通过除去高锰酸盐还原化合物纯化乙酸物流的方法技术

公开了减少和/或除去由在VIII族金属羰基化催化剂存在下使甲醇羰基化以生产乙酸而形成的高锰酸盐还原化合物(PRC’S)的方法。更特别地，公开了从在由所述羰基化方法形成乙酸期间的中间物流减少和/或除去PRC’s或它们的前体的方法。特别地，公开了其中使来自轻馏分塔的低沸点塔顶馏出物蒸气物流经历蒸馏以获得塔顶馏出物的方法，而该塔顶馏出物经历抽提以从该方法选择性地除去和/或减少PRC’s。该方法包括使来自蒸馏步骤和/或抽提步骤的一种或多种返回物流循环至轻馏分塔和/或干燥塔的步骤以改进在整个反应系统中对水的控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于生产乙酸的方法，且特别地，涉及用于减少和/或除去由在VIII族金属羰基化催化剂存在下使甲醇羰基化以生产乙酸期间形成的高锰酸盐还原化合物的方法。
技术介绍
在目前采用的合成乙酸的方法中，商业上最有用的方法之一是如在美国专利号3，769，329(通过引用将其全部内容并入本文)中所教导的甲醇与一氧化碳的催化羰基化。该羰基化催化剂包含随同含卤素催化剂促进剂(如甲基碘所示例)一起的铑，其溶解或其它地分散在液体反应介质中或负载在惰性固体上。可将铑以任意许多形式引入到反应系统中。同样地，因为卤化物促进剂属性上通常不是关键的，所以可使用许多适合的促进剂，其大多数是有机碘化物。最典型地和有用地，通过连续地将一氧化碳气体鼓泡通过其中溶解催化剂的液体反应介质来进行该反应。在美国专利号5,001,259 ；5,026,908 ;和 5，144,068 ;和 EP0161874(通过引用将其全部内容并入本文)中公开了用于在铑催化剂存在下，使醇羰基化以生产具有比该醇多一个碳原子的羧酸的现有技术方法中的改进。如其中所公开的，在包含以催化有效的浓度存在的乙酸甲酯(MeAc)、甲基卤，特别地甲基碘(MeI)和铑的反应介质中，由甲醇生产乙酸。这些专利公开了通过维持反应介质中随同催化有效量的铑一起的至少有限浓度的水例如约O. Iwt. %和高于作为碘化氢存在的碘化物离子的规定浓度的碘化物离子可维持催化剂的稳定性和羰基化反应器的生产能力处于高水平，甚至在非常低的水浓度，即4被％或更少(尽管常规实施维持约14-15wt.%的水)。该碘化物离子是简单的盐，优选碘化锂。该专利教导乙酸甲酯和碘化物盐的浓度是影响甲醇羰基化生产乙酸的速率的重要参数，特别是处于低的反应器水浓度时。通过使用相对高浓度的乙酸甲酯和碘化物盐，甚至当液体反应介质包含如同约O. Iwt. % 一样低的有限浓度的水时可达到高程度的催化剂稳定性和反应器生产能力。此外，使用的反应介质改进了铑催化剂的稳定性，即耐催化剂沉积，特别地在该方法的产品回收步骤期间。在这些步骤中，就回收乙酸产品目的而言的蒸馏趋向于从催化剂除去一氧化碳，而其在反应容器中维持的环境中是对铑有稳定效应的配体。已发现尽管用于生产乙酸的低水羰基化方法减少了这样的副产物比如二氧化碳、氢、和丙酸，但是通过低水羰基化方法可增加通常以痕量存在的其它杂质的量，而当尝试通过改进催化剂或修改反应条件来增加生产速率时乙酸的质量有时会受到损害。这些痕量杂质影响乙酸的质量，特别是当它们通过反应方法循环时，其尤其可导致这些杂质随着时间而累积。减少乙酸的高锰酸盐时间(在乙酸工业中常用的质量测试)的杂质包括羰基化合物和不饱和羰基化合物。如本文所用，措词〃羰基〃期望的意思是包含醛或酮官能团的化合物，该化合物可以具有或不具有不饱和性。关于羰基化方法中杂质的进一步讨论参见 Catalysis of Organic Reaction, 75, 369-380 (1998)。在甲醇羰基化期间形成的羰基杂质，例如乙醛，可与碘化物催化剂促进剂反应形成多-碳烷基碘，例如乙基碘，丙基碘，丁基碘，戊基碘，己基碘，和类似物。因为乙酸产品中的甚至少量这些杂质趋向于使在生产乙酸乙烯酯(通常从乙酸生产的产品)中使用的催化剂中毒，因此期望从反应产物除去多-碳烷基碘。因此，本专利技术也可导致减少或除去多-碳烷基碘，特别地C2-C12烷基碘化合物。因此，由于许多杂质来源于乙醛，因此主要目的是从该方法中除去羰基杂质，特别地乙醛，以减少多-碳烷基碘含量。除去这样的杂质的常规方法包括使用氧化剂、臭氧、水、甲醇、活化-碳、胺，和类似物对乙酸产品物流进行处理。这样的处理可以与或可以不与乙酸的蒸馏组合。最典型的纯化处理包括对最终产品进行系列蒸馏。也已知通过用与羰基化合物反应形成肟的胺化合物例如羟胺对有机物流进行处理从而，之后通过蒸馏使纯化的有机产物与肟反应产物分离，从有机物流除去羰基杂质。然而，对最终产品的另外处理增加了该方法的成本，并且对 经处理的乙酸产品的蒸馏可导致形成另外的杂质。虽然可能获得相对高纯度的乙酸，由于少部分残留杂质的存在，由如上所述的低水羰基化方法和纯化处理形成的乙酸产品在高锰酸盐时间方面通常仍然在某种程度上是不足的。因为足够的高锰酸盐时间是重要的商业测试，酸性产品可能需要满足它以适合于许多用途，因此降低高锰酸盐时间的杂质的存在是令人讨厌的。此外，由于一些杂质与乙酸产品或含卤素催化剂促进剂，例如甲基碘的沸点接近，因此通过蒸馏从乙酸除去微小量的这些杂质在经济上或商业上是不可行的。因此确认在羰基化方法别处除去杂质而没有污染最终产品或增加不必要成本的经济上可行的方法变得重要。本领域已经公开在乙酸产品物流中存在的羰基杂质通常浓缩在来自轻馏分塔的塔顶馏出物中。因此，已经用胺化合物(例如羟胺)对该轻馏分塔塔顶馏出物进行处理，其与羰基化合物反应以形成可通过蒸馏较易于与剩余的塔顶馏出物分离的衍生物，这导致具有改进的高锰酸盐时间的乙酸产品。在美国专利号6，143，930和6，339，171中公开通过在轻馏分塔塔顶馏出物上进行多级纯化从而可显著减少乙酸产品中不希望的杂质。这些专利公开其中将轻馏分塔顶馏出物蒸馏两次，每种情况下取出乙醛塔顶馏出物和将富含甲基碘的残余物返回到反应器的纯化方法。将在两次蒸馏步骤后获得的富含乙醛蒸馏物任选地用水进行抽提以除去用于处置的大部分乙醛，剩下抽余液中显著较低的乙醛浓度，将抽余液循环至反应器。本文通过引用将美国专利号6，143,930和6，339，171以其全部内容并入本文。此外，在US20060247466(通过引用将其全部内容并入本文)中公开可能通过使轻馏分塔顶馏出物经历单次蒸馏以获得塔顶馏出物，而该塔顶馏出物经历抽提以选择地除去和/或减少高猛酸盐还原化合物(permanganate reducing compound) (PRC’s)从而减少乙酸产品中不希望的杂质。美国专利号7，223，886(通过引用将其全部内容并入本文)中公开通过从冷凝的轻馏分塔顶馏出物物流的轻相除去PRC’s从而减少形成烷基碘和C3_8羧酸的方法，该方法包括(a)蒸馏轻相以获得富含PRC的塔顶馏出物物流；和(b)在至少两个连续阶段中用水对塔顶馏出物物流进行抽提，和从其中分离一个或多个含PRC’s的含水物流。尽管上述方法从羰基化系统中减少和/或除去羰基杂质是成功的，而对于大部分，控制最终乙酸产品中的乙醛水平和高锰酸盐时间问题仍可进行进一步改进。因此，仍存在对改进乙醛除去效率的替代的方法的需要。本专利技术提供一种这样的替代的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及用于生产乙酸(HOAc)的方法，和特别地，用于减少和/或除去在VIII族金属羰基化催化剂存在下使甲醇羰基化以生产乙酸而形成的高锰酸盐还原化合物(PRC’ S)和烷基碘的改进的方法。更特别地，本专利技术涉及从在由所述羰基化方法形成乙酸期间的中间物流减少和/或除去PRC’s或它们的前体的改进的方法。本专利技术方法期望使乙酸至反应器的循环最小化，因此降低反应器和分离系统上的负荷，增加生产能力，去掉分离系统的瓶颈和减少公用工程和对冷却水的需求。此外，本方法期望提供用于控制反应系统中的水量，同时导致在反应器和改进的总体效率上的降低的负荷的本文档来自技高网...

【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：R·D·谢弗，M·O·斯凯茨，R·J·齐诺布尔，
申请(专利权)人：国际人造丝公司，
类型：
国别省市：