專利名稱：乙酸的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)甲醇羰基化生成乙酸的改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前采用的乙酸合成方法中，最具商業(yè)價(jià)值的一種是使用一氧化碳催化羰基化甲醇，如1973年10月30日授予Paulik等的美國(guó)專利No.3,769,329中所教導(dǎo)的。該羰基化催化劑包含銠和例如碘代甲烷的含鹵助催化劑，其中銠溶解或分散在液態(tài)反應(yīng)介質(zhì)中或負(fù)載在惰性固體上?？梢詫櫼匀魏涡问揭敕磻?yīng)體系中，而活性催化劑絡(luò)合物中銠部分的準(zhǔn)確性質(zhì)并不確定。同樣，鹵化物助催化劑的性質(zhì)并不關(guān)鍵。專利權(quán)人公開(kāi)了大量合適的助催化劑，其中大部分是有機(jī)碘化物。最典型和最有用地，使一氧化碳?xì)怏w連續(xù)鼓泡通過(guò)其中溶解有催化劑的液態(tài)反應(yīng)介質(zhì)來(lái)進(jìn)行反應(yīng)。
現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)在銠催化劑的存在下使醇羰基化生成比該醇多一個(gè)碳原子的羧酸的方法的大部分改進(jìn)公開(kāi)在美國(guó)專利No.5,001,259(1991年3月19日授予)、No.5,026,908(1991年6月25日授予)、No.5,144,068(1992年9月1日授予)和1992年7月1日公布的歐洲專利EP 0 161 874 B2中。這些專利公開(kāi)了在含有乙酸甲酯、特別是碘代甲烷的鹵代甲烷和催化有效濃度的銠的反應(yīng)介質(zhì)中由甲醇生成乙酸的方法。這些專利的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過(guò)在反應(yīng)介質(zhì)中保持至少一定濃度的水、乙酸甲酯和碘代甲烷，在作為碘代甲烷或其它有機(jī)碘化物存在的碘化物的含量之上的指定濃度的碘離子，以及催化有效量的銠，即使水濃度非常低，即在反應(yīng)介質(zhì)中為4重量(wt)％或更低(盡管一般工業(yè)實(shí)踐中將水保持在約14wt％或15wt％)，仍能使催化劑穩(wěn)定性和羰基化反應(yīng)器的產(chǎn)率保持在意外高的水平。碘離子作為簡(jiǎn)單鹽存在，優(yōu)選碘化鋰。這些專利教導(dǎo)乙酸甲酯和碘鹽的濃度是影響特別在反應(yīng)器低的水濃度下使甲醇羰基化生成乙酸的速率的重要參數(shù)。通過(guò)使用較高濃度的乙酸甲酯和碘鹽，即使液態(tài)反應(yīng)介質(zhì)中的水濃度低到約0.1wt％，如此低以致可以簡(jiǎn)稱為“一定濃度”的水，仍獲得了意外程度的催化劑穩(wěn)定性和反應(yīng)產(chǎn)率。此外，所用的反應(yīng)介質(zhì)改善了銠催化劑的穩(wěn)定性，即催化劑耐受沉降的能力，特別是在該方法的產(chǎn)物回收步驟中。該方法中進(jìn)行的蒸餾回收乙酸產(chǎn)物往往會(huì)帶走催化劑的一氧化碳配體。在反應(yīng)器內(nèi)保持的環(huán)境中，這些配體具有穩(wěn)定化銠的效果。通過(guò)引用將美國(guó)專利No.5,001,259、No.5,026,908和No.5,144,068結(jié)合于此。
還已發(fā)現(xiàn)雖然乙酸生產(chǎn)的少水羰基化工藝減少了諸如二氧化碳、氫氣和丙酸之類的副產(chǎn)物，但也增加了一般痕量存在的其它雜質(zhì)的量；當(dāng)試圖通過(guò)改善催化劑或改變反應(yīng)條件來(lái)提高生成速率時(shí)，乙酸的品質(zhì)有時(shí)會(huì)受損。這些痕量雜質(zhì)影響乙酸產(chǎn)物的品質(zhì)，尤其將它們?cè)傺h(huán)通過(guò)反應(yīng)工藝時(shí)。關(guān)于羰基化反應(yīng)體系中雜質(zhì)的進(jìn)一步討論，參見(jiàn)Catalysis of Organic Reactions，75，369-380(1998)。
通常在一個(gè)或多個(gè)蒸餾塔中蒸餾粗乙酸產(chǎn)物，以脫除輕質(zhì)反應(yīng)組分(一般是乙酸甲酯和碘代甲烷)、水和重質(zhì)雜質(zhì)。先前已觀察到避免將大量碘代甲烷回流到輕質(zhì)餾分蒸餾塔中特別重要，因?yàn)槿绻獯淄榛亓鞯捷p質(zhì)餾分蒸餾塔中，從乙酸產(chǎn)物中分離輕質(zhì)餾分反應(yīng)組分會(huì)明顯變差。普遍通過(guò)從塔頂輕質(zhì)餾分中分離出大部分碘代甲烷作為單獨(dú)的相來(lái)防止碘代甲烷回流，但在某些條件下塔頂輕質(zhì)餾分能形成單一液相。本發(fā)明提供了一種防止輕質(zhì)餾分塔中這種單一相形成條件的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面是生產(chǎn)乙酸的方法，包括如下步驟在包含水、碘代甲烷和催化劑的反應(yīng)介質(zhì)中，使一氧化碳與例如甲醇、乙酸甲酯、甲酸甲酯、二甲醚或其混合物的可羰基化原料反應(yīng)，以生成包含乙酸的反應(yīng)產(chǎn)物；對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行氣-液分離，以得到包含乙酸、水和碘代甲烷的揮發(fā)相和包含催化劑的不易揮發(fā)相；對(duì)揮發(fā)相進(jìn)行蒸餾，以生成純化的乙酸產(chǎn)物和包含水、碘代甲烷的第一塔頂餾分；對(duì)第一塔頂餾分進(jìn)行分相，以得到包含水的第一液相和包含碘代甲烷的第二液相；以及向反應(yīng)產(chǎn)物、揮發(fā)相、第一塔頂餾分或與蒸餾有關(guān)的料流的其中至少一種中加入二甲醚，以強(qiáng)化第一塔頂餾分分離形成第一液相和第二液相。
本發(fā)明的另一方面是一種蒸餾包含乙酸、碘代甲烷和水的混合物，以得到純化乙酸產(chǎn)物、包含水的第一液相和包含碘代甲烷的第二液相的改進(jìn)方法。在該方法中，將蒸餾塔的塔頂餾分分離形成第一液相和第二液相，并且使部分第一液相在蒸餾塔中回流。該改進(jìn)方法包括將二甲醚以強(qiáng)化第一液相和第二液相分相的有效量加入該混合物、塔頂餾分或第一液相的回流部分中。


圖1是根據(jù)本發(fā)明方法的工藝流程圖。
雖然本發(fā)明容易進(jìn)行各種修改和替換，但在此在圖中示例性示出并詳細(xì)描述了具體實(shí)施方案。但是，應(yīng)該理解到本發(fā)明并非意在受限于所公開(kāi)的具體形式。相反，本發(fā)明意在涵蓋落在如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)的所有修改、等同和替代方案。
具體實(shí)施例方式
以下描述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施方案。為清楚起見(jiàn)，本說(shuō)明書中沒(méi)有描述實(shí)際實(shí)施的所有特征。當(dāng)然要認(rèn)識(shí)到，在任何這種實(shí)際實(shí)施方案的開(kāi)發(fā)中，必須要決定許多特定實(shí)施方式，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目的，例如遵守與系統(tǒng)有關(guān)和與商業(yè)有關(guān)的約束條件，而這在一種實(shí)施方式與另一種之間將變化。而且，要認(rèn)識(shí)到這種開(kāi)發(fā)努力可能復(fù)雜而耗時(shí)，但這是本領(lǐng)域技術(shù)人員得益于本公開(kāi)內(nèi)容后所進(jìn)行的常規(guī)工作。
本發(fā)明適用于任何在第VIII族金屬催化劑，例如銠和碘化物助催化劑的存在下使甲醇羰基化成乙酸的工藝。特別適合的工藝是如前面提及的美國(guó)專利No.5,001,259中示例的由甲醇經(jīng)少水銠催化羰基化成乙酸?？梢酝ㄟ^(guò)將銠以銠金屬、例如氧化物、乙酸鹽、碘化物等的銠鹽或銠的其它配位化合物的形式引入到反應(yīng)區(qū)中，而提供催化劑體系的銠組分。
催化劑體系的含鹵助催化劑組分包括有機(jī)鹵化物。因此，可以使用烷基、芳基、取代烷基或芳基的鹵化物。優(yōu)選地，鹵化物助催化劑是烷基鹵，其烷基與被羰基化的進(jìn)料醇的烷基一致。因此，在甲醇羰基化成乙酸中，鹵化物助催化劑是鹵代甲烷，更優(yōu)選碘代甲烷。
所用的液態(tài)反應(yīng)介質(zhì)可以包括任何與催化劑體系相容的溶劑，并且可以包括純的醇、或醇原料和/或期望羧酸和/或這兩種化合物的酯的混合物。用于該少水羰基化工藝的優(yōu)選溶劑和液態(tài)反應(yīng)介質(zhì)是羧酸產(chǎn)物本身。因此，在甲醇羰基化成乙酸中，優(yōu)選容劑是乙酸。
水在反應(yīng)介質(zhì)中的濃度要顯著低于原本被認(rèn)為是達(dá)到足夠反應(yīng)速率的實(shí)用濃度。前面已有教導(dǎo)在本發(fā)明提到的這類銠催化羰基化反應(yīng)中，水的加入會(huì)給反應(yīng)速率帶來(lái)有益效果(美國(guó)專利No.3,769,329)。因此，大多數(shù)商業(yè)操作都在至少約14wt％的水濃度下進(jìn)行。由此相當(dāng)意外在低于14wt％和低至約0.1wt％的水濃度下，能獲得的反應(yīng)速率與在這種高水濃度下獲得的反應(yīng)速率基本相等和更大。
根據(jù)本發(fā)明最適合生產(chǎn)乙酸的羰基化工藝，通過(guò)在反應(yīng)介質(zhì)中包含乙酸甲酯和附加的碘離子，即使在低水濃度下也能獲得期望的反應(yīng)速率；其中碘離子與作為例如碘代甲烷或其它有機(jī)碘化物的助催化劑存在的碘化物的含量相等和更高。該附加碘化物助催化劑是碘鹽，優(yōu)選碘化鋰。已發(fā)現(xiàn)在低的水濃度下，僅當(dāng)乙酸甲酯和碘化鋰都以較高濃度存在時(shí)，它們充當(dāng)速率促進(jìn)劑；并且當(dāng)這兩種組分同時(shí)存在時(shí)，促進(jìn)效果更好(美國(guó)專利No.5,001,259)。
可以在適合形成羰基化產(chǎn)物的溫度和壓力下，使一般呈液相的甲醇進(jìn)料與氣態(tài)一氧化碳接觸，進(jìn)行甲醇羰基化成乙酸產(chǎn)物的反應(yīng)，其中一氧化碳鼓泡穿過(guò)含有銠催化劑、碘代甲烷助催化劑、乙酸甲酯和附加的可溶性碘鹽的液態(tài)乙酸溶劑反應(yīng)介質(zhì)。一般認(rèn)為，是碘離子在催化劑體系中的濃度重要，而非與該碘鹽相關(guān)的陽(yáng)離子；而且在給定的碘鹽摩爾濃度下，陽(yáng)離子的性質(zhì)并沒(méi)有和碘鹽濃度的效果一樣明顯。因此，可以使用任何金屬碘鹽，或任何有機(jī)陽(yáng)離子、或季陽(yáng)離子(例如季銨或季鏻)或無(wú)機(jī)陽(yáng)離子的碘鹽，條件是該鹽可充分溶于反應(yīng)介質(zhì)中，以提供期望的碘鹽含量。當(dāng)該碘鹽作為金屬鹽加入時(shí)，優(yōu)選它是周期表中第IA族和第IIA族金屬的碘鹽，如CRC Press出版的Handbook of Chemistry and Physics，Cleveland，Ohio，2002-03(第83版)中提及的。特別地，使用堿金屬碘鹽，優(yōu)選碘化鋰。在本發(fā)明最適合的少水羰基化工藝中，在有機(jī)碘化物助催化劑之上的附加碘鹽在催化劑溶液中的存在量為約2-約20wt％，乙酸甲酯的存在量為約0.5-約30wt％，碘化鋰的存在量為約5-約20wt％。銠催化劑的存在量為每百萬(wàn)份重量約200-約2000份(ppm)。
羰基化的典型反應(yīng)溫度為約150℃-約250℃，優(yōu)選為約180℃-約220℃。一氧化碳在反應(yīng)器中的分壓可以寬泛地變化，但一般為約2-約30個(gè)大氣壓，優(yōu)選約3-約10個(gè)大氣壓。由于副產(chǎn)物的分壓和所含液體的蒸汽壓，反應(yīng)器總壓力為約15-約40個(gè)大氣壓。
圖1示出了用于使甲醇碘化物助催化銠催化羰基化成乙酸的典型反應(yīng)和乙酸回收系統(tǒng)。該反應(yīng)系統(tǒng)包括羰基化反應(yīng)器10、閃蒸器12和碘代甲烷/乙酸輕質(zhì)餾分塔14，該塔14具有乙酸側(cè)線流17，它繼續(xù)被進(jìn)一步純化。如美國(guó)專利No.5,416,237(通過(guò)引用將其內(nèi)容結(jié)合于此)中所公開(kāi)的，輕質(zhì)餾分塔14也可以包括有利于乙酸與水分離的其它階段，從而不需要單獨(dú)的干燥塔來(lái)完成這種分離。典型地，羰基化反應(yīng)器10是攪拌容器或泡罩塔，其中反應(yīng)液體物質(zhì)自動(dòng)保持在恒定液位。向該反應(yīng)器中連續(xù)引入新鮮甲醇流6、一氧化碳流8、使反應(yīng)介質(zhì)中保持至少一定濃度的水所需的足量水、來(lái)自閃蒸器12底部的循環(huán)催化劑溶液流13、以及來(lái)自碘代甲烷、乙酸輕質(zhì)餾分塔或分離塔14的塔頂餾分接收傾析器的循環(huán)碘代甲烷和乙酸甲酯相21和循環(huán)含水乙酸相36。所用的蒸餾系統(tǒng)用于回收粗乙酸，并將催化劑溶液、碘代甲烷和乙酸甲酯循環(huán)到反應(yīng)器中。在一種優(yōu)選的工藝中，正好在攪拌器下方將一氧化碳連續(xù)引入被攪拌的羰基化反應(yīng)器中，由此使一氧化碳完全分散通過(guò)反應(yīng)液體。將清洗氣流從反應(yīng)器中排出，以防止形成氣態(tài)副產(chǎn)物，并在給定反應(yīng)器總壓下控制一氧化碳的分壓?？刂品磻?yīng)器的溫度，并以足夠保持期望的反應(yīng)器總壓的速率引入一氧化碳進(jìn)科。
液態(tài)產(chǎn)物以足夠保持基中恒定液位的速率從羰基化反應(yīng)器10排出，并被引到閃蒸器12中。在閃蒸器中，催化劑溶液作為底部料流(主要是含乙酸的銠催化劑和碘鹽以及少量的碘代甲烷、乙酸甲酯和水)排出，而閃蒸器頂部氣流包含粗乙酸產(chǎn)物和一些碘代甲烷、乙酸甲酯和水。離開(kāi)反應(yīng)器并進(jìn)入閃蒸器的料流11還包含溶解的氣體，包括部分一氧化碳和氣態(tài)副產(chǎn)物，例如甲烷、氫氣和二氧化碳。它們作為頂部氣流26的部分離開(kāi)閃蒸器，而頂部氣流26被導(dǎo)入輕質(zhì)餾分塔或分離塔14。
蒸汽流28從輕質(zhì)餾分塔或分離塔14的塔頂移出、冷凝、并被導(dǎo)入傾析器16。蒸汽流28包含可冷凝的水、碘代甲烷、乙酸甲酯、乙醛和其它羰基組分，以及不可冷凝的氣體，例如二氧化碳、氫氣等，它們可以如圖1中所示的作為氣流29排放。優(yōu)選地，將可冷凝蒸汽冷卻到足以使可冷凝的碘代甲烷、乙酸甲酯、乙醛和其它羰基組分和水冷凝并分離成兩個(gè)液相的溫度。將料流30的至少部分作為回流34導(dǎo)回輕質(zhì)餾分塔14中；在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，料流30的另一部分作為側(cè)線流32轉(zhuǎn)移，并在返回到反應(yīng)系統(tǒng)或輕質(zhì)餾分塔之前經(jīng)處理脫除乙醛和其它還原高錳酸鹽化合物(PRC)。本領(lǐng)域已知許多脫除乙醛和其它PRC的處理方法；這種方法的例子公開(kāi)在美國(guó)專利No.5,625,095、No.5,783,731、No.6,143,930和No.6,339,171中，通過(guò)引用將每一專利的內(nèi)容整體結(jié)合于此。為有助于保持該工藝內(nèi)的水平衡，可以將該輕質(zhì)相30的另一部分41在返回到反應(yīng)系統(tǒng)之前，從系統(tǒng)中清除或處理脫除過(guò)量的水。
一般將料流28的離開(kāi)塔頂餾分接收傾析器16的重質(zhì)相21再循環(huán)到反應(yīng)器，但是也可以將側(cè)流(slip stream)，一般為少量重質(zhì)相，例如25體積％、優(yōu)選少于約20體積％的重質(zhì)相導(dǎo)到PRC脫除工藝中，余下的循環(huán)到反應(yīng)器或反應(yīng)系統(tǒng)中?？梢詥为?dú)地，或與料流30的輕質(zhì)相合并來(lái)處理該重質(zhì)相的側(cè)流，以進(jìn)一步蒸餾和萃取羰基雜質(zhì)。
如前面已解釋的，高度期望在該羰基化反應(yīng)介質(zhì)中保持低的水濃度，例如8％以下，并且優(yōu)選更低至少是出于兩個(gè)原因第一，保持低的水濃度有助于控制反應(yīng)器中由于水氣轉(zhuǎn)移反應(yīng)而作為副產(chǎn)物形成的二氧化碳的量；第二，也更有意義，低的水濃度還有助于控制作為副產(chǎn)物形成的丙酸的量。但是，隨著反應(yīng)介質(zhì)中水濃度降低，塔14的蒸汽負(fù)載增加。這種增加的蒸汽負(fù)載導(dǎo)致從輕質(zhì)餾分塔14的塔頂被攜帶進(jìn)入傾析器16的乙酸不可接受地多。乙酸在碘代甲烷和水相中的可溶性造成分相變差，最終導(dǎo)致傾析器中形成單一液相。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，塔14的回流包含高濃度的碘代甲烷。這種額外碘代甲烷的存在明顯干擾了塔14從乙酸產(chǎn)物17中完全分離出例如乙酸甲酯的輕物質(zhì)的能力。這將頻繁地要求關(guān)閉整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)，直至該問(wèn)題能解決(為此，一般僅有含有較少碘代甲烷的輕質(zhì)相30用作塔14的回流)。
鑒于該潛在問(wèn)題，保持在傾析器16中的分相極為重要，即使由于低的水濃度以及高濃度乙酸甲酯往往造成輕質(zhì)餾分塔中的高蒸汽負(fù)載而使這種分相變得更困難；如上提到的，這促進(jìn)了單相的形成。雖然該問(wèn)題在美國(guó)專利No.5,723,660(通過(guò)引用將其公開(kāi)內(nèi)容結(jié)合于此)中有一定程度的認(rèn)識(shí)，但是其中建議的方案卻包括昂貴的步驟，例如蒸餾塔頂輕質(zhì)餾分以脫除乙酸甲酯，或在進(jìn)入傾析器之前明顯降低塔頂輕質(zhì)餾分要冷卻到的溫度。將水分批進(jìn)料到輕質(zhì)餾分塔中，以確保乙酸甲酯的濃度保持在40重量％以下的第三種建議方案在每次加入水時(shí)可能明顯改變了整個(gè)工藝的水平衡。
本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)另一確保塔頂輕質(zhì)餾分在傾析器16中分相的有效方法，該方法沒(méi)有美國(guó)專利No.5,723,660中建議的任何復(fù)雜步驟，也不會(huì)明顯改變工藝中的水平衡。簡(jiǎn)而言之，本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)加入(a)與水不混溶的；(b)與該工藝化學(xué)相容的和(c)削弱乙酸促進(jìn)單相形成影響的組分，來(lái)確保傾析器中的合適分相。具體地，本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)通過(guò)將二甲醚(DME)加入塔頂輕質(zhì)餾分、輕質(zhì)餾分塔進(jìn)料或與輕質(zhì)餾分塔14相關(guān)的其它料流中，可以防止傾析器16中的液體物質(zhì)形成單相。
除了與水幾乎不混溶之外，DME與本工藝化學(xué)相容。如上解釋的，在傾析器16中形成的有機(jī)(富含磺代甲烷)重質(zhì)相返回羰基化反應(yīng)器10。DME在羰基化反應(yīng)條件下與水和一氧化碳反應(yīng)生產(chǎn)乙酸。而且，如美國(guó)專利No.5,831,120中公開(kāi)的，由于DME的羰基化消耗了水，所以DME對(duì)于控制工藝中水聚積也有用。例如，DME羰基化額外消耗了水，可以使得沒(méi)有必要為脫除過(guò)量的水而清除或處理輕質(zhì)相30返回反應(yīng)器的部分36。最后，DME在輕質(zhì)相30待經(jīng)進(jìn)一步處理以脫除乙醛的側(cè)線流32中的存在具有一定的有益效果。最明顯地，如同時(shí)遞交、共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/708,420和No.10/708,421中更詳細(xì)公開(kāi)的，當(dāng)足夠DME存在于輕質(zhì)相側(cè)線流32中或直接形成在乙醛脫除系統(tǒng)中時(shí)，乙醛脫除工藝過(guò)程中所不期望的碘代甲烷損失明顯減少。
要認(rèn)識(shí)到在乙酸工藝中，例如上述工藝，許多工藝料流在純化區(qū)內(nèi)循環(huán)或從純化區(qū)循環(huán)到反應(yīng)系統(tǒng)。因此，DME可以在該工藝的任何位置加入，條件是足量的DME聚積在輕質(zhì)餾分傾析器16中，以達(dá)到強(qiáng)化其中分相的期望效果。例如，可以將DME(作為料流37)注入要進(jìn)料到輕質(zhì)餾分塔14的閃蒸器頂部料流26中，或者可以將DME單獨(dú)(作為料流38)進(jìn)料到該塔中?；蛘撸梢詫ME經(jīng)回流34注入輕質(zhì)餾分塔中。但是，目前認(rèn)為將附加的DME進(jìn)料通過(guò)輕質(zhì)餾分塔14可能過(guò)量促成塔中的蒸汽負(fù)載。因此，優(yōu)選將DME經(jīng)不會(huì)通過(guò)輕質(zhì)餾分塔14的一股料流或一系列料流直接或間接地加入輕質(zhì)餾分傾析器16中。例如，可以將DME(作為料流35)直接加入塔頂輕質(zhì)餾分流28中?；蛘?，在美國(guó)專利No.6,143,930和同時(shí)遞交、共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/708,420和No.10/708,421中所公開(kāi)的乙醛脫除技術(shù)的特定實(shí)施方案中，從乙醛脫除系統(tǒng)返回的所有或部分料流返回到傾析器16或輕質(zhì)餾分塔14中。DME也可以加入到這種返回料流(例如美國(guó)專利No.6,143,930圖1中的料流46)中，或加入到乙醛脫除系統(tǒng)內(nèi)的其它料流中，使得該返回料流包含足以強(qiáng)化傾析器16中分相的DME。
雖然已參照優(yōu)選實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行顯而易見(jiàn)的修改和變化。因此，本發(fā)明意在完全包括下面權(quán)利要求書或其等同特征概括的范圍內(nèi)所有這種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)乙酸的方法，包括如下步驟(a)在包含水、碘代甲烷和催化劑的反應(yīng)介質(zhì)中，使一氧化碳與選自甲醇、乙酸甲酯、甲酸甲酯、二甲醚及其混合物的至少一種反應(yīng)物反應(yīng)，以生成包含乙酸的反應(yīng)產(chǎn)物；(b)對(duì)所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行氣-液分離，以得到包含乙酸、水和碘代甲烷的揮發(fā)相和包含所述催化劑的不易揮發(fā)相；(c)蒸餾所述揮發(fā)相，以生成純化的乙酸產(chǎn)物和包含水、乙酸甲酯和碘代甲烷的第一塔頂餾分；(d)對(duì)所述第一塔頂餾分進(jìn)行分相，以得到包含水的第一液相和包含碘代甲烷的第二液相；以及(e)向該工藝中加入二甲醚，其量要有效地強(qiáng)化第一塔頂餾分分離形成第一液相和第二液相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將二甲醚加入所述反應(yīng)產(chǎn)物、所述揮發(fā)相、所述第一塔頂餾分或與所述蒸餾有關(guān)的料流或塔的其中至少一種中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中將二甲醚加入所述第一塔頂餾分中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括步驟從所述第一液相和第二液相其中至少一種中脫除乙醛，并且將二甲醚加入與所述乙醛脫除步驟有關(guān)的料流中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中將二甲醚加入來(lái)自乙醛脫除系統(tǒng)的返回料流中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述乙醛脫除步驟包括從包含碘代甲烷的混合物中萃取乙醛，并且部分二甲醚有效地減少了從所述混合物中隨乙醛萃取出的碘代甲烷的量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一液相的至少部分用作揮發(fā)相蒸餾中的回流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使第二液相循環(huán)，以提供部分反應(yīng)介質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中將大部分加入的二甲醚循環(huán)到第二液相中的反應(yīng)介質(zhì)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中至少某些循環(huán)的二甲醚在反應(yīng)介質(zhì)中轉(zhuǎn)化為乙酸。
11.一種使包含乙酸、乙酸甲酯、碘代甲烷和水的混合物分相，以得到包含水和乙酸甲酯的第一液相和包含碘代甲烷的第二液相的方法，其特征在于該方法包括將二甲醚加入混合物中，以促進(jìn)分相。
12.一種分離包含乙酸、碘代甲烷和水的混合物，以得到純化乙酸產(chǎn)物、包含水的第一液相和包含碘代甲烷的第二液相的方法，包括如下步驟蒸餾所述混合物，以得到塔頂餾分和所述純化乙酸產(chǎn)物；將所述塔頂餾分分相，以得到所述第一液相和第二液相；使部分第一液相在蒸餾塔中回流；以及將二甲醚以強(qiáng)化第一液相和第二液相分相的有效量加入所述混合物、所述塔頂餾分或所述第一液相的回流部分中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中將二甲醚加入所述塔頂餾分中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述混合物作為羰基化反應(yīng)器反應(yīng)產(chǎn)物的揮發(fā)相。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生產(chǎn)乙酸的改進(jìn)方法，包括如下步驟在包含水、碘代甲烷和催化劑的反應(yīng)介質(zhì)中，使一氧化碳與例如甲醇、乙酸甲酯、甲酸甲酯或二甲醚的可羰基化反應(yīng)物反應(yīng)，以生成包含乙酸的反應(yīng)產(chǎn)物；分離反應(yīng)產(chǎn)物，以得到包含乙酸、水和碘代甲烷的揮發(fā)相和不易揮發(fā)相；蒸餾揮發(fā)相，以生成純化的乙酸產(chǎn)物和包含水、乙酸甲酯和碘代甲烷的第一塔頂餾分；對(duì)第一塔頂餾分進(jìn)行分相，以得到包含水的第一液相和包含碘代甲烷的第二液相；以及將二甲醚以強(qiáng)化第一塔頂餾分分離成第一液相和第二液相的有效量加入工藝中。
文檔編號(hào)C07C51/44GK1926086SQ200580006929
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月2日
發(fā)明者M·O·斯凱茨, D·A·特魯巴 申請(qǐng)人:塞拉尼斯國(guó)際公司