CN102036746A - 具有带有多重溶剂选项的吸收器的甲醇羰基化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了甲醇羰基化系统(10)，其包括适合于接收排出气体料流并用洗涤溶剂从中除去甲基碘的吸收器塔(75)，所述吸收器塔与能够供应不同的第一和第二洗涤溶剂的第一和第二洗涤溶剂源(16，56)连接。包括阀门(90、92、94、96、98)的转换系统为吸收器塔择一提供第一或第二洗涤溶剂并将用过的溶剂和吸收的材料送回到羰基化系统以适应不同操作模式。

Description

具有带有多重溶剂选项的吸收器的甲醇羰基化系统
优先权要求
本非临时申请要求于2009年4月29日提交的具有相同名称的美国临时专利申请序列号61/125,791的申请日的权益。据此要求美国临时专利申请序列号61/125,791的优先权并且将它的公开内容引入本申请供参考。
技术领域
本发明涉及乙酸生产，并具体来说，涉及具有轻馏分吸收器的甲醇羰基化系统，该吸收器适合于使用不同的洗涤溶剂并将用过的溶剂送回到羰基化系统。
背景技术
经由甲醇羰基化的乙酸生产是在本领域中已知的。一般而言，甲醇羰基化生产线包括反应段、纯化段、轻馏分回收和催化剂储器系统。在反应段中，让甲醇和一氧化碳与铑或铱催化剂在反应器中的均匀搅拌的液相反应介质中接触而产生乙酸。将甲醇从甲醇缓冲罐泵送到该反应器。该方法是高度有效的，具有通常大于99％的甲醇转化成乙酸的转化率。反应段还包括与该反应器连接的闪蒸器，该闪蒸器闪蒸抽出料流以从反应段除去粗产物。将该粗产物供给通常包括轻馏分或汽提塔、干燥塔、辅助纯化和任选的后处理塔的纯化段。在该方法中，产生包含轻馏分、特别是甲基碘、一氧化碳和乙酸甲酯的各种排出料流并将其供给轻馏分回收段。用溶剂洗涤这些排出料流以除去轻馏分，将该轻馏分送回到所述系统或废弃。
在传统的Monsanto甲醇羰基化设备中，包括高压和低压吸收器，其中使用乙酸作为洗涤溶剂。随后必须从该乙酸溶剂中汽提除去轻馏分，一般在另一个纯化塔中进行，使得所述酸不被浪废。此类塔是昂贵的，因为它们必须由高度耐腐蚀的材料例如锆合金等制成。此外，从所述酸汽提轻馏分要求蒸汽并导致操作费用。
虽然如此，使用乙酸作为洗涤溶剂是羰基化领域中普遍采用的。参见例如，Waller等人的名称为″Hydrocarbonylation of Dimethyl Ether″的美国专利号5,502,243。注意图3的公开内容，和第8和9栏涉及吸收器321的操作的论述。冷乙酸料流323向下经过这种吸收器并从排出气体吸收任何残留副产物和挥发性催化剂组分。
另外，Wan的名称为″Treatment of Carbonylation Effluent″的美国专利号4,241,219中公开了通过与从相同生产线中的反应混合物回收的洗涤溶剂接触而回收挥发性组分的方法。参见第2栏第15-30行，其中指出可以使用乙酸酐、二乙酸亚乙基酯、乙酸或它们的混合物作为排出气体洗涤溶剂。
已经提出将甲醇用作与甲醇羰基化方法相关的洗涤溶剂。在这方面，参见Aubigne等人的名称为″Process for the Production of Acetic Acid″的美国专利号5,416,237。该′237专利中指出，可以用急冷甲醇逆流洗涤得自闪蒸罐蒸气塔顶的不可冷凝物。将甲醇洗涤溶剂残留料流添加到纯甲醇中，然后用作反应器的进料。参见第9栏第30-42行。如果反应器不消耗残留料流，则它必须单独地存储或再次纯化，而导致资金花费和操作成本。
中国专利申请公开号200410016120.7公开了经由用甲醇和乙酸洗涤而从乙酸/乙酸酐生产的排出气体中回收轻组分的方法。该公开号200410016120.7中公开的系统公开了两阶段吸收布置，其中在两阶段系统中用两种不同吸收剂相继处理排出气体。尤其注意图2。另一种系统参见名称为″Process of 200ktpa Methanol Low Press Oxo Synthesis AA″(SWRDICI 2006)(中国)的工业出版物。在这种研究出版物中，示出了包括高压吸收器以及低压吸收器的排出气体处理系统。利用甲醇作为洗涤流体而操作这种系统的两个吸收器。
虽然本领域中已有进展，但是洗涤甲醇羰基化系统中的排出气体的已知方法通常包括制造和操作昂贵的多重吸收器塔。根据本发明，提供了具有能够使用不同溶剂的吸收器的改进的甲醇羰基化系统。本发明系统与常规系统相比较降低了资金要求和操作成本。
发明内容
发明概述
提供了具有吸收器塔的用于制造乙酸的羰基化系统，所述吸收器塔具有用于处理排出气体的多重洗涤溶剂选项。所述吸收器用洗涤溶剂从排出气体回收甲基碘及其它挥发物例如乙酸甲酯蒸气，所述塔与能够供应不同洗涤溶剂的第一和第二洗涤溶剂源连接。通常，甲醇用作在稳态操作模式下的洗涤溶剂，而乙酸可以在该装置的启动或瞬间操作期间使用。转换系统择一地向所述塔提供甲醇或乙酸并将该溶剂和回收的挥发物送回到羰基化系统以供进一步反应。在洗涤溶剂的转换期间，如果希望的话，可以将回收的材料添加到催化剂储器系统中。
根据本发明使用一塔系统轻馏分吸收器允许操作而无需用于从系统废气排出料流回收甲基碘的专用轻馏分汽提器。突出的益处是，由于能够对两种不同洗涤介质使用一个吸收器系统来适应所有操作模式(包括：启动、正常操作、不正常操作和关闭)，而导致新型乙酸羰基化项目的资金降低(消除汽提塔系统、重沸器、再冷却器和相关的仪器和管道)。另一益处是经由通过消除用于洗涤溶剂的辅助汽提塔的需要而实现的蒸汽节约导致正常操作的能量降低。还有的另一个益处是通过将过冷却的5-15℃甲醇用于正常操作模式导致轻馏分组分甲基碘的更好洗涤。
更多细节和优点将从随后的论述变得明朗。
附图说明
以下参照附图详细地描述本发明，其中类似的编号表示类似的部分。在附图中：
图1是举例说明用于制造乙酸的羰基化系统的示意图，和
图2是举例说明与图1的系统相关使用的排出气体吸收器和转换系统的示意图。
发明详述
下面将参照许多仅供例证和说明为目的的实施方案详细描述本发明。在所附权利要求书中阐述的在本发明精神和范围内对特定实施方案的改进对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
除非下面有更具体限定，否则此处使用的术语是指其通常的含义。除非另外注明，％和类似术语指重量百分比。
″主要由...组成″和类似的术语是指组合物由90重量％或更多的所明确说明的组分组成。因此，如果洗涤溶剂料流是至少90％甲醇，则它主要由甲醇组成。
″低压″和类似术语是指比本文所论述类别的羰基化反应器中维持的压力低得多的压力。低压因此是指通常小于10巴，合适地小于5巴，通常小于大约3巴，在一些情况下，小于1巴的表压。
″挥发性″组分是在气相中的和/或具有低于或等于包括甲基碘的乙酸甲酯的沸点的那些化合物。
本文所使用的″纯化的工艺料流″包括从轻馏分塔，和所述轻馏分工艺料流的任何后续纯化向前输送的工艺料流。
与本发明相关使用的第VIII族催化剂金属可以是铑和/或铱催化剂。铑金属催化剂可以以任何合适的形式添加，使得铑在催化剂溶液中作为平衡混合物，包括本领域熟知的[Rh(CO)2I2]-阴离子。当铑溶液在反应器的富一氧化碳环境中时，铑的溶解性通常得到维持，因为铑/羰基碘化物阴离子物质通常可溶于水和乙酸。然而，当转移至贫一氧化碳环境如通常在闪蒸器、轻馏分塔等中存在的环境中时，平衡铑/催化剂组合物改变，因为较少的一氧化碳是可利用的。例如，铑作为RhI3沉淀；至于反应器下游的夹带的铑的形式，没有充分理解。碘化物盐帮助减轻闪蒸器中在所谓的″低水″条件下的沉淀，如本领域技术人员将领会的那样。
本文描述的方法的反应混合物中维持的碘化物盐可以呈碱金属或碱土金属的可溶盐或季铵或
Figure BPA00001257136900051
盐形式。在某些实施方案中，催化剂助促进剂是碘化锂、乙酸锂或它们的混合物。碘化物盐可以作为盐的混合物例如碘化锂和碘化钠和/或碘化钾的混合物形式添加。或者，碘化物盐可以原位产生，因为在反应体系的操作条件下许多非碘化物盐前体例如碱金属乙酸盐将与甲基碘反应以产生对应的助促进剂碘化物盐稳定剂。如果希望的话，适合的盐可以原位由非离子型前体，例如氧化膦或任何适合的一种或多种有机配体产生。氧化膦和适合的有机配体通常在甲基碘存在下在升高的温度下经历季化而产生维持碘阴离子浓度的盐。有关碘化物盐产生的额外细节，参见Smith等人的美国专利号5,001,259；Smith等人的美国专利号5,026,908；以及Smith等人的美国专利号5,144,068，它们的公开内容在此引入供参考。
在液体羰基化反应组合物中的铱催化剂可以包含任何可溶解在该液体反应组合物中的含铱化合物。铱催化剂可以以在液体反应组合物中溶解或可转变为可溶形式的任何合适的形式加入到液体反应组合物中以进行羰基化反应。可加入到液体反应组合物中的合适的含铱化合物的实例包括：IrCl3、IrI3、IrBr3、[Ir(CO)2I]2、[Ir(CO)2Cl)2、[Ir(CO)2Br]2、[Ir(CO)2I2]-H+、[Ir(CO)2Br2]-H+、[Ir(CO)2I4]-H+、[Ir(CH3)I3(CO2)]-H+、Ir4(CO)12、IrCl3·3H2O、IrBr3·3H2O、Ir4(CO)12、铱金属、Ir2O3、Ir(acac)(CO)2、Ir(acac)3、乙酸铱、[IrO3(OAc)6(H2O)3][OAc]和六氯铱酸[H2IrCl6]。通常使用铱的无氯络合物，例如乙酸盐、草酸盐和乙酰乙酸盐，作为起始材料。在液体反应组合物中的铱催化剂浓度可以在100至6000ppm的范围内。公知使用铱催化剂的甲醇羰基化反应，并且其通常描述于下列美国专利中：5,942,460；5,932,764；5,883,295；5,877,348；5,877,347和5,696,284，它们的公开内容在此引入本申请供参考，就像全文在此给出一样。
如果希望的话，可以采用负载型第VIII族催化剂。一种优选的体系包括具有侧吡咯烷酮基的不溶性聚合物，该吡咯烷酮基负载铑物质。一种适合的催化剂是已经交联且加载铑的聚乙烯基吡咯烷酮。可以如美国专利号2,938,017中公开的那样使用苛性催化剂或例如德国2,059,484中公开的那样使用交联剂，达到交联。这些参考文献引入本文供参考。通过使聚合物载体与烷基卤和铑化合物反应制备这种催化剂。通过标准程序和使用已知用于这两种反应的组分，容易地完成这两种反应。例如，优选简单地添加一定量不溶性聚合物(例如呈粉末或树脂珠粒形式)到在其它情况下构成为用于甲醇羰基化反应的均匀介质形式的物质中。此种羰基化反应介质包括在压力容器中的甲醇和/或乙酸甲酯、乙酸和少量的水，连同本文描述的铑化合物和碘化物促进剂。更多细节参见美国专利号5,466,874，其公开内容全文引入本文作为参考。
另一种体系包括不溶性含吡啶环的聚合物，和负载在其上的第VIII族金属并且是本身已知的。本文所使用的术语″含吡啶环的聚合物″意图是指含取代或未取代的吡啶环或取代或未取代的含吡啶的多稠合环例如喹啉环的聚合物。取代基包括对甲醇羰基化惰性的那些，例如烷基和烷氧基。所述不溶性含吡啶环的聚合物的典型实例包括通过乙烯基吡啶与二乙烯基单体的反应或通过乙烯基吡啶与含二乙烯基单体的乙烯基单体的反应获得的那些，例如4-乙烯基吡啶和二乙烯基苯的共聚物，2-乙烯基吡啶和二-乙烯基苯的共聚物，苯乙烯、乙烯基苯和二乙烯基苯的共聚物，乙烯基甲基吡啶和二乙烯基苯的共聚物和乙烯基吡啶、丙烯酸甲酯和二丙烯酸乙基酯的共聚物。更多细节参见美国专利号5,334,755，其公开内容全文引入本文作为参考。
甲基碘用作促进剂。优选地，液体反应组合物中的甲基的浓度是1-50重量％，优选2-30重量％。
可以将促进剂与盐稳定剂/助促进剂化合物结合，该盐稳定剂/助促进剂化合物可以包括第IA族或第IIA族金属的盐，或季铵或
Figure BPA00001257136900061
盐。尤其优选的是碘化物或乙酸盐，例如碘化锂或乙酸锂。
其它促进剂和助促进剂可以用作本发明催化体系的一部分，如欧洲专利公开EP 0 849 248中所述，该文献的公开内容在此引入供参考。合适的促进剂选自钌、锇、钨、铼、锌、镉、铟、镓、汞、镍、铂、钒、钛、铜、铝、锡、锑，更优选选自钌和锇。具体的助促进剂描述于美国专利号6,627,770中，其全部内容引入本文供参考。
促进剂可以以有效量直至其在液体反应组合物和/或任何从乙酸回收阶段再循环至羰基化反应器的液体工艺料流中的溶解度极限存在。当使用时，促进剂按促进剂与金属催化剂的摩尔比为[0.5至15]∶1，优选[2至10]∶1，更优选[2至7.5]∶1合适地存在于在液体反应组合物中。合适的促进剂浓度是400至5000ppm。
作为本发明主题的羰基化设备或方法通常包括反应性段、纯化段、催化剂储器系统和轻馏分回收系统。本发明可以与例如在均相催化反应体系中用一氧化碳将甲醇羰基化相关地理解，所述反应体系包含反应溶剂(通常为乙酸)、甲醇和/或其反应性衍生物、可溶铑催化剂、至少有限浓度的水。羰基化反应随着甲醇和一氧化碳连续地供给反应器而进行。一氧化碳反应物可以是基本纯净的或可以包含惰性杂质例如二氧化碳、甲烷、氮气、稀有气体、水和C1-C4链烷烃。一氧化碳中的和通过水煤气变换反应原位产生的氢气的存在优选保持低，例如小于1巴分压，因为其存在可能导致形成氢化产物。反应中一氧化碳的分压合适地在1至70巴，优选1至35巴，最优选1至15巴的范围中。
羰基化反应的压力合适地在10至200巴，优选10至100巴，最优选15至50巴的范围中。羰基化反应的温度合适地在100至300℃，优选150至220℃的范围中。通常在温度从约150至200℃和总压从约20至约50巴下的液相反应中制备乙酸。
乙酸通常被包括在反应混合物中作为反应用溶剂。
合适的甲醇的反应性衍生物包括乙酸甲酯、二甲基醚、甲酸甲酯和甲基碘。甲醇及其反应性衍生物的混合物可用作本发明方法中的反应物。优选地，甲醇和/或乙酸甲酯用作反应物。至少一些甲醇和/或其反应性衍生物将通过与乙酸产物或溶剂反应而转化为液体反应组合物中的乙酸甲酯，并且因此以该形式存在。液体反应组合物中乙酸甲酯的浓度合适地在0.5至70重量％，优选0.5至50重量％，更优选1至35重量％并且最优选1至20重量％的范围内。
在液体反应组合物中可以原位形成水，例如通过甲醇反应物和乙酸产物之间的酯化反应。水可以与液体反应组合物中的其它组分一起或与其分开地导入到羰基化反应器中。水可以从由反应器取出的反应组合物的其它组分分离，并且可以以受控的量再循环以保持液体反应组合物中所需的水浓度。优选地，液体反应组合物中保持的水浓度在0.1至16重量％，更优选1至14重量％，最优选1至10重量％的范围中。
通常从反应器取出反应液体并以一步或多步法使用转换器以及下文描述的闪蒸器加以闪蒸。将得自闪蒸器的粗蒸气工艺料流送到纯化系统，该纯化系统通常至少包括轻馏分塔和脱水塔。如前所述，被夹带到轻馏分塔和更远处的任何催化剂金属的形式没有充分理解；然而，所述夹带催化剂金属在常规系统中损失。
通过参照图1进一步领会本发明，该图1是举例说明典型的羰基化方法和设备的示意图。在图1中示出了羰基化系统10，包括配备有进料系统14的反应器12，该进料系统14包括甲醇缓冲罐16和一氧化碳进料管线。催化剂储器系统包括甲基碘储存容器20以及催化剂储槽22。反应器12配备有排出口24和任选的排出口24a。反应器12经由导管28和任选地经由排出口24a与闪蒸器26连接。闪蒸器又与纯化段30连接，该纯化段30包括轻馏分或汽提塔32、脱水塔34和强酸、银-交换的阳离子离子交换树脂床36，该离子交换树脂床36从产物除去碘化物。代替银交换的强酸阳离子离子交换树脂，已经报道可以使用阴离子离子交换树脂以除去碘化物。参见英国专利号G 2112394A，以及美国专利号5,416,237，第7栏第54行以后，该文献揭示了使用4-乙烯基吡啶树脂用于除去碘化物。
气态吹洗料流通常由反应器顶部排放以防止例如甲烷、二氧化碳和氢气的气态副产物的累积，并且在给定的反应器总压下保持设定的一氧化碳分压。加工方面的非常显著的改进包括最小化或消除从反应器12经由管线24到高压吸收器的高压排出并改为利用排出管线例如管线24a。当如本文所述那样在低水条件下操作时，副产物和排出要求显著减少以致不可冷凝物可以在闪蒸和汽提轻馏分后以低压排出，如图1和2中看出的那样，同时在反应器中维持预定的一氧化碳分压。因此，可以消除和/或最小化高压吸收器的使用，从而节约资金和操作成本。
任选地(如中国专利号ZL92108244.4中所举例说明的那样)，可以使用所谓的″转化器″反应器，其置于图1所示的反应器和闪蒸器之间。任选地，气态吹洗料流可以经过闪蒸器基液或轻馏分塔的底部排放，以增强铑的稳定性和/或其可以在洗涤之前与其它气态工艺排放物(例如纯化塔顶部馏出物接收器排放物)结合。如果希望的话，一氧化碳可以直接地添加到转换器容器，或如果希望的话，可以稍微在前(上游)或在后(下游)添加，以使催化剂溶液稳定化和消耗任何未反应的甲醇。此种布置的细节参见欧洲专利号EP 0 759 419以及Denis等人的美国专利号5,770,768，所述文献的公开内容在此引入供参考。
如将从所附权利要求书和随后的说明书领会的那样，这些变型完全在本发明范围内。
如本领域技术人员将领会的那样，纯化组列中遇到的不同化学环境可能要求不同冶金学。例如，在轻馏分塔出口处的设备由于工艺料流的腐蚀性质将很可能要求锆容器，而不锈钢容器对置于脱水塔下游的其中条件不太腐蚀性的设备而言可能是足够的。
将一氧化碳和甲醇连续地导入在高一氧化碳分压下采用足够混合的反应器12。从该反应器将不可冷凝的副产物排放以维持最佳一氧化碳分压。在点火之前，处理反应器废气以回收反应器可冷凝物，即甲基碘。甲醇和一氧化碳效率一般分别大于大约98％和90％。如从上面指出的Smith等人专利将领会的那样，工艺的主要低效之处是二氧化碳和氢气经由水煤气变换反应的并流制造。
从该反应器，经由导管28将反应混合物的料流连续地供给闪蒸器26。经由该闪蒸器，将产物乙酸和大部分轻馏分(甲基碘、乙酸甲酯、水)与反应器催化剂溶液分离，并将粗工艺料流38与溶解的气体运送到在单阶段闪蒸中的蒸馏或纯化段30。将催化剂溶液经由导管40再循环到反应器。
乙酸的纯化通常包括在轻馏分塔、脱水塔和任选地重馏分塔中的蒸馏。将得自闪蒸器的粗蒸气工艺料流38供入轻馏分塔32。甲基碘、乙酸甲酯和一部分水在轻馏分塔中的塔顶冷凝而在接收器42中形成两个相(有机相和水相)。这两种塔顶液相经由再循环管线44返回到反应段。任选地，还可以将得自轻馏分塔的液态再循环料流45送回到反应器。
从轻馏分塔32的侧面抽出纯化的工艺料流50并将其供入脱水塔34。得自这种塔的水和一些乙酸分离并如所示经由再循环管线44再循环到反应系统。得自脱水塔34的纯化和干燥的工艺料流52供给树脂床36并如所示在56处从中取得产物。羰基化系统10仅使用两个主纯化塔，并且优选按照Scates等人名称为″Low Energy Carbonylation Process″的美国专利号6,657,078更详细描述的那样来操作，该文献的公开内容引入本文供参考。根据需要一般使用附加的塔，这取决于系统。
接收器42经由管线60向图2所示的轻馏分回收系统70排放，该轻馏分回收系统70包括转换系统72，该转换系统72具有多个阀和泵以将系统70与洗涤溶剂源选择性地连接并将用过的洗涤溶剂送回到羰基化系统中的所需点，如下文所述那样。还应指出，反应器12如有必要可以经由管线24直接地向系统70排放。
轻馏分回收系统70具有用排出气体经由管线80和用洗涤溶剂经由管线82进料的吸收器塔75。优选地，洗涤溶剂在供给塔75之前用急冷器84急冷，其中所述溶剂相对于排出气体逆流流动，从而吸收甲基碘和额外的相关组分，然后经由回流管84离开该塔并被送回到羰基化装置。经洗涤的排出气体在86处离开该塔并被进一步加工。例如，如果希望的话，在点火之前，可以使用第二阶段水洗涤来除去乙酸甲酯、甲醇、乙酸等。或者，如果希望的话，可在塔75中提供第二阶段水洗涤。优选地，从排出气体中除去超过90％的甲基碘。在用于该塔中之前一般将洗涤器流体急冷到大约5℃-大约25℃的温度，条件是当使用乙酸作为洗涤溶剂时，保持该溶剂的温度在17℃或更高以防止冻结。
如果需要，转换系统72包括多个阀门，例如阀门90、92、94、96、98和一个或多个泵100、102，以提高回流管104、106、108、110中的压力。进料阀96、98用来选择可以是来自罐16的甲醇或来自料流56的乙酸的洗涤溶剂，这取决于塔75的操作模式。
在羰基化系统10的稳态操作中，关闭阀门98并从罐16经过开放阀门96经由管线112将甲醇供给急冷器84，其中甲醇被冷却。从该急冷器，将甲醇供给塔75，其中它与排出气体逆流流动并从中吸收甲基碘及其它挥发性组分，然后经由管线84离开该塔。用泵100、102经由管线106，将具有吸收的甲基碘的用过的溶剂泵送回到反应器12或罐16。在这种操作模式中，关闭阀门92、94并打开阀门90。
在系统的启动或关闭期间，使用乙酸作为洗涤溶剂操作塔75可能是合乎需要的。在这种操作模式中，打开阀门98并关闭阀门96。如果希望的话，酸可以来自产物料流56或得自(TF)的罐。该酸流过管线112到急冷器84，其中它被冷却并经由管线82供给塔75并洗涤经由管线60、80供应的排出气体，如上所述。该酸经由管线84离开塔75并被经由泵100、102经由管线104、108泵送回到羰基化系统。在塔75的这种操作模式中，关闭阀门90、94并打开阀92以致将用过的乙酸送回到轻馏分塔32、脱水塔34或纯化系统中的其它地方以便汽提。
在从一种溶剂转换到另一溶剂，例如由甲醇转换到乙酸期间，将洗涤流体送回到甲醇进料系统或轻馏分塔通常是不合需要的，因为导致效率低。为此，转换可以在大约5-大约20分钟内完成，在此期间将用过的洗涤溶剂供给催化剂储器22。在转换模式中，关闭阀门90、92并打开阀门94。因此，该系统一般经由以下步骤操作：(a)将得自羰基化装置的排出气体供给吸收器塔，所述排出气体包括甲基碘和任选的另外的挥发性组分；(b)将第一洗涤溶剂供应给所述吸收器塔，所述第一洗涤溶剂主要由乙酸组成；(c)使所述排出气体与所述第一洗涤溶剂接触，从而从所述气体中除去甲基碘和任选的另外的挥发性组分并将甲基碘和任选的另外的挥发性组分吸收到所述第一洗涤溶剂中；(d)将包括第一洗涤溶剂和吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分的吸收器返回料流供给轻馏分塔、脱水塔或纯化系统中的其它地方；(e)终止第一洗涤溶剂向所述吸收器塔的供应；(f)将第二洗涤溶剂供应给所述吸收器塔，所述第二洗涤溶剂主要由甲醇组成；(g)使所述排出气体与所述第二洗涤溶剂接触，从而从所述气体除去甲基碘和任选的另外的挥发性组分并将甲基碘和任选的另外的挥发性组分吸收到所述第二洗涤溶剂中；和(h)将包括第一洗涤溶剂、第二洗涤溶剂、吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分的吸收器返回料流从所述吸收器塔供给所述反应器；和(i)在所述过渡时期之后，向所述反应器继续供给包括第二洗涤溶剂和吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分的吸收器返回料流。通过阀门96、98的操作选择对吸收器塔的进料。
虽然已经与特定的设备相关地举例说明了本发明，但是在本发明的精神和范围内对这些实施例的改进将对本领域的技术人员是显而易见的。考虑到上述讨论、本领域相关知识和上面与背景技术和发明详述相关地讨论的参考文献(它们的公开内容都引入本文供参考)，认为进一步描述是不必要的。

Claims (25)

1.用于生产乙酸的设备，包括：
(a)用于将甲醇或其反应性衍生物羰基化的反应器，所述反应器包含在乙酸反应混合物中的选自铑催化剂、铱催化剂和其混合物的催化剂和甲基碘促进剂；
(b)用于向所述反应器提供一氧化碳和甲醇或其反应性衍生物的进料系统；
(c)闪蒸系统，其配置用来接收所述反应混合物的料流并将其分离成(i)至少第一液体再循环料流，和(ii)含有乙酸的粗工艺料流；
(d)与所述闪蒸系统连接的第一蒸馏塔，所述第一蒸馏塔适合于从所述粗工艺料流中分离包括甲基碘的低沸点组分，并产生纯化的工艺料流，
所述第一蒸馏塔和任选地所述反应器和闪蒸系统还操作用来产生包含挥发性有机组分的排出气体料流，所述挥发性有机组分包括甲基碘；
(e)适合于接收排出气体料流并用洗涤溶剂从中除去甲基碘的吸收器塔，所述吸收器塔还与能够供应不同的第一和第二洗涤溶剂的第一和第二洗涤溶剂源连接；和
(f)用于从所述第一洗涤溶剂源或第二洗涤溶剂源向所述吸收器塔择一提供第一或第二洗涤溶剂的转换系统。
2.根据权利要求1的设备，其中所述第一洗涤溶剂包含甲醇且第二洗涤溶剂主要由乙酸组成。
3.根据权利要求2的设备，其中所述第一洗涤溶剂主要由甲醇组成。
4.根据权利要求1的设备，还包括与所述吸收器塔和第一和第二洗涤溶剂源连接的用于冷却所述洗涤溶剂的急冷器。
5.根据权利要求1的设备，其中将得自吸收器塔的返回料流选择性地与所述反应器的进料系统或第一和/或第二蒸馏塔连接。
6.根据权利要求1的设备，还包括催化剂储器系统和其中将得自吸收器塔的返回料流选择性地与所述反应器的进料系统、所述第一和/或第二蒸馏塔或所述催化剂储器系统连接。
7.根据权利要求1的设备，其中所述进料系统包括与所述吸收器塔连接的甲醇缓冲罐作为第一洗涤溶剂源。
8.根据权利要求1的设备，还包括与所述第一蒸馏塔连接的适合于接收纯化的产物料流并从中除去水的干燥塔。
9.根据权利要求1的设备，其中所述反应器向所述闪蒸系统排放。
10.操作包括反应器和轻馏分塔的类型的用于制备乙酸的羰基化装置中的吸收器塔的方法，包括：
(a)将得自羰基化装置的排出气体供给吸收器塔，所述排出气体包括甲基碘和任选的另外的挥发性组分；
(b)将第一洗涤溶剂供给所述吸收器塔，所述第一洗涤溶剂主要由乙酸组成；
(c)使所述排出气体与所述第一洗涤溶剂接触，从而从所述气体中除去甲基碘和任选的另外的挥发性组分并将甲基碘和任选的另外的挥发性组分吸收到所述第一洗涤溶剂中；
(d)将包括第一洗涤溶剂和吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分的吸收器返回料流供给所述轻馏分塔和/或脱水塔；
(e)终止第一洗涤溶剂向所述吸收器塔的供应；
(f)将第二洗涤溶剂供应给所述吸收器塔，所述第二洗涤溶剂包含甲醇、乙酸甲酯或它们的混合物；
(g)使所述排出气体与所述第二洗涤溶剂接触，从而从所述气体除去甲基碘和任选的另外的挥发性组分并将甲基碘和任选的另外的挥发性组分吸收到所述第二洗涤溶剂中；和
(h)将包括第二洗涤溶剂和吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分的吸收器返回料流供给所述反应器。
11.根据权利要求10的方法，其中所述第二洗涤溶剂主要由甲醇组成。
12.根据权利要求10的方法，还包括在将所述第一洗涤溶剂供应给所述吸收器塔之前将它急冷的步骤。
13.根据权利要求10的方法，还包括在将所述第二洗涤溶剂供应给所述吸收器塔之前将它急冷的步骤。
14.根据权利要求10的方法，还包括在将所述用过的溶剂供给所述反应器之前将所述第二洗涤溶剂和吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分与甲醇或其反应性衍生物混合。
15.根据权利要求10的方法，其中所述排出气体包括乙酸甲酯并且所述第一和第二洗涤溶剂有效从所述排出气体吸收乙酸甲酯。
16.操作包括反应器和轻馏分塔的类型的用于制备乙酸的羰基化装置中的吸收器塔的方法，包括：
(a)将得自羰基化装置的排出气体供给吸收器塔，所述排出气体包括甲基碘和任选的另外的挥发性组分；
(b)将第一洗涤溶剂供给所述吸收器塔，所述第一洗涤溶剂主要由乙酸组成；
(c)使所述排出气体与所述第一洗涤溶剂接触，从而从所述气体中除去甲基碘和任选的另外的挥发性组分并将甲基碘和任选的另外的挥发性组分吸收到所述第一洗涤溶剂中；
(d)将包括第一洗涤溶剂和吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分的吸收器返回料流供给所述轻馏分塔和/或脱水塔；
(e)终止第一洗涤溶剂向所述吸收器塔的供应；
(f)将第二洗涤溶剂供给所述吸收器塔，所述第二洗涤溶剂主要由甲醇组成；
(g)使所述排出气体与所述第二洗涤溶剂接触，从而从所述气体除去甲基碘和任选的另外的挥发性组分并将甲基碘和任选的另外的挥发性组分吸收到所述第二洗涤溶剂中；
(h)在过渡时期期间将包括第一洗涤溶剂、第二洗涤溶剂、吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分的吸收器返回料流从所述吸收器塔供给所述反应器；和
(i)在所述过渡时期之后，向所述反应器继续供给包括第二洗涤溶剂和吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分的吸收器返回料流。
17.根据权利要求16的方法，其中所述第二洗涤溶剂由甲醇组成。
18.根据权利要求16的方法，还包括在将所述第一洗涤溶剂供应给所述吸收器塔之前将它急冷的步骤。
19.根据权利要求16的方法，还包括在将所述第二洗涤溶剂供应给所述吸收器塔之前将它急冷的步骤。
20.根据权利要求16的方法，还包括在将所述用过的溶剂供给所述反应器之前将所述第二洗涤溶剂和吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分与甲醇或其反应性衍生物混合。
21.改进的操作包括生产系统的类型的用于制备乙酸的设备的方法，该生产系统具有包含反应介质的反应器和产物纯化组列，其中所述生产系统向吸收器塔排放，所述改进包括：
(a)在所述反应器中在第VIII族金属催化剂和甲基碘促进剂存在下将甲醇或其反应性衍生物羰基化，同时维持所述反应器中水的浓度占所述反应介质的1-10重量％并同时在所述反应器中维持预定的一氧化碳分压；
(b)从所述生产系统排出不可冷凝物以致仅提供低压排出气体；
(c)将所述低压排出气体从所述生产系统供给所述吸收器塔，所述排出气体包括甲基碘和任选的另外的挥发性组分；
(d)将洗涤溶剂供给所述吸收器塔，所述洗涤溶剂包含甲醇、乙酸甲酯或它们的混合物；
(e)使所述低压排出气体与所述洗涤溶剂接触，从而从所述气体除去甲基碘和任选的另外的挥发性组分并将甲基碘和任选的另外的挥发性组分吸收到所述洗涤溶剂中；和
(f)向所述反应器供给包括洗涤溶剂和吸收的甲基碘和任选的另外的吸收的挥发性组分的吸收器返回料流。
22.根据权利要求21的方法，其中所述第VIII族金属催化剂是负载型催化剂。
23.根据权利要求22的方法，其中所述第VIII族金属催化剂是负载型铑催化剂。
24.根据权利要求23的方法，其中所述铑催化剂负载在交联的聚乙烯基吡咯烷酮聚合物上。
25.根据权利要求23的方法，其中所述铑催化剂负载在交联的聚乙烯基吡啶聚合物上。
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