ES2628139T3 - Aparato para fabricar ácido acético con productividad mejorada de la columna - Google Patents

Aparato para fabricar ácido acético con productividad mejorada de la columna Download PDF

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Abstract

Un aparato para producir ácido acético, comprendiendo dicho aparato: (a) un reactor para la carbonilación de metanol o sus derivados reactivos en presencia de agua, un catalizador seleccionado de catalizadores de rodio, catalizadores de iridio y mezclas de los mismos, y un promotor, yoduro de metilo, para formar una mezcla de reacción de ácido acético en un reactor; (b) un evaporador rápido acoplado al reactor y adaptado para recibir una corriente de la mezcla de reacción y para separarla en (i) una corriente líquida de reciclo y (ii) una corriente de producto crudo que incluye ácido acético; (c) una columna de componentes ligeros acoplada al evaporador rápido, la cual está configurada para separar los componentes de bajo punto de ebullición de la corriente de producto crudo y generar una corriente de producto purificado, teniendo la columna de componentes ligeros una zona de destilación con una parte superior, una parte inferior y una parte central, teniendo la parte central de la zona de destilación una descarga lateral de producto; (d) un primer condensador para condensar el vapor que sale por la cúspide de la columna de componentes ligeros, procedente de la parte superior de la zona de destilación, y comunicarse con ésta, estando además adaptado el primer condensador para devolver al menos una parte del vapor que sale por la cúspide de la columna, condensado como líquido de reflujo, a la zona de destilación de la columna de componentes ligeros; (e) un segundo condensador adaptado para condensar vapor procedente de la parte central de la zona de destilación de la columna de componentes ligeros y comunicarse con ésta; y (f) una columna de deshidratación acoplada a la columna de componentes ligeros para recibir y purificar adicionalmente la corriente de producto purificado.

Description

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en cuya expresión:
5 QV = Caudal volumétrico de vapor a la etapa; PL = Densidad másica del líquido procedente de la etapa; y PV = Densidad másica del vapor a la etapa.
Los valores relativos (la razón de los valores simulados / valores simulados sin un condensador auxiliar, para el
10 mismo aparato con sustancialmente la misma alimentación en condiciones sustancialmente idénticas), del caudal másico de la corriente lateral de producto procedente de la columna de componentes ligeros (columna LE) y el caudal másico de ácido acético de la corriente lateral de producto procedente de la columna LE se indican en la Tabla 1 junto con los valores calculados de los contenidos de yoduro de metilo y de acetato de metilo de la corriente de producto purificado así como también la razón de flujos másicos del líquido condensado en el condensador
15 auxiliar / corriente lateral de producto de la columna LE para el aparato de la Figura 2.
Tabla 1-Comparación de cargas de la columna LE con y sin condensador auxiliar
Sin condensador auxiliar
Con condensador auxiliar
Caudal másico relativo (kg/hora) de la corriente lateral de producto de LE
1 1
Caudal másico relativo de ácido acético en la corriente lateral de LE
1 1
Producción relativa reducido de vapor, QR, por encima del punto de la descarga lateral
1 0,825
Razón de caudales del retorno líquido procedente del condensador auxiliar/ corriente lateral de producto de LE
-- 0,3
Concentración de acetato de metilo en la corriente de producto de LE (% en peso)
2,3 2,3
Concentración de yoduro de metilo en la corriente de producto de LE (% en peso)
2,7 2,7
20 Puede apreciarse en la Tabla 1 que, a una tasa de producción dada, esa producción reducida de vapor, QR, por encima del punto de descarga lateral se redujo significativamente, sumando capacidad adicional, al tiempo que la pureza del producto fue sustancialmente idéntica.
El método y aparato de la invención puede emplearse a lo largo de un intervalo de condiciones de operación. Por
25 ejemplo, cuando la corriente de producto purificado se extrae desde la columna de componentes ligeros con un caudal másico, R, el vapor procedente de la parte central de la columna de componentes ligeros puede condensarse a una tasa de aproximadamente 0,05R a aproximadamente 0,5R. En muchos casos se prefieren tasas de condensación en el segundo condensador de, al menos, aproximadamente 0,1R, 0,2R y 0,3R. La columna de componentes ligeros tiene una producción relativa reducida de vapor, QR, de aproximadamente 0,75 veces a
30 aproximadamente 0,95 veces el de una columna sustancialmente idéntica que se hace funcionar en condiciones sustancialmente idénticas sin un segundo condensador. Preferiblemente, la columna de componentes ligeros tiene una producción relativa reducido de vapor, QR, menor que aproximadamente 0,9 veces el de una columna sustancialmente idéntica que se hace funcionar en condiciones sustancialmente idénticas con un segundo condensador. El segundo condensador puede ser un condensador auxiliar externo con respecto a la columna de
35 componentes ligeros expuesta en la Figura 2, o el segundo condensador es interno con respecto a la columna de componentes ligeros. En una realización preferida, el vapor condensado por el segundo condensador procede de la zona de destilación de la columna de componentes ligeros extraído en un nivel situado justamente por encima del nivel del punto de la descarga lateral de producto y el vapor condensado por el segundo condensador se devuelve a la zona de destilación de la columna de separación de componentes ligeros en estado líquido. Alternativamente, el
40 vapor condensado por el segundo condensador se combina con la corriente de producto purificado y se carga para su purificación adicional a la columna de deshidratación 18.
En general, la corriente de producto purificado tiene concentraciones de yoduro de metilo y de acetato de metilo sustancialmente idénticas a las de una corriente de producto purificado extraída de una columna de componentes
45 ligeros sustancialmente idéntica, sin un segundo condensador, que se hace funcionar en condiciones sustancialmente idénticas, de modo que la calidad del producto está preservada.
Se ha descrito e ilustrado la invención en detalle y en relación con numerosas realizaciones. Serán fácilmente evidentes modificaciones a las realizaciones específicas dentro del espíritu y alcance de la presente invención para
7
imagen7

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