ES2646749T3 - Procedimiento para producir ácido acético - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para producir ácido acético, que comprende una etapa de reacción para permitir de manera continua que reaccione metanol con monóxido de carbono en presencia de un sistema de catalizador que comprende un catalizador de metal, una sal de haluro, y yoduro de metilo en un reactor de carbonilación, una etapa de evaporación instantánea para alimentar de manera continua un aparato de evaporación instantánea con una mezcla de reacción desde el reactor para separar un componente volátil (2A) que contiene ácido acético producto, acetato de metilo, yoduro de metilo y agua, y un componente poco volátil (28) que contiene el catalizador de metal y la sal de haluro, una etapa de recogida de ácido acético para alimentar una columna de destilación con el componente volátil (2A), y separar un producto de cabeza (3A) que contiene yoduro de metilo, ácido acético, acetato de metilo, agua, acetaldehído subproducto y yoduro de hidrógeno, y una corriente (3B) que contiene ácido acético para recoger ácido acético, y una etapa de separación de acetaldehído para alimentar una columna de destilación de acetaldehído con al menos parte del producto de cabeza (3A) y destilar un objeto líquido que va a tratarse que contiene el producto de cabeza (3A) para separar un componente de punto de ebullición menor (4A) que contiene acetaldehído y un componente de punto de ebullición mayor (4B), en el que, en la etapa de separación de acetaldehído, el objeto líquido contiene al menos una fuente de metanol seleccionada del grupo que consiste en metanol y dimetil éter en una concentración del 2 al 25% en peso.

Description

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corriente de punto de ebullición mayor (4B) contiene acetato de metilo, agua, etc., además de yoduro de metilo. El aumento en las concentraciones de yoduro de hidrógeno y ácido acético en la columna de destilación 6 se inhibe significativamente por la destilación del producto de cabeza (3A) junto con la fuente de metanol. Debido a la adición de dimetil éter, el aumento en la concentración de yoduro de hidrógeno parece inhibirse en asociación con una pluralidad de reacciones incluyendo la siguiente reacción.
CH3OCH3 + 2HI ⇔ 2CH3I + H2O
El componente separado de punto de ebullición menor (4A) se alimenta desde la parte de arriba o parte superior de la columna a un aparato de extracción de acetaldehído (columna de extracción de agua) 8 a través de una conducción (conducción de descarga) 21, y se extrae acetaldehído del componente de punto de ebullición menor (4A) usando agua. El acetaldehído extraído (disolución acuosa de aldehído) se descarga a través de una conducción 21b. Por otro lado, parte del componente de punto de ebullición menor (4A) puede devolverse a la columna de destilación 6 a través de una conducción 21a. Además, el refinado que contiene una pequeña cantidad de yoduro de metilo, etc., puede descargarse del sistema. En la realización de la figura 1, el refinado descargado a través de una conducción 24 se alimenta a la columna de destilación 6 a través de una conducción 24a, y/o se alimenta a una conducción 40 a través de una conducción 24b que va a recircularse al reactor 1. De esta manera, la destilación o la recirculación del refinado pueden mejorar adicionalmente el porcentaje de recuperación de yoduro de metilo.
Además, el componente separado de punto de ebullición mayor (4B) se alimenta como una disolución separada (fracción de fondo o fracción de fondo de la columna) a través de una conducción 22 a una conducción 40, que conduce al reactor 1 o a la columna de separación 3. De esta manera, el componente útil que contiene yoduro de metilo se hace circular (o se recircula) al sistema de reacción, etc. El componente de punto de ebullición mayor (4B) puede alimentarse directamente a la conducción 40 a través de la conducción 22. En la realización de la figura 1, el componente de punto de ebullición mayor (4B) se alimenta al tanque compensador 7 y luego a la conducción 40 a través de una conducción 23. Es decir, aunque se inhibe la fluctuación de la velocidad de flujo del componente de punto de ebullición mayor (4B) que va a alimentarse a través de la conducción 22 con la velocidad de flujo altamente controlada del producto de cabeza (3A) que va a alimentarse a la columna de destilación 6 tal como se describió anteriormente, la recirculación del refinado tras la extracción del acetaldehído mencionada anteriormente, y otros factores producen en ocasiones la fluctuación de la velocidad de flujo del componente de punto de ebullición mayor (4B). Sin embargo, aunque la velocidad de flujo del componente de punto de ebullición mayor (4B) fluctúe, la retención temporal del componente de punto de ebullición mayor (4B) que va a alimentarse a través de la conducción 22 en el tanque compensador 7 permite que se alivie la fluctuación en el tanque compensador 7. Por tanto, el componente de punto de ebullición mayor (4B) puede alimentarse a la conducción 40 a la vez que se mantiene constante (o casi constante) la velocidad de flujo del componente de punto de ebullición mayor (4B) que va a alimentarse a la conducción 23. Por tanto, puede inhibirse (o reducirse) la fluctuación de la velocidad de flujo del componente de punto de ebullición mayor (4B) que va a recircularse.
El componente de punto de ebullición mayor (4B) alimentado a la conducción 40 puede recircularse parcialmente o en su totalidad a la columna de separación 3 a través de una conducción 40a. El componente de punto de ebullición mayor (4B) alimentado a la conducción 40a puede alimentarse parcialmente o en su totalidad a la columna de destilación 6 a través de una conducción 40a1 siempre que pueda garantizarse un funcionamiento estable de la columna de destilación 6.
La figura 2 es un diagrama para explicar un procedimiento de producción (o aparato de producción) de ácido acético según otra realización de la presente invención. El procedimiento (o aparato) de la figura 2 es igual que el de la figura 1 excepto en que se usa un decantador 4A que tiene una función de compensación en lugar del decantador 4 en la figura 1 y en que el producto de cabeza (3A) se alimenta directamente a la columna de destilación 6 a través de la conducción 17.
Es decir, como la realización de la figura 1, habitualmente, el decantador no puede aliviar completamente la fluctuación de la velocidad de flujo del producto de cabeza (3A) que va a alimentarse desde la columna de separación 3. En cambio, en una realización de la figura 2, se usa el decantador 4A que tiene una gran capacidad suficiente para aliviar (reducir) la fluctuación de la velocidad de flujo, y la velocidad de flujo que va a descargarse a la conducción 17 puede mantenerse constante o casi constante aliviando la fluctuación de la velocidad de flujo dentro del decantador 4A (por ejemplo, suponiendo que la velocidad de flujo promedio del producto de cabeza (3A) que va a alimentarse a través de la conducción 14 es de 100 en lo que se refiere al volumen de líquido, puede regularse (o ajustarse) la velocidad de flujo del producto de cabeza (3A) que va a descargarse o alimentarse a la conducción 17 a lo largo de todo el procedimiento a aproximadamente de 98,5 a 101,5, es decir, la fluctuación de la velocidad de flujo puede ajustarse a como mucho aproximadamente el 1,5%).
En la realización de la figura 2, el producto de cabeza (3A) se alimenta como la capa superior a la columna de destilación 6 a través de la conducción 17. El producto de cabeza (3A) puede alimentarse como la capa inferior a través de la conducción 18 tal como se muestra en la realización de la figura 1, o puede alimentarse a través tanto de la conducción 17 como de la conducción 18 (no mostrada). Además, sin referencia a la capa superior y la capa inferior, el producto de cabeza (3A) puede alimentarse a través de una sola conducción.
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alimentarse a la etapa de condensación (o decantador) o la etapa de retirada de acetaldehído (o columna de retirada de acetaldehído) puede ser, por ejemplo, aproximadamente del 5 al 70% en volumen, de manera preferible aproximadamente del 10 al 65% en volumen, y de manera más preferible aproximadamente del 12 al 60% en volumen (por ejemplo, aproximadamente del 15 al 50% en volumen) en todo el componente volátil (2A).
(Etapa de condensación y descarga)
Según el procedimiento de la presente invención, el producto de cabeza (3A) puede alimentarse directamente a la etapa de separación de acetaldehído (4) (o columna de destilación de acetaldehído). El producto de cabeza (3A) puede condensarse habitualmente y luego alimentarse a la etapa de separación de acetaldehído. Normalmente, el procedimiento de la presente invención puede comprender además una etapa de condensación y descarga para contener temporalmente el producto de cabeza (3A) en un decantador (o recipiente de almacenamiento) y descargar el producto de cabeza (3A) del decantador (la etapa puede denominarse simplemente una etapa de condensación o similar).
En la etapa de condensación, el componente separado de punto de ebullición menor (3A) se mantiene (o se almacena) temporalmente en el decantador (o recipiente de almacenamiento) a la vez que se condensa, y luego se descarga para someterse a al menos la etapa de separación de acetaldehído. En particular, según la presente invención, la cantidad del producto de cabeza (3A) que va a contenerse (o la cantidad del producto de cabeza (3A) que va a descargarse) en la etapa de condensación y descarga puede regularse (o controlarse) a lo largo de todo el procedimiento basándose en la fluctuación de la velocidad de flujo del producto de cabeza (3A) que va a alimentarse al decantador.
Es decir, tal como se describió anteriormente, la cantidad del producto de cabeza (3A) que va a alimentarse al decantador a menudo fluctúa ampliamente a través de una serie de etapas. Con el fin de aliviar la fluctuación de la velocidad de flujo, puede ajustarse la cantidad del producto de cabeza (3A) que va a contenerse en el decantador.
Los ejemplos concretos del método para ajustar (o controlar) la cantidad del producto de cabeza (3A) que va a contenerse pueden incluir (1) un método en el que el producto de cabeza (3A) se descarga de modo que puede reducirse la fluctuación de la cantidad o el nivel de líquido del producto de cabeza (3A) que va a contenerse en el decantador (por ejemplo, un método mostrado en la figura 1) y (2) un método en el que se usa un decantador que tiene una función de compensación como decantador para aliviar la fluctuación de la cantidad de alimentación del producto de cabeza (3A) en el decantador (por ejemplo, un método mostrado en la figura 2). Estos métodos pueden combinarse.
El producto de cabeza (3A) descargado del decantador se alimenta a la etapa de separación de acetaldehído (o columna de destilación de acetaldehído). Cuando el producto de cabeza (3A) se alimenta directamente sin ajuste de la velocidad de flujo, en ocasiones se inhibe la separación estabilizada de acetaldehído bajo la influencia de la fluctuación de la cantidad del producto de cabeza (3A) que va a alimentarse al decantador. Por tanto, según la presente invención, puede ajustarse la cantidad del producto de cabeza (3A) que va a alimentarse a la etapa de separación de acetaldehído (la cantidad total del producto de cabeza (3A) y la fuente de metanol). Tal como se describe más adelante, cuando se mezclan el producto de cabeza (3A) y la fuente de metanol y luego se alimentan a la etapa de separación de acetaldehído, estrictamente hablando, en ocasiones se ajusta la cantidad total del producto de cabeza (3A) y la fuente de metanol. Sin embargo, puesto que la cantidad de alimentación de la fuente de metanol se fija (o se mantiene constante) fácilmente, la fluctuación controlada de la cantidad del producto de cabeza (3A) conduce a la fluctuación controlada de la cantidad del objeto líquido que va a alimentarse a la columna de destilación de acetaldehído. Por tanto, también de esta manera, basta con ajustar la cantidad del producto de cabeza (3A). Por tanto, incluso en el caso en que se ajusta la cantidad total del producto de cabeza (3A) y la fuente de metanol, el total del producto de cabeza (3A) y la fuente de metanol se denomina en ocasiones el producto de cabeza (3A).
El método para ajustar o controlar la cantidad del producto de cabeza (3A) que va a alimentarse a la etapa de separación de acetaldehído puede incluir, por ejemplo, (a) un método para hacer circular parte del producto de cabeza (3A) (o la cantidad total del producto de cabeza (3A) y la fuente de metanol) descargado del decantador a una etapa diferente de la etapa de separación de acetaldehído (particularmente, al menos la etapa de reacción o reactor) (por ejemplo, la realización mostrada en la figura 1), (b) un método para alimentar la etapa de separación de acetaldehído con el producto de cabeza (3A) (o la cantidad total del producto de cabeza (3A) y la fuente de metanol) descargado del decantador a través de un recipiente de almacenamiento que tiene una función de compensación (por ejemplo, la realización mostrada en la figura 1), y (c) un método para ajustar la cantidad del producto de cabeza (3A) que va a descargarse del decantador (o la cantidad total del producto de cabeza (3A) y la fuente de metanol) para mantenerla constante (o casi constante) (por ejemplo, la realización mostrada en la figura 2). Estos métodos pueden combinarse.
(Objeto líquido que va a tratarse (u objeto líquido) que va a someterse a etapa de separación de acetaldehído)
Tal como se describe más adelante, en la etapa de separación de acetaldehído (o columna de destilación de acetaldehído), el objeto líquido que va a tratarse (u objeto líquido) que contiene el producto de cabeza (3A) se
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