BR112015014628B1 - processo para produzir ácido acético, e, método para separar ou remover acetaldeído - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA PRODUZIR ÁCIDO ACÉTICO, E, MÉTODO PARA SEPARAR OU REMOVER ACETALDEÍDO. É fornecido um método para remover eficazmente acetaldeído e produzir ácido acético em uma maneira estável. Metanol e monóxido de carbono são reagidos continuamente em um reator de carbonilação (1) na presença de um sistema catalisador, a mistura de reação é suprida continuamente a um expansor (2), e uma fase volátil (2A) contendo ácido acético e iodeto de metila é produzida A fase volátil (2A) é suprida continuamente a uma coluna de separação (3) e separada na parte superior (3A) contendo iodeto de metil e acetaldeído, e fração de fluxo (3B) contendo ácido acético. A fase volátil (2A) e/ou parte superior (3A) são rresfriadas por primeiros condensadores (C1, C3) tendo uma temperatura de rresfriamento predeterminada, o componente de gás não condensado é adicionalmente rresfriado por segundos condensadores (C2, C4) e condensa do, a temperatura é adicionalmente abaixada, e um concentrado em que acetaldeído foi concentrado a uma alta concentração é produzido. O concentrado de acetaldeído de alta concentração é destilado por uma coluna de destilação (6), e o acetaldeído é eficazmente removido.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um processo para produzir ácido acético por carbonilação de metanol, particularmente se refere a um processo para produzir ácido acético com impurezas eficazmente decrescidas (por exemplo, acetaldeído) e a um método para remover acetaldeído.
[002] Os processos industriais conhecidos para produzir ácido acético incluem um processo que compreende permitir que metanol reaja continuamente com monóxido de carbono em uma fase líquida tendo um teor de água baixo na presença de um catalisador de ródio, um iodeto de metal, e iodeto de metila para produzir ácido acético com uma produtividade alta. No líquido de reação, há quantidades pequenas de subprodutos (impureza), por exemplo, um composto carbonilado (por exemplo, acetaldeído, butilaldeído, crotonaldeído, 2-etilcrotonaldeído, e um seu condensado aldol) e um iodeto orgânico (por exemplo, a iodeto de alquila C2-12 como iodeto de etila, iodeto de butila, ou iodeto de hexila). Estas impurezas resultam em qualidade baixa de ácido acético. Quantidades extremamente baixas de impurezas redutoras presentes em ácido acético podem ser avaliadas por um teste com substância redutora de permanganato (tempo de permanganato), e este método de avaliação detecta concentrações muito pequenas de impurezas que são difíceis de determinar quantitativamente mesmo por uma análise instrumental avançada atual. Além disso, algumas destas impurezas têm efeitos adversos em relação ao uso de ácido acético. Por exemplo, em um caso no qual acetato de vinila é produzido a partir de etileno e ácido acético, é sabido que tais impurezas deterioram um catalisador da série do paládio que é utilizado. Infelizmente, um composto carbonilado como acetaldeído e um iodeto de alquila C1-12 não podem ser removidos suficientemente por um meio ordinário como destilação, devido ao fato de terem pontos de ebulição muito próximos.
[003] Em um processo de reação contínuo, tem sido tentada a remoção de um composto carbonilado em uma corrente de reciclo de processo. Por exemplo, Publicação Aberta à Inspeção Pública de Pedido de Patente Japonês n° 4-266843(JP-4-266843A, Documento de Patente 1) descreve um método para remover impurezas carboniladas, que compreende contatar uma corrente de iodeto de metila reciclada para um reator de carbonilação com um composto aminado para formar um derivado nitrogenado solúvel em água por uma reação com as impurezas carboniladas; separar uma fase orgânica de iodeto de metila de uma fase aquosa de derivado; e destilar a fase de iodeto de metila de uma fase aquosa de derivado; e destilar a fase de iodeto de metila para remover as impurezas carboniladas. Entretanto, o teor de impurezas carboniladas na corrente orgânica reciclada para o reator de carbonilação ainda é alto, e é difícil remover suficientemente as impurezas carboniladas. Além disso, o método descrito neste documento necessita da remoção dos compostos nitrogenados.
[004] Publicação Aberta à Inspeção Pública de Pedido de Patente Japonês n° 8-67650 (JP-8-67650A, Documento de Patente 2) descreve um processo para produzir um ácido acético elevadamente purificado, compreendendo a etapa de permitir que metanol reaja continuamente com monóxido de carbono na presença de um catalisador de ródio, um sal de iodeto, e iodeto de metila para produzir ácido acético, em que a concentração de acetaldeído no líquido de reação é mantida não maior que 400 ppm pela remoção de acetaldeído do líquido do processo sendo reciclado para um reator. Este documento considera que as impurezas sejam formadas predominantemente no sistema de reação e que estas impurezas se originem no subproduto acetaldeído formado no sistema de reação. Dessa forma, de acordo com o documento, o teor de composto carbonilado ou o teor de iodeto orgânico é reduzido pelo controle da concentração de acetaldeído no sistema de reação, e é obtido ácido acético de alta pureza.
[005] Adicionalmente, este documento refere-se a um processo para produzir ácido acético enquanto remove acetaldeído e descreve um processo que compreende separar um líquido de reação em uma fase volátil contendo ácido acético, acetato de metila e iodeto de metila e uma fase de volatilidade baixa contendo um catalisador de ródio; destilar a fase volátil para formar um produto contendo ácido acético e um efluente de topo de coluna contendo acetato de metila e iodeto de metila; contatar o efluente de topo de coluna rico em impureza carbonilada (particularmente acetaldeído) com água para formar uma fase orgânica contendo acetato de metila e iodeto de metila e uma fase aquosa contendo as impurezas carboniladas, e reciclar a fase orgânica para um reator. Além disso, como um método concreto para separar iodeto de metila do concentrado contendo a impureza carbonilada, este documento descreve que é preferido seletivamente extrair o acetaldeído por destilação e separar uma corrente de acetaldeído contendo iodeto de metila da corrente de processo e submeter a corrente rica em acetaldeído resultante à extração com água.
[006] De acordo com este documento, ácido acético é purificado por destilação da fase volátil (por uma primeira coluna de destilação) para formar um efluente de topo de coluna contendo acetato de metila e iodeto de metila (por exemplo, uma fase inferior formada por separação de líquido-líquido do efluente de topo de coluna); destilar o efluente de topo de coluna por uma coluna de destilação; e submeter uma corrente concentrada em acetaldeído do topo da coluna à extração com água para remover acetaldeído. No processo inteiro, embora acetaldeído seja concentrado em algum grau no efluente de topo de coluna, a concentração de acetaldeído no efluente de topo de coluna não é tão alta. Consequentemente, acetaldeído não pode ser removido eficazmente em um processo para tratar um líquido que tem uma concentração baixa de acetaldeído.
[007] WO2010/053571 (Documento de Patente 3) descreve um processo para produzir ácido acético, que compreende carbonilar metanol, submeter uma mistura de reação à destilação flash, destilar o componente de ponto de ebulição baixo resultante por uma primeira coluna de destilação para formar uma corrente de ácido acético e um gás de exaustão contendo uma fração leve de ponta (por exemplo, iodeto de metila) e uma impureza aldeído (por exemplo, acetaldeído), lavar a corrente de exaustão com um solvente de absorção (como ácido acético ou metanol), extrair a fração leve de ponta e a impureza aldeído do solvente de absorção para formar uma corrente leve de ponta, purificar a corrente leve de ponta por uma segunda coluna de destilação para remover a impureza aldeído, submeter o destilado à extração com água para remover a impureza aldeído, e reciclar a fração leve de ponta da corrente leve de ponta para dentro do sistema de reação. Infelizmente, visto que a quantidade absoluta de acetaldeído contido no gás de exaustão é pequena, o acetaldeído não pode ser removido eficazmente. DOCUMENTOS DA TÉCNICA RELACIONADA DOCUMENTOS DE PATENTE Documento de Patente 1: JP-4-266843A (Reivindicações) Documento de Patente 2: JP-8-67650A (Reivindicações, [0007] [0018], e Exemplos) Documento de Patente 3: WO 2010/053571 (Reivindicações)
[008] Portanto, um objetivo da presente invenção é fornecer um processo para produzir ácido acético enquanto que remove eficazmente acetaldeído.
[009] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para produzir ácido acético de alta pureza enquanto que concentra acetaldeído por uma maneira simples e remove eficazmente o de uma corrente de processo.
[0010] Ainda um outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para produzir ácido acético de alta qualidade pela concentração de acetaldeído e iodeto de metila para teores mais altos e remoção eficaz do acetaldeído do concentrado.
[0011] Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um processo para produzir ácido acético de alta qualidade pela separação eficaz de uma fase aquosa (ou fase superior) elevadamente rica em acetaldeído e uma fase orgânica (ou fase inferior) contendo iodeto de metila e separação e remoção eficazes de acetaldeído da fase aquosa.
[0012] Os inventores da presente invenção observaram que, dentre os componentes de ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila, metanol, água e acetaldeído, o acetaldeído, que afeta adversamente a qualidade do ácido acético, tem um ponto de ebulição próximo àquele do iodeto de metila e tem um ponto de ebulição mais baixo, e realizaram estudos intensivos para se alcançarem os objetivos acima. Após os estudos, os inventores descobriram que (a) iodeto de metila e uma quantidade grande de acetaldeído estão contidos em uma fase volátil [que é formada por destilação flash de uma mistura de reação produzida por carbonilação de metanol na presença de um sistema de catalisador contendo um catalisador de metal, um haleto de metal e iodeto de metila], particularmente em um efluente de topo de coluna formado pela destilação da fase volátil; e (b) condensação da fase volátil, particularmente do efluente de topo de coluna, por uma pluralidade de condensadores em uma temperatura de resfriamento sequencialmente mais baixa (temperatura de condensado) permite a concentração de iodeto de metila e acetaldeído para teores mais altos para separar o acetaldeído sob a forma de uma fase gasosa ou um condensado da corrente de processo, e o processo pode remover eficazmente acetaldeído em comparação com a remoção direta de acetaldeído por destilação simples do efluente de topo de coluna. Por exemplo, se um gás de efluente de topo de coluna (um efluente de topo de coluna) de uma primeira coluna de destilação que destila a fase volátil é resfriado por um primeiro condensador para formar um condensado tendo uma determinada temperatura e um componente gasoso não condensado é resfriado por um segundo condensador tendo uma temperatura de resfriamento mais baixa que aquela do primeiro condensador para formar um condensado tendo um temperatura mais baixa que aquela do primeiro condensado, então o acetaldeído, que é um componente de ponto de ebulição baixo, é concentrado no condensado do segundo condensador em uma concentração mais alta em comparação com a concentração de acetaldeído em um líquido de processo (condensado) obtido da condensação simples da quantidade total do efluente de topo de coluna por apenas o primeiro condensador. Um líquido de processo predominantemente compreendendo o acetaldeído elevadamente concentrado é submetido ao tratamento de remoção de acetaldeído (por exemplo, destilação) para produzir um concentrado tendo uma concentração de acetaldeído adicionalmente mais alta, e dessa forma o acetaldeído pode ser eficazmente removido do sistema. A presente invenção foi realizada com base nas descobertas acima.
[0013] Isto é, de acordo com a presente invenção, um processo para produzir ácido acético compreende: uma etapa de reação para permitir que metanol reaja continuamente com monóxido de carbono na presença de um sistema de catalisador contendo um catalisador de metal (por exemplo, um catalisador de ródio), um haleto de metal (por exemplo, um iodeto de metal), e iodeto de metila em um reator de carbonilação; uma etapa de evaporação flash para separar uma mistura de reação, que é continuamente alimentada do reator para um flasher (ou um evaporador), em uma fase volátil (componente de ponto de ebulição mais baixo) (2A) contendo ácido acético produzido e iodeto de metila e uma fase menos volátil (ou fase de volatilidade baixa, componente de ponto de ebulição mais alto) (2B) contendo o catalisador de metal e o haleto de metal; uma etapa de destilação (ou uma etapa de coleta de ácido acético) para separar a fase volátil (2A), que é continuamente alimentada a pelo menos uma coluna de destilação, em um efluente de topo de coluna (componente de ponto de ebulição mais baixo) (3A) contendo iodeto de metila e subproduto acetaldeído e uma corrente (3B) contendo ácido acético; e uma etapa para condensar uma fase gasosa, contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído, resultante de pelo menos uma etapa destas etapas, para separar acetaldeído do condensado. No processo para produzir ácido acético de acordo com a presente invenção, a fase aquosa é condensada por uma pluralidade de condensadores para formar condensados sequencialmente mais baixos em temperatura, e acetaldeído é separado ou removido de um condensado(s) enriquecido(s) em acetaldeído.
[0014] A fase gasosa contendo pelo menos acetaldeído pode ser um componente gasoso de ponto de ebulição baixo resultante de pelo menos uma etapa da evaporação flash e a etapa de destilação. Por exemplo, a fase gasosa pode ser uma fase volátil da etapa de evaporação flash ou pode ser um efluente de topo de coluna de uma etapa de destilação ou de uma pluralidade de etapas de destilação. A fase gasosa preferencialmente inclui pelo menos um efluente de topo de coluna (particularmente, um primeiro efluente de topo de coluna tendo uma concentração de acetaldeído alta de uma primeira etapa de destilação). Adicionalmente, a fase gasosa pode ser um componente gasoso de ponto de ebulição baixo contido em um gás expelido (gás residual) descarregado ou despejado do processo. A fase gasosa pode conter acetaldeído, iodeto de metila, e outros.
[0015] Com o propósito de eficazmente separar e remover acetaldeído do efluente de topo de coluna (3A), o efluente de topo de coluna (3A) como a fase gasosa pode ser submetido à pluralidade de condensadores e resfriado para formar condensados e componentes gasosos não condensados, em que os condensados podem ter uma temperatura mais baixa e uma concentração mais alta de acetaldeído sequencialmente na direção a jusante (ou em que um condensado em um lado mais a jusante tem uma temperatura mais baixa e uma concentração mais alta de acetaldeído); e acetaldeído pode ser separado de um condensado(s) tendo uma concentração de acetaldeído alta. Adicionalmente, a fase volátil (2A) pode ser destilada por uma primeira coluna de destilação para formar um efluente de topo de coluna, e o efluente de topo de coluna como a fase gasosa pode ser condensado pela pluralidade de condensadores para separar acetaldeído de um condensado(s) enriquecido(s) em acetaldeído.
[0016] O componente a ser alimentado à etapa de separação de acetaldeído não é particularmente limitado ao efluente de topo de coluna (3A) ou a um seu condensado, e várias correntes de processo podem ser usadas como um tal componente. Por exemplo, com o propósito de eficazmente separar e remover acetaldeído da fase volátil (2A) separada pelo flasher, a fase volátil (2A) como a fase gasosa pode ser submetida à pluralidade de condensadores e resfriada para formar condensados e componentes gasosos não condensados, em que os condensados podem ter uma temperatura mais baixa e uma concentração mais alta de acetaldeído sequencialmente na direção a jusante; e acetaldeído pode ser separado de um condensado(s) tendo uma concentração de acetaldeído alta. Adicionalmente, a fase volátil (2A) como a fase gasosa pode ser condensada pela pluralidade de condensadores, uma fase superior e/ou uma fase inferior formadas em pelo menos um dentre um segundo ou subsequentes condensadores [em outras palavras, pelo menos um dentre o segundo (2o) ao enésimo (no) (n = 2 a n) condensadores exceto um primeiro condensador, em que o número de condensadores é n] podem ser destiladas por uma primeira coluna de destilação e/ou uma segunda coluna de destilação para formar um primeiro efluente de topo de coluna e/ou um segundo efluente de topo de coluna.
[0017] Adicionalmente, a fase gasosa pode ser condensada pela pluralidade de condensadores, e um condensado dentre pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (for exemplo, um condensado (concentrado) enriquecido em acetaldeído) pode ser armazenado em um tanque de armazenamento, e acetaldeído pode ser separado do condensado armazenado.
[0018] Adicionalmente, de acordo com a presente invenção, visto que acetaldeído pode ser eficazmente removido de uma corrente de processo, um componente útil pode ser reciclado para uma etapa de processo. Por exemplo, a fase volátil (2A) separada no flasher pode ser destilada por uma primeira coluna de destilação para formar um primeiro efluente de topo de coluna, o efluente de topo de coluna como a fase gasosa pode ser condensado pela pluralidade de condensadores, e um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (em um caso no qual um condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase superior e/ou uma fase inferior) pode ser destilado por uma segunda coluna de destilação para separar ou produzir um segundo efluente de topo de coluna rico em acetaldeído. Neste processo, o primeiro efluente de topo de coluna pode ser condensado pela pluralidade de condensadores, um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (em um caso no qual um condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase superior e/ou uma fase inferior) pode ser armazenado em um tanque de armazenamento, e o líquido armazenado pode ser destilado por uma segunda coluna de destilação para separar ou produzir um segundo efluente de topo de coluna rico em acetaldeído. Adicionalmente, a fase gasosa pode ser condensada pela pluralidade de condensadores, um condensado de pelo menos um primeiro condensado pode ser armazenado em um decantador, um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, um condensado enriquecido em acetaldeído) pode ser armazenado em um tanque de armazenamento, o líquido armazenado no decantador e o líquido armazenado no tanque de armazenamento podem ser combinados, e acetaldeído pode ser separado do líquido combinado. Por exemplo, o primeiro efluente de topo de coluna como a fase gasosa pode ser condensado pela pluralidade de condensadores, um condensado de pelo menos um primeiro condensador (em um caso no qual um condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase superior e/ou uma fase inferior) pode ser armazenado em um decantador, um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (em um caso no qual um condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase superior e/ou uma fase inferior) pode ser armazenado em um tanque de armazenamento, o condensado no decantador e o condensado no tanque de armazenamento podem ser combinados e destilados por uma segunda coluna de destilação para separar ou produzir um segundo efluente de topo de coluna rico em acetaldeído. O líquido armazenado no decantador e o líquido armazenado (condensado enriquecido em acetaldeído) no tanque de armazenamento podem ser combinados em uma razão em peso de cerca de 0/100 a 95/5 como o líquido armazenado no decantador/o líquido armazenado no tanque de armazenamento, e a combinação dos mesmos pode ser destilada.
[0019] O segundo efluente de topo de coluna pode ser submetido à extração com água para formar uma fase aquosa contendo acetaldeído e uma fase orgânica contendo iodeto de metila, e a fase orgânica pode ser reciclada para o reator. Por exemplo, a mistura de reação pode ser submetida ao flasher para formar uma fase volátil (2A), a fase volátil (2A) pode ser destilada pela primeira coluna de destilação para formar um primeiro efluente de topo de coluna (3A), pelo menos uma fase gasosa selecionada dentre a fase volátil (2A) e o primeiro efluente de topo de coluna (3A) pode ser condensada pela pluralidade de condensadores para formar condensados sequencialmente mais baixos em temperatura, um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (em um caso no qual um condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase superior e/ou uma fase inferior) pode ser destilado por uma segunda coluna de destilação para formar um segundo efluente de topo de coluna, o segundo efluente de topo de coluna (se necessário, a fase superior e/ou a fase inferior formadas no condensador) pode ser submetido à extração com água, e a fase orgânica resultante (fase pesada, fase de iodeto de metila) pode ser reciclada para o reator.
[0020] A fase gasosa pode ser condensada por 2 a 5 condensadores posicionados pelo menos em série. Além disso, visto que o acetaldeído tem um ponto de ebulição baixo, o acetaldeído pode ser separado de um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores dentre a pluralidade de condensadores. Por exemplo, em um caso no qual são usados dois condensadores, a fase gasosa pode ser resfriada por um primeiro condensador para formar um primeiro condensado e um primeiro componente gasoso não condensado, o primeiro componente gasoso não condensado pode ser resfriado por um segundo condensador cuja temperatura de resfriamento é mais baixa que aquela do primeiro condensador para formar um segundo condensado tendo uma temperatura menor que aquela do primeiro condensado e um segundo componente gasoso não condensado, e acetaldeído pode ser separado de pelo menos o segundo condensado.
[0021] Adicionalmente, acetaldeído pode ser separado e removido de um gás de exaustão (gás residual) resultante do processo. Por exemplo, da etapa de reação (reator), é gerado um gás de exaustão em uma pressão relativamente alta. Além disso, um gás de exaustão também é gerado de um condensador (em particular, um último condensador) para condensar a fase volátil da etapa de evaporação flash e de um condensador (em particular, um último condensador) para condensar o efluente de topo de coluna da etapa de destilação. Dessa forma, um gás expelido, contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído, resultante de pelo menos uma etapa dentre a etapa de reação, a etapa de evaporação flash, a etapa de armazenamento (etapa de armazenamento de condensado) e pelo menos uma etapa de destilação pode ser permitida contatar com um solvente de absorção, o solvente resultante pode ser extraído para formar uma fase gasosa contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído, e acetaldeído pode ser separado da fase gasosa. Este processo pode compreender uma etapa de recuperação (ou coleta) para recuperar (ou coletar) um componente de ponto de ebulição mais baixo com um solvente de absorção.
[0022] O processo pode adicionalmente compreender uma etapa de separação e reciclo para separar o acetaldeído de pelo menos uma porção (porção ou totalidade, ou uma mistura contendo uma porção ou totalidade de cada condensado) de condensados de acetaldeído formados na pluralidade de condensadores, e reciclo de um líquido residual do qual o acetaldeído foi removido (um líquido com acetaldeído removido) para pelo menos uma etapa dentre a etapa de reação até a etapa de separação de acetaldeído. Por exemplo, o líquido residual do qual o acetaldeído foi removido (por exemplo, um líquido rico em iodeto de metila) pode ser reciclado, por exemplo, para o reator, o flasher, a coluna separadora, e a coluna de destilação.
[0023] Cada um dos condensados formados na pluralidade de condensadores tem uma temperatura na qual uma mistura de componentes voláteis é condensável, por exemplo, um condensado formado em um primeiro condensador pode ter uma temperatura não mais baixa que um ponto de ebulição de acetaldeído, e um condensado formado em pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, um último condensador) pode ter uma temperatura na qual o acetaldeído é condensável (por exemplo, uma temperatura mais baixa que o ponto de ebulição). Por exemplo, o condensado formado em um primeiro condensador dentre a pluralidade de condensadores pode ter uma temperatura não mais alta que 110°C (por exemplo, cerca de 20°C a 110°C) e preferencialmente uma temperatura não mais alta que 105°C (por exemplo, cerca de 30°C a 100°C). Além disso, o condensado formado em pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, um último condensador) pode ter uma temperatura não mais alta que 45°C (por exemplo, cerca de -15°C a 45°C) e preferencialmente uma temperatura de -10°C a 40°C (por exemplo, cerca de -5°C a 30°C).
[0024] Adicionalmente, a presente invenção também inclui um método para separar ou remover acetaldeído de uma mistura (ou mistura líquida). Este método compreende: destilar uma mistura contendo ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila, metanol, água e acetaldeído para formar uma fase gasosa contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído e uma fase líquida contendo pelo menos água e metanol; e condensar a fase gasosa com o propósito de separar acetaldeído do(s) condensado(s). A fase aquosa é condensada por uma pluralidade de condensadores para formar condensados sequencialmente mais baixos em temperatura, e acetaldeído é separado ou removido de um condensado(s) enriquecido(s) em acetaldeído. De acordo com este método, o(s) condensado(s) enriquecido(s) em acetaldeído pode(m) ser destilado(s) para concentrar o acetaldeído para uma concentração mais alta e para separar ou remover o acetaldeído condensado. Por exemplo, um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores dentre a pluralidade de condensadores pode ser destilado para separar um efluente de topo de coluna contendo acetaldeído (um efluente de topo de coluna enriquecido em acetaldeído). Neste caso, o condensado pode ser separado em um efluente de topo de coluna e uma corrente líquida (ou corrente de fundo) por destilação. Além disso, a fase gasosa pode ser condensada por uma pluralidade de condensadores, um condensado de pelo menos um primeiro condensador pode ser armazenado em um decantador, um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, um último condensador) (por exemplo, um condensado enriquecido em acetaldeído) pode ser armazenado em um tanque de armazenamento, o líquido armazenado no decantador e o líquido armazenado no tanque de armazenamento podem ser combinados e destilados para separar um efluente de topo de coluna contendo acetaldeído. Adicionalmente, com o propósito de separar e remover eficazmente o acetaldeído, um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, um último condensador) dentre a pluralidade de condensadores pode ser destilado para formar um efluente de topo de coluna contendo acetaldeído (um efluente de topo de coluna enriquecido em acetaldeído), e o efluente de topo de coluna pode ser submetido à extração com água para formar uma fase aquosa contendo acetaldeído e uma fase orgânica.
[0025] Q Vgtoq “wo ugiwpfq g uwdugswgpVgu eqpfgpucfqtgu” significa, assumindo que o número de condensadores é n (condensadores n1, n2, n3, ... , nn), segundo, terceiro, ... , enésimo condensadores (condensadores n2, n3, ... , nn) exceto um primeiro condensador (condensador n1). Dessa hqtoc. q vgtoq “wo ugiwpfq g uwdugswgpvgu eqpfgpucfqtgu” rqfg ugt tgguetkvq eqoq “wo ugiwpfq g uwdugswgpvgu eqpfgpucfqtgu swg rqfgo eqpvgt wo únvkoq eqpfgpucfqt” Ug q púogtq p fi 4. q Vgtoq “wo ugiwpfq g uwdugswgpVgu eqpfgpucfqtgu” ukipkhkec wo úpkeq eqpfgpucfqt *kuVq fi. wo segundo condensador).
[0026] Q Vgtoq “hcug icuquc” rqfg ugt ejcocfc fg q “eqorqpgpVg de hcug icuquc”0
[0027] Qu Vgtoqu “fase de volatilidade baixa” g “hcug xqnáVü” rqfgo ser ejcocfqu fg “componente fase de volatilidade baixa” g “componente fase volátil”. tgurgeVkxcogpVg0
[0028] Q Vgtoq “ghnwgpVg fg Vqrq fg eqnwpc” rqfg ugt ejcocfq fg “eqorqpgpVg gflwgpVg fg Vqrq fg eqlwpc”
[0029] Q Vgtoq “eqpfgpucfq” rqfg ugt ejcocfq fg “eqorqpgpVg condenscfq”
[0030] Também é para ser entendido que conforme aqui usadas e nas tgkxkpfkec>õgu go cpgzq, cu fqtocu pq ukpiwlct “wo”, “woc”, “q” g “c” incluem as referências no plural a não ser que o contexto indique claramente fg qwvtq oqfq0 C lgvtc “u” cr„u wo uwduvcpvkvo designa ambas as formas no singular e no plural daquele substantivo.
[0031] De acordo com a presente invenção, visto que uma fase gasosa contendo pelo menos acetaldeído é condensada por uma pluralidade de condensadores para separar e remover acetaldeído de um condensado(s) enriquecido(s) em (enriquecido(s) com) acetaldeído, ácido acético pode ser produzido com remoção eficazmente aprimorada de acetaldeído. Além disso, visto que a fase gasosa é condensada pela pluralidade de condensadores para formar condensados sequencialmente mais baixos em temperatura, acetaldeído pode ser eficazmente condensado e removido de uma corrente de processo por uma maneira simples, e dessa forma pode ser produzido um ácido acético elevadamente purificado. Adicionalmente, a condensação da fase gasosa com o uso da pluralidade de condensadores resulta em concentrações altas de acetaldeído e iodeto de metila, que têm pontos de ebulição muito próximos. Dessa forma, acetaldeído pode ser eficazmente removido, e pode ser produzido ácido acético de alta qualidade. Adicionalmente, a condensação da fase gasosa pela pluralidade de condensadores realiza eficazmente separação de líquido-líquido de uma fase aquosa (ou fase superior) tendo acetaldeído elevadamente concentrado e uma fase orgânica (ou fase inferior) contendo iodeto de metila. Dessa forma, a combinação dos condensados enriquecidos com acetaldeído (ou condensados separados) formados na pluralidade de condensadores com a destilação e/ou extração com água eficazmente separa e remove acetaldeído da fase aquosa e produz um ácido acético de alta qualidade com reciclo eficaz de iodeto de metila para um sistema de reação.
[0032] [Fig. 1] Fig. 1 é um diagrama para explicar um processo de produção (ou aparelho de produção) de ácido acético de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0033] [Fig. 2] Fig. 2 é um diagrama para mostrar um sistema de absorção indicado na Fig. 1.
[0034] [Fig. 3] Fig. 3 é um diagrama para explicar um processo de produção (ou aparelho de produção) de ácido acético de acordo com uma outra modalidade da presente invenção.
[0035] Doravante, a presente invenção será explicada em detalhe com referência aos desenhos. A Fig. 1 é um diagrama (um fluxograma, um desenho esquemático de processo, ou um desenho esquemático de leiaute de unidade de fabricação) para explicar um processo de produção a (ou aparelho de produção) de ácido acético de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0036] A modalidade da Fig. 1 mostra um processo contínuo (ou aparelho) para produzir ácido acético a partir de um meio de reação líquido (ou mistura de reação) produzido por uma reação de carbonilação contínua de metanol com monóxido de carbono na presença de um sistema de catalisador compreendendo um catalisador de ródio como um catalisador de metal e um cocatalisador [iodeto de lítio como um haleto de metal e iodeto de metila], e também ácido acético, acetato de metila, e uma quantidade finita (limitada) de água.
[0037] O processo (ou aparelho de produção) compreende um reator (sistema de reação) 1 para realizar a reação de carbonilação de metanol; um flasher 2 para separar a mistura de reação (ou uma solução de reação) que contém o produto ácido acético em uma fase volátil (ou componente de ponto de ebulição mais baixo) (2A) contendo o produto ácido acético, iodeto de metila, acetato de metila e água, e a fase de volatilidade baixa (ou componente de ponto de ebulição mais alto) (2B) contendo o catalisador de ródio e iodeto de lítio; uma coluna separadora (coluna de destilação) 3 para separar a fase volátil (2A) do flasher 2 em um efluente de topo de coluna (ou primeiro efluente de topo de coluna, corrente gasosa, componente de ponto de ebulição mais baixo) (3A) contendo iodeto de metila, acetato de metila, subproduto acetaldeído, água e outros, uma corrente de ácido acético ou fase (3B) contendo ácido acético como uma corrente lateral, e uma corrente líquida (corrente de fundo, componente de ponto de ebulição mais alto) (3C) contendo ácido acético, água, ácido propiônico, e outros; um decantador 4 para condensar o primeiro efluente de topo de coluna (3A) e temporariamente reter ou armazenar o condensado (componente líquido); um tanque de tampão 5 para temporariamente armazenar (ou reter) o condensado (ou uma fase inferior ou superior formada pela separação de fases do condensado no decantador 4) do decantador 4; uma coluna de destilação [ou coluna de separação (ou remoção) de acetaldeído] 6 para separar o condensado do decantador 4 e/ou do tanque de tampão 5 (ou uma fase inferior ou superior formada no decantador 4 e/ou no tanque de tampão 5) em um segundo efluente de topo de coluna (corrente gasosa, componente de ponto de ebulição mais baixo) (4A) contendo acetaldeído e iodeto de metila e uma corrente líquida (corrente de fundo ou componente de ponto de ebulição mais alto) (4B) contendo iodeto de metila, acetato de metila, água, ácido acético, e outros; um tanque de tampão 7 para temporariamente armazenar (ou reter) a corrente de fundo (4B) da coluna de destilação 6; e uma coluna de extração (unidade de extração ou extrator) 8 para submeter o segundo efluente de topo de coluna (4A) à extração com água para formar uma fase aquosa (fase leve) contendo acetaldeído e uma fase orgânica (fase pesada) contendo iodeto de metila e para reciclar a fase orgânica (fase pesada, refinado) para o reator 1. Além disso, o processo (ou aparelho de produção) mostrado na Fig. 1 também compreende um tanque de armazenamento 9 para armazenar um condensado formado pelo resfriamento da fase volátil (2A) do flasher 2 para reciclar o condensado para o reator 1; e um sistema de absorção para tratamento de absorção de um gás de exaustão gerado do processo.
[0038] Doravante, o processo mostrado na Fig. 1 será explicado com mais detalhe.
[0039] Ao reator 1, metanol como um componente líquido e monóxido de carbono como um reagente gasoso são continuamente alimentados em vazões predeterminadas. Além disso, ao reator 1, uma mistura de catalisador (mistura de catalisador líquida) contendo um sistema de catalisador de carbonilação [um sistema de catalisador compreendendo um componente catalisador de metal principal (por exemplo, um catalisador de ródio) e um cocatalisador (por exemplo, iodeto de lítio e iodeto de metila)] e água podem ser alimentados.
[0040] Dentro do reator 1, uma reação de carbonilação de metanol prossegue com a formação de um equilíbrio entre um sistema de reação em fase líquida contendo os reagentes e o componente de ponto de ebulição mais alto tal como o componente catalisador de metal (por exemplo, um catalisador de ródio e iodeto de lítio) e um sistema em fase gasosa compreendendo monóxido de carbono, subprodutos (hidrogênio, metano, dióxido de carbono), e um componente de ponto de ebulição mais baixo vaporizado (por exemplo, iodeto de metila, ácido acético como um produto, e acetato de metila). Com o propósito de manter constante a pressão interna do reator 1 (por exemplo, pressão de reação, pressão parcial de monóxido de carbono, e pressão parcial de hidrogênio), um gás de exaustão (gás residual) A é removido e descarregado do topo do reator 1, e o gás de exaustão (gás residual) A é alimentado ao sistema de absorção.
[0041] Os componentes na mistura de reação (solução de reação bruta) do reator 1 podem incluir ácido acético, um componente de ponto de ebulição mais baixo ou uma impureza tendo um ponto de ebulição mais baixo que aquele do ácido acético (por exemplo, iodeto de metila como um cocatalisador, acetato de metila como um produto de reação de ácido acético com metanol, água, e acetaldeído como um subproduto), e um componente de ponto de ebulição mais alto ou impureza tendo um ponto de ebulição mais alto que aquele do ácido acético [por exemplo, um componente catalisador de metal (por exemplo, um catalisador de ródio), iodeto de lítio como um cocatalisador, e um ácido alcanoC3-12carboxílico como ácido propiônico]. Adicionalmente, vários subprodutos derivados de acetaldeído, por exemplo, um composto de aldeído (como crotonaldeído ou 2-etilcrotonaldeído) é subproduzido, e um iodeto de alquila C2-12 (como iodeto de etila, iodeto de propila, iodeto de butila, iodeto de pentila, iodeto de hexila) também é subproduzido. Dessa forma, é preferível separar e remover acetaldeído, que é um componente principal para produzir subprodutos da mistura de reação e recuperar (ou coletar) um componente útil (por exemplo, iodeto de metila) da corrente de processo para reutilização eficaz.
[0042] Uma porção da mistura de reação é continuamente removida do reator 1 e introduzida ou alimentada ao flasher (coluna de destilação ou coluna de separação de catalisador) 2 via uma linha de alimentação 11 para destilação flash.
[0043] No flasher (coluna de destilação flash) 2, a mistura de reação é separada em uma fase volátil (corrente de ponto de ebulição mais baixo) (2A) (predominantemente contendo ácido acético, que é um produto e também atua como um solvente de reação, acetato de metila, iodeto de metila, água, metanol, acetaldeído, e outros) e uma fase menos volátil (corrente de ponto de ebulição mais alto) (2B) (predominantemente contendo o componente catalisador de metal como o catalisador de ródio e iodeto de lítio, e outros), e a fase de volatilidade baixa (2B) é reciclada para o reator 1 via uma linha de fundo 21 do fundo do flasher, e a fase volátil (2A) (corrente predominantemente contendo ácido acético) é continuamente alimentada ou introduzida à coluna separadora (ou coluna de destilação) 3 via uma linha de alimentação 22 do topo ou da parte superior do flasher 2. Casualmente, a fase de volatilidade baixa (2B) também contém, em adição ao catalisador de metal (o catalisador de ródio) e o haleto de metal (iodeto de lítio), componentes não evaporados (por exemplo, iodeto de metila, acetato de metila, água, e um traço de ácido acético). Nesta modalidade, a quantidade da fase volátil (2A) a ser separada no flasher 2 é cerca de 20% a 40% em volume da mistura de reação inteira.
[0044] Uma porção da fase volátil (2A) é alimentada a um primeiro condensador (condensador de resfriamento, trocador de calor) C1 tendo uma temperatura de condensação predeterminada via uma linha 23 para condensar e separar a fase volátil por resfriamento em um primeiro condensado e um primeiro componente gasoso não condensado tendo uma concentração de acetaldeído alta. O condensado pode ser separado em duas fases líquidas. O primeiro condensado é alimentado ao tanque de armazenamento 9 mencionado abaixo. Adicionalmente, o primeiro componente gasoso não condensado é alimentado a um segundo condensador (condensador de resfriamento, trocador de calor) C2 tendo uma temperatura mais baixa que aquela do primeiro condensador C1 via uma linha 26 para separar em um segundo condensado tendo acetaldeído elevadamente concentrado e um segundo componente gasoso não condensado. O condensado pode ser separado em duas fases líquidas. Uma tal pluralidade de operações de condensação pode formar um condensado enriquecido em acetaldeído (ou um condensado tendo uma concentração de acetaldeído alta). Uma porção do segundo condensado é alimentada ao decantador 4 via linhas de decantador (uma linha 27 e uma linha de derivação 28), e outra sua porção é alimentada ao tanque de tampão (ou tanque de armazenamento) 5 via uma linha 29 unida à linha 27. Pelo menos uma porção (porção ou totalidade) do segundo condensado é alimentada a uma etapa de remoção de acetaldeído [coluna de destilação (coluna de remoção de acetaldeído) 6]. Com mais detalhe, o segundo condensado é alimentado à coluna de destilação (coluna de remoção de acetaldeído) 6 via uma linha e uma unidade (por exemplo, as linhas 27, 28, 29, o decantador 4, o tanque de tampão 5, e uma linha 52) para um tratamento de remoção de acetaldeído. O segundo componente gasoso não condensado é enviado como um gás de exaustão B ao sistema de absorção.
[0045] Na modalidade mostrada na Fig. 1, o processo de produção (ou aparelho de produção) de ácido acético compreende um recipiente de armazenamento (tanque de armazenamento) 9 para armazenar o condensado que é formado pelo resfriamento e pela condensação de uma porção da fase volátil (2A) do flasher 2, e o condensado (componente com calor removido e condensado) é reciclado do recipiente de armazenamento 9 para o reator 1 para controlar a temperatura de reação. Com mais detalhe, uma porção (por exemplo, cerca de 10% a 30% em volume) da fase volátil (2A) é resfriada (ou com calor removido) e condensada no primeiro condensador (condensador de resfriamento, trocador de calor) C1; o condensado resultante é armazenado no tanque de armazenamento 9 via uma linha 24; e o condensado armazenado é reciclado para o reator 1 via uma linha 25. Nesta maneira, condensação ou remoção de calor de uma porção da fase volátil (2A) e reciclo do condensado resultante para o reator facilitam o controle de temperatura do reator 1 no qual ocorre uma reação exotérmica, e podem reduzir o carregamento para a coluna separadora (por exemplo, a coluna de destilação) 3 mesmo em uma unidade de produção de grande dimensão. Em adição, visto que a fase volátil pode ser condensada em um líquido tendo um volume menor, um aparelho como a coluna separadora (por exemplo, a coluna de destilação) 3 pode ser subdimensionado (ou miniaturizado). Dessa forma, ácido acético pode ser produzido com uma alta pureza e um alto rendimento em um equipamento que economiza energia e economiza recursos.
[0046] Na coluna separadora (coluna de destilação) 3, a fase volátil (2A) da destilação flash é separada em um efluente de topo de coluna (gás efluente de topo de coluna, componente ou corrente de ponto de ebulição mais baixo) (3A) (contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído, habitualmente, iodeto de metila, acetato de metila, acetaldeído, água, metanol, ácido acético, e outros) removido de uma parte de topo ou superior da coluna via uma linha de retirada 32, uma corrente lateral ou corrente de fase de ácido acético (corrente de ácido acético) (3B) que é recuperada via uma linha de alimentação 40 pelo corte lateral e predominantemente contém ácido acético, e uma corrente de líquido de fundo (componente ou corrente de ponto de ebulição mais alto) (3C) (uma fase líquida contendo pelo menos água e metanol, habitualmente, um componente contendo ácido acético, água, metanol, ácido propiônico, e outros) retirada de uma parte de fundo ou inferior da coluna via uma linha de fundo 31.
[0047] Nesta modalidade, a quantidade do efluente de topo de coluna (3A) separada na coluna separadora 3 é cerca de 35% a 50% em peso na fase volátil total (2A). Além disso, conforme descrito adiante, quando um líquido de processo da(s) etapa(s) subsequente(s) é reciclado para a coluna separadora 3, a quantidade total da fase volátil (2A) alimentada do flasher 2 e do componente reciclado da(s) etapa(s) subsequente(s) é submetida à destilação na coluna separadora 3 para formar o efluente de topo de coluna (3A).
[0048] A corrente de ácido acético (3B) é alimentada à outra coluna de destilação (não mostrada) via a linha 40 e então destilada para purificação adicional. Além disso, a corrente de líquido de fundo (componente ou corrente de ponto de ebulição mais alto) (3C) pode ser descarregada via a linha 31. Nesta modalidade, a corrente de líquido de fundo (3C) é parcial ou completamente reciclada para o reator 1 via uma linha 90.
[0049] O efluente de topo de coluna (3A) contém acetaldeído e iodeto de metila, em adição, ácido acético, acetato de metila, água, metanol, outras impurezas [por exemplo, um aldeído ou uma impureza carbonilada (como crotonaldeído ou butilaldeído), um iodeto de alquila C2-12, e um ácido alcanoC3-12carboxílico] em casos práticos. O efluente de topo de coluna (3A), que é um gás efluente de topo de coluna da coluna separadora 3, é alimentado ao primeiro condensador C3 via a linha de retirada 32, resfriado e condensado em uma temperatura predeterminada, e separado em um primeiro condensado e um primeiro componente gasoso não condensado tendo uma concentração de acetaldeído alta (ou tendo acetaldeído enriquecido). O primeiro condensado é continuamente alimentado ao decantador (aparelho decantador, recipiente de armazenamento) 4 via uma linha 33 e temporariamente retido (armazenado).
[0050] Adicionalmente, o primeiro componente gasoso não condensado é alimentado a um segundo condensador C4 via linhas 34, 35. No segundo condensador C4, o componente é resfriado e condensado a uma temperatura mais baixa que aquela do primeiro condensador C3 para formar um segundo condensado enriquecido em acetaldeído e um segundo componente gasoso não condensado, que são separados um do outro.
[0051] Uma porção do segundo condensado é alimentada ao decantador 4 via uma linha de decantador (na modalidade mostrada, uma linha 36 e uma linha 39 derivada da linha 36 (a linha 39 é unida à linha 28 em um lado a jusante)), e outra sua porção é alimentada ao tanque de tampão (ou tanque de armazenamento) 5 via uma linha de primeiro tanque de tampão (na modalidade mostrada, linhas 37 e 38 se estendendo em uma direção a jusante do ponto de derivação da linha 39 (uma linha 38 unida à linhas 29, 36, 37 em um lado a montante)). O segundo condensado no decantador 4 (em um caso no qual o condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase superior e/ou uma fase inferior) pode ser alimentado ao tanque de tampão (ou tanque de armazenamento) 5 via uma linha de segundo tanque de tampão (na modalidade mostrada, linhas 41, 43a ou linhas 44, 44b, 43a).
[0052] Pelo menos uma porção (totalidade ou porção) do segundo condensado é alimentada à etapa de remoção de acetaldeído [coluna de destilação (coluna de remoção de acetaldeído) 6]. Com mais detalhe, o segundo condensado é alimentado à coluna de destilação (coluna de remoção de acetaldeído) 6 via uma linha e uma unidade (por exemplo, as linhas 39, 38, o decantador 4, o tanque de tampão 5, e as linhas 52, 53) para um tratamento de remoção de acetaldeído. O segundo componente gasoso não condensado é enviado como um gás de exaustão (gás residual) C ao sistema de absorção. Além disso, o componente gasoso não condensado do decantador 4 também é enviado como um gás de exaustão (gás residual) D ao sistema de absorção.
[0053] A fase volátil (2A) e o efluente de topo de coluna (3A) são resfriados e condensados por uma pluralidade de condensadores de resfriamento para condensar eficazmente acetaldeído. Mais especificamente, na produção de ácido acético, a corrente de processo (mistura), como a fase volátil (2A), o efluente de topo de coluna (3A), e outras correntes, contém vários componentes com pontos de ebulição diferentes, por exemplo, ácido acético (118°C), água (100°C), metanol (64,1°C), acetato de metila (57,5°C), iodeto de metila (42,5°C), acetaldeído (21°C), éter dimetílico (-23,6°C), e iodeto de hidrogênio (-35,4°C). O ponto de ebulição é fornecido entre parênteses. Dentre estes componentes, iodeto de hidrogênio e éter dimetílico, que habitualmente existem em quantidades menores, têm um ponto de ebulição não mais alto que 0°C, e acetaldeído tem um ponto de ebulição próximo àquele do iodeto de metila. Dessa forma é difícil separar e remover apenas e preferencialmente acetaldeído da mistura por destilação simples. Além disso, mesmo se a corrente de processo (mistura de vapor) é resfriada por um único condensador de resfriamento para formar um condensado contendo acetaldeído, são condensados e liquefeitos vários componentes de faixa ampla. Dessa forma acetaldeído não pode ser separado eficazmente do condensado.
[0054] Em contraste, a pluralidade de condensadores C1 e C2 (e/ou C3 e C4), sendo sequencialmente mais baixa em temperatura de resfriamento na direção mais a jusante, pode condensar um componente predeterminado dependendo de uma temperatura de resfriamento de cada condensador para separar um componente condensado de uma fase gasosa. Por exemplo, um primeiro condensado (por exemplo, um condensado predominantemente contendo ácido acético, água, metanol, e outros) pode ser separado de um primeiro componente não condensado (por exemplo, um componente gasoso predominantemente contendo acetato de metila, iodeto de metila, acetaldeído, e outros)por um primeiro condensador C1 ou C3 ajustado para uma temperatura de condensação de cerca de 25°C a 100°C. Resfriamento adicional do primeiro componente não condensado (componente de ponto de ebulição mais baixo) por um segundo condensador C2 ou C4 ajustado para uma temperatura de condensação de cerca de -10°C a 50°C pode separar um segundo condensado contendo um concentrado de um predeterminado componente de ponto de ebulição mais baixo (por exemplo, um condensado predominantemente contendo acetato de metila, iodeto de metila, acetaldeído, e outros) de um segundo componente gasoso não condensado (por exemplo, um componente gasoso contendo traços de iodeto de metila e acetaldeído, e outros).
[0055] Em particular, o uso de uma pluralidade de condensadores pode formar um condensado enriquecido em acetaldeído (ou um condensado tendo uma concentração de acetaldeído alta). Por exemplo, no caso no qual dois condensadores, C3 e C4, são usados para condensação, um primeiro condensado formado no primeiro condensador C3 (em um caso no qual um condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma mistura inteira de uma fase superior e uma fase inferior) tem uma concentração de acetaldeído de, por exemplo, 0,1% a 0,2% em peso. Um condensado formado em um único condensador também tem a mesma concentração de acetaldeído. Em contraste, em um segundo condensado formado no segundo condensador C4 (em um caso no qual um condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma mistura inteira de uma fase superior e uma fase inferior), acetaldeído pode ser concentrado para uma concentração de 1,2 vezes ou mais (por exemplo, 1,5 a 3 vezes) mais alta que aquela do primeiro condensado (a mistura inteira mencionada acima). Por exemplo, o segundo condensado pode ter uma concentração de acetaldeído de 0,15% a 0,5% em peso.
[0056] No caso no qual o primeiro condensado no primeiro condensador C3 é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, a fase superior pode ter uma concentração de acetaldeído de cerca de 500 a 5.000 ppm, preferencialmente cerca de 1.000 a 4.000 ppm, e mais preferencialmente cerca de 1.200 a 3.000 ppm, e a fase inferior pode ter uma concentração de acetaldeído de cerca de 200 a 3.000 ppm, preferencialmente cerca de 400 a 2.500 ppm, e mais preferencialmente cerca de 500 a 2.000 ppm. Em contraste, no caso no qual o segundo condensado no segundo condensador C4 é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, a fase superior pode ter uma concentração de acetaldeído de cerca de 2.000 a 15.000 ppm e preferencialmente cerca de 3.000 a 12.000 ppm (por exemplo, cerca de 5.000 a 10.000 ppm), e a fase inferior pode ter uma concentração de acetaldeído de cerca de 1.000 a 5.000 ppm e preferencialmente cerca de 1.500 a 4.000 ppm.
[0057] No decantador 4, o primeiro condensado do primeiro condensador C3 não necessariamente precisa formar fases (camadas) líquidas separadas. O primeiro condensado habitualmente forma uma camada superior (fase aquosa) predominantemente contendo água e acetaldeído (e um aldeído) e uma camada inferior (fase orgânica) predominantemente contendo iodeto de metila. Mesmo se o primeiro condensado for separado em duas fases (ou camadas) líquidas, acetaldeído e iodeto de metila estarão contidos em ambas as camadas em uma pequena quantidade. A razão em volume da camada superior (ou fase aquosa) em relação à camada inferior (ou fase orgânica) pode ser, por exemplo, cerca de 0,5/1 a 1,5/1 (por exemplo, cerca de 0,7/1 a 1,3/1) como a camada superior/camada inferior.
[0058] O condensado no decantador 4 é fornecido a uma linha de tanque de tampão (uma linha 43 derivada de uma linha 41, uma linha 43a derivada da linha 43), e pelo menos uma porção do condensado (particularmente a fase superior e/ou a fase inferior, por exemplo, a fase orgânica inferior) é alimentada ao tanque de tampão 5.
[0059] O decantador 4 para armazenar o primeiro condensado do primeiro condensador C3 desempenha uma função importante no processo de acordo com a presente invenção. Especificamente, para o decantador 4, o primeiro condensado do primeiro condensador C3 é alimentado via a linha de alimentação 33, o segundo condensado, tendo uma concentração de acetaldeído alta, do segundo condensador C4 é alimentado via a linha 39, e estes condensados podem ser convergidos e armazenados no decantador 4. Dessa forma, o controle das vazões dos condensados para estar linhas 33 e 39 permite a operação estável de todo o processo, incluindo a coluna de destilação 6, e aprimoramento da eficácia de remoção de acetaldeído (quantidade de remoção de acetaldeído).
[0060] O segundo condensado, tendo uma concentração de acetaldeído alta, do segundo condensador C4 necessariamente não precisa ser alimentado ao decantador 4.
[0061] Além disso, o restante do condensado (o condensado não alimentado ao tanque de tampão 5) pode ser alimentado à coluna de destilação 6 via uma linha de alimentação (uma linha 43b derivada da linha 43). O condensado pode ser alimentado à coluna de destilação 6 via outra rota. Por exemplo, o condensado no decantador 4 é alimentado à coluna de destilação 6 dependendo da concentração de acetaldeído ou da composição, se necessário, via uma linha de alimentação (por exemplo, linhas de alimentação 44, 44b e/ou linhas de alimentação 41, 43, 43b, 52) para remover acetaldeído. Especificamente, uma porção do condensado (particularmente, a fase aquosa superior) pode ser alimentada à coluna de destilação 6 via uma linha de alimentação (por exemplo, linhas 44, 44b).
[0062] Além disso, o condensado pode ser alimentado ao reator 1. Por exemplo, o condensado (particularmente, a fase orgânica inferior) no decantador 4 pode ser reciclado para o reator 1 por uma linha de reciclo 90 via as linhas 41 e 42. Adicionalmente, uma porção do condensado (particularmente, a fase superior e/ou a fase inferior, por exemplo, a fase aquosa superior) pode ser retornada para o reator 1 por uma linha de reciclo (uma linha de reciclo 90 via as linhas 44, 44a e uma linha de derivação 45b derivada da linha 44a).
[0063] Adicionalmente, o condensado também pode ser alimentado à coluna separadora 3. Por exemplo, uma porção do condensado no decantador 4 (particularmente, a fase aquosa superior) pode ser reciclada para a coluna separadora 3 via uma linha de reciclo (a linha 44, a linha de derivação 44a derivada da linha 44, uma linha de derivação 45a derivada da linha 44a, e uma linha de reciclo 46). Uma porção do condensado (particularmente, a fase aquosa superior ou a fase orgânica inferior) pode ser reciclada para cada um de a coluna separadora 3 e o reator 1 via estas linhas de reciclo (linhas 45a e 45b).
[0064] De acordo com a modalidade da Fig. 1, a flutuação da quantidade armazenada (ou a flutuação do nível de líquido) do condensado no decantador 4 é eliminada. Especificamente, a flutuação da quantidade armazenada (ou do nível de líquido) do condensado no decantador 4 é eliminada (ou controlada) pelo reciclo de uma porção do condensado para o reator 1 e/ou a coluna separadora 3 ou outros via uma linha de reciclo (por exemplo, a linha (sublinha) 44a derivada da linha 44 ou a linha (sublinha) 42 derivada da linha 41) com base na flutuação da vazão do condensado para o decantador 4.
[0065] Para o tanque de tampão (tanque de armazenamento) 5, o condensado da fase volátil (2A) e/ou aquele do efluente de topo de coluna (3A) é alimentado via a linha 38, e o condensado enriquecido em acetaldeído é armazenado no tanque de armazenamento 5. Além disso, o condensado do decantador 4 necessariamente não precisa ser alimentado ao tanque de tampão 5, e o condensado do decantador 4 pode habitualmente ser alimentado ao tanque de armazenamento 5 via a linha 43a.
[0066] O condensado no tanque de tampão 5 é alimentado pelo menos à coluna de destilação (coluna de remoção de aldeído) 6 para formar um segundo efluente de topo de coluna rico em acetaldeído. O condensado [particularmente, em um caso no qual o condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase superior (fase aquosa) e/ou uma fase inferior (fase orgânica)] pode ser alimentado à coluna de destilação (coluna de remoção de aldeído) 6 via uma linha de alimentação (linhas 54, 56, linhas 51, 52, 53).
[0067] No caso no qual o condensado da linha 43a é temporariamente armazenado no tanque de tampão 5 e alimentado à coluna de destilação 6 via uma determinada linha, a flutuação da vazão do condensado (componente condensado) pode ser eficazmente reduzida no tanque de tampão 5, de modo que o condensado pode ser alimentado do tanque de tampão 5 para a coluna de destilação 6 a uma vazão predeterminada (ou substancialmente constante).
[0068] Conforme descrito acima, visto que a flutuação da vazão do condensado na linha 43a é significativamente inibida, o condensado pode ser diretamente alimentado à coluna de destilação 6. Na modalidade mostrada na Fig. 1, com o propósito de adicionalmente reduzir a flutuação da vazão, o condensado é indiretamente alimentado à coluna de destilação 6 através de um recipiente de armazenamento (tanque de tampão) 5 tendo uma função de tampão. Isto é, o condensado da linha 43a é temporariamente armazenado no tanque de tampão 5 e então alimentado à coluna de destilação 6 via uma determinada linha 53. Dessa forma, o condensado pode ser alimentado do tanque de tampão 5 para a coluna de destilação 6 via a determinada linha 53 a uma vazão predeterminada (ou substancialmente constante) estavelmente enquanto eficazmente elimina a flutuação da vazão do condensado a ser alimentado da linha 43a para o tanque de tampão 5.
[0069] O tanque de tampão (ou tanque de armazenamento) 5 para armazenar o segundo condensado do segundo condensador C4 desempenha uma função importante no processo de acordo com a presente invenção. Com mais detalhe, à linha de alimentação (linhas 36, 37, 38, particularmente a linha 38), as seguintes linhas são unidas: a linha 37 para alimentar o segundo condensado (condensado após ser derivado pela linha de derivação 39) do segundo condensador C4, a linha 29 para alimentar o segundo condensado da fase volátil (2A) formado no segundo condensador C2, e uma linha 112 para alimentar o condensado de gases de exaustão A a E. Dessa forma, o condensado tendo uma concentração de acetaldeído alta pode ser armazenado (ou retido) no tanque de tampão (ou tanque de armazenamento) 5, e destilação do condensado na coluna de destilação 6 pode destilar ou remover eficazmente o acetaldeído. Além disso, o aparelho mostrado na Fig. 1 é equipado com a linha de alimentação 43a para alimentar o condensado ao tanque de armazenamento 5 e a linha de alimentação 43b para alimentar o condensado à coluna de destilação 6, e a quantidade de remoção de acetaldeído pode ser controlada pelo ajuste da vazão dos condensados nestas linhas para aumentar a quantidade de remoção de acetaldeído.
[0070] Adicionalmente, o condensado (concentrado) tendo uma concentração de acetaldeído alta armazenado no tanque de armazenamento 5 e o condensado armazenado no decantador 4 podem ser unidos e destilados pela coluna de destilação 6 para aumentar a quantidade de remoção de acetaldeído com a coluna de destilação 6 operada estavelmente, dependendo da razão entre o condensado do decantador 4 e o condensado (concentrado) do tanque de armazenamento 5. Por exemplo, a quantidade de remoção de acetaldeído pode ser significativamente aumentada pela destilação do condensado (concentrado) armazenado no tanque de armazenamento 5. Além disso, devido ao fato de que a razão do condensado do decantador 4 em relação ao condensado (concentrado) do tanque de armazenamento 5 é maior, a quantidade de remoção de acetaldeído é reduzida em comparação com a remoção de acetaldeído de apenas o condensado no tanque de armazenamento 5 (mas a quantidade é ainda maior que a quantidade de remoção convencional), enquanto que a quantidade de remoção total de acetaldeído pode ser aumentada com a coluna de destilação 6 estavelmente operada.
[0071] Entretanto, o condensado também pode ser retornado para a coluna separadora 3 ou o reator 1. Por exemplo, o condensado no tanque de tampão 5 (particularmente, por exemplo, no caso no qual o condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase superior ou fase aquosa) pode ser reciclado para a coluna separadora 3 via uma linha de reciclo (a linha 54, a linha 57 e a linha de reciclo 46). Além disso, o condensado (por exemplo, em um caso no qual o condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase inferior ou fase orgânica) pode ser retornado para o reator 1 via uma linha de reciclo (as linhas 58 e 90). O condensado (particularmente, em um caso no qual um condensado é separado em duas fases (ou camadas) líquidas, uma fase superior ou fase aquosa) pode ser retornado para o reator 1 via uma linha de reciclo 55, que é derivada da linha 54 e conectada à linha de reciclo 90.
[0072] O gás expelido (gás de exaustão) do tanque de armazenamento 5 é alimentado, via uma linha 59, para a linha de alimentação 34, que está localizada em um lado a montante do segundo condensador C4, entre o primeiro condensador C3 e o segundo condensador C4. A linha 35 é conectada da porção unida destas linhas ao segundo condensador C4. A linha 59 pode ser unida a um lado a montante do primeiro condensador C3. Se necessário, o gás expelido pode ser alimentado como um gás de exaustão ao sistema de absorção.
[0073] O condensado alimentado à coluna de destilação 6 (na modalidade mostrada na Fig. 1, a fase inferior e/ou fase superior no decantador 4 e a fase inferior e/ou fase superior no tanque de tampão 5) é separado em um segundo efluente de topo de coluna (ou componente ou corrente de ponto de ebulição mais baixo) (4A) e a corrente de fundo (corrente de líquido, componente ou corrente de ponto de ebulição mais alto) (4B) na coluna de destilação 6; o segundo efluente de topo de coluna (4A) contém acetaldeído, um traço de iodeto de metila, iodeto de hidrogênio, éter dimetílico, monóxido de carbono, hidrogênio, e outros, e a corrente de fundo (4B) contém iodeto de metila, acetato de metila, água, ácido acético, e outros. O segundo efluente de topo de coluna (4A) é alimentado de uma parte de topo ou superior da coluna para um condensador C5 via uma linha 63 para resfriamento e condensação. Uma porção do condensado é alimentada à unidade de extração de acetaldeído (coluna de extração com água) 8 via uma linha 65, e outra sua porção é retornada e refluxada para a coluna de destilação (coluna de remoção de aldeído) 6 via uma linha 64. Além disso, o componente gasoso não condensado do condensador C5 é alimentado como um gás de exaustão E ao sistema de absorção.
[0074] A corrente de fundo (corrente de ponto de ebulição mais alto) (4B), que é um líquido residual (fração de fundo ou fração de fundo de coluna), é alimentada para a linha 90 para o reator 1 ou a coluna separadora 3 com ou sem ser alimentada para o tanque de tampão 7 via uma linha 61.
[0075] Na coluna de destilação 6, o condensado pode ser destilado sem passar através do decantador 4 e/ou do tanque de tampão 5.
[0076] Na unidade de extração de acetaldeído (coluna de extração com água) 8, o segundo efluente de topo de coluna (4A) tendo acetaldeído concentrado na coluna de destilação 6 é colocado em contato com água (na modalidade mostrada na Fig. 1, o segundo efluente de topo de coluna (4A) está em contato em contracorrente com a água alimentada de uma parte inferior da coluna de extração com água 8) para extrair o acetaldeído com água, formando assim uma corrente de fase aquosa (fase leve, solução aquosa de aldeído) e uma fase orgânica (fase pesada, refinado) contendo iodeto de metila. A fase orgânica (fase pesada, refinado) é retirada de uma linha 81 em um fundo da coluna de extração com água 8, e alimentada à coluna de destilação 6 via uma linha 82 e/ou reciclada para o reator 1 através de uma linha de reciclo 90 via uma linha 83. Nesta maneira, a destilação e/ou o reciclo da fase orgânica (fase pesada, refinado) pode adicionalmente aumentar a percentagem de recuperação de iodeto de metila. Além disso, visto que a corrente de fundo (corrente de ponto de ebulição mais alto) (4B) da coluna de destilação 6 também pode ser reciclada para o reator 1 via a linha de reciclo 90, um componente útil contendo iodeto de metila pode ser usado eficazmente. A corrente de fase aquosa (fase leve) tendo uma concentração alta de acetaldeído pode ser descarregada via uma linha 84.
[0077] Pelo menos uma porção (porção ou totalidade) da fase orgânica (fase pesada, refinado) (4B) alimentada à linha de reciclo 90 pode ser reciclada para a coluna separadora 3 via uma linha 91 derivada da linha de reciclo 90. Na medida em que operação estável da coluna de destilação 6 é garantida, pelo menos uma porção (porção ou totalidade) da fase orgânica (fase pesada, refinado) (4B) alimentada à linha 90 ou 91 pode ser alimentada à coluna de destilação 6 via uma linha 92.
[0078] O gás de exaustão (gás residual) A do reator 1, o gás de exaustão B (segundo componente gasoso, componente não condensado) formado por resfriamento e condensação da fase volátil do flasher 2, o gás de exaustão C (segundo componente gasoso, componente não condensado) formado por resfriamento e condensação do primeiro efluente de topo de coluna da coluna separadora 3, o gás de exaustão D do decantador 4 ou do tanque de armazenamento 5, e o gás de exaustão E (componente gasoso, componente não condensado) formado por resfriamento e condensação do segundo efluente de topo de coluna da coluna de destilação 6 contêm traços de acetaldeído e iodeto de metila, e outros. O gás residual (gás de exaustão A) do reator pressurizado 1 tem uma pressão maior que aquela dos gases de exaustão B a E. Dessa forma, o gás de exaustão (gás residual) A do reator 1 é alimentado a uma coluna de absorção de alta pressão 101 via uma linha 105 e é tratado na maneira de absorção com um solvente de absorção (metanol e/ou ácido acético) alimentado de uma linha 104 pelo contato de gás-líquido para formar uma mistura contendo acetaldeído, iodeto de metila e outros que são absorvidos no solvente. Esta mistura é retirada de uma linha de fundo 107 da coluna de absorção de alta pressão 101 e alimentada a uma coluna de difusão (coluna extratora ou extrator) 103 via uma linha 109.
[0079] Além disso, os gases de exaustão B a E são unidos (ou convergidos) e alimentados a uma coluna de absorção de baixa pressão 102 via uma linha 106 e são tratados na maneira de absorção com um solvente de absorção (metanol e/ou ácido acético) alimentado de uma linha 104 pelo contato de gás-líquido para formar uma mistura contendo acetaldeído, iodeto de metila e outros que são absorvidos no solvente, conforme descrito acima. Esta mistura é retirada de um fundo da coluna de absorção de baixa pressão 102 via uma linha 108 e alimentada à coluna de difusão (coluna extratora ou extrator) 103 via a linha 109.
[0080] Na coluna de difusão (coluna extratora ou extrator) 103, é realizado um tratamento de extração, e a corrente gasosa (5A) contendo acetaldeído e iodeto de metila é retirada de um topo da coluna via uma linha 111. A corrente gasosa (5A) é resfriada por um primeiro condensador C6 para formar (separar em) um condensado e um componente gasoso não condensado. O condensado é alimentado à coluna de destilação (coluna de remoção de acetaldeído) 6 via uma linha 112. Nesta modalidade, o condensado é alimentado, através da linha 112, para a coluna de destilação (coluna de remoção de acetaldeído) 6 via o decantador 4, o tanque de armazenamento 5 e a(s) linha(s) mencionada(s) acima.
[0081] Este processo (ou aparelho de produção) forma um processo de produção de sistema fechado para eficazmente remover um componente útil e eficazmente separar e remover um componente de impureza da corrente de processo.
[0082] A Fig. 3 é um diagrama para explicar uma outra modalidade da presente invenção. Para explanação, o mesmo elemento que aquele na Fig. 1 é denotado pelo mesmo número de referência que aquele na Fig. 1.
[0083] Nesta modalidade, o diagrama de processo é diferente daquele mostrado nas Fig. 1 e Fig. 2 pelo fato de que (i) o diagrama de processo não compreende tanques de tampão 5 e 7, um tanque de armazenamento 9 e um sistema de absorção para gases de exaustão A a E e (ii) o diagrama de processo adicionalmente fornece uma coluna de destilação 10 em adição a uma coluna de destilação (coluna de remoção de acetaldeído) 6.
[0084] Especificamente, para um decantador 4, um condensado da fase volátil (2A) de um flasher 2 (um condensado formado por resfriamento e condensação sequenciais da fase volátil (2A) em condensadores C1, C2) é alimentado via uma linha de alimentação de derivação (linhas 27, 28), e um condensado de um primeiro efluente de topo de coluna (3A) de uma coluna separadora (coluna de destilação) 3 (um condensado formado por resfriamento e condensação sequenciais de um primeiro efluente de topo de coluna (3A) em condensadores C3, C4) é alimentado via linhas 33, 39. No decantador 4, o condensado forma duas camadas. Pelo menos uma porção de uma fase superior (fase aquosa) contendo acetaldeído pode ser alimentada à coluna separadora 3 via uma linha de alimentação (linhas 44, 46) para formar um primeiro efluente de topo de coluna da coluna 3, e a pluralidade de condensadores C3, C4 pode adicionalmente concentrar o acetaldeído. Além disso, por resfriamento de pelo menos uma porção da fase superior (fase aquosa) para a coluna de destilação 6 via linhas 44, 56 e sujeição do segundo efluente de topo de coluna formado à extração com água pela coluna de extração com água 8, o acetaldeído pode ser removido da fase leve (corrente aquosa).
[0085] Adicionalmente, uma porção da fase inferior (fase orgânica) contendo iodeto de metila no decantador 4 é reciclada para um reator 1 via linhas de reciclo (linhas 42, 90), e outra porção da fase inferior (fase orgânica) é alimentada à coluna de destilação 6. Um segundo componente efluente de topo de coluna formado pela destilação é submetido à extração com água pela coluna de extração com água 8 para purificar a fase pesada (refinado) que é então reciclada para o reator 1. A fase superior e/ou a fase inferior no decantador 4 pode ser alimentada à coluna de destilação 6.
[0086] O acetaldeído retirado de uma parte superior ou topo da coluna de extração com água 8 é alimentado à coluna de remoção de aldeído 10. Na coluna de remoção de aldeído 10, uma fração de acetaldeído de uma parte de topo ou superior da coluna e água (ou corrente aquosa) e uma parte de fundo ou inferior da coluna são separadas. A água (ou corrente aquosa) separada é alimentada à coluna de extração com água 8 via uma linha 10a e usada para a extração de acetaldeído na coluna de extração com água 8.
[0087] Também neste processo, visto que o condensado (concentrado) enriquecido em acetaldeído da pluralidade de condensadores é submetido à destilação e extração com água pela coluna de destilação 6, a coluna de extração com água 8, e a coluna de remoção de aldeído 10, o acetaldeído pode ser eficazmente removido da corrente de processo. Além disso, visto que o condensado (concentrado) também é rico em iodeto de metila, a eficácia de recuperação de iodeto de metila também pode ser aprimorada. Dessa forma iodeto de metila pode ser usado de modo eficaz.
[0088] Doravante, cada etapa e aparelho serão explicados em detalhe. [Etapa de reação]
[0089] Na etapa de reação, é suficiente carbonilar continuamente metanol com monóxido de carbono em um meio de reação contendo um sistema de catalisador de carbonilação (particularmente, um catalisador de ródio e um cocatalisador contendo iodeto de lítio e iodeto de metila) e água. O meio de reação habitualmente contém acetato de metila, ácido acético, e água.
[0090] O sistema de catalisador de carbonilação pode habitualmente compreender um catalisador de metal (particularmente, por exemplo, um catalisador de cobalto, um catalisador de ródio, e um catalisador de irídio), um cocatalisador, e um acelerador. O catalisador de metal pode ser usado sob a forma de um metal como uma substância simples, um óxido de metal (incluindo um óxido de metal complexo), um hidróxido, 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. Estes catalisadores de metal podem ser usados sozinhos ou em combinação. O catalisador de metal preferido inclui um catalisador de ródio e um catalisador de irídio (particularmente, um catalisador de ródio).
[0091] É preferível usar o catalisador de metal sob a forma (a forma como um complexo) dissolvível no meio de reação (líquido de reação). Como o catalisador de ródio, um complexo de iodeto de ródio [por exemplo, RhI3, [RhI2(CO)4]-, e [Rh(CO)2I2]-], um complexo de carbonil-ródio, ou semelhante é preferido. A concentração do catalisador de metal é, por exemplo, cerca de 100 a 5.000 ppm (com base no peso, o mesmo se aplica doravante), preferencialmente cerca de 200 a 3.000 ppm, mais preferencialmente cerca de 300 a 2.000 ppm, e particularmente cerca de 500 a 1.500 ppm na fase líquida inteira no reator. O catalisador de metal pode ser estabilizado no meio de reação pela adição de um iodeto de metal alcalino e/ou água.
[0092] O cocatalisador ou o acelerador pode incluir um iodeto de metal, por exemplo, um iodeto de metal alcalino (por exemplo, iodeto de lítio, iodeto de sódio, e iodeto de potássio). O cocatalisador ou o acelerador preferencialmente inclui iodeto de lítio. O iodeto de metal (por exemplo, um iodeto de metal alcalino) funciona como um estabilizador para o catalisador de carbonilação (por exemplo, um catalisador de ródio) sob um teor de água baixo e é útil para a inibição de reações secundárias. Estes cocatalisadores ou aceleradores podem ser usados sozinhos ou em combinação.
[0093] A concentração do cocatalisador ou acelerador é, por exemplo, cerca de 1% a 25% em peso, preferencialmente cerca de 2% ao 22% em peso, e mais preferencialmente cerca de 3% a 20% em peso na fase líquida inteira no reator. Adicionalmente, a concentração do íon iodeto no sistema de reação pode ser, por exemplo, cerca de 0,07 a 2,5 moles/litro e preferencialmente cerca de 0,25 a 1,5 moles/litro.
[0094] Como o acelerador contido no sistema de catalisador, é usado um iodeto de alquila (por exemplo, um iodeto de alquila C1-4 como iodeto de metila, iodeto de etila, ou iodeto de propila), particularmente iodeto de metila. Visto que a reação é promovida em concentrações mais altas do acelerador, o acelerador pode ser usado em uma concentração economicamente vantajosa. A concentração do iodeto de alquila (particularmente iodeto de metila) é, por exemplo, cerca de 1% a 20% em peso, preferencialmente cerca de 5% a 20% em peso, e mais preferencialmente cerca de 6% a 16% em peso (por exemplo, cerca de 8% a 14% em peso) na fase líquida inteira no reator.
[0095] O sistema de catalisador de carbonilação preferido pode compreender um catalisador de ródio e um cocatalisador contendo um iodeto de metal (iodeto de lítio) e iodeto de metila.
[0096] O meio de reação (ou fase líquida) habitualmente compreende o produto ácido acético, acetato de metila formado pela reação de produto ácido acético e matéria-prima metanol, e água. Ácido acético também funciona como um solvente. Além disso, o meio de reação (ou fase líquida) habitualmente contém matéria-prima metanol não reagida. A proporção de acetato de metila pode ser cerca de 0,1% a 30% em peso, preferencialmente cerca de 0,3% a 20% em peso, e mais preferencialmente cerca de 0,5% a 10% em peso (por exemplo, cerca de 0,5% a 6% em peso) no líquido de reação inteiro. A concentração de água no sistema de reação (meio de reação) pode ser uma concentração baixa. A concentração de água no sistema de reação é, por exemplo, cerca de 0,1% a 15% em peso, preferencialmente cerca de 0,5% a 10% em peso, e mais preferencialmente cerca de 0,5% a 5% em peso (por exemplo, cerca de 1% a 3% em peso) e pode ser habitualmente cerca de 1% a 15% em peso (por exemplo, cerca de 2% a 10% em peso) na fase líquida inteira do sistema de reação. A manutenção da concentração específica do iodeto de metal (por exemplo, um iodeto de metal alcalino como iodeto de lítio) e da água no sistema de reação pode decrescer a solubilidade de monóxido de carbono no líquido alimentado ao flasher (evaporador) e reduzir a perda de monóxido de carbono.
[0097] O monóxido de carbono pode ser usado como um gás puro ou pode ser utilizado como um gás diluído com um gás inativo (por exemplo, nitrogênio, hélio, e dióxido de carbono). Além disso, o(s) componente(s) gasoso(s) expelido(s) contendo monóxido de carbono obtido(s) da(s) etapa(s) subsequente(s) pode(m) ser reciclado(s) para o sistema de reação. A pressão parcial de monóxido de carbono no reator pode ser, por exemplo, cerca de 203 quilopascals (kPa) a 3.040 quilopascals e preferencialmente cerca de 405 quilopascals a 1.520 quilopascals.
[0098] A reação de carbonilação gera hidrogênio por uma reação de monóxido de carbono com água. O hidrogênio aumenta a atividade catalítica. Dessa forma, para o reator 1, se necessário, pode ser alimentado hidrogênio. Além disso, o hidrogênio pode ser alimentado ao sistema de reação pelo reciclo de componente(s) gasoso(s) (incluindo hidrogênio, monóxido de carbono, e outros) expelidos em etapa(s) subsequente(s), se necessário após a purificação do(s) componente(s) gasoso(s). A pressão parcial de hidrogênio no sistema de reação pode ser, por exemplo, cerca de 0,5 kPa a 250 kPa, preferencialmente cerca de 1 kPa a 200 kPa, e mais preferencialmente cerca de 5 kPa a 150 kPa (por exemplo, cerca de 10 kPa a 100 kPa) em termos de pressão absoluta.
[0099] Na reação de carbonilação, a temperatura de reação pode ser, por exemplo, cerca de 150°C a 250°C, preferencialmente cerca de 160°C a 230°C, e mais preferencialmente cerca de 180°C a 220°C. Além disso, a pressão de reação (pressão total no reator), incluindo as pressões parciais de subprodutos, pode ser, por exemplo, cerca de 1.520 quilopascals a 4.053 quilopascals.
[00100] De acordo com a presente invenção, visto que o acetaldeído pode ser eficazmente separado e removido, a concentração de acetaldeído no reator pode ser reduzida apesar da reação contínua. Por exemplo, a concentração de acetaldeído no reator pode ser não maior que 1.000 ppm (por exemplo, 0 ou limite de detecção para 700 ppm), preferencialmente não maior que 400 ppm (por exemplo, 5 ppm a 300 ppm), e mais preferencialmente cerca de 10 ppm a 250 ppm na fase líquida inteira no reator.
[00101] No reator, subprodutos derivados de acetaldeído também são produzidos (por exemplo, crotonaldeído, que é uma substância redutora, produzido por condensação aldol de acetaldeído; 2-etilcrotonaldeído produzido por condensação aldol de crotonaldeído hidrogenado e acetaldeído; e iodeto de hexila produzido mediante condensação aldol de três moléculas de acetaldeído, hidrogenação e iodação). Estes subprodutos são com frequência produzidos em proporção às segunda a terceira potências da concentração de acetaldeído, e dessa forma a redução de acetaldeído pode eficazmente eliminar a formação de subprodutos. De acordo com a presente invenção, visto que a flutuação da concentração de acetaldeído no reator também pode ser inibida enquanto que reduz a concentração de acetaldeído, a formação de subprodutos derivados de acetaldeído pode ser significativamente inibida.
[00102] O rendimento de espaço-tempo do ácido carboxílico desejado (ácido acético) no sistema de reação pode ser, por exemplo, cerca de 5 moles/L.h a 50 moles/L.h, preferencialmente cerca de 8 moles/L.h a 40 moles/L.h, e mais preferencialmente cerca de 10 moles/L.h a 30 moles/L.h.
[00103] Casualmente, o sistema de reação é um sistema de reação exotérmica que acompanha geração de calor, e a temperatura de reação pode ser controlada pelo reciclo do condensado com calor removido, instalação de uma unidade de calor removível (ou removedora de calor) ou uma unidade de resfriamento (por exemplo, uma camisa) para controlar a temperatura de reação.
[00104] Com o propósito de remover parte do calor de reação, um componente vapor (gás de exaustão) do reator pode ser resfriado com um condensador, um trocador de calor ou outro meio e separado em 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), e o componente líquido e/ou o componente gasoso podem ser reciclados para o reator. Além disso, o componente vapor (gás de exaustão) pode ser retirado do topo do reator, ou pode ser submetido a um tratamento de absorção para recuperar monóxido de carbono, que pode ser reciclado para o reator. [Etapa de evaporação flash]
[00105] Na etapa de evaporação flash, é suficiente continuamente retirar a mistura de reação da etapa de reação e para separar a mistura de reação em uma fase volátil (a fase volátil contendo ácido acético e iodeto de metila) e uma fase não volátil (a fase de volatilidade baixa contendo um componente catalisador de ponto de ebulição alto (um componente catalisador de metal, por exemplo, um catalisador de metal e um haleto de metal)). A mistura de reação pode ser separada em o componente vapor e o componente líquido com ou sem aquecimento. Por exemplo, em flash adiabática, a mistura de reação pode ser separada em o componente vapor e o componente líquido sem aquecimento e com pressão reduzida, e em flash termostática, a mistura de reação pode ser separada em o componente vapor e o componente líquido com aquecimento e pressão reduzida. A mistura de reação pode ser separada em o componente vapor e o componente líquido pela combinação destas condições flash. A destilação flash pode ser realizada, por exemplo, a uma temperatura de cerca de 80°C a 200°C sob uma pressão (pressão absoluta) de cerca de 50 kPa a 1.000 kPa (por exemplo, cerca de 100 kPa a 1.000 kPa), preferencialmente cerca de 100 kPa a 500 kPa, e mais preferencialmente cerca de 100 kPa a 300 kPa.
[00106] A composição catalisadora de ponto de ebulição alto (componente catalisador de metal) pode ser separada da fase de volatilidade baixa (2B) por uma única etapa ou uma pluralidade de etapas. Além disso, uma porção da fase volátil (2A) pode ter o calor removido e ser condensada pelo uso de um condensador ou um trocador de calor e então reciclada para o reator. [Etapa de destilação ou extração (etapa de coleta de ácido acético)]
[00107] A fase volátil (2A) é continuamente alimentada a pelo menos uma coluna extratora (coluna de destilação) e separada em um efluente de topo de coluna (3A) contendo iodeto de metila e subproduto acetaldeído e uma corrente (3B) contendo ácido acético para coletar ácido acético. Especificamente, na coluna de destilação, o efluente de topo de coluna (3A) contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído (habitualmente, contendo iodeto de metila, acetato de metila, acetaldeído, água e outros) é separado com um vapor da fase volátil (2A) alimentada do flasher; e a corrente de líquido (corrente de corte lateral, corrente lateral) (3B) contendo ácido acético é retirada pelo corte lateral. Casualmente, a coluna de destilação pode separar uma corrente de líquido de fundo (componente de ponto de ebulição mais alto) (3C) contendo pelo menos água e metanol (habitualmente, ácido acético, água, metanol, ácido propiônico, um componente catalisador de metal arrastado, haleto de metal, e outros). A corrente de líquido de fundo (3C) pode ser removida (descarregada) do fundo da coluna de destilação. Visto que a corrente de líquido de fundo (3C) contém um componente útil como o componente catalisador de metal ou ácido acético restando sem ser evaporado, e a corrente (3C) pode ser reciclada para o reator (ou etapa de reação), a etapa de evaporação flash (ou coluna de destilação), ou outros, conforme ilustrado na figura. Além disso, conforme descrito abaixo, a corrente de líquido de fundo (3C) pode ser reciclada para o sistema de reação ou outros através de um recipiente de armazenamento tendo uma função de tampão.
[00108] Na coluna separadora (coluna de destilação), a posição de uma porta de alimentação para alimentar a fase volátil (2A) não é particularmente limitada a um local específico. Por exemplo, a posição da porta de alimentação pode estar em uma parte superior, uma parte intermediária, ou uma parte inferior da coluna de destilação. Além disso, na coluna de destilação, a fase volátil (2A) pode ser alimentada a uma posição superior ou uma posição inferior em relação a uma porta de corrente lateral para corte lateral da corrente de ácido acético. Adicionalmente, a posição da porta de corrente lateral para corte lateral da corrente de ácido acético pode estar em uma parte superior, uma parte intermediária, ou uma parte inferior da coluna de destilação, e está habitualmente preferencialmente em uma parte intermediária ou uma parte inferior (ou de uma parte intermediária a uma parte inferior) da coluna de destilação.
[00109] Como a coluna separadora (coluna de destilação), pode ser usada uma coluna de destilação convencional, por exemplo, uma coluna de pratos, uma coluna recheada, e a coluna de destilação flash. A coluna de destilação como uma coluna de pratos ou uma coluna recheada pode ser habitualmente utilizada. Casualmente, o material da (ou para formar a) coluna de destilação não é limitado a um material específico, e um material de vidro, um material de metal, ou um material cerâmico, ou outros, pode ser utilizado. Habitualmente, é utilizada na prática uma coluna de destilação fabricada de metal.
[00110] A temperatura de destilação e a pressão na coluna separadora podem ser adequadamente selecionadas dependendo da condição como a espécie da coluna de destilação, ou a remoção (alvo) selecionada do componente de ponto de ebulição mais baixo e do componente de ponto de ebulição mais alto. Por exemplo, a temperatura interna da coluna de destilação (habitualmente, a temperatura do topo da coluna) pode ser controlada pelo ajuste da pressão interna da coluna, e pode ser, por exemplo, cerca de 20°C a 180°C, preferencialmente cerca de 50°C a 150°C, e mais preferencialmente cerca de 100°C a 140°C.
[00111] Além disso, para a coluna de pratos, o número de pratos teórico não é particularmente limitado a um número específico, e, dependendo da espécie do componente a ser separada, é cerca de 5 a 50, preferencialmente cerca de 7 a 35, e mais preferencialmente cerca de 8 a 30. Adicionalmente, com o propósito de separar elevadamente acetaldeído (ou com uma alta precisão) na coluna de destilação, o número de pratos teórico pode ser cerca de 10 a 80, preferencialmente cerca de 20 a 60, e mais preferencialmente cerca de 25 a 50. Adicionalmente, na operação de destilação, a razão de refluxo para a coluna de destilação pode ser selecionada dentre, por exemplo, cerca de 0,5 a 3.000, e preferencialmente cerca de 0,8 a 2.000 dependendo do número de pratos teórico, ou pode ser reduzida pelo aumento do número de pratos teórico.
[00112] O efluente de topo de coluna (3A) contém, em adição aos iodeto de metila e acetaldeído, acetato de metila, água, metanol, ácido acético, um aldeído ou uma impureza carbonilada (como crotonaldeído ou butilaldeído), um iodeto de alquila C2-12, um ácido alcanoC3-12carboxílico, e outros. A quantidade do efluente de topo de coluna (3A) pode ser, por exemplo, cerca de 5% a 70% em volume, preferencialmente cerca de 10% a 65% em volume, e mais preferencialmente cerca de 12% a 60% em volume (por exemplo, cerca de 15% a 50% em volume) em relação à fase volátil inteira (2A).
[00113] Antes do reciclo da corrente de líquido de fundo (3C) para o reator (ou etapa de reação) ou a etapa de evaporação flash (ou coluna de destilação), ácido propiônico pode ser removido, por causa da deterioração da qualidade de ácido acético como um produto final. Além disso, habitualmente, a corrente de ácido acético (solução de ácido acético bruto) (3B) pode ser adicionalmente destilada (desidratada) na coluna de destilação subsequente e depois introduzida em uma coluna de purificação de ácido acético para separar um componente de ponto de ebulição mais alto (por exemplo, um ácido alcanoC3-12carboxílico) e um componente de ponto de ebulição mais baixo da corrente desidratada para produzir o produto ácido acético. [Etapa de condensação e separação]
[00114] De acordo com a presente invenção, a fase gasosa (ou componente fase gasosa) contendo pelo menos acetaldeído, particularmente pelo menos iodeto de metila e acetaldeído é resfriada e condensada por uma pluralidade de condensadores para produzir um condensado rico em acetaldeído, e o acetaldeído é separado e removido do condensado. Dessa forma, a presente invenção permite a remoção eficaz de acetaldeído mesmo por um aparelho de remoção de tamanho pequeno (por exemplo, uma coluna de destilação ou uma unidade de extração com água), em comparação com a remoção de acetaldeído por condensação da fase gasosa uma vez (condensação única).
[00115] A fase gasosa é praticamente uma mistura contendo ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila, metanol, água, e acetaldeído, ou uma mistura contendo, em adição aos componentes acima, iodeto de hidrogênio, éter dimetílico, as impurezas mencionadas acima (por exemplo, um aldeído como crotonaldeído, um iodeto de alquila como iodeto de hexila, e ácido propiônico). Além disso, na modalidade descrita acima, a fase volátil (2A), o efluente de topo de coluna (3A) e o gás de exaustão (5A) como um componente de fase gasosa são resfriados e condensados para produzir um condensado rico em acetaldeído, e o condensado é purificado de acetaldeído. A fase gasosa (ou componente fase gasosa) pode ser uma fase gasosa gerada de pelo menos uma etapa durante o processo de produção de ácido acético, por exemplo, a etapa de reação, a etapa de evaporação flash, e pelo menos uma etapa de destilação. Como a fase gasosa, habitualmente, uma fase gasosa gerada de pelo menos uma etapa dentre a etapa de evaporação flash e uma etapa de destilação, particularmente de pelo menos uma etapa de destilação, é submetida ao tratamento de condensação em casos práticos. Mais especificamente, a ordem do teor alto de acetaldeído de componentes gasosos é a seguinte: (a) o primeiro efluente de topo de coluna (3A) da coluna separadora > (b) a fase volátil (2A) do flasher > (c) o segundo efluente de topo de coluna da coluna de destilação e o gás de exaustão. Dessa forma, com o propósito de eficazmente separar e remover acetaldeído, a fase gasosa a ser condensada é praticamente pelo menos um componente de ponto de ebulição mais baixo da fase volátil (2A) formada na etapa de evaporação flash e o primeiro efluente de topo de coluna (3A) formado na primeira coluna de destilação, particularmente pelo menos o primeiro efluente de topo de coluna (3A).
[00116] De acordo com a presente invenção, a fase gasosa é condensada por resfriamento em sequência por uma pluralidade de condensadores que são sequencialmente mais baixos em temperatura de resfriamento para formar condensados, cada um tendo uma temperatura baixa, e acetaldeído é separado de um condensado(s) enriquecido(s) em acetaldeído. A pluralidade de condensadores está praticamente posicionada pelo menos em série. Se necessário, cada um dos condensadores da pluralidade de condensadores posicionados em paralelo pode estar conectado a um condensador(es) em uma maneira serial ou serialmente em uma direção a jusante.
[00117] Adicionalmente, no resfriamento pelos condensadores, um componente tendo um ponto de ebulição mais alto que a temperatura do condensado é condensado e liquefeito, contrariamente um componente tendo um ponto de ebulição mais baixo que a temperatura do condensado mantém um estado gasoso. Dessa forma, o resfriamento da fase gasosa por uma pluralidade de condensadores com abaixamento da temperatura sequencialmente na direção a jusante forma condensados sequencialmente mais baixos em temperatura. Finalmente, um componente a ser separado e removido ou a ser recuperado(acetaldeído e/ou iodeto de metila) contido na fase gasosa pode ser separado como um condensado ou um componente gasoso. Mais especificamente, no caso no qual a fase gasosa é resfriada sequencialmente por dois condensadores posicionados em série, a fase gasosa é condensada no primeiro condensador para formar um primeiro condensado contendo um condensado e componente de ponto de ebulição mais alto condensado e liquefeito e um primeiro componente gasoso não condensado contendo um componente de ponto de ebulição mais baixo concentrado (como acetaldeído), e o primeiro componente gasoso é adicionalmente resfriado no segundo condensador para formar um segundo condensado tendo uma temperatura menor que aquela do primeiro condensado e uma concentração mais alta de acetaldeído e um segundo componente gasoso não condensado contendo um componente tendo um ponto de ebulição mais baixo.
[00118] Na modalidade mostrada nos desenhos, cada um de a fase volátil (2A) e o efluente de topo de coluna (3A) é condensado com o uso de dois condensadores sequencialmente. Se necessário, com o propósito de adicionalmente separar acetaldeído do segundo componente gasoso não condensado, o segundo componente gasoso não condensado pode ser adicionalmente condensado pelo condensador subsequente ou uma pluralidade de condensadores (por exemplo, terceiro e quarto condensadores) para formar um condensado enriquecido em acetaldeído, e o condensado pode ser submetido a um tratamento de remoção de acetaldeído pela coluna de destilação 6. Além disso, visto que um componente desejado pode ser produzido em uma forma líquida ou uma forma gasosa dependendo da temperatura de resfriamento, não apenas o componente condensado (condensado) do segundo condensador mas também um componente condensado (condensado) enriquecido em acetaldeído formado em um condensador apropriado da pluralidade de condensadores (por exemplo, o condensador subsequente ou a pluralidade de condensadores) por resfriamento e condensação de um componente gasoso pode ser coletado e submetido a um tratamento de remoção de acetaldeído pela coluna de destilação 6. O acetaldeído é habitualmente condensado pelos segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, o segundo, terceiro, ou quarto condensador) dentre a pluralidade de condensadores. Em particular, o acetaldeído é praticamente condensado e liquefeito pelo ajuste da temperatura de resfriamento de pelo menos um dentre os segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, o último condensador), particularmente o último condensador, dentre a pluralidade de condensadores, para uma temperatura de condensação (ou uma temperatura mais baixa que um ponto de ebulição) de acetaldeído.
[00119] O número de condensadores não é particularmente limitado a um número específico. A fase gasosa é habitualmente submetida ao tratamento de condensação por cerca de 2 a 5 (preferencialmente cerca de 2 a 3) condensadores posicionados em uma direção em série. A temperatura dos condensados pela pluralidade de condensadores pode ser selecionada dependendo da fase gasosa. A temperatura do condensado pelo primeiro condensador pode ser cerca de uma temperatura não mais baixa que um ponto de ebulição de acetaldeído, por exemplo, não mais alta que 110°C (por exemplo, cerca de 20°C a 110°C), preferencialmente não mais alta que 105°C (por exemplo, cerca de 30°C a 105°C), e mais preferencialmente cerca de 35°C a 100°C (por exemplo, cerca de 35°C a 90°C) e pode ser habitualmente cerca de 30°C a 80°C (por exemplo, cerca de 30°C a 70°C). Além disso, a temperatura do(s) condensado(s) pelos segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, o último condensador) em uma direção em série não é maior que uma temperatura de condensação de acetaldeído, e uma temperatura pode ser mais baixa que um ponto de ebulição de acetaldeído. A temperatura do(s) condensado(s) pelos segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, o último condensador) pode ser, por exemplo, não mais alta que 50°C (por exemplo, cerca de -15°C a 50°C), preferencialmente não mais alta que 45°C (por exemplo, cerca de -15°C a 45°C), mais preferencialmente não mais alta que 40°C (por exemplo, cerca de -10°C a 40°C), e particularmente cerca de -10°C a 35°C (por exemplo, cerca de -5°C a 30°C) e pode ser cerca de -10°C a 25°C (por exemplo, cerca de - 5°C a 20°C). A temperatura do(s) condensado(s) pelos segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, o último condensador) pode ser cerca de 0°C a 40°C (por exemplo, cerca de 0°C a 30°C).
[00120] Com o propósito de condensar acetaldeído enquanto se separa o acetaldeído dos outros componentes, é preferível que a fase gasosa seja resfriada por um condensador tendo uma temperatura de condensado T1 de 0°C a 50°C e então a fase gasosa resultante seja resfriada por um condensador tendo uma temperatura de condensado T2 de -15°C a 45°C para condensar e liquefazer acetaldeído. Em particular, para liquefazer o acetaldeído por condensação, uma diferença de temperatura F(T1-T2) é preferencialmente 1°C a 60°C (por exemplo, 5°C a 50°C). Com o propósito de condensar iodeto de metila enquanto se separa iodeto de metila dos outros componentes, é preferível que a fase gasosa seja resfriada por um condensador tendo uma temperatura de condensado T3 de -15°C a 50°C e então a fase gasosa resultante seja resfriada por um condensador tendo uma temperatura de condensado T4 de -15°C a 45°C para a condensação de iodeto de metila. Uma diferença de temperatura F(T3-T4) é preferencialmente cerca de 1°C a 60°C (por exemplo, cerca de 5°C a 50°C).
[00121] O condensador pode incluir um trocador de calor multitubular, um trocador de calor cilíndrico multitubular, um trocador de calor com uso de termossifão, um trocador de calor rresfriado a ar, um trocador de calor de tubo duplo, um trocador de calor de serpentina, um trocador de calor em cascata, um trocador de calor de placas, e um trocador de calor espiral.
[00122] Adicionalmente, quando o(s) condensado(s) (concentrado(s)) dos segundo e subsequentes condensadores causa(m) separação de fases em duas camadas líquidas, uma de uma fase superior (por exemplo, uma fase aquosa contendo acetaldeído) e uma fase inferior (por exemplo, uma fase orgânica contendo iodeto de metila) ou pelo menos uma porção (porção ou totalidade) de ambas as fase superior e fase inferior pode ser submetida a um tratamento de remoção de acetaldeído.
[00123] No caso no qual a pluralidade de condensadores é usada, o componente gasoso não condensado(s) dos segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, o último condensador) pode ser alimentado como um gás de exaustão ao sistema de absorção.
[00124] O condensado formado por condensação ou remoção de calor de uma porção da fase volátil (2A) e/ou do efluente de topo de coluna (3A) pelo condensador não necessariamente precisa ser reciclado para o reator 1. Além disso, pelo menos uma porção (porção ou totalidade) dos concentrados de acetaldeído (condensados) formados pela pluralidade de condensadores pode ser opcionalmente misturada junta, e os concentrados (misturados) podem ser purificados de acetaldeído (incluindo remoção de acetaldeído ou separação por destilação, extração com água, ou outros), e o líquido residual (ou líquido separado) do qual o acetaldeído foi removido pode ser reciclado para uma etapa da etapa de reação até a etapa de separação de acetaldeído. Por exemplo, o acetaldeído pode ser separado não apenas do componente condensado formado pelo primeiro condensador, mas também do componente condensado formado pelo condensador subsequente ou pela pluralidade de condensadores (por exemplo, o segundo condensador). Por exemplo, o líquido residual (por exemplo, um líquido rico em iodeto de metila) do qual o acetaldeído foi separado pode ser, por exemplo, reciclado para o reator 1, o flasher, a coluna separadora 3, a coluna de destilação 6, e outros. Adicionalmente, por exemplo, quando a fase volátil (2A) não for condensada por resfriamento, a quantidade inteira da fase volátil (2A) pode ser alimentada à coluna separadora (coluna de destilação) 3.
[00125] O decantador e o tanque de tampão (ou tanque de armazenamento) não são necessariamente necessários. Com o propósito de adicionalmente concentrar o acetaldeído e iodeto de metila por separação de líquido-líquido, o aparelho de acordo com a presente invenção é praticamente equipado com pelo menos uma unidade selecionada dentre o decantador e o tanque de tampão (ou tanque de armazenamento). O uso do tanque de tampão inibe a flutuação da vazão conforme descrito acima e fornece produção estável de ácido acético. Além disso, quando o condensado forma duas camadas em um tanque de tampão, o tanque de tampão funciona como um decantador. Dessa forma, ambos dentre o decantador e o tanque de tampão podem ser compostos de um único decantador ou tanque de tampão. Doravante, o decantador e o tanque de tampão serão descritos simplesmente como uma unidade de separação de líquido salvo indicação em contrário, e o tratamento do condensado (componente condensado) será explicado.
[00126] É suficiente que a unidade de separação de líquido armazene um condensado de pelo menos uma fase gasosa selecionada dentre o grupo que consiste em a fase volátil (2A) da etapa de evaporação flash e o efluente de topo de coluna (3A, 4A, ...) de uma etapa de destilação ou de uma pluralidade de etapas de destilação. Um condensado de pelo menos uma fase gasosa selecionada dentre o grupo que consiste em a fase volátil (2A) e o primeiro efluente de topo de coluna (3A), em particular um condensado de pelo menos o primeiro efluente de topo de coluna (3A), é praticamente armazenado na unidade de separação de líquido. Adicionalmente, dentre os condensados das fases gasosas (por exemplo, pelo menos o primeiro efluente de topo de coluna (3A)), o condensado do condensador precedente (por exemplo, pelo menos o primeiro condensador) e o condensado (concentrado) de pelo menos um dentre os segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, o último condensador) podem ser praticamente armazenados separadamente (individualmente) nas unidades de separação de líquido. Por exemplo, a fase gasosa pode ser condensada pela pluralidade de condensadores, o concentrado (condensado enriquecido em acetaldeído) formado por pelo menos um dentre os segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, o último condensador) pode ser armazenado em um tanque de armazenamento, e acetaldeído pode ser separado do líquido armazenado. Além disso, o condensado do condensador precedente (por exemplo, pelo menos o primeiro condensador) pode ser armazenado em um decantador, e conforme descrito acima, este condensado e o concentrado mencionado acima podem ser misturados e destilados.
[00127] O condensado do efluente de topo de coluna (3A), que é rico em acetaldeído, é alimentado pelo menos à coluna de destilação 6 a partir da unidade de separação de líquido (o decantador 4, o tanque de tampão 5) sem passar através de linhas complicadas, e o acetaldeído é separado e removido do condensado.
[00128] No caso no qual o condensado (componente condensado) causa separação de fases em duas camadas de líquido na unidade de separação de líquido (o decantador 4, o tanque de tampão 5), a separação de fases enriquece ainda mais acetaldeído na fase superior (fase aquosa) e iodeto de metila na fase inferior (fase orgânica). Acetaldeído e iodeto de metila também são distribuídos para ambas a fase superior (fase aquosa) e a fase inferior (fase orgânica).
[00129] Com o propósito de separar e remover acetaldeído, a fase superior e/ou a fase inferior, particularmente a fase superior, pode ser destilada por pelo menos a coluna de destilação 6. Além disso, a fase superior e/ou a fase inferior, particularmente a fase inferior, pode ser reciclada para pelo menos o reator 1. Adicionalmente, a fase superior e/ou a fase inferior, particularmente a fase superior (fase aquosa), pode ser destilada pela coluna separadora 3 e então condensada pela pluralidade de condensadores para condensar e separar acetaldeído.
[00130] Os condensados (por exemplo, o condensado do primeiro efluente de topo de coluna (3A)) exceto o condensado (concentrado mais alto) rico em acetaldeído e/ou iodeto de metila podem ser alimentados à unidade de separação de líquido para separação de fases, e não necessariamente precisam ser alimentados à unidade de separação de líquido. Por exemplo, na modalidade acima, o condensado no primeiro condensador (por exemplo, o primeiro condensado do primeiro efluente de topo de coluna (3A)) não necessariamente precisa ser alimentado à unidade de separação de líquido.
[00131] Na modalidade mostrada na Fig. 1, o condensado (componente condensado) é alimentado a uma predeterminada linha ou unidade do decantador 4 através da linha de fase inferior 41 e da linha de fase superior 44. Uma porção do condensado (componente condensado) pode ser reciclada através de apenas da linha (uma linha única) 41 ou 44 para controlar a vazão do condensado a ser alimentado à linha 43a conectada ao tanque de tampão 5. Além disso, sem se referir às fases líquidas separadas (a camada superior, a camada inferior), o condensado pode ser alimentado ou descarregado em uma linha predeterminada da unidade via uma linha única.
[00132] O condensado no decantador habitualmente forma duas camadas. Neste caso, o condensado de qualquer uma dentre a camada superior (fase superior) e/ou a camada inferior (fase inferior) pode ser alimentado ao reator, à coluna separadora, à coluna de destilação, ou outros.
[00133] Quer a camada superior (uma porção ou totalidade da camada superior) quer a camada inferior (uma porção ou totalidade da camada inferior) pode ser reciclada para o sistema de reação, ou ambas as camadas podem ser recicladas para o sistema de reação. O condensado a ser reciclado para o sistema de reação ou outros pode ser reciclado, se necessário, após a separação de acetaldeído por uma maneira convencional (por exemplo, extração conforme descrito abaixo).
[00134] Além disso, no caso no qual o condensado forma a camada superior (fase superior) e a camada inferior (fase inferior), a flutuação do nível de líquido (ou a quantidade mantida) pode ser totalmente eliminada, ou a flutuação dos níveis de fase líquida (ou cada uma das quantidades mantidas) de ambas as camadas pode ser eliminada. Por exemplo, conforme mostrado na Fig. 1, a flutuação do nível de líquidos de ambas a camada superior e a camada inferior pode ser eliminada pela regulação das vazões de descarga da camada superior e da camada inferior, dependendo da flutuação da vazão do condensado alimentado ao decantador.
[00135] O tanque de tampão não é necessariamente necessário. Se necessário, através do decantador 4, o(s) condensado(s) da fase volátil (2A) e/ou o efluente de topo de coluna (3A), isto é, o(s) condensado(s) rico(s) em acetaldeído pode(m) ser fornecido(s) à coluna de destilação 6 para separar o acetaldeído. Além disso, o condensado no tanque de tampão 5 pode ser submetido à coluna de destilação 6 ou à coluna separadora 3, e se necessário, pode ser reciclado para o reator 1. O condensado (líquido armazenado) armazenado no tanque de tampão 5 é rico em acetaldeído e iodeto de metila condensado por pelo menos um de os segundo e subsequentes condensadores dentre a pluralidade de condensadores. No caso no qual o condensado (líquido armazenado) causa separação de fases em duas camadas de líquido, a separação de fases adicionalmente enriquece acetaldeído na fase superior (fase aquosa) e iodeto de metila na fase inferior (fase orgânica ou fase pesada). Dessa forma, por exemplo, no caso no qual o condensado causa separação de fases em duas camadas de líquido no tanque de tampão 5, a fase superior (fase aquosa) pode ser alimentada à coluna de destilação 6 e/ou ao reator 1 com ou sem reciclo para a coluna separadora 3, e a fase inferior (fase orgânica) pode ser alimentada à coluna separadora 3 e/ou ao reator 1 com ou sem alimentação para a coluna de destilação 6.
[00136] A fase inferior ou a fase orgânica do condensado no tanque de tampão 5 pode ser alimentada à coluna de destilação 6 (coluna de remoção de aldeído) via a linha de alimentação (as linhas 51, 52, 53). A fase superior ou a fase aquosa no tanque de tampão 5 pode ser reciclada para a coluna separadora 3 via a linha de reciclo (a linha 54, a linha 57 e a linha de reciclo 46). Adicionalmente, a fase superior ou a fase aquosa no tanque de tampão 5 pode ser alimentada à coluna de destilação 6 via a linha de alimentação (a linha 54, as linhas 56 e 53). A destilação da fase superior (fase aquosa) pela coluna de destilação 6 permite as separação e remoção eficazes de acetaldeído como um segundo efluente de topo de coluna. Além disso, a destilação da fase inferior (fase orgânica ou fase pesada) pela coluna de destilação 6 permite a recuperação eficaz de iodeto de metila como uma corrente de fundo.
[00137] Adicionalmente, visto que o condensado no tanque de tampão 5 contém acetaldeído na concentração mais alta, o acetaldeído pode ser separado do condensado (quantidade pequena de líquido armazenado) por um equipamento de tamanho pequeno, o que é industrialmente vantajoso. Apesar de o acetaldeído ser separado do condensado (líquido armazenado) no tanque de tampão 5, a quantidade absoluta de acetaldeído a ser removida é algumas vezes menor que a quantidade absoluta de acetaldeído subproduzido. Dessa forma, com o propósito de separar o acetaldeído, é vantajoso combinar o condensado (líquido armazenado) no tanque de tampão 5 e uma porção do condensado armazenado no decantador 4 e para separar o acetaldeído da mistura combinada. De acordo com esta maneira para separação de acetaldeído, um líquido (condensado) tendo uma concentração mais alta de acetaldeído em comparação com um processo convencional pode ser tratado para aumentar a quantidade de remoção de acetaldeído mesmo pelo uso de um equipamento convencional. Por exemplo, no caso no qual o condensado (líquido armazenado) no tanque de tampão 5 é destilado pela coluna de destilação 6, se a quantidade de alimentação do condensado à coluna de destilação 6 (as linhas 51, 54, 53) for a mesma, o condensado terá uma concentração mais alta de acetaldeído em comparação com a maneira convencional, e dessa forma o acetaldeído poderá ser removido em uma quantidade maior.
[00138] Quando o líquido armazenado no decantador e o líquido armazenado no tanque de armazenamento são combinados (ou unidos) e acetaldeído é separado deles (por exemplo, quando o líquido combinado é destilado pela segunda coluna de destilação), a razão entre o peso do líquido no decantador e o peso do líquido no tanque de armazenamento pode ser selecionada dentre a faixa de cerca de 0/100 a 95/5 como o líquido no decantador/o líquido no tanque de armazenamento e pode ser cerca de 0/100 a 75/25 (por exemplo, cerca de 3/97 a 90/10), preferencialmente cerca de 0/100 a 85/15 (por exemplo, cerca de 5/95 a 80/20), mais preferencialmente cerca de 0/100 a 75/25 (por exemplo, cerca de 7/93 a 70/30) ou pode ser cerca de 5/95 a 50/50 ou cerca de 5/95 a 30/70.
[00139] No caso no qual o condensado armazenado no decantador 4 e/ou o tanque de armazenamento 5 causa separação de fases em duas camadas de líquido, é suficiente separar o acetaldeído de pelo menos uma fase selecionada dentre uma fase superior (fase aquosa) e uma fase inferior (fase orgânica). Em uma modalidade preferida, o acetaldeído é separado de uma fase superior (fase aquosa) tendo uma concentração de acetaldeído alta com distribuição predominante. Por exemplo, com o propósito de aumentar a eficácia de remoção de acetaldeído, uma fase superior tendo uma concentração de acetaldeído alta do condensado do primeiro condensador C3 e uma fase superior tendo uma concentração de acetaldeído alta do condensado do segundo condensador C4 podem ser combinadas (ou unidas) e destiladas pela coluna de destilação 6.
[00140] É útil separar o acetaldeído do segundo condensado do primeiro efluente de topo de coluna (3A). Com relação a um condensado, o segundo condensado (via linhas 27, 29) da fase volátil (2A), o segundo condensado (via linhas 36, 37, 38) do primeiro efluente de topo de coluna (3A), e o condensado (via linha 112) do sistema de absorção de gás expelido (gases de exaustão A a E) são diferentes um do outro em concentração de acetaldeído. Cada um de o segundo condensado do primeiro efluente de topo de coluna (3A) e o condensado do sistema de absorção de gás expelido (gases de exaustão A a E) tem uma concentração de acetaldeído relativamente alta. Dessa, o acetaldeído pode ser separado em uma concentração alta pelo armazenamento da quantidade inteira do segundo condensado da fase volátil (2A) no decantador 4 via linhas de alimentação (linhas 27, 28), armazenamento ou retenção do segundo condensado do primeiro efluente de topo de coluna (3A) e do condensado do sistema de absorção de gás expelido (gases de exaustão A a E) no tanque de tampão 5 via a linha de alimentação 38, e tratamento (tratamento de remoção de acetaldeído) destes condensados (líquidos armazenados), preferencialmente pelo menos do condensado no tanque de tampão 5.
[00141] Na etapa (etapa de separação e reciclo) para remover acetaldeído e reciclar um componente útil, o acetaldeído é separado do condensado e o líquido residual do qual o acetaldeído foi removido é reciclado para uma etapa do sistema de reação para a etapa de separação de acetaldeído.
[00142] O condensado praticamente contém acetaldeído, iodeto de metila, ácido acético, acetato de metila, água, metanol, um aldeído (como crotonaldeído ou butilaldeído), a iodeto de alquila C2-12, a ácido alcanoC3- 12carboxílico, e outros. No condensado, o teor de acetaldeído pode ser cerca de 0,05% a 50% em peso, o teor de iodeto de metila pode ser cerca de 0,5% a 90% em peso, o teor de acetato de metila pode ser cerca de 0% a 15% em peso, o teor de ácido acético pode ser cerca de 0% a 80% em peso, e o teor de água pode ser cerca de 0,1% a 40% em peso.
[00143] O método para separar o acetaldeído não é particularmente limitado a um método específico e pode utilizar um método convencional como extração, destilação (destilação de um líquido de processo contendo acetaldeído por uma coluna de destilação ou uma pluralidade de colunas de destilação), uma sua combinação, ou destilação extrativa. Representativamente, pelo menos uma porção (porção ou totalidade) do condensado (os condensados da fase volátil (2A), o efluente de topo de coluna (3A), e/ou o gás de exaustão (os gases de exaustão do reator, da coluna de destilação e do condensador)) é alimentada à coluna de destilação (coluna de separação de acetaldeído) para formar o segundo efluente de topo de coluna (4A) contendo acetaldeído e o líquido residual (corrente de fundo, fração de fundo ou fração de fundo de coluna) do qual o acetaldeído foi removido. Como a coluna de separação de acetaldeído, por exemplo, pode ser usa uma coluna de destilação convencional, por exemplo, uma coluna de pratos, uma coluna recheada, e uma coluna de destilação flash. A coluna de destilação como uma coluna de pratos ou uma coluna recheada pode ser habitualmente utilizada.
[00144] Na modalidade acima, o condensado é submetido a um tratamento de remoção (destilação) de acetaldeído por única coluna de destilação. O condensado pode ser submetido a uma pluralidade de tratamentos de remoção de acetaldeído, por exemplo, pode ser destilado por uma pluralidade de colunas de destilação. Para a remoção do acetaldeído por uma coluna de destilação, o líquido de alimentação (o condensado a ser tratado) pode ser alimentado como é, ou pode ser alimentado após o líquido de alimentação ser desgaseificado para remover gás (como N2, CO, CO2). Neste caso, o gás pode ser separado após o líquido de alimentação ser aquecido e evaporado em um recipiente de separação, ou o gás pode ser removido por aquecimento do recipiente de separação. Visto que superaquecimento remove o acetaldeído junto com o gás, decrescendo assim em concentração de acetaldeído no líquido de alimentação, é útil regular a temperatura de aquecimento.
[00145] A temperatura (a temperatura do topo da coluna) e a pressão (a pressão do topo da coluna) na coluna de separação de acetaldeído podem ser selecionadas dependendo das concentrações de acetaldeído e iodeto de metila e também a espécie da coluna de destilação e de outros fatores desde que pelo menos acetaldeído possa ser separado pela utilização de diferença entre os pontos de ebulição de acetaldeído e de outros componentes (particularmente iodeto de metila). Por exemplo, para uma coluna de pratos, a pressão no topo da coluna é cerca de 10 kPa a 1.000 kPa, preferencialmente cerca de 10 kPa a 700 kPa, e mais preferencialmente cerca de 100 kPa a 500 kPa em termos de pressão absoluta. A temperatura interna da coluna (a temperatura do topo da coluna) pode ser, por exemplo, cerca de 10°C a 80°C, preferencialmente cerca de 20°C a 70°C, e mais preferencialmente cerca de 40°C a 60°C. O número de pratos teórico pode ser, por exemplo, cerca de 5 a 80, preferencialmente cerca de 8 a 60, e mais preferencialmente cerca de 10 a 50.
[00146] Se necessário, água é alimentada à coluna de destilação (coluna de separação de acetaldeído) para aumentar a pressão e/ou a temperatura de destilação na coluna com o propósito de inibir a formação de paraldeído e metaldeído. Alternativamente, um aldeído condensado (por exemplo, paraldeído e metaldeído) pode ser positivamente gerado pela modificação das condições de destilação, e acetaldeído pode ser separado e removido sob a forma de um aldeído condensado da coluna de destilação. Neste caso, bloqueio ou entupimento dos tubos devido à cristalização do aldeído condensado pode ser inibido pela alimentação de um solvente (por exemplo, metanol) que dissolve o aldeído condensado para a coluna.
[00147] Destilação do condensado habitualmente separa o líquido residual (componente de ponto de ebulição mais alto (4B)) contendo um componente útil, iodeto de metila, como uma corrente de fundo. O líquido residual pode ser reciclado para uma etapa do sistema de reação para a etapa de separação de acetaldeído, por exemplo, qualquer uma dentre a etapa de reação (ou reator), a etapa de destilação flash (ou coluna de destilação flash), a etapa de coleta de ácido acético (ou coluna extratora), e outras etapas. O líquido residual é praticamente reciclado para pelo menos o reator.
[00148] Na modalidade acima, o líquido residual pode ser reciclado para a coluna de separação de acetaldeído. Na coluna de separação de acetaldeído, a razão de refluxo pode ser selecionada dentre cerca de 1 a 1.000, preferencialmente cerca de 10 a 800, mais preferencialmente cerca de 50 a 600 (por exemplo, cerca de 100 a 600) dependendo do número de pratos teórico.
[00149] O líquido residual (corrente de fundo ou componente de ponto de ebulição mais alto (4B)) da coluna de destilação (coluna de remoção de acetaldeído) pode ser reciclado diretamente para o sistema de reação sem ser por meio do tanque de tampão 7 ou pode ser reciclado para o sistema de reação através de um recipiente de armazenamento (como um tanque de tampão) tendo uma função de tampão. O uso do recipiente de armazenamento tendo uma função de tampão elimina a flutuação da vazão no recipiente de armazenamento e permite o fácil reciclo do líquido residual em uma vazão constante ou substancialmente constante, mesmo se a vazão do líquido residual flutua. Dessa forma o recipiente de armazenamento pode reduzir a influência adversa da flutuação da vazão sobre a etapa de reciclo.
[00150] Também no recipiente de armazenamento tendo uma função de tampão, como é o caso com a etapa de condensação, a vazão pode ser controlada com base no grau da flutuação da vazão ou com base no tempo de retenção do líquido residual. No recipiente de armazenamento, o tempo de retenção do líquido residual pode ser, por exemplo, não menor que 1 minuto (por exemplo, cerca de 2 minutos a 3 horas), preferencialmente não menor que 3 minutos (por exemplo, cerca de 4 a 60 minutos), e mais preferencialmente não menor que 12 minutos (por exemplo, cerca de 15 a 40 minutos).
[00151] O segundo efluente de topo de coluna (4A) pode ser descarregado como é. Visto que o segundo efluente de topo de coluna (4A) algumas vezes contém um componente útil 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) pode ser recuperado do segundo efluente de topo de coluna (4A) para reciclo.
[00152] O método para separar cada um de acetaldeído e iodeto de metila (ou um componente contendo iodeto de metila) do segundo efluente de topo de coluna (4A) pode incluir um método convencional (por exemplo, extração, destilação). Exemplos representativos do método podem incluir (i) um método para separar cada um de iodeto de metila e acetaldeído por destilação do segundo efluente de topo de coluna (4A), (ii) um método de extração com água para separar cada um de iodeto de metila e acetaldeído pela sujeição do segundo efluente de topo de coluna (4A) à extração com água, com base na miscibilidade de acetaldeído com água e na imiscibilidade de iodeto de metila. A partir do ponto de vista da inibição da formação de um aldeído condensado como metaldeído, o método de extração com água (ii) é preferido. De acordo com o método de extração com água, visto que a concentração de prótons na solução de destilação está aumentada devido à decomposição de éster ou outros e inibe a formação de um aldeído condensado (por exemplo, paraldeído e metaldeído), o acetaldeído pode ser eficazmente elevadamente e removido da corrente de processo.
[00153] O segundo efluente de topo de coluna (4A) submetido à extração com água forma (ou é separado em) uma fase aquosa (fase leve ou fase superior) contendo acetaldeído e uma fase orgânica (fase pesada, fase de iodeto de metila ou refinado) contendo iodeto de metila. A extração com água pode ser realizada por um único extrator ou uma pluralidade de extratores. Pode ser possível operar o processo de modo que a(s) fase(s) gasosa(s) seja(m) resfriada(s) ou refrigerada(s) com a pluralidade de condensadores, a quantidade total dos segundo e subsequentes condensados (líquido resfriado) (ou qualquer uma de a camada superior ou a camada inferior no caso no qual os condensados causam separação de fases em duas camadas líquidas) pode ser alimentada à coluna de destilação (coluna de remoção de aldeído), e um destilado da coluna de destilação pode ser submetido à extração com água.
[00154] Em relação à extração com água, a temperatura de extração não é particularmente limitada à uma temperatura de extração específica e o tempo de extração não é particularmente limitado a um tempo de extração específico. 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 uma pressão de extração específica, e uma condição vantajosa pode ser selecionada de custos, e outros fatores. Como o extrator, por exemplo, pode ser usada uma combinação de um misturador com um sedimentador, uma combinação de um misturador estático com um decantador, um RDC (rotated disk contactor, contator de disco rotativo), uma coluna Karr, uma coluna de aspersão, uma coluna recheada, uma coluna de pratos perfurados, uma coluna compartimentada, uma coluna pulsada, e outros. O extrator (coluna de extração) pode ser uma unidade de extração de estágio único para extrair um objeto de uma mistura do objeto e água e separar a mistura em fases líquidas, ou pode ser uma pluralidade de unidades de extração de estágio único posicionadas em uma maneira em cascata. Por exemplo, o extrator pode ser uma unidade de extração de multiestágios que compreende uma pluralidade de extratores (cada extrator tendo um número de pratos teórico de 1) para extração sequencial. Além disso, o extrator pode ser uma unidade de extração de multiestágios na qual uma pluralidade de extratores foi instalada em uma unidade única, por exemplo, uma unidade de extração única tendo o número de pratos teórico equivalente ao de uma unidade de extração de multiestágios (o número de pratos teórico correspondendo ao da extração de multiestágios). Além disso, a extração pode ser quer um sistema em batelada quer um sistema contínuo, ou pode ser quer uma extração concorrente quer uma extração em contracorrente.
[00155] A fase orgânica pode ser descarregada do sistema. A fase orgânica pode ser reciclada para qualquer etapa do sistema de reação para a etapa de separação de acetaldeído, por exemplo, a etapa de reação (ou reator), a etapa de destilação flash (ou coluna de destilação flash), a etapa de coleta de ácido acético (ou coluna de destilação), ou outras etapas. Conforme mostrado nos desenhos, a fase orgânica pode ser reciclada para a coluna de separação de acetaldeído (reciclada como o componente de ponto de ebulição mais alto (4B)) ou pode ser reciclada para pluralidade de etapas. A fase orgânica (fase pesada ou refinado) é reciclada para pelo menos o reator.
[00156] A fase aquosa (fase leve ou fase superior) pode ser adicionalmente alimentada à coluna de remoção de aldeído via a linha 84 e separada em uma fração de aldeído e água. A água pode ser usada para a extração de acetaldeído na coluna de extração com água 8, ou se necessário, a água pode ser retornada para o reator 1.
[00157] Além disso, se necessário, a(a) fase(s) gasosa(s) pode(m) ser resfriada(s) por uma pluralidade de condensadores em uma maneira de multiestágios, e o concentrado (ou condensado) de acetaldeído/iodeto de metila pode ser submetido à extração com água.
[00158] O gás expelido (gás de exaustão) produzido do processo de produção de ácido acético contém pelo menos iodeto de metila e acetaldeído. Dessa forma, de acordo com a presente invenção, pelo menos iodeto de metila e acetaldeído podem ser concentrados ou recuperados do gás expelido (gás de exaustão) e então podem ser separados ou usados de modo eficaz. Por exemplo, ácido acético pode ser produzido ao se colocar um gás expelido (gás de exaustão) produzido por pelo menos uma etapa selecionada dentre o grupo que consiste em a etapa de reação, a etapa de evaporação flash, pelo menos uma etapa de destilação, e pelo menos uma etapa de retenção (armazenamento) em contato com um solvente de absorção; extração do solvente para formar uma fase gasosa (5A) contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído; e separação e remoção de acetaldeído da fase gasosa. Como o solvente de absorção, pode ser usado pelo menos um membro selecionado dentre o grupo que consiste em metanol e ácido acético. Mesmo se o gás expelido (gás de exaustão) tiver uma concentração baixa de um componente volátil (por exemplo, predominantemente iodeto de metila, acetaldeído, acetato de metila, água, e ácido acético, em particular, acetaldeído e iodeto de metila), um tal processo pode concentrar o componente volátil para uma concentração alta por extração. Além disso, o reciclo (reciclo da fase orgânica contendo iodeto de metila para o sistema de reação) permite a utilização eficaz de um componente útil.
[00159] Conforme a Fig. 2, um tratamento de absorção na coluna de absorção de alta pressão 101 pode ser realizado ao se colocar o gás expelido em contato com um solvente de absorção (metanol e/ou ácido acético) em uma pressão alta (por exemplo, 0,7 MPa a 4 MPa, preferencialmente 1 MPa a 3,5 MPa); um tratamento de absorção na coluna de absorção de baixa pressão 102 também pode ser realizado ao se colocar o gás expelido em contato com um solvente de absorção a de 0 MPa a 0,2 MPa (por exemplo, 0,05 MPa a 0,15 MPa). Por exemplo, a temperatura do solvente de absorção pode ser cerca de 0°C a 40°C, a temperatura de metanol pode ser cerca de 0°C a 40°C (por exemplo, cerca de 10°C a 30°C), e a temperatura de ácido acético pode ser cerca de 17°C a 40°C (por exemplo, cerca de 18°C a 30°C). A extração na coluna de difusão (coluna extratora) 103 pode ser realizada em uma pressão (por exemplo, cerca de 0 MPa a 0,2 MPa), uma temperatura de topo de coluna (por exemplo, cerca de 50°C a 120°C), e uma temperatura de fundo de coluna (por exemplo, cerca de 90°C a 170°C). Por exemplo, a extração do gás expelido com metanol pode ser conduzida em uma temperatura de topo de coluna de cerca de 40°C a 70°C e uma temperatura de fundo de coluna de 90°C a 110°C; a extração do gás expelido com ácido acético pode ser conduzida a uma temperatura de topo de coluna de cerca de 100°C a 115°C e uma temperatura de fundo de coluna de cerca de 130°C a 155°C. Quando metanol é usado como o solvente de absorção, um condensado do condensador C6 pode ser refluxado na coluna de difusão (coluna extratora) 103. Embora a concentração por um condensador no tratamento de gás expelido não seja essencial, o gás expelido como a fase gasosa (5A) pode ser concentrado por um condensador se necessário, conforme descrito acima.
[00160] O tratamento do gás expelido (gás de exaustão) não é essencial, e, por exemplo, um gás de exaustão do reator, do condensador, da coluna de destilação, ou outros pode ser descarregado. Além disso, o gás de exaustão A do reator 1 pode ser adicionalmente resfriado ou refrigerado por um trocador de calor para formar 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), e o componente líquido pode ser reciclado para o reator 1 e o componente gasoso (gás residual) pode ser descarregado. Além disso, diferentemente do processo mostrado na Fig. 1, pode ser útil tratar um gás expelido (gás de exaustão) produzido de pelo menos uma etapa selecionada dentre o grupo que consiste em a etapa de reação, a etapa de evaporação flash, e pelo menos uma etapa de destilação. Por exemplo, o gás expelido (gás de exaustão) da etapa de reação e aquele da etapa de evaporação flash podem ser tratados, o gás expelido (gás de exaustão) da etapa de evaporação flash e aquele da etapa de destilação podem ser tratados, ou o gás expelido (gás de exaustão) da pluralidade de etapas de destilação pode ser tratado.
[00161] No tratamento de gás de exaustão, um componente gasoso não condensado que não foi liquefeito por um condensador pode ser adicionalmente separado em um componente condensado e um componente gasoso por um condensador subsequente ou uma pluralidade de condensadores (por exemplo, segundo, terceiro, e quarto condensadores). O líquido resultante enriquecido em acetaldeído pode ser tratado pela coluna de remoção de acetaldeído (etapa de remoção de acetaldeído). Em um tal tratamento, um componente gasoso dentre pelo menos um dos segundo e subsequentes condensadores (por exemplo, o último condensador) pode ser alimentado como um gás de exaustão ao sistema de absorção.
[00162] Os seguintes exemplos são intencionados para descreverem esta invenção com mais detalhes e não devem ser interpretados em nenhuma maneira como definindo o escopo da invenção.
[00163] De acordo com o Exemplo Comparativo 1, o efluente de topo de coluna (3A) da coluna separadora 3 foi condensado pelo primeiro condensador sem o segundo condensador, e o condensado resultante foi alimentado ao decantador 4. Isto é, no aparelho (ou processo) mostrado na Fig. 1, o primeiro condensado (temperatura: 38°C) do efluente de topo de coluna (3A) da coluna separadora 3 foi alimentado ao decantador 4 para formar uma camada superior e uma camada inferior, e 75% em volume da camada inferior formada no decantador foi alimentado à coluna de destilação 6 (em linha 53) através do tanque de armazenamento 5 (em linha 43a). A quantidade alimentada à coluna de destilação 6 correspondeu a 37% em volume do primeiro condensado inteiro do efluente de topo de coluna (3A) alimentado ao decantador 4. Além disso, uma porção da camada superior (fase superior) foi refluxada para a coluna separadora 3 via a linha 46 sem ser alimentada para a linha 43a ou a linha 43, e outra sua porção foi reciclada para o reator 1 via a linha 45b.
[00164] Isto é, 37% em volume do primeiro condensado inteiro do efluente de topo de coluna (3A) alimentado ao decantador 4 foi fornecido à coluna de destilação 6 via a linha 43a, e 63% em volume do primeiro condensado inteiro foi reciclado para a coluna separadora 3 e o reator 1. Os seguintes foram os detalhes do reciclo: 3% em volume do primeiro condensado inteiro do efluente de topo de coluna (3A) alimentado ao decantador 4 [100% em volume da camada superior, 0% em volume da camada inferior] e 11% em volume do primeiro condensado inteiro (a camada inferior) foram reciclados para o reator 1, e 47% em volume do primeiro condensado inteiro foi alimentado à coluna separadora 3 (casualmente, o restante foi um componente gasoso que não havia sido liquefeito).
[00165] A composição do primeiro condensado (em linha 43a) alimentado ao tanque de armazenamento 5 foi a seguinte: 86,8% em peso iodeto de metila, 11% em peso acetato de metila, 0,9% em peso ácido acético, 1,0% em peso água, 0,163% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio. Depois, o gás expelido do tanque de armazenamento 5 foi reciclado para a linha 34 via a linha 59 e introduzido no sistema de absorção, no qual acetaldeído foi coletado, sem ser por meio do segundo condensador, e então alimentado ao decantador 4 via a linha 112. A quantidade do líquido (linhas 51, 52) fluido para fora do tanque de armazenamento 5, isto é, a quantidade do primeiro condensado do efluente de topo de coluna (3A) alimentada à coluna de destilação 6 foi 96% da quantidade total (o primeiro condensado (em linha 43a)) alimentada ao tanque de armazenamento 5, e a sua composição foi a seguinte: 86,8% em peso iodeto de metila, 11% em peso acetato de metila, 0,8% em peso ácido acético, 0,9% em peso água, 0,138% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio.
[00166] Além disso, a fase volátil (componente de ponto de ebulição mais baixo) (2A) da etapa de evaporação flash (evaporador) foi fornecida aos dois condensadores (C1, C2), alimentada ao tanque 9, e reciclada para o reator 1 sem ser alimentada ao decantador 4.
[00167] O segundo efluente de topo de coluna (4A) retirado da coluna de destilação de 80 pratos 6 foi submetido à extração com água no extrator 8 para formar iodeto de metila-contendo refinado do qual acetaldeído havia sido extraído com água. Uma porção do refinado foi reciclada como tal para o 10° prato a partir do fundo da coluna de destilação 6, e outra porção do refinado foi reciclada como tal para o reator 1. A vazão do refinado reciclado para a coluna de destilação 6 foi mantida constante. A taxa de extração de acetaldeído do segundo efluente de topo de coluna (4A) foi 98%. Acetaldeído (20 kg/h) foi removido pelo tratamento de extração do líquido inteiro (51 kg/h) retirado do topo da coluna de destilação de 80 pratos. Por um tal processo, acetaldeído foi produzido no reator, e 47% do acetaldeído produzido (43 kg/h) foi obtido removido.
[00168] Após o processo acima ter sido operado continuamente durante um tempo predeterminado (210 horas), a concentração de acetaldeído determinada, no reator, foi de 300 ppm. O produto resultante ácido acético teve um tempo de permanganato de 290 minutos. Além disso, o ácido acético teve uma concentração de ácido propiônico de 81 ppm.
[00169] De acordo com o aparelho (ou processo) mostrado na Fig. 1, o processo para produzir ácido acético foi conduzido continuamente. Especificamente, o primeiro efluente de topo de coluna (3A) foi resfriado pelo primeiro condensador C3 em uma temperatura de fluido de resfriamento controlada para formar um primeiro condensado tendo uma temperatura de 38°C (e um primeiro componente gasoso tendo uma temperatura de aproximadamente 38°C). O primeiro componente gasoso foi resfriado pelo segundo condensador C4 em uma temperatura de fluido de resfriamento controlada, e um segundo condensado inteiro do segundo condensador C4 foi alimentado ao tanque de armazenamento (que funcionou como um decantador quando o condensado forma fases líquidas separadas) 5 via as linhas 36 e 38, onde a linha 36 tinha uma temperatura de 12°C, a vazão na linha 39 foi zero “2” Cnfio fkuuq. q rtkogktq eqpfgpucfq foi alimentado ao decantador 4 para formar uma camada superior e uma camada inferior. A camada inferior (fase inferior) foi alimentada ao tanque de armazenamento 5 via as linhas 41, 43 e 65c *go swg c xcz«q pc nknjc 65d hqk zgtq “2”+o Godqtc q ugiwpfq condensado do segundo condensador C4 e a camada inferior do decantador 4 fossem mantidos no tanque de armazenamento 5, uma mistura destes líquidos não formou fases líquidas separadas. A mistura no tanque de armazenamento 5 foi alimentada à coluna de destilação 6 via as linhas 51, 52, 53. As condições foram iguais àquelas do Exemplo Comparativo 1 exceto que a linha 38 foi unida não ao decantador 4, mas ao tanque de armazenamento 5, que a quantidade alimentada à coluna de destilação 6 via a linha 53 foi igual à do Exemplo Comparativo 1 pelo ajuste da vazão da linha 43a e aquela da linha 38, e aquela da linha 28 foi unida não ao tanque 9, mas ao decantador 4.
[00170] Isto é, o primeiro condensado e o segundo condensado do efluente de topo de coluna (3A) da coluna separadora 3 foram combinados para formar uma mistura destes condensados, e 37% em volume da mistura inteira de condensados (o condensado da linha 33 e da linha 36) foi alimentado à linha 53 (ou à coluna de destilação 6). Além disso, 13% em volume da mistura inteira de condensados (o condensado da linha 33 e da linha 36) [3% em volume da camada superior, 10% em volume da camada inferior] foi reciclado para o reator 1, e 47% em volume do condensado inteiro foi alimentado à coluna separadora 3 (casualmente, o restante foi um componente gasoso que não havia sido liquefeito).
[00171] A composição do primeiro condensado (em linha 43a) alimentado ao tanque de armazenamento 5 foi como segue: 86,8% em peso iodeto de metila, 11% em peso acetato de metila, 0,9% em peso ácido acético, 1,0% em peso água, 0,163% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio. A composição do segundo condensado (em linha 38) foi como segue: 86,1% em peso iodeto de metila, 10,8% em peso acetato de metila, 0,1% em peso ácido acético, 2,4% em peso água, 0,338% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio. A razão de alimentação do primeiro condensado relativo ao segundo condensado foi 91,4% em peso relativo a 8,6% em peso. Depois, o gás expelido do tanque de armazenamento 5 foi reciclado para a linha 35 via a linha 59. A quantidade (em linha 51) da mistura do primeiro condensado e o segundo condensado retirada do tanque de armazenamento 5, isto é, a quantidade (em linha 53) da mistura alimentada à coluna de destilação 6, foi 87% da quantidade total (uma quantidade total de o primeiro condensado (em linha 43a) e o segundo condensado (em linha 38)) alimentada ao tanque de armazenamento 5. Além disso, a composição da mistura alimentada à coluna de destilação 6 foi como segue: 86,9% em peso iodeto de metila, 11,1% em peso acetato de metila, 0,9% em peso ácido acético, 0,8% em peso água, 0,151% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio.
[00172] Além disso, o segundo efluente de topo de coluna (4A) do topo da coluna foi submetido à extração com água no extrator 8 para formar um refinado contendo iodeto de metila do qual acetaldeído havia sido removido. Uma porção do refinado foi reciclada como tal para o 10° prato do fundo da coluna de destilação 6, e a outra porção do refinado foi reciclada como tal para o reator 1. A vazão do refinado reciclado para a coluna de destilação 6 foi mantida constante. A taxa de extração de acetaldeído do componente de ponto de ebulição mais baixo (4A) foi 98%. Acetaldeído (22 kg/h) foi removido por tratamento de extração do líquido inteiro (51 kg/h) retirado do topo da coluna de destilação de 80 pratos. Por um tal processo, acetaldeído foi produzido no reator, e 51% do acetaldeído removido (43 kg/h) foi removido.
[00173] O processo acima pôde ser operado contínua e estavelmente. Após o processo ser continuamente operado durante um tempo predeterminado (210 horas), a concentração de acetaldeído determinada, no reator, foi de 250 ppm, o que revelou que o processo pôde ser operado estavelmente enquanto se removia acetaldeído em um nível alto. O produto resultante ácido acético teve um tempo de permanganato de 330 minutos. Além disso, o ácido acético teve uma concentração de ácido propiônico de 71 ppm.
[00174] O experimento foi realizado na maneira igual à do Exemplo 1 exceto que a temperatura do primeiro condensado foi 50°C.
[00175] A composição do primeiro condensado (em linha 43a) alimentado ao tanque de armazenamento 5 foi como segue: 86,9% em peso iodeto de metila, 10,9% em peso acetato de metila, 0,9% em peso ácido acético, 1,0% em peso água, 0,169% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio. A composição do segundo condensado (em linha 38) foi como segue: 85,7% em peso iodeto de metila, 11,6% em peso acetato de metila, 0,2% em peso ácido acético, 2,0% em peso água, 0,354% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio. A razão de alimentação do primeiro condensado relativo ao segundo condensado foi 84,2% em peso relativo a 15,8% em peso. Depois, o gás expelido do tanque de armazenamento 5 foi reciclado para a linha 35 via a linha 59. A quantidade (em linha 51) da mistura do primeiro condensado e o segundo condensado retirada do tanque de armazenamento 5, isto é, a quantidade (em linha 53) da mistura alimentada à coluna de destilação 6, foi 80% da quantidade total (uma quantidade total de o primeiro condensado (linha 43a) e o segundo condensado (linha 38)) alimentada ao tanque de armazenamento 5. Além disso, a composição da mistura alimentada à coluna de destilação 6 foi como segue: 86,9% em peso iodeto de metila, 11,0% em peso acetato de metila, 1,0% em peso ácido acético, 0,9% em peso água, 0,156% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio.
[00176] Além disso, a taxa de extração de acetaldeído do componente de ponto de ebulição mais baixo (4A) foi 98%. Acetaldeído (23 kg/h) foi removido pelo tratamento de extração do líquido inteiro (51 kg/h) retirado do topo da coluna de destilação de 80 pratos. Por um tal processo, acetaldeído foi produzido no reator, e 53% do acetaldeído produzido (43 kg/h) foi removido.
[00177] O processo acima pôde ser operado contínua e estavelmente. Após o processo ser continuamente operado durante um tempo predeterminado (250 horas), a concentração de acetaldeído determinada, no reator, foi de 230 ppm, o que revelou que o processo pôde ser operado estavelmente enquanto se removia acetaldeído em um nível alto. O produto resultante ácido acético teve um tempo de permanganato de 350 minutos. Além disso, o ácido acético teve uma concentração de ácido propiônico de 67 ppm. (Exemplo 3)
[00178] O experimento foi realizado na maneira igual à do Exemplo 1 exceto que a temperatura do primeiro condensado foi 63°C.
[00179] O primeiro condensado (em linha 43a) alimentado ao tanque de armazenamento 5 foi zero. A composição do segundo condensado (em linha 38) foi como segue: 85,2% em peso iodeto de metila, 12,3% em peso acetato de metila, 0,3% em peso ácido acético, 1,8% em peso água, 0,212% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio. A razão de alimentação do primeiro condensado relativo ao segundo condensado foi 0% em peso relativo a 100% em peso. Depois, o gás expelido do tanque de armazenamento 5 foi reciclado para a linha 35 via a linha 59. A quantidade (em linha 51) da mistura do primeiro condensado e o segundo condensado retirada do tanque de armazenamento 5, isto é a quantidade (em linha 53) do condensado alimentada à coluna de destilação 6, foi 95% da quantidade total (o segundo condensado (linha 38)) alimentada ao tanque de armazenamento 5. Além disso, a composição do condensado alimentado à coluna de destilação 6 foi como segue: 85,3% em peso iodeto de metila, 12,4% em peso acetato de metila, 0,3% em peso ácido acético, 1,7% em peso água, 0,195% em peso acetaldeído, e 0,001% em peso iodeto de hidrogênio.
[00180] A quantidade alimentada à coluna de destilação 6 é quase igual à do Exemplo Comparativo 1 e às dos Exemplos 1 a 3. Em Exemplo 3, o líquido alimentado à coluna de destilação 6 foi compensado por apenas o condensado (em linha 38) do segundo condensador C4.
[00181] Além disso, a taxa de extração de acetaldeído do componente de ponto de ebulição mais baixo (4A) foi 98%. Acetaldeído (26 kg/h) foi removido pelo tratamento de extração do líquido inteiro (51 kg/h) retirado do topo da coluna de destilação de 80 pratos. Por um tal processo, acetaldeído foi produzido no reator, e 60% do acetaldeído produzido (43 kg/h) foi removido.
[00182] O processo acima pôde ser operado contínua e estavelmente. Após o processo ser continuamente operado durante um tempo predeterminado (280 horas), a concentração de acetaldeído determinada, no reator, foi de 190 ppm, o que revelou que o processo pôde ser operado estavelmente enquanto se removia acetaldeído em um nível alto. O produto resultante ácido acético teve um tempo de permanganato de 400 minutos. Além disso, o ácido acético teve uma concentração de ácido propiônico de 57 ppm.
[00183] A presente invenção é significativamente útil como um processo para estavelmente produzir ácido acético de alta qualidade enquanto se separa e remove eficazmente acetaldeído. DESCRIÇÃO DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1 ©©© Reator 2 ©©© flasher (Evaporador) 3 ©©© Coluna separadora (Coluna de destilação) 4 ©©© Decantador 5 , 7 ©©© Tanque de tampão 6 ©©© Coluna de destilação (Coluna de separação de acetaldeído) 8 ©©© Unidade de extração 9 ©©© Tanque de armazenamento
Claims (17)
1. Processo para produzir ácido acético compreendendo: uma etapa de reação para permitir que metanol reaja continuamente com monóxido de carbono na presença de um sistema de catalisador contendo um catalisador de metal, um haleto de metal, e iodeto de metila em um reator de carbonilação (1), uma etapa de evaporação FLASH para separar uma mistura de reação em uma fase volátil (2A) contendo ácido acético produzido e iodeto de metila e uma fase menos volátil (2B) contendo o catalisador de metal e o haleto de metal, uma etapa de destilação para separar a fase volátil (2A) em um efluente de topo de coluna (3A) contendo iodeto de metila e subproduto acetaldeído, e uma corrente (3B) contendo ácido acético, e uma etapa de condensação para condensar uma fase gasosa, contendo pelo menos acetaldeído, resultante de pelo menos uma etapa selecionada do grupo que consiste na etapa de reação, etapa de evaporação FLASH e etapa de destilação, caracterizado pelo fato de que a fase aquosa é condensada, na etapa de condensação, por uma pluralidade de condensadores (C1, C2, C3, C4) para formar uma pluralidade de condensados sequencialmente mais baixos em temperatura, e acetaldeído é separado de pelo menos um dos condensados, enriquecido(s) em acetaldeído.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fase gasosa, contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído, resultante de pelo menos uma etapa da evaporação FLASH e a etapa de destilação é condensada pela pluralidade de condensadores (C1, C2, C3, C4).
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fase gasosa selecionada dentre o grupo que consiste em o efluente de topo de coluna (3A) e a fase volátil (2A) é submetida à pluralidade de condensadores (C1, C2, C3, C4) e resfriada para formar condensados e componentes gasosos não condensados, em que os condensados tem uma temperatura mais baixa e uma concentração mais alta de acetaldeído sequencialmente na direção a jusante, e acetaldeído é separado de um condensado ou condensados elevadamente enriquecido(s) em acetaldeído.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a fase gasosa é condensada pela pluralidade de condensadores (C1, C2, C3, C4), e um condensado enriquecido em acetaldeído de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (C2, C4) é armazenado um tanque de armazenamento (5), e acetaldeído é separado do condensado armazenado.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a fase gasosa é condensada pela pluralidade de condensadores (C1, C2, C3, C4), um condensado de pelo menos um primeiro condensador (C1, C3) é armazenado em um decantador (4), um condensado enriquecido em acetaldeído de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores é armazenado em um tanque de armazenamento (5), o condensado no decantador (4) e o condensado no tanque de armazenamento (5) são combinados e destilados para separar um efluente de topo de coluna contendo acetaldeído.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a fase volátil (2A) é destilada por uma primeira coluna de destilação (3) para formar um primeiro efluente de topo de coluna, o efluente de topo de coluna como a fase gasosa é condensado pela pluralidade de condensadores (C3, C4), e (i) um condensado enriquecido em acetaldeído de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (C4) é destilado por uma segunda coluna de destilação (6), (ii) um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (C4) é armazenado em um tanque de armazenamento (5), e o condensado armazenado é destilado por uma segunda coluna de destilação (6), ou (iii) um condensado de pelo menos um primeiro condensador (C3) é armazenado em um decantador (4), um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (C4) é armazenado em um tanque de armazenamento (5), o condensado no decantador (4) e o condensado no tanque de armazenamento (5) são combinados e destilados por uma segunda coluna de destilação (6), para separar um segundo efluente de topo de coluna enriquecido em acetaldeído.
7. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o condensado no decantador (4) e o condensado no tanque de armazenamento (5) são combinados em uma razão em peso de 0/100 a 95/5 como o anterior/o último e destilados por uma segunda coluna de destilação (6).
8. Processo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o segundo efluente de topo de coluna é submetido à extração com água para formar uma fase aquosa contendo acetaldeído e uma fase orgânica contendo iodeto de metila, e a fase orgânica é reciclada para o reator (1).
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a fase volátil (2A) como a fase gasosa é condensada pela pluralidade de condensadores (C1, C2), um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (C2) é destilado pela primeira coluna de destilação (3) e/ou uma segunda coluna de destilação (6) para formar um primeiro efluente de topo de coluna e/ou um segundo efluente de topo de coluna.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a fase gasosa é condensada por 2 a 5 condensadores (C1, C2, C3, C4) posicionados em série.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (C2, C4) dentre a pluralidade de condensadores (C1, C2, C3, C4) é destilado para separar um efluente de topo de coluna contendo acetaldeído.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a fase gasosa é resfriada por um primeiro condensador (C1, C3) para formar um primeiro condensado e um primeiro componente gasoso não condensado, o primeiro componente gasoso não condensado é resfriado por um segundo condensador (C2, C4) cuja temperatura de resfriamento é mais baixa que aquela do primeiro condensador (C1, C3) para formar um segundo condensado tendo uma temperatura menor que aquela do primeiro condensado e um segundo componente gasoso não condensado, e acetaldeído é separado de pelo menos o segundo condensado.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que, adicionalmente, um gás expelido (5A), contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído, resultante de pelo menos uma etapa selecionada do grupo que consiste na etapa de reação, a etapa de evaporação FLASH, a etapa de armazenamento, e pelo menos uma etapa de destilação, é permitido contatar com um solvente de absorção, o solvente resultante é extraído para formar uma fase gasosa contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído, e acetaldeído é separado da fase gasosa.
14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que um condensado em um primeiro condensador (C1, C3) tem uma temperatura não mais alta que 110°C, e um condensado em pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (C2, C4) tem uma temperatura não mais alta que 45°C.
15. Método para separar ou remover acetaldeído compreendendo: destilar uma mistura contendo ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila, metanol, água e acetaldeído para formar uma fase gasosa contendo pelo menos iodeto de metila e acetaldeído e uma fase líquida contendo pelo menos água e metanol, e condensar a fase gasosa para separar acetaldeído da fase gasosa, caracterizado pelo fato de que a fase aquosa é condensada, em uma etapa de condensação, por uma pluralidade de condensadores (C1, C2, C3, C4) para formar uma pluralidade de condensados sequencialmente mais baixos em temperatura, e acetaldeído é separado de pelo menos um dos condensados enriquecido(s) em acetaldeído.
16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que um condensado em um primeiro condensador (C1, C3) tem uma temperatura de 20°C a 110°C, e um condensado em pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (C2, C4) tem uma temperatura de -5°C a 30°C.
17. Método de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que um condensado de pelo menos um dentre um segundo e subsequentes condensadores (C2, C4) é destilado para formar um efluente de topo de coluna contendo acetaldeído, e o efluente de topo de coluna é submetido à extração com água para formar uma fase aquosa contendo acetaldeído e uma fase orgânica.
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