醋酸的提纯制造技术

公开了从醋酸物流中除去醛杂质的方法。所述方法包括使醛杂质与羟基化合物在干燥蒸馏塔或组合塔中反应以生成相应的缩醛。随后通过蒸馏将所述缩醛作为重杂质从醋酸中除去。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】醋酸的提纯 专利
本专利技术涉及醋酸的制备。更具体地，本专利技术涉及从醋酸中除去醛 杂质的方法。
技术介绍
甲醇的羰基化产生醋酸CH30H+C0 —CH3C00H 在1970年以前，醋酸是使用钴催化剂制备的。碘化羰基铑催化剂是于 1970年由Monsanto开发的。所述铑催化剂比所述钴催化剂活性大得 多，这允许更低的反应压力和温度。最重要地，所述铑催化剂给出高 的醋酸选择性。最初的Monsanto方法的一个问题是需要大量的水(约14% )以 便通过水煤气变换反应在反应器中产生氢气(CO + H20-CO2 + H2)。 需要水和氢气来与沉淀的Rh(III)和惰性-反应以重新生成 活性Rh( I )催化剂。所述大量的水提高碘化氢的量，碘化氢是高度 腐蚀性的并导致工程问题。此外，从醋酸产物中除去大量的水是昂贵 的。在70年代末，Celanese通过向所述羰基化反应中加入碘化锂盐 来改进所述Monsanto方法。碟化锂盐通过将产生惰性Rh ( III )物种 的副反应最小化来提高催化剂的稳定性并且因此降低需要的水量。然 而，高浓度的碘化锂盐促进反应器容器的应力开裂腐蚀。此外，碘化 物盐的使用增加了所述醋酸产物中的碘化物杂质。在90年代末，Lyondell化学公司(通过其前身)开发了不使用 碘化物盐的新型铑羰基化催化剂体系。该催化剂体系使用五价VA族氧 化物，例如三苯基氧化膦，作为催化剂稳定剂。该Lyondell催化剂体 系不但降低需要的水量，而且提高了羰基化反应速率和醋酸收率。见US专利5817869。仍然面对工业的一个挑战是降低所述甲醇羰基化反应中的水浓 度导致增加的醛的生成。降低醋酸中的醛浓度的方法是已知的。例如 US专利6667418公开了通过在集成醋酸生产法中在高温下用空气、过 氧化氢和其它自由基引发剂氧化搭来减少醛的方法。向醋酸的生产方 法中引入自由基引发剂是不方便的，因为自由基引发剂是爆炸性的。需要减少醋酸中的醛的新方法。理想地，所述方法可以方便地并 且安全地实施。专利技术概述本专利技术是用于制备醋酸的方法。所述方法包括使甲醇与一氧化碳 在羰基化催化剂、催化剂稳定剂、碘甲烷、水和醋酸甲酯的存在下反 应以生产醋酸物流。闪蒸至少一部分所述醋酸物流以产生包含醋酸、 水、醋酸曱酯、碘曱烷和包括醛杂质在内的杂质的蒸气物流，以及包 含所述催化剂和所述催化剂稳定剂的液体物流。使用蒸馏塔将所述蒸 气物流分成包含醋酸、包括所述醛杂质在内的重杂质和少量水的醋酸 产物物流，和包含碘曱烷、水、甲醇、醋酸甲酯和醋酸的塔顶物流。 将所述醋酸产物物流和羟基化合物进料到蒸馏塔中，其中所迷醛杂质 与所述羟基化合物反应生成缩醛，和其中从该蒸馏塔的顶部除去水， 和从该蒸馏塔的底部采出包含醋酸和包括所述缩醛在内的重杂质的基 本上无水的醋酸产物物流。然后通过蒸馏将所述缩醛和其它重杂质与 醋酸分开。或者，将来自所述闪蒸分离的蒸气物流和羟基化合物进料到所谓 的"组合"塔中。所述醛杂质在该组合塔中与所述羟基化合物反应生 成缩醛。通过该组合塔将轻物流、基本上无水的醋酸产物物流和重物 流分开。专利技术详述含醛杂质的醋酸物流是通过曱醇羰基化反应生产的。所述羰基化 反应在羰基化催化剂和催化剂稳定剂的存在下进行。适合的羰基化催 化剂包括在醋酸工业中已知的那些。适合的羰基化催化剂的实例包括铑催化剂和铱催化剂。例如US专利5817869教导了适合的铑催化剂。适合的铑催化剂 包括铑金属和铑化合物。优选地，所述铑化合物选自由铑盐、铑氧化 物、醋酸铑、有机铑化合物、铑的配位化合物等和它们的混合物组成 的组。更优选地，所述铑化合物选自由Rh2(C0hI" Rh2(CO)4Br2、 Rh2(CO)4Cl2、 Rh(CH3C02)2、 Rh(CH3C02)3、 Rh (CO) 2I2等和它们的混合 物组成的组。最优选地，所述铑化合物选自由 Rh (CO) 2I2、 Rh (CH3C02) 2 等和它们的混合物组成的组。例如US专利5932764教导了适合的铱催化剂。适合的铱催化剂 包括铱金属和铱化合物。适合的铱化合物的实例包括IrCl3， Irl3、 IrBr3、 2, 2 、 —H+、 -H+、 『、lT 、 Ir4(CO)12、 IrCl34H20、 IrBr34H20、 Ir3(CO)12、 lr203 、 Ir02， Ir (acac) (CO) 2 、 Ir(acac)3、 Ir(Ac)3、 和H2 。优选地， 所述铱化合物选自由醋酸盐、草酸盐、乙酰乙酸盐等和它们的混合物 组成的组。更优选地，所述铱化合物是醋酸盐。所述铱催化剂优选与助催化剂一起使用。优选的助催化剂包括选 自由锇、铼、钌、镉、汞、锌、镓、铟和鴒、它们的化合物等和它们 的混合物组成的组的金属和金属化合物。更优选的助催化剂选自由钌 化合物和锇化合物組成的組。最优选的助催化剂是钌化合物。优选地， 所述助催化剂是不含氯化物的化合物，例如醋酸盐。适合的催化剂稳定剂包括工业中已知的那些。通常，有两种类型 的催化剂稳定剂。第一种类型的催化剂稳定剂是金属碓化物盐，例如 碘化锂。第二种类型的催化剂稳定剂是非盐稳定剂。优选的非盐稳定 剂是五价VA族氧化物。见US专利5817869。氧化膦是更优选的。三 苯基氧化膦是最优选的。所述羰基化反应在水的存在下进行。优选地，基于所述反应介质 总重量，所存在的水的浓度为约2wt% ~约14wt%。更优选地，所述 水浓度为约2wt% ~约10wt%。最优选地，所述水浓度为约4wt% ~约8wt % 。所述反应在醋酸甲酯的存在下进行。醋酸甲酯可以原位生成。如 果合意的话，醋酸甲酯可以作为起始原料加入到反应混合物中。优选 地，基于反应介质的总重量，醋酸甲酯的浓度为约2wt% ~约20wt%。 更优选地，醋酸甲酯的浓度为约2wt% ~约16wt% 。最优选地，醋酸 曱酯的浓度为约2wt% ~约8wt%。所述反应在碘甲烷的存在下进行。碘甲烷是助催化剂。优选地， 基于反应介质的总重量，所述碘甲烷的浓度为约0. 6wt% ~约36wt%。 更优选地，所述碘甲烷的浓度为约4wt°/。 ~约24wt%。最优选地，所 迷珙曱烷的浓度为约6wt% ~约20wt%。或者，可以通过加入碘化氢 (HI)在羰基化反应器中产生碘甲烷。也可以将氳气加入到反应器中。氢气的加入可以提高羰基化效 率。优选地，所述氢气的浓度为所述反应器中的一氧化碳的约0. lmol %~约511101%。更优选地，所述氩气的浓度为所述反应器中的一氧化 碳的约0. 3mol% ~约3mol%。将甲醇和一氧化碳加入到羰基化反应器中。加入到羰基化反应中 的甲醇可以来自合成气-甲醇装置或任何其它来源。曱醇不直接与一氧 化碳反应生成醋酸。它通过它与碘化氢的反应转化为碘曱烷。然后碘 曱烷与一氧化碳和水反应获得醋酸并重新生成所述碘化氢。 一氧化碳 不仅变为醋酸分子的一部分，而且它在所述活性催化剂的生成和稳定 中起到重要的作用。所述羰基化反应优选在约150C 约250C范围内的温度下进 行。更优选地，所述反应在约150°C ~约200C范围内的温度下进行。 所述羰基化反应优选在约200psig 约2000psi本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产醋酸的方法，所述方法包括：　（ａ）使甲醇与一氧化碳在羰基化催化剂、催化剂稳定剂、碘甲烷、水和醋酸甲酯的存在下反应以生产包含醋酸、水、醋酸甲酯、碘甲烷、所述催化剂、所述催化剂稳定剂和醛杂质的醋酸物流；　（ｂ）闪蒸至少一部分所述 醋酸物流以产生包含醋酸、水、醋酸甲酯、碘甲烷和所述醛杂质的蒸气物流，以及包含所述催化剂和所述催化剂稳定剂的液体物流；　（ｃ）使用蒸馏塔将所述蒸气物流分成包含醋酸、所述醛杂质和少量水的醋酸产物物流，和包含碘甲烷、水、醋酸和醋酸甲酯的塔顶 物流；　（ｄ）将所述醋酸产物物流和羟基化合物进料到蒸馏塔中，其中所述醛杂质与所述羟基化合物反应生成缩醛，和其中从该蒸馏塔的顶部除去水，和从该蒸馏塔采出包含醋酸和所述缩醛的基本上无水的醋酸产物物流；和　（ｅ）通过蒸馏将所述缩醛与醋 酸分开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GA索亚，WJ伯特科，RM汉纳斯，BA索里兹伯里，
申请(专利权)人：利安德化学技术有限公司，美礼联石油化学产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]