BR112013014808B1 - processo para produzir ácido acético - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA PRODUZIR ÁCIDO ACÉTICO Ácido acético é produzido, enquanto que inibindo o aumento das concentrações de iodeto de hidrogênio e ácido acético numa coluna de destilação de acetaldeído. Um processo de produção de ácido acético compreende uma etapa para permitir que metanol reaja com monóxido de carbono; uma etapa para alimentar um vaporizador com uma mistura de reação, para separar um componente volátil (2A) e um componente de baixa volatilidade (2B); uma etapa para alimentar uma coluna de destilação com o componente volátil (2A), e separar um sobrenadante (3A) contendo iodeto de metila, ácido acético, acetato de metila, água, acetaldeído, e iodeto de hidrogênio, e uma corrente (3B) contendo ácido acético para coletar ácido acético; e uma etapa de separação para alimentar uma coluna de destilação de acetaldeído com pelo menos parte do sobrenadante (3A), e separar um objeto líquido a ser tratado contendo o sobrenadante (3A) e um componente de menor ponto de ebulição (4A) contendo acetaldeído e um componente de maior ponto de ebulição (4B); em que; na etapa de separação, o objeto líquido contendo metanol e/ou éter dimetílico, numa concentração de 0,1 a 50% em peso, é submetido à destilação.

Description

Área Técnica

A presente invenção refere-se a um processo para produzir ácido acético, inibindo, ao mesmo tempo, 5 i eficientemente o aumento da concentração de iodeto de hidrogênio (em particular, iodeto de hidrogênio e ácido acético) numa coluna de destilação de acetaldeído.

Técnica Anterior

Vários processos industriais de produção de ácido i acético são conhecidos. Dentre outros, um processo industrialmente excelente inclui um processo, que compreende permitir continuamente que metanol reaja com monóxido de carbono, com o uso de um catalisador de metal (tal como um catalisador de ródio) e iodeto de metila na ; presença de água, para fornecer ácido acético. Além disso, recentemente, a melhoria das condições de reação ' e catalisadores foi investigada, e um processo industrial para produzir ácido acético com uma produção altamente eficiente foi desenvolvido, através da adição de um i estabilizador de catalisador (tal como um sal de iodeto), e a reação sob uma condição de baixo teor de água, comparada com a condição convencional.

Nesse processo, um componente volátil é separado, quando ácido acético é separado de uma mistura líquida de reação por destilação. 0 componente volátil contém um componente útil, tal como iodeto de metila, enquanto que o componente é um componente líquido contendo acetaldeído. Portanto, o componente volátil é recolhido ou reciclado para o sistema de reação, após acetaldeído ser separado por destilação (ou condensação). 0 componente volátil contém um componente ácido (tal como iodeto de hidrogênio ou ácido acético), além de iodeto de metila, acetaldeído, água e acetato de metila. Quando iodeto de hidrogênio ou ácido acético é condensado (ou produzido) em uma coluna de destilação de acetaldeído sob uma condição de destilação (por exemplo, uma pressão aplicada ou a uma temperatura elevada), a corrosão da coluna de destilação de acetaldeído pode ser precipitada. Além disso, quando a solução contendo iodeto de metila é submetida à destilação e, em seguida, a fração e/ou o resíduo separado é reciclado para o sistema de reação, a corrosão de uma bomba de reciclagem ou de uma linha de reciclagem pode ser precipitada. Portanto, é preferível que a concentração do componente ácido (tal como iodeto de hidrogênio ou ácido acético), na coluna de destilação para separar acetaldeído, seja reduzida.

A Patente Japonesa N° . 3581725 (JP-3581725B, Documento de Patente 1) descreve um processo de reciclagem, o qual compreende a carbonilação de metanol e/ou acetato de metila num meio de reação contendo um catalisador de metal do Grupo 8 da Tabela Periódica e de iodeto de metila; separar uma fase volátil e uma fase de baixa volatilidade do produto de carbonilação, onde a fase volátil contém o produto, metanol e/ou acetato de metila não reagido, e iodeto de metila, e a fase de baixa volatilidade contém o catalisador de metal do grupo 8; destilar a fase volátil, para fornecer um sobrenadante contendo o produto, o metanol e/ou acetato de metila não reagido, e iodeto de metila; e reciclar o sobrenadante ao reator de carbonilação; em que o sobrenadante é uma mistura contendo acetaldeído e iodeto de metila, o sobrenadante é reciclado para o reator depois da destilação do sobrenadante na presença de metanol, a uma temperatura no topo da coluna inferior a 55 °C e uma temperatura do tanque de refluxo inferior a 25 °C e dissolução de acetaldeído produzido numa forma de paraldeído ou metaldeído em uma solução mista contendo iodeto de metila e metanol, em uma proporção em peso (iodeto de metila/ metanol) de 5/4 a 1/2, como uma composição de uma fração de fundo da coluna de destilação para extração ou separação.

Aliás, de acordo com o processo descrito no documento, o uso de metanol na coluna de destilação visa a dissolução do paraldeído ou metaldeído, e não se destina à inibição da produção de iodeto de hidrogênio. Além disso, o processo descrito no documento necessita de metanol, de 0,8 a 2 vezes mais que o peso de iodeto de metila altamente rico contido no sobrenadante, e é necessário tratar uma grande quantidade de um objeto líquido a ser tratado, composto da quantidade total do sobrenadante e metanol. Assim, é necessária a utilização de uma coluna de destilação tendo um grande diâmetro, o que não é econômico.

A publicação internacional W02008/016502 (W02008/016502, Documento de Patente 2) divulga um processo para diminuir a impureza de aldeído de uma corrente de ácido acético, que compreende permitir que uma corrente de ácido acético contendo uma impureza de aldeído reaja com um composto hidroxila (tal como glicol, poliol, ou um álcool C4-io) para converter a impureza de aldeído em um acetal, e separar o acetal. Especificamente, o documento descreve a seguinte técnica de reciclagem: um sobrenadante contendo iodeto de metila, acetato de metila, ácido acético, água, e uma impureza de aldeído é liquefeito num decantador, de 5 a 50% da fase pesada resultante (fase orgânica), que contém iodeto de metila e a impureza de aldeído, é tratado com um composto hidroxila, numa proporção de 1 a 10 equivalentes do composto de hidroxi em relação à impureza de aldeído e, em seguida, destilado para separar uma fração de acetal e uma fração de iodeto de metila, e a fração de acetal é descarregada, e iodeto de metila é reciclado para a fase pesada no decantador, ou na reação de carbonilação. O documento também descreve que iodeto de metila, a ser usado para a reação, pode ser produzido pela adição de iodeto de hidrogênio a um reator de carbonila. Assim, o documento propõe que composto hidroxilo seja utilizado para conversão de um aldeído em um acetal, e uma resina de troca iônica ácida seja usada para acetalação, e o documento não se destina à diminuição do iodeto de hidrogênio ou ácido acético.

O Pedido de Patente Japonesa Publicado N°. 2007- 526308 (JP-2007-526308A, Documento de Patente 3) descreve um processo para produzir ácido acético, que compreende as etapas de: (a) fazer reagir monóxido de carbono com pelo menos um reagente escolhido a partir do grupo consistindo de metanol, acetato de metila, formiato de metila, éter dimetílico e misturas desses, num meio de reação que compreende água, iodeto de metila, e um catalisador para produzir um produto de reação compreendendo ácido acético; (b) realizar uma separação vapor-líquido no produto de reação para proporcionar uma fase volátil compreendendo ácido acético, água, e iodeto de metila e uma fase menos volátil compreendendo o catalisador; (c) destilar a referida fase volátil para produzir um produto purificado de ácido acético e um primeiro sobrenadante compreendendo água, acetato de metila, e iodeto de metila; (d) separar em fases o primeiro sobrenadante, para proporcionar uma primeira fase líquida compreendendo água e uma segunda fase líquida compreendendo iodeto de metila; (e) adicionar éter dimetílico ao processo em uma quantidade eficaz para melhorar a separação do primeiro sobrenadante, para formar as primeira e segunda fases líquidas; e remover acetaldeído de pelo menos uma das primeira e segunda fases líquidas, em que o éter dimetílico é adicionado a uma corrente associada à etapa de extração de acetaldeído. Segundo o documento, éter dimetílico é usado como um componente para separar facilmente as primeira e segunda fases líquidas, e a diminuição do iodeto de hidrogênio ou ácido acético não é pretendida. Além disso, o documento é omisso quanto a uma quantidade a ser adicionada de éter dimetílico.

O Pedido de Patente Japonesa Publicado N°. 2000- 72712 (JP-2000-72712A, Documento de Patente 4) revela um processo para produzir ácido acético, o qual compreende uma primeira etapa para permitir que monóxido de carbono reaja com metanol, éter dimetílico, ou acetato de metila na presença de um catalisador de ródio, um sal de iodeto, e iodeto de metila; uma segunda etapa para destilar a mistura líquida de reação obtida na primeira etapa, para separar uma fase de alta volatilidade contendo um composto de carbonila e uma fase de baixa volatilidade; e uma terceira etapa para destilar a fase de alta volatilidade contendo o composto de carbonila obtido na segunda etapa, para separar um produto contendo ácido acético e uma impureza contendo o composto de carbonila; uma quarta etapa para permitir que a impureza contendo o composto de carbonila obtido na terceira etapa entre em contato com água para separar uma fase orgânica contendo um iodeto de alquila e uma fase aquosa contendo o composto de carbonila; e uma quinta etapa para enviar de volta a fase orgânica obtida na quarta etapa para a etapa de reação; em que o contato da impureza contendo o composto de carbonila com água na quarta etapa é realizado de 30 a 60 °C. O documento revela que o processo pode compreender uma etapa 3b, entre a terceira etapa e a quarta etapa, para destilar a impureza contendo o composto de carbonila obtido na terceira etapa por uma coluna de destilação de vários estágios, e que metanol com 0,1 a 55 mol vezes mais que o íon de iodeto existente na coluna de 10 { destilação de vários estágios, pode ser alimentado na destilação.

Além disso, o documento revela que (i) na etapa 3b, iodeto de hidrogênio produzido pela reação de iodeto de metila em água, por vezes, provoca a corrosão de um metal 15 usado para a coluna de destilação, (ii) uma vez que a reação é uma reação de equilíbrio, a adição de metanol na coluna de destilação inibe a produção de iodeto de hidrogênio e, em seguida, a corrosão do metal, e (iii) uma vez que o metanol é um componente de menor ponto de 20 ebulição e a temperatura azeotrópica de iodeto de hidrogênio e de água é de 127 °C, metanol é adicionado, preferencialmente, na parte inferior ou seus arredores, da coluna de destilação. Além disso, o documento descreve nos Exemplos que, na etapa 3b, metanol com 10 mol vezes mais 25 que a concentração de íon de iodeto em uma coluna de destilação de 80 placas é adicionado a 10 g/h a uma fase inferior gasosa na coluna de destilação, e a destilação é continuada a 82°C e, consequentemente, a concentração do íon de iodeto na coluna de destilação de vários estágios não é superior a 1 ppm; e que a adição de uma quantidade predeterminada de metanol a uma mistura líquida como uma solução modelo contendo iodeto de metila, água, e iodeto de hidrogênio, reduziu a concentração do íon de iodeto.

No processo descrito no documento, no entanto, uma mistura líquida contendo apenas iodeto de metila, água, e iodeto de hidrogênio é usada como solução modelo, e o efeito do metanol adicionado a uma solução modelo contendo ácido acético e acetato de metila não é investigado. Além disso, a alimentação de metanol, com cerca de 0,1 a 55 mol vezes mais que a quantidade do íon de iodeto é insuficiente para diminuir a concentração de ácido numa solução do processo real contendo não sô iodeto de hidrogênio, mas também ácido acético ou acetato de metila e tendo uma composição complicada. Além disso, de acordo com o processo descrito no documento, uma vez que metanol é adicionado na fase gasosa de fundo, é difícil inibir eficazmente a corrosão de toda a coluna de destilação. Assim, o processo não é eficiente.

Sumário da Invenção

Problemas a serem resolvidos pela invenção É, portanto, um objeto da presente invenção i proporcionar um processo para produzir ácido acético, inibindo (ou prevenindo) ao mesmo tempo eficazmente um í aumento na concentração de iodeto de hidrogênio (em i particular, iodeto de hidrogênio e ácido acético) numa 5 J coluna de destilação de acetaldeído. Constitui outro objeto da presente invenção proporcionar um processo para produzir ácido acético, o processo inibindo (ou prevenindo) a corrosão de uma coluna de destilação de acetaldeído. 10- Constitui ainda outro objeto da presente invenção proporcionar um processo para produzir ácido acético, o processo separando com eficiência acetaldeído, mesmo utilizando uma coluna de destilação de acetaldeído feita de um material barato.

Constitui ainda outro objeto da presente invenção proporcionar um processo para produzir, de forma estável, ácido acético (ácido acético com um elevado grau de pureza), enquanto que extraindo acetaldeído de modo eficiente.

Constitui outro objeto da presente invenção proporcionar um processo para produzir ácido acético, ao mesmo tempo reciclando iodeto de metila como um catalisador com uma elevada eficiência.

Meios para resolver os problemas

Os inventores da presente invenção investigaram um método para reduzir uma concentração de iodeto de hidrogênio em uma coluna de destilação de acetaldeído, no que diz respeito a um processo que compreende submeter o metanol a uma reação de carbonilação com um sistema catalisador contendo um catalisador de metal, um iodeto iônico, e iodeto de metila, separar uma corrente contendo um produto de ácido acético do componente volátil resultante, e remover acetaldeído do componente (sobrenadante) de menor ponto de ebulição resultante contendo iodeto de metila e acetaldeído por destilação (e coletar mais eficientemente um componente útil, tal como iodeto de metila, para reciclar o componente útil ao sistema de reação); e verificaram que a concentração de iodeto de hidrogênio não pode ser suficientemente reduzida, pela simples adição de metanol à coluna de destilação de acetaldeído, que é feito de acordo com a única concentração do íon de iodeto, tal como descrito na patente japonesa JP- 2000-72712A.

Mais especificamente, de acordo com a patente japonesa JP-2000-72712A, iodeto de hidrogênio pode ser diminuído pela adição de metanol em consideração ã seguinte reação de equilíbrio (1) , em que iodeto de hidrogênio é envolvido: CH3I + H20 <=> CH3OH + Hl (1)

No entanto, uma vez que o sobrenadante contém ácido acético, acetato de metila, e água, além de iodeto de metila e iodeto de hidrogênio, uma pluralidade de reações de equilíbrio, incluindo as seguintes reações, em que o metanol participa, ocorre além da reação (1) . Assim, o sistema de reação é altamente complicado. CH3COOH + CH3OH <=> CH3COOCH3 + H20 CH3I + CH3COOH <z> CH3COOCH3 + Hl no sistema contendo ácido acético, acetato de metila, e outros, é difícil reduzir a concentração de iodeto de hidrogênio, mesmo se a reação (1) 10 ! for simplesmente notada. Além disso, não só iodeto de hidrogênio, mas também ácido acético, é também um componente ácido, e é preferível que ácido acético seja diminuído, porque ácido acético é um fator causador da corrosão da coluna de destilação de acetaldeído. A partir 15 dos pontos de vista da redução da concentração de iodeto de hidrogênio (mais adiante, a redução da concentração de ácido acético) e uma coleta eficiente de iodeto de metila, é ainda verificado que a consideração apenas da reação (1) não vai muito longe. Além disso, o uso de uma grande 20; quantidade de metanol não só requer uma grande coluna de destilação de acetaldeído, mas também reduz significativamente a eficiência do processo, devido a uma grande quantidade de uma solução de processo a ser destilada.

Assim sendo, os inventores da presente invenção realizaram estudos intensivos para atingir os objetivos acima mencionados e finalmente descobriram que, em uma coluna de destilação de acetaldeído, a destilação de uma solução de processo, que compreende um sobrenadante contendo ácido acético e acetato de metila, além de iodeto de metila, acetaldeído, e iodeto de hidrogênio, e uma quantidade específica de metanol e/ou éter dimetílico adicionado ao sobrenadante, inibe ou previne eficazmente um aumento numa concentração de iodeto de hidrogênio (adicionalmente uma concentração de ácido acético) na coluna de destilação de acetaldeído; que a corrosão da coluna de destilação de acetaldeído é impedida ou inibida, e a utilização de um material barato para coluna de destilação de acetaldeído reduz o custo do processo de produção de ácido acético; e que a separação de acetaldeído (e coleta de iodeto de metila) é retida de forma eficiente, enquanto que inibindo um aumento na concentração de iodeto de hidrogênio (e ácido acético). A presente invenção foi realizada com base nas conclusões acima.

Ou seja, o processo da presente invenção inclui um processo para produzir ácido acético, o processo compreendendo uma etapa de reação para permitir que metanol reaja continuamente com monóxido de carbono na presença de um sistema catalisador compreendendo um catalisador de metal, um iodeto iônico e iodeto de metila num reator de carbonilação; uma etapa de evaporação instantânea para alimentação contínua de um vaporizador com uma mistura de reação do reator para separar um componente volátil (2A) contendo o produto ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila e água, e um componente de baixa volatilidade (2B) contendo o catalisador de metal e o iodeto iônico; uma etapa de coleta de ácido acético para alimentar uma coluna de destilação com o componente volátil (2A), e separar um sobrenadante (3A) contendo iodeto de metila, ácido acético, acetato de metila, água, subproduto acetaldeído, e iodeto de hidrogênio, e uma corrente (3B) contendo ácido acético para coletar ácido acético; e uma etapa de separação de acetaldeído para alimentar uma coluna de destilação de acetaldeído (coluna de extração ou coluna de separação) com o sobrenadante condensado (3A) (parte ou a totalidade de sobrenadante (3A)), e destilar um objeto líquido a ser tratado contendo o sobrenadante (3A) (ou um componente condensado ou condensado no sobrenadante (3A)), para separar um componente de menor ponto de ebulição (4A) contendo acetaldeído e um componente de maior ponto de ebulição (4B) ; em que, na etapa de separação de acetaldeído, o objeto líquido contendo, pelo menos, uma fonte de metanol selecionada a partir do grupo que consiste de metanol e éter dimetílico, numa concentração de 0,1 a 50% em peso, é submetido à destilação.

No processo, no objeto líquido, a proporção de iodeto de metila pode ser de cerca de 1 a 98% em peso (por exemplo, de cerca de 1 a 95% em peso) , a proporção de acetato de metila pode ser de cerca de 0,5 a 50% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 30% em peso), a proporção do ácido acético pode ser de cerca de 0,2 a 50% em peso, a proporção de água pode ser de cerca de 0,1 a 90% em peso, e a proporção de iodeto de hidrogênio pode ser de cerca de 1 a 1000 ppm (por exemplo, de cerca de 1 a 300 ppm) baseado em peso.

No processo, a concentração da fonte de metanol no objeto líquido pode ser de cerca de 0,1 a 50% em peso (por exemplo, de cerca de 0,2 a 50% em peso), e pode ser de cerca de 1 a 30% em peso (por exemplo, de cerca de 2 a 25% em peso). Além disso, no processo, no objeto líquido, a concentração de ácido acético pode ser de cerca de 0,3 a 50% em peso, a proporção da fonte de metanol (em termos de metanol) pode ser de cerca de 0,1 a 4 0 mol em relação a 1 mol de uma quantidade total de ácido acético e iodeto de hidrogênio. Além disso, no processo, a relação entre a fonte de metanol (em termos de metanol) e o objeto líquido pode ser não inferior a 80 mol (por exemplo, não inferior a 20 0 mol) em relação a 1 mol de iodeto de hidrogênio. De forma representativa, no processo, no objeto líquido, a concentração de ácido acético pode ser de cerca de 0,5 a 50% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 40% em peso), a concentração de iodeto de hidrogênio pode ser de cerca de 5 a 1000 ppm (por exemplo, de cerca de 5 a 200 ppm), a razão da fonte de metanol (em termos de metanol) pode ser de cerca de 1 a 20 mol (por exemplo, de cerca de 1 a 5 mol) em relação a 1 mol de uma quantidade total de ácido acético e iodeto de hidrogênio.

No processo da presente invenção, a concentração da fonte de metanol no objeto líquido pode ser ajustada com as condições de reação, ou a quantidade de alimentação prévia. A concentração da fonte de metanol no objeto líquido é geralmente ajustada, através da adição ou misturação da fonte de metanol e/ou acetato de metila ao sobrenadante (3A) no interior ou exterior da coluna de destilação de acetaldeído (por exemplo, a concentração da fonte de metanol no objeto líquido é ajustada de 0,1 a 50% em peso). Aliás, embora o acetato de metila não seja uma fonte de metanol, acetato de metila pode produzir metanol por equilíbrio químico. Assim, a concentração da fonte de metanol no objeto líquido pode ser ajustada por adição de acetato de metila. De forma representativa, a concentração da fonte de metanol no objeto líquido pode ser ajustada através da adição ou misturação da fonte de metanol e/ou acetato de metila, do seguinte modo (A) e/ou modo (B): (A) a fonte de metanol e/ou acetato de metila é adicionada ou misturada com o sobrenadante (3A), antes do sobrenadante (3A) ser alimentado à coluna de destilação de acetaldeído [isto é, a fonte de metanol e/ou acetato de metila é adicionada ou misturada com o sobrenadante (3A) , da alimentação à coluna de destilação de acetaldeído], (B) na coluna de destilação de acetaldeído, a fonte de metanol e/ou acetato de metila é adicionada ou misturada com o sobrenadante (3A) , ao mesmo nível da altura (ou na mesma posição, por exemplo, na coluna de destilação, na mesma placa) que um nível de altura (ou uma posição ou uma placa) , em que o sobrenadante (3A) é alimentado ou a um nível de altura (por exemplo, na coluna de destilação, uma placa) superior ao nível de altura (por exemplo, na coluna de destilação, uma placa) , no qual o sobrenadante (3A) é alimentado.

No modo (A) , uma temperatura de uma mistura contendo o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol e/ou acetato de metila pode ser regulada de 20 a 100°C, e um tempo, a partir de quando o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol e/ou acetato de metila são misturados até quando a mistura é alimentada à coluna de destilação de acetaldeído, pode ser regulado para não menos do que 5 segundos; e a concentração da fonte de metanol pode ser ajustada, pelo menos, no modo (A) . De forma representativa, no modo (A) , uma temperatura de uma mistura contendo o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol e/ou acetato de metila pode ser regulada de 30 a 85°C, e um tempo, a partir de quando o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol e/ou acetato de metila são misturados até quando a mistura é alimentada à coluna de destilação de acetaldeído, pode ser regulado para não menos do que 10 segundos; e a concentração da fonte de metanol pode ser ajustada, pelo menos, no modo (A) . A I alimentação da coluna de destilação de acetaldeído com o sobrenadante (3A), ao qual a fonte de metanol e/ou acetato de metila é adicionada sob tal condição pode ainda inibir eficientemente o aumento na concentração de iodeto de hidrogênio ou ácido acético na coluna de destilação de acetaldeído.

De acordo com o processo da presente invenção, o sobrenadante (3A) pode ser alimentado diretamente para a etapa de separação de acetaldeído (ou coluna de destilação de acetaldeído) , e o sobrenadante (3A) pode ser, geralmente, retido (ou mantido) num decantador e, em seguida, descarregado para ser alimentado à etapa de separação de acetaldeído. Isto é, o processo da presente invenção pode ainda compreender uma etapa de condensação para reter temporariamente o sobrenadante (3A) em um decantador (ou tanque de armazenagem), com condensação, e descarregar o sobrenadante (3A) do decantador. 0 sobrenadante (3A) descarregado do decantador na etapa de condensação pode ser alimentado à coluna de destilação de acetaldeído. Quando o processo compreende a etapa de condensação, no modo (A) , a fonte de metanol é geralmente adicionada ou misturada com o sobrenadante (3A) em um tempo, a partir de quando o sobrenadante (3A) é descarregado do decantador até quando o sobrenadante (3A) é alimentado à coluna de destilação de acetaldeído.

Na etapa de condensação, a quantidade a ser mantida do sobrenadante (3A) pode ser ajustada ou controlada com base numa vazão flutuante (ou alterável ou variável) do sobrenadante (3A) a ser alimentado ao decantador. Istoí é, de acordo com o processo de produção de ácido acético, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser alimentado ao decantador varia significativamente ao longo de todo o processo. Tal controle da vazão permite que o processo seja realizado de forma estável e eficiente. Assim, uma combinação de tal processo com o ajuste da concentração da fonte de metanol assegura eficazmente, tanto o funcionamento estável do processo, como a inibição de um aumento na concentração de iodeto de hidrogênio ou ácido acético na coluna de destilação de acetaldeído. No que diz respeito à variação (ou mudança), por exemplo, assumindo que a vazão média do componente de menor ponto de ebulição (3A) a ser alimentado para o decantador seja 100 em termos de volume de líquido, a vazão do componente de menor ponto de ebulição (3A) a ser alimentado para o decantador pode ser de cerca de 80 a 120 ao longo de todo o processo.

Um método concreto para ajustar (ou controlar) a quantidade do sobrenadante (3A) a ser retida inclui, por exemplo, (1) um método, no qual o sobrenadante (3A) é descarregado, de forma que a variação da quantidade ou o nível de líquido do sobrenadante (3A) a ser retido no decantador possa ser inibida (ou mantida substancialmente constante), e/ou (2) um método, no qual um decantador tendo uma função de tamponamento, é utilizado como o decantador para aliviar (ou difundir) a variação da quantidade do sobrenadante (3A) alimentada no interior do decantador.

De acordo com o método (1) , por exemplo, na etapa de condensação, presumindo que o nível de líquido médio J(ou valor médio) e/ou o nível da interface do sobrenadante (3A) mantido no decantador seja 100, o nível do líquido ?(ou quantidade média) e/ou o nível de interface do sobrenadante (3A) mantido no decantador possa ser ajustado (especificamente, o sobrenadante (3A) possa ser descarregado para ajustar o nível de líquido) de cerca de 95 a 105 em todo o processo. 0 nível de líquido significa um nível de altura da superfície de contato do sobrenadante condensado (3A) com gás (fase gasosa), no decantador. Quando o sobrenadante (3A) é separado em duas fases (fase superior e fase inferior), o nível da interface significa um nível de altura do limite entre duas fases (ou um nível de altura da fase inferior). Assim, o conceito do nível de interface é utilizado para sobrenadante condensado, separado em camadas (separado em fases) (3A) .

Além disso, de acordo com o método de regulação (2) , na etapa de condensação, um decantador tendo uma função de tamponamento pode ser utilizado como o decantador. Em particular, o tempo de retenção (ou tempo de manutenção) do sobrenadante (3A) em tal decantador pode ser regulado, de modo a ser não inferior a 6 minutos. A utilização do decantador, que permite tal tempo de retenção suficiente, pode eficientemente diminuir a variação do sobrenadante (3A), no decantador.

De acordo com a presente invenção, a fim de levar a cabo todo o processo de forma estável, na etapa de condensação, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser retida pode ser normalmente ajustada ou controlada com base na variação da vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentada para o decantador e, além disso, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser alimentada à etapa de separação: de acetaldeído pode ser ajustada. Especificamente, na etapa de condensação, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser alimentada à etapa de separação de acetaldeído pode ser ajustada, de modo a ser constante ou quase constante (ou ser mantida substancialmente constante) [por exemplo, supondo que a vazão média do sobrenadante (3A) seja de 100, a vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentada à etapa de separação de acetaldeído pode ser ajustada de 95 a 105 ao longo de todo o processo].

Exemplos representativos do método para ajustar ou controlar a quantidade do sobrenadante (3A) a ser alimentado à etapa de separação de acetaldeído (ou coluna de destilação de acetaldeído) incluem pelo menos um dos seguintes métodos (a), (b) e (c) selecionados: (a) um método para fazer circular parte do sobrenadante Ç3A) descarregada do decantador para uma etapa diferente da etapa de separação de acetaldeído [por exemplo, pelo menos um item selecionado dentre o grupo que consiste do sistema de reação (reator ou etapa de reação) e a etapa de coleta de ácido acético (ou coluna de destilação), em particular, pelo menos o sistema de reação (ou reator) ou etapa de reação] ; (b) um método para alimentar a etapa de separação de acetaldeído com o sobrenadante (3A) descarregado do decantador, através de um vaso de armazenamento com uma função de tamponamento; e (c) um método para ajustar a quantidade do sobrenadante (3A) a ser descarregado do decantador, para manter constante (ou quase constante, por exemplo, assumindo que a vazão média do sobrenadante (3A) a ser descarregado do decantador seja de 100, a quantidade do componente de menor ponto de ebulição (3A) a ser descarregada do decantador ao longo de todo o processo seja ajustada de 95 a 105).

Para o método (a) , na etapa de condensação, a quantidade (ou vazão) do sobrenadante (3A) a ser alimentado à etapa de separação de acetaldeído pode ser ajustada ípor circulação de parte do sobrenadante (3A) descarregada do decantador para uma etapa diferente da etapa de separação de acetaldeído. No método (a), não menos do que 20% (por exemplo, de cerca de 20 a 90%) da vazão média do sobrenadante (3A) a ser alimentada para o decantador pode ser distribuída, em particular, de cerca de 40 a 90% da vazão média pode ser circulada. Além disso, no método (a), o sobrenadante (3A) pode ser separado em uma camada superior e uma camada inferior no decantador, e a camada superior e a camada inferior podem ser circuladas.

Para o método (b) , o tempo de retenção do sobrenadante (3A) no vaso de armazenamento com uma função de tamponamento pode ser não inferior a 1 minuto (por exemplo, não inferior a 2 minutos) . Além disso, no método (b) , o tempo total de retenção do sobrenadante (3A) no decantador e o tempo de retenção do sobrenadante (3A) no vaso de armazenamento com uma função de tamponamento pode ser não inferior a 3 minutos (por exemplo, não inferior a 4 minutos).

Para o método (c), normalmente, um decantador tendo uma função de tamponamento é utilizado como o decantador, e o tempo de retenção do sobrenadante (3A) no decantador pode ser não inferior a 3 minutos.

Os métodos (a) a (c) podem ser realizados isoladamente ou em combinação (por exemplo, pelo menos, o método (a) ou o método (b)).

De acordo com a presente invenção, não só a extração de acetaldeído, mas também a coleta (reciclagem) de iodeto de metila, são eficientemente alcançadas. Por exemplo, a presente invenção pode compreender ainda iuma fase de reciclagem para alimentar a coluna de destilação de acetaldeído com o sobrenadante (3A), separar um componente de menor ponto de ebulição (4A) contendo acetaldeído e um componente de maior ponto de ebulição (4B) contendo iodeto de metila por destilação, reciclar o componente de maior 5 ponto de ebulição (4B), como uma solução separada (ou uma solução) [por exemplo, reciclar o componente para uma etapa do sistema de reação (ou reator ou etapa de reação), para a separação de acetaldeído (por exemplo, pelo menos um elemento selecionado dentre o grupo que consiste do sistema 10 de reação (reator ou etapa de reação), a etapa de coleta de ácido acético (ou coluna de destilação), e a coluna de remoção de acetaldeído; particularmente, pelo menos, o reator ou etapa de reação)].

Além disso, de acordo com a presente invenção, na 15 etapa de reciclagem, a solução separada pode ser reciclada, reduzindo a variação da vazão da solução separada. Especificamente, na etapa de reciclagem, a solução separada pode ser reciclada através de um vaso de armazenagem tendo uma função de tamponamento.

O componente de menor ponto de ebulição (4A), por vezes, contém iodeto de metila, devido à separação insuficiente. Assim, de acordo com a presente invenção, quando o componente de menor ponto de ebulição (4A) contém iodeto de metila, na etapa de reciclagem, iodeto de metila 25 recolhido a partir do componente de menor ponto de ebulição (4A) pode ser reciclado [reciclado para uma etapa do sistema de reação para a separação de acetaldeído, por exemplo, reciclado para pelo menos um elemento selecionado dentre o grupo que consiste do sistema de reação (reator ou etapa de reação), a etapa de coleta de ácido acético (ou coluna de destilação), e a coluna de destilação de acetaldeído].

No processo da presente invenção, o material da (ou para formar a) coluna de destilação de acetaldeído pode compreender uma liga [por exemplo, uma liga à base de níquel, uma liga à base de ferro (por exemplo, um aço inoxidável e uma liga à base de ferro bifásico (por exemplo, um aço inoxidável bifásico)) ] . A presente invenção consegue a inibição da corrosão, e até uma coluna de destilação de acetaldeído feita de um material relativamente corrosivo pode ser, de preferência, utilizada.

Aliás, ao longo desta descrição, o termo "objeto líquido a ser tratado" (ou "objeto líquido") significa uma solução de processo, antes de destilada na coluna de destilação de acetaldeído, a menos que indicado de outra maneira. Ao longo da descrição, o total da(s) parte(s) de qualquer/quaisquer componente(s) existente no mesmo sistema de mistura (tal como o objeto líquido a ser tratado) não é superior a 100% em peso,- e as proporções de todos os componentes são de 100% em peso, no total.

Efeitos da Invenção

De acordo com o processo da presente invenção, ácido acético pode ser produzido, inibindo (ou prevenindo) de forma eficiente um aumento na concentração do iodeto de 5 hidrogênio (em particular, iodeto de hidrogênio e ácido acético) na coluna de destilação de acetaldeído. Além disso, de acordo com o processo da presente invenção, a corrosão da coluna de destilação de acetaldeído pode ser inibida (ou impedida). Além disso, de acordo com o processo 10 da presente invenção, acetaldeído pode ser eficienteménte removido, mesmo se a coluna de destilação de acetaldeído não for feita de um material de alta qualidade com uma elevada resistência à corrosão. Assim, de acordo com o processo da presente invenção, acetaldeído pode ser 15 eficientemente separado, mesmo usando uma coluna de destilação de acetaldeído feita de um material de baixa qualidade ou barato. Assim, a presente invenção permite a utilização de um material barato ou de baixa qualidade para produzir a coluna de destilação de acetaldeído, de modo que o custo do processo de produção de ácido acético possa ser reduzido de forma eficiente.

Além disso, de acordo com a presente invenção, ácido acético (ácido acético com um elevado grau de pureza) pode ser produzido de forma estável, enquanto que inibindo 25 um aumento na concentração de iodeto de hidrogênio ou ácido acético na coluna de destilação de acetaldeído, ajustando a quantidade do sobrenadante a ser armazenada no decantador, em resposta à variação da quantidade de alimentação do sobrenadante contendo iodeto de metila, e acetaldeído, enquanto que removendo acetaldeído de forma eficiente.

Além disso, de acordo com a presente invenção, uma vez que acetaldeído pode ser separado do sobrenadante de maneira eficiente e confiável, ácido acético pode ser produzido, reciclando ao mesmo tempo, de forma altamente eficiente, o iodeto de metila do catalisador separado do 10 sobrenadante.

Breve Descrição dos Desenhos

A Fig. 1 é um diagrama para explicar um processo de produção (ou aparelho de produção) de ácido acético, de acordo com uma forma de realização do presente invento. 15 A Fig. 2 é um diagrama para explicar um processo de produção (ou aparelho de produção) de ácido acético, de acordo com outra forma de realização da presente invenção.

Descrição das Formas de Realização

Daqui em diante, a presente invenção será explicada 20 em detalhe com referência aos desenhos. A FIG. 1 é um diagrama (um fluxograma, um desenho de processo esquemático, ou um desenho esquemático em planta) para explicar um processo de produção (ou aparelho de produção) de ácido acético, de acordo com uma forma de realização do 25 presente invento.

A forma de realização da Fig. 1 mostra um processo (ou aparelho) contínuo para produzir ácido acético a partir de um meio de reação líquido (ou mistura de reação), gerado por uma reação de carbonilação contínua de metanol com 5 monóxido de carbono na presença de um sistema catalisador compreendendo um catalisador de ródio como catalisador de metal, e um co-catalisador [iodeto de lítio como um sal de haleto e iodeto de metila], assim como ácido acético, acetato de metila, e uma quantidade finita de água.

O processo (ou aparelho de produção) compreende um reator (sistema de reação) 1 para realizar a reação de carbonilação de metanol; um vaporizador 2 para separar um componente volátil ou fase volátil (2A) contendo produto de ácido acético, iodeto de metila, acetato de metila, e água 15 e um componente de baixa volatilidade ou fase de baixa volatilidade (2B), contendo o catalisador de ródio e iodeto de lítio a partir de um meio de reação líquido (ou uma mistura de reação, ou uma solução de reação), contendo ácido acético gerado pela reação; uma coluna divisora 3 20 para separar um sobrenadante (um primeiro sobrenadante) (3A) contendo iodeto de metila, ácido acético, acetato de metila, água, subproduto acetaldeído, iodeto de hidrogênio, e outros, uma fase de corrente ou ácido acético (3B) contendo ácido acético como uma corrente lateral, e uma 25 corrente de maior ponto de ebulição ou componente de maior ponto de ebulição (3C) contendo ácido acético, água, ácido propiônico, e outros, a partir do componente volátil (2A) alimentado para o vaporizador 2; um decantador 4 para reter ou armazenar temporariamente o sobrenadante condensado (3A) ; um tanque tampão 5 para armazenar (ou reter) temporariamente o sobrenadante (3A) alimentado ou descarregado a partir da decantador 4; uma coluna de destilação de acetaldeído (coluna de separação ou coluna de extração) 6 para separar o sobrenadante (3A) alimentado ou descarregado a partir do decantador 4 do tanque tampão 5 para um componente de menor ponto de ebulição (4A) contendo acetaldeído e iodeto de metila, e um componente de maior ponto de ebulição (4B) contendo iodeto de metila, acetato de metila, água, ácido acético, e outros; um tanque tampão 7 para armazenar (ou reter) temporariamente o componente de maior ponto de ebulição (4B), separados na coluna de destilação 6; um aparelho de extração ou extrator 8 para separar acetaldeído do componente de menor ponto de ebulição (4A) por extração para reciclar iodeto de metila; linhas 51 e 52 para alimentar metanol e/ou éter dimetílico; várias linhas para alimentar ou circular cada componente para esse aparelho.

Daqui em diante, o processo mostrado na FIG. 1 será explicado em mais pormenor. Para o reator 1, metanol como um componente líquido é alimentado continuamente a uma velocidade predeterminada, e monóxido de carbono como um reagente gasoso é alimentado continuamente. Além disso, para o reator 1, uma mistura de catalisador (mistura de catalisador líquido) contendo um sistema catalisador de carbonilação [um sistema de catalisador compreendendo um componente catalisador de metal principal (por exemplo, um catalisador de ródio), e um co-catalisador (por exemplo, iodeto de lítio e iodeto de metila )] e água pode ser alimentado. Além disso, uma corrente (por exemplo, na forma de líquido) contendo componente(s) de menor ponto de ebulição ou componente(s) de maior ponto de ebulição a partir da(s) etapa(s) seguinte (s) é alimentada ao reator 1 através de uma linha 13 e/ou uma linha 40.

Em seguida, no interior do reator 1, um sistema de reação em fase líquida contendo o reagente e o componente de maior ponto de ebulição, tal como o componente catalisador de metal, (por exemplo, um catalisador de ródio e iodeto de lítio) está em equilíbrio com um sistema em fase de vapor contendo monóxido de carbono, subprodutos pela reação (hidrogênio, metano, dióxido de carbono), e um componente de menor ponto de ebulição vaporizado )(por exemplo, iodeto de metila, ácido acético como um produto, e acetato de metila) e uma reação de carbonilação de metanol ocorre. A fim de manter a pressão interna do reator 1 ; (por exemplo, pressão de reação, pressão parcial de monóxido de carbono, pressão parcial de hidrogênio, pressão parcial de metano e pressão parcial de azoto) constante, vapor pode ser extraído e descarregado pelo topo do reator 1. Além disso, o vapor extraído do reator 1 pode ser arrefecido por um permutador de calor, para se obter um componente líquido (contendo ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila, acetaldeído, água, e outros) e um componente gasoso (contendo monóxido de carbono, hidrogênio, e outros). 0 componente líquido resultante pode ser reciclado para o reator 1 (não mostrado), e o componente gasoso resultante (gás residual) pode ser descarregado.

Para o reator 1, se necessário, hidrogênio pode ser alimentado, de modo a aumentar a atividade catalítica. Hidrogênio pode ser alimentado juntamente com monóxido de carbono, ou pode ser alimentado separadamente. Além disso, uma vez que o sistema de reação é um sistema de reação exotérmica que acompanha geração de calor, o reator 1 pode ser equipado com uma unidade removedora de calor (ou de extração de calor) ou uma unidade de arrefecimento (por exemplo, uma camisa) para controlar uma temperatura de reação.

Os componentes contidos na mistura de reação (solução de reação em bruto) gerada no reator 1 podem incluir ácido acético, um componente de menor ponto de ebulição, ou impureza de menor ponto de ebulição com um menor ponto de ebulição ao do ácido acético (por exemplo, 25 iodeto de metila como um co-catalisador, acetato de metila como um produto de reação de ácido acético com metanol, água, e acetaldeído, um iodeto superior (tal como iodeto de hexila) na forma de subprodutos) , e um componente de maior ponto de ebulição ou uma impureza de maior ponto de ebulição com um maior ponto de ebulição ao do ácido acético [por exemplo, um componente de catalisador de metal (por exemplo, um catalisador de ródio), iodeto de lítio como um co-catalisador, ácido propiônico, e água].

A fim de separar, essencialmente, o componente de maior ponto de ebulição (tal como o componente catalisador de metal) da partir da mistura de reação, parte da mistura de reação é continuamente extraída do reator 1 e introduzida ou alimentada no vaporizador (coluna de destilação ou coluna de separação do catalisador) 2 através de uma linha de alimentação 11.

A quantidade da mistura de reação a ser alimentada a partir do reator 1 para o vaporizador 2 não é constante e varia no processo contínuo, devido à variação de pressão causada por aspersão de monóxido de carbono a ser alimentado à fase líquida e outros. Por exemplo, supondo que a vazão média da mistura de reação a ser alimentada para o vaporizador 2 é 100, a vazão (ou velocidade de fluxo, a seguir, o mesmo se aplica à vazão) da mistura de reação a ser alimentada para o vaporizador 2 é de cerca de 98 a 102 durante todo o processo. Como descrito mais tarde, para um processo fechado, a variação da quantidade de alimentação afeta a(s) etapa(s) seguinte(s) e, por vezes, pode ser um fator que provoca uma variação da quantidade de alimentação do sobrenadante a ser alimentado para o decantador.

No vaporizador (coluna de destilação instantânea) 5 2, a partir da mistura de reação, um componente de baixa volatilidade (2B) (contendo, essencialmente, o componente de catalisador de metal, tal como o catalisador de ródio ou iodeto de lítio, e outros) e uma corrente de menor ponto de ebulição ou componente volátil (2A) (contendo 10 essencialmente ácido acético, que é um produto e também funciona como um solvente de reação, acetato de metila, iodeto de metila, água, acetaldeído e outros) são separados, e a componente de baixa volatilidade (2B) é extraído pelo fundo do vaporizador, através de uma linha de 15 fundo 13, e reciclado para o reator 1 e o componente volátil (2A) (corrente de ácido acético) é extraído pelo topo da coluna ou parte superior do vaporizador 2, através de uma linha de alimentação 12, e alimentado ou introduzido na coluna divisora (ou coluna de destilação) 3. Neste 20 contexto, o componente de baixa volatilidade (2B) também contém um catalisador de metal (o catalisador de ródio), e o iodeto iônico (iodeto de lítio) e, além disso, componentes restantes sem evaporação (por exemplo, iodeto de metila, acetato de metila, água, e vestígios de ácido 25 acético). A proporção em volume do componente volátil (2A) a ser separada no vaporizador 2 é de cerca de 20 a 40% em toda a mistura de reação.

Parte do componente de menor ponto de ebulição (2A) pode ter seu calor removido, e reciclada para o reator. Em uma forma de realização da Fig. 1, parte do componente de 5 menor ponto de ebulição vaporizado (2A) (por exemplo, de cerca de 10 a 3 0% em volume) é alimentada a um vaso de armazenamento (tanque de contenção) e/ou ao permutador de calor 9 por meio de uma linha 12a, e condensada por extração de calor, e reciclada para o reator 1 através de 10 uma linha 12b. Desta maneira, a extração de calor de parte do componente de menor ponto de ebulição (2A) e circulação do componente para o reator permite que um aparelho, tal como uma coluna de destilação (por exemplo, uma coluna divisora), seja reduzido (ou miniaturizado) , mesmo para uma 15 planta de grande porte. Assim, ácido acético pode ser produzido com uma elevada pureza e um elevado rendimento num equipamento economizador de recursos e energia.

A quantidade (quantidade de alimentação) do componente volátil (2A) a ser alimentada do vaporizador 2 ã 20 coluna divisora 3 oscila igualmente no processo contínuo, com a variação da quantidade (quantidade de alimentação) da mistura de reação a ser alimentada para o vaporizador 2. Por exemplo, supondo que a vazão média de componente volátil (2A) a ser alimentado à coluna divisora 3 é 100, a 25 vazão do componente volátil (2A) a ser alimentado à coluna divisora 3 é de cerca de 98 a 102 durante todo o processo.

Na coluna divisora 3, geralmente, um sobrenadante (ou componente de menor ponto de ebulição) (3A) (contendo iodeto de metila, acetato de metila, acetaldeído, agua, ácido acético, iodeto de hidrogênio, e outros) é separado pelo topo da coluna ou parte superior da coluna, através de uma linha de extração 14, e uma corrente de maior ponto de ebulição ou componente de maior ponto de ebulição (3C) (um componente contendo água, ácido propiônico, e outros) é separado (ou removido) pelo fundo ou parte inferior da coluna, através de uma linha de fundo 16. O componente de maior ponto de ebulição separado (3C) pode ser descarregado através de uma linha 16, ou pode ser, parcial ou totalmente, reciclado para o reator 1, através de uma linha 40. Uma corrente lateral ou corrente da fase de ácido acético (3B) (corrente de ácido acético), contendo essencialmente ácido acético, é recolhida a partir da coluna divisora 3, através de uma linha de alimentação 15 por corte lateral. Neste contexto, a corrente (3B) contendo ácido acético recolhido por corte lateral pode ser geralmente alimentada à outra coluna de destilação i(não mostrada) através da linha 15 e, em seguida, destilada para purificação (não mostrada). A proporção do sobrenadante (3A) separado na coluna divisora 3 é de cerca de 35 a 50% em peso em todo o componente volátil (2A) . Como descrito mais tarde, quando uma solução do processo, a partir da(s) etapa(s) seguinte(s) é circulada ou reciclada para a coluna divisora 3, a quantidade total do componente a ser alimentada a partir do vaporizador 2 e do componente reciclado a partir da(s) etapa(s) seguinte(s) é submetida ã destilação na coluna divisora 3, para separar o 5 sobrenadante (3A) .

A quantidade do sobrenadante (3A) a ser alimentada a partir da coluna divisora 3 ao decantador 4 é afetada pela variação da quantidade da mistura de reação a ser alimentada para o vaporizador 2 e a variação da quantidade do componente volátil (2A) a ser alimentada a partir do vaporizador 2 para a coluna divisora 3, e flutua no processo contínuo. Por exemplo, supondo que a vazão média do sobrenadante (3A) a ser alimentado para o decantador 4 seja 100, a vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentado para o decantador 4 é de cerca de 90 a 110 ao longo de todo o processo (isto é, a vazão do sobrenadante (3A) flutua dentro da faixa de cerca de 0 a + 10% por volume) . O sobrenadante (3A) é alimentado para o decantador 4, com um número relativamente grande de flutuações. O sobrenadante (3A), separado através da linha 14, é condensado, alimentado continuamente para o decantador (vaso de armazenagem) 4, e mantido (armazenado) temporariamente no decantador 4. Dentro do decantador 4, o sobrenadante condensado (3A) é separado numa camada superior e numa camada inferior, a camada superior (camada de água ou fase aquosa) contém essencialmente água, ácido acético, acetato de metila, e outros, e a camada mais baixa (camada orgânica ou fase orgânica) contém essencialmente iodeto de metila, acetato de metila, e outros. Acetaldeído, iodeto de metila, e iodeto de hidrogênio estão contidos nas 5 duas camadas. Uma maior quantidade de acetaldeído está contida na camada superior (camada de água), em comparação com a camada inferior. Iodeto de hidrogênio está contido essencialmente na camada superior, em muitos casos. No sobrenadante (3A) a ser alimentado para o decantador 4, a relação em volume da camada superior (ou componente de camada superior) em relação à camada inferior (ou componente da camada inferior) [o primeiro/ último] é, por exemplo, de cerca de 0,5 / 1 a 1,5 / 1 (por exemplo, de cerca de 0,7 / 1 a 1,3 / 1). A variação da quantidade de 15 alimentação na camada superior e na camada inferior está dentro da mesma faixa, como acima mencionado.

O sobrenadante (3A), mantido no decantador 4, é alimentado à coluna de destilação de acetaldeído 6, atrávés de uma linha de alimentação 17 e/ou uma linha de 20 alimentação 18. Na forma de realização da Fig. 1, o armazenamento do sobrenadante (3A) a ser mantido no decantador 4, (ou a variação do nível de líquido), é significativamente impedido de flutuar, através da circulação (ou reciclagem) de parte do sobrenadante (3A) 25 para o sistema de reação, ou outros, através de uma linha 17a (sublinha 17a) ramificada a partir da linha 17, ou uma linha 18a (sublinha 18a) ramificada a partir da linha 18, com base na variação de vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentado para o decantador 4.

Ou seja, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser continuamente alimentado para o decantador 4 (por exemplo, a quantidade a ser alimentada por unidade de tempo) não é constante na reação contínua e, como descrito acima, a quantidade oscila através da reação de carbonilação, a destilação instantânea, e a reciclagem do iodeto de metila (por exemplo, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser alimentada por unidade de tempo é aumentada ou diminuída). Por conseguinte, a alimentação direta do sobrenadante (3A) para o decantador 4 provoca grande variação do nível de líquido do sobrenadante (3A) condensado e armazenado no decantador 4 e, por vezes, o processo não pode ser operado, dependendo da variação. A fim de aliviar (ou diminuir) a variação, o sobrenadante (3A) pode ser alimentado a partir do decantador 4 à coluna de destilação de acetaldeído; 6, com uma vazão suficiente para aliviar a variação da vazão. No entanto, tal alimentação provoca um processo insuficiente na coluna de destilação de aldeído 6.

Em seguida, na forma de realização da Fig. 1, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser mantida no decantador 4 é ajustada ou controlada pela reciclagem de parte do sobrenadante (3A) em uma etapa (na forma de realização da Fig. 1, o reator 1 e/ou a coluna divisora 3) diferente da etapa de separação de acetaldeído, sem alimentação do decantador 4 para a coluna de destilação 6, com base na variação da vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentado para o decantador 4.

Especificamente, na forma de realização da Fig. 1, o sobrenadante (3A) é descarregado a partir da camada superior e da camada inferior no decantador 4, através da linha 17 e da linha 18, respectivamente. A vazão do sobrenadante (3A) a ser descarregado a partir do decantador 10 4 é regulada, de modo que cada um dos níveis de líquido da camada superior e da camada inferior possa ser constante (ou quase constante), mesmo sob a variação da vazão de sobrenadante (3A) a ser alimentado para o decantador 4. Isto é, o decantador 4 é dotado de sensores de nível de 15 líquido para detecção de variação do nível de líquido (não mostrado), e um dos sensores detecta a variação do nível de líquido na camada superior, e o outro sensor detecta a da camada inferior. A quantidade do sobrenadante (3A) a ser descarregada a partir da camada superior e da camada 20 inferior no decantador 4 é regulada com base na informação do nível de líquido detectada pelos sensores, de modo que níveis predeterminados de líquido dessas camadas possam ser mantidos. Mais especificamente, com base na informação obtida pelos sensores de nível de líquido, quando a vazão a 25 ser alimentada para o decantador for grande, a vazão do sobrenadante (3A) a ser descarregado é aumentada, para evitar que o nível de líquido aumente; quando a vazão a ser alimentada para o decantador for pequena, a vazão do sobrenadante (3A) a ser descarregado é diminuída. De tal forma, o nível de líquido (ou o nível de líquido da camada superior) do sobrenadante (3A) no decantador 4 (o nível de líquido da camada superior e aquele da camada inferior) é mantido constante ou quase constante, ajustando (controlando) a vazão ao longo de todo o processo [por exemplo, assumindo que o nível de líquido médio seja 100, cada um dentre o nível de líquido da camada superior e aquele da camada inferior é regulado (ou ajustado) de cerca de 99 a 101 durante todo o processo, isto é, a variação do nível de líquido é ajustada até um máximo de cerca de 1% em todo o processo].

Além disso, uma porção do sobrenadante (3A) descarregada através da linha 17 e da linha 18 é alimentada para uma linha 19, através da linha 17b e da linha 18b. A vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentada à linha 19 é ajustada (controlada) , para ser mantida constante ou quase constante, ajustando a quantidade do sobrenadante (3A) a ser distribuído através da linha 17a e/ou da linha 18a. Isto é, na forma de realização da Fig. 1, como descrito acima, a quantidade do sobrenadante (3A) descarregada a partir de cada uma dentre a camada superior e a camada inferior no decantador 4 oscila, de modo que o nível de líquido no decantador 4 possa ser constante ou quase constante. Ao alterar a quantidade do sobrenadante (3A) a ser distribuído através da linha 17a e/ou da linha 18a, em resposta à variação, a vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentado à linha 19 é regulado, para evitar (ou quase 5 evitar), variação [por exemplo, supondo que a vazão média do sobrenadante (3A) a ser alimentada à linha 19 seja 100, em termos de volume de líquido, a vazão do sobrenadante (3A) é regulada (ou ajustada) de cerca de 98 a 102 durante todo o processo, isto é, a variação da vazão é ajustada até 10 um máximo de cerca de 2% em todo o processo]. A propósito, na forma de realização da Fig. 1, a variação da vazão do componente de menor ponto de ebulição (3A) a ser alimentado à linha 19 pode ser essencialmente controlado por variação da quantidade do sobrenadante (3A) a ser distribuído e, 15 adicionalmente, pode ser ainda controlado através da regulação do tempo de retenção do sobrenadante (3A) no decantador 4.

Com efeito, basta que a vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentada à linha 19 seja regulada pela variação da 2 0 vazão do sobrenadante (3A) a ser distribuída à linha 17a e/ou ã linha 18a. Na medida em que grande variação da vazão a ser alimentada à linha 19 não seja causada, a vazão do sobrenadante (3A) a ser distribuída à linha 17a ou à linha 18a pode ser mantida constante (em outras palavras, a vazão 25 do sobrenadante (3A) a ser alimentada à linha 17b ou à linha 18b pode variar).

Além disso, na forma de realização da Fig. 1, o sobrenadante (3A) é descarregado através da linha 17 e da linha 18. A vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentado à linha 19 pode ser regulada pela descarga do sobrenadante 5 (3A) através de apenas uma das linhas 17 e 18, e circulação de parte do sobrenadante (3A). Além disso, sem referência à camada superior e ã camada inferior, o sobrenadante (3A) pode ser alimentado ou descarregado por meio de uma única linha.

O sobrenadante (3A) a ser alimentado à linha 17a pode ser alimentado a uma linha 3 0 por meio de uma linha 17al e circulado para a coluna divisora 3, pode ser alimentado a uma linha 4 0 através de uma linha 17a2 e reciclado (ou retornado) para o reator 1, ou pode ser 15 reciclado através de ambas as linhas 17al e 17a2. Além disso, o sobrenadante (3A) a ser alimentado à linha 18a é alimentado à linha 40 e reciclado para o reator 1.

Uma vez que a variação da vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentada à linha 19 é significativamente 20 inibida, como descrito acima, o sobrenadante (3A) pode ser diretamente alimentado à coluna de destilação 6. Na forma de realização da Fig. 1, a fim de diminuir ainda mais a variação da vazão, o sobrenadante (3A) é alimentado à coluna de destilação 6, através de um vaso de armazenamento tanque tampão) 5 tendo uma função de tamponamento. Isto é, o tanque tampão 5 e, em seguida, alimentado à coluna de destilação 6, através de uma linha 20. Ao reter de tal maneira temporariamente o sobrenadante (3A) no tanque tampão 5, mesmo quando a quantidade a ser alimentada a partir do tanque tampão 5 à linha 20 for mantida constante (ou quase constante), a variação da vazão do sobrenadante (3A) alimentada a partir da linha 19 no tanque tampão 5 pode ser eficientemente reduzida.

Para o sobrenadante (3A) ser submetido à destilação na coluna de destilação 6, uma quantidade predeterminada de uma fonte de metanol (metanol e/ou éter dimetílico) é adicionada ou misturada através de uma linha 51 e/ou uma linha 52. Isto é, a quantidade predeterminada da fonte de metanol (metanol e/ou éter dimetílico) pode ser adicionada 15 ou misturada na linha 19, através da linha 51.

Especificamente, o sobrenadante (3A) contendo ácido acético, acetato de metila, água, e iodeto de hidrogênio, além de iodeto de metila e acetaldeído, é alimentado sob a forma de uma mistura (objeto líquido a ser tratado, solução 20 de processo) contendo a fonte de metanol para o tanque tampão 5 e, em seguida, a coluna de destilação 6, através da linha 20. Na forma de realização da Fig. 1, a fonte de metanol é adicionada na linha 19, antes da alimentação para o tanque tampão 5. A fonte de metanol pode ser adicionada na linha 20 através da linha 51, pouco antes de alimentação à coluna de destilação 6.

Além disso, a fonte de metanol é alimentada através da linha 52, na mesma placa (ou nível de altura ou posição) que uma placa (ou nível de altura ou posição) , na qual o sobrenadante (3A) é alimentado à coluna de destilação 6, através da linha 20, ou numa placa superior (ou nível de altura ou posição) relativamente à essa placa (ou nível ou altura da posição); e uma mistura contendo a fonte de metanol e o sobrenadante (3A) pode ser submetida à destilação. A alimentação da fonte de metanol à coluna de destilação 6 nessa posição relativa pode também inibir confiavelmente o aumento na concentração de iodeto de hidrogênio (e de ácido acético) na placa (ou nível de altura ou posição) que alimenta o sobrenadante (3A) ou uma placa (ou nível de altura ou posição) superior à mesma. Assim, a corrosão de toda a coluna de destilação 6 pode ser também inibida, de forma eficiente.

Para a linha 51 e/ou a linha 52, acetato de metila pode ser adicionado, em vez da fonte de metanol, ou adicionado em conjunto com a fonte de metanol.

Tendo em conta a concentração da fonte de metanol na coluna de destilação 6, a quantidade da fonte de metanol (e/ou acetato de metila, o mesmo se aplica a outros) a ser adicionada em cada uma da linha 51 e/ou da linha 52 pode ser regulada, de modo que a fonte de metanol possa ter uma concentração predeterminada em uma proporção adequada.

A mistura, contendo o sobrenadante (3A) alimentado à coluna de destilação 6, é separada numa corrente de menor ponto de ebulição ou componente de menor ponto de ebulição (ou um segundo sobrenadante) (4A) e numa corrente de maior ponto de ebulição ou componente de maior ponto de ebulição 5 (4B), na coluna de destilação 6, por meio de destilação; em que a corrente de menor ponto de ebulição (4A) contém um traço de iodeto de metila, monóxido de carbono, hidrogênio, e outros, além de acetaldeído, e a corrente de maior ponto de ebulição (4B) contém acetato de metila, água, e outros, 10 além de iodeto de metila. O aumento na concentração de iodeto de hidrogênio e ácido acético na coluna de destilação 6 é significativamente inibido por destilação do sobrenadante (3A) juntamente com a fonte de metanol. Devido à adição do éter dimetílico, o aumento na concentração de 15 iodeto de hidrogênio parece ser inibido, em associação com uma pluralidade de reações incluindo a reação a seguir. CH3OCH3 + 2HI <=> 2CH3I + H20

O componente de menor ponto de ebulição (4A) separado é alimentado da parte superior ou de topo da 20 coluna a um aparelho de extração de acetaldeído (coluna de extração de água) 8, através de uma linha (linha de descarga) 21, e acetaldeído é extraído do componente de menor ponto de ebulição (4A) utilizando água. O acetaldeído extraído (solução aquosa de aldeído) é descarregado através 25 de uma linha 21b. Neste contexto, parte do componente de menor ponto de ebulição (4A) pode ser devolvida à coluna de destilação 6, através de uma linha 21a. Além disso, o refinado contendo um vestígio de iodeto de metila, e outros, pode ser descarregado para fora do sistema. Na forma de realização da Fig. 1, o refinado descarregado 5 através de uma linha 24 é alimentado ã coluna de destilãção 6, através de uma linha 24a, e/ou é alimentado a uma linha 40, através de uma linha 24b, para ser reciclado para o reator 1. De tal forma, a destilação ou reciclagem do refinado pode melhorar ainda mais uma percentagem de 10 recuperação de iodeto de metila.

Além disso, o componente de maior ponto de ebulição separado (4B) é introduzido como uma solução separada (fração de fundo ou fração inferior da coluna) através de uma linha 22 para uma linha 40, que conduz para o reator 1, 15 ou à coluna divisora 3. De tal forma, o componente útil contendo iodeto de metila é circulado (reciclado) ao sistema de reação e outros. O componente de maior ponto de ebulição (4B) pode ser alimentado diretamente à linha 40, através da linha 22. Na forma de realização da Fig. 1, o 20 componente de maior ponto de ebulição (4B) é alimentado para o tanque tampão 7 e, depois, à linha 40 através de uma linha 23. Isto é, embora a variação da vazão do componente de maior ponto de ebulição (4B) a ser alimentado através da linha 22 seja inibida com a vazão altamente controlada do 25 sobrenadante (3A) a ser alimentado à coluna de destilação 6, tal como descrito acima, a reciclagem do refinado depois da extração de acetaldeído acima mencionada, e outros fatores, por vezes, causa a variação da vazão do componente de maior ponto de ebulição (4B) . No entanto, mesmo se a vazão do componente de maior ponto de ebulição (4B) 5 flutuar, a retenção temporária do componente de maior ponto de ebulição (4B) , a ser alimentado através da linha 22 no tanque tampão 7, permite que a variação no tanque tampão 7 seja reduzida. Assim, o componente de maior ponto de ebulição (4B) pode ser alimentado à linha 40, mantendo 10 constante (ou quase constante) a vazão do componente de maior ponto de ebulição (4B) a ser alimentado à linha 23. Portanto, a variação da vazão do componente de maior ponto de ebulição (4B) a ser reciclado pode ser inibida (ou reduzida).

O componente de maior ponto de ebulição (4B) alimentado à linha 40 pode ser total ou parcialmente reciclado para a coluna divisora 3, através de uma linha 40a. O componente de maior ponto de ebulição (4B) alimentado à linha 4 0a pode ser, em parte ou totalmente, 20 alimentado à coluna de destilação 6, através de uma linha 4 0al, na medida em que a operação estável da coluna de destilação 6 possa ser assegurada. A Fig. 2 é um diagrama para explicar um processo de produção (ou aparelho de produção) de ácido acético, de 25 acordo com outra forma de realização da presente invenção. O processo (ou aparelho) da Fig. 2 é o mesmo que o da Fig. 1, exceto que um decantador 4A tendo uma função de tamponamento é utilizado, em vez do decantador 4 da Fig. <1, e que o sobrenadante (3A) é diretamente alimentado à coluna de destilação 6, através da linha 17. 5 Ou seja, como na forma de realização da Fig. 1, geralmente, o decantador não pode aliviar completamente a variação da vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentado a partir da coluna divisora 3. Em contrapartida, numa forma de realização da Fig. 2, o decantador 4A tendo uma grande 10 capacidade suficiente para aliviar (reduzir) a variação de vazão é utilizado, e a vazão a ser descarregada na linha 17 pode ser mantida constante ou quase constante, aliviando a variação de vazão no interior do decantador 4A (por exemplo, assumindo que a vazão média do sobrenadante (3A) a 15 ser alimentado através da linha 14 seja 100, em termos de volume de líquido, a vazão do sobrenadante (3A) a ser descarregada ou alimentada para a linha 17 durante todo o processo pode ser regulada (ou ajustada) de cerca de 98,5 a 101,5, isto é, a variação da vazão pode ser ajustada até 20 num máximo de cerca de 1,5%).

Na forma de realização da Fig. 2, o sobrenadante (3A) é alimentado como a camada superior à coluna de destilação 6, através da linha 17. O sobrenadante (3A) pode ser alimentado como a camada inferior por meio da linha 18, 25 como mostrado na forma de realização da Fig. 1, ou pode ser alimentado por meio da linha 17 e da linha 18 (hão mostradas). Além disso, sem referência à camada superior e à camada inferior, o sobrenadante (3A) pode ser alimentado através de uma única linha. (Etapa de reação)

Na etapa de reação (etapa de reação de carbonilação), metanol é carbonilado com monóxido de carbono na presença do sistema catalisador. Neste contexto, metanol fresco pode ser alimentado ao sistema de reação direta ou indiretamente, ou metanol e/ou um derivado desse retirado de várias etapas de destilação pode ser reciclado e alimentado ao sistema de reação.

O sistema catalisador pode, normalmente, compreender um catalisador metálico, um co-catalisador e um acelerador. Exemplos do catalisador de metal podem incluir um catalisador de metal de transição, em particular, um catalisador de metal contendo metal do grupo 8 da Tabela Periódica (por exemplo, um catalisador de cobalto, um catalisador de ródio, e um catalisador de irídio). O catalisador pode ser um metal como uma substância simples, ou pode ser utilizado sob a forma de um óxido metálico (incluindo um óxido de metal complexo), um hidróxido, um halogeneto (por exemplo, um cloreto, um brometo, e um iodeto), um carboxilato (por exemplo, um acetato), um sal de um ácido inorgânico (por exemplo, um sulfato, um nitrato, e um fosfato), um complexo, e outros. Esses catalisadores metálicos podem ser utilizados isoladamente ou em combinação. O catalisador metálico preferido inclui um catalisador de ródio e um catalisador de irídio (em particular, um catalisador de ródio).

Além disso, é preferível utilizar o catalisador de metal sob a forma dissolvida numa solução de reação. Neste contexto, uma vez que ródio geralmente existe como um complexo na solução de reação, a forma do catalisador de ródio não se encontra particularmente limitada a um tipo específico, uma vez que o catalisador pode mudar para um complexo na solução de reação, e pode ser utilizado em várias formas. Como tal, um catalisador de ródio, um complexo de iodeto de ródio [por exemplo, Rhl3/ [Rhl2 (CO)4]'e [Rh(CO)2 I2’] , um complexo de carbonila de ródio, ou semelhante é particularmente preferido. Além disso> o catalisador pode ser estabilizado na solução de reação por adição de um iodeto iônico (por exemplo, um sal de iodeto) e/ou água.

A concentração do catalisador de metal é, por exemplo, de cerca de 10 a 5000 ppm (baseado em peso, o mesmo se aplicando aqui a seguir), de preferência, de cerca de 100 a 4000 ppm, mais preferivelmente, de cerca de 200 a 3 000 ppm e, particularmente, de cerca de 300 a 2000 ppm (por exemplo, de cerca de 500 a 15 00 ppm) , em toda a fase líquida no reator.

Como o co-catalisador ou acelerador contido no sistema de catalisador, um iodeto iônico (por exemplo, um sal de iodeto) é usado. 0 sal de iodeto é adicionado, a fim de estabilizar o catalisador de ródio e inibir as reações secundárias, em particular, em um baixo teor de água. O sal de iodeto não se encontra particularmente limitado a um 5 tipo específico, na medida em que o sal de iodeto produz um íon de iodeto na solução de reação. O sal de iodeto pode incluir, por exemplo, um haleto de metal [por exemplo, ■ um iodeto de metal, tal como um iodeto de metal alcalino (por exemplo, iodeto de lítio, iodeto de sódio, iodeto de 10 potássio, iodeto de rubídio, e iodeto de césio), um iodeto de metal alcalino terroso (por exemplo, iodeto de berílio, iodeto de magnésio, e iodeto de cálcio) , ou um iodeto de metal do grupo 3B da Tabela Periódica (por exemplo, iodeto de boro e iodeto de alumínio), um brometo correspondente ao 15 iodeto, e um cloreto correspondente ao iodeto], um halogeneto orgânico [por exemplo, um iodeto orgânico, tal como um sal de fosfônio de um iodeto (iodeto de fosfônio) (por exemplo, um sal com trifenilfosfina e tributilfosfma) ou um sal de amónio de um iodeto (um iodeto de amónio) (por 20 exemplo, um sal de amina terciária, um composto de piridina, um composto de imidazol, um composto de imida, ou outros semelhantes, com um iodeto), um brometo correspondente ao iodeto, e um cloreto correspondente ao iodeto] . Neste contexto, o iodeto de metal alcalino (por 25 exemplo, iodeto de lítio) também funciona como um estabilizador para o catalisador de carbonilação (por exemplo, um catalisador de ródio). Estes sais de haleto podem ser usados sozinhos ou em combinação. Dentre estes sais de halogeneto, um iodeto de metal alcalino (tal como iodeto de lítio) é preferido.

No sistema de reação (mistura líquida de reação) no reator, a concentração do iodeto iônico (por exemplo, um sal de iodeto) é, por exemplo, de cerca de 1 a 25% em peso, de preferência, de cerca de 2 a 22% em peso e, mais preferivelmente, de cerca de 3 a 20% em peso em toda a fase líquida no reator. Além disso, a concentração do íon de iodeto no sistema de reação pode ser, por exemplo, de cerca de 0,07 a 2,5 mol/litro e, de preferência, de cerca de 0,25 a 1,5 mol/litro.

Para o acelerador contido no sistema de catalisador, um iodeto de alquila (por exemplo, um iodeto de alquila Ci-4, tal como iodeto de metila, iodeto de etila, ou iodeto de propila), em particular, iodeto de metila, é utilizado. Uma vez que a reação é promovida a concentrações mais elevadas do acelerador, uma concentração economicamente vantajosa pode ser adequadamente selecionada, levando em consideração a recuperação do acelerador, o tamanho da planta de uma etapa para circular o acelerador recuperado para o reator, a quantidade de energia necessária para a recuperação ou circulação, entre outros. No sistema de reação, a concentração do iodeto de alquila (em particular, iodeto de metila) é, por exemplo, de cerca de 1 a 20% em peso, de preferência, de cerca de 5 a 20% em peso e, mais preferivelmente, de cerca de 6 a 16% em peso (por exemplo, de cerca de 8 a 14% em peso) em toda a fase líquida no reator.

A reação é uma reação contínua, e a solução de reação contém acetato de metila. A proporção de acetato de metila pode ser de cerca de 0,1 a 30% em peso, de preferência, de cerca de 0,3 a 20% em peso e, mais preferivelmente, de cerca de 0,5 a 10% em peso (por 10 exemplo, de cerca de 0,5 a 6% em peso) em toda a solução de reação.

O monóxido de carbono a ser alimentado ao sistema de reação pode ser usado como um gás puro, ou pode ser usado como um gás diluído com um gás inativo (por exemplo, 15 azoto, hélio, e dióxido de carbono). Por outro lado, componente(s) de gás descarregado(s) contendo monóxido de carbono obtido(s) a partir da(s) etapa(s) seguinte(s) pode(m) ser reciclado(s) para o sistema de reação. A pressão parcial do monóxido de carbono no reator pode ser, 20 por exemplo, de cerca de 2 a 30 atmosferas e, de preferência, de cerca de 4 a 15 atmosferas.

Na reação de carbonilação, hidrogênio é formado (ou gerado) por uma reação de deslocamento entre monóxido de carbono e água. Hidrogênio pode ser alimentado ao sistema 25 de reação. O hidrogênio pode ser alimentado como um gás misturado com monóxido de carbono como uma matéria-prima para o sistema de reação. Além disso, o hidrogênio pode ser alimentado ao sistema de reação por reciclagem do(s) componente(s) gasoso(s) (incluindo hidrogênio, monóxido de carbono, e outros) descarregado(s) na(s) etapa(s) :de destilação seguintes(s) (coluna de destilação), se necessário, depois de adequadamente purificar o(s) componente(s) gasoso(s). A pressão parcial de hidrogênio no sistema de reação pode ser, por exemplo, de cerca de 0,5 a 250 kPa, de preferência, de cerca de 1 a 200 kPa e, mais preferivelmente, de cerca de 5 a 150 kPa (por exemplo, de cerca de 10 a 100 kPa), em termos de pressão absoluta.

A pressão parcial do monóxido de carbono ou a pressão parcial de hidrogênio no sistema de reação pode ser ajustada, por exemplo, através de um adequado ajustamento da quantidade do monóxido de carbono e hidrogênio alimentados e/ou reciclados para o sistema de reação, da quantidade de matérias-primas (por exemplo, metanol) alimentada para o sistema de reação, a temperatura da reação, a pressão de reação, e outros.

Na reação de carbonilação, a temperatura de reação pode ser, por exemplo, de cerca de 150 a 250°C, preferivelmente, de cerca de 160 a 230 °C e, mais preferivelmente, de cerca de 180 a 220°C. Além disso, a pressão da reação (a pressão total do reator), incluindo pressões parciais de subprodutos, pode ser, por exemplo, de cerca de 15 a 40 atmosferas.

A reação pode ser levada a cabo na presença ou ausência de um solvente. 0 solvente de reação não está limitado a um tipo específico, uma vez que a reatividade, ou a eficiência de separação ou purificação não diminui, e 5 uma variedade de solventes pode ser utilizada. Em casos normais, ácido acético como um produto pode ser praticamente utilizado como um solvente. Isto é, na solução de reação, o componente principal restante pode ser ácido acético, que é um produto de reação e serve como um 10 solvente de reação.

A concentração de água no sistema de reação não está limitada a um valor específico, e pode ser uma baixa concentração. A concentração de água no sistema de reação é, por exemplo, não superior a 15% em peso (por exemplo, de 15 cerca de 0,1 a 12% em peso), de preferência, não superior a 10% em peso (por exemplo, de cerca de 0,1 a 8% em peso) e, mais preferivelmente, de cerca de 0,1 a 5% em peso, e pode ser, geralmente, de cerca de 1 a 15% em peso (por exemplo, de cerca de 2 a 10% em peso) em toda a fase líquida do 20 sistema de reação. A solubilidade do monóxido de carbono:na solução alimentada ao vaporizador é reduzida, através da realização da reação, mantendo uma concentração específica de cada componente [particularmente, um sal de iodeto (iodeto de lítio) e água] no sistema de reação, e a perda 25 de monóxido de carbono pode ser reduzida.

Na reação de carbonilação anterior, a produção de ácido acético é acompanhada pela produção de um éster do ácido acético produzido com metanol (acetato de metila), água gerada com a reação de esterificação, além de ácido propiônico, acetaldeído e outros.

Aliás, uma vez que acetaldeído é separado pela etapa de separação de acetaldeído em seguida mencionada, a concentração de acetaldeído no reator é mantida baixa e é relativamente baixa, apesar da reação contínua. Por exemplo, a concentração de acetaldeído no reator (ou 10; sistema de reação) pode ser, baseado em peso, não superior a 1000 ppm (por exemplo, de 0 ou limite de detecção a 700 ppm) e, de preferência, não superior a 400 ppm (por exemplo, de 5 a 300 ppm) na fase líquida no reator ao longo de todo o processo.

Além disso, no interior do reator, subprodutos derivados de acetaldeído são também produzidos (por exemplo, crotonaldeído, que é uma substância de redução, produzida por condensação de aldol de acetaldeído; 2- etilcrotonaldeído produzido por condensação de aldol de 20 acetaldeído e crotonaldeído hidrogenado; e iodeto de hexila produzido através da condensação de aldol de três moléculas de acetaldeído, hidrogenação e iodização). De acordo com a presente invenção, uma vez que a variação da concentração de acetaldeído no reator é também inibida, a combinação■da 25 inibição e da baixa concentração de acetaldeído mencionada acima pode diminuir significativamente subprodutos derivados de acetaldeído. Isto é, esses subprodutos são frequentemente produzidos em proporção com a segunda à terceira potência da concentração de acetaldeído, e a concentração e variação de acetaldeído inibida (ou 5 diminuída) pode induzir eficientemente à inibição da subprodução. 0 rendimento de tempo-espaço do ácido acético objetivo no sistema de reação pode ser, por exemplo, de cerca de 5 mol/Lh a 50 mol/Lh, de preferência, de cerca de 10 8 mol/Lh a 40 mol/Lh e, mais preferivelmente, de cerca de 10 mol/Lh a 30 mol/Lh. 0 componente de vapor pode ser retirado pelo topo do reator, para fins de controle de pressão do reator, ou outros, e o componente de vapor extraído pode -ser 15 arrefecido com um condensador, um permutador de calor ou outro meio para remover parte do calor da reação. O componente de vapor arrefecido pode ser separado num componente líquido (contendo ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila, acetaldeído, água, e outros) e 20 num componente gasoso (contendo monóxido de carbono, hidrogênio, e outros), e o componente líquido pode ser reciclado para o reator. (Etapa de evaporação instantânea)

Na etapa de destilação instantânea (vaporizador), a 25 partir da mistura de reação alimentada pela etapa de reação pelo reator para o vaporizador (evaporador ou coluna de destilação instantânea), um componente de baixa volatilidade ou fase de baixa volatilidade (2B) contendo, pelo menos, um componente catalisador de maior de ponto de ebulição (um componente catalisador de metal, por exemplo, um catalisador de ródio e um iodeto iônico) é separado como um líquido (componente), e um componente volátil ou fase volátil (2A) contendo ácido acético e iodeto de metila é separado como um vapor (componente).

Como descrito acima, a quantidade de alimentação da mistura de reação ao vaporizador varia. No que diz respeito ao grau de variação, assumindo que a vazão média (em termos de volume de líquido; o mesmo se aplica a outros, a menos indicado em contrário) da mistura de reação a ser alimentada para o vaporizador seja 100, a vazão da mistura de reação a ser alimentada para o vaporizador seja de cerca de 90 a 110 (por exemplo, de cerca de - 93 a 107), de preferência, de cerca de 95 a 105 (por exemplo, de cerca de 97 a 103) e, mais preferivelmente, de cerca de 98 a 102 (por exemplo, de cerca de 98,5 a 101,5) ao longo de todo o processo.

A separação (destilação instantânea) do componente de catalisador de metal pode ser conduzida por um método de separação convencional, ou um aparelho de separação convencional, e pode ser, geralmente, levada a cabo com o uso de uma coluna de destilação instantânea. Além disso, o componente catalisador de metal pode ser separado por meio de destilação instantânea em combinação com um método de coleta de névoa ou por um método de coleta de sólidos, que é amplamente usado em aplicações industriais.

Na fase de evaporação rápida, a mistura de reação pode ser separada no componente de vapor (ou corrente vaporizada) e no componente líquido (ou corrente de líquido), com ou sem aquecimento. Por exemplo, na vaporização adiabática, a mistura de reação pode ser separada no componente de vapor e no componente líquido, sem aquecimento e com pressão reduzida e, na vaporização termostática, a mistura de reação pode ser separada no componente de vapor e no componente de líquido com aquecimento (e pressão reduzida). A mistura de reação pode ser separada no componente de vapor e no componente líquido, combinando estas condições de vaporização. Estas etapas de destilação instantânea podem ser realizadas, por exemplo, a uma temperatura de cerca de 80 a 200°C sob uma pressão (pressão absoluta) de cerca de 50 a 1000 kPa (por exemplo, de cerca de 100 a 1000 kPa) , de preferência, de cerca de 100 a 500 kPa e, mais preferivelmente, de cerca de 100 a 300 kPa.

A etapa de separação da mistura de catalisador líquido pode ser constituída por uma única etapa, ou pode ser composta por uma pluralidade de etapas em combinação. A mistura de catalisador líquido ou componente de catalisador de maior ponto de ebulição (componente catalisador de metal), separada por tal(is) etapa(s), pode ser normalmente reciclado para o sistema de reação, conforme ilustrado na forma de realização da figura.

Além disso, parte do componente volátil (2A) pode ser reciclado para o reator ou o sistema de reação, tal como descrito acima. O componente volátil (2A) a ser reciclado pode ter seu calor removido e condensado num método adequado, para ser reciclado para o reator. A proporção do componente volátil (2A) a ser reciclada, por exemplo, pode ser de cerca de 1 a 5 0% em volume (por exemplo, de cerca de 5 a 45% em volume), de preferência, de cerca de 10 a 40% em volume, mais preferivelmente, de cerca de 10 a 30% em volume. 0 componente volátil separado (2A) contém o produto ácido acético, e, além disso, iodeto de hidrogênio, um co- catalisador (tal como iodeto de metila), acetato de metila, água, subproduto(s) (por exemplo, um aldeído, como acetaldeído, e ácido propiônico) e outros, e é alimentado para uma coluna de destilação, para coleta de ácido acético. A proporção do componente volátil (2A) a ser alimentada à etapa de coleta de ácido acético em toda a mistura de reação pode ser, por exemplo, de cerca de 5 a 50% em peso, de preferência, de cerca de 8 a 40% em peso e, mais preferivelmente, de cerca de 10 a 35% em peso (por exemplo, de cerca de 12 a 30% em peso). (Etapa de coleta de ácido acético)

Na etapa de coleta de ácido acético, o componente volátil (2A) é alimentado à coluna de destilação (coluna divisora) e separado em um sobrenadante (3A) contendo 5 iodeto de metila, ácido acético, acetato de metila, subproduto acetaldeído, e iodeto de hidrogênio e uma corrente (3B) contendo ácido acético para coletar ácido acético. Especificamente, na coluna de destilação, o sobrenadante (3A) contendo iodeto de metila, acetato de 10 metila, ácido acético, acetaldeído, iodeto de hidrogênio, água, e outros, é separado na forma de vapor do componente volátil (2A) (corrente de ácido acético), alimentado pelo vaporizador; e a corrente de líquido (3B) (corrente de corte lateral, corrente lateral) contendo ácido acético é 15 extraída. A corrente de líquido (3B) contendo ácido acético pode ser extraída por corte lateral, ou extraída pelo fundo da coluna de destilação. Neste contexto, na coluna de destilação, um componente de maior ponto de ebulição (3C) contendo água, ácido propiônico, um componente de 20 catalisador de metal arrastado, o iodeto iônico, e outros, pode ser separado. O componente de maior ponto de ebulição (3C) pode ser removido (descarregado) pelo fundo da coluna de destilação. Uma vez que o componente de maior ponto de ebulição (3C) contém um componente útil, tal como o 25 componente catalisador de metal ou ácido acético remanescente, sem ser evaporado, e o componente (3C) pode ser reciclado para o reator (ou etapa de reação) , a etapa de evaporação rápida (ou destilação da coluna), ou outros, como a forma de realização da figura. Aliás, antesí da reciclagem, ácido propiônico, que deteriora a qualidade do ácido acético como um produto final, pode ser removido. A corrente de ácido acético (solução de ácido acético em bruto) é geralmente desidratada na próxima coluna de destilação e, em seguida, introduzida numa coluna de purificação de ácido acético, a fim de separar componentes de maior e menor ponto de ebulição por meio de destilação, para se obter o produto ácido acético.

Além disso, como descrito mais tarde, o componente de maior ponto de ebulição (3C), a ser reciclado, pode ser reciclado para o sistema de reação, ou outros, através de um vaso de armazenamento tendo uma função de tamponamento.

Como descrito acima, a quantidade do componente de menor ponto de ebulição (2A) a ser alimentada à coluna de destilação também é afetada pela variação da quantidade alimentada a partir do reator, e varia em muitos casos. No que diz respeito ao grau de variação, por exemplo, assumindo que a vazão média do componente volátil (2A) a ser alimentada à coluna de destilação 100, a vazãoi do componente volátil (2A) a ser alimentada para a coluna de destilação (2A) é de cerca de 90 a 110 (por exemplo, de cerca de 93 a 107), de preferência, de cerca de 95 a 105 (por exemplo, de cerca de 97 a 103) e, mais preferivelmente, de cerca de 98 a 102 (por exemplo, de cerca de 98,5 a 101,5) durante todo o processo.

Na coluna de destilação (coluna divisora), a posição de uma abertura de alimentação para alimentar o componente de menor ponto de ebulição (2A) não é particularmente limitada a um ponto específico. Por exemplo, a posição da abertura de alimentação pode estar numa parte superior, numa parte do meio, ou numa parte inferior da coluna de destilação. Além disso, na coluna de destilação, o componente de menor ponto de ebulição (2A) pode ser alimentado numa posição superior ou numa posição inferior em relação a uma abertura de corrente lateral, para corte lateral da corrente de ácido acético. Além disso, a posição da abertura de corrente lateral para corte lateral da corrente de ácido acético pode estar numa parte superior, numa parte do meio, ou numa parte inferior da coluna de destilação e, normalmente, a posição da abertura de corrente lateral é, de preferência, numa parte do meio ou numa parte inferior da coluna de destilação.

Para a coluna de destilação, pode ser utilizada uma coluna de destilação convencional, por exemplo, uma coluna de placas, uma coluna de enchimento, e uma coluna de destilação instantânea. Uma coluna de destilação, tal como uma coluna de placas, ou uma coluna de enchimento, pode ser geralmente empregada. Aliás, o material da (ou para formar a) coluna de destilação não é limitado a um tipo específico, e um vidro, um metal, uma cerâmica, ou outros, podem ser utilizados. Normalmente, uma coluna de destilação feita de um metal é utilizada na prática.

A temperatura e pressão na coluna de destilação podem ser adequadamente selecionadas, dependendo da condição, tal como a espécie da coluna de destilação, oü do objeto principal (alvo) para extração selecionada dentre o componente de menor ponto de ebulição e o componente de maior ponto de ebulição. Por exemplo, na coluna de destilação, a temperatura interna da coluna (em geral, a temperatura no topo da coluna) pode ser ajustada, ajustando a pressão interna da coluna, e pode ser, por exemplo, de cerca de 20 a 180°C, de preferência, de cerca de 50 a 150°C e, mais preferivelmente, de cerca de 100 a 140°C.

Além disso, para a coluna de placas, o número teórico de placas não é particularmente limitado a um valor específico e, dependendo da espécie do componente a ser separado, é de cerca de 5 a 50, de preferência, de cerca de 7 a 3 5 e, mais preferivelmente, de cerca de 8 a 30. Além disso, a fim de separar altamente acetaldeído (ou com uma precisão elevada) na coluna de destilação, o número teórico de placas pode ser de cerca de 10 a 80, de preferência, de cerca de 12 a 60 e, mais preferivelmente, de cerca de 15 a 40. Além disso, na coluna de destilação, a razão de refluxo pode ser selecionada, por exemplo, de cerca de 0,5 a 3000 e, de preferência, de cerca de 0,8 até 2000, dependendo do número teórico supracitado de placas, ou pode ser reduzida, aumentando o número teórico de placas.

O sobrenadante separado (3A) praticamente contém iodeto de metila, acetaldeído, iodeto de hidrogênio e, além disso, ácido acético, acetato de metila, água, e outros. A proporção do sobrenadante (3A) a ser alimentada à fase de condensação (ou decantador), ou na etapa de extração de acetaldeído (ou coluna de extração de acetaldeído), pode ser, por exemplo, de cerca de 5 a 7 0% em volume, de preferência, de cerca de 10 a 65% em volume e, mais preferivelmente, de cerca de 12 a 60% em volume (por exemplo, de cerca de 15 a 5 0% em volume) em todo o componente volátil (2A). (Etapa de condensação e descarga)

De acordo com o processo da presente invenção, o sobrenadante (3A) pode ser alimentado diretamente para a etapa de separação de acetaldeído (4) (ou coluna de destilação de acetaldeído) . O sobrenadante (3A) pode ser geralmente condensado e, em seguida, alimentado para a etapa de separação de acetaldeído. Normalmente, o processo do presente invento pode ainda compreender uma etapa de condensação e descarga para reter temporariamente o sobrenadante (3A) em um decantador (ou tanque de armazenagem) e descarregar o sobrenadante (3A) do decantador (a etapa pode ser simplesmente referida como uma etapa de condensação, ou semelhante).

Na etapa de condensação, o componente de menor ponto de ebulição separado (3A) é mantido (ou armazenado) temporariamente no decantador (ou tanque de armazenagem) durante a condensação e, depois, descarregado, para ser submetido, pelo menos, à etapa de separação de acetaldeído. Em particular, de acordo com a presente invenção, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser retida (ou a quantidade do sobrenadante (3A) a ser descarregada) na etapa de condensação e descarga pode ser regulada (ou controlada) ao longo de todo o processo, com base na variação da vazão do sobrenadante (3A) a ser alimentada para o decantador.

Ou seja, como acima descrito, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser alimentada para o decantador muitas vezes varia amplamente, através de uma série de etapas. Para aliviar a variação da vazão, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser retida no decantador pode ser ajustada.

Exemplos concretos do método, para adaptar (ou controlar) a quantidade do sobrenadante (3A) a ser retida, podem incluir (1) um método, no qual o sobrenadante (3A) é descarregado, de forma que a variação da quantidade ou nível de líquido do sobrenadante (3A) a ser retida no decantador possa ser reduzida (por exemplo, um método mostrado na Fig. 1), e (2) um método, no qual um decantador decantador para aliviar a variação de a quantidade; de alimentação do sobrenadante (3A) no decantador (por exemplo, um método mostrado na Fig. 2). Esses métodos podem ser combinados.

O sobrenadante (3A) descarregado do decantador é alimentado à etapa de separação de acetaldeído (ou coluna de destilação de acetaldeído). Quando o sobrenadante (3A) é alimentado diretamente sem ajustamento da vazão, a separação de acetaldeído estabilizado é inibida por vezes sob a influência da variação da quantidade do sobrenadante (3A) a ser alimentado para o decantador. Assim, de acordo com a presente invenção, a quantidade do sobrenadante (3A) a ser alimentado à etapa de separação de acetaldeído (a quantidade total do sobrenadante (3A) e a fonte de metanol) pode ser ajustada. Como descrito mais tarde, quando o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol são misturados e, em seguida, alimentados para a etapa de separação de acetaldeído, estritamente falando, a quantidade total do sobrenadante (3A) e da fonte de metanol é, por vezes, ajustada. No entanto, uma vez que a quantidade de alimentação da fonte de metanol é facilmente corrigida (ou mantida constante), a variação controlada da quantidade do sobrenadante (3A) leva à variação controlada da quantidade do objeto líquido a ser alimentada à coluna de destilação de acetaldeído. Portanto, também dessa maneira, é suficiente que a quantidade do sobrenadante (3A) seja ajustada. Assim, mesmo no caso da quantidade total do sobrenadante (3A) e da fonte de metanol ser ajustada, o total do sobrenadante (3A) e da fonte de metanol é, por vezes, referido como o sobrenadante (3A).

O método para ajustar ou controlar a quantidade de sobrenadante (3A) a ser alimentada à etapa de separação de acetaldeído pode incluir, por exemplo, (a) um método para circular parte do sobrenadante (3A) (ou a quantidade total do sobrenadante (3A) e da fonte de metanol) descarregada do decantador para uma etapa diferente da etapa de separação de acetaldeído (em particular, pelo menos, o reator ou etapa de reação) (por exemplo, a forma de realização mostrada na Fig. 1) , (b) um método para alimentar a etapa de separação de acetaldeído com o sobrenadante (3A) (ou a quantidade total do sobrenadante (3A) e da fonte; de metanol) descarregado do decantador através de um vaso de armazenamento com uma função de tamponamento (por exemplo, a forma de realização mostrada na Fig. 1), e (c) um método para ajustar a quantidade do sobrenadante (3A) a ser descarregada do decantador (ou a quantidade total do sobrenadante (3A) e da fonte de metanol), para se manter constante (ou quase constante) (por exemplo, a forma de realização mostrada na Fig. 2) . Esses métodos podem ser combinados. (Objeto líquido a ser tratado (ou objeto líquido) a ser submetido à etapa de separação de acetaldeído)

Como descrito mais tarde, na etapa de separação de acetaldeído (ou coluna de destilação de acetaldeído), o objeto líquido a ser tratado (ou objeto líquido) contendo o sobrenadante (3A) é submetido à destilação. Na presente invenção, o objeto líquido a ser submetido à destilação contém uma concentração predeterminada da fonte de metanol.

A destilação do objeto líquido sob a condição permite que o aumento na concentração de iodeto de hidrogênio (e ácido acético) na coluna de destilação de acetaldeído seja eficientemente inibido.

Com efeito, basta que o objeto líquido contenha, pelo menos, o sobrenadante (3A) (como descrito acima, parte do sobrenadante (3A), quando o sobrenadante (3A) é circulado). Como descrito mais tarde, a fonte de metanol pode ser adicionada ao sobrenadante (3A). O objetivo líquido pode conter um componente líquido circulado ou reciclado após a etapa de separação de acetaldeído (por exemplo, um componente de menor ponto de ebulição (4A), um componente de menor ponto de ebulição (4A) após extração de acetaldeído, e um componente de maior ponto de ebulição (4B)), e outros.

Normalmente, o objeto líquido compreende, essencialmente, o sobrenadante (3A) e contém uma variedade de componentes, tais como iodeto de metila e acetato de 25 metila, além de ácido acético e acetaldeído.

A concentração de iodeto de metila no objeto líquido pode ser, por exemplo, de cerca de 1 a 98% em peso (por exemplo, de cerca de 1 a 95% em peso), de preferência, de cerca de 1,5 a 95% em peso (por exemplo, de cerca de 10 a 90% em peso) e, mais preferivelmente, de cerca de 20 a 80% em peso (por exemplo, de cerca de 30 a 70% em peso) . Além disso, a concentração de iodeto de metila pode ser, por exemplo, não inferior a cerca de 60% em peso (por exemplo, de cerca de 70 a 98% em peso), de preferência, não inferior a 70% em peso (por exemplo, de cerca de 80 a 97% em peso) e, mais preferivelmente, não inferior a 85% em peso (por exemplo, de cerca de 87 a 95% em peso). Quando a porção da camada inferior do sobrenadante (3A) é utilizada essencialmente como o objeto líquido, a concentração de iodeto de metila está geralmente dentro de tal faixa.

Além disso, a concentração de iodeto de metila pode ser, por exemplo, não superior a 20% em peso (por exemplo, de cerca de 0,1 a 15% em peso), de preferência, não superior a 15% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 10% em peso) e, mais preferencialmente, não superior a 10% em peso (por exemplo, de cerca de 1 a 6% em peso) . Quando a parte de camada superior do sobrenadante (3A) é utilizada essencialmente como o objeto líquido, a concentração de iodeto de metila está geralmente dentro de tal faixa.

Aliás, em termos de inibição da corrosão, é preferível que a concentração do componente (por exemplo, iodeto de metila) produtora de iodeto de hidrogênio numa reação de equilíbrio na coluna de destilação de acetaldeído, seja baixa.

A concentração de acetato de metila no objeto líquido pode ser selecionada dentre o intervalo de 0,5 a 50% em peso, e pode ser, por exemplo, de cerca de 0,5 a 30% em peso (por exemplo, de cerca de 1 a 25% em peso) , de preferência, de cerca de 2 a 25% em peso (por exemplo; de cerca de 3 a 20% em peso) e, mais preferivelmente, de cerca de 3 a 15% em peso (por exemplo, de cerca de 4 a 10% em peso). Além disso, a concentração de acetato de metila pode ser, por exemplo, não superior a 30% em peso (por exemplo, de cerca de 0,1 a 25% em peso), de preferência, não superior a 20% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 18% em peso) e, mais preferencialmente, não superior a 15% em peso (por exemplo, de cerca de 3 a 13% em peso) . Quando a porção da camada inferior do sobrenadante (3A) for utilizada essencialmente como o objeto líquido, a concentração de acetato de metila está geralmente dentrp de tal faixa.

Além disso, a concentração de acetato de metila pode ser, por exemplo, não superior a 20% em peso (por exemplo, de cerca de 0,1 a 15% em peso), de preferência, não superior a 15% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 10% em peso) e, mais preferencialmente, não superior a 10% em peso (por exemplo, de cerca de 1 a 8% em peso). Quando a da camada superior do sobrenadante (3A) for utilizada essencialmente como objeto líquido, a concentração de acetato de metila está geralmente dentro de tal faixa.

A concentração de ácido acético no objeto líquido pode ser selecionada dentre o intervalo de 0,1 a 50% em peso (por exemplo, de 0,2 a 50% em peso e, de preferência, de 0,3 a 50% em peso), e pode ser, por exemplo, de cerca 0,2 a 40% em peso, de preferência, de cerca de 0,5 a 30% em peso (por exemplo, de cerca de 0,8 a 25% em peso) e, mais preferivelmente, de cerca de 1 a 20% em peso (por exemplo, de cerca de 3 a 15% em peso). Além disso, a concentração de ácido acético pode ser, por exemplo, não superior a 20% em peso (por exemplo, de cerca de 0,1 a 15% em peso), de preferência, não superior a 10% em peso (por exemplo, de cerca de 0,3 a 8% em peso) e, mais preferencialmente, não superior a 8% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 5% em peso) . Quando a porção da camada inferior do sobrenadante (3A) for utilizada essencialmente como objeto líquido, a concentração de ácido acético está geralmente dentro de tal faixa.

Além disso, a concentração de ácido acético pode ser, por exemplo, não superior a 50% em peso (por exemplo, de cerca de 1 a 45% em peso), de preferência, não superior a 40% em peso (por exemplo, de cerca de 5 a 35% em peso) e, mais preferencialmente, não superior a 3 0% em peso (por exemplo, de cerca de 8 a 25% em peso) . Quando a parte da camada superior do sobrenadante (3A) for utilizada essencialmente como objeto líquido, a concentração de ácido acético está geralmente dentro de tal faixa.

A concentração de água no objeto líquido pode ser selecionada dentre a faixa de 0,05 a 95% em peso, e pode 5 ser, por exemplo, de cerca de 0,1 a 90% em peso (por exemplo, de cerca de 0,2 a 80% em peso), de preferência, de cerca de 0,5 a 80% em peso (por exemplo, de cerca de 0,8 a 75% em peso) e, mais preferivelmente, de cerca de 1 a 75% em peso (por exemplo, de cerca de 1,5 a 70% em peso). Além disso, a concentração de água pode ser, por exemplo, não superior a 5% em peso (por exemplo, de cerca de 0,01 a 3% em peso) , de preferência, não superior a 3% em peso (por exemplo, de cerca de 0,05 a 2% em peso) e, mais preferencialmente, não superior a 2% em peso (por exemplo, de cerca de 0,1 a 1% em peso) . Quando a porção da camada inferior do sobrenadante (3A) for utilizada essencialmènte como o objeto líquido, a concentração de água está geralmente dentro de tal faixa.

Além disso, a concentração de água pode ser, por 20 exemplo, não inferior a 40% em peso (por exemplo, de cerca de 45 a 95% em peso), de preferência, não inferior a 50% em peso (por exemplo, de cerca de 55 a 90% em peso) e, mais preferivelmente, não inferior a 60% em peso (por exemplo, de cerca de 65 a 8 0% em peso) . Quando a parte da camada 25 superior do sobrenadante (3A) for utilizada essencialmente como o objeto líquido, a concentração de água esta geralmente dentro de tal faixa.

A concentração de iodeto de hidrogênio no objeto líquido pode ser selecionada dentre o intervalo de 1 a 2000 ppm (por exemplo, de 1 a 1000 ppm e, preferivelmente, de 5 5 a 1000 ppm), baseado em peso, e pode ser, por exemplo, de cerca de 3 a 1500 ppm, de preferência, de cerca de 4 a 1000 ppm e, mais preferencialmente, de cerca de 5 a 800 ppm (por exemplo, de cerca de 7 a 600 ppm) e pode ser, geralmente, de cerca de 1 a 500 ppm [por exemplo, de cerca de 1 a 3 00 10 ppm, de preferência, de cerca de 5 a 200 ppm (por exemplo, de cerca de 5 a 150 ppm), mais preferencialmente, de cerca de 10 a 120 ppm e, particularmente, de cerca de 15 a 100 ppm] . Neste contexto, a concentração de iodeto de hidrogênio no objeto líquido pode ser, por exemplo,; de 15 cerca de 3 a 100 ppm e, de preferência, de cerca de 5 a 80 ppm (por exemplo, de cerca de 5 a 50 ppm), baseado em peso. Quando a porção da camada inferior do sobrenadante condensado (3A) for submetida, essencialmente, à etapa de separação de acetaldeído, a concentração de iodeto de 20 hidrogênio está geralmente dentro de tal faixa. Além disso, a concentração de iodeto de hidrogênio no objeto líquido pode ser, por exemplo, de cerca de 30 a 150 ppm e, de preferência, de cerca de 5 0 a 100 ppm baseado em peso. Quando a parte da camada superior do sobrenadante 25 condensado (3A) for submetida essencialmente à etapa de separação de acetaldeído, a concentração de iodeto de hidrogênio está geralmente dentro de tal faixa.

A concentração de iodeto de hidrogênio pode ser medida diretamente ou medida (ou calculada) indiretamente. Por exemplo, a concentração do íon de iodeto derivado do sal de iodeto [por exemplo, um iodeto derivado do co- catalisador, tal como Lil, e um iodeto de metal (por exemplo, um iodeto de um metal corroído (tal como Fe, Ni, Cr, Mo, ou Zn), produzido no processo da produção de ácido acético)] pode ser subtraída da concentração total de íons de iodeto (!’) para determinar (ou calcular) a concentração de iodeto de hidrogênio.

A concentração de acetaldeído no objeto líquido pode ser, por exemplo, de cerca de 0,001 a 5% em peso, de preferência, de cerca de 0,005 a 3% em peso e, mais preferivelmente, de cerca de 0,01 a 1% em peso, e geralmente pode ser de cerca de 0,02 a 0,7% em peso (por exemplo, de cerca de 0,03 a 0,6% em peso). Neste contexto, a concentração de acetaldeído no objeto líquido pode ser, por exemplo, de 200 a 6000 ppm e, de preferência, de cerca de 400 a 4000 ppm, baseado em peso. Quando a porção da camada inferior do sobrenadante condensado (3A) for submetida, essencialmente à etapa de separação de acetaldeído, a concentração de acetaldeído está geralmente dentro de tal faixa. Além disso, a concentração de acetaldeído no objeto líquido pode ser, por exemplo, de cerca de 500 a 20000 ppm e, de preferência, de cerca de 1000 a 16000 ppm baseado em peso. Quando a parte da camada superior do sobrenadante condensado (3A) for submetida essencialmente à etapa de separação de acetaldeído, a concentração de acetaldeído está geralmente dentro de tal faixa.

O objeto líquido contém, pelo menos, uma fonte de metanol selecionada dentre o grupo constituído por metanol e éter dimetílico. A fonte de metanol pode ser o metanol sozinho, éter dimetílico sozinho, ou uma combinação de metanol e éter dimetílico. Neste contexto, a fonte de metanol também inclui metanol obtido por hidrólise de acetato de metila. Para a combinação de metanol e éter dimetílico, a razão (razão em peso) de metanol em relação ao éter dimetílico [o primeiro/ último] pode ser de cerca de 99,9/0,1 a 0,1/99,9 (por exemplo, de cerca de 99/1 a 1/99) , de preferência, de cerca de 95/5 a 5/95 e, mais preferencialmente, de cerca de 90/10 a 10/90 (por exemplo, de cerca de 85/15 a 15/85) . Neste contexto, quando a fonte de metanol contiver um componente (metanol ou éter dimetílico) em uma quantidade relativamente grande, a razão (razão em peso) de um componente em relação ao outro componente [o primeiro/ último] pode ser de cerca de 99,9/0,1 a 30/70 (por exemplo, de cerca de 99,5/,5 a 40/60), de preferência, de cerca de 99/1 a 45/55 (por exemplo, de cerca de 98,5/1,5 a 50/50), mais preferivelmente, de cerca de 98/2 a 55/45 (por exemplo, de cerca de 97/3 a 60/40) e, em particular, de cerca de 96/4 a 65/35 (por exemplo, de cerca de 95/5 a 70/30) .

A concentração da fonte de metanol no objeto líquido pode ser selecionada dentre o intervalo de 0,1 a 5 50% em peso (por exemplo, de 0,2 a 50% em peso) , e pode ser, por exemplo de cerca de 0,1 a 4 0% em peso (por exemplo, de cerca de 0,2 a 30% em peso), de preferência, de cerca de 0,2 a 25% em peso, mais preferivelmente, de cerca de 0,2 a 20% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 18% em peso) e, especialmente cerca de 0,7 a 17% em peso (por exemplo, de cerca de 1 a 15% em peso e, de preferência, de cerca de 2 a 15% em peso), e pode ser, geralmente, de cerca de 1 a 30% em peso (por exemplo, de cerca de 2 a 25% em peso).

Aliás, a concentração da fonte de metanol no objeto líquido pode ser de cerca de 0,1 a 35% em peso (por exemplo, de cerca de 0,1 a 28% em peso), de preferência, de cerca de 0,15 a 21% em peso, mais preferivelmente, de cerca de 0,2 a 17% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 13% em peso) e, especialmente, de cerca de 0,6 a 12% em peso (por exemplo, de cerca de 0,7 a 10% em peso). Esta concentração é preferível, em particular, quando a fonte de metanol contiver éter dimetílico em grande quantidade, ou noutros casos.

Aliás, a concentração da fonte de metanol no objeto líquido pode ser, por exemplo, de cerca de 0,1 a 20% em peso e, de preferência, de cerca de 0,2 a 15% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 13% em peso). Quando a porção da camada inferior do sobrenadante condensado (3A) for submetida, essencialmente, à etapa de separação de acetaldeído, a concentração da fonte de metanol está geralmente dentro de tal faixa. Além disso, a concentração da fonte de metanol no objeto líquido pode ser, por exemplo, de cerca de 0,3 a 5 0% em peso (por exemplo, de cerca de 0,5 a 40% em peso) e, de preferência, de cerca de 1 a 3 0% em peso. Quando a parte da camada superior •; do sobrenadante condensado (3A) for submetida essencialmente à etapa de separação de acetaldeído, a concentração da fonte de metanol está geralmente dentro de tal faixa.

Além disso, no objeto líquido, a razão entre a fonte de metanol (em termos de metanol) em relação a 1 mol da quantidade total de ácido acético e de iodeto de hidrogênio no objeto líquido (ou o sobrenadante (3A)) pode ser selecionada dentre o intervalo de cerca de 0,1 a 40 mol, e pode ser, por exemplo, de cerca de 0,1 a 20 mol (por exemplo, de cerca de 0,3 a 15 mol), de preferência, de cerca de 0,4 a 10 mol (por exemplo, de cerca de 0,5 a 10 mol), mais preferivelmente, de cerca 0,7 a 7 mol (por exemplo, de cerca de 1 a 5 mol) e, particularmente, de cerca de 1,1 e 4 mol (por exemplo, de cerca de 1,2 a 3 mol) e pode ser, geralmente, de cerca de 1 a 2 0 mol (por exemplo, de cerca de 1,5 a 5 mol). Neste contexto, a proporção acima mencionada é expressa em termos de metanol. Isto é, para a utilização de éter dimetílico como a fonte de metanol, uma vez que 2 mol de metanol são produzidos por hidrólise de 1 mol de éter dimetílico, a razão é calculada como 2 mol de metanol por mol de éter dimetílico.

Além disso, no objeto líquido, a razão entre a fonte de metanol (em termos de metanol) em relação a 1 mol de iodeto de hidrogênio no objeto líquido pode ser, pelo menos, não inferior a 70 mol [por exemplo, não inferior a 80 mol ( por exemplo, de cerca de 100 a 300000 mol)],) de preferência, não inferior a 200 mol (por exemplo, de cerca de 300 a 200000 mol), mais preferivelmente, não inferior a 50 0 mol (por exemplo, de cerca de 700 a 100000 mol) , em particular não inferior a 1000 mol (por exemplo, de cerca de 1500 a 80000 mol) e, geralmente, de cerca de 3 00 a 100000 mol (por exemplo, de cerca de 500 a 70000 mol e, de preferência, de cerca de 1000 e 50000 mol).

Além disso, no objeto líquido, a razão entre a fonte de metanol (em termos de metanol) em relação a 1 mol de ácido acético no objeto líquido pode ser selecionada dentre o intervalo de cerca de 0,1 a 40 mol, e pode ser, por exemplo, de cerca de 0,1 a 2 0 mol (por exemplo, de cerca de 0,3 a 15 mol), de preferência, de cerca de 0,4 a 10 mol (por exemplo, de cerca de 0,5 a 10 mol), mais preferivelmente, de cerca de 0,7 a 7 mol (por exemplot de cerca de 1 a 5 mol) e, particularmente, de cerca de 1,1 a 4 mol (por exemplo, de cerca de 1,2 a 3 mol) , e pode ser, geralmente, de cerca de 1 a 20 mol (por exemplo, de cerca de 1,5 a 5 mol).

Além disso, a relação entre a fonte de metanol (em termos de metanol) em relação a 1 mol de ácido acético ; no objeto líquido pode ser de cerca de 0,1 a 4 0 mol (por exemplo, de cerca de 0,3 a 35 mol), de preferência, de cerca de 0,4 a 3 0 mol (por exemplo, de cerca de 0,5 a 25 mol), mais preferencialmente, de cerca de 0,7 a 20 mol (por exemplo, de cerca de 1 a 15 mol) e, em particular, de cerca de 1,1 a 10 mol (por exemplo, de cerca de 1,2 a 7 mol) . Quando a porção da camada inferior do sobrenadante condensado (3A) for submetida, essencialmente, à etapa de separação de acetaldeído, a concentração da fonte de metanol está geralmente dentro de tal faixa. Além disso, a relação entre a fonte de metanol (em termos de metanol) em relação a 1 mol de ácido acético no objeto líquido pode ser de cerca de 0,05 a 20 mol (por exemplo, de cerca de 0,1 a 15 mol), de preferência, de cerca de 0,2 a 10 mol (por exemplo, de cerca de 0,3 a 8 mol), mais preferivelmente,: de cerca de 0,5 a 6 mol (por exemplo, de cerca de 1 a 5 mol) e, particularmente, de cerca de 1,1 e 4 mol (por exemplo, de cerca de 1,2 a 3 mol). Quando a parte da camada superior do sobrenadante condensado (3A) for submetida essencialmente à etapa de separação de acetaldeído, a concentração da fonte de metanol está geralmente dentro de tal faixa.

A concentração da fonte de metanol no objeto líquido pode ser ajustada com a reação, ou a quantidade de alimentação. A concentração da fonte de metanol pode ser 5 geralmente ajustada, através da adição ou misturação da fonte de metanol e/ou acetato de metila ao sobrenadante (3A) no interior ou exterior da coluna de destilação de acetaldeído. Normalmente, o processo do presente invento pode compreender uma etapa (por vezes referida como uma 10 etapa de adição ou uma etapa de misturação), para adicionar ou misturar a fonte de metanol (metanol e/ou éter dimetílico) e/ou acetato de metila ao sobrenadante (3A) a ser alimentado à coluna de destilação de acetaldeído. Como descrito acima, uma vez que metanol pode ser produzido a 15 partir de acetato de metila, acetato de metila pode também ser adicionado ou misturado com o sobrenadante (3A),( na medida em que a concentração da fonte de metanol na coluna de destilação de acetaldeído possa ser ajustada. Em particular, pelo menos, a fonte de metanol pode ser 20 adicionada ao sobrenadante (3A).

A fonte de metanol pode ser misturada com o sobrenadante (3A), em qualquer estágio do sistema de reação, na medida em que a fonte de metanol pode ser destilada pela coluna de destilação de acetaldeído, 25 juntamente com o sobrenadante (3A) separado na etapa de coleta de ácido acético. A fonte de metanol pode ser misturada com o sobrenadante (3A) na coluna de destilação de acetaldeído. Em particular, do ponto de vista de que o aumento na concentração de iodeto de hidrogênio (e concentração de ácido acético) na coluna de destilação ide acetaldeído é eficazmente inibido, a fonte de metanol e/ou acetato de metila pode ser adicionado ou misturado no modo (A) e/ou modo (B) a seguir: (A) a fonte de metanol é adicionada ou misturada com o sobrenadante (3A), antes do sobrenadante (3A) ser alimentado à coluna de destilação de acetaldeído (por exemplo, a forma de realização da Fig. 1), (B) na coluna de destilação de acetaldeído, a fonte de metanol e/ou acetato de metila é adicionada ou misturada com o sobrenadante (3A), no mesmo nível de altura ou posição [por exemplo, na mesma placa (ou local)] que um nível de altura ou posição, em que o sobrenadante (3A) é alimentado, ou a um nível ou altura [por exemplo, uma placa (ou local)] superior do que o nível de altura, no qual o sobrenadante (3A) é alimentado (por exemplo, a forma ; de realização da Fig. 1, e a forma de realização da Fig. 2).

No modo (A) , a posição de misturação da fonte de metanol ao sobrenadante (3A) não é particularmente limitada a um local específico, na medida em que a fonte de metanol é misturada com o sobrenadante (3A), antes do sobrenadante (3A) ser alimentado à coluna de destilação de acetaldeído. Por exemplo, a fonte de metanol pode ser misturada com o sobrenadante (3A), antes da alimentação ao decantador, após a descarga do decantador, ou depois da descarga a partir do tanque tampão (por exemplo, formas de realização das FIGs. Fig. 1 e 2). A fonte de metanol e/ou acetato de metila pode ser misturada numa pluralidade de posições. De forma representativa, a fonte de metanol e/ou acetato de metila é geralmente adicionada após a descarga do decantador (quando parte do sobrenadante (3A) é distribuída, após a circulação). Em particular, é preferível que a fonte de metanol e/ou acetato de metila seja misturado com o sobrenadante (3A), em uma linha de descarga a partir do decantador para alimentação à coluna de destilação de acetaldeído [uma linha do decantador (se necessário, por meio de um vaso de armazenamento com uma função de tamponamento) à coluna de eliminação de acetaldeído)].

O tempo, a partir de quando o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol e/ou acetato de metila são misturados até quando a mistura é alimentada à coluna de destilação de acetaldeído (o tempo de retenção da fonte de metanol e/ou 20 acetato de metila), pode ser selecionado a partir do intervalo de não menos de 1 segundo (por exemplo, de 3 segundos a 4 0 minutos) e pode ser, por exemplo, não inferior a 5 segundos (por exemplo, de cerca de 7 segundos a 35 minutos), de preferência, não inferior a 10 segundos (por exemplo, de cerca de 10 segundos a 30 minutos) e, mais preferencialmente, de cerca de 15 segundos a 20 minutos (por exemplo, de cerca de 20 segundos a 10 minutos), e pode ser, geralmente, de cerca de 10 segundos a 5 minutos [por exemplo, de cerca de 10 segundos a 3 minutos (por exemplo, de cerca 10 segundos para 1 minuto)]. O aumento na concentração de iodeto de hidrogênio ou ácido acético na coluna de destilação de acetaldeído é mais facilmente inibido pela regulação do tempo de retenção em tal faixa (em particular, em combinação com a temperatura de líquido a seguir mencionada).

Além disso, no modo (B) , a fonte de metanol e/ou acetato de metila pode ser misturada na mesma posição que uma placa, na qual o sobrenadante (3A) é alimentado, ou :uma placa superior àquela placa, e é geralmente misturada numa posição mais baixa do que a parte superior da coluna (numa posição, que não seja a parte superior da coluna).

Para a combinação do modo (A) com o modo (B) , é suficiente que a quantidade total da fonte de metanol e/ou acetato de metila a ser misturada seja ajustada em cada posição de misturação, de modo que a quantidade total possa estar no intervalo acima mencionado, na coluna de destilação de acetaldeído.

A temperatura (temperatura de líquido) do sobrenadante (3A) a ser alimentado à coluna de destilação de acetaldeído (a mistura do sobrenadante (3A) e da fonte de metanol, quando a fonte de metanol e/ou acetato de metila é adicionada ao sobrenadante (3A)), pode ser, por exemplo, de cerca de 10 a 100°C, preferivelmente, de cerca de 15 a 95°C (por exemplo, de cerca de 20 a 90°C) e, mais preferencialmente, de cerca de 25 a 85°C (por exemplo, de cerca de 30 a 80°C), e pode ser, geralmente, de cerca de 20 a 100°C (por exemplo, de cerca de 30 a 85°C).

Em particular, uma vez que tal faixa da temperatura de líquido (isto é, a temperatura de líquido da mistura do sobrenadante (3A) e da fonte de metanol) na combinação com a modo (A), provavelmente, permite que a reação da fonte de metanol com iodeto de hidrogênio ou ácido acético ocorra, em certa medida, antes de alimentar o sobrenadante (3A) à coluna de destilação de acetaldeído, ou provavelmente promova essa reação na coluna de destilação de acetaldeído, o aumento na concentração de iodeto de hidrogênio ou ácido acético na coluna de destilação de acetaldeído pode mais eficazmente inibido. (Etapa de separação de acetaldeído)

Na etapa de separação de acetaldeído, o objeto líquido contendo o sobrenadante (3A) alimentado à coluna de destilação de acetaldeído (coluna de extração ou coluna de separação) é separado num componente de menor ponto de ebulição (4A) contendo acetaldeído e num componente de maior ponto de ebulição (4B), por destilação. Como descrito acima, o objeto líquido é submetido à destilação como um objeto líquido a ser tratado contendo uma concentração predeterminada da fonte de metanol. Isto é, na etapa: de separação de acetaldeído, o objeto líquido é destilado e separado no componente de menor ponto de ebulição (4A) e no componente de maior ponto de ebulição (4B). Antes da separação do acetaldeído, um componente do gás de combustão 5 pode ser removido, de antemão, do sobrenadante (3A) por meio de um condensador, um refrigerador, ou outros.

Para a coluna de destilação de acetaldeído, uma coluna de destilação convencional, por exemplo, uma coluna de placas, uma coluna de enchimento, e uma coluna de 10 destilação instantânea, pode ser utilizada. Uma coluna de destilação, tal como uma coluna de placas ou uma coluna de enchimento, pode ser geralmente empregada. O material da (ou para formar a) coluna de destilação de acetaldeído não se encontra particularmente limitado a um tipo específico, 15 e pode ser um metal, uma cerâmica, e outros. Em particular, de acordo com a presente invenção, uma vez que o aumento na concentração de iodeto de hidrogênio (e ácido acético) dentro da coluna de destilação é inibido significativamente, a corrosão da coluna de destilação pode 20 também ser inibida a um nível elevado. Assim, para a coluna de destilação de acetaldeído, no presente invento, pode ser usada não só uma coluna de destilação feita de um material caro tendo uma elevada resistência à corrosão (como zircônio), mas também uma coluna de destilação feita de?um 25 material relativamente barato, por exemplo, uma liga [por exemplo, uma liga à base de metal de transição, tal como uma liga à base de ferro (ou uma liga contendo ferro como um componente principal, por exemplo, um aço inoxidável (incluindo aço inoxidável contendo cromo, níquel, molibdênio e outros)), uma liga à base de ferro bifásico 5 (por exemplo, um aço inoxidável bifásico (ou duplex)), uma liga à base de níquel (ou de uma liga contendo níquel como componente principal, por exemplo, HASTELLOY (nome comercial) e INCONEL (nome comercial)), ou uma liga à base de cobalto (ou uma liga contendo cobalto como componente 10 principal) ] .

A temperatura (a temperatura no topo da coluna) e a pressão (pressão na parte superior da coluna)) na coluna de destilação de acetaldeído podem ser selecionadas, dependendo da espécie da coluna de destilação e de outros, e não são particularmente limitadas a um valor específico, na medida em que o componente de menor ponto de ebulição (4A) contendo, pelo menos, acetaldeído e o componente de maior ponto de ebulição (4B) são separáveis do sobrenadante (3A) , ou do objeto líquido (ou solução de processo), 20 através da utilização da diferença entre acetaldeído e outros componentes (essencialmente iodeto de metila) no ponto de ebulição.

Por exemplo, a pressão no topo da coluna é de cerca de 10 a 1000 kPa, de preferência, de cerca de 10 a 700;kPa e, mais preferivelmente, de cerca de 100 a 500 kPa, em termos de pressão absoluta.

A temperatura no interior da coluna pode ser, por exemplo, de cerca de 10 a 150°C, preferivelmente, de cerca de 30 a 14 0°C e, mais preferencialmente, de cerca de 40 a 13 0°C, e pode ser, geralmente, de cerca de 30 a 100°C (por exemplo, de cerca de 50 a 90°C). Além disso, a temperatura no topo da coluna pode ser, por exemplo, de cerca de 10 a 100°C, preferivelmente, de cerca de 30 a 120°C e, mais preferivelmente, de cerca de 40 a 100°C. Além disso, a temperatura no fundo da coluna pode ser, por exemplo, de cerca de 30 a 150°C, de preferência, de cerca de 50 a 130°C e, mais preferivelmente, de cerca de 60 a 120°C. 0 número (número teórico) de placas da coluna de destilação pode ser, por exemplo, de cerca de 5 a 150, de preferência, de cerca de 10 a 120 e, mais preferivelmente, de cerca de 2 0 a 10 0, e pode ser, geralmente, de cerca de 30 a 120 (por exemplo, de cerca de 40 a 100).

Na coluna de destilação de acetaldeído, a razão de refluxo pode ser selecionada a partir de cerca de 1 a 1000, de preferência, de cerca de 10 a 800, mais preferivelmente, de cerca de 5 0 a 600 (por exemplo, de cerca de 100 a 500) e, particularmente, de cerca de 150 a 400 (p. ex., de cerca de 200 a 350), dependendo do número teórico de placas supracitado.

Desta forma, o aumento na concentração de iodeto de hidrogênio ou ácido acético na coluna de destilação de acetaldeído pode ser inibido pela destilação na presença da fonte de metanol. Por exemplo, na reação contínua, a concentração de iodeto de hidrogênio na coluna de destilação de acetaldeído (parte superior da coluna e/ou: na parte inferior da coluna) não é superior a 100 ppm (por exemplo, de cerca de 0 ou limite de detecção a 70 ppm), de preferência, não superior a 50 ppm (por exemplo, de cerca de 0 ou limite de detecção a 30 ppm), mais preferivelmente, não superior a 10 ppm (por exemplo, de cerca de 0 ou limite de detecção a 5 ppm) e, em particular, não superior a 3 ppm (por exemplo, de cerca de 0 ou limite de detecção a 1 ppm).

Além disso, na reação contínua, a concentração de ácido acético na coluna de destilação de acetaldeído (parte superior da coluna e/ou parte inferior da coluna) pode ser, por exemplo, não superior a 50% em peso (por exemplo, 0 (ou não superior ao limite de detecção, o mesmo se aplica a outros) a 30% em peso), de preferência, de cerca de 0 a 10% em peso (por exemplo, de cerca de 0,001 a 5% em peso), mais preferivelmente, de cerca de 0 a 3% em peso (por exemplo, de cerca de 0,01 a 2% por peso) e, especialmente, de cerca de 0,005 a 1% em peso.

Aliás, a concentração de ácido acético na coluna de destilação de acetaldeído (parte superior da coluna e/ou parte inferior da coluna) pode ser não superior a 10% em peso (por exemplo, de cerca de 0 a 7% em peso) , de preferência, não superior a 7% em peso (por exemplo, de cerca de 0 a 6% em peso) e, mais preferencialmente, não superior a 5% em peso (por exemplo, de cerca de 0 a 4% em peso). Quando a porção da camada inferior do sobrenadante condensado (3A) for submetida, essencialmente, à etapa de separação de acetaldeído, a concentração de ácido acético está geralmente dentro de tal faixa. Além disso, a concentração de ácido acético na coluna de destilação de acetaldeído (parte superior da coluna e/ou parte inferior da coluna) pode ser não superior a 3 0% em peso (por exemplo, de cerca de 0 a 25% em peso) , de preferência, não superior a 15% em peso (por exemplo, de cerca de 0 a 10% em peso) e, mais preferencialmente, não superior a 8% em peso (por exemplo, de cerca de 0 a 5% em peso) . Quando a parte da camada superior do sobrenadante condensado (3A) for submetida essencialmente à etapa de separação do ácido acético, a concentração de acetaldeído está geralmènte dentro de tal faixa.

O componente de maior ponto de ebulição (4B) é separado como uma solução separada (fração de fundo, ou fração de fundo da coluna) contendo um componente útil de 20 iodeto de metila a partir da coluna de destilação de acetaldeído. (Etapa de reciclagem)

O componente de maior ponto de ebulição (4B) praticamente contém um componente útil, tal como iodeto de metila. Após a separação, o componente de maior ponto de ebulição (4B) pode ser recuperado, ou seja, reciclado para uma etapa, a partir do sistema de reação para a separação de acetaldeído. Isto é, o processo da presente invenção pode ainda compreender uma etapa de reciclagem, para reciclar o componente de maior ponto de ebulição (4B), como uma solução separada, para uma etapa, a partir do sistema de reação à separação de acetaldeído.

Na fase de reciclagem, o componente de maior ponto de ebulição (4B) , como uma solução separada, é reciclado:. A reciclagem da solução separada (ou componente de maior ponto de ebulição (4B)) não é particularmente limitada a um tipo específico, na medida em que a fase de reciclagem é aplicada a partir do sistema de reação à separação de acetaldeído. A etapa pode ser qualquer uma dentre a etapa de reação (ou reator), a etapa de destilação instantânea (ou coluna de destilação instantânea), e a etapa de coleta de ácido acético (ou coluna de destilação). Como a forma de realização da figura, o componente de maior ponto de ebulição (4B) pode ser reciclado para a coluna de destilação de acetaldeído, ou pode ser reciclado para uma combinação dessas etapas. A solução separada (ou componente de maior ponto de ebulição (4B)), após a separação de acetaldeído, é geralmente reciclada, pelo menos, para o reator.

A solução separada (ou componente de maior ponto de ebulição (4B)) pode ser reciclada diretamente, ou reciclada através de um vaso de armazenamento tendo uma função de tamponamento (por exemplo, um tanque tampão). A utilização do vaso de armazenagem com uma função tampão alivia a variação de vazão no vaso de armazenamento, e permite fácil reciclagem da solução separada a uma vazão constante ou quase constante, mesmo se a vazão da solução separada variar. Assim, o vaso de armazenagem pode reduzir a influência da variação de vazão na etapa de reciclagem.

O vaso de armazenamento com uma função de tamponamento pode ser selecionado com base no grau de variação da vazão, da mesma maneira que na etapa de condensação, e pode ser selecionado com base no tempo de retenção desejado da solução separada. No vaso de armazenamento, o tempo de retenção da solução separada fnão é particularmente limitado a um valor específico, e pode ser, por exemplo, não inferior a 3 minutos (por exemplo, de cerca de 4 minutos a 3 horas), de preferência, não inferior a 6 minutos (p. ex. , de cerca de 8 a 60 minutos) e, mais preferivelmente, não inferior a 12 minutos (por exemplo, de cerca de 15 a 40 minutos).

Quando a solução separada é reciclada por meio do vaso de armazenagem com uma função de tamponamento, a variação da vazão da solução separada (componente de maior ponto de ebulição (4B)) pode ser diminuída.

O componente de menor ponto de ebulição separado (4A) contendo acetaldeído pode ser descarregado no ■ seu estado original. Uma vez que o componente de menor ponto de ebulição (4A), por vezes, contém um componente útil, tal como iodeto de metila, iodeto de metila (ou um componente contendo iodeto de metila, por exemplo, um componente contendo iodeto de metila, acetato de metila, e outros) ele pode ser recolhido a partir do componente de menor ponto de ebulição (4A) e reciclado.

O método para separar cada um dentre acetaldeído e iodeto de metila (ou um componente contendo iodeto de metila) a partir do componente de menor ponto de ebulição (4A) não se encontra particularmente limitado a um tipo específico, e pode incluir um método convencional (por exemplo, extração, destilação). Exemplos representativos do método podem incluir (i) um método para separar cada um dentre iodeto de metila e acetaldeído por destilação do componente de menor ponto de ebulição (4A), (ii) um método para separar cada um dentre iodeto de metila e acetaldeído por extração de água, o que leva vantagem da miscibilidade de acetaldeído com água e a imiscibilidade de iodeto de metila com água. Do ponto de vista da inibição da produção de metaldeído ou outros, a extração de água (ii) é preferida. De acordo com o método, uma vez que o aumento na concentração de prótons na solução de destilação, devido ã degradação do éster ou outros, inibe a produção de paraldeído e metaldeído, acetaldeído pode ser eficientemente condensado a um nível elevado e removido.

A temperatura de extração e o tempo de extração não estão particularmente limitados a valores específicos. Por exemplo, a extração pode ser realizada a uma temperatura de 0°C a 100 °C durante cerca de 1 segundo a 1 hora. A pressão de extração não é particularmente limitada a um valor específico, e uma condição vantajosa pode ser selecionada, por causa de custos e outros mais. Para o extrator, por exemplo, pode ser utilizada uma combinação de um misturador com um decantador, uma combinação de um misturador estático com um decantador, uma RDC (coluna de discos rotativos), uma coluna Karr, uma coluna de pulverização, uma coluna de enchimento, uma coluna de placas perfuradas, uma coluna particionada, uma coluna de pulsação, e outros.

A reciclagem de iodeto de metila (ou de um componente contendo iodeto de metila) não se encontra particularmente limitada a um tipo específico, na medida em que a etapa de reciclagem é aplicada a partir do sistema de reação à separação de acetaldeído. Iodeto de metila pode ser reciclado para qualquer uma dentre a etapa de reação (ou reator), a etapa de destilação instantânea (ou coluna de destilação instantânea) , e a etapa de coleta e de ácido acético (ou coluna de destilação) . Como a forma de realização da figura, o iodeto de metila pode ser reciclado (reciclado como o componente de maior ponto de ebulição (4B) ) à coluna de separação de acetaldeído, ou pode ser reciclado para uma combinação dessas etapas. EXEMPLOS

Os exemplos seguintes destinam-se a descrever a presente invenção em maior detalhe, e não devem ser, de forma alguma, interpretados como definindo o âmbito da invenção. (Exemplos Comparativos 1 a 4 e Exemplos 1 a 6)

Quando o processo de produção de ácido acético descrito na FIG. 1 foi aplicado, a alteração do estado: de corrosão na presença de metanol foi observada. Especificamente, iodeto de metila, água, acetato de metila, ácido acético, iodeto de lítio, ródio foram alimentados ao reator 1, e metanol foi deixado reagir com monóxido de carbono. A solução de reação foi extraída do reator 1 e alimentada a um vaporizador. No vaporizador 2, o componente volátil (2A) foi alimentado ã coluna divisora 3, e o componente de baixa volatilidade (2B) foi diretamente reciclado para o reator 1. Na coluna divisora 3, o componente volátil (2A) foi separado por destilação no sobrenadante (3A), a corrente contendo ácido acético, e a corrente de maior ponto de ebulição (3C). A corrente contendo ácido acético (3B) foi extraída por corte lateral, e a corrente de maior ponto de ebulição (3C) foi diretamente reciclada para o reator 1. O sobrenadante (3A) foi alimentado ao decantador 4 e separado numa camada superior e numa camada inferior, no decantador 4. No decantador 4, o nível de líquido do decantador 4 foi mantido constante, através do ajuste da quantidade de corrente para as linhas 17 e 18 e do tempo de retenção. Então, como uma solução descarregada a partir do decantador 4 e a ser alimentada à coluna de extração de acetaldeído 6, um objeto líquido a ser tratado tendo uma composição mostrada na Tabela 1, foi obtido. Nos Exemplos Comparativos 1 e 3 e Exemplos 1, 3 e 5, foi usada uma porção de camada inferior do sobrenadante (3A) no decantador 4; nos Exemplos Comparativos 2 e 4 e Exemplos 2, 4 e 6, foi usada úma porção de camada superior do sobrenadante (3A) no decantador 4. Nos Exemplos 1 e 2, a concentração de metanol no objeto líquido foi ajustada pela alimentação de metanol por meio da linha 51.

O objeto líquido mostrado na Tabela 1 e corpos de prova de diferentes materiais (cada qual com tamanho: 36 mm x 25 mm x 2,5 mm) foram colocados numa autoclave de 500 ml [feita de HASTELLOYB2 (HB2) fabricada pela Oda Koki Co, Ltd.] , e a autoclave foi fechada. A pressão interna da autoclave foi aumentada para 0,05 MPa, com N2 a uma temperatura ambiente e, em seguida, a temperatura interna da autoclave foi elevada para 85°C. Sob esta circunstância, a pressão interna da autoclave foi aumentada para 0,14 MPa. Ao manter a autoclave durante 100 horas neste estado, a etapa de separação de acetaldeído (o estado na coluna de extração de acetaldeído 6) no processo de produção contínua de ácido acético foi artificialmente reproduzida. Depois disso, a corrosão de cada corpo de prova foi observada. O teste de corrosão foi avaliado com base nos seguintes critérios, nos Exemplos Comparativos 1 a 2 e Exemplos 1 a 2, e avaliado acerca da quantidade de corrosão observada nos Exemplos Comparativos 3 a 4 e Exemplos 3 a 6. "A": corpo de prova não corroído de todo. "B": corpo de prova altamente corroído. "C": corpo de prova pouco corroído. "D": corpo de prova significativamente corroído.

A composição (formulação) de cada objeto líquido é apresentada na Tabela 1, e os resultados são apresentados na Tabela 2. A composição (formulação) de cada objeto líquido, depois de ser mantida durante 100 horas (depois de arrefecimento), ou seja, objeto líquido tratado, é também mostrada na Tabela 2. Neste contexto, quando metanol foi adicionado, o objeto líquido, por vezes, continha um componente de menor ponto de ebulição, tal como éter dimetílico, ou um componente de hidrocarboneto (por conseguinte, a soma dos componentes descritos nas Tabelas não foi de 100% em peso). A concentração de éter dimetílico no objeto líquido tratado foi de cerca de 0,5 a 2% em peso maior do que a do objeto líquido. Nas Tabelas 1 e 2, "ppm" representa uma concentração com base em peso, "% em peso" significa % em peso, "t" representa menos de 0,1% em peso, "ND" significa não detectável (limite de detecção); "Ac" representa ácido acético, "MA" representa acetato de metila, "MeOH" significa metanol, "Mel" representa iodeto de metila, "AD" representa acetaldeído, "HC" representa uma liga à base de níquel (HASTELLOY C fabricada pela Oda Koki Co., Ltd.), "SUS" representa um aço inoxidável (SUS316 fabricado pela Umetoku Inc.), "NAS64" representa um aço inoxidável bifásico (NAS64 fabricado pela Umetoku Inc.), e "NAS354N" representa um aço inoxidável (NAS354N fabricado pela Umetoku Inc.), e "mm/Y" significa a taxa de corrosão do corpo de prova por ano (a espessura diminuída (mm) do corpo de prova por ano) . A concentração do íon de iodeto derivado do sal de iodeto foi subtraída da concentração total de íons de iodeto (I’) para calcular a concentração de iodeto de hidrogênio.

Como evidenciado pelas tabelas, a produção ou concentração elevada de iodeto de hidrogênio (HI) e a corrosão do corpo de prova foram inibidas, ajustando a composição do líquido na coluna de eliminação de acetaldeído a componentes específicos e proporções específicas.

Aplicabilidade Industrial

O processo de produção da presente invenção é extremamente útil como um processo para produzir ácido acético, inibindo, ao mesmo tempo, eficientemente o aumento na concentração de iodeto de hidrogênio (em particular, iodeto de hidrogênio e ácido acético) na coluna de destilação de acetaldeído. Descrição dos Números de Referência 1 Reator 2 Vaporizador (evaporador) 3 Coluna divisora 4 Decantador 4A Decantador com a função de tamponamento 5 , 7 Tanque tampão 6 Coluna de extração de acetaldeído 8 Aparelho de extração 9 Tanque de contenção 51 , 52 Linha para alimentar a fonte de metanol (metanol e/ou éter dimetílico)

Claims (11)

1. PROCESSO PARA PRODUZIR ÁCIDO ACÉTICO, caraterizado pelo fato de compreender etapa de reação para permitir que metanol reaja continuamente com monóxido de carbono na presença de um sistema catalisador, compreendendo um catalisador de metal, um iodeto iônico, e iodeto de metila, num reator de carbonilação, etapa de evaporação instantânea para alimentação contínua de um vaporizador com uma mistura de reação do reator, para separar um componente volátil (2A) contendo o produto ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila e água, e um componente de baixa volatilidade (2B) contendo o catalisador de metal e o iodeto iônico, etapa de coleta de ácido acético para alimentar uma coluna de destilação com o componente volátil (2A), e separar um sobrenadante (3A) contendo iodeto de metila, ácido acético, acetato de metila, água, o subproduto acetaldeído e iodeto de hidrogênio, e uma corrente (3B) contendo ácido acético para coletar ácido acético, e etapa de separação de acetaldeído para alimentar uma coluna de destilação de acetaldeído com pelo menos parte do sobrenadante (3A), e destilar um objeto líquido a ser tratado contendo o sobrenadante (3A), para separar um componente de menor ponto de ebulição (4A) contendo acetaldeído e um componente de maior ponto de ebulição (4B), em que, na etapa de separação de acetaldeído, o objeto líquido contém, pelo menos, uma fonte de metanol selecionada a partir do grupo que consiste de metanol e éter dimetílico, numa concentração de 2 a 25% em peso.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caraterizado pelo fato de, no objeto líquido, a proporção de iodeto de metila ser de 1 a 98% em peso, a proporção de acetato de metila ser de 0,5 a 50% em peso, a proporção de ácido acético ser de 0,2 a 50% em peso, a proporção de água ser de 0,05 a 95% em peso, e a proporção de iodeto de hidrogênio ser de 1 a 1000 ppm, baseado em peso.

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caraterizado pelo fato da concentração da fonte de metanol no objeto líquido ser de 2 a 20% em peso.

4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caraterizado pelo fato de, no objeto líquido, a concentração de ácido acético ser de 0,3 a 50% em peso, a proporção da fonte de metanol (em termos de metanol) ser de 0,1 a 40 moles em relação a 1 mol de uma quantidade total de ácido acético e iodeto de hidrogênio.

5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caraterizado pelo fato da razão da fonte de metanol (em termos de metanol) no objeto líquido ser não inferior a 80 moles em relação a 1 mol de iodeto de hidrogênio.

6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caraterizado pelo fato de, no objeto líquido, a concentração de ácido acético ser de 0,5 a 50% em peso, a concentração de iodeto de hidrogênio ser de 5 a 1000 ppm, e a proporção da fonte de metanol (em termos de metanol) ser de 1 a 20 moles em relação a 1 mol de uma quantidade total de ácido acético e iodeto de hidrogênio.

7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caraterizado pelo fato da concentração da fonte de metanol no objeto líquido ser ajustada, através da adição ou misturação da fonte de metanol e/ou acetato de metila, do modo (A) e/ou modo (B) a seguir: (A) a fonte de metanol e/ou acetato de metila ser adicionada ou misturada com o sobrenadante (3A), antes do sobrenadante (3A) ser alimentado à coluna de destilação de acetaldeído, (B) na coluna de destilação de acetaldeído, a fonte de metanol e/ou acetato de metila ser adicionada ou misturada com o sobrenadante (3A), ao mesmo nível de altura que um nível de altura, no qual o sobrenadante (3A) é alimentado, ou a um nível de altura superior ao nível de altura, no qual o sobrenadante (3A) é alimentado.

8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caraterizado pelo fato de, no modo (A), uma temperatura de uma mistura contendo o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol e/ou acetato de metila ser regulada de 20 a 100°C, e um tempo, a partir de quando o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol e/ou acetato de metila são misturados até quando a mistura é alimentada à coluna de destilação de acetaldeído, ser regulado para não menos do que 5 segundos; e da concentração da fonte de metanol ser ajustada pelo menos do modo (A).

9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caraterizado pelo fato de, no modo (A), uma temperatura de uma mistura contendo o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol e/ou acetato de metila ser regulada de 30 a 85°C, e um tempo, a partir de quando o sobrenadante (3A) e a fonte de metanol e/ou acetato de metila são misturados até quando a mistura é alimentada à coluna de destilação de acetaldeído, ser regulado para não menos do que 10 segundos; e da concentração da fonte de metanol ser ajustada pelo menos do modo (A).

10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caraterizado pelo fato do material da coluna de destilação de acetaldeído compreender uma liga à base de ferro.

11. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caraterizado pelo fato do material da coluna de destilação de acetaldeído compreender um aço inoxidável ou um aço inoxidável bifásico.

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