用于从具有低乙基碘含量的反应介质生产乙酸的方法技术

用于从羰基化反应生产高纯度乙酸的方法，其中在维持所述反应介质中的低乙基碘含量时进行所述羰基化反应。乙基碘浓度可通过从反应介质中去除乙醛和/或通过调整A)反应器中的氢气分压、B)反应介质的乙酸甲酯浓度和/或C)反应介质的甲基碘浓度中的至少一者来维持。

Process for producing acetic acid from a reactive medium having a low ethyl iodide content

A process for producing high-purity acetic acid from carbonylation reactions, wherein carbonylation is performed when the low ethyl iodide content in the reaction medium is maintained. The concentration of ethyl iodide by removal of acetaldehyde from the reaction medium and / or by adjusting the A) in the reactor of hydrogen pressure, reaction medium B) methyl acetate concentration and / or C) at least one methyl iodine concentration in the reaction medium to maintain.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从具有低乙基碘含量的反应介质生产乙酸的方法优先权要求本申请要求2014年11月14日提交的美国临时申请号62/079,979的优先权，其全部内容和公开内容以引用的方式并入本文。专利
本专利技术涉及用于生产乙酸的方法，并且特别地，涉及用于从具有低乙基碘含量的反应介质生产乙酸的方法。专利技术背景在当前采用的合成乙酸方法之中，商业上最有用的一者是如美国专利号3,769,329中教导的用一氧化碳催化羰基化甲醇，其以引用的方式并入本文。羰基化催化剂含有诸如铑的金属催化剂，所述催化剂连同如由甲基碘所例示的含卤素催化剂促进剂溶解或以其它方式分散于液体反应介质中或者负载在惰性固体上。铑可以多种形式引入反应系统中。同样地，因为卤化物促进剂的性质通常不关键，所以可使用大量的大多数为有机碘化物的适合促进剂。最通常和有用地，反应通过将一氧化碳气体连续鼓泡经过溶解有催化剂的液体反应介质来进行。在甲醇的羰基化期间，形成副产物。这些副产物可包括烷烃和类烷烃物质。美国专利号5,371,286教导了在由羰基化甲醇制造乙酸期间，通过改良烷烃和类烷烃物质和含羰基杂质从再循环的分离来改进某些残留物的品质的方法。美国专利号5,371,286中的改进包括以回流方式来运行先前技术汽提塔以及通过添加水来从其中划分残留物。美国专利号5,371,286中的方法还减少有潜在价值的可再循环反应物的处理体积。美国专利号5,371,286中要求了若干步骤，包括通过使挥发性组分在回流塔中回流来分离挥发性组分，去除挥发性部分以用于进一步加工，通过添加水将残留物分成两层，以及将含水层再循环至反应器。此种方法在本文中称作烷烃去除系统。在甲醇羰基化期间形成的另外副产物是乙醛。本领域中已描述了乙醛的减少。例如，美国专利号5,756,836教导了用于生产高纯度乙酸的方法，其特征在于所述方法包括在反应器中使甲醇和/或乙酸甲酯的水溶液与一氧化碳连续反应的步骤。进行处理来使所述方法中获得的粗乙酸中不饱和化合物的浓度限制于5wppm或更低，并且所得粗乙酸被臭氧化。'836专利还教导了用于生产高纯度乙酸的方法，其特征在于在反应器中使甲醇和/或乙酸甲酯的水溶液与一氧化碳连续反应并同时使反应器中反应流体中乙醛的浓度维持在1500wppm或更低的步骤。乙醛浓度通过以下来控制：在不大于10重量％的含水量和不大于1500wppm的乙醛浓度下进行所述反应以生产粗乙酸产物混合物；将粗乙酸产物混合物送至蒸馏塔以生产高沸点馏分和低沸点馏分；处理低沸点馏分来降低其中乙醛的含量；以及将经处理的低沸点馏分返回反应系统。美国专利号5,625,095还提出应降低乙醛浓度。'095专利公开了通过在铑催化剂、碘盐和甲基碘的存在下使甲醇与一氧化碳反应来制备高纯度乙酸，其中反应液体中的乙醛浓度维持在400wppm或更低。这可通过使含有羰基杂质的液体与水接触以分离并去除羰基杂质来实现。在这之后，液体可返回反应器。美国专利号6,573,403教导了用于生产乙酸的方法，其包括将反应物甲醇、二甲醚、乙酸甲酯或它们的任何混合物装载至含有(1)铑羰基化催化剂、(2)烷基碘或烷基溴和(3)氢化催化剂的反应器中，以及使反应物与一氧化碳和氢气接触来生产乙酸。'403专利进一步教导了将钌化合物添加至羰基化反应溶液条件有效地减少了不需要的羰基杂质的形成并同时增加了为形成有价值丙酸的前体的乙醇、乙酸乙酯和乙基碘的形成。用于去除包括乙醛的高锰酸盐还原化合物(PRC)的另外方法公开于美国专利号7,855,306和7,683,212中。'306专利教导了在由所述羰基化方法形成乙酸期间从中间流中减少和/或去除高锰酸盐还原化合物或其前体的方法。具体而言，公开了一种方法，其中来自轻馏分塔的低沸点塔顶蒸气流经受单一蒸馏以获得塔顶馏出物，所述塔顶馏出物经受提取来从所述方法中选择性去除和/或减少PRC。虽然如该文所述的烷烃去除系统能够去除烷烃，但如7,855,306中所描述的引入高锰酸盐去除系统不再是必需的，因为乙醛的去除减少了烷烃的形成。'212专利教导了通过以下生产乙酸的方法：在铑催化剂、碘盐、甲基碘、乙酸甲酯和水的存在下使甲醇与一氧化碳连续反应；并且由此以11mol/L·hr或更大的生产速率来生产乙酸同时使反应混合物的乙醛含量保持至500wppm或更小，其中在1.05MPa或更大的反应器气相中的一氧化碳分压下和/或在2重量％或更大的反应混合物的乙酸甲酯含量下进行反应以由此使乙醛的生产速率保持至乙酸的1/1500或更小。'212专利教导了这种方法可甚至在反应系统中的低水含量和低氢气分压下减少副产物的产生而不降低乙酸的反应速率。虽然上述出版物集中于从羰基化反应系统中抑制或去除诸如烷烃、类烷烃物质和乙醛的羰基杂质，但存在的技术极少涉及可由这些杂质形成的乙基碘形成的去除或控制，尤其在不存在烷烃去除方法的情况下。因此，存在对用于生产包含低量乙基碘的反应介质的改进方法的需要。
技术实现思路
在一个实施方案中，本专利技术涉及用于生产乙酸产物的方法，所述方法包括以下的步骤：在反应器中在水、金属催化剂、甲基碘和卤盐的存在下用一氧化碳连续羰基化选自由甲醇、二甲醚和乙酸甲酯组成的组的至少一个成员以形成反应介质，其中在使反应介质中的乙基碘浓度维持在小于或等于750wppm时进行羰基化，并且从反应介质中分离乙酸产物，其中乙酸产物包含小于或等于250wppm的量的丙酸。乙基碘浓度可为1wppm至750wppm。生产乙酸产物的步骤不包括用于从反应介质中去除烷烃的烷烃去除系统。生产乙酸产物的步骤不包括从乙酸产物中去除丙酸和/或降低乙酸产物中的丙酸浓度。反应介质中的乙基碘和乙酸产物中的丙酸可以3:1至1:2的重量比存在。反应介质可进一步包含0.1重量％至14重量％的量的水。反应器可维持在150℃至250℃的温度和25atm至40atm的总压力。反应介质可进一步包含小于或等于150wppm的量的乙醛。乙醛和乙基碘可以2:1至20:1的重量比存在于反应介质中。可引入反应器中的甲醇是包含1wppm至150wppm的量的乙醇的甲醇源。一氧化碳可提供自包含氢气的一氧化碳源。反应介质中的乙基碘浓度可通过调整A)反应器中的氢气分压，B)反应介质的乙酸甲酯浓度和/或C)反应介质中的甲基碘浓度中的至少一者来维持。在反应器中氢气分压可维持在0.3atm至2atm。反应介质的乙酸甲酯浓度可维持在0.5重量％至30重量％或1重量％至25重量％。反应介质中的乙基碘浓度可通过去除乙醛来维持，其包括：(a)分离反应介质的至少一部分以提供包含乙酸的蒸气塔顶馏出物流以及液体再循环；(b)蒸馏蒸气塔顶馏出物流以产生纯化乙酸产物以及包含甲基碘、水、乙酸、乙酸甲酯和乙醛的第一塔顶馏出物流；(c)蒸馏第一塔顶馏出物流的至少一部分以形成第二塔顶馏出物流和液相残留物，其中第二塔顶馏出物流相对于第一塔顶馏出物流的至少一部分而言富含乙醛；以及(d)用水提取第二塔顶馏出物流的一部分以获得包含乙醛的含水乙醛流和包含甲基碘的残液。来自残液的甲基碘可直接或间接地返回反应器。所述方法可进一步包括冷凝并两相地分离第一塔顶馏出物流以形成轻液相和重相，其中第一塔顶馏出物流的至少一部分包含重液相。所述方法可进一步包括冷凝并两相地分离第一塔顶馏出物流以形本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于生产乙酸产物的方法，其包括以下的步骤：在反应器中在水、金属催化剂、甲基碘和卤盐的存在下用一氧化碳连续羰基化选自由甲醇、二甲醚和乙酸甲酯组成的组的至少一个成员以形成反应介质，其中在使所述反应介质中的乙基碘浓度维持在小于或等于750wppm时进行所述羰基化，并且从所述反应介质中分离所述乙酸产物，其中所述乙酸产物包含小于或等于250wppm的量的丙酸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.14 US 62/079,9791.用于生产乙酸产物的方法，其包括以下的步骤：在反应器中在水、金属催化剂、甲基碘和卤盐的存在下用一氧化碳连续羰基化选自由甲醇、二甲醚和乙酸甲酯组成的组的至少一个成员以形成反应介质，其中在使所述反应介质中的乙基碘浓度维持在小于或等于750wppm时进行所述羰基化，并且从所述反应介质中分离所述乙酸产物，其中所述乙酸产物包含小于或等于250wppm的量的丙酸。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤不包括从所述乙酸产物中去除丙酸和/或减少所述乙酸产物中的丙酸浓度。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述步骤不包括用于从所述反应介质中去除烷烃的烷烃去除系统。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述反应介质中的乙基碘浓度为1wppm至750wppm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述反应介质中的乙基碘和所述乙酸产物中的丙酸以3:1至1:2的重量比存在。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述反应介质包含0.1重量％至14重量％的量的水。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述反应器维持在150℃至250℃的温度和25atm至40atm的总压力。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述反应介质进一步包含小于或等于1500wppm的量的乙醛。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中乙醛和乙基碘以2:1至20:1的重量比存在于所述反应介质中。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中引入所述反应器中的甲醇为包含1wppm至150wppm的量的乙醇的甲醇源。11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述反应介质中的乙基碘浓度通过以下来维持：调整A)所述反应器中的氢气分压、B)所述反应介质的乙酸甲酯浓度和/或C)所述反应介质的甲基碘浓度中的至少一者，和从所述反应介质中分离所述乙酸产物。12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述反应器中所述氢气分压维持在0.3atm至2atm。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述反应介质的乙酸甲酯浓度维持在0.5重量％至30重量％。14.根据权利要求11所述的方法，其中所述反应介质的乙酸甲酯浓度维持在1重量％至25重量％。15.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中通过从来源于所述反应介质的料流中去除乙醛来在所述反应介质中维持所述乙基碘浓度。16.根据权利要求15所述的方法，其中通过使用包括以下的方法去除乙醛来维持所述乙基碘浓度：(a)分离所述反应介质的至少一部分以提供包含乙酸的蒸气塔顶馏出物流以及液体再循环；(b)蒸馏所述蒸气塔顶馏出物流以产生纯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：YH·刘，M·O·斯卡特斯，
申请(专利权)人：国际人造丝公司，
类型：发明
国别省市：美国,US