乙酸的制备方法技术

本发明专利技术提供无需花费高额成本即能够在工业上有效地制备高锰酸钾试验值良好的乙酸的方法。在本发明专利技术的乙酸的制备方法中，包括羰基化反应工序、蒸发工序、脱低沸工序、及将使在脱低沸工序中得到的第1塔顶流冷凝而得到的水相和/或有机相的至少一部分再循环至反应槽的第1塔顶流再循环工序，其中，将在脱低沸工序中得到的第1乙酸流中的巴豆醛浓度控制于2.2质量ppm以下。上述催化体系也可以进一步包含离子性碘化物。另外，上述乙酸的制备方法也可以进一步包括用于对使第1塔顶流冷凝而得到的水相和/或有机相的至少一部分进行蒸馏而分离除去乙醛的乙醛分离除去工序。

Preparation of acetic acid

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】乙酸的制备方法
本专利技术涉及制备乙酸的方法。本申请基于2017年3月8日在日本提出申请的日本特愿2017-044342号要求优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
作为乙酸的工业制备方法，已知有甲醇法羰基化工艺(甲醇法乙酸工艺)。在该工艺中，例如可在反应槽中使甲醇与一氧化碳在催化剂的存在下发生反应而生成乙酸、使反应混合物在蒸发槽中蒸发、并对其蒸气相利用脱低沸塔、接着利用脱水塔进行纯化而实现乙酸的制品化，或者可在脱水塔之后经由脱高沸塔、或进一步经由制品塔而实现乙酸的制品化。在这样的乙酸制备工艺中，在反应体系中会副产乙醛，并会通过该乙醛的醛醇缩合而生成巴豆醛。巴豆醛会导致制品乙酸的高锰酸钾试验值(高锰酸时间)劣化。进一步，巴豆醛与乙醛反应而导致2-乙基巴豆醛生成。2-乙基巴豆醛也会导致制品乙酸的高锰酸钾试验值劣化，但每单位质量的高锰酸钾试验劣化的程度远小于巴豆醛。以往，为了减少巴豆醛、2-乙基巴豆醛，工业上所采取的大致有下述两种方法：(i)利用纯化工序将在反应体系副产的乙醛从碘甲烷中分离除去，通过减少再循环至反应体系中的碘甲烷中的乙醛而抑制反应体系中巴豆醛的生成的方法；以及(ii)直接使用臭氧将在纯化工序的过程中得到的粗乙酸中所含的巴豆醛氧化分解的方法(专利文献1及2)。然而，乙醛的分离除去设备及臭氧处理设备均价格高昂。以往为了使制品乙酸的高锰酸钾试验值提高，要完全依赖这些方法，而这会引起设备费的增加。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平07-25813号公报专利文献2：日本特表2001-508405号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此，本专利技术的目的在于提供一种无需花费高额成本即能够在工业上有效地制备高锰酸钾试验值良好的乙酸的方法。解决问题的方法本专利技术人为了达成上述目的而进行了深入研究，结果发现，在甲醇法羰基化工艺中，通过将在脱低沸塔中进行脱低沸而得到的乙酸流(第1乙酸流)中的巴豆醛浓度控制于特定值以下，或者，通过使脱水塔的回流比为特定值以上，即使不设置大规模的处理设备也能够在工业上有效地制备高锰酸钾试验值良好的高品质的乙酸，进而完成了本专利技术。即，本专利技术提供乙酸的制备方法(以下也称为“第1乙酸制备方法”)，其包括：在包含金属催化剂及碘甲烷的催化体系、以及乙酸、乙酸甲酯、水的存在下，使甲醇和一氧化碳在反应槽中反应而生成乙酸的羰基化反应工序；将在上述羰基化反应工序中得到的反应混合物在蒸发槽中分离为蒸气流和残液流的蒸发工序；将上述蒸气流利用第1蒸馏塔分离为富集选自碘甲烷及乙醛中的至少一种低沸成分的第1塔顶流和富集乙酸的第1乙酸流，并使上述第1塔顶流冷凝、分液而得到水相和有机相的脱低沸工序；以及将使上述第1塔顶流冷凝而得到的水相和/或有机相的至少一部分再循环至反应槽的第1塔顶流再循环工序，其中，将第1乙酸流中的巴豆醛浓度控制为2.2质量ppm以下。另外，本专利技术提供乙酸的制备方法(以下也称为“第2乙酸制备方法”)，其包括：在包含金属催化剂及碘甲烷的催化体系、以及乙酸、乙酸甲酯、水的存在下，使甲醇和一氧化碳在反应槽中反应而生成乙酸的羰基化反应工序；将在上述羰基化反应工序中得到的反应混合物在蒸发槽中分离为蒸气流和残液流的蒸发工序；将上述蒸气流利用第1蒸馏塔分离为富集选自碘甲烷及乙醛中的至少一种低沸成分的第1塔顶流和富集乙酸的第1乙酸流，并使上述第1塔顶流冷凝、分液而得到水相和有机相的脱低沸工序；将上述第1乙酸流利用第2蒸馏塔分离为富集水的第2塔顶流、和与第1乙酸流相比乙酸更富集的第2乙酸流的脱水工序；以及将使上述第1塔顶流冷凝而得到的水相和/或有机相的至少一部分、和/或上述第2塔顶流的一部分再循环至反应槽的塔顶流再循环工序，其中，将第1乙酸流中的巴豆醛浓度控制为2.2质量ppm以下，和/或，将第2蒸馏塔的回流比控制为0.32以上。上述第2乙酸流中的巴豆醛浓度例如为2.0质量ppm以下。上述第2乙酸流中的2-乙基巴豆醛浓度例如为3.0质量ppm以下。上述第2乙酸流中的巴豆醛浓度CCR(质量ppm)与2-乙基巴豆醛浓度CECR(质量ppm)之比(CCR/CECR)为例如35以下。上述第2乙酸流中的乙酸丁酯浓度例如为15质量ppm以下。上述第2乙酸流中的巴豆醛浓度CCR(质量ppm)与乙酸丁酯浓度CBA(质量ppm)之比(CCR/CBA)例如为2.0以下。在上述第1及第2乙酸制备方法中，催化体系也可以进一步包含离子性碘化物。上述第1及第2乙酸制备方法也可以进一步包括：用于对使第1塔顶流冷凝而得到的水相和/或有机相的至少一部分进行蒸馏而分离除去乙醛的乙醛分离除去工序。在这种情况下，可以将从上述水相和/或上述有机相的至少一部分分离除去乙醛后的残液的至少一部分再循环至反应槽。对于第1蒸馏塔的运转条件，可以如下地设定：在该第1蒸馏塔中仅使水相回流时将水相的回流比设为2以上，仅使有机相回流时将有机相的回流比设为1以上，使水相及有机相都回流时将水相及有机相的总的回流比设为1.5以上。反应槽的氢分压例如为0.01MPa(绝对压力)以上。反应槽的反应混合液中的乙醛浓度例如为500质量ppm以下。上述第1乙酸流中的2-乙基巴豆醛浓度例如为3.0质量ppm以下。上述第1乙酸流中的巴豆醛浓度CCR(质量ppm)与2-乙基巴豆醛浓度CECR(质量ppm)之比(CCR/CECR)例如为35以下。上述第1乙酸流中的乙酸丁酯浓度例如为15质量ppm以下。上述第1乙酸流中的巴豆醛浓度CCR(质量ppm)与乙酸丁酯浓度CBA(质量ppm)之比(CCR/CBA)例如为2.0以下。专利技术的效果根据本专利技术，由于将在脱低沸塔得到的乙酸流(第1乙酸流)中的巴豆醛浓度控制为特定值以下、或将脱水塔的回流比控制为特定值以上，因此即使不设置大规模的脱乙醛设备、臭氧处理设备也能够在工业上有效地制备高锰酸钾试验值(也称为“高锰酸时间”、“变色时间”)良好的高品质乙酸。附图说明[图1]示出了本专利技术的一个实施方式的乙酸制备流程图。[图2]示出了乙醛分离除去系统的一例的示意流程图。[图3]示出了乙醛分离除去系统的其他实例的示意流程图。[图4]示出了乙醛分离除去系统的另一实例的示意流程图。[图5]示出了乙醛分离除去系统的另一实例的示意流程图。具体实施方式在本专利技术的第1乙酸制备方法中，具备：在包含金属催化剂及碘甲烷的催化体系、以及乙酸、乙酸甲酯、水的存在下使甲醇和一氧化碳在反应槽中反应而生成乙酸的羰基化反应工序；将在上述羰基化反应工序中得到的反应混合物在蒸发槽中分离为蒸气流和残液流的蒸发工序；将上述蒸气流利用第1蒸馏塔分离为富集选自碘甲烷及乙醛中的至少一种低沸成分的第1塔顶流和富集乙酸的第1乙酸流，并使上述第1塔顶流冷凝、分液而得到水相和有机相的脱低沸工序；以及将使上述第1塔顶流冷凝而得到的水相和/或有机相的至少一部分再循环至反应槽的第1塔顶流再循环工序，且将第1乙酸流中的巴豆醛浓度控制为2.2质量ppm以下。另外，在本专利技术的第2乙酸制备方法中，具备：在包含金属催化剂及碘甲烷的催化体系、以及乙酸、乙酸甲酯、水的存在下使甲醇和一氧化碳在反应槽中反应而生成乙酸的羰基化反应工序；将在上述羰基化反应工序中得到的反应混合物在蒸发槽中分离为蒸气流和残液流的蒸发工序；将上述蒸气流利用第1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.乙酸的制备方法，其包括：在包含金属催化剂及碘甲烷的催化体系、以及乙酸、乙酸甲酯、水的存在下，使甲醇和一氧化碳在反应槽中反应而生成乙酸的羰基化反应工序；将在所述羰基化反应工序中得到的反应混合物在蒸发槽中分离为蒸气流和残液流的蒸发工序；将所述蒸气流利用第1蒸馏塔分离为富集选自碘甲烷及乙醛中的至少一种低沸成分的第1塔顶流、和富集乙酸的第1乙酸流，并使所述第1塔顶流冷凝、分液而得到水相和有机相的脱低沸工序；以及将使所述第1塔顶流冷凝而得到的水相和/或有机相的至少一部分再循环至反应槽的第1塔顶流再循环工序，其中，将第1乙酸流中的巴豆醛浓度控制为2.2质量ppm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.08 JP 2017-0443421.乙酸的制备方法，其包括：在包含金属催化剂及碘甲烷的催化体系、以及乙酸、乙酸甲酯、水的存在下，使甲醇和一氧化碳在反应槽中反应而生成乙酸的羰基化反应工序；将在所述羰基化反应工序中得到的反应混合物在蒸发槽中分离为蒸气流和残液流的蒸发工序；将所述蒸气流利用第1蒸馏塔分离为富集选自碘甲烷及乙醛中的至少一种低沸成分的第1塔顶流、和富集乙酸的第1乙酸流，并使所述第1塔顶流冷凝、分液而得到水相和有机相的脱低沸工序；以及将使所述第1塔顶流冷凝而得到的水相和/或有机相的至少一部分再循环至反应槽的第1塔顶流再循环工序，其中，将第1乙酸流中的巴豆醛浓度控制为2.2质量ppm以下。2.乙酸的制备方法，其包括：在包含金属催化剂及碘甲烷的催化体系、以及乙酸、乙酸甲酯、水的存在下，使甲醇和一氧化碳在反应槽中反应而生成乙酸的羰基化反应工序；将在所述羰基化反应工序中得到的反应混合物在蒸发槽中分离为蒸气流和残液流的蒸发工序；将所述蒸气流利用第1蒸馏塔分离为富集选自碘甲烷及乙醛中的至少一种低沸成分的第1塔顶流、和富集乙酸的第1乙酸流，并使所述第1塔顶流冷凝、分液而得到水相和有机相的脱低沸工序；将所述第1乙酸流利用第2蒸馏塔分离为富集水的第2塔顶流、和与第1乙酸流相比乙酸更富集的第2乙酸流的脱水工序；以及将使所述第1塔顶流冷凝而得到的水相和/或有机相的至少一部分、和/或所述第2塔顶流的一部分再循环至反应槽的塔顶流再循环工序，其中，将第1乙酸流中的巴豆醛浓度控制为2.2质量ppm以下，和/或，将第2蒸馏塔的回流比控制为0.32以上。3.根据权利要求2所述的乙酸的制备方法，其中，第2乙酸流中的巴豆醛浓度为2.0质量ppm以下。4.根据权利要求2或3所述的乙酸的制备方法，其中，第2乙酸流中的2-乙基巴豆醛浓度为3.0质量ppm以下。5.根据权利要求2～4中任一项所述的乙酸的制备方法，其中，第2乙酸流中的巴豆醛浓度CCR(质量ppm)与2-乙基巴豆醛浓度CECR(质量ppm)之比...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水雅彦，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：日本,JP