BRPI0818045B1

BRPI0818045B1 - METHOD AND APPARATUS FOR ACETIC ACID PRODUCTION WITH IMPROVED PRODUCTIVITY

Info

Publication number: BRPI0818045B1
Authority: BR
Publication date: 2017-07-11

Description

MÉTODO E APARELHO PARA PRODUÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO COM PRODUTIVIDADE MELHORADAMETHOD AND APPARATUS FOR ACETIC ACID PRODUCTION WITH IMPROVED PRODUCTIVITY

Campo Técnico A presente invenção se refere, de modo geral, a um aparelho e método para produção de ácido acético, onde o produto é recuperado do resíduo de uma coluna de extremidades leves e alimentado à frente, a fim de aumentar a produtividade do sistema.Technical Field The present invention relates generally to an apparatus and method for producing acetic acid, where the product is recovered from the residue of a light-ended column and fed forward in order to increase system productivity.

Histórico da Técnica Os processos de carbonilação são bem conhecidos na técnica. Os processos para carbonilação de metanol de modo a fabricar ácido acético e processos para a carbonilação de acetato de metila de modo a fabricar anidrido acético são de interesse comercial significativo. Vide Applied Homogeneous Catalyst With Organometallic Compounds, Cornils e outros, Ed. (Bench Edition) (Wylie, Weinheim, República Federal da Alemanha, 2000), capítulo 2, Partes 2.1.2 e sequencia, páginas 104-137. Vide, também, Patente US número 6.642.413 de Thiebaut.Background Art Carbonylation processes are well known in the art. Processes for carbonylation of methanol to manufacture acetic acid and processes for carbonylation of methyl acetate to manufacture acetic anhydride are of significant commercial interest. See Applied Homogeneous Catalyst With Organometallic Compounds, Cornils et al., Ed. (Bench Edition) (Wylie, Weinheim, Federal Republic of Germany, 2000), Chapter 2, Parts 2.1.2 and Sequence, pages 104-137. See also US Patent No. 6,642,413 to Thiebaut.

Para fabricar o ácido acético, um método de escolha envolve carbonilação do metanol em um meio de reação homogêneo, onde rõdio é utilizado como um catalisador. De modo geral, o meio de reação inclui catalisador, água, ácido acético, monóxido de carbono dissolvido (CO) , metanol, acetato de metila (MeAc), ácido iodrídico (HI) , iodeto de metila e opcionalmente um ou mais promotores e/ou estabilizantes. O metanol e o monóxido de carbono são alimentados a um reator como cargas de alimentação. Uma porção do meio de reação é continuamente retirada e fornecida ao cintilador onde o produto é cintilado e enviado (como vapor) a um conjunto de purificação. O conjunto de purificação inclui coluna de extremidades leves que remove os componentes "leves" ou de ebulição baixa como suspensão e provê uma corrente de produto para purificação adicional. Um processo de carbonilação especificamente preferido é ensinado na Patente US número 5.144.068 de Smith e outros. Neste processo denominado "baixo teor de água", um álcool tal como metanol é reagido com monóxido de carbono em um meio de reação líquido contendo um catalisador de ródio estabilizado com um sal de iodeto, especialmente iodeto de lítio junto com iodeto de metila e acetato de metila em proporções especificadas.' Com uma concentração finita de água no meio de reação, o produto é o ácido carboxílico ao invés, por exemplo, de anidrido. O sistema de reação da patente '068 não provê apenas um produto ácido com um teor de água baixo que é incomum em taxas inesperadamente favoráveis, porém também exibe estabilidade de catalisador inesperadamente alta. Isto é, o catalisador é resistente à precipitação do catalisador do meio de reação.To make acetic acid, one method of choice involves carbonylation of methanol in a homogeneous reaction medium, where radium is used as a catalyst. Generally, the reaction medium includes catalyst, water, acetic acid, dissolved carbon monoxide (CO), methanol, methyl acetate (MeAc), iodide acid (HI), methyl iodide and optionally one or more promoters and / or stabilizers. Methanol and carbon monoxide are fed to a reactor as feed charges. A portion of the reaction medium is continuously withdrawn and supplied to the scintillator where the product is scintillated and sent (as steam) to a purification set. The purification assembly includes light end column which removes the "light" or low boiling components as suspension and provides a product stream for further purification. A specifically preferred carbonylation process is taught in US Patent No. 5,144,068 to Smith et al. In this so-called "low water" process, an alcohol such as methanol is reacted with carbon monoxide in a liquid reaction medium containing a rhodium catalyst stabilized with an iodide salt, especially lithium iodide along with methyl iodide and acetate. of methyl in specified proportions. ' With a finite concentration of water in the reaction medium, the product is carboxylic acid rather than anhydride. The '068 patent reaction system not only provides an acidic product with a low water content that is unusual at unexpectedly favorable rates, but also exhibits unexpectedly high catalyst stability. That is, the catalyst is resistant to precipitation of the catalyst from the reaction medium.

Outro método de escolha para carbonilação do metanol envolve utilização de um catalisador de irídio homogêneo no reator. É revelado, por exemplo, na Patente US número 5.883.295 de Sunley e outros, um processo para produção de ácido acético compreendendo carbonilação com metanol monóxido de carbono e/ou um derivado reativo do mesmo, na ausência substancial de um promotor de metal e/ou copromotor de iodeto iônico em um reator de carbonilação contendo uma composição de reação líquida com um catalisador de carbonilação de irídio, cocatalisador de iodeto de metila, água, ácido acético e acetato de metila, onde são mantidos na composição de reação líquida: (a) água a uma concentração de menos de 5% em peso; (b) iodeto de metila em uma concentração superior a 12% em peso; e (c) no reator de carbonilação, uma pressão total de menos de 5.000 kPa. Vide também, Patente US número 5.877.348 de Ditzel e outros e Patente US número 5.887.347 também de Ditzel e outros.Another method of choice for methanol carbonylation involves the use of a homogeneous iridium catalyst in the reactor. For example, U.S. Patent No. 5,883,295 to Sunley et al. Discloses a process for producing acetic acid comprising carbonylation with methanol, carbon monoxide and / or a reactive derivative thereof, in the substantial absence of a metal promoter and / or ionic iodide copromotor in a carbonylation reactor containing a liquid reaction composition with an iridium carbonylation catalyst, methyl iodide cocatalyst, water, acetic acid and methyl acetate, where they are maintained in the liquid reaction composition: ( (a) water at a concentration of less than 5% by weight; (b) methyl iodide in a concentration greater than 12% by weight; and (c) in the carbonylation reactor, a total pressure of less than 5,000 kPa. See also, US Patent No. 5,877,348 to Ditzel et al. And US Patent No. 5,887,347 also to Ditzel et al.

Uma limitação de produção frequente na seção de purificação de uma unidade de ácido acético é a coluna de extremidades leves. Uma unidade de carbonilação de ácido acético típica é operada, tal que, o produto é arrastado da coluna de extremidades leves como uma corrente lateral e o resíduo da coluna de extremidades leves é reciclado para o reator. O resíduo também contém Rh e Li que são varridos da alimentação de vapor para a coluna de extremidades leves. Em um sistema convencional, o resíduo das extremidades leves é resfriado e então reciclado para a base de um cintilador onde é bombeado de volta para o reator pelas bombas de reciclo de catalisador. O ácido acético nesta corrente residual assim representa um reciclo do ácido que adiciona carga hidráulica à coluna de extremidades leves.A frequent production limitation in the purification section of an acetic acid unit is the light-ended column. A typical acetic acid carbonylation unit is operated such that the product is dragged from the light end column as a side stream and the light end column residue is recycled to the reactor. The residue also contains Rh and Li which are swept from the steam feed to the light end column. In a conventional system, light end residue is cooled and then recycled to the base of a scintillator where it is pumped back to the reactor by the catalyst recycle pumps. Acetic acid in this residual stream thus represents an acid recycle that adds hydraulic loading to the light-ended column.

Sumário da Invenção A presente invenção envolve o tratamento da corrente residual de extremidades leves para separar uma porção de ácido acético da corrente residual e reduzir a quantidade de ácido que é reciclada para o sistema de reação. Uma unidade é preferivelmente operada, tal que, o fluxo residual da coluna é principalmente ácido acético com pequenas quantidades de Mel, MeAc e água. Este tratamento pode ser realizado de várias formas. Primeiro, o resíduo da coluna de extremidades leves pode ser cintilado para um recipiente mantido sob vácuo. As simulações mostram que a cintilação da corrente residual a uma pressão de 34,47 kPa permitiria a recuperação de ~50% do ácido presente na corrente de tratamento e a temperatura resultante do recipiente de cintilação pode ser, por exemplo, de cerca de 85°C. Uma porcentagem maior do ácido acético é removida da corrente residual por operação em um vácuo mesmo menor. A corrente de vapor do recipiente de cintilação a vácuo seria condensada e alimentada a uma coluna de secagem ou desidratação juntamente com a corrente lateral da coluna de extremidades leves ou comprimida por um compressor (usado para prover o vácuo) e alimentação à coluna de secagem como um vapor aquecido.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention involves treating the light end residual stream to separate a portion of acetic acid from the residual stream and reduce the amount of acid that is recycled to the reaction system. A unit is preferably operated such that the residual column flow is mainly acetic acid with small amounts of Honey, MeAc and water. This treatment can be performed in various ways. First, the residue from the light-ended column may be scintillated into a vacuum container. The simulations show that scintillation of the residual stream at a pressure of 34.47 kPa would allow ~ 50% recovery of the acid present in the treatment stream and the resulting temperature of the scintillation vessel may be, for example, about 85 ° C. Ç. A larger percentage of acetic acid is removed from the residual stream by operating in an even smaller vacuum. The steam stream from the vacuum scintillation vessel would be condensed and fed to a drying or dehydrating column together with the side stream of the light end column or compressed by a compressor (used to provide the vacuum) and fed to the drying column as a heated steam.

Em outra concretização, a corrente residual da coluna de extremidades leves é processada em uma coluna de destilação pequena que separa os componentes leves (Mel, MeAc e água) suspensos, retorna um resíduo concentrado para o sistema de reação e recupera ácido acético como um produto da corrente lateral. 0 produto da corrente lateral é então combinado com o resíduo da coluna de secagem como produto de classificação de especificação se estiver suficientemente purificado. De outra forma, o produto de corrente lateral é alimentado à coluna de secagem.In another embodiment, the residual stream from the light end column is processed into a small distillation column that separates the suspended light components (Honey, MeAc and water), returns a concentrated residue to the reaction system and recovers acetic acid as a product. of the side stream. The side stream product is then combined with the residue from the drying column as a specification product if sufficiently purified. Otherwise, the side stream product is fed to the drying column.

As vantagens da presente invenção são apreciadas com referência à figura 1 que é uma representação gráfica mostrando a fração de ácido recuperado da corrente residual de extremidades leves e impacto no carregamento da coluna. Na figura 1 é visto que mais de 40% do ácido na corrente residual da coluna de extremidade leve podem ser recuperados simplesmente por cintilação da corrente e que a carga hidráulica da coluna de extremidades leves é substancialmente reduzida a uma taxa de redução dada.The advantages of the present invention are appreciated with reference to Figure 1 which is a graphical representation showing the fraction of acid recovered from the lightweight residual current and impact on column loading. In Figure 1 it is seen that over 40% of the acid in the residual light column column stream can be recovered simply by flickering the stream and that the hydraulic load of the light column column is substantially reduced at a given reduction rate.

Aspectos e vantagens adicionais da presente invenção são discutidos a seguir.Additional aspects and advantages of the present invention are discussed below.

Breve Descrição dos Desenhos A invenção é descrita em detalhes a seguir com referência aos desenhos que se seguem, onde números semelhantes designam partes semelhantes e onde: A figura 1 é um gráfico mostrando o efeito do emprego de um recipiente de cintilação na corrente residual de extremidades leves na recuperação do ácido e carregamento hidráulico da coluna de extremidades leves; A figura 2 é um diagrama esquemático mostrando um aparelho da invenção, onde um recipiente de cintilação é provido na corrente residual de uma coluna de extremidades leves da unidade de ácido acético; A figura 3 é um diagrama esquemático mostrando um aparelho da invenção onde uma coluna de destilação é provida na corrente residual de uma coluna de extremidades leves da unidade de ácido acético; e A figura 4 é um diagrama esquemático de uma coluna de destilação do tipo extratora que pode ser usada na corrente residual de uma coluna de extremidades leves de uma unidade de ácido acético de acordo com a invenção. Descrição das Concretizações Preferidas A invenção é descrita em detalhes a seguir com referência às várias concretizações, apenas para fins de exemplificação e ilustração. Modificações das concretizações específicas dentro do espírito e escopo da presente invenção, estabelecidas nas reivindicações apensas, ficarão prontamente claras aos versados na técnica. A menos que especificamente definido a seguir, a terminologia conforme usada no presente documento é fornecida em seu significado comum. Porcentagem (%), PPB e termos semelhantes se referem ao peso percentual, partes por bilhão em peso e assim por diante, a menos que de outra forma indicado. "Coluna de destilação" e terminologia semelhante se referem ao equipamento de purificação que vaporiza líquido (ou pelo menos uma porção do mesmo) , pelo menos em parte, através da aplicação de calor ao líquido. "Destilação" e terminologia semelhante se referem à pelo a purificação pelo menos parcial de um líquido usando uma coluna de destilação. "Recipiente cintilador" e terminologia semelhante se referem a um recipiente adaptado para vaporizar fluido, pelo menos em parte, através da redução na temperatura como oposto à aplicação de calor. Equipamento que vaporiza pelo menos uma porção de um líquido através de ambas as aplicação de calor e redução na pressão é considerado uma coluna de destilação para os presentes fins. "Cintilação" e outros se referem à vaporização do líquido por redução na pressão.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is described in detail below with reference to the following drawings, where like numbers designate like parts and where: Figure 1 is a graph showing the effect of employing a scintillation vessel on the residual end stream. lightweight acid recovery and hydraulic loading of the lightweight end column; Figure 2 is a schematic diagram showing an apparatus of the invention, wherein a scintillation vessel is provided in the residual stream of a light end column of the acetic acid unit; Figure 3 is a schematic diagram showing an apparatus of the invention where a distillation column is provided in the residual stream of a light end column of the acetic acid unit; and Figure 4 is a schematic diagram of an extractor type distillation column that may be used in the residual stream of a light-ended column of an acetic acid unit according to the invention. Description of Preferred Embodiments The invention is described in detail below with reference to the various embodiments, for purposes of illustration and illustration only. Modifications of specific embodiments within the spirit and scope of the present invention set forth in the appended claims will be readily apparent to those skilled in the art. Unless specifically defined below, terminology as used herein is provided in its common meaning. Percentage (%), PPB, and similar terms refer to percentage weight, parts per billion by weight, and so on, unless otherwise indicated. "Distillation column" and similar terminology refer to purification equipment which vaporizes liquid (or at least a portion thereof) at least in part by applying heat to the liquid. "Distillation" and similar terminology refer to at least partially purifying a liquid using a distillation column. "Scintillating container" and similar terminology refers to a container adapted to vaporize fluid at least in part by reducing the temperature as opposed to applying heat. Equipment that vaporizes at least a portion of a liquid through both heat application and pressure reduction is considered a distillation column for present purposes. "Scintillation" and others refer to vaporization of the liquid by reduction in pressure.

Um "extrator" ou "coluna extratora" ou terminologia semelhante se refere a um recipiente que recebe uma corrente líquida em ou próximo da parte superior do recipiente a partir de uma peça separada do equipamento como oposta a uma coluna que refluxa seu próprio destilado condensado. 0 catalisador do Grupo VIII pode ser um catalisador de ródio e/ou irídio. O catalisador de metal de ródio pode ser adicionado em qualquer forma apropriada, tal que, o ródio se encontra na solução catalítica como uma mistura em equilíbrio incluindo anion [Rh(CO)2l2]" como é bem conhecido na técnica. Os sais de iodeto mantidos opcionalmente nas misturas de reação dos processos descritos no presente documento podem estar na forma de um sal solúvel de um metal alcalino ou metal alcalino terroso ou um sal de amônio quaternário ou fosfônio. Em determinadas concretizações, o copromotor de catalisador é iodeto de lítio, acetato de lítio ou suas misturas. 0 copromotor de sal pode ser adicionado como um sal não idodeto que gerará um sal iodeto. O estabilizador do catalisador de iodeto pode ser introduzido diretamente no sistema de reação. Alternativamente, o sal de iodeto pode ser gerado in si tu sob as condições operacionais do sistema de reação, uma ampla faixa de precursores de sal não iodeto reagirá com iodeto de metila para gerar o estabilizador de sal iodeto copromotor correspondente. Para detalhes adicionais com relação à catálise de ródio e geração de sal iodeto, vide Patentes US 5.001.259 de Smith e outros; 5.026.908 de Smith e outros; e 5.144.068, também de Smith e outros, as revelações sendo incorporadas ao presente documento como referência.An "extractor" or "extractor column" or similar terminology refers to a container that receives a liquid stream at or near the top of the container from a separate piece of equipment as opposed to a column that reflows its own condensate distillate. The Group VIII catalyst may be a rhodium and / or iridium catalyst. The rhodium metal catalyst may be added in any suitable form such that rhodium is in the catalytic solution as an equilibrium mixture including anion [Rh (CO) 212] "as is well known in the art. Iodide salts optionally maintained in the reaction mixtures of the processes described herein may be in the form of a soluble alkali metal or alkaline earth metal salt or a quaternary ammonium or phosphonium salt. In certain embodiments, the catalyst copromotor is lithium iodide, lithium acetate or mixtures thereof The salt copromotor may be added as a non-idide salt which will generate an iodide salt The iodide catalyst stabilizer may be introduced directly into the reaction system Alternatively the iodide salt may be generated in situ. under the operating conditions of the reaction system, a wide range of non-iodide salt precursors will react with methyl iodide to generate the corresponding copromotor iodide salt tablet. For further details regarding rhodium catalysis and iodide salt generation, see US Patent 5,001,259 to Smith and others; 5,026,908 to Smith et al; and 5,144,068, also from Smith et al., the disclosures being incorporated herein by reference.

De modo semelhante, um catalisador de irídio na composição de reação de carbonilação de líquido pode compreender qualquer composto contendo irídio que seja solúvel na composição de reação líquida. O catalisador de irídio pode ser adicionado à composição de reação líquida para a reação de carbonilação em qualquer forma apropriada que dissolva na composição de reação líquida ou é conversível a uma forma solúvel. Exemplos de compostos apropriados contendo irídio que podem ser adicionados à composição de reação líquida incluem: IrCl3, Irl3, IrB3, [Ir(CO)2I] 2, [Ir(CO)2Cl]2í [Ir (CO) 2Br] 2, [Ir (CO) 2I2] ’H+, [Ir (CO) 2Br2j ~H+, [Ir (CO) 2I4] ~H+, [Ir (CH3) I3 (C02] Ή\ Ir4(CO)12í IrCl3.3H20, IrBr3.3H20, Ir(CO)i2/ metal irídio, lr203, Ir(acac) (CO)2, Ir(acac)3/ acetato de irídio, [lr30 (OAc) 6 (H20) 3] [OAc] e ácido hexaclorídrico [H2IrCl6] . Complexos isentos de cloro de irídio tais como, acetatos, oxalatos e acetoacetatos são geralmente empregados como materiais de partida. A concentração do catalisador de irídio na composição de reação líquida pode estar na faixa de 100 a 6.000 ppm. A carbonilação do metanol empregando catalisador de irídio é bem conhecida e é geralmente descrita nas Patentes US que se seguem: 5.942.460; 5.932.764; 5.883.295; 5.877.348; 5.877.347 e 5.696.284 as revelações das mesmas sendo incorporadas ao presente documento como referência neste pedido conforme estabelecido em sua totalidade.Similarly, an iridium catalyst in the liquid carbonylation reaction composition may comprise any iridium-containing compound that is soluble in the liquid reaction composition. The iridium catalyst may be added to the liquid reaction composition for the carbonylation reaction in any suitable form that dissolves in the liquid reaction composition or is convertible to a soluble form. Examples of suitable iridium-containing compounds which may be added to the liquid reaction composition include: IrCl3, Irl3, IrB3, [Ir (CO) 2I] 2, [Ir (CO) 2Cl] 2i [Ir (CO) 2Br] 2, [ Ir (CO) 2I2] 'H +, [Ir (CO) 2Br2j-H +, [Ir (CO) 2I4] ~ H +, [Ir (CH3) I3 (CO2) Ή \ Ir4 (CO) 12i IrCl3.3H20, IrBr3. 3H20, Ir (CO) 12 / iridium metal, lr203, Ir (acac) (CO) 2, Ir (acac) 3 / iridium acetate, [lr30 (OAc) 6 (H20) 3] [OAc] and hexachlorochloric acid [ Iridium chlorine-free complexes such as acetates, oxalates and acetoacetates are generally employed as starting materials.The concentration of the iridium catalyst in the liquid reaction composition can be in the range of 100 to 6,000 ppm. employing iridium catalyst is well known and is generally described in the following US Patents: 5,942,460; 5,932,764; 5,873,298; 5,877,348; 5,877,347 and 5,696,284 the disclosures thereof being incorporated herein. as a reference in this and request as set forth in its entirety.

Um cocatalisador/promotor de haleto de alquila é geralmente empregado em combinação com o componente catalisador de metal do Grupo VIII. Iodeto de metila é preferido como o promotor de haleto de alquila.An alkyl halide cocatalyst / promoter is generally employed in combination with the Group VIII metal catalyst component. Methyl iodide is preferred as the alkyl halide promoter.

Preferivelmente, a concentração do haleto de alquila na composição de reação líquida está na faixa de 1 a 50% em peso, preferivelmente 2 a 30% em peso. O promotor de haleto de alquila pode ser combinado com um composto copromotor/estabilizador de sal que pode incluir sais de um metal do Grupo IA ou Grupo IIA, ou um sal de amônio de amônio ou fosfônio quaternário. São especificamente preferidos os sais de iodeto ou acetato, por exemplo, iodeto de lítio ou acetato de lítio.Preferably, the concentration of alkyl halide in the liquid reaction composition is in the range of 1 to 50 wt%, preferably 2 to 30 wt%. The alkyl halide promoter may be combined with a copromotor / salt stabilizer compound which may include salts of a Group IA or Group IIA metal, or a quaternary ammonium ammonium or phosphonium salt. Specifically preferred are salts of iodide or acetate, for example lithium iodide or lithium acetate.

Outros promotores e copromotores podem ser usados como parte do sistema catalítico da presente invenção, conforme descrito na Publicação de Patente Européia EP 0.849.248, a revelação da mesma sendo incorporada ao presente documento como referência. Promotores apropriados são selecionados de rutênio, ósmio, tungstênio, rênio, zinco, cádmio, índio, gálio, mercúrio, níquel, platina, vanádio, titânio, cobre, alumínio, estanho, antimônio e são mais preferivelmente selecionados de rutênio e ósmio. Copromotores específicos são descritos na Patente US número 6.627.770, a totalidade da mesma sendo incorporada ao presente documento como referência.Other promoters and copromotors may be used as part of the catalytic system of the present invention as described in European Patent Publication EP 0,849,248, the disclosure thereof being incorporated herein by reference. Suitable promoters are selected from ruthenium, osmium, tungsten, rhenium, zinc, cadmium, indium, gallium, mercury, nickel, platinum, vanadium, titanium, copper, aluminum, tin, antimony and are most preferably selected from ruthenium and osmium. Specific copromotors are described in US Patent No. 6,627,770, all of which are incorporated herein by reference.

Um promotor pode estar presente em uma quantidade eficaz até o limite de sua solubilidade na composição de reação líquida e/ou quaisquer correntes líquidas de processo recicladas para o reator de carbonilação a partir do estágio de recuperação de ácido acético. Quando usado, o promotor está presente apropriadamente na composição de reação líquida em uma razão molar do promotor para o catalisador de metal de [0,5a 15]:1, preferivelmente de [2 a 10] :1, mais preferivelmente [2 a 7,5] :1. Uma concentração de promotor apropriada é de 400 a 5.000 ppm. O aparelho de carbonilação ou processo que é a matéria da invenção inclui, de modo geral, pelo menos uma seção reativa e uma seção de purificação. A presente invenção pode ser apreciada, por exemplo, em conexão com a carbonilação de metanol com um monóxido de carbono em um sistema de reação catalítico homogêneo compreendendo um solvente de reação (tipicamente ácido acético), metanol e/ou seus derivados reativos, um catalisador de sódio solúvel, pelo menos uma concentração finita de água e opcionalmente um sal iodeto. A reação de carbonilação prossegue conforme metanol e monóxido de carbono são alimentados continuamente ao reator. O reagente de monóxido de carbono pode ser essencialmente puro ou pode conter impurezas inertes, tais como, dióxido de carbono, metano, nitrogênio, gases nobres, água e hidrocarbonetos parafínicos Ci a C4. A presença de hidrogênio no monóxido de carbono e gerado in si tu pela reação de deslocamento de gás na água é preferivelmente mantida em teor baixo, por exemplo, menos de 100 kPa de pressão parcial, uma vez que sua presença pode resultar na formação de produtos de hidrogenação. A pressão parcial do monóxido de carbono na reação está apropriadamente na faixa de 100 kPa a 7.000 kPa, preferivelmente de 100 kPa a 3.500 kPa e mais preferivelmente de 100 kPa a 1.500 kPa. A pressão da reação de carbonilação está apropriadamente na faixa de 1.000 kPa a 20.000 kPa, preferivelmente de 1.000 kPa a 10.000 kPa, mais preferivelmente de 1.500 kPa a 50.000 kPa. A temperatura da reação de carbonilação está preferivelmente na faixa de 100 a 300°C, preferivelmente na faixa de 150 a 220°C. Ácido acético é tipicamente fabricado em uma reação de fase líquida a uma temperatura de cerca de 150-200°C e uma pressão total de cerca de 2.000 a cerca de 5.000 kPa. Ácido acético é tipicamente incluído na mistura de reação como o solvente para reação.A promoter may be present in an effective amount to the extent of its solubility in the liquid reaction composition and / or any recycled process liquid streams into the carbonylation reactor from the acetic acid recovery stage. When used, the promoter is suitably present in the liquid reaction composition at a promoter to metal catalyst molar ratio of [0.5 to 15]: 1, preferably [2 to 10]: 1, more preferably [2 to 7]. .5]: 1. An appropriate promoter concentration is 400 to 5,000 ppm. The carbonylation apparatus or process which is the subject matter of the invention generally includes at least one reactive section and a purification section. The present invention may be appreciated, for example, in connection with carbonylation of methanol with a carbon monoxide in a homogeneous catalytic reaction system comprising a reaction solvent (typically acetic acid), methanol and / or reactive derivatives thereof, a catalyst of soluble sodium, at least a finite concentration of water and optionally an iodide salt. The carbonylation reaction proceeds as methanol and carbon monoxide are continuously fed to the reactor. The carbon monoxide reagent may be essentially pure or may contain inert impurities such as carbon dioxide, methane, nitrogen, noble gases, water and C 1 to C 4 paraffinic hydrocarbons. The presence of hydrogen in carbon monoxide and generated in situ by the gas displacement reaction in water is preferably kept low, for example, less than 100 kPa of partial pressure, as its presence may result in the formation of products. of hydrogenation. The carbon monoxide partial pressure in the reaction is suitably in the range of 100 kPa to 7,000 kPa, preferably from 100 kPa to 3,500 kPa and more preferably from 100 kPa to 1,500 kPa. The carbonylation reaction pressure is suitably in the range from 1,000 kPa to 20,000 kPa, preferably from 1,000 kPa to 10,000 kPa, more preferably from 1,500 kPa to 50,000 kPa. The temperature of the carbonylation reaction is preferably in the range of 100 to 300 ° C, preferably in the range of 150 to 220 ° C. Acetic acid is typically manufactured in a liquid phase reaction at a temperature of about 150-200 ° C and a total pressure of about 2,000 to about 5,000 kPa. Acetic acid is typically included in the reaction mixture as the reaction solvent.

Derivados reativos de metanol apropriados incluem acetato de metila, éter dimetílico, formato de metila e iodeto de metila. Uma mistura de metanol e derivados reativos dos mesmos pode ser empregada como reagentes no processo da presente invenção. Preferivelmente, o metanol e/ou acetato de metila são usados como reagentes. Pelo menos algum dentre metanol e/ou derivado reativo do mesmo serão convertidos em e conseqüentemente presentes como acetato de metila na composição de reação líquida por reação com o produto do ácido acético ou solvente. A concentração na composição de reação líquida de acetato de metila está apropriadamente na faixa de 0,5 a 70% em peso, preferivelmente 0,5 a 50% em peso, mais preferivelmente 1 a 35% em peso e mais preferivelmente 1-20% em peso. Água pode ser formada in si tu na composição de reação líquida, por exemplo, por reação de esterificação entre reagente de metanol e produto de ácido acético. Água pode ser introduzida ao reator de carbonilação em conjunto ou separadamente dos outros componentes da composição de reação líquida. Água pode ser separada dos outros componentes da composição de reação retirados do reator e pode ser reciclada em quantidades controladas para manter a concentração necessária de água na composição de reação líquida. Preferivelmente, a concentração de água mantida na composição de reação líquida está na faixa de 0,1 a 16% em peso, mais preferivelmente de 1 a 14% em peso, mais preferivelmente de 1 a 10% em peso. 0 líquido de reação é tipicamente arrastado do reator e cintilado. A corrente de produto bruto de vapor do cintilador é enviada a um sistema de purificação que inclui, geralmente, pelo menos uma coluna de extremidades leves e uma coluna de desidratação. O sistema de carbonilação pode usar apenas 2 colunas de purificação e é preferivelmente operado conforme descrito em mais detalhes na Patente US número 6.657.078 de Scates e outros, intitulada "Low Energy Carbonylation Process", a revelação da mesma sendo incorporada ao presente documento como referência.Suitable reactive methanol derivatives include methyl acetate, dimethyl ether, methyl formate and methyl iodide. A mixture of methanol and reactive derivatives thereof may be employed as reagents in the process of the present invention. Preferably, methanol and / or methyl acetate are used as reagents. At least any of the methanol and / or reactive derivative thereof will be converted to and consequently present as methyl acetate in the liquid reaction composition by reaction with the acetic acid product or solvent. The concentration in the methyl acetate liquid reaction composition is suitably in the range 0.5 to 70% by weight, preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 1 to 35% by weight and more preferably 1-20%. by weight Water may be formed in situ in the liquid reaction composition, for example by esterification reaction between methanol reagent and acetic acid product. Water may be introduced to the carbonylation reactor together or separately from the other components of the liquid reaction composition. Water may be separated from the other reaction composition components removed from the reactor and may be recycled in controlled amounts to maintain the required concentration of water in the liquid reaction composition. Preferably, the concentration of water maintained in the liquid reaction composition is in the range of 0.1 to 16 wt%, more preferably from 1 to 14 wt%, more preferably from 1 to 10 wt%. The reaction liquid is typically entrained from the reactor and scintillated. The scintillator crude product stream is sent to a purification system that generally includes at least one light-ended column and a dehydration column. The carbonylation system may use only 2 purification columns and is preferably operated as described in more detail in US Patent No. 6,657,078 to Scates et al. Entitled "Low Energy Carbonylation Process", the disclosure thereof being incorporated herein as reference.

Com referência à figura 2, é mostrada uma unidade de carbonilação 10 da presente invenção. A unidade 10 inclui um reator 12, um cintilador 14, uma coluna de extremidades leves 16, uma coluna de secagem ou desidratação 18, bem como uma coluna de extremidades pesadas 20. O reator 12 inclui o meio de reação existindo alimentação de metanol e monóxido de carbono ao mesmo. Uma porção do meio de reação é provida continuamente ao cintilador 14 através da tubulação 22 onde o produto bruto é cintilado e enviado à coluna de extremidades leves 16 através da tubulação 24 como uma alimentação de vapor quente.Referring to Figure 2, a carbonylation unit 10 of the present invention is shown. Unit 10 includes a reactor 12, a scintillator 14, a light end column 16, a drying or dehydration column 18, as well as a heavy end column 20. Reactor 12 includes reaction medium with methanol and monoxide feed carbon at the same. A portion of the reaction medium is continuously supplied to scintillator 14 through tubing 22 where crude product is scintillated and sent to light end column 16 through tubing 24 as a hot steam feed.

Uma corrente de purga gasosa é tipicamente ventilada da parte superior do reator para prevenir formação de subprodutos gasosos, tais como, metano, dióxido de carbono e hidrogênio e para manter uma pressão parcial de monóxido de carbono ajustada em uma pressão de reator total fornecida. Opcionalmente (conforme ilustrado na Patente Chinesa Número ZL92108244.4), um reator assim denominado "conversor" pode ser empregado o qual está localizado entre o reator e o recipiente de cintilação (14, 114) mostrado nas figuras 2 e 3. 0 "conversor" produz uma corrente de ventilação compreendendo componentes gasosos que são tipicamente limpos com um solvente compatível para recuperar componentes, tais como, iodeto de metila e acetato de metila. As correntes de purga gasosa do reator e conversor podem ser combinadas ou limpas separadamente e são tipicamente limpas tanto com ácido acético, metanol ou misturas de ácido acético e metanol para prevenir perda de componentes de ebulição baixa, tais como, iodeto de metila do processo. Se o metanol for empregado como o solvente líquido para limpeza na ventilação, o metanol enriquecido do sistema de limpeza será retornado tipicamente ao processo por combinação com o metanol fresco alimentando o reator de carbonilação - embora o mesmo também possa ser retornado para qualquer uma das correntes que reciclam de volta para o reator, tal como o resíduo do cintilador ou correntes aéreas da coluna de desidratação ou de extremidades leves. Se o ácido acético for usado como o solvente líquido de limpeza na ventilação, o ácido acético enriquecido do sistema de limpeza é tipicamente extraído das extremidades leves absorvidas e o ácido acético insípido resultante é reciclado de volta para a etapa de absorção. Os componentes de extremidade leve extraídos do solvente de limpeza do ácido acético enriquecido podem ser retornados para o processo principal direta ou indiretamente em vários locais diferentes incluindo o reator, cintilador ou colunas de purificação. Opcionalmente, as correntes de purga gasosa podem ser ventiladas através do líquido de base do cintilador ou parte inferior da coluna de extremidades leves para melhorar a estabilidade do ródio e/ou elas podem ser combinadas com outras ventilações do processo gasoso (tais como, as ventilações do receptor aéreo da coluna de purificação) antes da limpeza. Estas variações estão bem dentro do escopo da presente invenção, conforme serão apreciadas das reivindicações apensas e da descrição que se segue.A gaseous purge stream is typically vented from the top of the reactor to prevent formation of gaseous byproducts such as methane, carbon dioxide and hydrogen and to maintain a carbon monoxide partial pressure set at a given total reactor pressure. Optionally (as illustrated in Chinese Patent Number ZL92108244.4), a reactor so-called "converter" may be employed which is located between the reactor and the scintillation vessel (14, 114) shown in figures 2 and 3. "converter" "produces a vent stream comprising gaseous components that are typically cleaned with a compatible solvent to recover components such as methyl iodide and methyl acetate. The reactor and converter gas purge streams may be combined or cleaned separately and are typically cleaned with either acetic acid, methanol or mixtures of acetic acid and methanol to prevent loss of low boiling components such as process methyl iodide. If methanol is used as the liquid cleaning solvent in the vent, the cleaning system enriched methanol will typically be returned to the process in combination with fresh methanol feeding the carbonylation reactor - although it may also be returned to either stream. that recycle back to the reactor, such as scintillator residue or air currents from the dehydration column or light ends. If acetic acid is used as the cleaning liquid solvent in ventilation, the enriched acetic acid from the cleaning system is typically extracted from the absorbed light ends and the resulting tasteless acetic acid is recycled back to the absorption step. Light end components extracted from the enriched acetic acid cleaning solvent may be returned to the main process directly or indirectly at several different locations including reactor, scintillator or purification columns. Optionally, the gaseous purge streams may be vented through the scintillator base liquid or lower end of the light end column to improve rhodium stability and / or they may be combined with other gaseous process vents (such as vents). air purification column receiver) before cleaning. These variations are well within the scope of the present invention as will be appreciated from the appended claims and the following description.

Na coluna 16, o produto é purificado dos componentes leves que deixam a coluna através da tubulação 26, sendo condensados em um decantador 28 e refluxados através da tubulação 32 ou retornados ao reator através das tubulações 30, 34. São também providos, porém não mostrados, os absorvedores e extratores empregados para reciclar o material no sistema.In column 16, the product is purified from the lightweight components leaving the column through tubing 26, being condensed into a decanter 28 and refluxed through tubing 32 or returned to the reactor through tubing 30, 34. They are also provided but not shown. , the absorbers and extractors employed to recycle the material in the system.

Uma corrente de produto purificado 40 é retirada como uma corrente lateral (preferivelmente líquido) da coluna 16 e alimentada à coluna de secagem 18 onde a água é removida do produto parcialmente purificado. Após isto, o produto seco é provido à coluna de extremidades pesadas 20 através da tubulação 42, enquanto a parte aérea e o mesmo produto de ácido acético são empregados como refluxo para a coluna 18, através da tubulação 44 ou reciclados para o reator através das tubulações 34, 46. O produto de ácido acético é retirado da parte aérea da coluna de extremidades pesadas 20, através da tubulação 48, enquanto o resíduo pesado é removido da tubulação 50. A coluna 16 gera uma corrente de resíduo líquido 60 que é convencionalmente reciclada com o resíduo a partir do cintilador, contudo, de acordo com a invenção, a corrente 60 é provida a uma unidade de cint ilação 62 através da tubulação 64, onde a corrente encontra uma pressão reduzida, de modo que a corrente 60 é pelo menos parcialmente vaporizada, tal que a unidade de cintilação 62 provê uma segunda corrente de produto de vapor 66 que é alimentada a um condensador 68, através da tubulação 70. A corrente 66 é condensada em 68 e subsequentemente combinada com a corrente 40 através da tubulação 72. A corrente combinada é então alimentada diretamente à coluna 18, conforme mostrado e adicionalmente purificada conforme descrito acima. Ao invés da corrente de condensação 66, a corrente seria comprimida e alimentada diretamente como vapor aquecido.A stream of purified product 40 is withdrawn as a side stream (preferably liquid) from column 16 and fed to drying column 18 where water is removed from the partially purified product. Thereafter, the dried product is supplied to the heavy end column 20 through line 42, while the aerial part and the same acetic acid product are employed as reflux to column 18 through line 44 or recycled to the reactor through the lines. 34, 46. The acetic acid product is withdrawn from the overhead portion of the heavy-ended column 20 through the pipe 48 while the heavy residue is removed from the pipe 50. The column 16 generates a liquid waste stream 60 which is conventionally recycled with the waste from the scintillator, however, according to the invention, stream 60 is provided to a scintillation unit 62 through tubing 64, where the stream meets a reduced pressure, so that stream 60 is at less partially vaporized, such that the scintillation unit 62 provides a second stream of steam product 66 which is fed to a capacitor 68 through line 70. Stream 66 is condensed at 68 and subsequently combined with stream 40 through tubing 72. The combined stream is then fed directly to column 18 as shown and further purified as described above. Instead of condensing stream 66, the stream would be compressed and fed directly as heated steam.

Uma corrente de resíduo líquido 74 deixa a unidade de cintilação 62 e é reciclada de volta para o reator com o resíduo do cintilador 14 através das tubulações 76, 78.A stream of liquid residue 74 leaves scintillation unit 62 and is recycled back to the reactor with scintillator residue 14 through the pipes 76, 78.

Uma porção do ácido acético na corrente 60 é assim recuperada pela unidade de cintilação 62 e alimentada diretamente ao sistema, reduzindo o chumbo hidráulico na coluna 16 e aumentando a produtividade. Tipicamente, a corrente 60 compreende entre cerca de 90% em peso de ácido acético a cerca de 99% em peso de ácido acético e preferivelmente pelo menos 90% em peso ou pelo menos 95% em peso. Dependendo da pressão operacional da unidade de cintilação 62, pelo menos 10%, pelo menos 20% e pelo menos 30% ou pelo menos 40% do ácido acético na corrente 60 podem ser recuperados. O sistema da figura 1 foi simulado por um modelo de computador empírico para determinar os efeitos da pressão na unidade de cintilação 62 na recuperação de ácido e carregamento da coluna usando um recipiente de base completamente carregado (inundação incipiente) sem unidade de cintilação.A portion of the acetic acid in stream 60 is thus recovered by scintillation unit 62 and fed directly to the system, reducing hydraulic lead in column 16 and increasing productivity. Typically, stream 60 comprises from about 90 wt% acetic acid to about 99 wt% acetic acid and preferably at least 90 wt% or at least 95 wt%. Depending on the operating pressure of scintillation unit 62, at least 10%, at least 20% and at least 30% or at least 40% of acetic acid in stream 60 may be recovered. The system of Figure 1 was simulated by an empirical computer model to determine the effects of pressure on scintillation unit 62 on acid recovery and column loading using a fully loaded base container (incipient flood) without scintillation unit.

Tabela 1 - Recuperação do Ácido Acético do Resíduo da Coluna de Extremidades Leves (LE) por Cintilação Simples É visto da Tabela 1 que mais de 40% do ácido acético na corrente residual da coluna de extremidades leves são recuperados e o carregamento hidráulico da coluna de extremidades leves foi substancialmente reduzido. Estes resultados são mostrados no gráfico da figura 1, tratada acima.Table 1 - Acid Acid Acid Acid Recovery from Single-End Column (LE) Residue It is seen from Table 1 that more than 40% of the acetic acid in the residual stream of the light-ended column is recovered and the hydraulic loading of the light column. light extremities has been substantially reduced. These results are shown in the graph of figure 1, treated above.

Com referência às figuras 3 e 4, é mostrada outra unidade de carbonilação 100 da invenção que inclui um reator 112, um cintilador 114, uma coluna de extremidades leves 116, uma coluna de secagem ou desidratação 118 e uma coluna de extremidades pesadas 120. As várias partes operam conforme descrito acima em conexão com componentes semelhantes para produzir ácido acético e são conectadas através das tubulações 122, 124, 140 e 142 e assim por diante, conforme mostrado na figura 3.Referring to Figures 3 and 4, another carbonylation unit 100 of the invention is shown which includes a reactor 112, a scintillator 114, a light end column 116, a drying or dehydration column 118 and a heavy end column 120. various parts operate as described above in connection with similar components to produce acetic acid and are connected through pipes 122, 124, 140 and 142 and so on as shown in figure 3.

Ao invés de uma unidade de cintilação, é provida uma coluna de destilação adicional 162 que é alimentada por corrente de resíduo liquido 160 a partir da coluna de extremidades leves 116. A coluna 162 gera uma corrente aérea 164 que pode ser condensada em 165 e usada como refluxo na coluna ou retornada para o reator 112, bem como a corrente lateral de produto 166 que pode ser condensada ou comprimida e alimentada diretamente através da tubulação 168 ou 170 e combinada com a primeira corrente de produto antes da coluna de secagem ou combinada com a primeira corrente de produto antes de seguir para a coluna de extremidades pesadas. Contanto que a corrente 166 provida seja de qualidade suficiente é preferível alimentar a corrente diretamente para a coluna de extremidades pesadas (isto é, alimentar a corrente para frente, sem remoção de água), uma vez que isto também reduzirá a carga hidráulica na coluna de desidratação 118. Caso desejado, o metanol pode ser adicionado à coluna 162 de modo a reduzir iodetos inorgânicos na corrente de produto, conforme é conhecido na técnica. Da mesma forma, a coluna 162 pode ser operada sem uma corrente de refluxo combinada, tal que, ela opera como uma coluna de destilação do tipo separadora, caso desejado.Instead of a scintillation unit, an additional distillation column 162 is provided which is fed by liquid waste stream 160 from the light end column 116. Column 162 generates an air stream 164 which can be condensed at 165 and used as reflux in the column or returned to reactor 112, as well as product side stream 166 which may be condensed or compressed and fed directly through piping 168 or 170 and combined with the first product stream before the drying column or combined with the first product stream before moving on to the heavy end column. As long as the supplied stream 166 is of sufficient quality it is preferable to feed the stream directly to the heavy end column (i.e. feed the stream forward without water removal) as this will also reduce the hydraulic load on the column. dehydration 118. If desired, methanol may be added to column 162 to reduce inorganic iodides in the product stream as is known in the art. Similarly, column 162 may be operated without a combined reflux stream such that it operates as a separator type distillation column if desired.

Utilizando um modelo empírico de computador, a coluna de destilação 162 foi simulada a fim de determinar sua capacidade de recuperar ácido acético da corrente residual da coluna de extremidades leves. A amostra residual da coluna de extremidades leves foi também destilada em uma unidade laboratorial possuindo a configuração da coluna 162. Os resultados são comparados na Tabela 2.Using an empirical computer model, distillation column 162 was simulated to determine its ability to recover acetic acid from the residual stream of the light-ended column. The residual sample from the light-ended column was also distilled in a laboratory unit having column 1616 configuration. The results are compared in Table 2.

Tabela 2 - Comparação do Modelo de Computador e Resultados Laboratoriais É visto na Tabela 2 que o modelo empírico concordou bem com os dados laboratoriais e que a recuperação da corrente de resíduo líquido foi superior a 40%. A carga hidráulica na coluna de extremidades leves é substancialmente reduzida e, no caso mostrado, onde ácido recuperado é alimentado à frente a jusante da coluna de desidratação, a carga hidráulica na coluna de desidratação é também substancialmente reduzida. A invenção foi descrita em detalhes e ilustrada em conexão com várias concretizações. Modificações em relação às concretizações específicas dentro do espírito e escopo da invenção serão prontamente aparentes aos versados na técnica. Tais modificações se encontram dentro do espírito e escopo da presente invenção que é estabelecida nas reivindicações apensas.Table 2 - Computer Model Comparison and Laboratory Results It is seen in Table 2 that the empirical model agreed well with the laboratory data and that the recovery of the liquid waste stream was greater than 40%. The hydraulic load on the light end column is substantially reduced and, in the case shown, where recovered acid is fed forward downstream of the dewatering column, the hydraulic load on the dewatering column is also substantially reduced. The invention has been described in detail and illustrated in connection with various embodiments. Modifications to specific embodiments within the spirit and scope of the invention will be readily apparent to those skilled in the art. Such modifications are within the spirit and scope of the present invention which is set forth in the appended claims.

REIVINDICAÇÕES

Claims

Carbonylation process for the production of acetic acid, characterized in that it comprises: (a) carbonylation of methanol or its reactive derivatives in the presence of water, a catalyst selected from rhodium catalysts, iridium catalysts and mixtures thereof and a methyl iodide promoter to form a reaction mixture of acetic acid in a reactor; (b) separating the acetic acid reaction mixture stream into a liquid recycle stream and a first crude product stream; (c) feeding the first stream of crude product to a light end column; (d) distillation of the crude product stream for removal of low boiling components and generation of a first purified product stream and a liquid waste stream, wherein the liquid waste stream consists predominantly of acetic acid; (e) spraying at least a portion of the liquid waste stream to provide a second product stream; and (f) feeding ahead of the second product stream.

Method according to claim 1, characterized in that it further comprises the step of condensing the second product stream.

Method according to claim 1, characterized in that it further comprises the step of compressing the second product stream.

Method according to claim 1, characterized in that it further comprises the step of combining the first product stream and the second product stream.

Method according to claim 4, characterized in that the first and second product streams are combined and thereafter treated in a drying column.

Method according to claim 1, characterized in that it further comprises the further purification steps of the first and second product streams.

Method according to claim 6, characterized in that the first and second product streams are fed to a single dehydration column.

Method according to claim 1, characterized in that 10% of the acetic acid present is vaporized from the liquid waste stream.

Method according to claim 1, characterized in that 20% of the acetic acid present is vaporized from the liquid waste stream.

Method according to claim 1, characterized in that 30% of the acetic acid present is vaporized from the liquid waste stream.

Method according to claim 1, characterized in that 40% of the acetic acid present is vaporized from the liquid waste stream.

Method according to claim 1, characterized in that the liquid waste stream comprises at least 90% by weight of acetic acid.

Method according to claim 1, characterized in that the liquid waste stream comprises at least 95% by weight of acetic acid.

Method according to claim 1, characterized in that the liquid waste stream comprises at least 90 wt% to about 99 wt% acetic acid.

A carbonylation process for the production of acetic acid, characterized in that it comprises: (a) carbonylation of methanol or its reactive derivatives in the presence of water, a catalyst selected from rhodium catalysts, iridium catalysts and mixtures thereof and a methyl iodide promoter to form a reaction mixture of acetic acid in a reactor; (b) separating the acetic acid reaction mixture stream into a liquid recycle stream and a first crude product stream; (c) feeding the first stream of crude product to a light end column; (d) distillation of the crude product stream for removal of low boiling components and generation of a first purified product stream and a liquid waste stream, wherein the liquid waste stream consists predominantly of acetic acid; and (e) distillation of the liquid waste stream to generate a second stream of purified product.

Method according to claim 15, characterized in that it comprises the removal of iodide from the second stream of purified product.

Method according to claim 16, characterized in that it comprises the removal of iodide from the second stream of purified product.

Method according to claim 15, characterized in that the second stream of purified product is fed to the front without further removal of water from it.

19. Apparatus for the production of acetic acid, said apparatus comprising: (a) a reactor for carbonylation of methanol or its reactive derivatives in the presence of water, a catalyst selected from rhodium catalysts, iridium catalysts and mixtures thereof and a methyl iodide promoter to form an acetic acid reaction mixture in the reactor; (b) a reactor-coupled scintillation apparatus adapted to receive a stream of the reaction mixture and separate it into (i) a liquid recycle stream and (ii) a first stream of acetic acid-containing crude product; (c) a scintillator-coupled light end column which is configured to separate the low boiling components from the first product stream and generate a first purified product stream as well as a liquid waste stream; (d) a dewatering column coupled to the light-ended column for receiving and further purifying the first stream of purified product; and (e) a vaporization vessel also coupled to the light end column for vaporizing at least a portion of the liquid waste stream and configured for feeding ahead of the second product stream.

Apparatus according to claim 19, characterized in that the vaporization vessel is a distillation column.

Apparatus according to claim 20, characterized in that the distillation column is an extraction column.

Apparatus according to claim 19, characterized in that the vaporization vessel is a scintillation vessel.

Apparatus according to claim 19, characterized in that it further comprises heavy-ended column coupled to the dehydration column.

Apparatus according to claim 23, characterized in that the spray vessel is directly coupled to the heavy-ended column.

Apparatus according to claim 24, characterized in that the vaporization column is a distillation column.