專利名稱：具有經(jīng)改進(jìn)的產(chǎn)能的生產(chǎn)乙酸的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及生產(chǎn)乙酸的設(shè)備和方法，其中產(chǎn)品回收自輕餾分塔的殘余物并 向下游送料從而增加系統(tǒng)產(chǎn)能。
背景技術(shù)：
羰基化工藝在本領(lǐng)域中眾所周知。具有特殊商業(yè)意義的是羰基化甲醇從而制備乙 酸的工藝和羰基化乙酸甲酯從而制備乙酸酐的工藝。參見Applied Homogeneous Catalyst With Organometal 1 icCompounds, Cornils 等人編著(Bench 片反)(ffylie, ffeinheim, FederalR印ublic of Germany 2000)，第 2 章，第 2. 1. 2 及后續(xù)部分，第 104-137 頁。還參 見 Thiebaut 的美國專利 No. 6，642，413。為了制備乙酸，一種可選方法牽涉在均相反應(yīng)介質(zhì)中羰基化甲醇，其中銠用作催 化劑。通常，所述反應(yīng)介質(zhì)包括催化劑，水，乙酸，溶解的一氧化碳(⑶)，甲醇，乙酸甲酯 (MeAc)，氫碘酸(HI)，碘甲烷和可選地一種或多種促進(jìn)劑和/或穩(wěn)定劑。將甲醇和一氧化碳 作為原料進(jìn)料至反應(yīng)器。持續(xù)采出反應(yīng)介質(zhì)的一部分并提供至閃蒸塔，產(chǎn)品在其中閃蒸出 來(以蒸氣形式)并送至純化裝置組。所述純化裝置組包括輕餾分塔，其將"輕"組分或 低沸組分作為塔頂餾出物除去并且提供用于進(jìn)一步純化的產(chǎn)品物流。特別優(yōu)選的羰基化工 藝的教導(dǎo)見于Smith等人的美國專利No. 5，144，068。在這種所謂的〃低水〃工藝中，將醇 比如甲醇在液體反應(yīng)介質(zhì)中與一氧化碳反應(yīng)，該液體反應(yīng)介質(zhì)中以規(guī)定的比例包含用碘化 物鹽特別是碘化鋰穩(wěn)定的銠催化劑以及碘甲烷和乙酸甲酯。在反應(yīng)介質(zhì)中含有限濃度的水 的情況下，產(chǎn)品是羧酸，而不是例如酸酐。所述'068專利的反應(yīng)體系不僅以出人意料適宜 的比率提供含水量非常低的酸產(chǎn)品，而且還展示出人意料的高催化劑穩(wěn)定性。也就是說，所 述催化劑耐受從反應(yīng)介質(zhì)中沉淀出來。羰基化甲醇的另一可選方法牽涉在反應(yīng)器中使用均相銥催化劑。在例如，Sunley 等人的美國專利No. 5，883，295中公開了生產(chǎn)乙酸的方法，包括用一氧化碳在羰基化反應(yīng) 器中羰基化甲醇和/或其反應(yīng)性衍生物，基本無需金屬促進(jìn)劑和/或離子型碘化物共_促 進(jìn)劑存在，所述反應(yīng)器中含有具有銥羰基化催化劑、碘甲烷輔催化劑、水、乙酸和乙酸甲酯 的液體反應(yīng)組合物，其中在所述液體反應(yīng)組合物中保持有(a)水，按重量計(jì)濃度小于5% ； (b)碘甲烷，按重量計(jì)濃度大于12% ；和(c)在所述羰基化反應(yīng)器總壓力小于50巴。還參 見，Ditzel等人的美國專利No. 5，877，348和同屬Ditzel等人的美國專利No. 5，887，347。在乙酸設(shè)備的純化區(qū)中的常見生產(chǎn)限制是輕餾分塔。典型的乙酸羰基化設(shè)備如此 操作，使得產(chǎn)品從輕餾分塔作為側(cè)流采出，而輕餾分塔液體殘余物循環(huán)至反應(yīng)器。殘余物還 含有Rh和Li，其從對輕餾分塔的蒸氣進(jìn)料中洗去。在常規(guī)系統(tǒng)中，輕餾分殘余物冷卻并隨 后循環(huán)至閃蒸塔底部，在此通過催化劑循環(huán)泵將其泵回反應(yīng)器。在此殘余物物流中的乙酸 從而代表向輕餾分塔增加液壓負(fù)荷的酸循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明牽涉處理輕餾分殘余物物流從而將乙酸的一部分從殘余物物流中分離，并 且減少循環(huán)至反應(yīng)系統(tǒng)的酸的量。設(shè)備優(yōu)選如此操作，使得塔殘余物流主要是帶有少量 MeI、MeAc和水的乙酸。上述處理可以數(shù)種方式完成。首先，所述輕餾分塔殘余物可以閃蒸 入保持在真空下的容器中。模擬顯示將殘余物物流閃蒸至5psia的壓力將允許回收殘余物 物流中存在的酸的 50%，而閃蒸容器的結(jié)果溫度可以是例如，約185° F。通過在甚至更 低的真空下操作從殘余物物流除去更高百分比的乙酸。來自減壓閃蒸容器的蒸氣物流可以 冷凝并與輕餾分塔側(cè)流一起進(jìn)料至干燥塔或脫水塔，或通過壓縮機(jī)壓縮(用來提供真空) 并作為熱蒸氣進(jìn)料至干燥塔。在另一個(gè)實(shí)施方案中，輕餾分塔殘余物物流在小蒸餾塔中處理，這將輕組分(Mel、 MeAc和水)塔頂餾出物分離，將經(jīng)濃縮的殘余物返回至反應(yīng)系統(tǒng)，并作為側(cè)流產(chǎn)品回收乙 酸。如果純化足夠，側(cè)流產(chǎn)品然后與干燥塔殘余物合并作為規(guī)定等級產(chǎn)品。否則，將側(cè)流產(chǎn) 品進(jìn)料至干燥塔。本發(fā)明的優(yōu)勢可通過參考圖1來理解，其圖示顯示回收自輕餾分殘余物物流的酸 餾分和對塔負(fù)荷的影響。在圖1中可以看出輕餾分塔的殘余物物流中大于40%的酸可以通 過簡單閃蒸物流來回收，而在給定的生產(chǎn)速率下輕餾分塔液壓負(fù)荷得到實(shí)質(zhì)性的降低。本發(fā)明其它特征和優(yōu)勢見下文討論。


本發(fā)明參照所附附圖詳細(xì)描述如下，其中相同的數(shù)字代表相似的部件，和其中圖1的圖顯示在輕餾分殘余物物流上使用閃蒸容器對酸回收和輕餾分塔液壓負(fù) 荷的影響；圖2的示意圖顯示本發(fā)明設(shè)備，其中在乙酸設(shè)備輕餾分塔的殘余物物流上提供閃 蒸容器；圖3的示意圖顯示本發(fā)明設(shè)備，其中在乙酸設(shè)備輕餾分塔的殘余物物流上提供蒸 餾塔；和圖4是汽提塔型蒸餾塔的示意圖，其可以按照本發(fā)明用于乙酸設(shè)備輕餾分塔的殘 余物物流上。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明在下文中根據(jù)很多實(shí)施方案來詳細(xì)描述，僅出于舉例和說明目的。所附權(quán) 利要求中所描述的在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)對具體實(shí)施方案的改變對本領(lǐng)域技術(shù)人員來 說是顯而易見的。除非下文中有更具體的定義，本文所用的術(shù)語具有其一般含義。％、ppb及類似術(shù) 語是指重量百分比、重量十億分率等，除非另有規(guī)定?！罢麴s塔"及類似術(shù)語是指純化裝置，其至少部分通過向所述液體施加熱量而氣 化液體(或至少它的一部分)?！罢麴s"及類似術(shù)語是指使用蒸餾塔至少部分純化液體?！伴W蒸容器"及類似術(shù)語是指通過降低壓力而不是施加熱量，從而適于至少部分氣化液體的容器。通過同時(shí)施加熱量并降低壓力來氣化至少一部分液體的裝置在本發(fā)明中 被認(rèn)為是蒸餾塔?！伴W蒸"，“閃干"等是指通過降低壓力來氣化液體?！捌崞?或"汽提塔"或類似術(shù)語是指這樣的容器，其在該容器頂部或接近頂 部接收來自單獨(dú)裝置的液體物流，而不是回流自身的經(jīng)冷凝餾出物的塔。VIII族催化劑可以是銠和/或銥催化劑。銠金屬催化劑可以以使得銠在催化劑溶 液中是包括[Rh(co)2i2r陰離子的平衡混合物的任意適合形式加入，如本領(lǐng)域中眾所周知。 可選地保持在本文所描述方法的反應(yīng)混合物中的碘化物鹽可以是堿金屬或堿土金屬的可 溶鹽或季銨或者磷鐺鹽的形式。在某些實(shí)施方案中，催化劑的共-促進(jìn)劑是碘化鋰、乙酸鋰 或其混合物。鹽共-促進(jìn)劑可以作為將產(chǎn)生碘化物鹽的非-碘化物鹽來加入。碘化物催化 劑穩(wěn)定劑可以直接引入反應(yīng)系統(tǒng)。另選地，可以原位產(chǎn)生碘化物鹽，原因是在該反應(yīng)系統(tǒng)的 操作條件下寬范圍的非-碘化物鹽前體將與碘甲烷反應(yīng)從而產(chǎn)生相應(yīng)的共-促進(jìn)劑碘化物 鹽穩(wěn)定劑。關(guān)于銠催化和碘化物鹽產(chǎn)生的其它細(xì)節(jié)參見Smith等人的美國專利5，001，259 ； Smith等人的5，026，908和同屬Smith等人的5，144，068，在此通過引用將其并入。類似地，液體羰基化反應(yīng)組合物中的銥催化劑可以包括任何可溶于液體反應(yīng)組 合物的含銥化合物。所述銥催化劑可以以溶于液體反應(yīng)組合物中或可轉(zhuǎn)化為可溶形式 的任何適合形式加至用于羰基化反應(yīng)的液體反應(yīng)組合物。可加至液體反應(yīng)組合物的適 合含銥化合物的實(shí)例包括IrCl3、Irl3> IrBr3> [Ir(C0)2I]2、[Ir(C0)2C1]2、[Ir(C0)2Br]2、 [Ir (C0)2I2]1T、[Ir (C0)2Br2rH+、[ Ir (CO) 2I4]H+、[Ir (CH3) I3 (C02]lT、Ir4 (CO) 12、 IrCl3 3H20、IrBr3 3H20、Ir4(CO) 12、金屬銥、lr203、Ir(acac) (C0)2、Ir (acac)3、乙酸銥、 [Ir30(0Ac)6(H20)3] [OAc]和六氯銥酸[H2IrCl6]。不含氯化物的銥配合物比如乙酸鹽、 草酸鹽和乙酰乙酸鹽通常用作初始物料。液體反應(yīng)組合物中的銥催化劑濃度可以是 100至6000ppm。使用銥催化劑的甲醇羰基化是眾所周知的，通常描述于下列美國專利 5，942，460 ；5，932，764 ；5，883，295 ；5，877，348 ；5，877，347 和 5，696，284，在此通過引用將 其公開內(nèi)容的完整描述并入本申請。烷基鹵化物輔催化劑/促進(jìn)劑通常與VIII族金屬催化劑組分組合使用。碘甲烷 優(yōu)選作為烷基商化物促進(jìn)劑。優(yōu)選，液體反應(yīng)組合物中的烷基商化物濃度按重量計(jì)為1至 50 %，優(yōu)選按重量計(jì)2至30 %。烷基商化物促進(jìn)劑可以與鹽穩(wěn)定劑/共_促進(jìn)劑化合物合并，所述鹽穩(wěn)定劑/ 共_促進(jìn)劑化合物可以包括IA族或IIA族的金屬鹽或季銨鹽或磷鐺鹽。尤其優(yōu)選的是碘 化物或乙酸鹽，例如碘化鋰或乙酸鋰。其它促進(jìn)劑和共_促進(jìn)劑可以用作本發(fā)明催化系統(tǒng)的一部分，如歐洲專利公開EP 0 849 248的描述，通過引用將其公開內(nèi)容并入本文。適合的促進(jìn)劑選自釕、鋨、鎢、錸、鋅、 鎘、銦、鎵、汞、鎳、鉬、釩、鈦、銅、鋁、錫、銻，更優(yōu)選選自釕和鋨。特定共-促進(jìn)劑描述于美國 專利No. 6，627，770，通過引用將其全部內(nèi)容并入本文。促進(jìn)劑可以以高至在液體反應(yīng)組合物中和/或從乙酸回收階段循環(huán)至羰基化反 應(yīng)器的任何液體工藝物流中的溶解度極限的有效量存在。當(dāng)使用時(shí)，促進(jìn)劑在液體反應(yīng)組 合物中存在的促進(jìn)劑與金屬催化劑的適合摩爾比是5至15] 1，優(yōu)選[2至10] 1， 更優(yōu)選[2至7. 5] 1。適合的促進(jìn)劑濃度是400至5000ppm。
本發(fā)明主題的羰基化設(shè)備或工藝通常至少包括反應(yīng)區(qū)和純化區(qū)。本發(fā)明可以理解 為與例如在包括反應(yīng)溶劑(一般是乙酸)、甲醇和/或它的反應(yīng)性衍生物、可溶銠催化劑、至 少有限濃度的水和可選地碘化物鹽的均相催化反應(yīng)體系中用一氧化碳來羰基化甲醇有關(guān)。 羰基化反應(yīng)隨甲醇和一氧化碳連續(xù)進(jìn)料至反應(yīng)器而進(jìn)行。一氧化碳反應(yīng)物可以是基本上純 的或可包含惰性雜質(zhì)比如二氧化碳、甲烷、氮、惰性氣體、水和Ci至c4鏈烷烴。優(yōu)選將在一 氧化碳中的氫和通過水煤氣變換反應(yīng)原位產(chǎn)生的氫保持在低水平，例如，小于1巴分壓，因 為其存在可導(dǎo)致加氫產(chǎn)品形成。一氧化碳在反應(yīng)中的分壓范圍適合地是1至70巴，優(yōu)選1 至35巴，和最優(yōu)選1至15巴。羰基化反應(yīng)的壓力范圍適合地是10至200巴，優(yōu)選10至100巴，最優(yōu)選15至50 巴。羰基化反應(yīng)的溫度范圍適合地是100至300°C，優(yōu)選范圍是150至220°C。乙酸一般在 液相反應(yīng)中生產(chǎn)，溫度為約150-200°C和總壓為約20至約50巴。乙酸一般作為用于反應(yīng)的溶劑包含在反應(yīng)混合物中。適合的甲醇反應(yīng)性衍生物包括乙酸甲酯，二甲基醚，甲酸甲酯和碘甲烷。甲醇與其 反應(yīng)性衍生物的混合物可以在本發(fā)明方法中用作反應(yīng)物。優(yōu)選，甲醇和/或乙酸甲酯用作 反應(yīng)物。至少一些甲醇和/或其反應(yīng)性衍生物將通過與乙酸產(chǎn)品或溶劑反應(yīng)被轉(zhuǎn)化為乙酸 甲酯并且因此在液體反應(yīng)組合物中作為乙酸甲酯存在。液體反應(yīng)組合物中的乙酸甲酯濃度 適合地是按重量計(jì)0. 5至70%，優(yōu)選按重量計(jì)0. 5至50%，更優(yōu)選按重量計(jì)1至35%和最 優(yōu)選按重量計(jì)1_20%。水可以通過例如，甲醇反應(yīng)物與乙酸產(chǎn)品的酯化反應(yīng)在液體反應(yīng)組合物中原位形 成。水可以與液體反應(yīng)組合物的其它組分一起或分開地引入至羰基化反應(yīng)器。水可以與從 反應(yīng)器中采出的反應(yīng)組合物的其它組分分離，并且可以以控制量循環(huán)以保持液體反應(yīng)組合 物中所需的水濃度。優(yōu)選地，液體反應(yīng)組合物中保持的水濃度范圍是按重量計(jì)0. 1至16%， 更優(yōu)選按重量計(jì)1至14%，最優(yōu)選按重量計(jì)1至10%。反應(yīng)液體一般從反應(yīng)器中取出并閃蒸。來自閃蒸塔的粗蒸氣產(chǎn)品物流送至純化系 統(tǒng)，其一般至少包括輕餾分塔和脫水塔。羰基化系統(tǒng)可以使用僅2個(gè)純化塔，和優(yōu)選按照 Scates等人的美國專利No. 6，657，078，題為〃 Low Energy Carbonylation Process"中的 更加詳細(xì)的描述來操作，通過引用將其公開內(nèi)容并入本文。參見圖2，其顯示本發(fā)明的羰基化設(shè)備10。設(shè)備10包括反應(yīng)器12，閃蒸塔14，輕 餾分塔16，干燥或脫水塔18以及重餾分塔20。反應(yīng)器12包括反應(yīng)介質(zhì)，并對其進(jìn)料甲醇 和一氧化碳。反應(yīng)介質(zhì)的一部分經(jīng)由管道22連續(xù)提供至閃蒸塔14，其中粗產(chǎn)品被閃蒸并作 為熱蒸氣進(jìn)料經(jīng)由管道24送至輕餾分塔16。氣態(tài)吹掃物流一般從反應(yīng)器頂部排空以防止積累氣態(tài)副產(chǎn)品比如甲烷、二氧 化碳和氫并保持在給定總反應(yīng)器壓力下設(shè)定的一氧化碳分壓?？蛇x地(如中國專利 No. ZL92108244. 4中詳述)，可以使用圖2和3中所示的位于反應(yīng)器和閃蒸容器(14，114) 間的所謂"轉(zhuǎn)化器"反應(yīng)器。該"轉(zhuǎn)化器"產(chǎn)生的排空物流包含氣態(tài)組分，其一般用相容 溶劑洗滌以回收組分比如碘甲烷和乙酸甲酯。來自反應(yīng)器和轉(zhuǎn)化器的氣態(tài)吹掃物流可以合 并起來或分開洗滌，一般用乙酸、甲醇或乙酸與甲醇的混合物洗滌以防止損失來自過程的 低沸組分比如碘甲烷。如果甲醇用作排空洗滌液體溶劑，來自洗滌系統(tǒng)的富甲醇一般通過 與進(jìn)料羰基化反應(yīng)器的新鮮甲醇合并返回過程中-盡管其還可以返回至循環(huán)回反應(yīng)器的任意物流，比如閃蒸塔殘余物或輕餾分或脫水塔塔頂餾出物物流。如果乙酸用作排空洗滌 液體溶劑，來自洗滌系統(tǒng)的富乙酸一般汽提出吸收的輕餾分而所得貧乙酸循環(huán)返回至吸收 步驟。從富乙酸洗滌溶劑汽提出的輕餾分組分可以在包括反應(yīng)器、閃蒸塔或純化塔的幾個(gè) 不同位置直接或間接地返回主過程?？蛇x地，氣態(tài)吹掃物流可以通過閃蒸塔底部液體或輕 餾分塔下部排空以增強(qiáng)銠穩(wěn)定性和/或它們可以與其它氣態(tài)工藝排出物(比如純化塔塔頂 餾出物接收器排出物)在洗滌之前合并。這些變化都在本發(fā)明范圍內(nèi)，如通過所附權(quán)利要 求和下述描述將理解到的。在塔16中，純化產(chǎn)品，輕組分從塔經(jīng)由管道26離開，在潷析器28中冷凝，經(jīng)由管 道32回流或經(jīng)由管道30、34返回反應(yīng)器。未顯示但也提供的是吸收塔和汽提塔，用來將材 料循環(huán)至系統(tǒng)中。經(jīng)純化的產(chǎn)品物流40作為(優(yōu)選液體)側(cè)流從塔16采出并進(jìn)料至干燥塔18，其 中從部分經(jīng)純化的產(chǎn)品中除去水。此后，將經(jīng)干燥的產(chǎn)品經(jīng)由管道42提供至重餾分塔20， 而塔頂餾出物和相同產(chǎn)品乙酸經(jīng)由管道44用作塔18的回流或經(jīng)由管道34、46循環(huán)至反應(yīng) 器。產(chǎn)品乙酸自塔頂從重餾分塔20經(jīng)由管道48采出，而重廢料經(jīng)由管道50除去。塔16產(chǎn)生液體殘余物物流60，其一般隨來自閃蒸塔的殘余物循環(huán)；然而，根據(jù)本 發(fā)明，物流60經(jīng)由管道64提供至閃蒸設(shè)備62，此處物流遭遇壓力降低，使得物流60至少部 分氣化，這樣閃蒸設(shè)備62提供第二蒸氣產(chǎn)品物流66，其經(jīng)由管道70送料至冷凝塔68。物 流66在68冷凝并隨后經(jīng)由管道72與物流40合并。經(jīng)合并的物流隨后如圖示向下游進(jìn)料 至塔18，并且如上文的描述進(jìn)一步純化。代替將物流66冷凝，可以壓縮物流并作為熱蒸氣 向下游送料。液體殘余物物流74離開閃蒸設(shè)備62并隨來自閃蒸塔14的殘余物經(jīng)由管道76、78 循環(huán)返回反應(yīng)器。物流60中乙酸的一部分由此通過閃蒸設(shè)備62回收并向下游送料進(jìn)系統(tǒng)，這降低 塔16上的液壓負(fù)荷(lead)并增加產(chǎn)能。一般的，物流60包含約90wt. %乙酸至約99wt. % 乙酸，優(yōu)選至少90wt. %或至少95wt. %。根據(jù)閃蒸設(shè)備62的操作壓力，可以回收物流60 中乙酸的至少10%，至少20%，至少30%或至少40%。通過經(jīng)驗(yàn)計(jì)算機(jī)模型來模擬圖1的系統(tǒng)，從而確定閃蒸設(shè)備62中的壓力對酸回收 和塔負(fù)荷的影響，利用不帶閃蒸設(shè)備的滿負(fù)荷(初始液泛)基礎(chǔ)的情況(base case)。結(jié)果 示于表1。表1-通過簡單閃蒸從輕餾分(LE)塔殘余物的乙酸回收
8 從表1中可發(fā)現(xiàn)輕餾分塔殘余物物流中超過40%的乙酸得到回收，輕餾分塔的液 壓負(fù)荷得到實(shí)質(zhì)的降低。如上文的討論，這些結(jié)果圖示于圖1。關(guān)于圖3和4，顯示本發(fā)明的另一羰基化設(shè)備100，其包括反應(yīng)器112，閃蒸塔114， 輕餾分塔116，干燥或脫水塔118，和重餾分塔120。多個(gè)部件如上有關(guān)用于生產(chǎn)乙酸的類似 組件所述進(jìn)行操作，并且如圖3中所示經(jīng)由管道122、124、140和142連接。代替閃蒸設(shè)備，提供另一蒸餾塔162，其由來自輕餾分塔116的液體殘余物物流 160進(jìn)料。塔162產(chǎn)生塔頂餾出物物流164以及產(chǎn)品側(cè)流166，餾出物物流164可以在165冷 凝并用作塔中回流或返回至反應(yīng)器112，產(chǎn)品側(cè)流166可以冷凝或壓縮和經(jīng)由管道168或 170向下游送料并在干燥塔之前與第一產(chǎn)品物流合并或者在重餾分塔之前與第一產(chǎn)品物流 合并。提供的物流166具有足夠的品質(zhì)，優(yōu)選將物流直接送料至重餾分塔(即，在不經(jīng)進(jìn)一 步除水的條件下將物流向下游進(jìn)料)，因?yàn)檫@也降低脫水塔118上的液壓負(fù)荷。如果希望， 可以將甲醇加至塔162以減少產(chǎn)品物流中的無機(jī)碘化物，正如本領(lǐng)所已知。類似地，如果希 望，塔162可以在無需經(jīng)冷凝的回流物流的條件下操作，使得它作為汽提塔型蒸餾塔操作。使用經(jīng)驗(yàn)計(jì)算機(jī)模型，模擬蒸餾塔162以確定其從輕餾分塔殘余物物流回收乙酸 的能力。輕餾分塔殘余物樣品也在具有塔162構(gòu)造的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中蒸餾。結(jié)果在表2中比 較。表2-計(jì)算機(jī)模型和實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的比較 在表2中發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃芎玫胤蠈?shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，而來自所述液體殘余物物流的回 收超過40%。輕餾分塔上的液壓負(fù)荷得到實(shí)質(zhì)地降低，而在所示的將所回收酸向下游送料 至脫水塔下游的情況下，脫水塔上的液壓負(fù)荷也得到實(shí)質(zhì)地降低。本發(fā)明用許多實(shí)施方案詳細(xì)描述和舉例說明。在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)對特定實(shí)施 方案的變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。這些變化在所附權(quán)利要求中給出的本 發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
生產(chǎn)乙酸的羰基化方法，包括(a)在反應(yīng)器中，在水、選自銠催化劑、銥催化劑及其混合物的催化劑、和碘甲烷促進(jìn)劑存在下羰基化甲醇或它的反應(yīng)性衍生物從而形成乙酸反應(yīng)混合物；(b)將所述乙酸反應(yīng)混合物的物流分離為液體循環(huán)物流和第一粗產(chǎn)品物流；(c)進(jìn)料所述第一粗產(chǎn)品物流至輕餾分塔；(d)蒸餾所述粗產(chǎn)品物流從而除去低沸組分并產(chǎn)生經(jīng)純化的第一產(chǎn)品物流和液體殘余物物流，其中所述液體殘余物物流主要由乙酸組成；(e)氣化所述液體殘余物物流的至少一部分從而提供第二產(chǎn)品物流；和(f)向下游送料所述第二產(chǎn)品物流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括冷凝所述第二產(chǎn)品物流的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括壓縮所述第二產(chǎn)品物流的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括合并所述第一產(chǎn)品物流和所述第二產(chǎn)品物流的步驟.
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中將所述第一與第二產(chǎn)品物流合并并且之后在干燥塔中處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括進(jìn)一步純化所述第一和第二產(chǎn)品物流的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中將所述第一和第二產(chǎn)品物流進(jìn)料至單獨(dú)的脫水塔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從所述液體殘余物物流氣化所存在乙酸的至少10%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從所述液體殘余物物流氣化所存在乙酸的至少20%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從所述液體殘余物物流氣化所存在乙酸的至少30%。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從所述液體殘余物物流氣化所存在乙酸的至少40%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述液體殘余物物流按重量計(jì)包含至少90%乙酸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述液體殘余物物流按重量計(jì)包含至少95%乙酸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述液體殘余物物流按重量計(jì)包含約90%至約99% 的乙酸。
15.生產(chǎn)乙酸的羰基化方法，包括(a)在反應(yīng)器中，在水、選自銠催化劑、銥催化劑及其混合物的催化劑、和碘甲烷促進(jìn)劑 存在下羰基化甲醇或它的反應(yīng)性衍生物從而形成乙酸反應(yīng)混合物；(b)將所述乙酸反應(yīng)混合物的物流分離為第一液體循環(huán)物流和第一產(chǎn)品物流；(c)進(jìn)料所述第一粗產(chǎn)品物流至輕餾分塔；(d)蒸餾所述粗產(chǎn)品物流從而除去低沸組分并產(chǎn)生經(jīng)純化的第一產(chǎn)品物流和液體殘余 物物流，其中所述液體殘余物物流主要由乙酸組成；和(e)蒸餾所述液體殘余物物流從而產(chǎn)生第二經(jīng)純化的產(chǎn)品物流。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包括從所述第二經(jīng)純化的產(chǎn)品物流中除去碘化物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中從所述第二經(jīng)純化的產(chǎn)品物流中除去碘化物包括將 甲醇加至所述第二經(jīng)純化的產(chǎn)品物流。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中在不從中進(jìn)一步去除水的條件下將所述第二經(jīng)純化的產(chǎn)品物流向下游送料。
19.生產(chǎn)乙酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)反應(yīng)器，用于在反應(yīng)器中在水、選自銠催化劑、銥催化劑及其混合物的催化劑、和碘 甲烷促進(jìn)劑存在下羰基化甲醇或它的反應(yīng)性衍生物從而形成乙酸反應(yīng)混合物；(b)閃蒸設(shè)備，與所述反應(yīng)器連接并且適于接收所述反應(yīng)混合物物流并將其分離為 (i)液體循環(huán)物流，和(ii)包含乙酸的粗第一產(chǎn)品物流；(c)輕餾分塔，與所述閃蒸塔連接，所述輕餾分塔配置用于將低沸組分從所述第一產(chǎn)品 物流中分離并產(chǎn)生第一經(jīng)純化的產(chǎn)品物流以及液體殘余物物流；(d)脫水塔，與輕餾分塔連接，用于接收并進(jìn)一步純化所述第一經(jīng)純化的產(chǎn)品物流；和(e)氣化容器，也與輕餾分塔連接，用于氣化所述液體殘余物物流的至少一部分并配置 用于向下游送料第二產(chǎn)品物流。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備，其中所述氣化容器是蒸餾塔。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中所述蒸餾塔是汽提塔。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備，其中所述氣化容器是閃蒸容器。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備，還包括與所述脫水塔連接的重餾分塔。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的設(shè)備，其中所述氣化容器直接與所述重餾分塔連接。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的設(shè)備，其中所述氣化塔是蒸餾塔。
全文摘要
經(jīng)改進(jìn)的生產(chǎn)乙酸的設(shè)備和方法，包括從輕餾分塔的殘余物回收產(chǎn)品，并將如此回收的酸向下游進(jìn)料從而增加系統(tǒng)產(chǎn)能。在回收的酸不經(jīng)進(jìn)一步除水而向下游送料的優(yōu)選實(shí)施方式中，輕餾分塔上的負(fù)荷得到降低和脫水塔上的負(fù)荷也可以得到減輕。
文檔編號C07C51/44GK101855194SQ200880115356
公開日2010年10月6日 申請日期2008年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者R·D·沙弗 申請人:國際人造絲公司