乙酸的回收制造技术

本技术涉及乙酸的生产和回收。所述回收工艺可以包括：提供包括乙酸和大于250ppm的丙酸的第一工艺流；在第一工艺流中将丙酸的至少一部分与乙酸分离，以提供包括乙酸和小于250ppm的丙酸的乙酸流以及包括丙酸和乙酸的塔底物流；使塔底物流反应以形成产物流，所述产物流包括的各组分分别比塔底物流中的相应组分具有更低的沸点；以及分离产物流的各组分，以形成包括一种或多种乙酸盐的塔顶物流以及包括一种或多种丙酸盐的塔底物流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】乙酸的回收相关申请的交叉引用本申请是根据专利合作条约提交的、要求于2015年1月30日提交的美国临时申请号62/110,102的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开描述了乙酸生产工艺。特别地，本文公开的实施例涉及在乙酸生产工艺中对乙酸的回收。
技术介绍
乙酸生产工艺包括羰基化反应和随后的乙酸回收的多个步骤。要在乙酸生产中提高在此类工艺中乙酸的生产率和回收率，需要不断努力。
技术实现思路
本技术涉及乙酸生产工艺。在一个或多个实施例中，所述工艺包括：在足以形成包括乙酸的羰基化产物的羰基化条件下，在包括羰基化催化剂的反应介质的存在下，使甲醇、一氧化碳和任选的乙酸甲酯接触；以及从所述羰基化产物中回收乙酸。在某些实施例中，乙酸的回收包括：闪蒸羰基化产物以形成蒸汽馏分和液体馏分；分离蒸汽馏分中的各组分以形成第一塔顶物流、第一乙酸流和第一塔底物流；干燥乙酸流以从其中除去水，从而形成水流和第二乙酸流；分离第二乙酸流中的各组分以形成乙酸产物流和第二塔底物流；在足以形成包括乙酸烷基酯和丙酸烷基酯的酯化产物流的酯化条件下，在酸催化剂存在下，使第二塔底物流与醇接触；以及在酯化产物流内将乙酸烷基酯的至少一部分与丙酸烷基酯分离，以形成包括乙酸烷基酯的第二塔顶物流和包括丙酸烷基酯的第三塔底物流。在一些实施例中，第二乙酸流包括250ppm至2000ppm的丙酸。在另外的实施例中，第二乙酸流包括500ppm或更少的水。在另外的实施例中，所述工艺进一步包括：将选自液体馏分、第一塔底物流、水流、第二塔顶物流及其组合的一种或多种流再循环到羰基化反应中。在另外的实施例中，酸催化剂选自无机酸、离子交换树脂、酸性沸石、杂多酸及其组合。在一些实施例中，无机酸选自硝酸、硫酸、磷酸、盐酸、甲磺酸、对甲苯磺酸及其组合。在另外的实施例中，酸催化剂包括非均相离子交换树脂。在另外的实施例中，酸催化剂是液相、可溶性固相或固相的。在某些实施例中，(以乙酸、酸催化剂和丙酸的总重量计)0.01wt.％至5wt.％的酸催化剂与第二塔底物流接触。在另外的实施例中，醇与摩尔当量为1:1至9:1(以乙酸和丙酸的总摩尔浓度计)的第二塔底物流接触。在一些实施例中，醇包括烷基醇，诸如甲醇。在某些实施例中，第二塔底物流包括2wt.％至20wt.％的丙酸。在一些实施例中，羰基化条件包括150℃至250℃的温度和200psig(1380kPa)至2000psig(13800kPa)的压力。在另外的实施例中，酯化条件包括30℃至80℃的温度。在进一步另外的实施例中，醇在填充床反应蒸馏塔内接触第二塔底物流。在某些实施例中，与在酸催化剂存在下不将第二塔底物流与醇接触的工艺相比，在酯化产物流内将乙酸烷基酯的至少一部分与丙酸烷基酯分离导致效率得到提高。在另外的实施例中，第三塔底物流包括小于2wt.％的乙酸烷基酯。在一个或多个实施例中，所述工艺包括：提供包括乙酸和大于250ppm的丙酸的第一工艺流；在第一工艺流内将丙酸的至少一部分与乙酸分离，以提供包括乙酸和小于250ppm的丙酸的乙酸产物流以及包括丙酸和乙酸的塔底物流；在酸催化剂存在下使塔底物流与甲醇接触，以形成包括乙酸甲酯和丙酸甲酯的甲醇分解产物流；以及在甲醇分解产物流中将乙酸甲酯的至少一部分与丙酸甲酯分离，以形成包括乙酸甲酯的塔顶物流和包括丙酸甲酯的塔底物流。在一个或多个实施例中，所述工艺包括：提供包括乙酸和大于250ppm的丙酸的第一工艺流；在所述第一工艺流中将丙酸的至少一部分与乙酸分离，以提供包括乙酸和小于250ppm的丙酸的乙酸流以及包括丙酸和乙酸的塔底物流；使塔底物流反应以形成产物流，产物流包括的各组分分别具有比塔底物流中的相应组分更低的沸点低；以及分离产物流的各组分，以形成包括一种或多种乙酸盐的塔顶物流以及包括一种或多种丙酸盐的塔底物流。尽管公开了多个实施例，但是本领域技术人员根据下面的具体实施方式还可以容易看到其他实施例。在不脱离本文所提出的权利要求书的精神和范围的情况下，本文公开的实施例能够在各个方面进行修改。因此，附图和具体实施方式在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。附图说明以下附图示出了本文公开的主题的各实施例。所要求保护的主题可以通过参考结合附图的以下描述来进行理解，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：图1示出了所公开工艺的一个或多个实施例的示意图。图2示出了各种样品的酯化时间曲线。图3示出了各种样品的酯化图。图4示出了各种样品的酯化半衰期图。图5示出了各种样品的反应曲线。图6示出了各种样品的时间曲线。图7示出了各种样品的二阶速率曲线图。图8示出了各种样品的时间曲线。图9说明了各种样品的酯化曲线。尽管可以使用各种修改和替代形式来描述所要求保护的主题，但附图以实例的方式示出了本文详细描述的某些实施例。然而，应当理解，本文对具体实施例的描述并不旨在将所要求保护的主题限制于所公开的特定形式，而是相反，意在覆盖落入由所附权利要求书限定的精神以及范围内的所有修改、等同物和替代物。具体实施方式现在将公开下面所要求的主题的示意性实施例。为了清楚起见，在本说明书中并不描述实际实施方式的所有特征。在下面的描述中，除非另外指出，本文所述的所有化合物可以是取代的或未取代的，并且对化合物的列举包括其衍生物。此外，下面可能明确规定了各种范围和/或数值限制。应当认识到，除非另有说明，否则端值将是可更换的。此外，任何范围都包括落入明确规定的范围或限制内的同等量值的迭代范围。本文所述的实施例包括各种生产羧酸的工艺。将会意识到，尽管本文中的具体实施例可以指乙酸(通常称为HOAc)的生产工艺，但是本领域技术人员应当理解，这些实施例可用于其他羧酸生产工艺。此外，一个或多个具体实施例包括冰乙酸(其被本文所提及的术语“乙酸”所涵盖)的生产。冰乙酸是指未稀释的乙酸(例如，包含ppm(百万分之)范围内的水浓度的乙酸)。本文所述的乙酸生产工艺包括但不限于羰基化工艺。例如(并且为了本文的讨论目的)，乙酸生产工艺可以包括甲醇或其衍生物的羰基化以生产乙酸。本文所述的实施例也可应用于甲醇的较高同系物(例如乙醇、丁醇和戊醇)的羰基化，以生产较高的乙酸同系物的酸。实施例对此类系统的适应对于本领域技术人员将是显而易见的。羰基化工艺可以包括在液体反应介质中在足以形成乙酸的羰基化条件下使醇(如甲醇)与一氧化碳反应以及从所述工艺回收乙酸。羰基化工艺可以任选地包括在诸如乙酸烷基酯化合物(如乙酸甲酯)等的共进料的存在下使醇与一氧化碳反应。在一些实施例中，反应介质包括羰基化催化剂。羰基化催化剂可以包括铑催化剂、铱催化剂和/或钯催化剂。铑催化剂包括但不限于铑金属和铑化合物，铑化合物选自铑盐、铑氧化物、乙酸铑、有机铑化合物、铑的配位化合物及其混合物，如在美国专利第5,817,869号中所述，该美国专利的全部内容通过引用并入本文。铱催化剂可以包括铱金属和铱化合物，铱化合物选自乙酸盐、草酸盐、乙酰乙酸盐及其混合物，如在美国专利第5,932,764号中所述，该美国专利的全部内容通过引用并入本文。在反应介质中使用的羰基化催化剂的浓度可以为每升反应介质1mmol至100mmol、或2mmol至5mmol、或至少7.5mmol、或2mmol至75mmol、或5m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙酸生产工艺，其包括：在足以形成包括乙酸的羰基化产物的羰基化条件下，在包括羰基化催化剂的反应介质的存在下，使甲醇、一氧化碳和任选的乙酸甲酯接触；以及从所述羰基化产物中回收乙酸，其中所述回收乙酸包括：闪蒸所述羰基化产物以形成蒸汽馏分和液体馏分；分离所述蒸汽馏分中的各组分以形成第一塔顶物流、第一乙酸流和第一塔底物流；干燥所述乙酸流以从其中除去水，从而形成水流和第二乙酸流；分离所述第二乙酸流中的各组分以形成乙酸产物流和第二塔底物流；在足以形成包括乙酸烷基酯和丙酸烷基酯的酯化产物流的酯化条件下，在酸催化剂存在下，使所述第二塔底物流与醇接触；以及在所述酯化产物流内将所述乙酸烷基酯的至少一部分与所述丙酸烷基酯分离，以形成包括乙酸烷基酯的第二塔顶物流和包括丙酸烷基酯的第三塔底物流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.30 US 62/1101021.一种乙酸生产工艺，其包括：在足以形成包括乙酸的羰基化产物的羰基化条件下，在包括羰基化催化剂的反应介质的存在下，使甲醇、一氧化碳和任选的乙酸甲酯接触；以及从所述羰基化产物中回收乙酸，其中所述回收乙酸包括：闪蒸所述羰基化产物以形成蒸汽馏分和液体馏分；分离所述蒸汽馏分中的各组分以形成第一塔顶物流、第一乙酸流和第一塔底物流；干燥所述乙酸流以从其中除去水，从而形成水流和第二乙酸流；分离所述第二乙酸流中的各组分以形成乙酸产物流和第二塔底物流；在足以形成包括乙酸烷基酯和丙酸烷基酯的酯化产物流的酯化条件下，在酸催化剂存在下，使所述第二塔底物流与醇接触；以及在所述酯化产物流内将所述乙酸烷基酯的至少一部分与所述丙酸烷基酯分离，以形成包括乙酸烷基酯的第二塔顶物流和包括丙酸烷基酯的第三塔底物流。2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述第二乙酸流包括250ppm至2000ppm的丙酸。3.根据权利要求1所述的工艺，其中所述第二乙酸流包括500ppm或更少的水。4.根据权利要求1所述的工艺，其进一步包括：将选自所述液体馏分、所述第一塔底物流、所述水流、所述第二塔顶物流及其组合的一种或多种流循环到所述羰基化反应中。5.根据权利要求1所述的工艺，其中所述酸催化剂选自无机酸、离子交换树脂、酸性沸石、杂多酸及其组合。6.根据权利要求5所述的工艺，其中所述无机酸选自硝酸、硫酸、磷酸、盐酸、甲磺酸、对甲苯磺酸及其组合。7.根据权利要求1所述的工艺，其中所述酸催化剂包括异相离子交换树脂。8.根据权利要求1所述的工艺，其中所述酸催化剂是液相、可溶性固相或固相的。9.根据权利要求1所述的工艺，其中(以乙酸、酸催化剂和丙酸的总重量计)0.01wt.％至5wt.％的酸催化剂与所述第二塔底物流接触。10.根据权利要求1所述的工艺，其中所述醇接触摩尔当量为1∶1至9∶1(以乙酸和丙酸的总摩尔浓度计)的所述第二塔底物流。11.根据权利要求1所述的工艺，其中所述醇包括甲醇。12.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·A·萨里斯伯里，S·德什潘德，M·E·菲茨帕特里克，N·C·哈利南，J·D·赫恩，
申请(专利权)人：利安德巴塞尔乙酰有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US