从生产乙酸的中间产物中除去烃杂质制造技术

本发明专利技术公开一种从生产乙酸的中间产物中除去烃杂质的方法。所述方法包括用烃萃取剂萃取中间产物。萃取优选对含碘甲烷、乙酸和烃杂质的烷烃蒸馏塔底流进行。萃取形成含烃杂质和萃取剂的轻相以及含碘甲烷和乙酸的重相。任选将萃取的重相循环到烷烃蒸馏或羰基化反应中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及乙酸的制备。更具体而言，本专利技术涉及一种从生产乙酸的中间产物中除去烃杂质的方法。
技术介绍
乙酸在商业上通过甲醇羰基化生产。在1970年以前，使用钴催化剂制备乙酸。 1970年，Monsanto开发了碘化羰基铑催化剂。铑催化剂比钴催化剂显著地更具活性，其允许较低的反应压力和温度。最重要地，铑催化剂对乙酸有高的选择性。与原始的Mnosanto方法有关的一个问题是，在反应器中需要大量的水(约14% ) 经由水煤气变换反应(CO + H2O 3CO2 + H2)产生氢气。水和氢气需要与沉淀的 Rh(III)和无活性的反应，以再生活性的Mi(I)催化剂。该大量的水增加了高腐蚀性并引发工程问题的碘化氢的量。此外，从乙酸产物中除去大量的水成本高。在70年代末，Celanese通过将碘化锂盐加入羰基化反应来改变羰基化方法。碘化锂盐通过将产生无活性Mi(III)物质的副反应最小化来增加催化剂稳定性，因此减少了需要的水量。然而，高浓度的碘化锂盐促进反应器容器的应力破裂腐蚀。而且，碘盐的使用增加了乙酸产物中的碘化物杂质。在90年代初，Millennium Petrochemicals开发了一种不使用碘化物盐的新铑羰基化催化剂体系。该催化剂体系使用一种五价VA族氧化物例如三苯基氧化膦作为催化剂稳定剂。Millennium催化剂体系不仅减少了所需水量，而且提高了羰基化速率和乙酸产率。 参见美国专利号5，817，869。工业上仍面临的一个挑战是从甲醇羰基化反应中除去烃杂质，例如烷烃和芳烃。 从乙酸中除去烷烃的方法是已知的。例如，美国专利号4，102，922公开了一种烷烃除去方法。依据‘922专利，将含有碘甲烷、乙酸、水和烷烃的重相滑流(slip stream)进到烷烃蒸馏塔中，塔顶温度约75°C和塔底温度约142°C。塔底温度运行显著高于塔顶，以便使损失到塔底流中的碘甲烷最小化。将主要含有碘甲烷的烷烃蒸馏塔顶馏出物循环到反应段。将含有约50%乙酸和约40%烷烃的塔底流作为废物从体系里除去。与该方法有关的一个问题是，由于塔底温度高，低沸点烷烃(例如2-甲基戊烷)与塔顶碘甲烷一起出来。这导致反应体系中低沸点烷烃增加，因为塔顶碘甲烷循环到羰基化反应中。需要一种将乙酸生产过程中的烷烃和其它烃杂质除去的新方法。理想地，该方法可有效除去乙酸生产过程中的高沸点和低沸点烃杂质两者。专利技术概述本专利技术是一种从生产乙酸的中间产物中除去烃杂质的方法。该方法包括用烃萃取剂萃取中间产物以形成含有烃杂质和萃取剂的轻相以及含乙酸的重相。优选对含碘甲烷、 乙酸和烃杂质的烷烃蒸馏塔底流进行萃取。专利技术详述烃杂质由甲醇羰基化的副反应产生。烃杂质的实例包括烷烃、烯烃和芳烃。甲醇羰基化反应中常见的烷烃杂质是C3-C12烷烃，包括丙烷、丁烷、戊烷、2-甲基丁烷、2，3- 二甲基丁烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、己烷、辛烷、癸烷、环己烷等及其混合物。常见烯烃包括丙烯、丁烯、辛烯等及其混合物。常见芳烃包括苯、正丙苯、甲苯、二甲苯等及其混合物。羰基化反应在羰基化催化剂和催化剂稳定剂存在下进行。合适的羰基化催化剂包括乙酸工业中已知的那些。合适的羰基化催化剂的实例包括铑催化剂和铱催化剂。例如，美国专利号5，817，869教导了合适的铑催化剂。合适的铑催化剂包括铑金属和铑化合物。优选地，铑化合物选自铑盐、氧化铑、醋酸铑、有机铑化合物、铑配位化合物等及其混合物。更优选地，铑化合物选自 Mi2 (CO) 4I2,Rh2 (CO) 4Br2,Rh2 (CO) 4Cl2,Rh (CH3CO2) 2、 Rh (CH3CO2) 3、 Rh (CO)2I2等及其混合物。最优选地，铑化合物选自 Rh (CO)2I2, Iih(CH3CO2)2等及其混合物。例如，美国专利号5，932，764教导了合适的铱催化剂。合适的铱催化剂包括铱金属和铱化合物。合适的铱化合物实例包括IrCl3、Irl3、IrBr3、2, -H+, -H+, -H+, \ Ir4(CO)12^ IrCl3 · 4H20、IrBr3 · 4H20、Ir3(CO) 12> lr203、IrO2> Ir (acac) (C0)2、Ir(acac)3、 Ir (OAc) 3、 和H2 。优选地，铱化合物选自醋酸盐、草酸盐、乙酰乙酸盐等及其混合物。最优选地，铱催化剂是醋酸盐。铱催化剂优选与助催化剂一起使用。优选的助催化剂包括金属和金属化合物，选自锇、铼、钌、镉、汞、锌、镓、铟和钨、它们的化合物等及其混合物。更优选的助催化剂选自钌化合物和锇化合物。最优选的助催化剂是钌化合物。优选地，助催化剂是醋酸盐。优选地，反应在催化剂稳定剂存在下进行。合适的催化剂稳定剂包括工业上已知的那些。通常，存在两种类型的催化剂稳定剂。第一种类型的催化剂稳定剂是金属碘盐，例如碘化锂。第二种类型的催化剂稳定剂是非盐稳定剂。优选的非盐稳定剂是五价的VA族氧化物。参见美国专利号5，817，869。更优选氧化膦，最优选三苯基氧化膦。羰基化反应优选在水存在下进行。优选地，存在的水含量基于反应介质总重量为约2重量％ -约14重量％。更优选地，水含量为约2重量约10重量％。最优选地，水含量为约4重量％ -约8重量％。反应优选在乙酸甲酯存在下进行。乙酸甲酯可原位形成。在需要时，乙酸甲酯可作为起始原料加入反应混合物中。优选地，乙酸甲酯含量基于反应介质总重量为约2重量约20重量％。更优选地，乙酸甲酯含量为约2重量约16重量％。最优选地，乙酸甲酯含量为约2重量％ -约8重量％。备选地，可将来自聚乙酸乙烯水解/甲醇分解的副产物流的乙酸甲酯或乙酸甲酯和甲醇二者的混合物用于羰基化反应。反应在碘甲烷存在下进行。碘甲烷是催化促进剂。优选地，碘甲烷含量基于反应介质总重量为约0.6重量约36重量％。更优选地，碘甲烷含量为约4重量％ -约M 重量％。最优选地，碘甲烷含量为约6重量约20重量％。备选地，碘甲烷可通过加入碘化氢(HI)在羰基化反应器中产生。反应器中也可加入氢。加氢能提高羰基化效率。优选地，氢含量是反应器中一氧化碳的约0. 1摩尔％ -约5摩尔％。更优选地，氢含量是反应器中一氧化碳的约0. 3摩尔％-约3摩尔％。往羰基化反应器中加入甲醇和一氧化碳。羰基化反应中加入的甲醇可来自合成气-甲醇设备或任何其它来源。甲醇不直接和一氧化碳反应生成乙酸。它被反应器中存在的碘化氢转化成碘甲烷，然后与一氧化碳和水反应生成乙酸，并再生碘化氢。一氧化碳不仅成为乙酸分子的一部分，而且也在活性催化剂的形成和稳定性方面起着重要作用。羰基化反应优选在约150°C -约250°C范围内的温度进行。更优选地，反应在约 1500C -约200°C范围内的温度进行。羰基化反应优选在约200psig-约2000psig范围内的压力下进行。更优选地，反应在约300psig-约500psig范围内的压力下进行。从反应器回收乙酸产物流，并通过闪蒸分离将其分离成含催化剂和催化剂稳定剂的液体馏分，以及含乙酸产物、反应物、水、碘甲烷和羰基化反应中生成的杂质(包括烷烃、 烯烃和芳烃)的蒸气馏分。液体馏分循环到羰基化反应器中。蒸气馏分然后输送到蒸馏塔。蒸馏塔(所谓的“轻质馏分蒸馏”)从含乙酸、少量水和一些重质杂质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·哈利南，B·A·萨利斯伯里，郭少华，
申请(专利权)人：莱昂德尔化学技术公司，
类型：发明
国别省市：