CN110049963B - 乙酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供乙酸的制备方法,其包括对包含乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液进行蒸馏而纯化乙酸的工序,该制备方法可以抑制蒸馏装置的腐蚀。在本发明的乙酸的制备方法中,包括对包含乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液进行蒸馏而纯化乙酸的工序,其中,在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行所述粗乙酸液的蒸馏。待进行蒸馏的所述粗乙酸液中的乙酸浓度优选为90质量%以上。作为所述比乙酸沸点高的杂质,可以列举乙酸盐、乙酸酐、丙酸。所述蒸馏塔的塔底压力优选小于0.255MPaG。

Description

乙酸的制备方法
技术领域
本发明涉及制备乙酸的方法。本申请主张于2017年1月18日在日本提出申请的日本特愿2017-006646号、以及2017年3月2日在日本提出申请的日本特愿2017-039390号的优先权,并将其内容援引于本说明书。
背景技术
作为乙酸的工业制备法已知有甲醇法羰基化工艺。在该工艺中,例如可在反应槽中使甲醇和一氧化碳在催化剂的存在下反应而生成乙酸,使反应混合物在蒸发槽中蒸发,将其蒸气相利用脱低沸塔、然后利用脱水塔进行纯化而将乙酸制成制品,或者是在脱水塔之后经由脱高沸塔、进一步经由制品塔而将乙酸制成制品(专利文献1等)。
在这样的乙酸制备工艺中,在例如上述脱水塔、脱高沸塔、制品塔等将含有乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液进行蒸馏而纯化乙酸的蒸馏塔中,存在装置腐蚀这样的严重问题。因此,需要使用昂贵的耐腐蚀性材料、或修补腐蚀部分,导致设备费用和保养费用增加。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-182691号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此,本发明的目的在于提供乙酸的制备方法,该方法包括对包含乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液进行蒸馏而纯化乙酸的工序,该方法可以抑制蒸馏装置的腐蚀。
解决问题的方法
本发明的发明人为了实现上述目的,首先研讨了蒸馏塔的塔底液的组成与塔底温度之间的关联性。
在上述甲醇法羰基化工艺中,作为催化剂可使用铑催化剂等金属催化剂,作为助催化剂可使用碘甲烷。因此,在反应体系内会副产碘化氢。在脱水塔中大部分的碘甲烷、碘化氢被蒸馏分离,但在脱水塔的塔釜残液中,存在ppb、ppm数量级的碘化氢。因此,向脱水塔的塔内或塔釜残液中加入氢氧化钾等碱而中和了残存的碘化氢。生成的碱金属盐(碱金属碘化物、碱金属乙酸盐)在后续工序的蒸馏设备等(例如脱高沸塔)中被除去。这样的碱金属盐在蒸馏塔的底部被浓缩,从残液线路伴随乙酸而被废弃,但是为了提高乙酸的使用率,尽可能将其废弃量控制于低水平。因此,蒸馏塔的塔底液中的碱金属盐浓度变高,发生由盐引起的沸点上升而导致蒸馏塔的塔底温度(底部温度)上升。
此外,由于在上述的蒸馏塔(例如脱高沸塔)的底部几乎不存在水,因此会因乙酸的脱水反应而生成乙酸酐。而如果存在由于蒸馏设备被碘化氢腐蚀而产生的金属碘化物(例如碘化铁),则会因其催化作用而生成更多量的乙酸酐。此外,在乙酸的纯化工序中设置离子交换树脂处理工序的情况下,如果树脂的一部分、磺酸基等发生脱离,则会促进基于酸催化剂的脱水反应,导致乙酸酐增加。因此,当在离子交换树脂处理工序的下游设置用于纯化乙酸的蒸馏塔(例如制品塔)的情况下,在该蒸馏塔的塔底液中会存在较多的乙酸酐,导致塔底温度上升。
进一步,在反应体系中副产的丙酸等高沸点杂质会在蒸馏塔的底部发生浓缩。这也成为塔底温度上升的原因之一。
接下来,基于这些讨论、考察,对在蒸馏塔塔底液中存在的高沸点杂质的种类和量、塔底温度和压力、以及各种材质的腐蚀性的关联性,利用腐蚀测试进行了研究。结果得到了以下见解:腐蚀速度受温度的影响显著;温度在160℃以上时,仅能使用锆、或者即使是镍基合金也需要是哈氏合金(Hastelloy)B2等高耐久材质;即使是纯乙酸,如果压力上升、沸点上升的话,腐蚀速度也会增加;在同样的操作压力下,导致沸点上升的乙酸钾、乙酸酐、丙酸的浓度越高,腐蚀速度越增加;腐蚀速度会因高沸点杂质的种类不同而不同等。本发明正是基于这些见解、并经过进一步的研究而得以完成的。
即,本发明提供乙酸的制备方法,该方法包括:对包含乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液进行蒸馏而纯化乙酸的工序,其中,在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行所述粗乙酸液的蒸馏。
优选所述粗乙酸液中的乙酸浓度为90质量%以上。
优选所述比乙酸沸点高的杂质包含例如选自乙酸盐、乙酸酐及丙酸中的至少一种化合物。
优选所述蒸馏塔的塔底液的乙酸盐浓度为34质量%以下。
优选所述蒸馏塔的塔底液的乙酸酐浓度为90质量%以下。
优选所述蒸馏塔的塔底液的丙酸浓度为90质量%以下。
优选在所述蒸馏塔的塔底压力小于0.255MPaG的条件下进行蒸馏。
优选在所述蒸馏塔的塔底压力为0.01MPaG以上且小于0.255MPaG的条件下进行蒸馏。
优选在上述制备方法中,包括使甲醇和一氧化碳反应而生成乙酸的羰基化反应工序、将在所述羰基化反应工序中得到的反应混合物分离为蒸气流和残液流的蒸发工序、将所述蒸气流进行蒸馏而分离为富集低沸成分的塔顶流和富集乙酸的乙酸流的脱低沸工序、以及将所述乙酸流进行蒸馏而纯化乙酸的乙酸蒸馏工序,且所述乙酸蒸馏工序具有至少一个在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行所述粗乙酸液的蒸馏的工序。这种情况下,优选所述乙酸蒸馏工序具有至少一个待进行蒸馏的所述粗乙酸液中的乙酸浓度为97质量%以上的蒸馏工序,且在全部的这样的工序中,在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行所述粗乙酸液的蒸馏。
优选所述蒸馏塔的材质为选自镍基合金、不锈钢、铝及钛中的至少一种。
优选在所述制备方法中,所述蒸馏塔的塔底液的乙酸盐浓度为34质量%以下、乙酸酐浓度为90质量%以下、丙酸浓度为90质量%以下,所述蒸馏塔的塔底压力小于0.255MPa,且所述蒸馏塔的材质为选自镍基合金、不锈钢、铝及钛中的至少一种,塔底温度小于165℃。
发明的效果
根据本发明,在对含有乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液进行蒸馏而纯化乙酸时,由于是在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行蒸馏,乙酸的生产效率提高,因此即使是在加压下进行蒸馏的情况下,也可以显著抑制蒸馏塔的腐蚀。
附图说明
[图1]示出了本发明的一个实施方式的乙酸制备流程图。
[图2]示出了乙醛分离除去系统的一例的示意流程图。
[图3]示出了乙醛分离除去系统的其他实例的示意流程图。
[图4]示出了乙醛分离除去系统的另一实例的示意流程图。
[图5]示出了乙醛分离除去系统的另一实例的示意流程图。
具体实施方式
在本发明的乙酸的制备方法中,在对含有乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液进行蒸馏而纯化乙酸时,使得蒸馏塔的塔底温度为165℃以下(例如小于165℃)。塔底温度是指塔底液的温度。通过使得蒸馏塔的塔底温度为165℃以下(例如小于165℃),可以显著抑制蒸馏塔装置的腐蚀,因此,即使材质不是高耐腐蚀性材质(锆等),也可以作为蒸馏塔的材质使用。如果蒸馏塔的塔底温度超过165℃,则即使在塔底液中不存在乙酸盐、乙酸酐、丙酸的情况下,不锈钢和部分镍基合金的腐蚀速度也较快,导致这些材质不适合作为蒸馏塔装置的材质。
所述蒸馏塔的塔底温度优选160℃以下、更优选155℃以下、进一步优选150℃以下、特别优选140℃以下。蒸馏塔的塔底温度在160℃以下、特别是155℃以下时,即使是塔底液中存在相当量的乙酸盐、乙酸酐、丙酸,也可以将不锈钢作为蒸馏装置的材质使用。进一步地,如果使得蒸馏塔的塔底温度为155℃以下、特别是150℃以下,则即使蒸馏装置的材质为不锈钢,也可以显著抑制腐蚀。塔底温度的下限为例如125℃、优选130℃、进一步优选135℃。
作为待进行蒸馏的所述粗乙酸液,只要是含有乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液即可,优选含有乙酸作为主成分,作为所述粗乙酸液中的乙酸浓度,优选90质量%以上(例如95质量%以上)、更优选97质量%以上、进一步优选98质量%以上、特别优选99质量%以上。
作为所述比乙酸沸点高的杂质,没有特别限定,就本发明而言,特别是在作为所述高沸点杂质含有选自乙酸盐、乙酸酐及丙酸中的至少一种化合物的情况下,可得到显著的效果。作为所述乙酸盐,可以列举乙酸钾等碱金属乙酸盐等。
所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度例如为34质量%以下、优选23质量%以下、更优选13质量%以下、进一步优选10质量%以下、特别优选1质量%以下。塔底液中的乙酸盐浓度越低,腐蚀速度越慢。所述塔底液中的乙酸盐浓度的下限为例如0质量ppm(或者1质量ppm)。在甲醇法羰基化工艺中,如前述那样,为了中和在反应体系中副产的腐蚀性高的碘化氢,添加了氢氧化钾等碱。添加的碱不仅会与碘化氢反应,也会与乙酸反应而生成乙酸盐(例如乙酸钾)。如果对这样的含有乙酸盐的粗乙酸液进行蒸馏,则会蓄积在蒸馏塔的塔底。因此,蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度例如可以通过增减所述碱的添加量而调整。
所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为例如90质量%以下、优选74质量%以下、更优选45质量%以下、进一步优选10质量%以下、特别优选1质量%以下。塔底液中的乙酸酐浓度越低,腐蚀速度越慢。所述塔底液中的乙酸酐的浓度的下限为例如0质量ppm(或者1质量ppm)。蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度例如可以通过在位于该蒸馏塔的上游的配管、装置、或者该蒸馏塔内添加水使乙酸酐水解而进行调整。
所述蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度为例如90质量%以下、优选75质量%以下、更优选55质量%以下、进一步优选29质量%以下、特别优选10质量%以下(尤其是1质量%以下)。塔底液中的丙酸浓度越低,腐蚀速度越慢。所述塔底液中的丙酸的浓度的下限为例如0质量ppm(或者1质量ppm)。蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度可以通过例如以下来降低:改变反应条件而减少丙酸的副产;在将工艺液体的一部分再循环至反应体系时,将成为副产丙酸的原因的乙醛从该工艺液体中分离除去之后,再循环至反应体系;或在该蒸馏塔的上游设置将丙酸分离除去的蒸馏塔或者蒸发器(脱丙酸塔)。
所述蒸馏塔的塔底压力可以根据期望的塔底温度和塔底液组成来适当调整。所述塔底压力为例如小于0.255MPaG、优选0.24MPaG以下、进一步优选0.23MPaG以下、特别优选0.21MPaG以下。需要说明的是,“G”表示表压。由于塔底液中的高沸点杂质的浓度越高则沸点越高,因此为了得到所期望的塔底温度,塔底液中的高沸点杂质浓度越高则越需要降低塔底压力。塔底压力越低则塔底温度越低、腐蚀性越低,但由于塔底压力低的话气体密度下降,因此产生了为了维持一定的乙酸生产量而要增大蒸馏塔的塔径等的必要,因而在经济方面是不利的。因此,蒸馏塔的塔底压力的下限为例如0.01MPaG、优选0.02MPaG、进一步优选0.03MPaG、特别优选0.05MPaG。根据本发明,由于将塔底温度调整至特定值以下,因此即使在加压下也能在防止装置的腐蚀的同时通过蒸馏而纯化乙酸。因此,本发明在为了提高乙酸的生产效率而在加压下进行蒸馏的情况下,特别有用。
在本发明中,作为蒸馏塔的材质,可以使用锆、镍基合金(哈氏合金B2、哈氏合金C等)、不锈钢[例如,SUS304、SUS316、SUS316L(与SUS316相比碳比率低的SUS材料)、SUS317、SUS317L(与SUS317相比碳比率低的SUS材料)等]、或者是与这些同等或者不如这些的耐腐蚀性材料(例如,铝、钛等)。一般而言,材料的价格按照锆>哈氏合金B2>哈氏合金C>不锈钢的顺序降低。根据本发明,由于可以显著降低腐蚀,作为蒸馏塔的材质,价格比较便宜的不锈钢也完全可以使用。
在本发明中,特别优选蒸馏塔的塔底液的乙酸盐浓度为34质量%以下、乙酸酐浓度为90质量%以下、丙酸浓度为90质量%以下,蒸馏塔的塔底压力小于0.255MPa,且蒸馏塔的材质为选自镍基合金、不锈钢、铝及钛中的至少一种。
在本发明中,蒸馏的形式可以是间歇式蒸馏和连续式蒸馏中的任意形式,从生产效率等观点出发,更优选连续式蒸馏。
本发明的乙酸的制备方法特别是在甲醇法羰基化工艺中是有用的。即,优选在包括使甲醇和一氧化碳反应而生成乙酸的羰基化反应工序、将在所述羰基化反应工序中得到的反应混合物分离为蒸气流和残液流的蒸发工序、将所述蒸气流进行蒸馏而分离为富集低沸成分的塔顶流和富集乙酸的乙酸流的脱低沸工序、以及将所述乙酸流进行蒸馏而纯化乙酸的乙酸蒸馏工序的制备工艺中,所述乙酸蒸馏工序具有至少一个将含有乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行蒸馏而得到纯化乙酸的工序。
在该情况下,优选所述乙酸蒸馏工序具有至少一个使待进行蒸馏的所述粗乙酸液中的乙酸浓度为97质量%以上的蒸馏工序,且在全部的这样的工序中,将所述粗乙酸液在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行蒸馏而得到纯化乙酸。
以下,针对本发明的一个实施方式进行说明。图1是示出了本发明的一个实施方式的乙酸制备流程图(甲醇法羰基化工艺)的一个实例。该乙酸制备流程中的乙酸制备装置具备反应槽1、蒸发槽2、蒸馏塔3、倾析器4、蒸馏塔5、蒸馏塔6、离子交换树脂塔7、洗涤系统8、乙醛分离除去系统9、冷凝器1a、2a、3a、5a、6a、热交换器2b、再沸器3b、5b、6b、线路11~56、及泵57,以能够连续制备乙酸的方式构成。在本实施方式的乙酸的制备方法中,在反应槽1、蒸发槽2、蒸馏塔3、蒸馏塔5、蒸馏塔6、以及离子交换树脂塔7中,分别进行反应工序、蒸发工序(闪蒸工序)、第1蒸馏工序、第2蒸馏工序、第3蒸馏工序、和吸附除去工序。第1蒸馏工序也称为脱低沸工序、第2蒸馏工序也称为脱水工序、第3蒸馏工序也称为脱高沸工序。第1蒸馏工序、第2蒸馏工序、第3蒸馏工序包括在本发明中的“纯化乙酸的乙酸蒸馏工序”中。需要说明的是,在本发明中,工序不限于上述,特别地,也有不附带蒸馏塔5、离子交换树脂塔7、乙醛分离除去系统9(脱乙醛塔等)的设备的情况。此外,也可以如后述那样,在离子交换树脂塔7的下游设置制品塔。该制品塔也包括在本发明中的“纯化乙酸的乙酸蒸馏工序”中。
反应槽1为用于进行反应工序的单元。该反应工序为用于通过下述反应式(1)所示的反应(甲醇的羰基化反应)使乙酸连续地生成的工序。在乙酸制备装置的正常运转状态下,在反应槽1内,存在例如利用搅拌机搅拌着的反应混合物。反应混合物包含作为原料的甲醇及一氧化碳、金属催化剂、助催化剂、水、作为制备目标的乙酸、及各种副产物,液相与气相处于平衡状态。
CH3OH+CO→CH3COOH (1)
反应混合物中的原料为液体状的甲醇及气体状的一氧化碳。甲醇从甲醇储存部(图示省略)经过线路11对反应槽1以给定的流量连续地供给。一氧化碳从一氧化碳储存部(图示省略)经过线路12对反应槽1以给定的流量连续地供给。一氧化碳并不必须是纯粹的一氧化碳,也可以少量含有(例如5质量%以下、优选1质量%以下)例如氮、氢、二氧化碳、氧等其他气体。
反应混合物中的金属催化剂是用于促进甲醇的羰基化反应的物质,可以使用例如铑催化剂、铱催化剂。作为铑催化剂,可以使用例如以化学式[Rh(CO)2I2]-表示的铑络合物。作为铱催化剂,可以使用例如以化学式[Ir(CO)2I2]-表示的铱络合物。作为金属催化剂,优选金属络合物催化剂。相对于反应混合物的液相整体,反应混合物中的催化剂的浓度(金属换算)例如为200~5000质量ppm,优选400~2000质量ppm。
助催化剂为用于辅助上述催化剂的作用的碘化物,可使用例如碘甲烷、离子性碘化物。碘甲烷可显示出促进上述催化剂的催化作用的作用。相对于反应混合物的液相整体,碘甲烷的浓度为例如1~20质量%。离子性碘化物为在反应液中生成碘化物离子的碘化物(特别是离子性金属碘化物),可显示出使上述催化剂稳定的作用、抑制副反应的作用。作为离子性碘化物,可列举例如碘化锂、碘化钠及碘化钾等碱金属碘化物等。相对于反应混合物的液相整体,反应混合物中的离子性碘化物的浓度为例如1~25质量%,优选5~20质量%。此外,在使用例如铱催化剂等的情况,作为助催化剂,也可以使用钌化合物、锇化合物。这些化合物的使用量以总和计,例如相对于铱1摩尔(金属换算)为0.1~30摩尔(金属换算)、优选0.5~15摩尔(金属换算)。
反应混合物中的水在甲醇的羰基化反应的反应机理方面,是对于生成乙酸而言必要的成分,另外,对于反应体系的水溶性成分的可溶化而言也是必要的成分。相对于反应混合物的液相整体,反应混合物中的水的浓度为例如0.1~15质量%,优选0.8~10质量%、更优选1~6质量%、特别优选1.5~4质量%。在抑制乙酸纯化过程中除去水所需要的能量、促进乙酸制备的效率化的方面,水浓度优选为15质量%以下。为了控制水浓度,也可以对反应槽1连续地供给给定流量的水。
反应混合物中的乙酸包括:在乙酸制备装置运转前被预先投料至反应槽1内的乙酸、及作为甲醇的羰基化反应的主产物而生成的乙酸。这样的乙酸可在反应体系中作为溶剂发挥作用。相对于反应混合物的液相整体,反应混合物中的乙酸的浓度为例如50~90质量%,优选为60~80质量%。
作为反应混合物中包含的主要副产物,可列举例如乙酸甲酯。该乙酸甲酯可通过乙酸与甲醇的反应而生成。相对于反应混合物的液相整体,反应混合物中的乙酸甲酯的浓度为例如0.1~30质量%,优选1~10质量%。作为反应混合物中包含的副产物,也可列举碘化氢。从甲醇的羰基化反应的反应机理方面考虑,在使用上述那样的催化剂、助催化剂的情况下是不可避免地会产生该碘化氢的。相对于反应混合物的液相整体,反应混合物中的碘化氢的浓度为例如0.01~2质量%。另外,作为副产物,也可列举例如:氢、甲烷、二氧化碳、乙醛、巴豆醛、2-乙基巴豆醛、二甲醚、烷烃类、甲酸、丙酸、以及碘己烷和碘癸烷等碘代烷等。此外,在反应混合物中,可以含有由于装置的腐蚀而产生的铁、镍、铬、锰、钼等金属(以下有时称为“腐蚀性金属”)、以及作为其他金属的钴、锌、铜等。有时将上述腐蚀性金属和其他的金属一并称为“腐蚀金属等”。
在存在以上这样的反应混合物的反应槽1内,反应温度可设定为例如150~250℃,以整体压力计的反应压力可设定为例如2.0~3.5MPa(绝对压力),一氧化碳分压可设定为例如0.4~1.8MPa(绝对压力)、优选设定为0.6~1.5MPa(绝对压力)。
在装置运转时的反应槽1内的气相部的蒸气中,包括例如:一氧化碳、氢、甲烷、二氧化碳、氮、氧、碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸及丙酸等。对于该蒸气,可以从反应槽1内经过线路13而被提取。通过调节蒸气的提取量,可以控制反应槽1内的压力,例如可使反应槽1内的压力保持于恒定。从反应槽1内提取出的蒸气被导入至冷凝器1a。
冷凝器1a通过将来自反应槽1的蒸气冷却而使其部分冷凝,从而分为冷凝成分和气体成分。冷凝成分包括例如碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸和丙酸等,从冷凝器1a经过线路14被导入至反应槽1并进行再循环。气体成分包括例如一氧化碳、氢、甲烷、二氧化碳、氮、氧、碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛和甲酸等,从冷凝器1a经过线路15被供给至洗涤系统8。在洗涤系统8中,从来自冷凝器1a的气体成分中分离回收有用成分(例如碘甲烷、水、乙酸甲酯、乙酸等)。在本实施方式中,该分离回收可利用湿式法,所述湿式法是使用用于捕获气体成分中的有用成分的吸收液而进行的。作为吸收液,优选至少含有乙酸和/或甲醇的吸收溶剂。吸收液中也可以含有乙酸甲酯。例如,作为吸收液,可以使用来自后述的蒸馏塔6的蒸气的冷凝部分。分离回收也可以利用压力变动吸附法。分离回收的有用成分(例如碘甲烷等)从洗涤系统8经过再循环线路48被导入至反应槽1而进行再循环。捕获了有用成分之后的气体经由线路49而被废弃。需要说明的是,从线路49排出的气体,可以作为向后述的蒸发槽2的底部或残液流再循环线路18,19导入的CO源而被利用。关于在洗涤系统8中的处理以及其后的向反应槽1的再循环和废弃,对于从其它冷凝器向洗涤系统8供给的后述的气体成分而言也是同样的。在本发明的制备方法中,优选具有将来自工艺的废气用至少含有乙酸的吸收溶剂进行吸收处理而分离成富集了一氧化碳的气流和富集了乙酸的气流的洗涤工序。
在装置运转时的反应槽1内,如上所述地连续地生成乙酸。这样的包含乙酸的反应混合物被连续地从反应槽1内以给定的流量提取出后,经过线路16而被导入至后续的蒸发槽2。
蒸发槽2为用于进行蒸发工序(闪蒸工序)的单元。该蒸发工序为用于通过线路16(反应混合物供给线路)使连续地导入蒸发槽2的反应混合物部分地蒸发而分成蒸气流(挥发相)和残液流(低挥发相)的工序。可以通过对反应混合物进行减压而不进行加热来使其发生蒸发,也可以通过对反应混合物边加热边减压来使其发生蒸发。在蒸发工序中,蒸气流的温度为例如100~260℃,优选120~200℃,残液流的温度为例如80~200℃,优选100~180℃,槽内压力为例如50~1000kPa(绝对压力)。另外,关于在蒸发工序中分离的蒸气流及残液流的比例,以质量比计例如为10/90~50/50(蒸气流/残液流)。本工序中产生的蒸气包含例如碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸和丙酸等,从蒸发槽2内被连续地提取至线路17。从蒸发槽2内提取出的蒸气流的一部分被连续地导入冷凝器2a,该蒸气流的其它部分经过线路21而被连续地导入至后续的蒸馏塔3。所述蒸气流的乙酸浓度为例如40~85质量%(优选50~85质量%)、进一步优选50~75质量%(例如55~75质量%),碘甲烷浓度为例如2~50质量%(优选5~30质量%),水浓度为例如0.2~20质量%(优选1~15质量%),乙酸甲酯浓度为例如0.2~50质量%(优选2~30质量%)。本工序中生成的残液流包含反应混合物中含有的催化剂及助催化剂(碘甲烷、碘化锂等)、在本工序中未挥发而残存的水、乙酸甲酯、乙酸、甲酸和丙酸等,使用泵57,连续地从蒸发槽2经过线路18而被导入至热交换器2b。热交换器2b对来自蒸发槽2的残液流进行冷却。降温后的残液流被连续地从热交换器2b经过线路19导入至反应槽1而进行再循环。需要说明的是,将线路18和线路19一并称为残液流再循环线路。所述残液流的乙酸浓度为例如55~90质量%、优选60~85质量%。
冷凝器2a通过将来自蒸发槽2的蒸气流冷却而使其部分冷凝,从而分成冷凝成分和气体成分。冷凝成分包含例如碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸和丙酸等,从冷凝器2a经过线路22、23被导入至反应槽1并进行再循环。气体成分包含例如一氧化碳、氢、甲烷、二氧化碳、氮、氧、碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛和甲酸等,从冷凝器2a经过线路20、15被供给至洗涤系统8。上述反应工序中的乙酸的生成反应为放热反应时,蓄积于反应混合物的热的一部分在蒸发工序(闪蒸工序)中会转移至由反应混合物产生的蒸气。该蒸气的通过在冷凝器2a中冷却而产生的冷凝成分被再循环至反应槽1。即,在该乙酸制备装置中,可利用冷凝器2a效率良好地除去在甲醇的羰基化反应中产生的热。
蒸馏塔3为用于进行第1蒸馏工序的单元,在本实施方式中可视为所谓的脱低沸塔。第1蒸馏工序为用于对连续地导入至蒸馏塔3的蒸气流进行蒸馏处理而分离除去低沸成分的工序。更具体而言,在第1蒸馏工序中,将所述蒸气流蒸馏,分离为富集了选自碘甲烷和乙醛中的至少一种低沸成分的塔顶流、和富集了乙酸的乙酸流。蒸馏塔3包括例如塔板塔及填充塔等精馏塔。采用塔板塔作为蒸馏塔3时,其理论塔板数为例如5~50层,根据理论塔板数不同,回流比例如为0.5~3000。在蒸馏塔3的内部,将塔顶压力设定为例如80~160kPaG,将塔底压力设定得高于塔顶压力,例如为85~180kPaG。在蒸馏塔3的内部,将塔顶温度设定为例如比设定塔顶压力下的乙酸的沸点低的90~130℃的温度,将塔底温度设定为例如设定塔底压力下的乙酸的沸点以上温度的120~165℃(优选125~160℃)。
来自蒸发槽2的蒸气流经过线路21而被连续地导入蒸馏塔3,而从蒸馏塔3的塔顶部,作为塔顶流的蒸气被连续地提取至线路24。从蒸馏塔3的塔底部,塔釜残液被连续地提取至线路25。3b是再沸器。从在蒸馏塔3的塔顶部和塔底部之间的高度位置,作为侧流的乙酸流(第1乙酸流;液体)被从线路27连续地提取。
与来自蒸馏塔3的上述塔釜残液和侧流相比,在从蒸馏塔3的塔顶部提取出的蒸气中更多地包含沸点低于乙酸的成分(低沸点成分),包括例如:碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、二甲醚、甲醇、乙醛和甲酸等。该蒸气中也包含乙酸。这样的蒸气经过线路24被连续地导入至冷凝器3a。
冷凝器3a通过将来自蒸馏塔3的蒸气冷却而使其部分冷凝,从而分成冷凝成分和气体成分。冷凝成分包含例如碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛和甲酸等,从冷凝器3a经过线路28被连续地导入倾析器4。被导入倾析器4的冷凝成分被分液为水相(上相)和有机相(碘甲烷相;下相)。水相中包含水、和例如碘甲烷、碘化氢、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等。有机相中包含碘甲烷、和例如碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等。在本实施方式中,水相的一部分经过线路29被回流至蒸馏塔3,水相的其它部分经过线路29、30、23被导入反应槽1而进行再循环。有机相的一部分经过线路31、23被导入反应槽1而进行再循环。有机相的其它部分和/或水相的其他部分,经过线路31、50和/或线路30、51被导入到乙醛分离除去系统9。
在使用了乙醛分离除去系统9的乙醛分离除去工序中,利用公知的方法,例如蒸馏、萃取或这些的组合而将在有机相和/或水相中包含的乙醛分离除去。分离出的乙醛经过线路53而被排出到装置外。此外,有机相和/或水相中含有的有用成分(例如碘甲烷等)经过线路52、23再循环至反应槽1而被再利用。
图2为示出了乙醛分离除去系统的一例的示意流程图。根据该流程,例如在将所述有机相在乙醛分离除去工序进行处理的情况下,将有机相经过线路101而供给至蒸馏塔(第1脱乙醛塔)91进行蒸馏,分离为富集乙醛的塔顶流(线路102)、和富集碘甲烷的残液流(线路103)。利用冷凝器91a使所述塔顶流冷凝,使冷凝液的一部分回流至蒸馏塔91的塔顶部(线路104),将冷凝液的其他部分供给至萃取塔92(线路105)。对于供给至所述萃取塔92的冷凝液,利用由线路109导入的水进行萃取处理。经萃取处理得到的萃取液经过线路107而被供给至蒸馏塔(第2脱乙醛塔)93进行蒸馏,分离为富集乙醛的塔顶流(线路112)和富集水的残液流(线路113)。然后,利用冷凝器93a使富集乙醛的塔顶流冷凝,使冷凝液的一部分回流至蒸馏塔93的塔顶部(线路114),冷凝液的其他部分排出到系统外(线路115)。此外,作为第1脱乙醛塔91的塔釜残液的富集碘甲烷的残液流、在萃取塔92得到的富集碘甲烷的萃余液(线路108)、以及作为第2脱乙醛塔93的塔釜残液的富集水的残液流,各自经过线路103、111、113被再循环至反应槽1,或者再循环至工艺的适宜部位而被再利用。例如,在萃取塔92得到的富集碘甲烷的萃余液,可以经过线路110被再循环至蒸馏塔91。113的液体通常作为排水而被排出至外部。在冷凝器91a、93a没有被冷凝的气体(线路106、116),在洗涤系统8被进行吸收处理、或者被进行废弃处理。
此外,在根据图2的流程将上述水相在乙醛分离除去工序进行处理的情况下,例如,将水相通过线路101而供给于蒸馏塔(第1脱乙醛塔)91进行蒸馏,分离为富集乙醛的塔顶流(线路102)、和富集水的残液流(线路103)。利用冷凝器91a使所述塔顶流冷凝,使冷凝液的一部分回流至蒸馏塔91的塔顶部(线路104),将冷凝液的其他部分供给至萃取塔92(线路105)。对于所述供给于萃取塔92的冷凝液,利用由线路109导入的水进行萃取处理。经萃取处理而得到的萃取液经过线路107而被供给至蒸馏塔(第2脱乙醛塔)93进行蒸馏,分离为富集乙醛的塔顶流(线路112)和富集水的残液流(线路113)。然后,利用冷凝器93a使富集乙醛的塔顶流冷凝,使冷凝液的一部分回流至蒸馏塔93的塔顶部(线路114),冷凝液的其他部分排出到系统外(线路115)。此外,作为第1脱乙醛塔91的塔釜残液的富集水的残液流、在萃取塔92得到的富集碘甲烷的萃余液(线路108)、以及作为第2脱乙醛塔93的塔釜残液的富集水的残液流,各自经过线路103、111、113被再循环至反应槽1,或者再循环至工艺的适宜部位而被再利用。例如,在萃取塔92得到的富集碘甲烷的萃余液,可以经过线路110被再循环至蒸馏塔91。113的液体通常作为排水而被排出至外部。在冷凝器91a、93a没有被冷凝的气体(线路106、116),在洗涤系统8被进行吸收处理,或者被进行废弃处理。
就上述的来自至少含有水、乙酸(AC)、碘甲烷(MeI)和乙醛(AD)的工艺流的乙醛而言,除了上述方法之外,还可以利用萃取蒸馏而分离除去。例如,可以通过将使所述工艺流分液而得到的有机相和/或水相(进料液)供给于蒸馏塔(萃取蒸馏塔),并将萃取溶剂(通常为水)导入到蒸馏塔内的碘甲烷和乙醛被浓缩的浓缩域(例如,从塔顶至进料液供给位置的空间),将从所述浓缩域降下的液体(萃取液)作为侧流(侧线流)而提取,使该侧流分液为水相和有机相,并对所述水相进行蒸馏而将乙醛排出到系统外。需要说明的是,在蒸馏塔内存在较多水的情况下,也可以将从所述浓缩域降下的液体作为侧流提取、而不将所述萃取溶剂导入到蒸馏塔。例如,可以在该蒸馏塔配置能够接收从上述浓缩域降下的液体(萃取液)的单元(烟囱式塔盘等),将在该单元接收的液体(萃取液)作为侧流提取。萃取溶剂的导入位置优选在所述进料液的供给位置的上方,更优选为塔顶附近。就侧流的提取位置而言,优选在塔的高度方向上,为萃取溶剂的导入位置的下方、且所述进料液的供给位置的上方。根据该方法,可以利用萃取溶剂(通常为水)而从碘甲烷和乙醛的浓缩物中以高浓度萃取出乙醛,同时,由于可以将萃取溶剂的导入部位和侧流部位之间作为萃取域而利用,因此可以以少量的萃取溶剂而效率良好地萃取乙醛。因此,例如与从蒸馏塔(萃取蒸馏塔)的塔底部提取基于萃取蒸馏的萃取液的方法相比,可以大幅减少蒸馏塔的层数,同时也可以减少蒸气负荷。此外,由于使用少量的萃取溶剂,与将上述图2的脱醛蒸馏和水萃取进行组合的方法相比可以减小水萃取液中碘甲烷相对于乙醛的比例(MeI/AD比),因此可以在抑制碘甲烷向体系外的损失的条件下除去乙醛。所述侧流中的乙醛浓度显著高于所述进料液和塔釜残液(塔底液)中的乙醛浓度。此外,就所述侧流中乙醛相对于碘甲烷的比例而言,大于进料液和塔釜残液中乙醛相对于碘甲烷的比例。需要说明的是,可以将使所述侧流分液而得到的有机相(碘甲烷相)再循环至该蒸馏塔。这种情况下,就使所述侧流分液而得到的有机相的再循环位置而言,在塔的高度方向上,优选在所述侧流提取位置的下方,优选在所述进料液的供给位置的上方。此外,可以将针对构成由所述工艺流分液得到的有机相的成分(例如乙酸甲酯等)的混和性溶剂导入到该蒸馏塔(萃取蒸馏塔)中。作为所述混和性溶剂,可以列举例如乙酸、乙酸乙酯等。就所述混和性溶剂的导入位置而言,在塔的高度方向,优选在所述侧流提取位置的下方,优选在所述进料液的供给位置的上方。此外,就所述混和性溶剂的导入位置而言,在将使上述侧流分液而得到的有机相再循环至该蒸馏塔的情况下,优选在其再循环位置的下方。通过将使所述侧流分液而得到的有机相再循环至蒸馏塔、或将所述混和性溶剂导入至蒸馏塔,可以降低作为侧流提取的萃取液中的乙酸甲酯浓度,可以降低使所述萃取液分液而得到的水相中的乙酸甲酯浓度,从而可以抑制碘甲烷向水相的混入。
所述蒸馏塔(萃取蒸馏塔)的理论层为例如1~100层、优选2~50层、进一步优选3~30层、特别优选5~20层,与现有的用于脱乙醛的蒸馏塔、萃取蒸馏塔的80~100层相相比,可以以少的层数效率良好地将乙醛分离除去。萃取溶剂的流量与进料液(使工艺流分液而得到的有机相和/或水相)的流量的质量比例(前者/后者)可以选自0.0001/100~100/100的范围,通常为0.0001/100~20/100、优选0.001/100~10/100、更优选0.01/100~8/100、进一步优选0.1/100~5/100。所述蒸馏塔(萃取蒸馏塔)的塔顶温度例如为15~120℃、优选20~90℃、更优选20~80℃、进一步优选25~70℃。塔顶压力以绝对压力计,例如为0.1~0.5MPa程度。所述蒸馏塔(萃取蒸馏塔)的其他条件可以与现有的用于脱乙醛的蒸馏塔、萃取蒸馏塔相同。
图3是示出了上述的利用了萃取蒸馏的乙醛分离除去系统的一例的示意流程图。在该实例中,将使所述工艺流分液而得到的有机相和/或水相(进料液)经过供给线路201而供给于蒸馏塔94的中段(塔顶与塔底之间的位置),并从塔顶附近将水经过线路202而导入,在蒸馏塔94(萃取蒸馏塔)内进行萃取蒸馏。在蒸馏塔94的所述进料液的供给位置的上方,配置有用于接收从塔内的碘甲烷和乙醛被浓缩的浓缩域降下的液体(萃取液)的烟囱式塔盘200。在该萃取蒸馏中,优选全量提取烟囱式塔盘200上的液体,经过线路208而导入至倾析器95进行分液。将倾析器95中的水相(含乙醛)通过线路212导入至冷却器95a而冷却,使水相中溶解的碘甲烷进行二相分离,并利用倾析器96而使其分液。将倾析器96中的水相通过线路216而供给至蒸馏塔97(脱乙醛塔)进行蒸馏,将塔顶的蒸气通过线路217导入至冷凝器97a而冷凝,使冷凝液(主要是乙醛和碘甲烷)的一部分回流至蒸馏塔97的塔顶,剩余物或者废弃、或者经过线路220而供给至蒸馏塔98(萃取蒸馏塔)。从蒸馏塔98的塔顶附近将水经过线路222而导入,进行萃取蒸馏。塔顶的蒸气经过线路223导入至冷凝器98a而冷凝,使冷凝液(主要是碘甲烷)的一部分回流至塔顶部,剩余物经过线路226再循环至反应体系,但也有排出系统外的情况。对于倾析器95中的有机相(碘甲烷相),优选将全部量经过线路209、210再循环至蒸馏塔94的烟囱式塔盘200的位置的下方。倾析器95的水相的一部分、以及倾析器96的有机相分别经过线路213、210、线路214、210再循环至蒸馏塔94,但也有不再循环的情况。倾析器95的水相的一部分可以作为蒸馏塔94中的萃取溶剂(水)而利用。倾析器96的水相的一部分可以经过线路210再循环至蒸馏塔94。根据情况(例如,在所述进料液中含有乙酸甲酯的情况等),可以将相对于构成由所述工艺流分液得到的有机相的成分(例如乙酸甲酯等)的混和性溶剂(乙酸、乙酸乙酯等)经过线路215进料至蒸馏塔94,使蒸馏效率提高。就混和性溶剂向蒸馏塔94的供给位置而言,在所述进料液供给部(线路201的连接部)的上方、且在再循环线路210的连接部的下方。蒸馏塔94的塔釜残液再循环至反应体系。使蒸馏塔94的塔顶的蒸气经过线路203导入至冷凝器94a而冷凝,使冷凝液在倾析器99分液,有机相经过线路206回流至蒸馏塔94的塔顶部,水相经过线路207导入至倾析器95。蒸馏塔97的塔釜残液(水为主成分)、蒸馏塔98(萃取蒸馏塔)的塔釜残液(含有少量的乙醛)分别经过线路218、224除去至体系外、或者再循环至反应体系。在冷凝器94a、97a、98a没有冷凝的气体(线路211、221、227)在洗涤系统8经过吸收处理、或者经过废弃处理。
图4是示出了上述的利用了萃取蒸馏的乙醛分离除去系统的其他实例的示意流程图。在该实例中,将蒸馏塔94的塔顶的蒸气的冷凝液导入至贮留罐100,将其全部量经过线路206回流至蒸馏塔94的塔顶部。除此之外,与图3的实例同样地进行。
图5是示出了上述的利用了萃取蒸馏的乙醛分离除去系统的另一实例的示意流程图。在该实例中,将烟囱式塔盘200上的液体进行全量提取,经过线路208、而不经过倾析器95地直接导入至冷却器95a进行冷却,供给至倾析器96。除此之外,与图4的实例同样地进行。
在上述图1中,在冷凝器3a生成的气体部分含有例如一氧化碳、氢、甲烷、二氧化碳、氮、氧、碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛和甲酸等,从冷凝器3a经过线路32、15供给至洗涤系统8。到达洗涤系统8的气体部分中的碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛和甲酸等在洗涤系统8被吸收液吸收。碘化氢利用与吸收液中的甲醇或者乙酸甲酯的反应而生成碘甲烷。然后,含有该碘甲烷等有用成分的液体部分从洗涤系统8经过再循环线路48、23再循环至反应槽1而被再利用。
在从蒸馏塔3的塔底部提取出的塔釜残液中,与来自蒸馏塔3的上述塔顶流和侧流相比更多地包含有沸点高于乙酸的成分(高沸点成分),包含例如丙酸、以及雾沫夹带的上述催化剂、助催化剂。在该塔釜残液中,也包含乙酸、碘甲烷、乙酸甲酯和水等。在本实施方式中,这样的塔釜残液的一部分经过线路25、26被连续地导入蒸发槽2而进行再循环,塔釜残液的其它部分经过线路25、23被连续地导入反应槽1而进行再循环。
从蒸馏塔3以侧流形式被连续地提取出的第1乙酸流,与被连续地导入蒸馏塔3的蒸气流相比,乙酸更富集。即,第1乙酸流的乙酸浓度高于所述蒸气流的乙酸浓度。第1乙酸流的乙酸浓度例如为90~99.9质量%、优选93~99质量%。另外,第1乙酸流中除了乙酸以外,还可包含例如碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸和丙酸等。在第1乙酸流中,碘甲烷浓度为例如8质量%以下(例如0.1~8质量%)、优选0.2~5质量%,水浓度为例如8质量%以下(例如0.1~8质量%)、优选0.2~5质量%,乙酸甲酯浓度为例如8质量%以下(例如0.1~8质量%)、优选0.2~5质量%。需要说明的是,就相对于蒸馏塔3的线路27的连接位置而言,在蒸馏塔3的高度方向上,可以如图所示地,在相对于蒸馏塔3的线路21的连接位置的上方,但也可以是在相对于蒸馏塔3的线路21的连接位置的下方,还可以是与相对于蒸馏塔3的线路21的连接位置相同。来自蒸馏塔3的第1乙酸流以给定的流量被连续地经过线路27而向后续的蒸馏塔5导入。需要说明的是,作为蒸馏塔3的侧流而提取的第1乙酸流、蒸馏塔3的塔底液或蒸馏塔3的塔底部的蒸气的冷凝液,也可以不经过蒸馏塔5(脱水工序)而直接连续地导入蒸馏塔6。
在流经线路27的第1乙酸流中,可以经过线路55(氢氧化钾导入线路)供给或者添加氢氧化钾。氢氧化钾可以以例如水溶液等溶液形式供给或者添加。通过对第1乙酸流供给或者添加氢氧化钾,可以减少第1乙酸流中的碘化氢。具体而言,碘化氢与氢氧化钾反应而生成碘化钾和水。由此,可以减少由于碘化氢而造成的蒸馏塔等装置的腐蚀。需要说明的是,氢氧化钾可以供给或添加至本工艺中存在碘化氢的适宜场所。需要说明的是,对于在工艺中添加的氢氧化钾,使其也与乙酸反应而生成乙酸钾。
蒸馏塔5为用于进行第2蒸馏工序的单元,在本实施方式中可视为所谓的脱水塔。第2蒸馏工序为用于对连续地导入蒸馏塔5的第1乙酸流进行蒸馏处理而进一步纯化乙酸的工序。在蒸馏塔5中,优选如本发明中所规定的那样,将经过线路27而供给的第1乙酸流在塔底温度165℃以下的条件下进行蒸馏而得到纯化乙酸。蒸馏塔5包括例如塔板塔及填充塔等精馏塔。采用塔板塔作为蒸馏塔5时,其理论塔板数为例如5~50层,根据理论塔板数不同,回流比例如为0.2~3000。在存在于第2蒸馏工序的蒸馏塔5的内部,塔顶压力及塔底压力优选根据塔底液组成进行设定、使得塔底温度为165℃以下。塔顶压力为例如0.10~0.28MPaG、优选0.15~0.23MPaG、进一步优选0.17~0.21MPaG。塔底压力高于塔顶压力,例如为0.13~0.31MPaG、优选0.18~0.26MPaG、进一步优选0.20~0.24MPaG。在存在于第2蒸馏工序的蒸馏塔5的内部,将塔顶温度设定为例如高于设定塔顶压力下的水的沸点且低于乙酸的沸点的110~160℃的温度,将塔底温度设定为例如在设定塔底压力下的乙酸的沸点以上的120~165℃(优选125~160℃、进一步优选130~155℃)的温度。
从蒸馏塔5的塔顶部,作为塔顶流的蒸气被连续地提取至线路33。从蒸馏塔5的塔底部,塔釜残液被连续地提取至线路34。5b是再沸器。从蒸馏塔5中的塔顶部和塔底部之间的高度位置,侧流(液体或气体)也可以被连续地提取至线路34。
在从蒸馏塔5的塔顶部提取出的蒸气中,与来自蒸馏塔5的上述塔釜残液相比更多包含有沸点低于乙酸的成分(低沸点成分),包括例如:碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛和甲酸等。这样的蒸气经过线路33被连续地导入至冷凝器5a。
冷凝器5a通过将来自蒸馏塔5的蒸气冷却而使其部分冷凝,从而分成冷凝成分和气体成分。冷凝成分包含例如水和乙酸等。冷凝成分的一部分从冷凝器5a经过线路35连续地被回流至蒸馏塔5。冷凝成分的其它部分被从冷凝器5a经过线路35、36、23连续地导入至反应槽1而进行再循环。另外,在冷凝器5a生成的气体成分包含例如:一氧化碳、氢、甲烷、二氧化碳、氮、氧、碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛和甲酸等,从冷凝器5a经过线路37、15被供给至洗涤系统8。到达洗涤系统8的气体成分中的碘化氢在洗涤系统8被吸收液吸收,通过吸收液中的碘化氢与甲醇或乙酸甲酯的反应生成碘甲烷,然后,含有该碘甲烷等有用成分的液体成分从洗涤系统8经过再循环线路48、23被再循环至反应槽1而进行再利用。
在从蒸馏塔5的塔底部提取出的塔釜残液(或者侧流)中,与来自蒸馏塔5的上述塔顶流相比更多包含有沸点高于乙酸的成分(高沸点成分),包括例如丙酸、乙酸钾(向线路27等供给了氢氧化钾的情况下)、以及雾沫夹带的上述催化剂、助催化剂等。该塔釜残液中也可包含乙酸。这样的塔釜残液经过线路34成为第2乙酸流而被连续地导入后续的蒸馏塔6。
第2乙酸流与被连续地导入蒸馏塔5的第1乙酸流相比,乙酸更富集。即,第2乙酸流的乙酸浓度高于第1乙酸流的乙酸浓度。第2乙酸流的乙酸浓度在高于第1乙酸流的乙酸浓度的范围内,例如为99.1~99.99质量%。另外,第2乙酸流中如上所述,除了乙酸以外还包含例如丙酸、碘化氢等。在本实施方式中,在提取侧流的情况下,来自蒸馏塔5的侧流的提取位置在蒸馏塔5的高度方向上,低于向蒸馏塔5导入第1乙酸流的导入位置。
在流经线路34的第2乙酸流中,可以经过线路56(氢氧化钾导入线路)供给或者添加氢氧化钾。氢氧化钾可以以例如水溶液等溶液形式供给或者添加。通过对第2乙酸流供给或者添加氢氧化钾,可以减少第2乙酸流中的碘化氢。具体而言,碘化氢与氢氧化钾反应而生成碘化钾和水。由此,可以减少由于碘化氢而造成的蒸馏塔等装置的腐蚀。
蒸馏塔6为用于进行第3蒸馏工序的单元,在本实施方式中被视为所谓的脱高沸塔。第3蒸馏工序为用于对连续地导入蒸馏塔6的第2乙酸流进行纯化处理后进一步纯化乙酸的工序。在蒸馏塔6中,优选如本发明中所规定的那样,将经过线路34而供给的第2乙酸流在塔底温度165℃以下的条件下进行蒸馏而得到纯化乙酸。蒸馏塔6包括例如塔板塔及填充塔等精馏塔。采用塔板塔作为蒸馏塔6时,其理论塔板数为例如5~50层,根据理论塔板数不同,回流比例如为0.2~3000。在存在于第3蒸馏工序的蒸馏塔6的内部,塔顶压力及塔底压力优选根据塔底液组成进行设定、使得塔底温度为165℃以下。塔顶压力为例如0.005~0.24MPaG、优选0.01~0.22MPaG、进一步优选0.02~0.20MPaG、特别优选0.04~0.19MPaG。塔底压力高于塔顶压力,例如为0.01MPaG以上且小于0.255MpaG,优选0.02~0.24MPaG、进一步优选0.03~0.23MPaG、特别优选0.05~0.21MPaG。在存在于第3蒸馏工序的蒸馏塔6的内部,将塔顶温度设定为例如高于设定塔顶压力下的水的沸点且低于乙酸的沸点的50~160℃的温度,将塔底温度设定为例如高于设定塔底压力下的乙酸的沸点的70~165℃(优选120~160℃、进一步优选130~155℃)的温度。
从蒸馏塔6的塔顶部,作为塔顶流的蒸气被连续地提取至线路38。从蒸馏塔6的塔底部,塔釜残液被连续地提取至线路39。6b是再沸器。从蒸馏塔6中的塔顶部和塔底部之间的高度位置,侧流(液体或气体)被连续地提取至线路46。在蒸馏塔6的高度方向上,线路46相对于蒸馏塔6的连接位置可以是图示那样的在线路34相对于蒸馏塔6的连接位置的上方,但也可以是在线路34相对于蒸馏塔6的连接位置的下方,还可以与线路34相对于蒸馏塔6的连接位置相同。
在从蒸馏塔6的塔顶部提取出的蒸气中,与来自蒸馏塔6的上述塔釜残液相比更多包含有沸点低于乙酸的成分(低沸点成分),除了乙酸之外,还包括例如,碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、二甲醚、甲醇和甲酸等。这样的蒸气经过线路38而被连续地导入冷凝器6a。
冷凝器6a通过将来自蒸馏塔6的蒸气冷却而使其部分冷凝,从而分成冷凝成分和气体成分。冷凝成分除了乙酸之外,还包含例如碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、二甲醚、甲醇和甲酸等。关于冷凝成分的至少一部分,从冷凝器6a经过线路40而被连续地回流至蒸馏塔6。关于冷凝成分的一部分(馏出成分),可以从冷凝器6a经过线路40、41、42而被再循环至向蒸馏塔5导入前的线路27中的第1乙酸流而可以再循环。与此同时或者代替地,关于冷凝部分的一部分(馏出成分),可以从冷凝器6a经过线路40、41、43,而被再循环至导入蒸馏塔3之前的线路21中的蒸气流。此外,关于冷凝部分的一部分(馏出成分),可以从冷凝器6a经过线路40、44、23再循环至反应槽1。进一步地,关于来自冷凝器6a的馏出成分的一部分,可以如前所述地被供给至洗涤系统8而在该系统内作为吸收液使用。在洗涤系统8中,吸收了有用成分之后的气体成分被排出到装置外,进而,包含有用成分的液体成分从洗涤系统8经过再循环线路48、23被导入或再循环至反应槽1而进行再利用。此外,关于来自冷凝器6a的馏出成分的一部分,可以经过图外的线路而导向在装置内运转的各种泵(图示省略)并作为该泵的密封液使用。进一步,关于来自冷凝器6a的馏出成分的一部分,可以经过附设于线路40的提取线路而被定常地提取至装置外,也可以以不定常的形式在必要时提取至装置外。冷凝部分的一部分(馏出成分)从在蒸馏塔6的蒸馏处理体系中被除去的情况下,其馏出成分的量(馏出量)为在冷凝器6a生成的冷凝液的例如0.01~30质量%,优选0.1~10质量%、更优选0.3~5质量%、更优选0.5~3质量%。另一方面,冷凝器6a中生成的气体成分包含例如一氧化碳、氢、甲烷、二氧化碳、氮、氧、碘甲烷、碘化氢、水、乙酸甲酯、乙酸、二甲醚、甲醇、乙醛和甲酸等,从冷凝器6a经过线路45、15被供给至洗涤系统8。
在从蒸馏塔6的塔底部经过线路39被提取出的塔釜残液中,与来自蒸馏塔6的上述塔顶流相比更多包含有沸点高于乙酸的成分(高沸点成分),包括例如乙酸钾等乙酸盐(向线路34等供给了氢氧化钾等碱的情况下)、乙酸酐、丙酸等。另外,在从蒸馏塔6的塔底部经过线路39提取出的塔釜残液中,也包含在乙酸制备装置的构成构件的内壁产生并游离的金属等腐蚀性金属、以及源自腐蚀性碘的碘与该腐蚀性金属的化合物。这样塔釜残液在本实施方式中被排出到乙酸制备装置外。
在本发明中,从抑制蒸馏塔的腐蚀的观点来看,蒸馏塔6的塔底液中的乙酸盐、乙酸酐、丙酸的浓度各自越少越优选。蒸馏塔6的塔底液中的乙酸盐浓度为例如1质量ppm~34质量%、优选100质量ppm~25质量%、进一步优选0.1~20质量%(例如1~15质量%)。蒸馏塔6的塔底液中的乙酸酐浓度为例如1质量ppm~91质量%、优选10质量ppm~74质量%、更优选100质量ppm~44质量%、进一步优选0.1~20质量%、特别优选0.2~10质量%(例如0.5~5质量%)。蒸馏塔6的塔底液中的丙酸浓度为例如100质量ppm~91质量%、优选0.1~75质量%、更优选0.3~55质量%、进一步优选0.5~29质量%、特别优选1~15质量%。蒸馏塔6的塔底液中的乙酸盐浓度可以通过例如减少用于中和所述碘化氢的碱的添加量来降低。此外,蒸馏塔6的塔底液中的乙酸酐浓度可以通过例如向位于蒸馏塔6的上游的配管、装置、或蒸馏塔6内添加水使乙酸酐水解而降低。蒸馏塔6的塔底液中的丙酸浓度例如可以通过以下而降低:改变反应条件而减少反应槽中的丙酸的副产;在将工艺液体的一部分再循环至反应体系时将成为副产丙酸的原因的乙醛从该工艺液体中分离除去之后再循环至反应体系;或在蒸馏塔6的上游设置将丙酸分离除去的蒸馏塔或者蒸发器(脱丙酸塔)。
从蒸馏塔6连续地被提取至线路46的侧流作为第3乙酸流,被连续地导入至后续的离子交换树脂塔7。该第3乙酸流与被连续地导入蒸馏塔6的第2乙酸流相比,乙酸更富集。即,第3乙酸流的乙酸浓度高于第2乙酸流的乙酸浓度。第3乙酸流的乙酸浓度在高于第2乙酸流的乙酸浓度的范围内,例如为99.8~99.999质量%。在本实施方式中,来自蒸馏塔6的侧流的提取位置,在蒸馏塔6的高度方向上高于第2乙酸流向蒸馏塔6的导入位置。在其它实施方式中,来自蒸馏塔6的侧流的提取位置,在蒸馏塔6的高度方向上低于或者与第2乙酸流向蒸馏塔6的导入位置相同。需要说明的是,蒸馏塔6可以用单式蒸馏器(蒸发器)代替,另外,如果采用蒸馏塔5可以充分地除去杂质,则蒸馏塔6可以省略。
离子交换树脂塔7为用于进行吸附除去工序的纯化单元。该吸附除去工序为用于将连续地被导入至离子交换树脂塔7的第3乙酸流中微量包含的主要是碘代烷(碘己烷、碘癸烷等)吸附除去而进一步纯化乙酸的工序。在离子交换树脂塔7中,向塔内填充对碘代烷具有吸附能力的离子交换树脂而形成离子交换树脂床。作为这样的离子交换树脂,可列举例如:作为交换基团的磺酸基、羧基、膦酸基等中的离去性质子的一部分被银、铜等金属置换而成的阳离子交换树脂。在吸附除去工序中,例如使第3乙酸流(液体)在填充有这样的离子交换树脂的离子交换树脂塔7的内部流通,在该流通过程中,第3乙酸流中的碘代烷等杂质吸附于离子交换树脂而被从第3乙酸流除去。在存在于吸附除去工序的离子交换树脂塔7中,内部温度为例如18~100℃,乙酸流的通液速度[树脂容积每1m3的乙酸处理量(m3/h)]为例如3~15m3/h·m3(树脂容积)。
从离子交换树脂塔7的下端部连续地向线路47导出第4乙酸流。第4乙酸流的乙酸浓度高于第3乙酸流的乙酸浓度。即,第4乙酸流与被连续地导入离子交换树脂塔7的第3乙酸流相比,乙酸更富集。第4乙酸流的乙酸浓度在高于第3乙酸流的乙酸浓度范围内,例如为99.9~99.999质量%或其以上。在本制备方法中,可以将该第4乙酸流储存于图外的制品罐。
在该乙酸制备装置中,作为用于对来自离子交换树脂塔7的上述第4乙酸流进一步进行纯化的纯化单元,也可以设置作为蒸馏塔的所谓制品塔或成品塔。在这样的制品塔中,也优选如本发明中所规定的那样,将经过线路47而供给的第4乙酸流在塔底温度165℃以下的条件下进行蒸馏而得到纯化乙酸。在设置这样的制品塔的情况下,该制品塔包含例如塔板塔及填充塔等精馏塔。采用塔板塔作为制品塔的情况下,其理论塔板数为例如5~50层,根据理论塔板数不同,回流比例如为0.5~3000。在纯化工序中的制品塔的内部,塔顶压力及塔底压力优选根据塔底液组成进行设定、使得塔底温度为165℃以下。塔顶压力为例如0.005~0.24MPaG、优选0.01~0.22MPaG、进一步优选0.02~0.20MPaG、特别优选0.04~0.19MPaG。塔底压力高于塔顶压力,例如为0.01MPaG以上且小于0.255MPaG、优选0.02~0.24MPaG、进一步优选0.03~0.23MPaG、特别优选0.05~0.21MPaG。在位于纯化工序的制品塔的内部,将塔顶温度例如设定为高于设定塔顶压力下的水的沸点且低于乙酸的沸点的50~160℃的温度,将塔底温度设定为例如高于设定塔底压力下的乙酸的沸点的70~165℃(优选120~160℃、进一步优选130~155℃)的温度。需要说明的是,制品塔或者成品塔也可以用单式蒸馏器(蒸发器)代替。
在设置制品塔的情况下,来自离子交换树脂塔7的第4乙酸流(液体)的全部或一部分被连续地导入至制品塔。从这样的制品塔的塔顶部,作为含有微量的低沸点成分(例如,碘甲烷、水、乙酸甲酯、二甲醚、巴豆醛、乙醛和甲酸等)的塔顶流的蒸气被连续地提取。该蒸气用给定的冷凝器分成冷凝成分和气体成分。冷凝成分的一部分被连续地回流至制品塔,冷凝成分的其他的一部分被循环至反应槽1、或者废弃至体系外、或者可以是这两者,气体部分被供给至洗涤系统8。从制品塔的塔底部,含有微量的高沸点成分的塔釜残液被连续地提取,该塔釜残液再循环至例如在导入蒸馏塔6之前的线路34中的第2乙酸流。从制品塔中的塔顶部和塔底部之间的高度位置,侧流(液体)作为第5乙酸流被连续地提取。就从制品塔的侧流的提取位置而言,在制品在塔的高度方向上,例如比第4乙酸流向制品塔的导入位置低。就第5乙酸流而言,与连续地导入至制品塔的第4乙酸流相比,乙酸更富集。即,第5乙酸流的乙酸浓度比第4乙酸流的乙酸浓度高。第5乙酸流的乙酸浓度在高于第4乙酸流的乙酸浓度范围内,例如为99.9~99.999质量%或其以上。该第5乙酸流储存于例如图外的制品罐。需要说明的是,就离子交换树脂塔7而言,作为设置于蒸馏塔6的下游的替代方案(或者是除了设置于蒸馏塔6的下游以外),还可以设置于制品塔的下游,对出自制品塔的乙酸流进行处理。
在本发明中,从抑制蒸馏塔的腐蚀的观点来看,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐、乙酸酐、丙酸的浓度各自越小越优选。制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为例如0.1质量ppb~1质量%、优选1质量ppb~0.1质量%、进一步优选10质量ppb~0.01质量%(例如100质量ppb~0.001质量%)。制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为例如0.1质量ppm~60质量%、优选1质量ppm~10质量%、进一步优选10质量ppm~2质量%(例如50质量ppm~0.5质量%),或者也可以是0.2~10质量%(例如0.5~5质量%)。制品塔的塔底液中的丙酸浓度为例如1质量ppm~10质量%、优选10质量ppm~5质量%、进一步优选50质量ppm~1质量%(例如100质量ppm~0.1质量%)。制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度可以通过例如减少用于中和所述碘化氢的碱的添加量来降低。此外,制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度可以通过例如向位于制品塔的上游的配管、装置、或者制品塔内添加水使乙酸酐水解而降低。制品塔的塔底液中的丙酸浓度可以通过例如以下而降低:改变反应条件而减少反应槽中的丙酸的副产;在将工艺液体的一部分再循环至反应体系时将成为副产丙酸的原因的乙醛从该工艺液体中分离除去之后再循环至反应体系;或在制品塔的上游设置将丙酸分离除去的蒸馏塔或者蒸发器(脱丙酸塔)。
在上述的实施方式中,在蒸馏塔5、蒸馏塔6及所述制品塔中,可以将例如蒸馏塔5的塔底温度设定为165℃以下(例如小于165℃),可以将蒸馏塔6的塔底温度设定为165℃以下(例如小于165℃),可以将所述制品塔的塔底温度设定为165℃以下(例如小于165℃),也可以将蒸馏塔5和蒸馏塔6的塔底温度设定为165℃以下(例如小于165℃),可以将蒸馏塔6和所述制品塔的塔底温度设定为165℃以下(例如小于165℃),还可以将蒸馏塔5、蒸馏塔6及所述制品塔这3个蒸馏塔全部的塔底温度设定为165℃以下(例如小于165℃)。上述的塔底温度分别优选160℃以下、进一步优选155℃以下、特别优选150℃以下(例如140℃以下)。需要说明的是,也可以如前所述地,不具备蒸馏塔6、所述制品塔(特别是后者)。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限制于这些实施例。
比较例1
在锆制高压釜1000ml中,将丙酸459g、乙酸46g,将锆(Zr)、作为镍基合金的哈氏合金B2(小田钢机株式会社制、“HB2”)、作为镍基合金的哈氏合金C(小田钢机株式会社制、“HC276”)、作为不锈钢的SUS316(UMETOKU公司制、“SUS316”)的各种材质的测试片(尺寸:36mm×25mm×2.5mm)设置于高压釜内,盖上盖子,将高压釜内的液体用氮鼓泡而置换溶解在液体中的氧,然后实施3次利用氮将大气压升压至1MPaG后、减压至大气压的操作,鼓入氮气至4MPaG,释放至大气压。然后,利用油浴加热高压釜,使得高压釜内的液温达到165℃。加热后的稳态压力在131kPaG变迁。在稳态条件经过500小时后,冷却至室温,释放压力后,取出测试片,根据重量测定来计算腐蚀速度,利用外观检查判断了是否有局部腐蚀。进料组成、腐蚀测试的条件及其结果示于表1、表2。压力的单位中,“G”表示表压。
比较例2
除了将进料组成改变为乙酸100%以外,利用与比较例1同样的方法进行了腐蚀测试。进料组成、腐蚀测试的条件及其结果示于表1、2。
实施例1~15
除了改变进料组成和温度以外,利用与比较例1同样的方法进行了腐蚀测试。进料组成、腐蚀测试的条件及其结果示于表1、2。
需要说明的是,在全部比较例、实施例中,均没有发现测试片的部分腐蚀等,仅观察到了全体性的均一腐蚀。在表2中,单位“mm/Y”是指将每一年的测试片的腐蚀速度(厚度的减少量)换算为mm而成的单位。
[表1]
表1
Figure BDA0002080544550000251
[表2]
表2
Figure BDA0002080544550000252
[结果的考察]
全部比较例、实施例中,锆(Zr)都显示出了完全耐腐蚀。
由比较例1、2的结果可知,在超过温度165℃的温度下,得到了仅能使用HB2以上、Zr等耐久材质的水平的腐蚀速度。由实施例1~15可知,HB2全部显示出了良好的耐腐蚀性。此外,HC276虽然不如HB2,但也显示出对于使用而言充分的耐腐蚀性,在165℃下根据条件而可以使用,在160℃下是可以使用的水平。SUS316在实施例5~15的155℃以下的条件下可以使用,在160℃下根据条件而可以使用,在超过165℃的温度下不能使用。在全部条件下,与比较例2、实施例2、6、10、14的仅纯乙酸的在相同温度下的腐蚀数据进行比较的情况下,在实施例3、7、11的混入了乙酸钾的组成中,显示出一定的腐蚀性变差的倾向,但是与其相比,温度对腐蚀造成的影响是显著的。在实施例4、8、12的混入了乙酸酐的组成中,与纯乙酸数据相比,对腐蚀速度有若干影响。就比较例1、实施例1、5、9、13的混入了丙酸的组成而言,是与纯乙酸同等的水平。
除比较例2、实施例2、6、10、14以外,全部为达到在相同压力90kPa左右下的沸点的条件。在同样的操作压力下,相对于纯乙酸,沸点上升的乙酸钾、乙酸酐、丙酸的浓度越低,腐蚀速度越低。此外,即使是纯乙酸,如果压力上升、沸点上升,则腐蚀增加,因此,通过不仅进行高沸点杂质的浓度管理、还组合运转压力管理,能够实现利用适合且经济的耐腐蚀性材质的运转。此外可知,即使是相同温度,也会因混入的杂质不同到导致腐蚀速度有若干差异。因此,通过不仅进行基于压力管理的温度管理、还进行杂质浓度自身的管理,可以使腐蚀速度降低,实现更低级材质的设备设计。
运转压力越低,则运转温度越低,腐蚀性越低,但是由于会因气体密度降低而导致蒸馏塔等的塔径变大,因而会变得不经济。因此,从经济性的观点来看,优选设定运转压力的下限。
需要说明的是,一般而言,按照Zr>HB2>HC276>SUS的顺序,价格降低,耐腐蚀性也依次降低。腐蚀速度和材质选择的标准如下所述。下述也仅是个标准,受到材质的初期壁厚、更新频率的影响。
Figure BDA0002080544550000261
Figure BDA0002080544550000271
综上所述,将本发明的方案及其变形记述如下。
[1]乙酸的制备方法,其包括对包含乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液进行蒸馏而纯化乙酸的工序,其中,所述粗乙酸液的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下(优选155℃以下、更优选150℃以下、进一步优选140℃以下)的条件下进行。
[2]上述[1]所述的乙酸的制备方法,其中,所述粗乙酸液中的乙酸浓度为90质量%以上(例如95质量%以上、优选97质量%以上、更优选98质量%以上、进一步优选99质量%以上)。
[3]上述[1]或[2]所述的乙酸的制备方法,其中,所述比乙酸沸点高的杂质包含选自乙酸盐、乙酸酐及丙酸中的至少一种化合物。
[4]上述[1]~[3]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述蒸馏塔的塔底液的乙酸盐浓度为34质量%以下(优选23质量%以下、更优选13质量%以下、进一步优选10质量%以下、特别优选1质量%以下)。
[5]上述[1]~[4]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述蒸馏塔的塔底液的乙酸酐浓度为90质量%以下(优选74质量%以下、更优选45质量%以下、进一步优选10质量%以下、特别优选1质量%以下)。
[6]上述[1]~[5]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述蒸馏塔的塔底液的丙酸浓度为90质量%以下(优选75质量%以下、更优选55质量%以下、进一步优选29质量%以下、特别优选10质量%以下、尤其是1质量%以下)。
[7]上述[1]~[6]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,在所述蒸馏塔的塔底压力小于0.255MPaG(优选0.24MPaG以下、进一步优选0.23MPaG以下、特别优选0.21MPaG以下)的条件下进行蒸馏。
[8]上述[7]所述的乙酸的制备方法,其中,在所述蒸馏塔的塔底压力为0.01MPaG以上(优选0.02MPaG以上、进一步优选0.03MPaG以上、特别优选0.05MPaG以上)的条件下进行蒸馏。
[9]上述[1]~[8]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,在所述蒸馏塔的塔底压力为0.01MPaG以上且小于0.255MPaG的条件下进行蒸馏。
[10]上述[1]~[9]中任一项所述的乙酸的制备方法,其包括:使甲醇和一氧化碳反应而生成乙酸的羰基化反应工序、将在所述羰基化反应工序中得到的反应混合物分离为蒸气流和残液流的蒸发工序、将所述蒸气流进行蒸馏而分离为富集低沸成分的塔顶流和富集乙酸的乙酸流(第1乙酸流)的脱低沸工序、以及将所述乙酸流进行蒸馏而纯化乙酸的乙酸蒸馏工序,所述乙酸蒸馏工序具有至少一个在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行所述粗乙酸液的蒸馏的工序。
[11]上述[10]所述的乙酸的制备方法,其中,经由氢氧化钾导入线路向所述第1乙酸流供给或者添加氢氧化钾。
[12]上述[10]或[11]所述的乙酸的制备方法,其中,所述乙酸蒸馏工序具有至少一个下述的蒸馏工序:待进行蒸馏的所述粗乙酸液中的乙酸浓度为97质量%以上的蒸馏工序,且在全部的这样的工序中,所述粗乙酸液的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下(优选155℃以下、更优选150℃以下、进一步优选140℃以下)的条件下进行。
[13]上述[10]~[12]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述乙酸蒸馏工序包括以下的脱水工序:将所述第1乙酸流进行蒸馏而分离为与所述第1乙酸流相比乙酸更富集的第2乙酸流、和与所述第2乙酸流相比更多地包含比乙酸沸点低的成分的塔顶流的蒸气。
[14]上述[13]所述的乙酸的制备方法,其中,所述第1乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下(优选155℃以下、更优选150℃以下、进一步优选140℃以下)的条件下进行。
[15]上述[13]或[14]所述的乙酸的制备方法,其中,经由氢氧化钾导入线路向所述第2乙酸流供给或者添加氢氧化钾。
[16]上述[13]~[15]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述乙酸蒸馏工序包括以下的脱高沸工序:将所述第2乙酸流进行蒸馏而分离为与塔釜残液相比更多地包含比乙酸沸点低的成分的作为塔顶流的蒸气、与塔顶流相比更多地包含比乙酸沸点高的成分的塔釜残液、以及与所述第2乙酸流相比乙酸更富集的第3乙酸流。
[17]上述[16]所述的乙酸的制备方法,其中,所述第2乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下(优选155℃以下、更优选150℃以下、进一步优选140℃以下)的条件下进行。
[18]上述[17]所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中的所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为1质量ppm~34质量%(优选100质量ppm~25质量%、进一步优选0.1~20质量%(例如1~15质量%))。
[19]上述[18]所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中的所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度通过减少用于中和碘化氢的碱的添加量而降低。
[20]上述[17]~[19]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中的所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为1质量ppm~91质量%(优选10质量ppm~74质量%、更优选100质量ppm~44质量%、进一步优选0.1~20质量%、特别优选0.2~10质量%(例如0.5~5质量%))。
[21]上述[20]所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中的所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度通过向位于所述蒸馏塔的上游的配管、装置或所述蒸馏塔内添加水使乙酸酐水解而降低。
[22]上述[17]~[21]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中的所述蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度为100质量ppm~91质量%(优选0.1~75质量%、更优选0.3~55质量%、进一步优选0.5~29质量%、特别优选1~15质量%)。
[23]上述[22]所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中的所述蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度通过选自下述中的一种以上的方法而降低:改变反应条件而减少反应槽中的丙酸的副产;在将工艺液体的一部分再循环至反应体系时将成为副产丙酸的原因的乙醛从该工艺液体中分离除去之后再循环至反应体系;以及在所述蒸馏塔的上游设置将丙酸分离除去的蒸馏塔或者蒸发器。
[24]上述[16]~[23]中任一项所述的乙酸的制备方法,其进一步包括:将所述第3乙酸流导入至离子交换树脂塔,将所述第3乙酸流中的碘代烷吸附除去而得到第4乙酸流的离子交换树脂处理工序。
[25]上述[24]所述的乙酸的制备方法,其进一步包括:将所述第4乙酸流在作为蒸馏塔的制品塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行蒸馏而得到纯化乙酸的工序。
[26]上述[25]所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为0.1质量ppb~1质量%(优选1质量ppb~0.1质量%、进一步优选10质量ppb~0.01质量%(例如100质量ppb~0.001质量%))。
[27]上述[26]所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度通过减少用于中和碘化氢的碱的添加量而降低。
[28]上述[25]~[27]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为0.1质量ppm~60质量%(优选1质量ppm~10质量%、进一步优选10质量ppm~2质量%(例如50质量ppm~0.5质量%)。
[29]上述[25]~[27]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为0.2~10质量%(例如0.5~5质量%)。
[30]上述[28]或[29]所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度通过向位于制品塔的上游的配管、装置或制品塔内添加水使乙酸酐水解而降低。
[31]上述[25]~[30]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的丙酸浓度为1质量ppm~10质量%(优选10质量ppm~5质量%、进一步优选50质量ppm~1质量%(例如100质量ppm~0.1质量%))。
[32]上述[31]所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的丙酸浓度通过选自下述中的一种以上方法而降低:改变反应条件而减少反应槽中的丙酸的副产;在将工艺液体的一部分再循环至反应体系时将成为副产丙酸的原因的乙醛从该工艺液体中分离除去之后再循环至反应体系;以及在所述制品塔的上游设置将丙酸分离除去的蒸馏塔或者蒸发器。
[33]上述[1]~[32]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述蒸馏塔的材质为选自镍基合金、不锈钢、铝及钛中的至少一种。
[34]上述[1]~[33]中任一项所述的乙酸的制备方法,其中,所述蒸馏塔的塔底液的乙酸盐浓度为34质量%以下、乙酸酐浓度为90质量%以下、丙酸浓度为90质量%以下,所述蒸馏塔的塔底压力小于0.255MPa,并且所述蒸馏塔的材质为选自镍基合金、不锈钢、铝及钛中的至少一种,塔底温度小于165℃。
工业实用性
本发明的乙酸的制备方法可以作为利用甲醇法羰基化工艺(甲醇法乙酸工艺)的乙酸的工业制备法而有用。
符号说明
1 反应槽
2 蒸发槽
3、5、6 蒸馏塔
4 倾析器
7 离子交换树脂塔
8 洗涤系统
9 乙醛分离除去系统
16 反应混合物供给线路
17 蒸气流排出线路
18、19 残液流再循环线路
54 含一氧化碳气体导入线路
55、56 氢氧化钾导入线路
57 催化剂循环泵
91 蒸馏塔(第1脱乙醛塔)
92 萃取塔
93 蒸馏塔(第2脱乙醛塔)
94 蒸馏塔(萃取蒸馏塔)
95 倾析器
96 倾析器
97 蒸馏塔(脱乙醛塔)
98 蒸馏塔(萃取蒸馏塔)
99 倾析器
200 烟囱式塔盘。

Claims (98)

1.乙酸的制备方法,其包括:对包含乙酸和比乙酸沸点高的杂质的粗乙酸液进行蒸馏而纯化乙酸的工序,
其中,在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行所述粗乙酸液的蒸馏,
所述蒸馏塔的塔底压力小于0.255MPaG,
所述蒸馏塔的塔底液的乙酸盐浓度为34质量%以下,
所述蒸馏塔的塔底液的乙酸酐浓度为90质量%以下,
所述蒸馏塔的塔底液的丙酸浓度为90质量%以下。
2.权利要求1所述的乙酸的制备方法,其中,所述粗乙酸液中的乙酸浓度为90质量%以上。
3.权利要求1或2所述的乙酸的制备方法,其中,所述比乙酸沸点高的杂质含有选自乙酸盐、乙酸酐及丙酸中的至少一种化合物。
4.权利要求1或2所述的乙酸的制备方法,其中,在所述蒸馏塔的塔底压力为0.01MPaG以上且小于0.255MPaG的条件下进行蒸馏。
5.权利要求1所述的乙酸的制备方法,其包括:
使甲醇和一氧化碳反应而生成乙酸的羰基化反应工序、
将在所述羰基化反应工序中得到的反应混合物分离为蒸气流和残液流的蒸发工序、
将所述蒸气流进行蒸馏而分离为富集低沸成分的塔顶流和富集乙酸的第1乙酸流的脱低沸工序、以及
将所述第1乙酸流进行蒸馏而纯化乙酸的乙酸蒸馏工序,
所述乙酸蒸馏工序具有至少一个在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行所述粗乙酸液的蒸馏的工序。
6.权利要求5所述的乙酸的制备方法,其中,所述乙酸蒸馏工序具有至少一个下述蒸馏工序:待进行蒸馏的所述粗乙酸液中的乙酸浓度为97质量%以上的蒸馏工序,
在全部的这样的工序中,在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行所述粗乙酸液的蒸馏。
7.权利要求5或6所述的乙酸的制备方法,其中,经由氢氧化钾导入线路向所述富集低沸成分的塔顶流和富集乙酸的乙酸流供给或者添加氢氧化钾。
8.权利要求5或6所述的乙酸的制备方法,其中,所述乙酸蒸馏工序包括以下的脱水工序:将所述第1乙酸流进行蒸馏而分离为与所述第1乙酸流相比乙酸更富集的第2乙酸流、和与所述第2乙酸流相比更多地包含比乙酸沸点低的成分的塔顶流的蒸气。
9.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述第1乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行。
10.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述第1乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为155℃以下的条件下进行。
11.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述第1乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为150℃以下的条件下进行。
12.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述第1乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为140℃以下的条件下进行。
13.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述第1乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为120~165℃的条件下进行。
14.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述第1乙酸流的蒸馏在所述蒸馏塔的塔底压力小于0.255MPaG的条件下进行。
15.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述第1乙酸流的蒸馏在所述蒸馏塔的塔底压力为0.01MPaG以上的条件下进行。
16.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述第1乙酸流的蒸馏在所述蒸馏塔的塔底压力为0.13~0.32MPaG的条件下进行。
17.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为34质量%以下。
18.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为23质量%以下。
19.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为13质量%以下。
20.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为10质量%以下。
21.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为1质量%以下。
22.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为1质量ppm~34质量%。
23.权利要求17所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度通过减少用于中和碘化氢的碱的添加量而降低。
24.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为90质量%以下。
25.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为74质量%以下。
26.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为45质量%以下。
27.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为10质量%以下。
28.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为1质量%以下。
29.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为1质量ppm~90质量%。
30.权利要求24所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度通过向位于所述蒸馏塔的上游的配管、装置或所述蒸馏塔内添加水使乙酸酐水解而降低。
31.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度为90质量%以下。
32.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度为1质量ppm~90质量%。
33.权利要求31所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱水工序中所述蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度通过选自下述中的一种以上的方法而降低:改变反应条件而减少反应槽中的丙酸的副产;在将工艺液体的一部分再循环至反应体系时将成为副产丙酸的原因的乙醛从该工艺液体中分离除去之后再循环至反应体系;以及在所述蒸馏塔的上游设置将丙酸分离除去的蒸馏塔或者蒸发器。
34.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,经由氢氧化钾导入线路向所述第2乙酸流供给或者添加氢氧化钾。
35.权利要求8所述的乙酸的制备方法,其中,所述乙酸蒸馏工序包括以下的脱高沸工序:将所述第2乙酸流进行蒸馏而分离为与塔釜残液相比更多地包含比乙酸沸点低的成分的作为塔顶流的蒸气、与塔顶流相比更多地包含比乙酸沸点高的成分的塔釜残液、以及与所述第2乙酸流相比乙酸更富集的第3乙酸流。
36.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述第2乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行。
37.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述第2乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为155℃以下的条件下进行。
38.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述第2乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为150℃以下的条件下进行。
39.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述第2乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为140℃以下的条件下进行。
40.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述第2乙酸流的蒸馏在蒸馏塔的塔底温度为70~165℃的条件下进行。
41.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述第2乙酸流的蒸馏在所述蒸馏塔的塔底压力小于0.255MPaG的条件下进行。
42.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述第2乙酸流的蒸馏在所述蒸馏塔的塔底压力为0.01MpaG以上的条件下进行。
43.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为34质量%以下。
44.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为23质量%以下。
45.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为13质量%以下。
46.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为10质量%以下。
47.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为1质量%以下。
48.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为1质量ppm~34质量%。
49.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为100质量ppm~25质量%。
50.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为0.1~20质量%。
51.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度为1~15质量%。
52.权利要求43所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸盐浓度通过减少用于中和碘化氢的碱的添加量而降低。
53.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为90质量%以下。
54.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为74质量%以下。
55.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为45质量%以下。
56.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为10质量%以下。
57.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为1质量%以下。
58.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为1质量ppm~91质量%。
59.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为10质量ppm~74质量%。
60.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为100质量ppm~44质量%。
61.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为0.1~20质量%。
62.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为0.2~10质量%。
63.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度为0.5~5质量%。
64.权利要求53所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的乙酸酐浓度通过向位于所述蒸馏塔的上游的配管、装置或所述蒸馏塔内添加水使乙酸酐水解而降低。
65.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度为90质量%以下。
66.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度为100质量ppm~90质量%。
67.权利要求65所述的乙酸的制备方法,其中,所述脱高沸工序中所述蒸馏塔的塔底液中的丙酸浓度通过选自下述中的一种以上方法而降低:改变反应条件而减少反应槽中的丙酸的副产;在将工艺液体的一部分再循环至反应体系时将成为副产丙酸的原因的乙醛从该工艺液体中分离除去之后再循环至反应体系;以及在所述蒸馏塔的上游设置将丙酸分离除去的蒸馏塔或者蒸发器。
68.权利要求35所述的乙酸的制备方法,其进一步包括:将所述第3乙酸流导入至离子交换树脂塔,将所述第3乙酸流中的碘代烷吸附除去而得到第4乙酸流的离子交换树脂处理工序。
69.权利要求68所述的乙酸的制备方法,其进一步包括:将所述第4乙酸流在作为蒸馏塔的制品塔中进行蒸馏而得到纯化乙酸的工序。
70.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,在蒸馏塔的塔底温度为165℃以下的条件下进行所述第4乙酸流的蒸馏。
71.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,在蒸馏塔的塔底温度为70~165℃的条件下进行所述第4乙酸流的蒸馏。
72.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为34质量%以下。
73.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为23质量%以下。
74.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为13质量%以下。
75.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为10质量%以下。
76.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为1质量%以下。
77.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为0.1质量ppb~34质量%。
78.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为0.1质量ppb~1质量%。
79.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为1质量ppb~0.1质量%。
80.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为10质量ppb~0.01质量%。
81.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度为100质量ppb~0.001质量%。
82.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸盐浓度通过减少用于中和碘化氢的碱的添加量而降低。
83.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为90质量%以下。
84.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为74质量%以下。
85.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为45质量%以下。
86.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为10质量%以下。
87.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为1质量%以下。
88.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为0.1质量ppm~90质量%。
89.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为0.1质量ppm~60质量%。
90.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为1质量ppm~10质量%。
91.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为10质量ppm~2质量%。
92.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度为50质量ppm~0.5质量%。
93.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的乙酸酐浓度通过向位于所述制品塔的上游的配管、装置或所述制品塔内添加水使乙酸酐水解而降低。
94.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的丙酸浓度为90质量%以下。
95.权利要求69所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的丙酸浓度为1质量ppm~90质量%。
96.权利要求94所述的乙酸的制备方法,其中,所述制品塔的塔底液中的丙酸浓度通过选自下述中的一种以上的方法而降低:改变反应条件而减少反应槽中的丙酸的副产;在将工艺液体的一部分再循环至反应体系时将成为副产丙酸的原因的乙醛从该工艺液体中分离除去之后再循环至反应体系;以及在所述制品塔的上游设置将丙酸分离除去的蒸馏塔或者蒸发器。
97.权利要求1或2所述的乙酸的制备方法,其中,所述蒸馏塔的材质为选自镍基合金、不锈钢、铝及钛中的至少一种。
98.权利要求1或2所述的乙酸的制备方法,其中,所述蒸馏塔的塔底液的乙酸盐浓度为34质量%以下、乙酸酐浓度为90质量%以下、丙酸浓度为90质量%以下,所述蒸馏塔的塔底压力小于0.255MPa,并且所述蒸馏塔的材质为选自镍基合金、不锈钢、铝及钛中的至少一种,塔底温度小于165℃。
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