ES2300637T3 - Procedimiento de carbonilacion de metanol en condiciones de poca concentracion de agua para la produccion de acido acetico con alto rendimiento y para el control del balance de agua. - Google Patents

Procedimiento de carbonilacion de metanol en condiciones de poca concentracion de agua para la produccion de acido acetico con alto rendimiento y para el control del balance de agua. Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para la producción de ácido acético a partir de metanol a un rendimiento de espacio-tiempo de al menos 15 g-mol/l/hr, mediante una reacción de carbonilación catalítica, que comprende la reacción de un compuesto seleccionado entre el grupo constituido por metanol y derivados reactivos del mismo, en la presencia de monóxido de carbono y un sistema catalizador a base de rodio, en una mezcla de reacción en la que la mezcla de reacción comprende menos de 2,0% en peso de agua, al menos 1000 ppm de un metal seleccionado entre el grupo constituido por rodio, y combinación de rodio e iridio, un ión yoduro a una concentración dentro del intervalo de 2 hasta 20% en peso, 2 hasta 15% en peso de acetato de metilo, y un promotor de halógeno a una concentración de 2,0% en peso hasta 30,0% en peso, en el que se producen dióxido de carbono y metano en la mezcla de reacción y en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de metano excede el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de dióxido de carbono.

Description

Procedimiento de carbonilación de metanol en condiciones de poca concentración de agua para la producción de ácido acético con alto rendimiento y para el control del balance de agua.
Antecedentes de la invención Campo de la invención
Esta invención se refiere a un procedimiento mejorado para la fabricación de ácido acético.
La técnica relacionada
Un procedimiento importante para la producción de ácido acético es la carbonilación de un alquil alcohol, especialmente metanol, y derivados reactivos del mismo, con monóxido de carbono en un medio de reacción líquido. Dichas reacciones carbonilación se llevan a cabo generalmente en la presencia de un catalizador, por ejemplo un catalizador de metal del Grupo VIII tal como rodio e iridio, un promotor de catalizador que contiene halógeno, por ejemplo yoduro de metilo, y agua. La patente de EE.UU. No. 3.769.329, describe el uso de un catalizador de carbonilación a base de rodio disuelto, o disperso de alguna otra forma, en un medio de reacción líquido o soportado sobre un sólido inerte, conjuntamente con un promotor de catalizador que contiene halógeno tal como se ejemplifica mediante yoduro de metilo. Sin embargo, se sobrentiende que pueden usarse diversos sistemas catalizadores, particularmente los que incorporan metales del Grupo VIII, para la producción de ácido acético a través de la carbonilación de metanol. Generalmente, la reacción de carbonilación se lleva a cabo con el catalizador disuelto en un medio de reacción líquido a través del cual se borbotea continuamente monóxido de carbono gas. La patente de EE.UU. 3.769.329, describe que puede agregarse agua a la mezcla de reacción con el fin de ejercer un efecto beneficioso sobre la velocidad de reacción, y típicamente se usan concentraciones en agua de entre aproximadamente 14 por ciento en peso (% en peso) - 15% en peso. A este se hace referencia a veces como el procedimiento de carbonilación de "alta concentración en agua".
Una alternativa al procedimiento de carbonilación de "alta concentración en agua" es el procedimiento de carbonilación de "baja concentración en agua", tal como se describe en la patente de EE.UU. 5.001.259, la patente de EE.UU. 5.026.908, y la patente de EE.UU. 5.144.068. En el procedimiento de carbonilación de "baja concentración en agua" pueden usarse concentraciones en agua por debajo del 14% en peso. El uso de una baja concentración en agua simplifica el procesamiento corriente abajo del ácido carboxílico deseado a su forma glacial. Cuanto más agua exista en una corriente de reacción, mayores serán los costes de operación para separar el agua del producto de ácido acético y mayor la inversión de capital en equipo de recuperación de producto y purificación. Las eficacias logradas cuando se opera a muy bajas concentraciones en agua hace atractivo el operar a la concentración en agua lo más baja posible. Sin embargo, cuando se reduce el agua del reactor con el fin de minimizar los costes de operación y fijos, es más difícil mantener aceptablemente altas velocidades de producción de ácido acético con buena estabilidad de los catalizadores dado que la velocidad de reacción disminuye, conforme disminuye el agua del reactor, tal como se explica en la patente de EE.UU. 5.026.908.
Uno de los problemas asociados con la producción de baja concentración en agua es que los sistemas catalizadores, especialmente los catalizadores a base de rodio, tienden a precipitar fuera de la mezcla de reacción cuando disminuye la concentración de agua, especialmente a concentraciones inferiores al 14% en peso. La precipitación significativa de catalizador, puede conducir, por supuesto, a velocidades de reacción reducidas, a interrupción de operaciones básicas, y a paradas completas. Es sabido que los problemas de estabilidad del catalizador pueden ser minimizados mediante el uso de un estabilizador del catalizador tal como una sal de yoduro cuaternaria o yoduro de metal soluble. Tal como se expone en la patente de EE.UU. 5.218.143, las sales especialmente adecuadas son las sales de yoduros de metal alcalino tal como yoduro de litio puesto que estas son las más solubles y térmicamente estables en el medio de reacción. El documento EP-A-0161874, describe un sistema de reacción en el cual un alcohol, ejemplificado por metanol, es carbonilado a un derivado de ácido carboxílico tal como ácido acético al tiempo que se usa un medio de reacción líquido que tiene un bajo contenido en agua. La descripción describe que esto se logra mediante el uso de concentraciones definidas de una sal yoduro, yoduro de alquilo y el éster de alquilo correspondiente en el medio de reacción líquido con el fin de mantener la estabilidad del catalizador de rodio y la productividad del sistema.
Un problema adicional asociado con las reacciones de carbonilación a concentraciones en agua más bajas es que, incluso cuando se estabilizan los sistemas catalizadores, las velocidades de producción se reducen negativamente. Por ejemplo, Por ejemplo, la patente de EE.UU. 5.760.279, describe que cuando se opera bajo condiciones de baja concentración en agua, la velocidad de la reacción realizada puede ser menor de la mitad de lo que normalmente sería de esperar bajo un conjunto dado de condiciones.
Se han propuesto diversas técnicas para incrementar la velocidad de producción bajo condiciones de reacción de carbonilación a bajas concentraciones en agua. Típicamente, las velocidades de producción se definen en términos de rendimiento de espacio-tiempo (STY), el cual se expresa en gramo-moles de ácido acético producido por hora por litro de medio de reacción (g-moles/l/hr) contenido en el reactor de carbonilación. El volumen del medio de reacción se determina a temperatura ambiente en el estado no aireado. La patente de EE.UU. 5.218.143, describe que pueden incrementarse los niveles de producción a bajos niveles de concentración en agua si el reactor se opera con concentraciones optimizadas de acetato de metilo en la mezcla de reacción. La patente EP-0-250189, propone agregar hidrógeno gas en el suministro de monóxido de carbono a la mezcla de reacción para incrementar la velocidad de producción. La patente de EE.UU. 5.939.585, describe el uso de rutenio u osmio como promotores del catalizador para incrementar las velocidades de producción. La descripción de esta patente indica que el uso de dichos promotores puede dar como resultado unos STY's de hasta aproximadamente 11 g-mol/l/hr bajo condiciones de baja concentración en agua a concentraciones menores de 1,0% en peso en agua. La patente de EE.UU. 5.218.143, describe el uso de co-estabilizadores de catalizador de metal del Grupo VIB para incrementar los STY's bajo condiciones de baja concentración en agua tan altas como de 9,2 g-mol/l/hr a una concentración en agua de 2,0% en peso. La patente de EE.UU. 5.760.279, indica que la incorporación de un estabilizador de manganeso conjuntamente con un catalizador de rodio puede incrementar los STY's hasta aproximadamente 8 g-mol/l/hr a una concentración en agua de 4,5% en peso. La patente de EE.UU. 5.488.153 y la GB 2.336.154 A, proponen el uso de ligandos de fósforo-azufre bidentados coordinados con catalizadores de rodio para incrementar la velocidades de reacción bajo condiciones de baja concentración en agua. Los ejemplos de la patente de EE.UU. 5.488.153, describen la obtención de velocidades de producción de hasta un STY de 19,6 g-mol/l/hr. La patente GB 2.336.154 A, describe velocidades de reacción tan altas como de 21,9 g-mol/l/hr. Estas reacciones descritas en estas referencias tienen lugar bajo condiciones de alta concentración en
agua.
Aunque algunas de las referencias anteriores se refieren a concentraciones de catalizador de rodio tan altas como de 5000 ppm, los ejemplos en estas referencias describen generalmente concentraciones de catalizador de rodio de aproximadamente 1000 ppm o menos.
La patente de EE.UU. No. 5.144.068, describe que, a bajas concentraciones en agua, existe una sinergia entre el acetato de metilo y el estabilizador de sal de yoduro en el reactor de carbonilación para incrementar la carbonilación del metanol. Igualmente, se describe que una ventaja de operar el reactor a concentraciones de acetato de metilo altas, es una reducción en la formación de productos de reacción no deseables. En particular, se reduce el ácido propiónico en un orden de magnitud. Igualmente, se reduce el dióxido de carbono e hidrógeno, los cuales se forman por la reacción de sustitución de agua gas.
Debido a que la velocidad de la reacción de carbonilación depende fuertemente de las concentraciones en agua, es importante mantener niveles de agua en la mezcla de reacción durante la producción de ácido acético dentro de intervalos controlados para mantener altas velocidades de reacción. Hjortkjaer y Jensen [Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., vol. 16, págs. 281-285, (1977)] describen la fuerte dependencia de la velocidad de reacción sobre los niveles de agua al demostrar que la velocidad de reacción se incrementa al incrementarse la concentración en agua hasta 14% en peso. El control de agua en la mezcla de reacción puede estar afectado, al menos en parte, por dos reacciones clave en el medio de reacción. La primera reacción produce agua a través de la metanación de acuerdo con la fórmula siguiente:
CH_{3}OH + H_{2} \ding{212} CH_{4} + H_{2}O
La segunda reacción que consume agua es conocida como la reacción de sustitución de agua anteriormente mencionada mostrada por la fórmula siguiente:
CO + H_{2}O \ding{212} CO_{2} + H_{2}
Para controlar de manera eficaz el agua en el medio de reacción, es importante conocer qué reacción predomina con el fin de definir una operación de suministro de agua o de separación de agua de la sección de reacción para mantener un balance de agua exacto dentro de la sección de reacción para minimizar cambios en las velocidades de carbonilación de la reacción como un resultado de cambios en la concentración de agua en el reactor.
La patente de EE.UU. 5.931.120, describe que en reacciones de carbonilación catalizadas por indio, la velocidad de generación de agua por la reacción de metanación es relativamente alta y puede ser mayor que la velocidad de consumo de agua por la reacción de sustitución de agua gas. En esta situación, es una necesidad el separar el exceso de agua generado por el descontrol. Por el contrario, la patente de EE.UU. 5.831.120 describe igualmente que en reacciones de carbonilación catalizadas por rodio, la reacción de metanación es relativamente lenta comparada con la velocidad de la reacción de sustitución de agua gas, de manera que se consume agua en el sistema de reacción. Es típicamente necesario proporcionar agua al sistema catalizado por rodio para mantener una concentración permanente de agua en la mezcla de reacción.
Se han propuesto diversos medios para la separación del agua en exceso procedente de corrientes de producto bruto producido en sistemas de reacción de carbonilación. Las patentes de EE.UU. 3.769.177 y 3.791.935, describen la separación de agua procedente de sistemas de reacción a través de una serie de destilaciones. La patente de EE.UU. 4.008.131, describe una modificación de dichos sistemas mediante el uso de una corriente secundaria para la separación de agua procedente de una columna de destilación. La ventaja implicada por un sistema de este tipo es el de minimizar la separación de yoduro de metilo valioso con el agua cuando esta se separa a partir de la cabeza de una columna de destilación. Los sistemas de procedimiento descritos en estas patentes están dirigidos a medios para la separación de agua a partir de corrientes de producto bruto en partes de las secciones de post-reacción de los sistemas del procedimiento. De acuerdo con ello, los sistemas descritos no están dirigidos al control del agua en la sección de reacción de sistemas de procedimientos de carbonilación.
La patente de EE.UU. 5.831.120, describe la separación del agua en exceso en un sistema catalizado por iridio mediante una combinación de separación y disposición del agua procedente de la cabeza de una columna de destilación de colas ligeras y el reemplazo de una porción del suministro de metanol dentro de la mezcla de reacción con un componente seleccionado entre el grupo de acetato de metilo, dimetil éter, anhídrido acético y mezclas de los mismos. La patente describe que el dimetil éter y el acetato de metilo son carbonilados para producir ácido acético con un consumo neto de agua y el anhídrido acético separa el agua procedente de la mezcla de reacción mediante reacción para producir ácido acético. En este procedimiento, se estima que el agua se consume de acuerdo con las fórmulas siguientes:
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La patente de EE.UU. 5.001.259, y las patentes de EE.UU. 5.026.908 y 5.144.068 relacionadas, describen procedimientos de carbonilación de baja concentración en agua catalizados por rodio en los cuales se logran velocidades de carbonilación de metanol altas, mientras que las concentraciones en agua en la sección de reacción se mantienen a niveles muy bajos de desde una concentración en agua finita (\leq0,1% en peso) hasta altas concentraciones en agua. Estas patentes describen que la concentración del medio de reacción se mantiene mediante el control del flujo de monóxido de carbono, agua, metanol, y yoduro de metilo. La velocidad de reacción de producción de ácido acético más alta descrita en estas patentes es un STY de aproximadamente 32 a una concentración en agua del 2% en peso. Sin embargo, a concentraciones en agua menores del 2% en peso, el STY de ácido acético más alto descrito es aproximadamente de 12. La Figura 10 de estas patentes demuestra la dificultad de mantener velocidades de reacción favorables a concentraciones en agua por debajo del 2,0% en peso. Tal como se observa en la Figura 10, la velocidad de reacción cae precipitadamente conforme la concentración en agua tiende a por debajo del 2,0% en peso.
En resumen, el estado de la técnica en la tecnología de la carbonilación carece aún de un procedimiento para el mantenimiento de un sistema catalizador altamente estable, en condiciones de baja concentración en agua controlables, útil para lograr STY's de velocidades de reacción de 15 g-mol/l/hr y superiores a concentraciones en agua menores del 2% en peso.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a procedimientos para la producción de ácido acético mediante carbonilación de derivados de metanol reactivos al metano, y mezclas de metanol y derivados reactivos del mismo, en una mezcla de reacción con bajo contenido en agua. Además de la producción de ácido acético bajo condiciones de baja concentración en agua, la presente invención proporciona altas velocidades de producción de ácido acético. Una característica adicional de la presente invención es el mantenimiento de la baja concentración en agua en intervalos controlados a la vez que se opera con altas velocidades de producción. La presente invención logra velocidades de producción de ácido acético de 15 g-mol/l/hr y superiores bajo concentraciones en agua en la mezcla de reacción menores de 2,0% en peso.
De acuerdo con ello, la invención proporciona un procedimiento para la producción de ácido acético a partir de metanol a un rendimiento de espacio-tiempo de al menos 15 g-mol/l/hr, mediante una reacción de carbonilación catalítica, que comprende la reacción de un compuesto seleccionado entre el grupo constituido por metanol y derivados reactivos del mismo, en la presencia de monóxido de carbono y un sistema catalizador a base de rodio, en una mezcla de reacción en la que la mezcla de reacción comprende menos de 2,0% en peso de agua, al menos 1000 ppm de un metal seleccionado entre el grupo constituido por rodio, y combinación de rodio e iridio, un ión yoduro a una concentración dentro del intervalo de 2 hasta 20% en peso, 2 hasta 15% en peso de acetato de metilo, y un promotor de halógeno a una concentración de 2,0% en peso hasta 30,0% en peso,
en el que se producen dióxido de carbono y metano en la mezcla de reacción y en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de metano excede el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de dióxido de carbono.
La invención proporciona igualmente un procedimiento para la producción de ácido acético a partir de metanol mediante una reacción de carbonilación en un sistema que comprende una sección de reacción y una sección de purificación, en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de ácido acético es al menos de 15 g-mol/l/hr, que comprende las etapas de:
(a) reacción de metanol y derivados reactivos del mismo, con monóxido de carbono en la presencia de un sistema catalizador a base de rodio en una mezcla de reacción que tiene un contenido en agua que varía desde 0,1% en peso hasta 3,5% en peso, un ión yoduro a una concentración dentro del intervalo de 2 hasta 20% en peso, y un promotor de halógeno a una concentración de 2,0% en peso hasta 30,0% en peso, en el que el sistema catalizador a base de rodio está presente en la mezcla de reacción a una concentración suficiente como para proporcionar al menos 1000 ppm de un metal del Grupo VIII seleccionado entre el grupo constituido por rodio, iridio, y mezclas de los mismos; y
(b) introducción de un compuesto seleccionado entre el grupo constituido por acetato de metilo, dimetil éter, anhídrido acético, y mezclas de los mismos dentro de la sección de reacción en una cantidad al menos estequiométrica con el agua producida en la reacción de carbonilación,
en el que el dióxido de carbono y el metano se producen en la mezcla de reacción y en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de metano excede el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de dióxido de carbono.
Dibujo
La Figura 1 es un diagrama esquemático de una realización del procedimiento de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Aunque desde un punto de vista de costes, es deseable operar procedimientos de carbonilación en condiciones de baja concentración en agua en el reactor, es bien sabido, tal como se expone en la patente de EE.UU. 5.144.068, que bajo condiciones de baja concentración en agua, los rendimientos de producción de dichos procedimientos pueden ser considerablemente inferiores de los que podrían esperarse cuando se opera a concentraciones superiores en agua, siendo similares las otras condiciones. Sin embargo, la presente invención es capaz de lograr velocidades de reacción inesperadamente altas al mismo tiempo que se opera y se logran las ventajas de coste de concentraciones en agua menores de 2% en peso en la mezcla de reacción. La presente invención es capaz de alcanzar estas altas velocidades de producción mediante la optimización de los componentes de reacción claves de los sistemas catalizadores a base de rodio o rodio/iridio al mismo tiempo que se mantienen concentraciones en agua muy bajas dentro de intervalos eficaces.
La presente invención se refiere a procedimientos de carbonilación de baja concentración en agua con altas velocidades de producción. Contrariamente a los conocimientos anteriores, se ha descubierto que pueden alcanzarse y mantenerse velocidades de reacción a niveles muy altos mediante el uso de combinaciones de altas concentraciones de catalizadores mediante el uso del sinergismo del co-promotor de sal de yoduro con desde 2 hasta 15% en peso de acetato de metilo con altas concentraciones de catalizadores. Bajo ciertas condiciones, estos procedimientos pueden producir agua durante la reacción de carbonilación. Es decir, la producción de agua a través de la reacción de metanación anteriormente identificada excede el consumo de agua a través de la reacción de sustitución de agua gas expuesta. La presente invención reconoce estas condiciones y proporciona un procedimiento para el mantenimiento del balance de agua en las mezclas de reacción durante dichas condiciones a la vez que se mantienen altas velocidades de reacción.
Los procedimientos para la síntesis de ácido acético mediante la carbonilación catalítica de metanol con monóxido de carbono son bien conocidos en la técnica tal como se ejemplifica mediante las descripciones de las referencias previamente citadas. El monóxido de carbono reacciona con metanol y/o derivados reactivos del mismo en la presencia de un sistema catalizador, el cual puede comprender, por ejemplo, un elemento metálico del Grupo VIII, particularmente Rr, Ir, Co, Ni, Ru, Pd o Pt, y lo más frecuentemente Rh o Ir, un promotor de halógeno, los más frecuentemente un haluro de hidrógeno o haluro orgánico, particularmente un yoduro de alquilo tal como yoduro de metilo, un estabilizador/co-promotor, el cual es una sal de un metal del Grupo IA o IIA de la Tabla periódica, o una sal de fosfonio o amonio cuaternaria, particularmente una sal de yoduro o acetato y lo más frecuentemente yoduro de litio, o acetato de litio. El catalizador activo puede ser un complejo de metal del Grupo VIII, y en algunos casos puede agregarse a la sección de reacción como un complejo pre-formado en lugar de los componentes catalizadores individuales descritos. El sistema catalizador se disuelve o dispersa en un medio líquido que comprende acetato de metilo, ácido acético, una cantidad finita de agua, por ejemplo, al menos aproximadamente 0,1% en peso y cualquier otro componente disolvente compatible con los otros compuestos presentes. Los derivados adecuados de metanol para uso en la reacción de carbonilación incluyen acetato de metilo, dimetil éter y yoduro de metilo.
Los sistemas catalizadores adecuados para los procedimientos de la presente invención comprenden metales de rodio y rodio/iridio y compuestos como el metal del Grupo VIII y un yoduro de alquilo como un promotor de halógeno. La concentración del yoduro de halógeno, usualmente yoduro de metilo, en el medio de reacción es entre 2,0 y 30% en peso, con una realización entre 5,0 y 15% en peso, y otra realización aún entre 5 y 10% en peso. Igualmente, puede usarse un estabilizador/co-promotor del catalizador. El estabilizador/co-promotor puede estar en la forma de una sal soluble procedente de un metal alcalino o alcalinotérreo o una sal de fosfonio o amonio cuaternaria que genere una cantidad eficaz tal como se ha definido anteriormente de ión yoduro en la solución de reacción. Preferiblemente, el estabilizador/co-promotor del catalizador es yoduro de litio, acetato de litio, o mezclas de los mismos. El sistema catalizador puede comprender además una sal de metal de transición como un co-promotor seleccionado entre el grupo constituido por sales de rutenio, tungsteno, osmio, níquel, cobalto, platino, paladio, manganeso, titanio, vanadio, cobre, aluminio, estaño, y antimonio. La concentración del ión yoduro en el medio de reacción es entre 2,0 y 20% en peso. En una realización, está presente entre 5,0 y 20% en peso y en otra realización el ión yoduro está presente desde 10 hasta 20% en peso. Todos estos componentes de la reacción están disueltos o dispersados en un medio que comprende acetato de metilo, ácido acético, y una baja concentración en agua. La concentración de acetato de metilo en el medio de reacción es entre 2,0 y 15% en peso con otra realización aún en la cual el acetato de metilo está presente desde 3,0 hasta 10% en peso. Los sistemas catalizadores de rodio son bien conocidos. Los sistemas catalizadores adecuados que comprenden rodio como el metal del grupo VIIII están ejemplificados en la patente de EE.UU. 3.769.329. Los sistemas catalizadores que usan una sal de rodio combinada con una sal de iridio son también conocidos. Los sistemas catalizadores a base de rodio/iridio están ejemplificados en la patente de EE.UU. 6.211.405. A los sistemas catalizadores a base de rodio y los sistemas catalizadores a base de rodio/iridio se hace referencia aquí más adelante como sistemas catalizadores a base de rodio. Para los fines de esta solicitud los metales del Grupo VIII se referirán a los metales del Grupo VIII identificados y a compuestos químicos que incorporan los metales del Grupo VIII identificados.
Durante un período de la reacción activa, el metanol y el monóxido de carbono se suministran continuamente a un reactor que contiene líquido de reacción en el cual se mantiene una presión parcial deseada de monóxido de carbono. Tal como se ha mencionado anteriormente y se expone aquí más adelante, el líquido de reacción puede contener pequeñas cantidades de impurezas no deseables además de los componentes deseados previamente identificados, por ejemplo, acetaldehído y otros compuestos que reducen el permanganato que contienen carbonilo ("PRC's"), y ácido propiónico. Los PCR's se definen aquí como compuestos carbonilo, tales como acetaldehído, los cuales conducen a la formación de aldehídos insaturados y otras impurezas carbonilo tales como acetona, metil etil cetona, butiraldehído, crotonaldehído, 2-etil crotonaldehído, 2-etil butiraldehído, y los productos de condensación aldol de los mismos. Otros PCR's incluyen yoduros de alquilo, tales como yoduro de etilo, yoduro de propilo, yoduro de butilo, yoduro de pentilo, yoduro de hexilo.
Para evitar la acumulación de agentes o compuestos inertes, se separa una purga gaseosa desde la parte superior del reactor y se trata para recuperar lcompuestos condensables valiosos tales como yoduro de metilo y acetato de metilo antes de descartarlos. El líquido de reacción se separa del reactor y se usa para alimentar un evaporador en el que una reducción de presión da como resultado la vaporización de los componentes más ligeros procedentes de la mezcla de reacción y el producto de ácido acético, comprendiendo el resto de la mezcla de reacción fundamentalmente ácido acético y el catalizador puede reciclarse al reactor. Los vapores procedentes del evaporador se suministran a unas colas ligeras o columna de desdoblamiento a partir de la cual se separa un producto de ácido acético bruto en forma de un separado secundario líquido o producto base, tal como se describe en la patente de EE.UU. 5.144.068, y se envía para purificación posterior y los vapores de cabeza se condensan y se separan dentro de una fase acuosa ligera y una fase orgánica pesada. La fase acuosa ligera contiene una parte preponderante de agua, una cantidad inferior pero significativa de ácido acético, y cantidades mucho más pequeñas de metanol, yoduro de metilo, y acetato de metilo. Igualmente, están presentes acetaldehído y otros PCR's, los cuales son sub-productos de la reacción inicial, o se han formado posteriormente a partir de la reacción posterior del acetaldehído. La fase orgánica pesada contiene predominantemente yoduro de metilo con algo de acetato de metilo, una cantidad menor de agua, y un porcentaje típicamente más pequeño de acetaldehído, que la fase acuosa ligera. La fase orgánica pesada o bien se recicla directamente a la sección de reacción o bien se recicla después del tratamiento posterior.
La fase acuosa ligera del condensado de cabeza de la columna de colas ligeras se usa, típicamente, como reflujo y una porción se recicla directamente a la sección de reacción. Tal como se usa aquí, la frase "sección de reacción" se refiere a los componentes del reactor y del evaporador del sistema de manera colectiva. En algunos procedimientos, la fase acuosa ligera se suministra primeramente a un sistema de separación de acetaldehído tal como se describe, por ejemplo, en la patente de EE.UU. 6.143.930 y la patente de EE.UU. 3.769.329. En una variación de un sistema de separación de acetaldehído, la fase acuosa ligera del condensado de cabeza de la columna de colas ligeras se suministra a una primera columna de destilación, denominada un "concentrador de acetaldehído", el cual sirve para separar la mayor parte del acetaldehído, yoduro de metilo, y acetato de metilo como cabeza a partir de una fracción más pesada que comprende ácido acético y agua, que es reciclado a la sección de purificación. A continuación, esta última cabeza se suministra a una segunda columna de destilación, denominada un "desdoblador de acetaldehído", el cual sirve para separar la mayor parte del acetaldehído en esta corriente, a partir de una fracción más pesada que comprende yoduro de metilo y acetato de metilo, que es reciclada la sección de purificación. Esta última cabeza comprende una concentración incrementada de acetaldehído y algunos componentes más pesados tal como yoduro de metilo y, a continuación, se somete a una extracción con agua para obtener un extracto acuoso que comprende la mayor parte del acetaldehído y un refinado orgánico que comprende los componentes menos solubles en agua de la corriente tal como yoduro de metilo, el cual se recicla a la sección de purificación. La corriente de acetaldehído acuoso se desecha como un residuo. Tal como se usa aquí, la frase "sección de purificación" se refiere a los componentes de destilación y del separador/decantador del sistema de manera colectiva.
El procedimiento de carbonilación continuo puede considerarse como compuesto por tres secciones básicas: las secciones de reacción, purificación, y tratamiento del gas de salida. Con referencia a la Figura 1, se suministran corrientes continuas de un alquil alcohol y/o derivados reactivos del mismo y monóxido de carbono a través del circuito 1 y 2 respectivamente dentro del reactor agitado 3, u otro reactor adecuado, que contiene un líquido de reacción que comprende una solución de ácido acético de un sistema catalizador a base de rodio, un promotor de halógeno, un co-promotor/estabilizador, agua, alquil alcohol sin reaccionar y/o derivados reactivos del mismo y monóxido de carbono, e impurezas tales como acetaldehído y otros PCR's, y yoduros de alquilo superiores. Los gases formados en la sección de reacción son sacados a través del circuito 4 y enviados a la salida de recuperación para la separación de los componentes adecuados para reciclado a la reacción. El líquido de reacción se separa de manera continua del reactor 3 a través del circuito 5 y se suministra al evaporador 6 en el que una reducción de presión da lugar a que una porción del ácido acético y la mayor parte de los compuestos de punto de ebullición más bajos sean evaporados como vapor dejando una solución de los componentes más pesados del sistema catalizador. El líquido remanente en el evaporador 6 se recicla a través del circuito 7 al reactor 3, en tanto que los vapores del evaporador 6 son suministrados a través del circuito 8 a las colas ligeras o columna de "desdoblamiento" 9 en la cual la mayor parte de los componentes de punto de ebullición más bajo incluyendo yoduro de metilo, acetato de metilo, y acetaldehído, y una porción del agua son separados por la cabeza. Un líquido de ácido acético acuoso bruto se separa a partir de las colas ligeras de la columna 9 a través del circuito 10 y se envía al sistema de recuperación de ácido acético (no mostrado). Una fracción de las colas que comprenden algo de ácido acético y compuestos de alto punto de ebullición se separa a partir de las colas ligeras de la columna 9 a través del circuito 11 y se recicla a la sección de reacción. La corriente de vapor de cabeza procedente de la columna de colas ligeras se condensa y suministra a través del circuito 12 para posterior tratamiento de acuerdo con una diversidad de etapas de tratamiento adicional conocidas. Una porción de esta corriente tratada adicionalmente (no mostrada) que contiene yoduro de metilo, acetato de metilo, y algo de ácido acético, se recicla al reactor o a la sección de purificación.
En algunos procedimientos químicos, se necesario controlar el progreso de la reacción química y ajustar el suministro de los reactivos para asegurar que la reacción se desarrolla como se desea. La producción de ácido acético es uno de dichos procedimientos químicos. Un procedimiento de fabricación de ácido acético, mediante la carbonilación de metanol o sus derivados, tal como acetato de metilo o yoduro de metilo, implica una reacción química iniciada por un sistema catalizador tal como el descrito anteriormente. La carbonilación ha llegado a ser una vía preferida para la obtención de ácido acético. No obstante, existen consideraciones que lo contrapesan, las cuales afectan a la ejecución de este procedimiento. En primer lugar, la química de las reacciones básicas es intrincada, implicando un cierto número de reacciones interrelacionadas, sub-productos y equilibrios, todos los cuales deben ser adecuadamente contrapesados, uno frente al otro, para hacer que el procedimiento sea practicable y maximizar la eficacia del uso de la materia prima. Igualmente, los sistemas catalizadores requeridos para la carbonilación son generalmente costosos. Más aún, los sistemas catalizadores para carbonilación son extraordinariamente sensibles a cambios de cualquier tipo de los parámetros de la reacción, lo cual, a su vez, afecta negativamente la estabilidad y actividad del catalizador.
Es deseable producir ácido acético a bajas concentraciones en agua en mezclas de reacción para proporcionar la mayor eficacia y productividad del sistema. El uso de bajas concentraciones en agua simplifica el tratamiento corriente abajo del ácido carboxílico deseado a su forma glacial (es decir, altamente pura). Es un hecho reconocido que el agua es un componente no deseable del ácido acético bruto y que cuanto más agua exista en la corriente de producto bruto, mayores serán los costes de operación y las inversiones de capital requeridas en los sistemas de reacción, purificación y recuperación de producto. Acomodar al sistema el volumen ocupado por el agua y separar el agua en un procedimiento de alta concentración en agua puede ser un gasto importante de capital y energía, así como limitante de la capacidad del sistema. Sin embargo, de manera general se ha encontrado que al disminuir la concentración en agua, disminuye la velocidad de carbonilación. Por ejemplo, a concentraciones en agua cercanas al 5,0% en peso, la velocidad de reacción de carbonilación disminuye significativamente debido a que la velocidad de reacción depende grandemente del agua del reactor, especialmente a concentraciones muy bajas en agua. Llega a ser crítico el mantener un balance de agua ajustado alrededor del sistema de reacción y por ello dentro del sección de reacción, para mantener una alta actividad del reactor y, en consecuencia, altas velocidades de producción.
La presente invención proporciona un procedimiento mediante el cual las velocidades de reacción pueden mantenerse a altos niveles incluso cuando el contenido en agua en la mezcla de reacción se mantiene en menos de 2,0% en peso. La presente invención proporciona velocidades de reacción estables con STY's de al menos 15 g-mol/l/hr con concentraciones en agua menores de 2,0% en peso y concentraciones de rodio atribuibles a sistemas catalizadores a base de rodio de al menos 1000 ppm en la mezcla de reacción. En una realización de la invención, la velocidad de reacción es un STY de 20 a 40 g-mol/l/hr con un contenido en agua en la mezcla de reacción menor de 2,0% en peso. En otra realización, los STY's varían desde 25 hasta 40 g-mol/l/hr a un contenido en agua en la mezcla de reacción menor de 2,0% en peso. En otra realización aún, los STY's, con un contenido en agua en la mezcla de reacción menor de 2,0% en peso, de acuerdo con la presente invención, varían desde 35 hasta 40 g-mol/l/hr.
La presente invención logra estas velocidades de reacción previamente no obtenibles a dichas bajas concentraciones en agua mediante una combinación de optimización de los parámetros de la reacción, tal como concentración de catalizador, concentración de acetato de metilo, y temperatura de reacción, al tiempo que se mantiene un balance de agua estrecho en la mezcla de reacción. Se ha descubierto que pueden usarse concentraciones de catalizador muy altas de concentraciones de catalizador a base de rodio en combinación con concentraciones de acetato de metilo de desde 2 hasta 15% en peso, para lograr dichas altas velocidades de reacción.
Generalmente, cuanto mayor sea la concentración del catalizador a base de rodio en la mezcla de reacción, mayor es la velocidad de reacción que puede alcanzarse, especialmente a bajas concentraciones en agua. En una realización de la presente invención, las concentraciones en agua son menores de 2,0% en peso con una concentración en rodio o rodio/iridio de al menos 1000 ppm y un STY de 15 a 20 g-moll/hr. En otra realización de la presente invención, las concentraciones de agua son menores de 0,7% en peso con una concentración en rodio/iridio de al menos 1500 ppm y un STY de 20 a 30 g-mol/l/hr. En otra realización aún de la presente invención, la concentración en agua es menor de 0,5% en peso con una concentración en rodio/iridio de al menos 1800 ppm y un STY de 30 a 40 g-mol/l/hr.
Los sistemas catalizadores a base de rodio útiles en la presente invención se usan en combinación con un estabilizador del catalizador tal como sal de yoduro cuaternaria o de yoduro de metal soluble. Un promotor del catalizador adecuado es yoduro de metilo presente en concentraciones que varían desde 2% en peso hasta 30% en peso. En una realización, la concentración de yoduro de metilo varía desde 5% en peso hasta 15% en peso. En otra realización, el intervalo de concentración de yoduro de metilo es desde 5% en peso hasta 10% en peso.
La concentración de acetato de metilo en la mezcla de reacción varía desde 2% en peso hasta 15% en peso. En otra realización de la presente invención, el intervalo de concentración de acetato de metilo es desde 3% en peso hasta 10% en peso.
Un factor importante en la operación a las altas velocidades de reacción de acuerdo con la presente invención, es la capacidad para mantener una composición de la mezcla de reacción estable mediante el mantenimiento de la concentración en agua dentro de un intervalo ajustado o estrecho a las concentraciones en agua muy bajas de acuerdo con la presente invención. De manera inesperada, se ha descubierto que bajo ciertas circunstancias mientras la carbonilación se desarrolla a velocidades de reacción de acuerdo con la presente invención, el balance de agua del sistema de reacción puede desviarse de los mecanismos de balance del agua esperados. Para mantener altas velocidades de carbonilación de acuerdo con la presente invención, es importante reconocer en qué casos una reacción particular es productora de agua o consumidora de agua. Tal como se describe en la patente de EE.UU. 5.831.120 anteriormente expuesta, entre los expertos en la técnica, se ha pensado que los sistemas catalizadores, de rodio, cuando se usan en reacciones de carbonilación, dan como resultado un consumo neto de agua en la mezcla de reacción catalizadora. Con el fin de mantener una concentración en agua estable en la mezcla de reacción a base de rodio, se pensó previamente que era necesario agregar a la mezcla de reacción, ya que la reacción de sustitución de agua gas es mayor que la reacción de metanación. Sin embargo, se ha descubierto que bajo ciertas circunstancias, los sistemas catalizadores a base de rodio producen reacciones de carbonilación que son productoras netas de agua ya que la reacción de metanación es mayor que la reacción de sustitución de agua gas. Bajo estas circunstancias, para mantener una concentración en agua uniforme en la mezcla de reacción con el fin de lograr una reacción estable y productiva, es necesario eliminar el exceso de agua. Esto puede lograrse o bien mediante la separación mecánica o física o química del agua de la mezcla de reacción o bien consumir el agua a través de vías químicas.
Para detectar cuando tiene lugar la producción neta de agua, es necesario controlar las STY's tanto del dióxido de carbono como del metano en el reactor. El control de estas velocidades de producción proporciona una evaluación del mecanismo de producción de agua neta que participa en la mezcla de reacción. En las reacciones de carbonilación catalizadas a base de rodio con altas concentraciones de catalizador y concentraciones de acetato de metilo de desde 2 hasta 15% en peso a bajas condiciones de concentración en agua en el reactor, la producción de metano en la reacción puede exceder la producción de dióxido de carbono y el sistema de reacción llega a ser productor de agua en lugar de consumidor de agua. Este cambio hacia un sistema de reacción productor de agua en general fue inesperado y sorprendente. Esto se produce dado que, en ciertas condiciones, la reacción de metancación representada por la ecuación: CH_{3}OH + H_{2} \ding{212} CH_{4} + H_{2}O domina (la reacción es mayor) sobre la reacción de sustitución de agua gas representada por la ecuación: CO + H_{2}O \ding{212} CO_{2} + H_{2}.
Tal como se ha mencionado anteriormente, estos hallazgos son inesperados y contrarios a los resultados informados en la patente de EE.UU. 5.831.120, en la cual se declara que en sistemas de reacción catalizados únicamente por rodio, existe típicamente la necesidad de agregar agua al sistema. Se ha encontrado que variando las concentraciones de agua, acetato de metilo, y rodio, pueden producirse reacciones de carbonilación que son productoras de agua dentro de un intervalo de concentración en agua de 0,1% en peso hasta 3,5% en peso.
Ejemplos
Los Ejemplos establecidos en la Tabla siguiente y la exposición relacionada proporcionan demostraciones a modo de ejemplo de reacciones de carbonilación de acuerdo con la presente invención, en las cuales las velocidades de reacción exceden de 15 g-mol/l/hr bajo concentraciones en agua menores de 2,0% en peso. Se usó una unidad experimental y se llevó a cabo a un régimen uniforme. Las condiciones son las anotadas en la Tabla I.
TABLA I
4
Estos Ejemplos demuestran las condiciones bajo las cuales la velocidad de reacción de metanación excede a la velocidad de la reacción de sustitución de agua gas o bien las velocidades son las mismas. Revisando las STY's de CH_{4} y CO_{2} de los Ejemplos, se observa en el Ejemplo 2, que no existe ni una producción neta ni un consumo neto de agua en esta reacción, ya que la STY del CO_{2} se iguala con la STY del CH_{4}. Inversamente, en los Ejemplos 1, 3 y 4, la velocidad de la reacción de metanación tal como se indica por la STY de CH_{4} excede la velocidad de la reacción de sustitución de agua gas tal como se indica por la STY del CO_{2}. Es importante recordar que dependiendo de las concentraciones de la reacción a concentraciones en agua por debajo de 2% en peso, cualquier reacción puede predominar para afectar la concentración en agua de la reacción, lo cual a su vez, afectará las velocidades de producción de ácido acético del procedimiento. En los Ejemplos 1, 3 y 4, existe una producción neta de agua en la mezcla de reacción y esta agua debe ser separada para mantener la baja concentración en agua a las altas velocidades de reacción de acuerdo con la presente invención.
La supresión de la reacción de sustitución de agua gas en favor de la reacción de metanación que da como resultado un balance neto de producción de agua, puede experimentarse a lo largo de un intervalo de concentraciones en agua, concentraciones de catalizador a base de rodio, y concentraciones de otros componentes tales como acetato de metilo, y yoduro de metilo. Por ejemplo, puede desarrollarse una producción neta de agua a condiciones de baja concentración en agua menores de 2,0% en peso, mientras que se opera a velocidades de reacción de al menos 15 g-mol/l/hr y con concentraciones de catalizador a base de rodio de al menos 1000 ppm. La producción neta de agua es más probable que se produzca a concentraciones en agua menores de 1,0% en peso, concentraciones de catalizador a base de rodio de al menos aproximadamente 1200 ppm, con velocidades de reacción de al menos aproximadamente 25 g-mol/l/hr. La producción neta de agua es aún más probable que se produzca a concentraciones en agua menores de aproximadamente 0,5% en peso, concentraciones de catalizador a base de rodio de al menos aproximadamente 1500 ppm, con velocidades de reacción de al menos aproximadamente 30 g-mol/l/hr.
Al mismo tiempo que se produce ácido acético bajo condiciones en las cuales existe una producción de agua neta, existe una necesidad de eliminar el exceso de agua producido con el fin de mantener las concentraciones en agua de reacción baja deseadas. El agua puede separarse por vías mecánicas o químicas de acuerdo con la presente invención. Si se elige la separación mecánica del agua, el agua puede separarse por una diversidad de técnicas conocidas en la técnica para la separación de agua a partir de sistemas de reacción que operan en condiciones diferentes de las de la presente invención. Algunas de las diversas técnicas para la separación del exceso de agua se describen en la patente de EE.UU. 4.008.131, la patente de EE.UU. 3.791.935, la patente de EE.UU. 3.769.117, y otros procedimientos descritos o referenciados en la patente de EE.UU. 5.831.120.
No obstante, los procedimientos de separación mecánica de agua tienen muchos inconvenientes, incluyendo la exigencia de un gasto de capital adicional. Aunque el uso de dichos sistemas de separación de agua mecánicos entra dentro de lo contemplado por la presente invención, se ha descubierto que en velocidades de reacción altas bajo condiciones de baja concentración en agua de acuerdo con la presente invención, el agua en exceso puede separarse completamente por vías químicas. Una combinación del procedimiento de separación de agua mecánico y la separación de agua por vías químicas entra igualmente dentro de lo contemplado por la presente invención.
En los procedimientos de separación de agua por vías químicas, el agua en exceso puede separase mediante la adición de acetato de metilo, dimetil éter, anhídrido acético, o mezclas de estos compuestos a la sección de reacción. La adición de uno de estos compuestos a la sección de reacción reduce la concentración en agua en la sección de reacción. El dimetil éter y el acetato de metilo son carbonilados para producir ácido acético con un consumo neto de agua en el procedimiento. La adición de anhídrido acético reduce la concentración de agua en la sección de reacción a través de una reacción del anhídrido acético y del agua para producir dos moles de ácido acético, tal como se establece en la ecuación anterior. La temperatura y la naturaleza de la solución catalizadora en la zona de reacción y la zona del evaporador son suficientes como para hidrolizar rápidamente el anhídrido acético.
La cantidad del agente consumidor de agua agregado a la sección de reacción depende de la velocidad de la producción de agua neta determinada por las velocidades relativas de las reacciones de metanación y sustitución de agua gas en la zona del reactor. Sin embargo, generalmente, la cantidad de agente consumidor de agua agregado debería ser al menos estequiométrica con el agua producida en la reacción de carbonilación de acuerdo con las ecuaciones mostradas anteriormente. El agente consumidor de agua puede introducirse en la reacción de carbonilación en diversos lugares en el procedimiento. Por ejemplo, el agente consumidor de agua puede introducirse dentro de la zona del reactor, la zona del evaporador, o en la zona de purificación siempre y cuando este sea eventualmente reciclado al reactor. Sin embargo, la introducción del agente consumidor de agua puede llevarse a cabo de manera conveniente igualmente mediante su introducción dentro del suministro de metanol. Se sobreentiende que la referencia a la adición del agente consumidor de agua a la sección de reacción incluye adiciones a las corrientes del procedimiento que son finalmente recicladas a la sección de reacción, así como adiciones directamente a la zona de reacción o la zona del evaporador.
Se ha descubierto que la adición de agentes consumidores de agua a la sección de reacción de acuerdo con la presente invención, es útil en reacciones de catalizadores a base de rodio a concentraciones en agua por encima de 2,0% en peso. Este procedimiento de control del balance del agua es satisfactorio en sistemas de reacción que usan sistemas catalizadores a base de rodio a concentraciones en agua de hasta 3,5% en peso en la mezcla de reacción.

Claims (20)

1. Un procedimiento para la producción de ácido acético a partir de metanol a un rendimiento de espacio-tiempo de al menos 15 g-mol/l/hr, mediante una reacción de carbonilación catalítica, que comprende la reacción de un compuesto seleccionado entre el grupo constituido por metanol y derivados reactivos del mismo, en la presencia de monóxido de carbono y un sistema catalizador a base de rodio, en una mezcla de reacción en la que la mezcla de reacción comprende menos de 2,0% en peso de agua, al menos 1000 ppm de un metal seleccionado entre el grupo constituido por rodio, y combinación de rodio e iridio, un ión yoduro a una concentración dentro del intervalo de 2 hasta 20% en peso, 2 hasta 15% en peso de acetato de metilo, y un promotor de halógeno a una concentración de 2,0% en peso hasta 30,0% en peso, en el que se producen dióxido de carbono y metano en la mezcla de reacción y en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de metano excede el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de dióxido de carbono.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el promotor de halógeno está presente a una concentración de 5,0% en peso hasta 15,0% en peso de la mezcla de reacción.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la mezcla de reacción comprende desde 3,0% en peso hasta 10,0% en peso de acetato de metilo.
4. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el promotor de halógeno es yoduro de metilo.
5. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que la mezcla de reacción comprende menos de 0,7% en peso de agua y al menos 1500 ppm del sistema catalizador a base de rodio.
6. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que la mezcla de reacción comprende menos de 0,5% en peso de agua y al menos 1800 ppm del metal del Grupo VIII.
7. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de ácido acético varía desde 15 g-mol/l/hr hasta 20 g-mol/l/hr.
8. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de ácido acético varía desde 30 g-mol/l/hr hasta 40 g-mol/l/hr.
9. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de ácido acético varía desde 30 g-mol/l/hr hasta 40 g-mol/l/hr.
10. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el yoduro de metilo esta presente desde 5% en peso hasta 10% en peso de la mezcla de reacción.
11. Un procedimiento para la producción de ácido acético a partir de metanol mediante una reacción de carbonilación en un sistema que comprende una sección de reacción y una sección de purificación, en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de ácido acético es al menos de 15 g-mol/l/hr, que comprende las etapas de:
(a) reacción de metanol y derivados reactivos del mismo, con monóxido de carbono en la presencia de un sistema catalizador a base de rodio en una mezcla de reacción que tiene un contenido en agua que varía desde 0,1% en peso hasta 3,5% en peso, un ión yoduro a una concentración dentro del intervalo de 2 hasta 20% en peso, y un promotor de halógeno a una concentración de 2,0% en peso hasta 30,0% en peso, en el que el sistema catalizador a base de rodio está presente en la mezcla de reacción a una concentración suficiente como para proporcionar al menos 1000 ppm de un metal del Grupo VIII seleccionado entre el grupo constituido por rodio, iridio, y mezclas de los mismos; y
(b) introducción de un compuesto seleccionado entre el grupo constituido por acetato de metilo, dimetil éter, anhídrido acético, y mezclas de los mismos dentro de la sección de reacción en una cantidad al menos estequiométrica con el agua producida en la reacción de carbonilación,
en el que el dióxido de carbono y el metano se producen en la mezcla de reacción y en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de metano excede el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de dióxido de carbono.
12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el promotor de halógeno está presente a una concentración que varía desde 5,0% en peso hasta 15,0% en peso de la mezcla de reacción.
13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la mezcla de reacción comprende desde 3,0% en peso hasta 10% en peso de acetato de metilo.
14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que el promotor de halógeno es yoduro de metilo.
\newpage
15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el sistema catalizador a base de rodio está presente en la mezcla de reacción a una concentración suficiente para proporcionar al menos 1500 ppm de un metal del Grupo VIII seleccionado entre el grupo constituido por rodio, iridio, y mezclas de los mismos.
16. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el sistema catalizador a base de rodio está presente en la mezcla de reacción a una concentración suficiente para proporcionar al menos 1800 ppm de un metal del Grupo VIII seleccionado entre el grupo constituido por rodio, iridio, y mezclas de los mismos.
17. El procedimiento de la reivindicación 15, en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de ácido acético es al menos de 20 g-mol/l/hr.
18. El procedimiento de la reivindicación 16, en el que el rendimiento de espacio-tiempo para la producción de ácido acético es al menos de 30 g-mol/l/hr.
19. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el yoduro de metilo está presente desde 5,0% en peso hasta 10,0% en peso de la mezcla de reacción.
20. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el que la concentración en agua en la mezcla de reacción varía desde 0,1% en peso hasta 2,0% en peso.
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