方法中通过下列步骤控制送往脱水-水解的水量：使包含甲醇和水的甲醇进料脱水以生成包含二甲醚、未转化的甲醇和水的粗脱水产物；从粗脱水产物中回收i)包含二甲醚、水和甲醇的二甲醚料流和ii)水料流；将二甲醚从二甲醚料流中分离以产生包含甲醇和水的甲醇料流；和将甲醇料流或其一部分、乙酸甲酯和任选一个或多个包含甲醇、乙酸甲酯和水中的一种或多种的再循环料流供给脱水-水解反应。有利地，在本专利技术的方法中，供给脱水-水解方法的水量可通过利用联合脱水-水解方法上游的单独脱水步骤来控制。以这一方式，作为脱水步骤的一部分，可根据脱水-水解方法的水需求以变化且受控的量从该体系中移除水，以维持有效运行。此外，本专利技术提供二甲醚的强化生产，其可随后用作其它化学工艺的原料，特别是用作用于生产乙酸甲酯的羰基化工艺的原料。在本专利技术的一个优选实施方案中，从粗脱水产物中回收水料流可通过蒸馏法（例如通过分馏）在一个或多个蒸馏塔中进行。优选地，蒸馏在单个蒸馏塔（其优选配备有再沸器）中进行。在本专利技术的一些或所有实施方案中，从粗脱水产物中回收水料流通过在配备有再沸器的蒸馏塔中的分馏进行，其中(i)将二甲醚料流作为塔顶产物从塔中回收；和(ii)将水料流作为塔底料流从塔中回收。优选地，在这些实施方案中，通过调节蒸馏塔的回流比和再沸器负荷中的一者或两者来控制作为塔底料流从蒸馏塔中回收的水量。在本专利技术的一些或所有实施方案中，通过在配备有再沸器的蒸馏塔中蒸馏，将水料流从包含最多45摩尔%，例如20至45摩尔%的二甲醚、10至60摩尔%的甲醇和>0至60摩尔%，例如20至60摩尔%的水的粗脱水产物中回收。合适的是，蒸馏塔具有15个或大约这么多的理论板，并在5barg至30barg（500至3000kPa）的压力、120至165℃的塔顶温度和0.05至1的回流比下操作。优选地，在这些实施方案中，所回收的水料流基本上是纯水。优选的蒸出比是0.01至5。在本专利技术的一些或所有实施方案中，通过在配备有再沸器的蒸馏塔中蒸馏，将水料流从包含最多45摩尔%，例如20至45摩尔%的二甲醚、10至60摩尔%的甲醇和>0至50摩尔%，例如20至45摩尔%的水的粗脱水产物中回收，所述蒸馏塔含有15个或大约这么多的理论板，并在5barg至30barg（500至3000kPa）的压力、120至165℃的塔顶温度和0.05至1的回流比下操作。优选地，在这些实施方案中，所回收的水料流基本上是纯水。优选的蒸出比是0.01至5。在本专利技术的一些或所有实施方案中，在一个或多个蒸馏塔中，通过蒸馏法（例如通过分馏）可将二甲醚从回收的二甲醚料流中分离。在一个优选的实施方案中，在蒸馏塔中将二甲醚从二甲醚料流中分离，其中(i)将二甲醚作为塔顶产物从塔中回收；和(ii)将甲醇料流作为塔底料流从塔中回收。在这一优选的实施方案中，将富含乙酸甲酯的料流作为附加料流引入蒸馏塔中，并将乙酸甲酯作为从塔中回收的甲醇料流的组分回收。将从塔中回收并包含乙酸甲酯的甲醇料流的至少一部分供给脱水-水解方法。在本专利技术的一些或所有实施方案中，用于供给脱水-水解方法的乙酸甲酯的至少一部分从用于在羰基化催化剂（优选沸石催化剂）和任选氢气存在下用一氧化碳使二甲醚羰基化的方法中回收。在本专利技术的一些或所有实施方案中，该方法进一步包括在一个或多个蒸馏塔中，例如通过蒸馏法（例如通过分馏）从脱水-水解反应产物中回收富含乙酸的料流和富含二甲醚的料流。本专利技术还提供用于联合生产乙酸和二甲醚的整合方法，通过在至少一种固体酸催化剂和水存在下，在100至350℃的温度和在大气压或更大的压力下，使甲醇和乙酸甲酯进行脱水-水解以生成包含二甲醚和乙酸的反应产物，在该方法中送往脱水-水解的水量通过下列步骤控制：在甲醇合成催化剂的存在下，将一氧化碳、氢气和任选二氧化碳的气体混合物转化以产生包含甲醇和水的甲醇进料；使包含甲醇和水的甲醇进料脱水以生成包含二甲醚、未转化的甲醇和水的粗脱水产物；从粗脱水产物中回收i)包含二甲醚、水和甲醇的二甲醚料流，和ii)水料流；将二甲醚从二甲醚料流中分离以产生包含甲醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于联合生产乙酸和二甲醚的方法，通过在至少一种固体酸催化剂和水的存在下，在100至350℃的温度和在大气压或更大的压力下，使甲醇和乙酸甲酯的混合物进行脱水‑水解以生成包含二甲醚和乙酸的反应产物，在所述方法中通过下列步骤控制送往脱水‑水解的水量：使包含甲醇和水的甲醇进料脱水以生成包含二甲醚、未转化的甲醇和水的粗脱水产物；从粗脱水产物中回收i)包含二甲醚、水和甲醇的二甲醚料流，和ii)水料流；将二甲醚从二甲醚料流中分离以产生包含甲醇和水的甲醇料流；和将甲醇料流或其一部分、乙酸甲酯和任选一个或多个包含甲醇、乙酸甲酯和水中的一种或多种的再循环料流供给所述脱水‑水解反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.20 EP 14173357.61.用于联合生产乙酸和二甲醚的方法，通过在至少一种固体酸催化剂和水的存在下，在100至350℃的温度和在大气压或更大的压力下，使甲醇和乙酸甲酯的混合物进行脱水-水解以生成包含二甲醚和乙酸的反应产物，在所述方法中通过下列步骤控制送往脱水-水解的水量：使包含甲醇和水的甲醇进料脱水以生成包含二甲醚、未转化的甲醇和水的粗脱水产物；从粗脱水产物中回收i)包含二甲醚、水和甲醇的二甲醚料流，和ii)水料流；将二甲醚从二甲醚料流中分离以产生包含甲醇和水的甲醇料流；和将甲醇料流或其一部分、乙酸甲酯和任选一个或多个包含甲醇、乙酸甲酯和水中的一种或多种的再循环料流供给所述脱水-水解反应。2.根据权利要求1的方法，其中通过在单个配备有再沸器的蒸馏塔中的分馏以将二甲醚料流作为塔顶产物从塔中回收并将水料流作为塔底料流从塔中回收，由此从粗脱水产物中回收水料流。3.根据权利要求2的方法，其中通过调节所述塔的回流比和再沸器负荷（蒸出比）中的一者或两者来控制作为塔底料流从蒸馏塔中回收的水量。4.根据权利要求2或权利要求3的方法，其中蒸馏在0.05至1的回流比下进行。5.根据权利要求4的方法，其中所述蒸馏在0.01至5的蒸出比下进行。6.根据权利要求2至5任一项的方法，其中蒸馏在5至30barg（500至3000kPa）的压力和120至180℃的塔顶温度下进行。7.根据前述权利要求任一项的方法，其中从粗脱水产物中回收的水料流基本上包含水。8.根据权利要求7的方法，其中所述水料流包含90摩尔%或更多的水。9.根据权利要求2至8任一项的方法，其中作为塔顶产物从塔中回收的二甲醚料流包含>0至60摩尔%甲醇、5至45摩尔%水和余量的二甲醚。10.根据前述权利要求任一项的方法，其中送往脱水的甲醇进料包含>0至35摩尔%的量的水。11.根据前述权利要求任一项的方法，其中送往脱水的甲醇进料包含50至99摩尔%甲醇、>0至35摩尔%水和0至10摩尔%二甲醚。12.根据前述权利要求任一项的方法，其中送往脱水的甲醇进料源自在甲醇合成催化剂存在下，一氧化碳、氢气和任选二氧化碳的气体混合物的转化。13.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述甲醇进料的脱水作为非均相方法，以液相法或气相法之一的方式进行。14.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述脱水在气相中在大气压至30barg（大气压至3000kPa）的压力和100℃至450℃的温度下进行。15.根据权利要求1至1...

【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