以提高的生產率生產乙酸的制作方法
【專利說明】以提高的生產率生產乙酸
[0001]本申請是申請日為2011年10月3日、申請?zhí)枮?01180049326.8、發(fā)明名稱為“以提高的生產率生產乙酸”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]優(yōu)先權要求
[0003]本申請要求2010年10月12日提交的美國申請N0.12/902,661的優(yōu)先權，通過引用將其全文并入本文。
發(fā)明領域
[0004]本發(fā)明涉及由一氧化碳生產乙酸的方法，和特別地涉及改進的方法，其中將至少一種反應物給進到反應器再循環(huán)栗的上游和/或給進到栗唧循環(huán)環(huán)路(pump-aroundloop)ο
[0005]發(fā)明背景
[0006]用于合成乙酸的廣泛使用和成功的商業(yè)方法涉及用一氧化碳將甲醇催化羰基化。催化劑含有銥和/或銥與鹵素促進劑，典型地是甲基碘。該反應通過連續(xù)地使一氧化碳鼓泡穿過其中溶解有催化劑的液體反應介質來進行。反應介質還包含乙酸甲酯、水、甲基碘和催化劑。甲醇羰基化的常規(guī)商業(yè)方法包括美國專利N0.3，769，329,5, 001, 259,5, 026, 908和5，144，068中所述的那些，通過引用將它們的全部內容和披露并入本文。另一種常規(guī)甲醇羰基化方法包括 Cativa?方法，其描述于 Jones, J.H.(2002)，“The Cativa ? Processfor the Manufacture of Acetic Acid”，Platinum Metals Review, 44 (3): 94-105 中，通過引用將其全部內容和披露并入本文。
[0007]在乙酸生產中對系統的能力可能存在若干限制。一個這樣的限制是可以給進到反應器的反應物的量。增加進料可能需要提高栗處理較高生產量的容量。改造管道系統、基座和公用工程，以及有關的改造停工期，使得換裝較大容量的栗在經濟上不具吸引力。此外這些栗通常是比較昂貴的高壓栗。
[0008]仍需要持續(xù)改善生產乙酸的能力。本發(fā)明提供了這樣的需求。
[0009]發(fā)明概述
[0010]本發(fā)明涉及由一氧化碳生產乙酸的方法，和特別地涉及改進的方法，其中將至少一種反應物給進到反應器再循環(huán)栗的上游和/或給進到栗唧循環(huán)環(huán)路。例如，在第一實施方案中，本發(fā)明的方法包括以下步驟:在含有反應介質的反應器中使一氧化碳與至少一種反應物反應以產生包含乙酸的反應產物；在閃蒸器中將所述反應產物分離成液體再循環(huán)料流，與包含乙酸、鹵素促進劑、乙酸甲酯和水的粗產物料流；通過一個或多個栗將至少部分所述液體再循環(huán)料流引入到所述反應器中；以及將部分所述反應物給進到所述一個或多個栗中至少一個的上游；其中所述液體再循環(huán)料流包含所述至少一種反應物。在一些實施方案中，將部分所述至少一種反應物給進到閃蒸器的下部。在其它實施方案中，將部分所述至少一種反應物給進到所述液體再循環(huán)料流中。
[0011]所述反應介質優(yōu)選包含水、乙酸、乙酸甲酯、鹵素促進劑和催化劑。所述反應物優(yōu)選選自甲醇、乙酸甲酯、甲酸甲酯、二甲基醚和它們的混合物。
[0012]在第二實施方案中，本發(fā)明的方法包括以下步驟:在含有反應介質的反應器中使一氧化碳與至少一種反應物反應以產生包含乙酸的反應產物；在閃蒸器中將所述反應產物分離成液體再循環(huán)料流，與包含乙酸、鹵素促進劑、乙酸甲酯和水的粗產物料流；通過一個或多個栗將至少部分所述液體再循環(huán)料流引入到所述反應器中；以及將部分所述至少一種反應物給進到所述一個或多個栗中至少一個的上游；其中所述液體再循環(huán)料流包含所述至少一種反應物，其中該方法還包括在排放物回收(vent recovery)單元中捕集一個或多個蒸氣料流；用包含所述至少一種反應物的洗滌溶劑洗滌所述一個或多個蒸氣料流以產生回收料流；以及將至少部分所述回收料流給進到所述一個或多個栗中至少一個的上游。
[0013]在第三實施方案中，本發(fā)明的方法包括以下步驟:在含有反應介質的反應器中使一氧化碳與至少一種反應物反應以產生包含乙酸的反應產物；在閃蒸器中將所述反應產物分離成液體再循環(huán)料流，與包含乙酸、鹵素促進劑、乙酸甲酯和水的粗產物料流；通過一個或多個栗將至少部分所述液體再循環(huán)料流引入到所述反應器中；以及將部分所述至少一種反應物給進到所述一個或多個栗中至少一個的上游；其中所述液體再循環(huán)料流包含所述至少一種反應物，其中該方法還包括取出部分所述反應產物去往栗唧循環(huán)環(huán)路；以及將另一部分所述至少一種反應物給進到栗唧循環(huán)環(huán)路中。
[0014]在第四實施方案中，本發(fā)明的方法包括以下步驟:在含有反應介質的反應器中使一氧化碳與至少一種反應物反應以產生包含乙酸的反應產物；取出部分所述反應產物去往栗唧循環(huán)環(huán)路；以及將部分所述至少一種反應物給進到栗唧循環(huán)環(huán)路中。
[0015]在第五實施方案中，本發(fā)明的方法包括以下步驟:在含有反應介質的反應器中使一氧化碳與至少一種反應物反應以產生包含乙酸的反應產物；取出部分所述反應產物去往栗唧循環(huán)環(huán)路；以及將部分所述至少一種反應物給進到栗唧循環(huán)環(huán)路中；其中該方法還包括在排放物回收單元中捕集一個或多個蒸氣料流；用包含所述至少一種反應物的洗滌溶劑洗滌所述一個或多個蒸氣料流以產生回收料流；以及將至少部分所述回收料流給進到所述一個或多個栗中至少一個的上游。
【附圖說明】
[0016]下面參考附圖詳細地描述本發(fā)明，其中相同的數字指示類似的部分。
[0017]圖1A描述了其中將至少一種反應物給進到閃蒸器中的示例性方案。
[0018]圖1B描述了其中將包含至少一種反應物的回收料流給進到閃蒸器中的示例性方案。
[0019]圖2A描述了其中將至少一種反應物給進到液體再循環(huán)料流中的示例性方案。
[0020]圖2B描述了其中將包含至少一種反應物的回收料流給進到液體再循環(huán)料流中的示例性方案。
[0021]圖3A描述了其中將至少一種反應物給進到栗唧循環(huán)環(huán)路中的示例性方案。
[0022]圖3B描述了其中將包含至少一種反應物的回收料流給進到栗唧循環(huán)環(huán)路中的示例性方案。
[0023]發(fā)明詳述
[0024]引言
[0025]本發(fā)明總體上涉及通過將至少一種反應物給進到反應器再循環(huán)栗的上游和/或給進到栗唧循環(huán)環(huán)路來生產乙酸。所述反應物選自甲醇、乙酸甲酯、甲酸甲酯、二甲基醚、和/或它們的混合物。優(yōu)選地，所述反應物包含甲醇。反應器再循環(huán)栗的上游是指使液體再循環(huán)料流返回到羰基化反應器中的栗之前的任何位置。應理解羰基化系統可以包含數個反應器再循環(huán)栗并且可以將另外的反應物給進到這些栗中任一個的上游。優(yōu)選地，將反應物給進到閃蒸器和/或來自閃蒸器的液體再循環(huán)料流中。在另一個實施方案中，可以將反應物給進到栗唧循環(huán)環(huán)路中。本發(fā)明的實施方案有利地允許將反應物引入到除羰基化反應器外的甲醇羰基化過程的某個位置中。不受一種特定理論束縛，本發(fā)明通過提高羰基化反應器中可用的反應物的量改善總乙酸產量。
[0026]在穩(wěn)態(tài)操作條件下，可給進到羰基化反應器的反應物的量會受到限制。一個潛在限制可以是用于進料的供給栗的容量。因此，雖然反應器可以具有應對提高的產量的容量，但是可能難以提供需要的進料量。本發(fā)明的實施方案可以通過在除經由供給進料外的位置引入反應物來提高提供給羰基化反應器的反應物總量。
[0027]在一個實施方案中，反應物源可以是供給到羰基化反應器的新鮮反應物。在一些實施方案中，可以將另外量的那些新鮮反應物供給到反應器再循環(huán)栗的