从粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物中除去碘化合物的方法技术

一种将通过将含在粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物中的碘化合物转变成低沸点且可蒸馏分离的甲基碘，并通过结合转化步骤和热处理步骤和蒸馏步骤有效除去甲基碘的方法，包括在处理罐内有甲醇和／或乙酸甲酯的存在下热处理粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物，蒸馏热处理过的粗乙酸酐或热处理过的粗乙酸酐和粗乙酸混合物，必要时，可在碱金属盐和／或碱土金属盐存在下进行。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物，即羰基化反应产物中除去碘化合物的方法。乙酸酐被大量地用作乙酸纤维素的原料，也用作如药品、香料和染料一类化学品的原料。同样大规模地用作乙酸酯、乙酸酐、乙烯基乙酸酯和对苯二酸合成原料的乙酸，是聚合物工业、化学工业和许多其它工业中所必需的基本化合物。现有技术中，乙酸酐是从热分解乙酸获得的乙烯酮来生产的。最近开发了一种从乙酸甲酯或二甲基醚，和一氧化碳生产乙酸酐的工艺方法。这种方法包括在铑化合物和甲基碘作主要催化剂的存在下进行催化反应。由于只用主催化剂时反应速度慢，从而提出了各种各样的助催化剂。要求助催化剂的作用是加速乙酸甲酯或二甲基醚与一氧化碳反应，以达到工业规模上可接受的程度，同时要求助催化剂以尽可能少的量达到显著的加速效果。当不使用助催化剂时，反应速度与主催化剂铑化合物和甲基碘的浓度无关，而是主要取决于乙酸甲酯的浓度。因此，反应产率很低。另一方面，当使用助催化剂时，反应速度对乙酸甲酯浓度的依赖程度降低，开始取决于主催化剂铑化合物和甲基碘的浓度。作为反应的促进剂，已提出各种各样的助催化剂，例如，季铵化合物和膦化合物的碘化物、锂化合物如碘化锂和乙酸锂，以及路易斯酸化合物如铝化合物和铬化合物。这些助催化剂中，季铵化合物和膦化合物的碘化物对反应的催化效果比较差，因此，使用时其用量必须很大。锂化合物，如碘化锂和乙酸锂的用量也要大到每摩尔铑30～50mol或更多。虽然路易斯酸化合物如铝化合物、铬化合物和铑化合物，以小到约每摩尔铑10mol的量，就呈现出非常好的效果，但是，为了稳定铑和助催化剂本身，需要进一步向反应体系中添加碱金属碘化物或类似的试剂。虽然，利用大量的这类含碘化物离子的助催化剂或辅之以碱金属碘化物的路易斯酸化合物虽然改进了反应速度，但是，反应液中碘化物离子浓度增加了，以致于增加了可离子化碘化合物(即与水反应能释放碘化物离子的碘化合物)的浓度，即反应液中碘化合物如乙酰碘、碘化氢和无机碘盐的浓度。当反应液中这种可离子化碘化物的浓度高时，在含有以蒸汽形式获得的所需乙酸酐的反应混合物中，除用作助催化剂的甲基碘之外，作为污染物的碘化合物如乙酰碘和碘化氢的量随之增加。结果造成需花更大的力气从粗乙酸酐或从粗乙酸酐与粗乙酸的混合物中除去碘污染物，另外还会在提纯产物过程中引起装置的腐蚀问题。迄今，为了从羰基化反应产物中除去碘化合物已提出各种工艺方法。例如，一种方法是在乙醇的存在下蒸馏粗羧酸以获得高纯羧酸。另一种方法是将甲醇液流引入蒸馏柱的下部以获得基本上没有碘化氢和甲基碘的乙酸。本申请专利技术人调研的结果发现，在这些方法中，尽管当待处理液中碘浓度低时，处理后碘浓度可降低到实用水平，但是当待处理液的碘浓度高时，在蒸馏柱中从待处理液体中完全除去碘是很难的。已经公开的一种方法是用过乙酸和过氧化二乙酸处理羰基化反应产物，然后将该产物进行蒸馏分离，将处理后液体中总碘量降低到20ppm或更低。然而在这种方法中需要将待处理羰基化产物中的总碘量限定在100 ppm或更低，此外，剩余未反应的过乙酸和过氧化二乙酰的处理仍是个很麻烦的事情，因为激烈的反应很可能引起爆炸。因此，实际上这种技术不能很容易地应用于工厂。日本专利公开-A No. 58-116436(1983年7月11日公开)提出一种方法，该方法是将碱金属和/或碱金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐在蒸馏步骤中加入到乙酸酐中。虽然这种方法在除去浓度不大于100 ppm的碘化物是有效的，但是当待处理液体中碘化物浓度高时，需要大量的碱金属和/或碱金属氧化物，氢氧化物，碳酸盐或碳酸氢盐。日本专利公开-B No. 61-8811(1986年3月18日公开)揭示了一种方法，蒸馏之前，在蒸馏柱中向含有1～5000 ppm(以碘的量确定)的碘化合物的粗乙酸中加入乙酸甲酯，以提纯粗乙酸。正如上述专利文本的实施例中所描述的，尽管当待处理粗乙酸中碘化合物浓度低于20 ppm时，提纯后所得到的乙酸中碘浓度被降至0.1ppm，但是，这种方法也有不足之处，即当被处理粗乙酸中碘化合物的浓度很高时，碘浓度不可能降低到1 ppm或更低。为了从粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物中除去碘化合物，可以使用上述US 4039395中描述的将甲醇加入到蒸馏柱内的方法，和上述日本专利公开-B 61-8811中描述的将乙酸甲酯加入到蒸馏柱内的方法。虽然这些方法对单一乙酸的情况是有效的，但已发现这些方法除了上述的缺点之外，当有乙酸酐时还具有以下不足即甲醇与乙酸酐迅速反应生成乙酸甲酯，该产物与粗乙酸酐中的碘化氢和乙酰碘反应速度很慢，以至于乙酸甲酯与碘化氢和乙酰碘仅仅通过蒸馏时在蒸馏柱中接触不可能充分地反应。因此，除非不切实际地将大量的乙酸甲酯加到蒸馏柱中，否则不可能获得预期效果。因此，本专利技术的目的是提供一种从粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物中有效除去离子碘化合物如乙酰碘和碘化氢的方法。上述粗产物是在铑化合物作催化剂，甲基碘作助催化剂和碘化合物作反应促进剂时，使二甲基醚和/或乙酸甲酯，也可用水和/或甲醇，单独与CO或者与CO和氢连续地反应形成的。在为了达到上述目的进行了广泛的调查研究后，本专利技术者发现了一种有效除去碘化合物如碘化氢和乙酰碘的方法，这些物质仅仅靠蒸馏难以从粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物中分离出去。上述粗产物是在铑化合物作催化剂，甲基碘作助催化剂时，使二甲醚和/或乙酸甲酯，也可用水和/或甲醇单独与CO或者与CO和氢反应形成的。本专利技术是在这一发现的基础上完成的。因此，本专利技术提供了一种除去粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物中的碘化合物的方法。上述粗产物是在铑化合物作催化剂和甲基碘作助催化剂时，使二甲醚和/或乙酸甲酯，也可用水和/或甲醇与CO在有氢或无氢时反应形成的。该方法包括在处理罐中，有甲醇和/或乙酸甲酯的存在下，热处理粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物，蒸馏热处理过的粗乙酸酐或热处理过的粗乙酸酐与粗乙酸的混合物。粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物最好是通过二甲基醚、乙酸甲酯、二甲基醚/甲醇混合物或乙酸甲酯/甲醇混合物与单独的CO或者与CO和氢反应形成的。粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物一般是在作反应促进剂的碘化物的存在下形成的。热处理最好在110～200℃下进行5～60分钟。也可以在蒸馏柱中停留至少5分钟进行另一次热处理。待热处理的粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物一般是通过取出反应器中的粗反应液，将粗反应液快速蒸发，获得含乙酸酐的蒸汽或含乙酸酐和乙酸的蒸气，并将该蒸气引入蒸馏柱内，通过靠近蒸馏柱底部的侧出口取出粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物。蒸馏最好是在碱金属盐和/或碱土金属盐的存在下进行。除去碘化合物的方法可进一步包括，在热处理之前，蒸馏粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物。进而本专利技术提供了一种乙酸酐或乙酸酐与乙酸的混合物的生产方法，该方法包括在铑化合物作催化剂和甲基碘作助催化剂时，使二甲基醚和/或乙酸甲酯，也可用水和/或甲醇与CO在有氢或无氢时反应得到粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物;在处理罐中有甲醇和/或乙酸甲酯存在下热处理粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物;并蒸馏热处理过的粗乙酸酐或热处理过的粗乙酸酐与粗乙酸的混合物。本专利技术提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除去在铑化合物作催化剂和甲基碘作助催化剂的存在下，由二甲醚和／或乙酸甲酯，也可是水和／或甲醇，与ＣＯ在有氢或无氢下反应形成的粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物中碘化合物的方法，该方法包括：在处理罐内有甲醇和／或乙酸甲酯的存在下，热处理粗乙酸酐或粗乙酸酐与粗乙酸的混合物，蒸馏热处理过的粗乙酸酐或热处理过的粗乙酸酐和粗乙酸混合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：笼谷昌宏，辻康雄，
申请(专利权)人：大赛璐化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]