生产乙酸的方法技术

乙酸的生产方法包括：反应步骤，其用于连续地使至少一种选自甲醇、二甲醚和乙酸甲酯的成分与一氧化碳在催化剂体系中在乙酸和水的存在下在反应器1中反应，所述催化剂体系包括铑催化剂、碘化物盐和碘甲烷；闪蒸步骤，其用于将从反应器1取出的液体反应介质连续地进料至闪蒸器2，以从所述液体反应介质中分离液体物流和气化物流；和蒸馏步骤，其用于将所述气化物流进料至蒸馏塔3以获得纯化的乙酸；其中将一部分所述气化物流引入到热交换器7中用于冷凝，并使通过热交换器7冷凝的液化物流再循环到反应器。该方法通过有效地移除反应热而实现了在节约资源且节约能量的设备中生产具有高纯度的乙酸，即使在大规模工厂中也是如此。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在大规模工厂(成套设备、车间，plant)中的节约资源且节约能量的设备(equipment)中生产具有高纯度的乙酸的方法。
技术介绍
在使用甲醇法生产乙酸的工厂中，使一氧化碳与甲醇在羰基化反应器中反应，反应溶液通过蒸发器(闪蒸器)蒸发，所得蒸发的产物进一步通过用于分离的蒸馏塔蒸馏以生产乙酸。因为这样的步骤由于羰基化反应而产生反应热，因此必须移除该反应热。作为在该工厂中移除反应热的体系，通过利用以下而移除反应热的方法是有效的在蒸发器中产生的乙酸的蒸发潜热，以及伴随乙酸蒸发的反应溶液各成分(例如，碘甲烷，乙酸甲酯，水，和其它副产物)的蒸发潜热。特 别地，该热量移除方法根据工厂规模使用并且在其中每个工厂的生产量为约200，OOOt/年(发热值为约1. 36xl07kcal/小时)的常规工厂中是有效的，并且就如下方面而言，该热量移除方法是经济的分离和收集在反应器中产生的乙酸所必需的闪蒸量通过优异的物料平衡和热量平衡是比例恰当的。但是，在近些年，乙酸生产工厂的经济的规模渐增至不小于约400，OOOt/年/工厂的生产量，其一个原因是需求的增长。对于不小于250，OOOt/年的生产量规模，必须移除大于所产生的乙酸等的蒸发潜热的热量。因此，仅该利用蒸发潜热的热量移除方法不足以移除反应热。关于用于移除反应热的体系，美国专利No. 5，374，774公布(专利文件I)公开了在使用甲醇法生产乙酸的过程中控制反应器的液面和控制蒸发器的液面的方法。在该文献中，作为控制反应器温度的方法，描述了提供具有冷却单元的用于将来自蒸发器的底部溶液的催化剂再循环(recycle)至反应器的再循环管线的方法，以及提供具有冷却器(冷却单元)的反应器的方法。但是，根据该提供具有冷却单元的催化剂再循环管线的方法，因为将显热用于热量移除，因此必须安装使用具有高耐腐蚀性的高级材料的昂贵设备，且移除的热量的量小。而且，根据该提供具有冷却单元的反应器的方法，因为反应溶液以及反应器暴露于高温和高压，溶解于该反应溶液中的一氧化碳在管道中被消耗。因此，难以保持作为活性催化剂物质的铑-羰基络合物的活性状态(例如，[RhI2(CO)2]-, [RhI2(CO)4D。主催化剂Rh由于其沉淀(例如，以RhI3的状态沉淀)而对反应没有贡献，或者沉淀物堵塞管道等并导致阀、泵等的功能不足，并且难以稳定地操作系统。此外，该方法需要使用具有高耐腐蚀性的高级材料。但是，在高温和高压下使用的设备是昂贵的，并且反应溶液容易泄露。因此，难以稳定地操作系统。而且，日本专利No. 3616400公布(JP-3616400B，专利文件2)公开了使用单个蒸馏塔纯化乙酸产物的方法，该方法包括通过控制液相羰基化反应的配方来操作该液相羰基化反应。该文献公开了，由于在工艺过程中的蒸发而引起的损失通过以下而最小化冷却来自闪蒸罐的蒸气和来自蒸馏塔顶部的未冷凝产物。特别地，在将冷却的冷凝物再循环到反应容器的一系列步骤中，从该反应容器取出的反应溶液的大部分热量作为闪蒸蒸气的热量转移并通过冷凝安装至蒸馏塔顶部的冷凝器中的闪蒸蒸气而移除。但是，在该通过安装至蒸馏塔顶部的冷凝器移除热量的方法中，冷凝器经受大的负荷，并且设备成本或能量成本如此大，以致于其不能再被忽视。特别地，对于近来的大规模工厂，冷凝器和蒸馏塔的尺寸必须增大。此外，日本专利申请特许公开No. 2002-255890 (JP-2002-255890A,专利文件3)公开了通过如下而控制反应体系的温度的方法根据在用于分离反应产物的步骤中分离出的经分离成分的循环(circulation)量控制热量。在该方法中，该热量是通过在用于将在闪蒸式蒸馏塔中分离的较高沸点成分返回至反应体系的循环管线中安装温度控制单元(热交换器)和控制单元而控制的。该方法在稳定操作系统方面有效。但是，对于大规模工厂，仅对液体进行冷却(显热)不足以移除热量。引用列表专利文献1.美国专利No. 5，374，774公布(权利要求和第7栏第48至66行)2. JP-3616400B (权利要求和实施例)3. JP-2002-255890A (权利要求，第至段，和实施例)
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题因此，本专利技术的一个目的是提供以高收率和高纯度，该方法在具有小型化(或缩小的)装置(apparatus)(例如，蒸馏塔)的节约资源和节约能量的设备中抑制一氧化碳的损失，即使对于大规模工厂也是如此。本专利技术的另一个目的是提供在乙酸的生产过程中有效和精确控制温度的方法。解决问题的手段本专利技术的专利技术人进行了大量研究以实现以上目的，并最终发现，在通过使至少一种选自甲醇、二甲醚和乙酸甲酯的成分与一氧化碳反应而连续生产具有高纯度的乙酸的方法中，通过将从闪蒸器取出的气化物流(或蒸气产物或较低沸点馏分)的一部分引入到热交换器中，使引入的气化物流冷凝并使冷凝的物流(或馏分)再循环到反应器，可抑制在具有小型化装置(例如，蒸馏塔)的节约资源和节约能量的设备中一氧化碳的损失，即使对于大规模工厂也是如此；并且可以高收率生产具有高纯度的乙酸。本专利技术基于以上发现完成。也就是说，根据本专利技术的包括反应步骤，其用于连续地使至少一种选自甲醇、二甲醚和乙酸甲酯的成分与一氧化碳在催化剂体系中在乙酸和水的存在下在反应器中反应，所述催化剂体系包括铑催化剂、碘化物盐和碘甲烷；闪蒸步骤，其用于将从反应器取出的液体反应介质(或反应混合物)连续地进料至闪蒸器，以从所述液体反应介质中分离液体物流(或较高沸点馏分)和气化物流(或较低沸点馏分)；和蒸馏步骤，其用于将该气化物流进料至蒸馏塔以获得纯化的乙酸；其中将一部分该气化物流引入到热交换器中用于冷凝，并使通过该热交换器冷凝的液化物流(或液体馏分)再循环到该反应器。可以向该热交换器中引入I至50重量％的该气化物流。而且，从用于纯化乙酸的蒸馏步骤获得的乙酸物流可以经历进一步的蒸馏和/或吸附处理，以获得进一步纯化的乙酸。在本专利技术的方法中，可以组合使用进一步的热量移除方法。例如，该方法可以与下述方式组合使用其中将通过该闪蒸器分离的液体物流引入到热交换器中并冷却，然后使经冷却的物流再循环到该反应器的方式；或其中将来自该反应器的气态成分(或较低沸点馏分)和来自蒸馏塔的塔顶馏分(或较低沸点馏分)中的每一个通过冷凝器冷却的方式。在本专利技术的方法中，该反应器可以是不具有可移除热量(或热量移除)或冷却单元的反应器。在反应步骤中，在将反应体系保持在以下浓度的同时进行反应在反应体系的整个液相中，碘化物盐的浓度为2至25重量％ (特别是6至25重量％)，碘甲烷的浓度为1至20重量％，乙酸甲酯的浓度为0.1至30重量％，和水的浓度为0.1至10重量％(特别是，0.1至6重量％)。本专利技术还包括控制乙酸生产过程中的温度的方法，其包括反应步骤，其用于连续地使至少一种选自甲醇、二甲醚和乙酸甲酯的成分与一氧化碳在催化剂体系中在乙酸和水的存在下连续反应，所述催化剂体系包括铑催化剂、碘化物盐和碘甲烷；闪蒸步骤，其用于从反应步骤连续地取出液体反应介质以从所述液体反应介质中分离液体物流和气化物流(或蒸气产物)；和蒸馏步骤，其用于对该气化物流进行蒸馏以获得纯化的乙酸；其中将一部分该气化物流引入到热交换器中用于冷凝，并使通过该热交换器冷凝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】2010.07.26 JP 2010-1672391.生产こ酸的方法，其包括 反应步骤，其用于连续地使至少ー种选自甲醇、ニ甲醚和こ酸甲酯的成分与一氧化碳在催化剂体系中在こ酸和水的存在下在反应器中反应，所述催化剂体系包括铑催化剂、碘化物盐和碘甲烷， 闪蒸步骤，其用于将从所述反应器取出的液体反应介质连续进料至闪蒸器，以从所述液体反应介质中分离液体物流和气化物流，和 蒸馏步骤，其用于将所述气化物流进料至蒸馏塔以获得纯化的こ酸， 其中将一部分所述气化物流引入到热交換器中用于冷凝，并使通过所述热交換器冷凝的液化物流再循环到所述反应器。2.根据权利要求1的方法，其中将I至50重量％的所述气化物流引入到所述热交換器中。3.根据权利要求1或2中任ー项的方法，其中使从用于纯化こ酸的蒸馏步骤获得的こ酸物流进行进一歩的蒸馏和/或吸附处理，以获得进ー步纯化的こ酸。4.根据权利要求1至3中任ー项的方法，其中将通过所述闪蒸器分离的所述液体物流引入到所述热交換器中并冷却，然后使该冷却的物流再循环到所述反应器。5.根据权利要求1至4中任ー项的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：三浦裕幸，清水雅彦，上野贵史，山口和夫，后藤健辅，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：
国别省市：