CN118108597A - 在乙酸乙烯酯生产过程中监控不同料流的可燃性的方法和系统 - Google Patents

在乙酸乙烯酯生产过程中监控不同料流的可燃性的方法和系统 Download PDF

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Abstract

生产乙酸乙烯酯的方法和系统可以使用可燃极限(FL)公式，其在乙酸乙烯酯生产方法的多于一个位置处具有改进的效率。其中，FL可以用于乙酸乙烯酯生产方法的四个部分的一个或多个处：反应器，过程间的热交换器，二氧化碳除去系统，和乙烯回收系统。这种FL是操作条件的函数，并且包括至少一个相互作用项目，其代表在FL上的两种或更多种的操作条件(例如温度、压力和组分浓度)的相互关系。

Description

在乙酸乙烯酯生产过程中监控不同料流的可燃性的方法和 系统
本申请是申请日为2020年12月04日、申请号为202080087055.4、发明名称为“在乙酸乙烯酯生产过程中监控不同料流的可燃性的方法和系统”的申请的分案申请。
优先权要求
本发明要求2019年12月19日提交的美国临时专利申请62/950264的优先权。
背景技术
本发明涉及生产乙酸乙烯酯的方法和系统。
乙酸乙烯酯常规上经由乙烯、氧气和乙酸的气相反应来生产，其中乙烯发生乙酰氧基化。该反应通常在固定床催化剂反应器中进行。催化剂可以包含钯或钯/金混合物，其负载于二氧化硅或氧化铝基物上。除了形成乙酸乙烯酯之外，还发生不期望的乙烯燃烧而形成二氧化碳和水。其他会形成的不期望的杂质包括乙醛，乙酸乙酯，乙酸甲酯，丙酮，乙二醇二乙酸酯，丙烯醛和巴豆醛。
涉及该反应的选择性和转化率是几个变量，包括反应器温度、组分浓度和催化剂条件的函数。催化剂的失活(其由于焦油和聚合物材料在催化剂表面上的聚集和/或催化剂金属的结构变化而通常经时发生)会不利地影响该反应方法，特别是涉及选择性。反应器性能中的这些变化最终会导致进入乙酸乙烯酯设备的净化区的液体料流的组成变化。
乙烯的乙酰氧基化产生粗乙酸乙烯酯产物，其包含乙酸乙烯酯、水和二氧化碳以及未反应的乙烯和乙酸，其是过量使用的。将乙烯和乙酸从装置的反应和净化区再循环回反应器。产物乙酸乙烯酯在净化区中回收和净化，并送到存储槽。将废水送到处理设施和将二氧化碳排出到污染控制装置。惰性气体例如氮气和氩气会经时聚集，因此可以从反应区中吹扫来使聚集最小化。
通常来说，乙酰氧基化速率随着反应器中氧浓度的增加而增加。但是，可以引入反应器的氧气的量受限于反应混合物的可燃极限。可燃极限通常定义为混合物中氧气的最低浓度，其将导致当它接触点火源时压力升高。如果氧浓度超过该可燃极限，则会产生火或爆炸。
已经采用了多种步骤来使这种着火或爆炸的风险最小化。例如，在EP0845453的固定床反应器中，对于入口气体组合物中氧气的浓度进行密切监控，并且保持在处于或接近于阈值。用于定义该阈值的数学近似法描述在EP0845453中，其通过参考引入本文。当入口氧浓度超过该阈值时，启动关闭信号，并且通过关闭新鲜氧气进入反应器来结束反应。
但是，可燃极限的常规计算和/或不可燃范围的建立可能固有地不精确。用于开发数学关系的常规实验技术和方法通常计算低的可燃极限。这些关系提供了对真正可燃极限的缓冲。虽然实现了安全，但是由于在比真正可燃极限所指出的更低的氧浓度运行，反应效率受损失。
发明内容
本发明涉及生产乙酸乙烯酯的方法和系统。
根据本发明的一个方面，一种方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流在反应器中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流；在热交换器中冷却该粗乙酸乙烯酯料流；测量和/或测定以下条件：进料流或反应器的压力，进料流或反应器的温度，和进料流中至少一种组分的浓度；测量和/或测定进料流中的氧含量([O2])；和当AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤，其中接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和可燃极限(FL)公式基于该条件，和其中该FL公式包括至少一个相互作用项目。
根据本发明的一个方面，一种方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流在反应器中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流；在热交换器中冷却该粗乙酸乙烯酯料流；将该粗乙酸乙烯酯料流分离成尾气料流，闪蒸气料流和乙酸乙烯酯料流，其中该尾气料流包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，其中该闪蒸气料流包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，和其中该乙酸乙烯酯料流包含乙酸乙烯酯、水和乙酸；在热交换器中加热该尾气料流；测量和/或测定以下条件：加热后尾气料流的压力，加热后尾气料流的温度，和加热后尾气料流中至少一种组分的浓度；测量和/或测定加热后尾气料流中的氧含量([O2])；和当AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤，其中接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和可燃极限(FL)公式基于该条件，和其中该FL公式包括至少一个相互作用项目。
根据本发明的一个方面，一种方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流在反应器中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流；在热交换器中冷却该粗乙酸乙烯酯料流；将该粗乙酸乙烯酯料流分离成尾气料流，闪蒸气料流和乙酸乙烯酯料流，其中该尾气料流包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，其中该闪蒸气料流包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，和其中该乙酸乙烯酯料流包含乙酸乙烯酯、水和乙酸；从该闪蒸气料流中除去二氧化碳的至少一部分来产生CO2除去顶部馏出料流；测量和/或测定以下条件：CO2除去顶部馏出料流的压力，CO2除去顶部馏出料流的温度，和CO2除去顶部馏出料流中至少一种组分的浓度；测量和/或测定CO2除去顶部馏出料流中氧含量([O2])；和当AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤，其中接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和可燃极限(FL)公式基于该条件，和其中该FL公式包括至少一个相互作用项目。
根据本发明的一个方面，一种方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流在反应器中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流；在热交换器中冷却该粗乙酸乙烯酯料流；将该粗乙酸乙烯酯料流分离成尾气料流，闪蒸气料流和乙酸乙烯酯料流，其中该尾气料流包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，其中该闪蒸气料流包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，和其中该乙酸乙烯酯料流包含乙酸乙烯酯、水和乙酸；在热交换器中加热该尾气料流；从该闪蒸气料流中除去二氧化碳的至少一部分来产生CO2除去顶部馏出料流；将蒸发的乙酸与加热后尾气料流以及CO2除去顶部馏出料流在蒸发器中混合来产生蒸发的料流；将氧气添加到该蒸发的料流来产生进料流；测量和/或测定根据(a)、(b)和/或(c)的条件：(a)进料流或反应器的压力，进料流或反应器的温度，和进料流中至少一种组分的浓度；(b)加热后尾气料流的压力，加热后尾气料流的温度，和加热后尾气料流中至少一种组分的浓度；(c)CO2除去顶部馏出料流的压力，CO2除去顶部馏出料流的温度，和CO2除去顶部馏出料流中至少一种组分的浓度；和其中(a)在第一接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和第一可燃极限(FL)公式之间具有关联，基于(a)的条件，其中(b)在第二最小值AFLmin和第二FL公式之间具有关联，基于(b)的条件，其中(c)在第三最小值AFLmin和第三FL公式之间具有关联，基于(c)的条件，其中第一FL公式、第二FL公式和第三FL公式的一个或多个包括至少一个相互作用项目；测量和/或测定选自以下流体中的氧含量([O2])：进料流，加热后尾气料流，CO2除去顶部馏出料流，及其任意组合；和当对于(a)、(b)或(c)的一个或多个来说，AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤。
根据本发明的一个方面，一种方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流在反应器中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流；在热交换器中冷却该粗乙酸乙烯酯料流；将该粗乙酸乙烯酯料流分离成尾气料流，闪蒸气料流和乙酸乙烯酯料流；将闪蒸气料流的一部分传送到具有排出料流的乙烯回收过程；测量以下条件：排出料流的压力，排出料流的温度，和排出料流中至少一种组分的浓度，其中该条件在接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和包括至少一个相互作用项目的可燃极限(FL)公式之间具有关联；测量排出料流中的氧含量([O2])；当对于返回乙烯回收过程的排出料流来说，AFLmin＞FL-[O2]为真，则将乙烯回收过程的操作条件变成AFLmin≤FL-[O2]。
附图说明
包括下面的图来说明实施方案的某些方面，并且不应当视为排他性实施方案。公开的主题能够在形式和功能方面进行相当大的改变、变化、组合和等价变换，这是受益于本发明的本领域技术人员将能够想到的。
附图1显示了本发明的一个示例乙酸乙烯酯生产方法的工艺流程图。
具体实施方式
如前所述，乙酸乙烯酯反应器基于可燃极限运行，其实现了安全性，但是明显降低了反应效率和因此增加了制造成本。此外，在制造商监控沿着乙酸乙烯酯生产方法的另外位置的可燃性的情况中，经常使用相同的可燃极限的常规计算和/或不可燃范围的建立，即使该条件(例如温度和压力)和相应的组合物中的组分在沿着生产过程的不同位置是不同的。所以，存在着对于这样的乙酸乙烯酯生产方法的需要，其在整个乙酸乙烯酯生产方法中使用了更精确的可燃极限关系，其提供了安全控制和改进的运行效率。
本发明涉及生产乙酸乙烯酯的方法和系统，其使用可燃极限(FL)公式，其在该乙酸乙烯酯生产方法的多于一个位置处具有改进的效率。其中，FL可以用于乙酸乙烯酯生产方法的四个部分：反应器，过程间的热交换器，二氧化碳除去系统，和乙烯回收系统(在本文中进一步详细描述)。
本文所述的FL是操作条件的函数，并且包括至少一个相互作用项目，其代表了FL上的两种或更多种操作条件(例如温度，压力和组分浓度)的相互关系。FL通常以mol百分比氧气为单位来表示。但是，本领域技术人员将认可其他单位也是可接受的。
本文描述了四种类型的相互作用项目：组分-组分相互作用项目，温度-组分相互作用项目，压力-组分相互作用项目，和压力-温度相互作用项目。本文所述的每个FL公式包括至少一个所述的相互作用项目。此外，对于包括的每个相互作用项目，本文所述的每个FL可以包括一种或多种的所述的相互作用项目。例如，第一FL可以包括一个组分-组分相互作用项目，两个温度-组分相互作用项目，无压力-组分相互作用项目，和一个压力-温度相互作用项目。此外，第二FL可以包括三个组分-组分相互作用项目，两个温度-组分相互作用项目，两个压力-组分相互作用项目，和无压力-温度相互作用项目。优选地，至少一个(更优选至少三个)组分-组分相互作用项目包括在FL公式中。
等式1a是用于计算本文所述的可燃极限的通式。
FL＝α+βPa+γTb+∑δi[Ci]c+∑εjIj 等式1
其中FL是可燃极限；α，β，γ，δi和εj是对于给定范围的组成，压力和温度来说可以试验确定的因数；P是压力；T是温度；[ci]是组合物中所考虑的每个i数目的C组分的浓度；Ij是j数目的所考虑的相互作用项目I；和a，b和c是阶数(通常是1或2)。
在用于等式1的组合物中所考虑的C组分的数目i可以是0至10或更大，或1至10，或2至7。在用于等式1的组合物中所考虑的I组分的数目j可以是1至20或更大，或1至15，或2至10，或4至12。
相互作用项目可以是两个或多个彼此多次的操作条件(例如I＝Pd*[C]e(d和e是阶数，通常是1)是一个示例性的压力-组分相互作用项目，I＝Tf*[C]g(f和g是阶数，通常是1)是一个示例性的温度-组分相互作用项目，I＝[C1]h*[C2]k(h和k是阶数，通常是1)是一个示例性组分-组分相互作用项目，其中两种组分可以相同或不同，和I＝Pl*Tm(l和m是阶数，通常是1)是压力-温度相互作用项目。虽然在本文中显示为相互作用项目相乘的条件，但是也可以使用其他数学关系。例如，如果确定两种组分之间的反比关系，则相互作用项目可以包括第一条件除以第二条件，而非前面的例子中所示的相乘。
FL公式可以包括所考虑的组合物中的一种或多种组分的浓度项目。所考虑的组合物中并非全部组分需要包括在FL公式中。
FL公式可以包括至少一个相互作用项目。优选地，FL包括四个相互作用项目每个中的至少一个。更优选地，FL包括(a)两个或更多个组分-组分相互作用项目，(b)一个或多个温度-组分相互作用项目，(c)一个或多个压力-组分相互作用项目，(d)压力-温度相互作用项目，或(e)两种或更多种的(a)-(d)的任意组合。
例如，等式2至5是FL公式的例子。
FL＝α+βPa+γTb+∑1≤i≤10δi[Ci]c+∑1≤j≤50εjIj 等式2
接近于可燃极限的值(AFL)被定义为组合物的可燃极限和组合物的氧含量([O2])之间的差值，如等式6所示。AFL通常以所规定气体中的氧气的摩尔百分比为单位来表达。但是，本领域技术人员将认可其他单位也是可接受的，并且对于等式6来说，FL，AFL和[O2]的单位应当是相同的。
AFL＝FL-[O2] 等式6
在AFL为0时，氧含量等于可燃极限。
每个FL具有相应的最小值AFL。最小值AFL(AFLmin)是一个阈值，其提供了接近于FL的可以安全操作的值，其中安全操作处于AFLmin≤FL-[O2]。测定AFLmin的方法是本领域已知的，并且可以包括这样的考虑，例如FL公式中的不确定性，传感器测定限度和传感器测量精度(或误差)。欧洲专利申请0845453A2描述了一种测定接近于可燃极限的值的方法，并且通过参考引入本文。
系统中监控FL的每个位置具有相应的和FL公式(本文简称为“AFLmin/FL组合”)。AFLmin/FL组合通常对于乙酸乙烯酯生产方法内的不同位置是独特的，因为在每个位置有不同的考虑。但是，在一些情况中，两个位置具有相同的AFLmin/FL。
本发明的系统和方法可以具有用于乙酸乙烯酯生产方法的四个部分的一个或多个的AFLmin/FL组合：反应器入口，过程间的热交换器，二氧化碳除去系统和乙烯回收系统(本文进一步详述)。优选地，乙酸乙烯酯生产方法的所述部分的两个或多个具有各自的AFLmin/FL组合。更优选地，乙酸乙烯酯生产方法的所述部分的三个或四个具有各自的AFLmin/FL组合。最优选地，乙酸乙烯酯生产方法的所述部分的全部四个具有各自的AFLmin/FL组合。
附图1显示了本发明的一种示例性的乙酸乙烯酯生产方法100的工艺流程图。可以对方法100引入另外的组分和改变，而不改变本发明的范围。此外，如本领域技术人员将认可的，对于方法100和相关系统的描述使用了流体来描述经过不同管线的流体。对于每个料流来说，相关的系统具有相应的管线(例如管或其他通路，相应的流体或其他材料可以容易地经过其中)和任选地阀门，泵，压缩机，热交换器或其他装置来确保系统的正确运行，无论是否明确描述。
此外，用于单个料流的描述符不将所述料流的组成限制到由所述描述符组成。例如，乙烯料流不必需仅由乙烯组成。而是，乙烯料流可以包含乙烯和稀释剂气体(例如惰性气体)。可选地，乙烯料流可以仅由乙烯组成。可选地，乙烯料流可以包含乙烯，另一反应物和任选地惰性组分。
在所示的方法100中，将乙酸料流102和乙烯料流104引入蒸发器106中。任选地，乙烷也可以添加到蒸发器106中。另外，一个或多个再循环料流130、158(每个在本文中进一步描述)也可以引入蒸发器106中。任选地，在引入蒸发器106之前，一个或多个再循环料流130、158可以与乙酸料流102(未示出)合并。
蒸发器106的温度和压力可以在宽范围内变化。蒸发器106优选在100℃至250℃，或100℃至200℃，或120℃至150℃的温度运行。蒸发器106的操作压力优选是0.1MPa至2.03MPa，或0.25MPa至1.75MPa，或0.5MPa至1.5MPa。蒸发器106产生了蒸发的进料流108。蒸发的进料流108离开蒸发器106，并且与氧气料流110合并来产生合并的进料流112。合并的进料流112在供给到乙酸乙烯酯反应器116之前通过传感器114分析。
传感器114包括水传感器，来测定合并的进料流112中的水浓度。传感器114也可以任选地包括温度传感器，压力传感器，流速传感器，组成传感器(例如气相色谱仪，红外分光计和氧分析仪)等，及其任意组合。单个传感器每个可以单个或多个存在。具有多个特定的传感器提供了冗余度，其使更换传感器的停机时间最小化和缓解传感器失效或失校所产生的安全问题。虽然传感器114通常显示在乙酸乙烯酯反应器116上游，但是所述传感器可以置于其他位置，在这里可以进行计算来评估反应器入口或第一AFLmin/FL组合用于其中的其他合适的位置处的条件(例如温度，压力或组分浓度)。
如本文所述，方法100内的许多位置包含组合物，其如果没有监控和根据需要调节条件，则具有变成可燃的潜力。方法100和相关系统的部分应当运行来减轻着火和爆炸的风险。一种这样的位置是处于反应条件下的合并的进料流112。因此，合并的进料流112的组成，合并的进料流112和/或乙酸乙烯酯反应器116的温度，以及合并的进料流112和/或乙酸乙烯酯反应器116的压力可以调节来提供乙酸乙烯酯反应器116的安全操作。
乙酸乙烯酯反应器116中的操作条件可以基于合并的进料流112的组成来调节。通常，下面提供了用于乙酸乙烯酯反应器116的操作条件的合适的范围。
关于乙酸乙烯酯反应器116的通常的操作条件，当生产乙酸乙烯酯时，乙酸乙烯酯反应器116中的乙烯与氧气的摩尔比优选小于20:1(例如1:1至20:1，或1:1至10:1，或1.5:1至5:1，或2:1至4:1)。此外，乙酸乙烯酯反应器116中的乙酸与氧气的摩尔比优选小于10:1(例如0.5:1至10:1，0.5:1至5:1，或0.5:1至3:1)。乙酸乙烯酯反应器116中的乙烯与乙酸的摩尔比优选小于10:1(例如1:1至10:1，或1:1至5:1，或2:1至3:1)。因此，合并的进料流112包含所述摩尔比的乙烯、氧气和乙酸。
乙酸乙烯酯反应器116可以是壳管式反应器，其能够通过热交换介质吸收放热反应所产生的热和将其中的温度控制在100℃至250℃，或110℃至200℃，或120℃至180℃的温度范围。乙酸乙烯酯反应器116中的压力可以保持在0.5MPa至2.5MPa，或0.5MPa至2MPa。
此外，乙酸乙烯酯反应器116可以是固定床反应器或流化床反应器，优选固定床反应器，其包含适于乙烯的乙酰氧基化的催化剂。用于生产乙酸乙烯酯的合适的催化剂描述在例如美国专利3,743,607；3,775,342；5,557,014；5,990,344；5,998,659；6,022,823；6,057,260；和6,472,556，其每个通过参考引入本文。合适的催化剂可以包含钯、金、钒及其混合物。特别优选、的是催化剂乙酸钯/乙酸钾/乙酸镉和乙酸钯/乙酰月桂酸钡/乙酸钾。通常，催化剂的钯含量是0.5wt％至5wt％，或0.5wt％至3wt％，或0.6wt％至2wt％。当使用金或它的一种化合物时，它的添加比例是0.01wt％至4wt％，或0.2wt％至2wt％，或0.3wt％至1.5wt％。催化剂还优选包含难熔载体，优选金属氧化物例如二氧化硅，二氧化硅-氧化铝，二氧化钛或氧化锆，更优选二氧化硅。
乙酸乙烯酯反应器116运行的操作条件可以基于第一AFLmin/FL组合。第一FL可以基于合并的进料流112或乙酸乙烯酯反应器116中的压力，合并的进料流112或乙酸乙烯酯反应器116中的温度，和合并的进料流112的单个组分的浓度。因为方法100使用一个或多个再循环料流130、156、168和可以包含稀释剂，所以合并的进料流112中的组分不止乙烯、乙酸和氧气。合并的进料流112的组分的例子包括但不限于乙烯、乙酸、甲烷、乙烷、丙烷、水、氮气、氩气和二氧化碳，其中在第一FL公式中可以使用所述组分的浓度(单独和/或处于相互作用项目)(例如根据等式1至5之一)。
本文所述的不同料流的组分的浓度可以直接测量或基于不同组分的测量来计算。例如，料流中的乙酸含量(用于二聚)可以基于测量来计算。然后，乙酸含量可以从水含量推出。此外，测量或从测量推出的值无需处于所关注的位置。例如，在反应器入口的水含量可以从来自于净化方法148(在段落55中提及，但是图1中未示出)的再循环料流的水含量推出。因此，当本文描述条件值(例如温度值，压力值，或料流组分浓度)时，条件值不限于在所述位置直接测量，而是包括基于在方法100中的该位置或其他位置的测量所推出的所述位置的值。
关于FL等式推导的讨论提供在实施例部分中。第一FL可以基于乙酸乙烯酯反应器116的压力，乙酸乙烯酯反应器116的温度和乙酸乙烯酯反应器116的入口处单个组分的浓度。此外，通常，第一FL公式可以包括至少一个相互作用项目。优选地，第一FL公式包括四个相互作用项目每个的至少一个。更优选地，第一FL公式包括(a)两个或更多个组分-组分相互作用项目，(b)一个或多个温度-组分相互作用项目，(c)一个或多个压力-组分相互作用项目，(d)压力-温度相互作用项目，或(e)两个或更多个(a)至(d)的任意组合。可以包含在第一FL公式的相互作用项目中的组分包括但不限于乙烷浓度([C2H6])，甲烷浓度([CH4])，二氧化碳浓度([CO2])，乙酸浓度([HAc])，水浓度([H2O])，乙烯浓度([C2H4])，丙烷浓度([C3H8])，及其任意组合。因此，可以包含在第一FL公式中的相互作用项目的例子可以包括但不限于P*T，P*[C2H6]，P*[CH4]，P*[CO2]，P*[HAc]，P*[H2O]，P*[C2H4]，P*[C3H8]，T*[C2H6]，T*[CH4]，T*[CO2]，T*[HAc]，T*[H2O]，T*[C2H4]，T*[C3H8]，[C2H6]*[CH4]，[C2H6]*[CO2]，[C2H6]*[HAc],[C2H6]*[H2O]，[C2H6]*[C2H4]，[C2H6]*[C3H8]，[CH4]*[CO2]，[CH4]*[HAc]，[CH4]*[H2O]，[CH4]*[C2H4]，[CH4]*[C3H8]，[CO2]*[HAc]，[CO2]*[H2O]，[CO2]*[C2H4]，[CO2]*[C3H8]，[HAc]*[H2O]，[HAc]*[C2H4]，[HAc]*[C3H8]，[H2O]*[C2H4]，[H2O]*[C3H8]，[C2H4]*[C3H8]，及其任意组合。如果惰性气体用于改变气体混合物的热容，则可以任选地包括惰性气体。因此，可以进一步包含在第一FL公式中的相互作用项目的例子可以包括但不限于P*[惰性]，T*[惰性]，[惰性]*[C2H6]，[惰性]*[CH4]，[惰性]*[CO2]，[惰性]*[HAc]，[惰性]*[H2O]，[惰性]*[C2H4]，[惰性]*[C3H8]，[惰性a]*[惰性b]，及其任意组合。乙酸乙烯酯生产在所用的惰性气体的例子包括但不限于氩气、氮气等，及其任意组合。在相互作用项目的前述例子(两个列表)中，用于该相互作用项目每个组分的相应的上述阶数是1。但是，可以使用其他阶数(例如-2，-1，-0.5，0.5，1，2等)。
乙酸乙烯酯反应器116的条件可以被监控和用于计算第一FL和确认对于第一最小值AFL的违背。例如，当运行时，连续计算第一FL来显示操作条件(例如压力，温度，和合并的进料流112的单个组分的浓度)的变化，并且连续测量合并的进料流112中的氧含量(氧的摩尔百分比)来确保在最小值AFL(即AFLmin≤FL-[O2])内运行。如果违背最小值AFL(即实时AFL小于最小值AFL或AFLmin＞FL-[O2])，则方法100可以进入停机程序或经历矫正步骤，从而不违背最小值AFL。
再次参见附图1，反应器116中的乙酸乙烯酯反应产生粗乙酸乙烯酯料流118。取决于转化率和反应条件，粗乙酸乙烯酯料流118可以包含5wt％至30wt％的乙酸乙烯酯，5wt％至40wt％的乙酸，0.1wt％至10wt％的水，10wt％至80wt％的乙烯，1wt％至40wt％的二氧化碳，0.1wt％至50wt％的烷烃(例如甲烷，乙烷或其混合物)，和0.1wt％至15wt％的氧气。任选地，粗乙酸乙烯酯料流118还可以包含0.01wt％至10wt％的乙酸乙酯。粗乙酸乙烯酯料流118可以包含其他化合物例如乙酸甲酯，乙醛，丙烯醛，丙烷和惰性物例如氮气或氩气。通常，这些其他化合物除了惰性物之外，以非常低的量存在。
粗乙酸乙烯酯料流118经过热交换器120来降低该粗乙酸乙烯酯料流118的温度，然后到分离器122(例如蒸馏塔)。优选地，在引入分离器122之前将粗乙酸乙烯酯料流118冷却到80℃至145℃，或90℃至135℃的温度。优选地，不发生可液化的组分的冷凝，并且将冷却的粗乙酸乙烯酯料流118作为气体引入分离器122中。
用于分离粗乙酸乙烯酯料流118的组分的能量可以通过反应器116中的反应热来提供。在一些实施方案中，可以任选地存在再沸器，其专门用于增加分离器122内的分离能。
分离器122将粗乙酸乙烯酯料流118分离成至少两个料流：顶部馏出料流124和底部料流126。顶部馏出料流124可以包含乙烯，二氧化碳，水，烷烃(例如甲烷，乙烷，丙烷或其混合物)，氧气和乙酸乙烯酯。底部料流可以包含乙酸乙烯酯，乙酸，水和可能的乙烯，二氧化碳和烷烃。
将顶部馏出料流124送到洗涤器128来除去顶部馏出料流124中的乙酸乙烯酯。结果，洗涤器128具有尾气料流130和底部料流132。乙酸乙烯酯洗涤可以通过使顶部馏出料流124经过水和乙酸的混合物来实现。
尾气料流130包含乙烯，二氧化碳，烷烃和氧气。尾气料流130的条件(例如温度，压力和/或组分组成)可以使用传感器134来测量。传感器134可以包括但不限于温度传感器，压力传感器，流速传感器，组成传感器(例如气相色谱仪，红外分光计和氧分析仪)等，及其任意组合。单个传感器每个可以单个或多个存在。具有多个特定的传感器提供了冗余度，其使更换传感器的停机时间最小化和缓解传感器失效或失校所产生的安全问题。虽然传感器134通常显示在洗涤器128沿着尾气料流130的下游，但是所述传感器可以置于其他位置，在这里可以进行计算来评估洗涤器128后的尾气料流130的条件(例如温度，压力或组分浓度)。
将尾气料流130(也称作再循环料流)经过热交换器120送回蒸发器106，在这里粗乙酸乙烯酯料流118加热尾气料流130。任选地，尾气料流130可以用其他料流增大或者通过其他方式添加其他料流，包括该方法中的其他再循环料流(未示出)和进料流。如所示的，乙烯进料蒸汽136和甲烷进料流138(或其他稳定性(ballast)气体料流)与尾气料流130合并(例如与之混合或将其裹入)。
此外，在洗涤器128和热交换器120之间，可以在尾气料流130上进行其他方法(未示出)。例如，尾气料流130可以已经除去二氧化碳的至少一部分。
尾气料流130在热交换器120中加热后潜在地具有可燃性和/或爆炸性。所以，第二AFLmin/FL组合可以用于本发明的方法和系统，来监控尾气料流130在引入蒸发器之前的可燃性。
因此，在热交换器120和蒸发器106之间，通过传感器140分析尾气料流130。传感器140的例子包括但不限于温度传感器，压力传感器，流速传感器，组成传感器(例如气相色谱仪，红外分光计和氧分析仪)等，及其任意组合。单个传感器每个可以单个或多个存在。具有多个特定的传感器提供了冗余度，其使更换传感器的停机时间最小化和缓解传感器失效或失校所产生的安全问题。虽然传感器140通常显示在热交换器120和蒸发器106之间，但是所述传感器可以置于其他位置，在这里可以进行计算来评估热交换器120和蒸发器106之间的条件(例如温度，压力或组分浓度)，或者置于第二AFLmin/FL组合应用的其他合适的位置。
关于FL等式推导的讨论提供在实施例部分中。第二FL可以基于含有尾气料流130的管线中的压力，尾气料流130的温度和尾气料流130的单个组分的浓度。同样，通常，第二FL公式可以包括至少一个相互作用项目。优选地，第二FL公式包括四个相互作用项目每个中的至少一个。更优选地，第二FL公式包括(a)两个或更多个组分-组分相互作用项目，(b)一个或多个温度-组分相互作用项目，(c)一个或多个压力-组分相互作用项目，(d)压力-温度相互作用项目，或(e)两个或更多个(a)至(d)的任意组合。乙酸乙烯酯反应器116中的组分的例子(其中所述组分的浓度可以用于第二FL公式(例如根据等式1至5之一))包括但不限于乙烯，甲烷，乙烷，丙烷和二氧化碳。可以包含在第二FL公式的相互作用项目中的组分包括但不限于乙烷浓度([C2H6])，甲烷浓度([CH4])，二氧化碳浓度([CO2])，乙烯浓度([C2H4])，丙烷浓度([C3H8])，及其任意组合。因此，可以包含在第二FL公式中的相互作用项目的例子可以包括但不限于P*T，P*[C2H6]，P*[CH4]，P*[CO2]，P*[C2H4]，P*[C3H8]，T*[C2H6]，T*[CH4]，T*[CO2]，T*[C2H4]，T*[C3H8]，[C2H6]*[CH4]，[C2H6]*p[CO2]，[C2H6]*[C2H4]，[C2H6]*[C3H8]，[CH4]*[CO2]，[CH4]*[C2H4]，[CH4]*[C3H8]，[CO2]*[C2H4]，[CO2]*[C3H8]，[C2H4]*[C3H8]，及其任意组合。如果惰性气体用于改变气体混合物的热容，则可以任选地包括惰性气体。因此，可以进一步包含在第二FL公式中的相互作用项目的例子可以包括但不限于P*[惰性]，T*[惰性]，[惰性]*[C2H6]，[惰性]*[CH4]，[惰性]*[CO2]，[惰性]*[HAc]，[惰性]*[H2O]，[惰性]*[C2H4]，[惰性]*[C3H8]，[惰性a]*[惰性b]，及其任意组合。乙酸乙烯酯生产在所用的惰性气体的例子包括但不限于氩气、氮气等，及其任意组合。在相互作用项目的前述例子(两个列表)中，用于该相互作用项目每个组分的相应的上述阶数是1。但是，可以使用其他阶数(例如-2，-1，-0.5，0.5，1，2等)。
尾气料流130的条件可以被监控和用于计算第二FL和确定对于第二最小值AFL的违背。例如，当运行时，连续计算第二FL来显示操作条件(例如压力，温度，和尾气料流130的单个组分的浓度)的变化，并且连续测量尾气料流130中的氧含量(氧的摩尔百分比)来确保在第二最小值AFL(即AFLmin≤FL-[O2])内运行。如果违背第二最小值AFL(即实时AFL小于最小值AFL或AFLmin＞FL-[O2])，则方法100可以进入停机程序或经历矫正步骤，从而不违背最小值AFL。
再次参见附图1，来自于分离器122的底部料流126和来自于洗涤器128的底部料流132可以合并和进料到粗槽142。通常，将进入粗槽142的流体减压到0.1MPa至0.15MPa的压力。在减压中，进入的料流，乙烯，二氧化碳，惰性气体(例如氮气和/或氩气)和乙酸闪蒸来产生闪蒸气料流144。粗槽142的底部物主要包含乙酸乙烯酯，水和乙酸以及一些乙酸乙酯副产物。将底部物作为乙酸乙烯酯料流146输送通过不同的方法148净化来产生净化的乙酸乙烯酯产物流150。净化方法148的例子包括但不限于共沸蒸馏，水汽提，蒸馏，相分离等，及其任意组合。不同的加工方法和系统的例子描述在美国专利6,410,817，8,993,796和9,045,413和美国专利申请公布2014/0066649中，其每个通过参考引入本文。
此外，净化方法148可以产生另外的料流，其单个或任意组合可以再循环回蒸发器106，尾气料流130，闪蒸气料流144和/或方法100内的其他料流。
任选地(未示出)，尾气滑流130的一部分可以与闪蒸气料流144合并(例如与之混合或将其裹入)。
闪蒸气料流144(任选地已经与尾气滑流130的一部分合并)中的二氧化碳的至少一部分在再循环回到蒸发器106之前除去。如所示的，闪蒸气料流144首先经过CO2洗涤器152，然后经过CO2吸收器156来产生CO2除去顶部馏出料流158。在CO2洗涤器152和CO2吸收器156之间，乙烯可以添加到来自于乙烯料流154的闪蒸气料流144中。
CO2除去顶部馏出料流158是另一潜在可燃的或爆炸性的组合物，其中可以监控本文所述的方法和系统中的氧含量。所以，第三AFLmin/FL组合可以用于本发明的方法和系统中来监控CO2除去顶部馏出料流158的可燃性。
因此，在CO2吸收器156之后，用传感器160分析CO2除去顶部馏出料流158。传感器160的例子包括但不限于温度传感器，压力传感器，流速传感器，组成传感器(例如气相色谱仪，红外分光计和氧分析仪)等，及其任意组合。单个传感器每个可以单个或多个存在。具有多个特定的传感器提供了冗余度，其使更换传感器的停机时间最小化和缓解传感器失效或失校所产生的安全问题。虽然传感器160通常显示在CO2吸收器156下游，但是所述传感器160可以置于其他位置，在这里可以进行计算来评估CO2吸收器156下游的条件(例如温度，压力或组分浓度)，或者置于第三AFLmin/FL组合用于其中的其他合适的位置。
对于FL等式推导的讨论提供在实施例部分中。第三FL可以基于含有CO2除去顶部馏出料流158的管线中的压力，CO2除去顶部馏出料流158的温度和CO2除去顶部馏出料流158的单个组分的浓度。同样，通常，第三FL公式可以包括至少一个相互作用项目。优选地，第三FL公式包括四个相互作用项目每个中的至少一个。更优选地，第三FL公式包括(a)两个或更多个组分-组分相互作用项目，(b)一个或多个温度-组分相互作用项目，(c)一个或多个压力-组分相互作用项目，(d)压力-温度相互作用项目，或(e)两个或更多个(a)至(d)的任意组合。乙酸乙烯酯反应器116中的组分的例子(其中所述组分的浓度可以用于第三FL公式(例如根据等式1至5之一))包括但不限于乙烯，甲烷，乙烷，丙烷和二氧化碳。可以包含在第二FL公式的相互作用项目中的组分包括但不限于乙烷浓度([C2H6])，甲烷浓度([CH4])，二氧化碳浓度([CO2])，乙烯浓度([C2H4])，丙烷浓度([C3H8])，及其任意组合。因此，可以包含在第三FL公式中的相互作用项目的例子可以包括但不限于P*T，P*[C2H6]，P*[CH4]，P*[CO2]，P*[C2H4]，P*[C3H8]，T*[C2H6]，T*[CH4]，T*[CO2]，T*[C2H4]，T*[C3H8]，[C2H6]*[CH4]，[C2H6]*[CO2]，[C2H6]*[C2H4]，[C2H6]*[C3H8]，[C2H6]*[C3H8]，[CH4]*[C2H4]，[CH4]*[C3H8]，[CO2]*[C2H4]，[CO2]*[C3H8]，[C2H4]*[C3H8]，及其任意组合。如果惰性气体用于改变气体混合物的热容，则可以任选地包括惰性气体。因此，可以进一步包含在第二FL公式中的相互作用项目的例子可以包括但不限于P*[惰性]，T*[惰性]，[惰性]*[C2H6]，[惰性]*[CH4]，[惰性]*[CO2]，[惰性]*[HAc]，[惰性]*[H2O]，[惰性]*[C2H4]，[惰性]*[C3H8]，[惰性a]*[惰性b]，及其任意组合。乙酸乙烯酯生产在所用的惰性气体的例子包括但不限于氩气、氮气等，及其任意组合。在相互作用项目的前述例子(两个列表)中，用于该相互作用项目每个组分的相应的上述阶数是1。但是，可以使用其他阶数(例如-2，-1，-0.5，0.5，1，2等)。
因为尾气料流130和CO2除去顶部馏出料流158具有类似的组分，所以第二FL公式和第三FL公式可以相同。但是，第二最小值AFL和第三最小值AFL可以不同，因为会使用不同的传感器。
CO2除去顶部馏出料流158的条件可以被监控和用于计算第三FL和确定对于第三最小值AFL的违背。例如，当运行时，连续计算第三FL来显示操作条件(例如压力，温度，和CO2除去顶部馏出料流158的单个组分的浓度)的变化，并且连续测量CO2除去顶部馏出料流158中的氧含量(氧的摩尔百分比)来确保在第三最小值AFL(即AFLmin≤FL-[O2])内运行。如果违背第三最小值AFL(即实时AFL小于最小值AFL或AFLmin＞FL-[O2])，则方法100可以进入停机程序或经历矫正步骤，从而不违背最小值AFL。
再次参见附图1，CO2除去顶部馏出料流158然后可以经过热交换器162和进料到蒸发器106中。此外，使用来自于闪蒸气料流144和/或CO2除去顶部馏出料流158的滑流164来净化来自于系统的惰性物。该滑流164可以送过乙烯回收过程166。乙烯回收过程162产生乙烯排出料流168和再循环料流172。
乙烯回收过程166的例子可以包括但不限于洗涤系统，膜回收方法等，及其任意组合。
乙烯回收过程166可以产生排出料流168和另外的料流172，其将回收的乙烯带向其他方法或再循环回到该方法100中。
乙烯回收过程166的排出料流168和相关的输出料流是另外的潜在可燃的或爆炸性的组合物，其中可以监控本文所述的方法和系统的氧含量。所以，第四AFLmin/FL组合可以用于本发明的方法和系统来监控乙烯排出料流168的可燃性。
因此，在乙烯回收过程166之后，用传感器170分析乙烯排出料流168。传感器170的例子包括但不限于温度传感器，压力传感器，流速传感器，组成传感器(例如气相色谱仪，红外分光计和氧分析仪)等，及其任意组合。单个传感器每个可以单个或多个存在。具有多个特定的传感器提供了冗余度，其使更换传感器的停机时间最小化和缓解传感器失效或失校所产生的安全问题。虽然传感器170通常沿着乙烯排出料流168显示，但是所述传感器170可以置于其他位置，在这里可以进行计算来评估乙烯排出料流168的条件(例如温度，压力或组分浓度)，或者置于第四AFLmin/FL组合用于其中的其他合适的位置。
对于FL等式推导的讨论提供在实施例部分中。第四FL可以基于含有乙烯排出料流168的管线中的压力，乙烯排出料流168的温度和乙烯排出料流168的单个组分的浓度。同样，通常，第四FL公式可以包括至少一个相互作用项目。优选地，第四FL公式包括四个相互作用项目每个中的至少一个。更优选地，第四FL公式包括(a)两个或更多个组分-组分相互作用项目，(b)一个或多个温度-组分相互作用项目，(c)一个或多个压力-组分相互作用项目，(d)压力-温度相互作用项目，或(e)两个或更多个(a)至(d)的任意组合。乙酸乙烯酯反应器116中的组分的例子(其中所述组分的浓度可以用于第四FL公式(例如根据等式1至5之一))包括但不限于乙烯，甲烷，乙烷，丙烷和二氧化碳。可以包含在第二FL公式的相互作用项目中的组分包括但不限于乙烷浓度([C2H6])，甲烷浓度([CH4])，二氧化碳浓度([CO2])，乙烯浓度([C2H4])，丙烷浓度([C3H8])，及其任意组合。因此，可以包含在第二FL公式中的相互作用项目的例子可以包括但不限于P*T，P*[C2H6]，P*[CH4]，P*[CO2]，P*[C2H4]，P*[C3H8]，T*[C2H6]，T*[CH4]，T*[CO2]，T*[C2H4]，T*[C3H8]，[C2H6]*[CH4]，[C2H6]*[CO2]，[C2H6]*[C2H4]，[C2H6]*[C3H8]，[CH4]*[CO2]，[CH4]*[C2H4]，[CH4]*[C3H8]，[CO2]*[C2H4]，[CO2]*[C3H8]，[C2H4]*[C3H8]，及其任意组合。如果惰性气体用于改变气体混合物的热容，则可以任选地包括惰性气体。因此，可以进一步包含在第二FL公式中的相互作用项目的例子可以包括但不限于P*[惰性]，T*[惰性]，[惰性]*[C2H6]，[惰性]*[CH4]，[惰性]*[CO2]，[惰性]*[HAc]，[惰性]*[H2O]，[惰性]*[C2H4]，[惰性]*[C3H8]，[惰性a]*[惰性b]，及其任意组合。乙酸乙烯酯生产在所用的惰性气体的例子包括但不限于氩气、氮气等，及其任意组合。在相互作用项目的前述例子(两个列表)中，用于该相互作用项目每个组分的相应的上述阶数是1。但是，可以使用其他阶数(例如-2，-1，-0.5，0.5，1，2等)。
乙烯回收过程166和/或乙烯排出料流168的条件可以被监控和用于计算第四FL和确定对于第四最小值AFL的违背。例如，当运行时，连续计算第四FL来显示操作条件(例如压力，温度，和乙烯排出料流164的单个组分的浓度)的变化，并且连续测量乙烯排出料流164中的氧含量(氧的摩尔百分比)来确保在第四最小值AFL(即AFLmin≤FL-[O2])内运行。因为乙烯回收过程166和/或乙烯排出料流168相对于方法100的其余部分有某些独立性，所以对于第四最小值AFL的违背(即实时AFL小于最小值AFL或AFLmin＞FL-[O2])会导致比关闭方法100更少的剧烈动作。通常，改变乙烯回收过程166的操作条件，来将乙烯回收过程166和/或乙烯排出料流168返回安全操作。例如，可以改变滑流164流速和/或可以将稀释剂气体(例如惰性气体如氮气或氩气)添加到料流168中。其他合适的动作将是本领域技术人员显而易见的，其可以采用来将乙烯回收过程166和/或乙烯排出料流168返回安全操作。
虽然附图1大体上显示了方法100，但是本领域技术人员将知晓如何将本发明的教导用于其他乙酸乙烯酯生产方法，其可以相对于所示的方法100变化。不同的乙酸乙烯酯生产方法和系统的例子描述在美国专利6,410,817，8,993,796和9,045,413和美国专利申请公布2014/0066649中，其每个通过参考引入本文。
具体实施方式
本发明的第一非限定性实施例方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流112在反应器116中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流118；在热交换器120中冷却该粗乙酸乙烯酯料流118；测量和/或测定以下条件：进料流112或反应器116的压力，进料流112或反应器116的温度，和进料流112中的至少一种组分的浓度；测量和/或测定进料流112的氧含量([O2])；和当AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤，其中接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和可燃极限(FL)公式基于该条件，和其中该FL公式包括至少一个相互作用项目。
本发明的第二非限定性实施例方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流112在反应器116中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流118；在热交换器120中冷却该粗乙酸乙烯酯料流118；将该粗乙酸乙烯酯料流118分离成尾气料流130，闪蒸气料流144和乙酸乙烯酯料流146，其中该尾气料流130包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，其中该闪蒸气料流144包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，和其中该乙酸乙烯酯料流146包含乙酸乙烯酯、水和乙酸；在热交换器120中加热尾气料流130；测量和/或测定以下条件：加热后尾气料流130的压力，加热后尾气料流130的温度，和加热后尾气料流130中至少一种组分浓度；测量和/或测定加热后尾气料流130的氧含量([O2])；和当AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤，其中接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和可燃极限(FL)公式基于该条件，和其中该FL公式包括至少一个相互作用项目。
本发明的第三非限定性实施例方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流112在反应器116中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流118；在热交换器120中冷却该粗乙酸乙烯酯料流118；将该粗乙酸乙烯酯料流118分离成尾气料流130，闪蒸气料流144和乙酸乙烯酯料流146，其中该尾气料流130包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，其中该闪蒸气料流144包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，和其中该乙酸乙烯酯料流146包含乙酸乙烯酯、水和乙酸；从该闪蒸气料流144中除去二氧化碳的至少一部分来产生CO2除去顶部馏出料流158；测量和/或测定以下条件：CO2除去顶部馏出料流158的压力，CO2除去顶部馏出料流158的温度，和CO2除去顶部馏出料流158中至少一种组分的浓度；测量和/或测定CO2除去顶部馏出料流158的氧含量([O2])；和当AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤，其中接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和可燃极限(FL)公式基于该条件，和其中该FL公式包括至少一个相互作用项目。
第一、第二和第三实施例方法的两个或更多个可以一起进行。例如，第一和第二实施例方法可以一起进行。在另一实施例中，第一和第三实施例方法可以一起进行。在又一实施例，第二和第三实施例方法可以一起进行。在另一实施例中，第一、第二和第三实施例方法可以一起进行。另外，本文所述的流体的再循环和其他方法步骤可以与第一、第二和第三实施例方法的一种或多种组合来进行。
本发明的第四非限定性实施例方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流112在反应器116中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流118；在热交换器120中冷却该粗乙酸乙烯酯料流118；将该粗乙酸乙烯酯料流118分离成尾气料流130，闪蒸气料流144和乙酸乙烯酯料流146，其中该尾气料流130包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，其中该闪蒸气料流144包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，和其中该乙酸乙烯酯料流146包含乙酸乙烯酯、水和乙酸；在热交换器120中加热尾气料流130；从闪蒸气料流144中除去二氧化碳的至少一部分来产生CO2除去顶部馏出料流158；将蒸发的乙酸与加热后尾气料流130以及CO2除去顶部馏出料流158在蒸发器106中混合来产生蒸发的料流108；将氧气添加到该蒸发的料流108来产生进料流112；测量和/或测定根据(a)、(b)和/或(c)的条件：(a)进料流112或反应器116的压力，进料流112或反应器116的温度，和进料流112中至少一种组分的浓度；(b)加热后尾气料流130的压力，加热后尾气料流130的温度，和加热后尾气料流130中至少一种组分的浓度；(c)CO2除去顶部馏出料流158的压力，CO2除去顶部馏出料流158的温度，和CO2除去顶部馏出料流158中至少一种组分的浓度；和其中(a)在第一接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和第一可燃极限(FL)公式之间具有关联，基于(a)的条件，其中(b)在第二最小值AFLmin和第二FL公式之间具有关联，基于(b)的条件，其中(c)在第三最小值AFLmin和第三FL公式之间具有关联，基于(c)的条件，其中第一FL公式、第二FL公式和第三FL公式的一个或多个包括至少一个相互作用项目；测量和/或测定选自以下流体的氧含量([O2])：进料流112，加热后尾气料流130，CO2除去顶部馏出料流158，及其任意组合；和当对于(a)、(b)或(c)的一个或多个来说，AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤。第四非限定性实施例方法可以进一步包括下面的一种或多种：要素1：其中第一FL公式、第二FL公式和/或第三FL公式根据等式1；要素2：其中第一AFLmin不同于第二AFLmin和/或第一AFLmin不同于第三AFLmin和/或第二AFLmin不同于第三AFLmin；要素3：其中第一FL公式不同于第二FL公式和/或第一FL公式不同于第三FL公式和/或第二FL公式不同于第三FL公式；要素4：其中至少一个相互作用项目选自：组分-组分相互作用项目，温度-组分相互作用项目，压力-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，及其任意组合；要素5：其中第二第一公式、第二FL公式和/或第三FL公式包括选自下面的一个或多个项目：常数，温度，压力，相应的组合物中的组分浓度；要素6：其中第一FL公式和/或第二FL公式和/或第三FL公式包括至少两个组分-组分相互作用项目；要素7：其中第一FL公式和/或第二FL公式和/或第三FL公式包括至少一个压力-组分项目，至少一个温度-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，和至少两个组分-组分相互作用项目；要素8：其中至少一个相互作用项目是3至15个相互作用项目；要素9：该方法进一步包括：在从闪蒸气料流144中除去二氧化碳的至少一部分之前，将尾气滑流130的一部分与闪蒸气料流144合并；要素10：其中分离粗乙酸乙烯酯料流118包括：将粗乙酸乙烯酯料流118在分离器122中分离成顶部馏出料流124和第一底部料流126；将顶部馏出料流124在洗涤器128中分离成尾气料流130和第二底部料流132；将第一和第二底部料流126、132合并；和将合并的第一和第二底部料流126、132在粗槽142中分离成闪蒸气料流144和乙酸乙烯酯料流146；要素11：该方法进一步包括：将乙酸乙烯酯料流146净化成净化的乙酸乙烯酯产物流150；要素12：该方法进一步包括：将乙酸乙烯酯料流146净化成净化的乙酸乙烯酯产物流150和一个或多个另外的料流；和将该另外的料流的至少一个再循环回蒸发器106，尾气料流130或闪蒸气料流144；要素13：该方法进一步包括：将乙烯和/或甲烷添加到热交换器120上游的尾气料流130中；要素14：该方法进一步包括：从热交换器120上游的尾气料流130中除去二氧化碳的至少一部分；要素15：该方法进一步包括：将乙烯和/或乙酸添加到蒸发器106；要素16：该方法进一步包括：将闪蒸气料流144的一部分输送到具有排出料流168的乙烯回收过程166；测量以下条件：排出料流168的压力，排出料流168的温度和排出料流168中至少一种组分的浓度，其中该条件在第四接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和包括至少一个相互作用项目的第四可燃极限(FL)公式之间具有关联；测量排出料流168的氧含量([O2])；和当对于返回乙烯回收过程166的排出料流168来说，AFLmin＞FL-[O2]为真时，则将乙烯回收过程166的操作条件变成AFLmin≤FL-[O2]。要素17：要素16并且其中第四AFLmin不同于第一AFLmin和/或第二AFLmin和/或第三AFLmin；要素18：要素16并且其中第四FL公式不同于第一FL公式和/或第二FL公式和/或第三FL公式；要素19：要素16并且其中用于第四FL公式的至少一个相互作用项目选自：组分-组分相互作用项目，温度-组分相互作用项目，压力-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目及其任意组合；要素20：要素16并且其中第二第一公式、第二FL公式和/或第三FL公式包括选自下面的一个或多个项目：常数，温度，压力，相应的组合物的组分浓度；要素21：要素16并且其中第四FL公式包括至少两个组分-组分相互作用项目；要素22：要素16并且其中第四FL公式包括至少一个压力-组分项目，至少一个温度-组分相互作用项目，一个压力-温度相互作用项目和至少两个组分-组分相互作用项目；和要素23：要素16并且其中用于第四FL公式的至少一个相互作用项目是3至15个相互作用项目。组合的例子包括但不限于要素1与要素2至22的一个或多个的组合；要素2和3的组合；要素4和5的组合；要素2至8的两个或更多个的组合；要素9至15的两个或更多个的组合；要素2至8的一个或多个与要素9至15的一个或多个的组合；要素16与要素17至23的一个或多个的组合；要素2至8的一个或多个与要素16的组合和任选地与要素17至23的一个或多个的进一步的组合；要素9至15的一个或多个与要素16的组合和任选地与要素17至23的一个或多个的进一步组合和任选地与要素2至8的一个或多个的进一步的组合。
本发明的第五非限定性实施例方法包括：使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流112在反应器116中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流118；在热交换器120中冷却该粗乙酸乙烯酯料流118；将该粗乙酸乙烯酯料流118分离成尾气料流130，闪蒸气料流144和乙酸乙烯酯料流146；将闪蒸气料流144的一部分送到具有排出料流168的乙烯回收过程166；测量以下条件：排出料流168的压力，排出料流168的温度和排出料流168的至少一种组分的浓度，其中该条件在接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和包括至少一个相互作用项目的可燃极限(FL)公式之间具有关联；测量排出料流168中的氧含量([O2])；和当对于返回乙烯回收过程166的排出料流168来说，AFLmin＞FL-[O2]为真时，则将乙烯回收过程166的操作条件变成AFLmin≤FL-[O2]。第五非限定性实施例方法可以进一步包括下面的一个或多个：要素24：其中该FL公式根据等式1；要素25：其中该至少一个相互作用项目选自：组分-组分相互作用项目，温度-组分相互作用项目，压力-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，及其任意组合；要素26：其中该FL公式包括至少两个组分-组分相互作用项目；要素27：其中该FL公式包括至少一个压力-组分项目，至少一个温度-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，和至少两个组分-组分相互作用项目；和要素28：其中该至少一个相互作用项目是3至15个相互作用项目。
本发明还包括以下方面：
1.方法，其包括：
使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流112在反应器116中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流118；
在热交换器120中冷却该粗乙酸乙烯酯料流118；
将该粗乙酸乙烯酯料流118分离成尾气料流130，闪蒸气料流144和乙酸乙烯酯料流146，其中该尾气料流130包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，其中该闪蒸气料流144包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，和其中该乙酸乙烯酯料流146包含乙酸乙烯酯、水和乙酸；
在该热交换器120中加热该尾气料流130；
从该闪蒸气料流144中除去二氧化碳的至少一部分，来产生CO2除去顶部馏出料流158；
在蒸发器106中将蒸发的乙酸与加热后尾气料流130以及CO2除去顶部馏出料流158混合来产生蒸发的料流108；
将氧气添加到该蒸发的料流108中来产生该进料流112；
测量和/或测定根据(a)、(b)和/或(c)的条件：
(a)该进料流112和/或该反应器116的压力，该进料流112和/或该反应器116的温度，和该进料流112和/或该反应器116中至少一种组分的浓度；
(b)该加热后尾气料流130的压力，该加热后尾气料流130的温度，和该加热后尾气料流130中至少一种组分的浓度；
(c)该CO2除去顶部馏出料流158的压力，该CO2除去顶部馏出料流158的温度，和该CO2除去顶部馏出料流158中至少一种组分的浓度；和
其中(a)在第一接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和第一可燃极限(FL)公式之间具有关联，基于(a)的条件，其中(b)在第二最小值AFLmin和第二FL公式之间具有关联，基于(b)的条件，其中(c)在第三最小值AFLmin和第三FL公式之间具有关联，基于(c)的条件，其中第一FL公式、第二FL公式和第三FL公式的一个或多个包括至少一个相互作用项目；
测量和/或测定选自下面的料流的氧含量([O2])：该进料流112，该加热后尾气料流130，该CO2除去顶部馏出料流158，及其任意组合；和
当对于(a)、(b)或(c)的一个或多个来说，当AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤。
2.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中第一AFLmin不同于第二AFLmin和/或第一AFLmin不同于第三AFLmin和/或第二AFLmin不同于第三AFLmin。
3.根据前述方面任一项所述的方法，其中第一FL公式不同于第二FL公式和/或第一FL公式不同于第三FL公式和/或第二FL公式不同于第三FL公式。
4.根据前述方面任一项所述的方法，其中该至少一个相互作用项目选自：组分-组分相互作用项目，温度-组分相互作用项目，压力-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，及其任意组合。
5.根据前述方面任一项所述的方法，其中第一FL公式、第二FL公式和/或第三FL公式包括选自下面的一个或多个项目：常数，温度，压力，相应组合物中的组分浓度。
6.根据前述方面任一项所述的方法，其中第一FL公式和/或第二FL公式和/或第三FL公式包括至少两个组分-组分相互作用项目。
7.根据前述方面任一项所述的方法，其中第一FL公式和/或第二FL公式和/或第三FL公式包括至少一个压力-组分项目，至少一个温度-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，和至少两个组分-组分相互作用项目。
8.根据前述方面任一项所述的方法，其中该至少一个相互作用项目是3至15个相互作用项目。
9.根据前述方面任一项所述的方法，其进一步包括：在从该闪蒸气料流144中除去二氧化碳的至少一部分之前，将尾气滑流130的一部分与该闪蒸气料流144相组合。
10.根据前述方面任一项所述的方法，其中分离该粗乙酸乙烯酯料流118包括：
将该粗乙酸乙烯酯料流118在分离器122中分离成顶部馏出料流124和第一底部料流126；
将该顶部馏出料流124在洗涤器128中分离成尾气料流130和第二底部料流132；
将第一和第二底部料流126、132合并；和
将合并的第一和第二底部料流126、132在粗槽142中分离成该闪蒸气料流144和该乙酸乙烯酯料流146。
11.根据前述方面任一项所述的方法，其进一步包括：将该乙酸乙烯酯料流146净化成净化的乙酸乙烯酯产物流150。
12.根据方面1-10任一项所述的方法，其进一步包括：
将该乙酸乙烯酯料流146净化成净化的乙酸乙烯酯产物流150和一个或多个另外的料流；和
将该另外的料流的至少一个再循环回该蒸发器106，该尾气料流130和/或该闪蒸气料流144中。
13.根据前述方面任一项所述的方法，其进一步包括：将乙烯和/或甲烷添加到该热交换器120上游的该尾气料流130中。
14.根据前述方面任一项所述的方法，其进一步包括：从该热交换器120上游的该尾气料流130中除去二氧化碳的至少一部分。
15.根据前述方面任一项所述的方法，其进一步包括：将乙烯和/或乙酸添加到该蒸发器106中。
16.根据前述方面任一项所述的方法，其进一步包括：
将该闪蒸气料流144的一部分输送到具有排出料流168的乙烯回收过程166；
测量以下条件：该排出料流168的压力，该排出料流168温度和该排出料流168中至少一种组分的浓度，其中该条件在接近于可燃极限的第四最小值(AFLmin)和包括至少一个相互作用项目的第四可燃极限(FL)公式之间具有关联；
测量该排出料流168中的氧含量([O2])；和
当对于返回该乙烯回收过程166的该排出料流168来说，当AFLmin＞FL-[O2]为真时，则将该乙烯回收过程166的操作条件变成AFLmin≤FL-[O2]。
17.根据方面16所述的方法，其中第四AFLmin不同于第一AFLmin和/或第二AFLmin和/或第三AFLmin。
18.根据方面16-17任一项所述的方法，其中第四FL公式不同于第一FL公式和/或第二FL公式和/或第三FL公式。
19.根据方面16-18任一项所述的方法，其中用于第四FL公式的至少一个相互作用项目选自：组分-组分相互作用项目，温度-组分相互作用项目，压力-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，及其任意组合。
20.根据方面16-19任一项所述的方法，其中第一FL公式、第二FL公式和/或第三FL公式包括选自下面的一个或多个项目：常数，温度，压力，相应组合物中的组分浓度。
21.根据方面16-20任一项所述的方法，其中第四FL公式包括至少两个组分-组分相互作用项目。
22.根据方面16-21任一项所述的方法，其中第四FL公式包括至少一个压力-组分项目，至少一个温度-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，和至少两个组分-组分相互作用项目。
23.根据方面16-22任一项所述的方法，其中用于第四FL公式的至少一个相互作用项目是3至15个相互作用项目。
24.方法，其包括：
使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流112在反应器116中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流118；
将该粗乙酸乙烯酯料流118在热交换器120中冷却；
将该粗乙酸乙烯酯料流118分离成尾气料流130，闪蒸气料流144和乙酸乙烯酯料流146；
将该闪蒸气料流144的一部分输送到具有排出料流168的乙烯回收过程166；
测量以下条件：该排出料流168的压力，该排出料流168温度和该排出料流168中至少一种组分的浓度，其中该条件在接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和包括至少一个相互作用项目的可燃极限(FL)公式之间具有关联；
测量该排出料流168中的氧含量([O2])；和
当对于返回该乙烯回收过程166的该排出料流168来说，AFLmin＞FL-[O2]为真时，则将该乙烯回收过程166的操作条件变成AFLmin≤FL-[O2]。
25.根据方面24所述的方法，其中该至少一个相互作用项目选自：组分-组分相互作用项目，温度-组分相互作用项目，压力-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，及其任意组合。
26.根据方面24-25任一项所述的方法，其中该FL公式包括至少两个组分-组分相互作用项目。
27.根据方面24-26任一项所述的方法，其中该FL公式包括至少一个压力-组分项目，至少一个温度-组分相互作用项目，压力-温度相互作用项目，和至少两个组分-组分相互作用项目。
28.根据方面24-27任一项所述的方法，其中该至少一个相互作用项目是3至15个相互作用项目。
为了便于更好地理解本发明的实施方案，在整个说明书中给出了优选的或代表性的实施方案的实施例。这些实施例绝不应当解读为限制或限定本发明的范围。
实施例
下面描述了如何推导不同的FL公式的非限定性实施例。
用于FL的通式是等式1。
FL＝α+βP+γT+∑δi[Ci]+∑εjIj 等式1
因数α，β，γ，δi和εj的值可以实验确定。通常，实验测定这样的因数包括对于FL公式应用的位置设定合理的潜在操作条件范围。
然后，在所述操作条件范围内的多个条件下，实验测定可燃性之前的最大氧浓度(氧气相对于整个气体的摩尔百分比)。基于收集的数据，使用任何数据拟合模型来推导FL公式。可以获得拟合数据的多个等式。从数据拟合模型推导的单个等式可以具有用于等式1的任何i和j值。i和j的值以及单个等式中的其C和I项目可以由操作者在数据拟合之前设定。可选地，i和j的值以及等式中的其C和I项目可以来自于数据拟合模型本身。多个等式的统计分析可以用于确定运行中使用哪个等式。
在第一实施例中，相对于反应器条件和反应器入口组合物，分析了根据表1的潜在操作条件范围。在可能的程度上，依照ASTM E918-09(2015)来测定氧的可燃性的浓度极限。
表1
温度(℃) 135-190
压力(psig) 130-205
乙酸(wt％，在无氧气体中) 20-40
水(wt％，在无氧气体中) 0-3.2
甲烷(mol％，在无氧干燥气体中) 0-40
乙烷(mol％，在无氧干燥气体中) 0-40
乙烯(mol％，在无氧干燥气体中) 35-75
二氧化碳(mol％，在无氧干燥气体中) 0-25
氮气加上氩气(mol％，在无氧干燥气体中) 2-15
推导了多个FL公式，包括等式7至10，其中FL是干燥气体中的可燃氧组合物，mol％；P是压力，psig；T是温度，℃；[C2H6]、[CH4]和[CO2]是无氧干燥气体中的乙烷、甲烷和二氧化碳浓度，单位mol％；[HAc]是无氧气体中的乙酸浓度，单位重量％；[H2O]是无氧气体中的水浓度，单位重量％；干燥气体是合并的进料流112的组合物，除了水和乙酸之外；无氧干燥气体是合并的进料流112的组合物，除了水、乙酸和氧气之外；和无氧气体是合并的进料流112的组合物，除了氧气之外。
等式7：
FL＝17.70-0.01487*P-0.0260*T+0.1960*[C2H6]+0.0780*[CH4]+0.0805
*[CO2]-0.265*[HAc]+2.211*[H2O]-0.000168*T*T-0.1467
*[H2O]*[H2O]-0.000127*T*[C2H6]-0.000190*T*[CO2]+0.002369
*T*[HAc]-0.02035*T*[H2O]-0.000327*P*[C2H6]-0.000139*P
*[CH4]+0.00198*[C2H6]*[H2O]+0.001097*[CO2]*[HAc]+0.0609
*[HAc]*[H2O]
等式8：
FL＝10.05-0.0125*P-0.0015*T+0.2143*[C2H6]+0.1482*[CH4]+0.0296
*[CO2]+0.2980*[HAc]-2.20*[H2O]+0.000092*P*P+0.002608
*[HAc]*[HAc]-0.000228*T*P-0.000203*T*[C2H6]-0.001594*T
*[HAc]+0.0264*T*[H2O]-0.000183*P*[C2H6]+0.000469*[C2H6]
*[CO2]+0.000920*[C2H6]*[HAc]-0.0422*[C2H6]*[H2O]-0.0594
*[CH4]*[H2O]+0.001639*[CO2]*[HAc]
等式9：
FL＝18.22-0.01909*P-0.04743*T+0.15050*[C2H6]+0.0505*[CH4]-0.1063
*[CO2]+0.0666*[HAc]-0.311*[H2O]+0.000186*T*[CH4]+0.00318
*T*[H2O]-0.000157*P*[C2H6]-0.000827*[CH4]*[HAc]+0.00849
*[CO2]*[HAc]
等式10：
FL＝19.59-0.01226*P-0.0516*T-0.210*[C2H6]+0.06460*[CH4]-0.0389
*[CO2]+0.0643*[HAc]+0.423*[H2O]+0.003292*[HAc]*[HAc]
-0.000109*T*P+0.00223*T*[C2H6]+0.000573*T*[CO2]
-0.000698*T*[HAc]+0.000407*P*[HAc]-0.0184*[C2H6]*[H2O]
+0.001654*[CO2]*[HAc]
统计分析可以用于确定哪个FL公式(例如等式7至10或其他)用于运行中。同样，本文提供的等式7至10由表1的条件所产生的数据推导，并且对于相应的实验设计中规定的乙酸乙烯酯系统/方法结构和条件来说是特定的。本领域技术人员将认可等式7至10可以不必需用于任何乙酸乙烯酯方法/系统。此外，受益于本发明的本领域技术人员将认可无需过度实验，如何测量适于不同的反应器的条件范围内的可燃性数据点和如何考虑乙酸乙烯酯系统/方法结构。
在第二实施例中，分析了根据表2的潜在的操作条件范围，其可以应用于方法间热交换器和/或二氧化碳除去系统。在可能的程度上，依照ASTM E918-09(2015)来测定氧的可燃性的浓度极限。
表2
温度(℃) 80-190
压力(psig) 145-225
甲烷(mol％，在无氧干燥气体中) 0-45
乙烷(mol％，在无氧干燥气体中) 0-45
乙烯(mol％，在无氧干燥气体中) 35-75
二氧化碳(mol％，在无氧干燥气体中) 0-30
氮气加上氩气(mol％，在无氧干燥气体中) 0-30
推导了多个FL公式，包括等式11至14，其中FL是干燥气体中的可燃氧组合物，mol％；P是压力，psig；T是温度，℃；[C2H6]、[CH4]和[CO2]是无氧干燥气体中的乙烷、甲烷和二氧化碳浓度，单位mol％；和无氧气体是料流的组合物，除了水、乙酸和氧气之外。
等式11：
FL＝16.56-0.0622*P+0.00560*T+0.12947*[C2H6]-0.0179*[CH4]-0.0242
*[CO2]-0.000080*T*T+0.000123*P*P+0.000736*[CH4]*[CH4]
-0.000154*T*[C2H6]-0.000123*T*[CH4]-0.000260*T*[CO2]
-0.000255*P*[C2H6]+0.000212*P*[CO2]+0.001656*[C2H6]*[CH4]
+0.001724*[C2H6]*[CO2]+0.002705*[CH4]*[CO2]
等式12：
FL＝20.89-0.1031*P-0.04083*T+0.1723*[C2H6]+0.08815*[CH4]+0.05032
*[CO2]+0.000051*T*T+0.000226*P*P-0.000591*[C2H6]*[C2H6]
+0.000054*T*P-0.000221*P*[C2H6]-0.000121*P*[CH4]
-0.001156*[C2H6]*[CH4]-0.000482*[CH4]*[CO2]
等式13：
FL＝7.71+0.0486*P-0.03223*T+0.1447*[C2H6]+0.0060*[CH4]+0.0466
*[CO2]+0.000058*T*T-0.000172*P*P+0.000336*[C2H6]*[C2H6]
+0.000637*[CO2]*[CO2]-0.000188*T*[C2H6]-0.000257*P*[C2H6]
+0.000127*P*[CH4]-0.000151*P*[CO2]+0.000668*[C2H6]*[CH4]
+0.000366*[C2H6]*[CO2]+0.001649*[CH4]*[CO2]
等式14：
FL＝12.10+0.0098*P-0.02468*T+0.0964*[C2H6]-0.0323*[CH4]+0.00221
*[CO2]-0.000082*P*P+0.001022*[CH4]*[CH4]+0.000023*T*P
-0.000150*T*[C2H6]+0.000052*T*[CH4]-0.000171*P*[C2H6]
+0.002150*[C2H6]*[CH4]+0.001784*[C2H6]*[CO2]+0.001472
*[CH4]*[CO2]
统计分析可以用于确定哪个FL公式(例如等式11至14或其他)用于运行中。同样，本文提供的等式11至14由表2的条件所产生的数据推导，并且对于相应的实验设计中规定的乙酸乙烯酯系统/方法结构和条件来说是特定的。本领域技术人员将认可等式11至14可以不必需用于任何乙酸乙烯酯方法/系统。此外，受益于本发明的本领域技术人员将认可无需过度实验，如何测量适于不同的反应器的条件范围内的可燃性数据点和如何考虑乙酸乙烯酯系统/方法结构。
除非另有指示，否则表示本申请说明书和相关权利要求中所用的成分，性能例如分子量，反应条件等的量的全部数字被理解为在全部情况中用术语“约”修正。因此，除非另有相反指示，否则下面的说明书和所述权利要求书所述的数字参数是近似的，其可以根据本发明的实施方案所寻求获得的期望的性能而变化。最起码，和并非尝试限制权利要求的范围的等价物学说的应用，每个数字参数应当至少按照所报告的有效数字的数和使用通常的四舍五入技术来解释。
本文提出了一种或多种示例性实施方案，其引入了所公开的本发明实施方案。为了简要起见，在本申请中没有描述或显示物理实施的全部特征。要理解的是在引入本发明的实施方案的物理实施方案的开发中，必须进行许多实施专门的决定，来实现开发者的目标，例如符合系统相关的、商业相关的、政府相关的和其他的限制，其在不同的执行和不同时间之间是不同的。虽然开发者的工作可能是耗时的，但是这样的工作对于受益于本发明的本领域技术人员来说是常规的。
虽然组合物和方法在本文中以术语“包含”不同的组分或步骤来描述，但是该组合物和方法也可以“基本组成为”或“组成为”不同的组分和步骤。
所以，本发明非常适于获得所述的结果和优点以及其中固有的那些。上面公开的具体实施方案仅是说明性的，因为本发明可以进行对于受益于本文教导的本领域技术人员来说不同的，但是等价方式的改变和实践。此外，对权利要求书中所述之外的本文所示的结构或设计的细节没有限制。所以，很显然上面公开的具体的说明性实施方案可以改变、组合或变化，并且全部这样的改变被认为处于本发明的范围和主旨内。本文合适地说明性公开的本发明可以在不存在未在此明确公开的任何元素和/或在此公开的任何任选的元素时实施。虽然组合物和方法以术语“包含”、“含有”或“包括”不同的组分或步骤来描述，但是该组合物和方法也可以“基本组成为”或“组成为”不同的组分和步骤。上面公开的全部数字和范围可以发生某些量的变化。无论何时当公开具有下限和上限的数字范围时，就具体公开了落入该范围的任何数字和任何所包括的范围。具体地，本文公开的每个范围值(“约a至约b”，或等价地“大致地a至b”，或等价地“约a至b”的形式)被理解为阐明了包括在较宽值范围内的每个数字和范围。同样，权利要求书中的术语具有它们平常的、常规的含义，除非专利权人另有明确和清楚的定义。此外，权利要求书中所用的不定冠词“一个”或“一种”在此定义为表示一个/种或多个/种它所引入的元素。

Claims (20)

1.乙酸乙烯酯生产方法，其包括：
使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流在反应器中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流；
在热交换器中冷却该粗乙酸乙烯酯料流；
将该粗乙酸乙烯酯料流分离成尾气料流、闪蒸气料流和乙酸乙烯酯料流，其中该尾气料流包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，其中该闪蒸气料流包含乙烯、二氧化碳、烷烃和氧气，和其中该乙酸乙烯酯料流包含乙酸乙烯酯、水和乙酸；
在该热交换器中加热该尾气料流；
从该闪蒸气料流中除去二氧化碳的至少一部分，来产生CO2除去顶部馏出料流；
在蒸发器中将蒸发的乙酸与加热后尾气料流以及CO2除去顶部馏出料流混合来产生蒸发的料流；
将氧气添加到该蒸发的料流中来产生该进料流；
在沿着该乙酸乙烯酯生产方法的至少一个位置处连续地测量和/或测定条件，该条件包括以下的一种或多种：压力、温度和至少一种组分的浓度；其中该至少一个位置在基于在该至少一个位置处的条件的接近于可燃极限的最小值(AFLmin)和可燃极限(FL)公式之间具有关联，其中FL公式包括至少一个相互作用项目，其代表两种或更多种条件的相互关系；
在该至少一个位置连续地测量和/或测定氧含量([O2])：和
在该至少一个位置调节该条件以在该至少一个位置的各个处保持AFLmin≤FL-[O2]。
2.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中该FL公式包括选自下面的一个或多个项目：常数，温度，压力，和该FL公式的相应组合物中的组分浓度。
3.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中该FL公式包括至少两个组分-组分相互作用项目，其各自代表该FL公式的相应组合物中的两种组分浓度的相互关系。
4.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中该至少一个相互作用项目选自：组分-组分相互作用项目，其代表该FL公式的相应组合物中的两种组分浓度的相互关系；温度-组分相互作用项目，其代表该相应组合物中的组分浓度和温度的相互关系；压力-组分相互作用项目，其代表该相应组合物中的组分浓度和压力的相互关系；压力-温度相互作用项目，其代表压力和温度的相互关系，及其任意组合。
5.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中该FL公式包括：至少一个压力-组分相互作用项目，其代表该FL公式的相应组合物中的组分浓度和压力的相互作用；至少一个温度-组分相互作用项目，其代表该相应组合物中的组分浓度和温度的相互关系；压力-温度相互作用项目，其代表该相应组合物中的压力和温度的相互关系；和至少两个组分-组分相互作用项目，其代表该相应组合物中的两种组分浓度的相互关系。
6.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中该至少一个相互作用项目是3至15个相互作用项目。
7.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中该至少一个位置包括沿着该进料流和/或在该反应器处。
8.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中该至少一个位置包括沿着该热交换器和该蒸发器之间的该尾气料流。
9.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其进一步包括：在从该闪蒸气料流中除去二氧化碳的至少一部分之前，将尾气滑流的一部分与该闪蒸气料流合并。
10.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中分离该粗乙酸乙烯酯料流包括：
将该粗乙酸乙烯酯料流在分离器中分离成顶部馏出料流和第一底部料流；
将该顶部馏出料流在洗涤器中分离成尾气料流和第二底部料流；
将该第一底部料流和该第二底部料流合并；和
将合并的第一底部料流和第二底部料流在粗槽中分离成该闪蒸气料流和该乙酸乙烯酯料流。
11.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其进一步包括：将该乙酸乙烯酯料流净化成净化的乙酸乙烯酯产物流。
12.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其进一步包括：
将该乙酸乙烯酯料流净化成净化的乙酸乙烯酯产物流和一个或多个另外的料流；和
将该另外的料流的至少一个再循环回该蒸发器、该尾气料流和/或该闪蒸气料流中。
13.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其进一步包括：将乙烯和/或甲烷添加到该热交换器上游的该尾气料流中。
14.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其进一步包括：从该热交换器上游的该尾气料流中除去二氧化碳的至少一部分。
15.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其进一步包括：将乙烯和/或乙酸添加到该蒸发器中。
16.根据权利要求1所述的乙酸乙烯酯生产方法，其进一步包括：
将该闪蒸气料流的一部分输送到具有排出料流的乙烯回收过程，其中该至少一个位置包括沿着该排出料流。
17.乙酸乙烯酯生产方法，其包括：
使包含乙酸、乙烯、氧气、二氧化碳、烷烃和水的进料流在反应器中反应来产生包含乙酸乙烯酯、乙酸、水、乙烯、二氧化碳和烷烃的粗乙酸乙烯酯料流；
将该粗乙酸乙烯酯料流在热交换器中冷却；
测量和/或测定以下条件：该进料流或该反应器的压力，该进料流或该反应器的温度，和在该进料流中至少一种组分的浓度；
测量和/或测定该进料流中的氧含量([O2])；和
(i)当AFLmin＞FL-[O2]为真时，则启动停机程序或矫正步骤，和/或(ii)调节该条件以保持AFLmin≤FL-[O2]，其中该AFLmin是接近于可燃极限的最小值，和该FL是可燃极限公式，其中该AFLmin和该FL基于该条件，和其中该FL包括至少一个相互作用项目，该项目代表两种或更多种操作条件的相互关系。
18.根据权利要求17所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中该FL公式包括选自下面的一个或多个项目：常数，温度，压力，和相应组合物中的组分浓度。
19.根据权利要求17所述的乙酸乙烯酯生产方法，其中该至少一个相互作用项目是3至15个相互作用项目。
20.生产乙酸乙烯酯的系统，该系统包括：
乙酸乙烯酯反应器，其经配置以接收进料流线和产生粗乙酸乙烯酯料流线；
热交换器，其经配置以接收该粗乙酸乙烯酯料流线；
分离器，其经配置以在该热交换器的下游接收该粗乙酸乙烯酯料流线并且产生包括顶部馏出料流线和第一底部料流线的至少两个料流线；
多个传感器，其包括氧传感器和以下中的一个或多个：温度传感器，压力传感器，流动速率传感器，和组成传感器，其中该多个传感器在沿着该系统的位置处，其中该氧传感器经配置以测量或测定氧含量([O2])；和
子系统，其经配置以(i)基于FL公式和来自该多个传感器的测量结果测定燃烧极限(FL)，和(ii)测定是否AFLmin≤FL-[O2]，其中AFLmin是接近于可燃极限的最小值，和其中该FL公式包括至少一个相互作用项目，其代表由该多个传感器测量的两种或更多种操作条件的相互关系。
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US5557014A (en) 1990-03-05 1996-09-17 Catalytica, Inc. Catalytic system for olefin oxidation to carbonyl products
DE19523271A1 (de) 1995-06-27 1997-01-02 Hoechst Ag Katalysator und Verfahren zur Herstellung von Vinylacetat
US6022823A (en) 1995-11-07 2000-02-08 Millennium Petrochemicals, Inc. Process for the production of supported palladium-gold catalysts
GB9622911D0 (en) 1996-11-04 1997-01-08 Bp Chem Int Ltd Process
EP0845453A3 (en) * 1997-05-13 1998-09-09 Celanese International Corporation Safety system
US6072078A (en) 1997-12-12 2000-06-06 Celanese International Corporation Vinyl acetate production using a catalyst comprising palladium, gold, copper and any of certain fourth metals
GB9810928D0 (en) 1998-05-22 1998-07-22 Bp Chem Int Ltd Catalyst and process
US6410817B1 (en) 1999-06-29 2002-06-25 Celanese International Corporation Ethylene recovery system
BRPI0923432A2 (pt) 2008-12-13 2018-09-11 Celanese Chemicals Europe Gmbh processo para a fabricacao de acetato de vinila
CN104718182B (zh) * 2012-08-30 2016-08-31 国际人造丝公司 具有用于预脱水塔的侧线式反应器的乙酸乙烯酯制造方法
CN104736512B (zh) * 2012-09-06 2017-08-25 国际人造丝公司 用于产生乙酸乙烯酯的方法

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