ES2651953T3 - Método de producción de 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, un yoduro iónico y yoduro de metilo en un reactor de carbonilación, una etapa de destilación instantánea para alimentar de manera continua un evaporador ultrarrápido con una mezcla de reacción del reactor y evaporar un componente volátil que contiene al menos ácido acético producto, acetato de metilo y yoduro de metilo mediante destilación instantánea para separar el componente volátil y una mezcla de catalizador líquida que contiene al menos el catalizador de metal y el yoduro iónico, y una etapa de recogida de ácido acético para separar una corriente que contiene ácido acético del componente volátil para recoger ácido acético, en el que el catalizador de metal comprende un catalizador de rodio, y en la etapa de destilación instantánea, la destilación instantánea se lleva a cabo en la condición de que la concentración de acetato de metilo en la mezcla de catalizador líquida no sea de menos del 0,6% en peso y la concentración de agua en la mezcla de catalizador líquida no sea de más del 8% en peso.

Description

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casos en los que el procedimiento no puede realizarse de manera estable.
La concentración de agua en la mezcla de catalizador líquida puede seleccionarse por ejemplo del intervalo de no más del 15% en peso (por ejemplo, del 0,1 al 12% en peso), y puede ser por ejemplo de no más del 10% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0,5 al 10% en peso), preferiblemente de no más del 8% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0,8 al 8% en peso), más preferiblemente de no más del 4% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0,8 al 4% en peso), y particularmente de no más del 2% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0,8 al 2% en peso).
Además, la concentración de ácido acético en la mezcla de catalizador líquida puede ser por ejemplo de no menos del 30% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 35 al 95% en peso), preferiblemente de no menos del 40% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 45 al 90% en peso), y más preferiblemente de no menos del 50% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 50 al 85% en peso) y puede ser habitualmente de aproximadamente el 60 al 90% en peso.
Además, la concentración de yoduro de metilo en la mezcla de catalizador líquida puede seleccionarse del intervalo de no más del 10% en peso (por ejemplo, del 0,001 al 8% en peso), y puede ser por ejemplo de no más del 7% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0,005 al 6% en peso), preferiblemente de no más del 5% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0,01 al 4% en peso), más preferiblemente de no más del 3% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0,05 al 2,5% en peso), particularmente de no más del 2% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0,1 al 1,8% en peso) y puede ser habitualmente de aproximadamente el 0,1 al 3% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0,3 al 2,5% en peso y preferiblemente de aproximadamente el 0,5 al 2% en peso).
Además, la concentración del yoduro iónico en la mezcla de catalizador líquida puede ser por ejemplo de no más del 60% en peso (por ejemplo, aproximadamente el 1 al 55% en peso), preferiblemente de no más del 50% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 2 al 45% en peso), más preferiblemente de no más del 40% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 3 al 37% en peso), y particularmente de no más del 36% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 5 al 35% en peso) y puede ser habitualmente de aproximadamente el 5 al 25% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 8 al 20% en peso). También están implicados múltiples factores en el motivo por el que el aumento en la concentración de yoduro de hidrógeno se evita ajustando la concentración del yoduro iónico, y uno de los factores incluye el consumo de yoduro de hidrógeno por la siguiente reacción en equilibrio.
MI + CH3COOH ⇔ CH3COOM + HI
[En la fórmula, M representa un residuo de un yoduro iónico (o grupo catiónico, por ejemplo, un metal alcalino tal como litio)]
Por otro lado, en cuanto a la inhibición de la corrosión, es preferible que la cantidad del componente (tal como yoduro de metilo o yoduro de litio) que produce yoduro de hidrógeno en una reacción en equilibrio sea pequeña.
Por otro lado, la concentración del catalizador de metal en la mezcla de catalizador líquida puede ser por ejemplo de no menos de 100 ppm (por ejemplo, de aproximadamente 150 a 10000 ppm), preferiblemente de no menos de 200 ppm (por ejemplo, de aproximadamente 250 a 5000 ppm), y más preferiblemente de no menos de 300 ppm (por ejemplo, de aproximadamente 350 a 3000 ppm) en base al peso.
Además, la concentración de metanol en la mezcla de catalizador líquida puede ser por ejemplo de no más del 1% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0 al 0,8% en peso), preferiblemente de no más del 0,5% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0 al 0,3% en peso), y más preferiblemente de no más del 0,3% en peso (por ejemplo, de aproximadamente el 0 al 0,2% en peso). Tal como se describe posteriormente, a medida que la concentración de metanol es más alta, la concentración de acetato de metilo en la mezcla de catalizador líquida aumenta fácil y eficazmente.
El ajuste de las concentraciones de los constituyentes en la mezcla de catalizador líquida (aumento o disminución en la concentración) no está particularmente limitado a uno específico, y las concentraciones pueden ajustarse mediante la condición de destilación instantánea, la cantidad de la disolución de procedimiento que va a recircularse desde la(s) etapa(s) de reacción sucesiva (s), y otros. Si es necesario, con el fin de ajustar la concentración de cada componente, puede añadirse un componente para aumentar o disminuir la concentración de cada componente [por ejemplo, un éster (por ejemplo, un éster de acetato), un alcohol y un éter] a la mezcla de reacción y/o el evaporador instantáneo. Un componente de este tipo puede ser un componente (un componente básico) reactivo con yoduro de hidrógeno.
Por ejemplo, la concentración de acetato de metilo en la mezcla de catalizador líquida puede aumentarse eficazmente aumentando la concentración de metanol en la mezcla de reacción (o mezcla de catalizador líquida). Es decir, tal como se representa mediante la siguiente fórmula, se permite que reaccione el metanol con ácido acético para producir acetato de metilo (reacción en equilibrio). Por tanto la reacción de producción de acetato de metilo se produce fácilmente a medida que aumenta la concentración de metanol. Como resultado, la concentración de acetato de metilo en la mezcla de catalizador líquida puede aumentarse.
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