JP2016164137A - Processes for producing acetic acid - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide processes for controlling and monitoring purification systems to remove various impurities present in producing acetic acid.SOLUTION: A carbonylation process for producing acetic acid includes: separating a vapor product stream 113 from a carbonylation reactor 104 to produce a crude acid product comprising acetic acid comprising lithium cations and contacting the crude acetic acid product with a cationic exchanger in the acid form within a treatment device 200 having a plurality of sampling ports so as to produce an intermediate acid product 146; and then contacting the intermediate acetic acid product 146 with a metal-exchanged ion exchange resin having acid cation exchange sites to produce a purified acetic acid.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

[0001]本出願は、2015年1月30日出願の米国仮出願62/109765に対する優先権を主張し、2015年4月1日出願の米国仮出願62/141490に対する優先権の利益を主張する2015年4月23日出願の米国出願14/694913の一部継続出願である(これらの開示事項はそれぞれ完全に参照として本明細書中に包含する)。   [0001] This application claims priority to US provisional application 62/109765, filed January 30, 2015, and claims priority benefit to US provisional application 62/141490, filed April 1, 2015. Which is a continuation-in-part of US application 14/694913 filed April 23, 2015, each of which is fully incorporated herein by reference.

[0002]カルボニル化による酢酸の製造は、反応器内においてメタノールと一酸化炭素を触媒の存在下で連続的に反応させることを含む。反応器内に存在させる反応混合物は、第9族金属であってよく、イリジウム及び/又はロジウムであってよい遷移金属を含み、1種類以上の溶媒、水、種々の安定剤、共触媒、促進剤などを更に含ませることができる。当該技術において公知の反応混合物は、酢酸、酢酸メチル、ヨウ化メチル、ヨウ化水素、ヨウ化水素促進剤などを含む可能性がある。   [0002] The production of acetic acid by carbonylation involves the continuous reaction of methanol and carbon monoxide in the reactor in the presence of a catalyst. The reaction mixture present in the reactor may be a Group 9 metal and includes a transition metal, which may be iridium and / or rhodium, one or more solvents, water, various stabilizers, cocatalysts, promoters. An agent or the like can be further included. Reaction mixtures known in the art can include acetic acid, methyl acetate, methyl iodide, hydrogen iodide, hydrogen iodide promoter, and the like.

[0003]液体酢酸反応成分が関与する相互依存性の平衡の複雑なネットワークが反応器内に存在し、これらには、酢酸の形成に向けられるもの、及び反応器内において同様に生成する種々の不純物の形成に向けられるものが含まれる。酢酸中に存在する可能性がある不純物には、アセトアルデヒドのような過マンガン酸塩還元性化合物(PRC)が含まれる。したがって、当該技術において開示されている酢酸プロセスは、不純物の形成を最小にし、及び/又は生成する不純物をプロセスから除去するか、又は生成物酢酸に転化させる種々の精製プロセス及び制御スキームを更に含む可能性がある。   [0003] There are complex networks of interdependent equilibria involving liquid acetic acid reactants, including those directed to the formation of acetic acid and various similarly produced in the reactor. Included are those directed to the formation of impurities. Impurities that may be present in acetic acid include permanganate reducing compounds (PRC) such as acetaldehyde. Thus, the acetic acid process disclosed in the art further includes various purification processes and control schemes that minimize the formation of impurities and / or remove generated impurities from the process or convert them to product acetic acid. there is a possibility.

[0004]酢酸を製造する際に存在する種々の不純物は、除去するのが困難である。種々の形態の酢酸製造プロセスにおいて精製システムを制御及び監視する必要性が存在する。   [0004] Various impurities present in the production of acetic acid are difficult to remove. There is a need to control and monitor the purification system in various forms of acetic acid production processes.

[0005]幾つかの態様においては、本方法は、反応器内において、メタノール、ジメチルエーテル、及び酢酸メチルからなる群から選択される少なくとも1種類の構成成分を、0.1乃至14重量%未満の水、ロジウム触媒、ヨウ化メチル、及びヨウ化リチウムの存在下でカルボニル化して、酢酸を含む反応媒体を形成し;反応媒体を、液体再循環流及び蒸気生成物流に分離し;主精製系列中の2つ以下の蒸留カラム内において蒸気生成物流を分離して、リチウムカチオンを含む酢酸を含む粗酸生成物を生成させ;第1の処理装置内において、粗酢酸生成物を酸形態のカチオン交換体を含む第1の精製樹脂と接触させて中間体酸生成物を生成させ;そして、第2の処理装置内において、中間体酢酸生成物を、酸カチオン交換部位を有する金属交換されたイオン交換樹脂を含む第2の精製樹脂と接触させて精製された酢酸流を生成させ、ここで、第1の処理装置、第2の処理装置、又は両方は、個々に、処理装置の側部を貫通して配置されている少なくとも1つのサンプリング口を含み;対応するサンプリング口を通して、処理装置内に存在する第1の精製樹脂、第2の精製樹脂、酢酸流の液体試料、或いはこれらの組み合わせの試料を得て;そして、少なくとも1つの試料中の不純物の濃度を求める;ことを含む。   [0005] In some embodiments, the method includes, in the reactor, at least one component selected from the group consisting of methanol, dimethyl ether, and methyl acetate in an amount of 0.1 to less than 14% by weight. Carbonylation in the presence of water, rhodium catalyst, methyl iodide, and lithium iodide to form a reaction medium containing acetic acid; separating the reaction medium into a liquid recycle stream and a vapor product stream; Separating the vapor product stream in no more than two distillation columns to produce a crude acid product comprising acetic acid containing lithium cations; in the first processing unit, the crude acetic acid product is cation exchanged in acid form The intermediate acid product is contacted with a first purified resin comprising a body; and in the second processor, the intermediate acetic acid product is converted to a metal exchange having an acid cation exchange site. In contact with a second purifying resin comprising a purified ion exchange resin to produce a purified acetic acid stream, wherein the first processing unit, the second processing unit, or both are individually connected to the processing unit. Including at least one sampling port disposed through the side; through the corresponding sampling port, a first purified resin, a second purified resin, a liquid sample of acetic acid stream present in the processing apparatus, or these Obtaining a sample of the combination; and determining the concentration of impurities in the at least one sample.

[0006]この概説は、詳細な説明において下記に更に記載する概念の選択されたものを紹介するために与えるものである。この概説は、特許請求されている主題の重要な特徴又は本質的な特徴を特定することは意図しておらず、特許請求されている主題の範囲を限定することを助けるものとして用いることも意図していない。   [0006] This summary is provided to introduce a selection of concepts that are further described below in the detailed description. This summary is not intended to identify key features or essential features of the claimed subject matter, but is also intended to be used as an aid in limiting the scope of the claimed subject matter. Not done.

[0007]図1は、一態様による酢酸の製造方法の概要図である。[0007] FIG. 1 is a schematic diagram of a method for producing acetic acid according to one embodiment. [0008]図2は、一態様による一連の処理装置の概要図である。[0008] FIG. 2 is a schematic diagram of a series of processing devices according to one aspect. [0009]図3は、一態様による処理装置の断面図である。[0009] FIG. 3 is a cross-sectional view of a processing apparatus according to one aspect. [0010]図4は、一態様によるサンプリング装置の断面図である。[0010] FIG. 4 is a cross-sectional view of a sampling device according to one aspect. [0011]図5は、幾つかの態様にしたがって処理装置カラムに樹脂を充填する工程を示すブロック図である。[0011] FIG. 5 is a block diagram illustrating a process of filling a processor column with resin according to some embodiments.

[0012]始めに、任意のかかる実際の態様の開発においては、1つの実施態様と他のものとで変化するシステム関連及びビジネス関連の制限との適合性のように、開発者の具体的な目標を達成するために、数多くの実施−具体的な決定を行わなければならないことを留意すべきである。更に、かかる開発努力は複雑で時間がかかる可能性があるが、それでも本開示の利益を享受する当業者には日常的な業務であろうことが認められる。更に、当業者に明らかなように、ここで開示する方法にはまた、挙げられているか又は具体的に言及されているもの以外の構成要素を含ませることもできる。   [0012] First, in the development of any such actual aspect, the developer's specifics, such as compatibility with system-related and business-related restrictions that vary from one implementation to the other. It should be noted that many implementation-specific decisions must be made to achieve the goal. Further, it will be appreciated that such development efforts can be complex and time consuming, but will still be a routine task for those skilled in the art having the benefit of this disclosure. Further, as will be apparent to those skilled in the art, the methods disclosed herein may also include components other than those listed or specifically mentioned.

[0013]概説及びこの詳細な説明において、それぞれの数値は、一旦は(既に明らかにそのように修飾されていない限りにおいて)用語「約」によって修飾されているように読み、次に文脈において他に示されていない限りにおいて、そのように修飾されていないように再び読むべきである。また、概説及びこの詳細な説明において、有用、好適などとしてリスト又は記載されている濃度範囲は、端点を含むその範囲内のありとあらゆる濃度が示されているとみなすべきであると意図されることを理解すべきである。例えば、「1〜10の範囲」は、約1と約10の間の連続体に沿ったありとあらゆる可能な数を示すものとして読むべきである。而して、この範囲内の具体的なデータ点が明確に特定されているか又は僅かな具体的なデータ点のみに関する場合、或いはこの範囲内のデータ点が明確に特定されていないか又は僅かな具体的なデータ点のみに関していない場合であっても、本発明者らはこの範囲内のありとあらゆるデータ点が特定されていたとみなすべきであると認識且つ理解し、且つ本発明者らはこの範囲内の全範囲及び全ての点の知識を有していたことを理解すべきである。   [0013] In the general description and this detailed description, each numerical value is read as once modified by the term "about" (unless it has already clearly been so modified) and then others in context. Should be read again as if not so modified unless otherwise indicated. Also, in the general description and this detailed description, it is intended that a concentration range listed or described as useful, preferred, etc. should be considered as indicating any and all concentrations within that range, including endpoints. Should be understood. For example, “range 1-10” should be read as indicating any and all possible numbers along a continuum between about 1 and about 10. Thus, if specific data points within this range are clearly identified or only related to a few specific data points, or data points within this range are not clearly identified or few We recognize and understand that any and all data points within this range should have been identified, even if not only with specific data points, and we are within this range. It should be understood that he had knowledge of the full scope and all points.

[0014]特許請求の範囲を含む明細書全体にわたって、以下の用語は他に示さない限りにおいて示されている意味を有する。
[0015]明細書及び特許請求の範囲において用いる「付近」は「における」を包含する。及び/又はという用語は、包含的な「及び」の場合、及び排他的な「又は」の場合の両方を指し、本明細書において簡潔にするために用いられる。例えば、酢酸及び/又は酢酸メチルを含む混合物は、酢酸単独、酢酸メチル単独、又は酢酸と酢酸メチルの両方を含んでいてよい。
[0014] Throughout the specification, including the claims, the following terms have the indicated meanings unless otherwise indicated.
[0015] As used in the specification and claims, "near" encompasses "in". The terms and / or refer to both the inclusive “and” case and the exclusive “or” case, and are used herein for brevity. For example, a mixture comprising acetic acid and / or methyl acetate may contain acetic acid alone, methyl acetate alone, or both acetic acid and methyl acetate.

[0016]本明細書において用いる元素を表す記号及び周期律表の族に関する新しい付番方式は、Chemical and Engineering News, 63(5), 27 (1985)に開示されているものと一致して用いられるものである。全ての分子量は、他に示していない限りにおいて重量平均である。   [0016] New numbering schemes for symbols representing elements and periodic table groups used herein are used consistent with those disclosed in Chemical and Engineering News, 63 (5), 27 (1985). It is what All molecular weights are weight average unless otherwise indicated.

[0017]全てのパーセントは、他に示していない限りにおいて、存在する特定の組成物又は流れの全重量を基準とする重量パーセント(重量%)として表される。他に示していない限りにおいて、室温は25℃であり、大気圧は101.325kPaである。   [0017] All percentages are expressed as weight percent (wt%) based on the total weight of the particular composition or stream present, unless otherwise indicated. Unless otherwise indicated, the room temperature is 25 ° C. and the atmospheric pressure is 101.325 kPa.

[0018]本発明における目的のためには、樹脂の交換された活性部位のパーセントは、全交換能力を基準とするものであり、ミリ当量/グラム(meq/g)である。例えば、2meq/gのカチオン交換能を有するカチオンイオン交換樹脂においては、銀イオンによる2meq/gの置換は活性部位の100%が銀によって置換されていることを構成し、1meq/gの置換は活性部位の50%が置換されていることを構成する。   [0018] For purposes of the present invention, the percent of active sites replaced in the resin is based on total exchange capacity and is milliequivalents / gram (meq / g). For example, in a cation ion exchange resin having a cation exchange capacity of 2 meq / g, substitution of 2 meq / g with silver ions constitutes that 100% of the active site is substituted with silver, and substitution of 1 meq / g is It constitutes that 50% of the active sites are replaced.

[0019]本発明における目的のためには、
酢酸は「AcOH」と略称することがあり;
酢酸メチルは「MeAc」と略称することがあり;
ヨウ化メチルは「MeI」と略称することがあり;及び
一酸化炭素は「CO]と略称することがある。
[0019] For purposes in the present invention,
Acetic acid may be abbreviated as “AcOH”;
Methyl acetate may be abbreviated as “MeAc”;
Methyl iodide may be abbreviated as “MeI”; and carbon monoxide may be abbreviated as “CO].

[0020]過マンガン酸塩還元性化合物(PRC)とは、当業者には容易に理解されるように、過マンガン塩試験の不合格の指示をもたらす酸化性の化合物を指す("A New System For Automatic Measurement of Permanganate Time", Laboratory Automation and Information Management, 34, 1999, 57-67を参照)。過マンガン酸塩還元性化合物(PRC)の例としては、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、2−エチルクロトンアルデヒド、2−エチルブチルアルデヒドなど、及びこれらのアルドール縮合生成物が挙げられる。   [0020] A permanganate reducing compound (PRC) refers to an oxidizable compound that provides an indication of failure of the permanganate salt test, as will be readily understood by those skilled in the art ("A New System For Automatic Measurement of Permanganate Time ", Laboratory Automation and Information Management, 34, 1999, 57-67). Examples of permanganate reducing compounds (PRC) include acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, butyraldehyde, crotonaldehyde, 2-ethylcrotonaldehyde, 2-ethylbutyraldehyde, and their aldol condensation products. .

[0021]本発明における目的のためには、蒸留カラムの「塔頂流」は、蒸留カラムの頂部又は頂部の隣接位置において排出される最も低い沸点の凝縮性フラクションを指す。更に、蒸留カラムの残渣とは、蒸留カラムの底部又はその付近から排出される最も高い沸点のフラクションを指す。残渣は蒸留カラムの最も底部の排出口の直上から回収することができ、例えばここでカラムの最も底部は、当業者に容易に理解されるように、使用できないタール、固体廃棄物、又は僅少な流れである。更に、塔頂流は蒸留カラムの最も上部の出口の直下において回収することができ、例えばここで最も低い沸点のフラクションは、当業者に容易に理解されるように非凝縮性の流れであるか或いは僅少な流れを表す。   [0021] For purposes in the present invention, the "top stream" of a distillation column refers to the lowest boiling condensable fraction that is discharged at the top of the distillation column or at a location adjacent to the top. Further, the distillation column residue refers to the highest boiling fraction discharged from or near the bottom of the distillation column. Residue can be recovered from directly above the bottom outlet of the distillation column, for example where the bottom of the column is unusable tar, solid waste, or small amounts, as will be readily understood by those skilled in the art. It is a flow. Furthermore, the top stream can be recovered just below the top outlet of the distillation column, for example, where the fraction with the lowest boiling point is a non-condensable stream as will be readily understood by those skilled in the art. Or it represents a slight flow.

[0022]本発明において用いるカラム供給流のカラム内における平均滞留時間は、他に示さない限りにおいて、カラムに供給される全流量を、カラム内に存在する非占有容積の合計量で割った値を指す。   [0022] The average residence time in the column of the column feed used in the present invention is the value obtained by dividing the total flow rate supplied to the column by the total amount of unoccupied volume present in the column, unless otherwise indicated. Point to.

[0023]本発明の目的のためには、処理容器(カラムと呼ぶ場合がある)は、入口及び出口を有する。カラムの内部(本発明においては内部チャンバーとも呼ぶ)は、精製樹脂を充填するのに好適である。処理装置及びカラムという用語は、他に示さない限りにおいてここでは互換的に用いられる。本発明の目的のためには、処理装置と蒸留カラム以外のカラムは互換的に用いられる。   [0023] For purposes of the present invention, a processing vessel (sometimes referred to as a column) has an inlet and an outlet. The inside of the column (also referred to as an internal chamber in the present invention) is suitable for filling the purified resin. The terms processor and column are used interchangeably herein unless otherwise indicated. For the purposes of the present invention, columns other than processing equipment and distillation columns are used interchangeably.

[0024]本明細書において用いる質量流量とは、他に示さない限りにおいてkg/時を指し、直接求めるか、又は体積測定から計算することができる。成分の全質量流量又は濃度が存在していると条件付けられている場合、「存在していたとしても」とは、当業者に容易に理解されるように、この成分は適当な分析方法の検出限界よりも多く流れの中に存在する可能性があるか、或いは存在しない可能性があると理解すべきである。   [0024] Mass flow rate as used herein refers to kg / hr unless otherwise indicated and can be determined directly or calculated from volumetric measurements. If the total mass flow rate or concentration of a component is conditioned to be present, “even if present” means that this component is detected by a suitable analytical method, as will be readily understood by those skilled in the art. It should be understood that there may be more or less in the flow than the limit.

[0025]本明細書において用いるように、流れの質量流量を、特定の流量、又は他の流れの質量流量に比例する流量のいずれかに「制御」する場合には、当業者に容易に理解されるように、かかる制御には、特定のプロセス流の流れを直接変化させること、又は対象の流れの質量流量に直接影響を与える流れを変化させることによって特定の流れの質量流量を制御することが含まれることを理解すべきである。全てのかかる比は、他に示さない限りにおいて質量/質量の重量%として表される。   [0025] As used herein, those skilled in the art will readily understand when a flow mass flow rate is "controlled" to either a specific flow rate or a flow rate proportional to the mass flow rate of another flow. As such, such control may include changing the flow of a particular process flow directly or controlling the mass flow of a particular flow by changing the flow that directly affects the mass flow of the subject flow. Should be understood. All such ratios are expressed as weight / weight of mass unless otherwise indicated.

[0026]本発明において用いるカルボニル化可能な反応物質は、反応条件下で一酸化炭素と反応して酢酸又は所期の生成物を生成させる任意の材料である。カルボニル化可能な反応物質としては、メタノール、酢酸メチル、ジメチルエーテル、ギ酸メチルなどが挙げられる。   [0026] The carbonylatable reactant used in the present invention is any material that reacts with carbon monoxide under reaction conditions to produce acetic acid or the desired product. Examples of the carbonylatable reactant include methanol, methyl acetate, dimethyl ether, methyl formate and the like.

[0027]本発明において用いる低水カルボニル化プロセスとは、約14重量%以下のカルボニル化反応器中における限定濃度の水を有するものと定義される。
[0028]本発明において用いるように、流れの少なくとも一部をプロセスの他の部分の中に再循環又は戻す場合には、「一部」とは流れの全質量流量の一部を指すことを理解すべきである。この流れは他の流れと混合する(即ち間接的に再循環する)ことができ、流れの中に元々存在する全ての成分は混合した後にも存在する。
[0027] The low water carbonylation process used in the present invention is defined as having a limited concentration of water in the carbonylation reactor of about 14 wt% or less.
[0028] As used in the present invention, when at least part of a stream is recycled or returned to other parts of the process, "part" refers to a part of the total mass flow rate of the stream. Should be understood. This stream can be mixed (i.e. indirectly recycled) with other streams, and all components originally present in the stream are present after mixing.

[0029]これに対し、他の流れから「誘導される」流れには流れ全体が含まれる可能性があり、或いは流れの中に始めに存在する個々の成分の全部よりも少ないものが含まれる可能性がある。したがって、特定の流れから「誘導される」流れには、処分の前に更なる処理又は精製にかけた流れを含めることができる。例えば、再循環する前に蒸留された流れは、元の流れから誘導されるものである。   [0029] In contrast, a flow “derived from” another flow may include the entire flow, or less than all of the individual components initially present in the flow. there is a possibility. Thus, a stream “derived from” a particular stream can include a stream that has been subjected to further processing or purification prior to disposal. For example, a stream distilled before recirculation is derived from the original stream.

[0030]他に示さない限りにおいて、本明細書において用いる、1つの構成要素の存在下において観察される効果の、同じ構成要素の不存在下において観察される効果に対する比較に基づく制限とは、規定される構成要素の存在又は不存在を除いて実質的に同一の条件(例えば実質的に同じ組成、実質的に同じ温度、時間、及び他の条件)の下で行う比較に関する。   [0030] Unless otherwise indicated, as used herein, a restriction based on a comparison of an effect observed in the presence of one component to an effect observed in the absence of the same component is It relates to comparisons performed under substantially the same conditions (eg, substantially the same composition, substantially the same temperature, time, and other conditions) except for the presence or absence of a specified component.

[0031]酢酸中に存在する不純物には、種々のヨウ素含有種が含まれる。例としては、1〜約20個の炭素原子を有するアルキルヨウ化物が挙げられる。約6個より多い炭素を有するより高分子量のアルキルヨウ化物は、最終生成物中に数ppbのレベルで存在する可能性がある。これらの不純物は、酢酸の種々の最終用途に対して問題であり、種々の精製標準技術にしたがって除去することが必要である。他の不純物としては、種々のアルデヒド及び腐食金属が挙げられる。これらの汚染物質は、約50℃より高い温度において酢酸を好適な精製樹脂と接触させることによって除去することができる(US−6657078を参照)。しかしながら、かかる精製樹脂の使用は、最終生成物及び樹脂それ自体の両方を監視して、製造中に不純物が精製樹脂床から「破過」することを阻止する必要がある。   [0031] Impurities present in acetic acid include various iodine-containing species. Examples include alkyl iodides having 1 to about 20 carbon atoms. Higher molecular weight alkyl iodides having more than about 6 carbons may be present in the final product at levels of several ppb. These impurities are problematic for various end uses of acetic acid and need to be removed according to various purification standard techniques. Other impurities include various aldehydes and corrosive metals. These contaminants can be removed by contacting acetic acid with a suitable purification resin at temperatures above about 50 ° C. (see US Pat. No. 6,657,078). However, the use of such purified resins requires monitoring both the final product and the resin itself to prevent impurities from “breaking through” the purified resin bed during manufacture.

[0032]最終生成物の試料は容易に入手できるが、かかる精製プロセスにおいて用いる精製樹脂の試料は、精製システムが運転中の間は得ることがほぼ不可能である。更に、かかる精製システムを停止して樹脂試料を得ることは不経済であり、しばしば信頼できない。しかしながら、本発明の1以上の態様によるサンプリング装置は、樹脂床に沿った種々の位置において液体試料及び固体精製樹脂の試料の両方を入手して分析することを可能にする。これらの試料を得る能力によって、プロセスに対する改良された監視及び制御が可能になる。更にこれらのサンプリング口により、過剰量の不純物が最終生成物中に存在する前に、樹脂がいつ消耗された状態になるかを予測することが可能になる。   [0032] Although a sample of the final product is readily available, a sample of purified resin used in such a purification process is almost impossible to obtain while the purification system is in operation. Furthermore, it is uneconomical and often unreliable to stop such a purification system and obtain a resin sample. However, the sampling device according to one or more aspects of the present invention allows both liquid samples and solid purified resin samples to be obtained and analyzed at various locations along the resin bed. The ability to obtain these samples allows for improved monitoring and control over the process. In addition, these sampling ports make it possible to predict when the resin will be depleted before excessive amounts of impurities are present in the final product.

[0033]幾つかの態様においては、本方法は、カラム入口とカラム出口の間に配置されている活性精製樹脂を含む内部チャンバーを含み、カラム入口とカラム出口の間に配列されている1以上のサンプリング口を更に含み、少なくとも1つのサンプリング口は、液体サンプリング口、固体サンプリング口、又は両方を含むカラムを与え;そして、不純物の第1の濃度を有する酢酸流を、存在していたとしても第1の濃度よりも低い不純物の第2の濃度を有する精製された酢酸流をカラム出口において生成させるのに十分な温度及び流量でカラムを通して流す;ことを含む。したがって、酢酸をカラム内で精製樹脂と接触させ、不純物を除去して酢酸を精製する。幾つかの態様においては、本方法は、カラムを通して酢酸流を流す前か又はそれと同時に、少なくとも1つのサンプリング口を開放することを更に含む。幾つかの態様においては、不純物は、ヨウ素、クロム、ニッケル、鉄、又はこれらの組み合わせを含む。幾つかの態様においては、ヨウ化物はアルキルヨウ化物であってよい。幾つかの態様においては、精製樹脂は、少なくとも約1%の銀又は水銀形態の活性部位を有する巨大網状強酸イオン交換樹脂を含み、及び/又は温度は少なくとも約50℃である。   [0033] In some embodiments, the method includes an internal chamber containing an active purification resin disposed between the column inlet and the column outlet, wherein the one or more are arranged between the column inlet and the column outlet. And at least one sampling port provides a column including a liquid sampling port, a solid sampling port, or both; and an acetic acid stream having a first concentration of impurities, if present, Flowing a purified acetic acid stream having a second concentration of impurities lower than the first concentration through the column at a temperature and flow rate sufficient to produce at the column outlet. Accordingly, acetic acid is contacted with the purification resin in the column to remove impurities and purify acetic acid. In some embodiments, the method further comprises opening at least one sampling port before or simultaneously with flowing the acetic acid stream through the column. In some embodiments, the impurities include iodine, chromium, nickel, iron, or combinations thereof. In some embodiments, the iodide may be an alkyl iodide. In some embodiments, the purified resin comprises a macroreticular strong acid ion exchange resin having active sites in the form of at least about 1% silver or mercury and / or the temperature is at least about 50 ° C.

[0034]幾つかの態様においては、少なくとも1つのサンプリング口を開放することには、少なくとも1つの固体サンプリング口を通して精製樹脂の試料、少なくとも1つの液体サンプリング口を通してカラム内に存在する酢酸流の液体試料、或いはこれらの組み合わせを得ることを含ませることができ、本方法は、少なくとも1つの試料中における不純物の濃度を求めることを更に含む。   [0034] In some embodiments, opening at least one sampling port includes purifying a sample of purified resin through at least one solid sampling port, liquid in an acetic acid stream present in the column through at least one liquid sampling port. Obtaining a sample, or combinations thereof, can be included, and the method further includes determining a concentration of impurities in the at least one sample.

[0035]幾つかの態様においては、1以上の不純物の濃度は、ガスクロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフ、原子吸光、誘導結合プラズマ分光法、質量分光法、X線蛍光分光法、又はこれらの組み合わせを用いて求める。   [0035] In some embodiments, the concentration of the one or more impurities is gas chromatography, high pressure liquid chromatography, atomic absorption, inductively coupled plasma spectroscopy, mass spectroscopy, X-ray fluorescence spectroscopy, or a combination thereof Find using.

[0036]幾つかの態様においては、1以上の試料の不純物濃度を従前に求めた不純物濃度値と比較して、不純物濃度が、それから試料を得たサンプリング口の位置に対応するカラム内の位置における精製樹脂の消耗を示しているか否かの決定を行う。幾つかの態様においては、本方法には、カラムを通る酢酸の流れを停止することを更に含ませることができる。幾つかの態様においては、カラム内に存在する活性精製樹脂の実質的に全部が消耗する前に酢酸の流れを停止して、生成物酢酸中の不純物濃度によって、酢酸が特定の最終用途のために不適当にならないようにする。   [0036] In some embodiments, the impurity concentration of one or more samples is compared to the previously determined impurity concentration value, and the impurity concentration corresponds to the position in the column corresponding to the position of the sampling port from which the sample was obtained. It is determined whether or not the consumption of the purified resin is indicated. In some embodiments, the method can further include stopping the flow of acetic acid through the column. In some embodiments, the flow of acetic acid is stopped before substantially all of the active purification resin present in the column is depleted, so that the concentration of impurities in the product acetic acid allows acetic acid to be used for certain end uses. Do not be inappropriate.

[0037]幾つかの態様においては、第1のカラムと同様の第2のカラムを与えて、第1のカラムを通る流れを停止している間に、酢酸を、第2のカラムを通して流して、これによって第2のカラム内で精製することができる。   [0037] In some embodiments, acetic acid is flowed through the second column while providing a second column similar to the first column and stopping flow through the first column. This can be purified in the second column.

[0038]幾つかの態様においては、カラムに対する流れを停止している間に、カラムを通る酢酸流の流れを再開して精製された酢酸流を生成させる前に、消耗した樹脂の少なくとも一部を再生する。幾つかの態様においては、消耗した樹脂の再生は、消耗した樹脂の少なくとも一部をカラムから取り出し、カラムの少なくとも一部に活性精製樹脂を再充填することを含む。幾つかの態様においては、カラムを再充填するのに用いる活性樹脂の少なくとも一部は、活性精製樹脂に再生された従前に消耗した樹脂を含む。幾つかの態様においては、消耗した樹脂の少なくとも一部は、カラム内で活性精製樹脂に再生する。   [0038] In some embodiments, at least a portion of the depleted resin prior to resuming the flow of acetic acid stream through the column to produce a purified acetic acid stream while stopping flow to the column. Play. In some embodiments, regeneration of the spent resin includes removing at least a portion of the spent resin from the column and refilling at least a portion of the column with the active purified resin. In some embodiments, at least a portion of the active resin used to repack the column includes previously depleted resin regenerated to an active purified resin. In some embodiments, at least a portion of the depleted resin is regenerated into active purified resin within the column.

[0039]幾つかの態様においては、本方法は、(a)中心軸の周りに放射状に配列されている複数の側部によって結合されており、内部チャンバーを貫通して出口端と流体連絡しており、それから縦方向に離隔している入口端を有する内部チャンバーを含むカラムを与え;(b)内部チャンバーの一部を満たすのに十分な量の精製樹脂を内部チャンバー中に送り;(c)水性洗浄流体を、精製樹脂から微粒子を洗浄及び/又は除去するのに十分な流量及び時間で、出口端から内部チャンバーを通して入口端に流し;そして(d)不純物の第1の濃度を有する酢酸流を、存在していたとしても第1の濃度よりも低い不純物の第2の濃度を有する精製された酢酸流をカラム出口において生成させるのに十分な温度及び流量でカラムを通して流す;工程を含む。   [0039] In some embodiments, the method includes (a) coupled by a plurality of sides arranged radially about a central axis and in fluid communication with the outlet end through the internal chamber. Providing a column including an internal chamber having an inlet end longitudinally spaced therefrom; (b) delivering a sufficient amount of purified resin into the internal chamber to fill a portion of the internal chamber; ) Flowing an aqueous wash fluid from the outlet end through the internal chamber to the inlet end at a flow rate and for a time sufficient to wash and / or remove particulates from the purified resin; and (d) acetic acid having a first concentration of impurities. Flowing a stream through the column at a temperature and flow rate sufficient to produce a purified acetic acid stream having a second concentration of impurities, if any, less than the first concentration at the column outlet; Including.

[0040]幾つかの態様においては、カラムは、カラム入口とカラム出口の間に配列されている1以上のサンプリング口を含み、少なくとも1つのサンプリング口は、液体サンプリング口、固体サンプリング口、又は両方を含み、本方法は、少なくとも1つのサンプリング口を開放することを更に含む。幾つかの態様においては、水性洗浄流体は少なくとも60分間流す。   [0040] In some embodiments, the column includes one or more sampling ports arranged between the column inlet and the column outlet, wherein the at least one sampling port is a liquid sampling port, a solid sampling port, or both And the method further includes opening at least one sampling port. In some embodiments, the aqueous cleaning fluid is flowed for at least 60 minutes.

[0041]幾つかの態様においては、カラムを通して水性洗浄流体を流す工程(c)の後に、所定量の不活性ガスをカラム入口中に送って、洗浄流体の一部を取り出す。幾つかの態様においては、次に、内部チャンバーから蒸気の実質的に全部を除去するのに十分な流量及び時間で、酢酸の逆洗流を(出口から入口に)カラムを通して流すことができる。幾つかの態様においては、蒸気の除去には、1以上のサンプリング口を開放することを含ませることができる。幾つかの態様においては、酢酸の逆洗流の流量は約0.05床体積/分以下であり、この時間は約30分間以下である。   [0041] In some embodiments, after step (c) of flowing the aqueous wash fluid through the column, a predetermined amount of inert gas is sent into the column inlet to remove a portion of the wash fluid. In some embodiments, a backwash stream of acetic acid can then be flowed through the column (from the outlet to the inlet) at a flow rate and time sufficient to remove substantially all of the vapor from the internal chamber. In some aspects, the removal of vapor may include opening one or more sampling ports. In some embodiments, the acetic acid backwash flow rate is about 0.05 bed volume / min or less, and the time is about 30 minutes or less.

[0042]幾つかの態様においては、精製樹脂は、内部チャンバーと精製樹脂を含むスラリーを含む容器の底部出口との間に流体連絡を与え、次にスラリーの少なくとも一部を容器から内部チャンバー中へ空気圧で移すのに十分な量の圧力を容器のヘッドスペースに加えることによって、カラムの内部チャンバー中に空気圧で送る。   [0042] In some embodiments, the purified resin provides fluid communication between the inner chamber and the bottom outlet of the container containing the slurry containing the purified resin, and then at least a portion of the slurry is removed from the container into the inner chamber. Air is fed pneumatically into the internal chamber of the column by applying a sufficient amount of pressure to the vessel headspace to pneumatically transfer to the column.

[0043]幾つかの態様においては、カラムに精製樹脂を充填する前に、カラムの内部チャンバー及び/又は容器のヘッドスペースを、不活性ガス、例えば窒素でパージして、空間から酸素を除去する(即ち、空間が1重量%未満の酸素を含むようにする)。   [0043] In some embodiments, prior to filling the column with purified resin, the internal chamber of the column and / or the headspace of the vessel is purged with an inert gas, such as nitrogen, to remove oxygen from the space. (I.e., the space contains less than 1 wt% oxygen).

[0044]幾つかの態様においては、本方法は、反応器内において、メタノール、ジメチルエーテル、及び酢酸メチルからなる群から選択される少なくとも1種類の構成成分を、0.1乃至14重量%未満の水、ロジウム触媒、ヨウ化メチル、及びヨウ化リチウムの存在下でカルボニル化して、酢酸を含む反応媒体を形成し;反応媒体を液体再循環流及び蒸気生成物流に分離し;主精製系列中の2つ以下の蒸留カラム内において蒸気生成物流を分離して、リチウムカチオンを含む酢酸を含む粗酸生成物を生成させ;第1の処理装置内において、粗酢酸生成物を酸形態のカチオン交換体を含む第1の精製樹脂と接触させて中間体酸生成物を生成させ;そして、第2の処理装置内において、中間体酢酸生成物を、酸カチオン交換部位を有する金属交換されたイオン交換樹脂を含む第2の精製樹脂と接触させて精製された酢酸流を生成させ、ここで、第1の処理装置、第2の処理装置、又は両方は、個々に、処理装置の側部を貫通して配置されている少なくとも1つのサンプリング口を含み;対応するサンプリング口を通して、処理装置内に存在する第1の精製樹脂、第2の精製樹脂、酢酸流の液体試料、或いはこれらの組み合わせの試料を得て;そして、少なくとも1つの試料中の不純物の濃度を求める;ことを含む。   [0044] In some embodiments, the method includes, in the reactor, at least one component selected from the group consisting of methanol, dimethyl ether, and methyl acetate in an amount of 0.1 to less than 14% by weight. Carbonylation in the presence of water, rhodium catalyst, methyl iodide, and lithium iodide to form a reaction medium containing acetic acid; separating the reaction medium into a liquid recycle stream and a vapor product stream; Separating the vapor product stream in no more than two distillation columns to produce a crude acid product comprising acetic acid containing lithium cations; in the first processor, the crude acetic acid product is converted to an acid form cation exchanger. In a second processor, the intermediate acetic acid product is metal-exchanged with acid cation exchange sites in a second processor. A purified flow of acetic acid in contact with a second purifying resin comprising an ion exchange resin, wherein the first processing unit, the second processing unit, or both are individually on the processing unit side At least one sampling port disposed through the section; through the corresponding sampling port, a first purified resin, a second purified resin, a liquid sample of acetic acid stream present in the processing apparatus, or these Obtaining a sample of the combination; and determining the concentration of impurities in the at least one sample.

[0045]幾つかの態様においては、本方法は、少なくとも1つの試料の不純物濃度を従前に求めた不純物濃度値と比較して、試料の不純物濃度が、それから試料を得たサンプリング口の位置に対応する処理装置内の位置における精製樹脂の消耗を示しているか否かを求めることを更に含む。幾つかの態様においては、本方法は、処理装置内に存在する活性精製樹脂の実質的に全部が消耗する前に、処理装置を通る酢酸の流れを停止して、消耗した樹脂の少なくとも一部を再生し、そして処理装置を通る酢酸流の流れを再開して精製された酢酸流を生成させることを更に含む。   [0045] In some embodiments, the method compares the impurity concentration of at least one sample with a previously determined impurity concentration value so that the impurity concentration of the sample is at the position of the sampling port from which the sample was obtained. The method further includes determining whether the purified resin is consumed at a corresponding position in the processing apparatus. In some embodiments, the method stops at least a portion of the exhausted resin by stopping the flow of acetic acid through the processor before substantially all of the active purified resin present in the processor is exhausted. And resuming the flow of acetic acid stream through the processor to produce a purified acetic acid stream.

[0046]幾つかの態様においては、金属交換されたイオン交換樹脂は、少なくとも1%の銀によって占められている強酸交換部位を含む。幾つかの態様においては、粗酸生成物は10ppm以下のリチウムを含む。   [0046] In some embodiments, the metal exchanged ion exchange resin comprises a strong acid exchange site occupied by at least 1% silver. In some embodiments, the crude acid product contains 10 ppm or less lithium.

[0047]幾つかの態様においては、蒸気生成物流を分離することは、第1の蒸留カラム内において蒸気生成物流を蒸留し、側流を回収して蒸留された酢酸生成物を得て;蒸留された酢酸生成物を第2の蒸留カラム内において蒸留して、酢酸及びリチウムカチオンを含む粗酸生成物を生成させる;ことを含む。幾つかの態様においては、本方法は、蒸留された酢酸生成物を第2の蒸留カラム内において蒸留する前に、酢酸カリウム、炭酸カリウム、及び水酸化カリウムからなる群から選択されるカリウム塩を蒸留された酢酸生成物に加える工程を更に含み;酸形態のカチオン交換体によってカリウムの少なくとも一部を除去する。   [0047] In some embodiments, separating the vapor product stream distills the vapor product stream in a first distillation column and recovers the side stream to obtain a distilled acetic acid product; Distilling the acetic acid product obtained in a second distillation column to produce a crude acid product comprising acetic acid and lithium cations. In some embodiments, the method includes a potassium salt selected from the group consisting of potassium acetate, potassium carbonate, and potassium hydroxide before distilling the distilled acetic acid product in the second distillation column. The method further comprises adding to the distilled acetic acid product; removing at least a portion of the potassium by the acid form cation exchanger.

[0048]幾つかの態様においては、粗酢酸生成物を、50℃〜120℃の温度においてカチオン交換体と接触させる。幾つかの態様においては、中間体酢酸生成物を、50℃〜85℃の温度において金属交換されたイオン交換樹脂と接触させるか;或いは、これらの組合せを行う。幾つかの態様においては、中間体酢酸生成物は50ppb未満のリチウムイオン濃度を有する。   [0048] In some embodiments, the crude acetic acid product is contacted with a cation exchanger at a temperature of 50 ° C to 120 ° C. In some embodiments, the intermediate acetic acid product is contacted with a metal exchanged ion exchange resin at a temperature of 50 ° C. to 85 ° C .; or a combination thereof. In some embodiments, the intermediate acetic acid product has a lithium ion concentration of less than 50 ppb.

[0049]幾つかの態様においては、酸形態のカチオン交換体は、酸形態の強酸カチオン交換巨大網状、マクロ多孔質、又はメソ多孔質樹脂の樹脂を含む。幾つかの態様においては、本方法は、精製された酢酸生成物をカチオン交換樹脂で処理して、銀、水銀、パラジウム、又はロジウムを回収することを更に含む。幾つかの態様においては、反応媒体中の水濃度は、存在する反応媒体の全量を基準として0.1〜5重量%に制御する。   [0049] In some embodiments, the acid form cation exchanger comprises a resin in a strong acid cation exchange macroreticular, macroporous, or mesoporous resin in acid form. In some embodiments, the method further comprises treating the purified acetic acid product with a cation exchange resin to recover silver, mercury, palladium, or rhodium. In some embodiments, the water concentration in the reaction medium is controlled to 0.1 to 5% by weight based on the total amount of reaction medium present.

[0050]幾つかの態様においては、本方法は、酢酸リチウム、カルボン酸リチウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、及びこれらの混合物からなる群から選択されるリチウム化合物を反応器中に導入して、反応媒体中において0.3〜0.7重量%の酢酸リチウムの濃度を維持することを更に含む。幾つかの態様においては、本方法は、反応媒体中において0.1〜1.3重量%のヨウ化水素濃度を維持し;反応媒体中において300〜3000wppmのロジウム触媒濃度を維持し;反応媒体中において0.1〜4.1重量%の水濃度を維持し;反応媒体中において0.6〜4.1重量%の酢酸メチル濃度を維持し;或いはこれらの組合せを行うことを更に含む。   [0050] In some embodiments, the method introduces a lithium compound selected from the group consisting of lithium acetate, lithium carboxylate, lithium carbonate, lithium hydroxide, and mixtures thereof into the reactor, It further includes maintaining a concentration of 0.3-0.7 wt% lithium acetate in the reaction medium. In some embodiments, the process maintains a hydrogen iodide concentration of 0.1 to 1.3 wt% in the reaction medium; maintains a rhodium catalyst concentration of 300 to 3000 wppm in the reaction medium; Further comprising maintaining a water concentration of 0.1-4.1 wt% in the medium; maintaining a methyl acetate concentration of 0.6-4.1 wt% in the reaction medium; or a combination thereof.

[0051]幾つかの態様においては、本方法は、酢酸生成物から酢酸ブチルを直接除去することなく、酢酸生成物中の酢酸ブチル濃度を10wppm以下に制御することを更に含む。幾つかの態様においては、酢酸ブチル濃度は、反応媒体中において1500ppm以下のアセトアルデヒド濃度を維持し;反応器内の温度を150〜250℃に制御し;反応器内の水素分圧を0.3〜2気圧に制御し;反応媒体中のロジウム触媒濃度を100〜3000wppmに制御し;或いはこれらの組合せを行うことによって制御する。   [0051] In some embodiments, the method further comprises controlling the butyl acetate concentration in the acetic acid product to 10 wppm or less without directly removing the butyl acetate from the acetic acid product. In some embodiments, the butyl acetate concentration maintains an acetaldehyde concentration of 1500 ppm or less in the reaction medium; the temperature in the reactor is controlled at 150-250 ° C .; the hydrogen partial pressure in the reactor is 0.3 Controlled by controlling the rhodium catalyst concentration in the reaction medium to 100 to 3000 wppm; or by performing a combination thereof.

[0052]幾つかの態様においては、本方法は、反応媒体中のヨウ化エチル濃度を750wppm以下に制御することを更に含む。幾つかの態様においては、生成物酢酸中のプロピオン酸濃度は、生成物酢酸からプロピオン酸を直接除去することなく250wppm未満であり;反応媒体中のヨウ化エチルと酢酸生成物中のプロピオン酸は3:1〜1:2の重量比で存在し;アセトアルデヒドとヨウ化エチルは2:1〜20:1の重量比で反応媒体中に存在し;反応器中へのメタノール供給流中のエタノール濃度は150wppm未満であり;或いはこれらの組み合わせである。幾つかの態様においては、反応媒体中のヨウ化エチル濃度は、カルボニル化反応器内の水素分圧、反応媒体中の酢酸メチル濃度、及び反応媒体中のヨウ化メチル濃度の少なくとも1つを調節することによって制御する。   [0052] In some embodiments, the method further comprises controlling the ethyl iodide concentration in the reaction medium to 750 wppm or less. In some embodiments, the propionic acid concentration in the product acetic acid is less than 250 wppm without removing propionic acid directly from the product acetic acid; the propionic acid in the reaction medium is ethyl iodide and the propionic acid in the acetic acid product is Present in a weight ratio of 3: 1 to 1: 2; acetaldehyde and ethyl iodide are present in the reaction medium in a weight ratio of 2: 1 to 20: 1; ethanol concentration in the methanol feed stream into the reactor Is less than 150 wppm; or a combination thereof. In some embodiments, the ethyl iodide concentration in the reaction medium adjusts at least one of a hydrogen partial pressure in the carbonylation reactor, a methyl acetate concentration in the reaction medium, and a methyl iodide concentration in the reaction medium. Control by doing.

酢酸製造システム:
[0053]メタノールカルボニル化によって酢酸を製造する方法は、3つの主要領域:反応システム及びプロセス;軽質留分回収/酢酸生成物分離システム及びプロセス;並びに生成物酢酸精製システム及びプロセス;に好都合に分けることができる。
Acetic acid production system:
[0053] The process for producing acetic acid by methanol carbonylation advantageously divides into three main areas: reaction system and process; light fraction recovery / acetic acid product separation system and process; and product acetic acid purification system and process; be able to.

[0054]カルボニル化反応器から蒸気を生成させ、これを次に軽質留分カラム内で蒸留して、酢酸生成物を側流として生成させる本発明における目的のために好適な酢酸プロセスは、精製流、再循環流、用いる蒸留カラムのタイプ及び数、用いる種々の精製プロセスなどをはじめとして、システム及びプロセスにおいて変化させることができる。好適なプロセスの例としては、US−3769329;US−3772156;US−4039395;US−4255591;US−4615806;US−5001259;US−5026908;US−5144068;US−5237097;US−5334755;US−5653853;US−5683492;US−5831120;US−5227520;US−5416237;US−5731252;US−5916422;US−6143930;US−6225498;US−6255527;US−6339171;US−6657078;US−7208624;US−7223883;US−7223886;US−7271293;US−7476761;US−783871;US−7855306;US−8076507;US−20060247466;US−20090259072;US−20110288333;US−20120090981;US−20120078012;US−2012081418;US−2013261334;US−2013281735;EP−0161874;WO−9822420;WO−0216297;WO−2013137236;など(これらの全ての内容及び開示事項は参照として本明細書中に包含する)に記載されているものが挙げられる。概してプロセス100として示される本明細書に開示する幾つかの態様による酢酸を製造するための方法を、図1に図示する。   [0054] An acetic acid process suitable for purposes in the present invention where steam is generated from a carbonylation reactor, which is then distilled in a light fraction column to produce the acetic acid product as a side stream, is purified It can vary in the system and process, including the flow, recycle stream, type and number of distillation columns used, various purification processes used, and the like. Examples of suitable processes include: US-3769329; US-377156; US-4039395; US-4255551; US-4615806; US-5001259; US-5026908; US-5144068; US-5233707; US Pat. No. 5,683,492; US Pat. No. 5,683,492; US Pat. No. 6,583,120; US Pat. No. 6,531,522; US Pat. US-7223883; US-7223886; US-7271293; US-7476761; US-738771; US-7855306; U US-200060247466; US-20090259072; US-2010288333; US-20120090981; US-201200780112; US-202008181; US-2013261334; US-2013281735; EP-01621420; Etc. (all the contents and disclosures of which are incorporated herein by reference). A method for producing acetic acid according to some aspects disclosed herein, generally designated as process 100, is illustrated in FIG.

[0055]14重量%未満の水で運転され、主精製系列内において2つ以下の蒸留カラムを用いるロジウム触媒システムを包含する、メタノールのカルボニル化によって酢酸を製造するための低水・低エネルギープロセスが開発された。主精製系列は、酢酸を得るための反応器/フラッシャーからの蒸気生成物流から、水、酢酸メチル、ヨウ化メチル、及びヨウ化水素のようなバルク成分を除去することを目的とする。この主精製系列は、反応器からの蒸気流の大部分を受容して、酢酸を最終酢酸として得る。例えば、主精製系列のカラムには、軽質留分カラム及び乾燥カラムが含まれる。この主精製系列からは、アセトアルデヒド、アルカン、及びプロピオン酸のような微量成分を除去することがその主要機能であるカラムは排除される可能性がある。   [0055] A low water, low energy process for producing acetic acid by carbonylation of methanol, including a rhodium catalyst system operated with less than 14 wt% water and using no more than two distillation columns in the main purification series Was developed. The main purification series is aimed at removing bulk components such as water, methyl acetate, methyl iodide, and hydrogen iodide from the vapor product stream from the reactor / flasher to obtain acetic acid. This main purification series receives the majority of the vapor stream from the reactor and obtains acetic acid as the final acetic acid. For example, main purification series columns include light fraction columns and dry columns. From this main purification series, columns whose primary function is to remove trace components such as acetaldehyde, alkanes, and propionic acid may be eliminated.

[0056]酢酸を製造する方法によってカチオンが生成する可能性があり、これは粗酸生成物中に集積される。これらの残留カチオンは除去するのが困難である可能性があり、最後の金属交換保護床においてヨウ化物を不利に置換する可能性がある。而して、最終生成物は、金属交換保護床を用いているにもかかわらず、許容できないレベルのヨウ化物を有する可能性がある。本発明はカチオンを除去する方法を提供する。   [0056] The process for producing acetic acid may produce cations that accumulate in the crude acid product. These residual cations can be difficult to remove and can adversely replace iodide in the last metal exchange protection bed. Thus, the final product may have unacceptable levels of iodide despite the use of a metal exchange guard bed. The present invention provides a method for removing cations.

[0057]カチオンの源は、種々の促進剤、共触媒、添加剤、in situ反応等に由来する可能性がある。例えば、酢酸リチウム又は他の適合性のリチウム塩を反応混合物に加えた後にin situで形成される可能性があるヨウ化リチウムのような促進剤の使用を伴う低水・低エネルギープロセス。したがって、プロセス流は若干量のリチウムイオンを含む可能性がある。更に、このプロセスは主精製系列において最大で2つの蒸留カラムを使用し、好ましくは主精製は重質留分材料を除去するためのカラムを含んでいないので、粗酸生成物は、リチウムのようなカチオンに加えて、より大きなアルキルヨウ化物化合物、例えばC10〜C14アルキルヨウ化物を含む可能性がある。時には、存在するヨウ化物の10%より多く、又は更には50%より多くが、10炭素原子より大きい有機連鎖長を有する。而して、10ppbより多く、例えば20ppbより多く、50ppbより多く、100ppbより多く、又は1ppmより多いC10〜C14アルキルヨウ化物が存在する可能性がある。ヨウ化メチル、HI、及びヨウ化ヘキシルなどのヨウ化物促進カルボニル化プロセスの粗酸生成物中に見られる通常のより短い連鎖長のヨウ化物不純物に加えて、これらのより高級のアルキルヨウ化物が存在する可能性がある。通常のヨウ化物不純物は、通常は、金属が例えば銀又は水銀である金属交換された強酸イオン交換樹脂を用いて粗酸生成物から除去される。しかしながら、金属交換された強酸イオン交換樹脂中の銀又は水銀は残留リチウムによって置換されて、その結果、樹脂の能力及び効率がより低くなり、生成物が銀又は水銀で汚染される可能性が生じる可能性があることが見出された。 [0057] Sources of cations may come from various promoters, cocatalysts, additives, in situ reactions, and the like. For example, a low water, low energy process involving the use of promoters such as lithium iodide that may be formed in situ after adding lithium acetate or other compatible lithium salt to the reaction mixture. Thus, the process stream may contain some amount of lithium ions. In addition, this process uses a maximum of two distillation columns in the main purification series, and preferably the main purification does not include a column for removing heavy fraction material, so that the crude acid product is lithium-like. in addition to a cationic, larger alkyl iodide compounds, for example, may contain a C 10 -C 14 alkyl iodides. Sometimes more than 10%, or even more than 50% of the iodide present has an organic chain length greater than 10 carbon atoms. Thus, there may be more than 10 ppb, such as more than 20 ppb, more than 50 ppb, more than 100 ppb, or more than 1 ppm C 10 -C 14 alkyl iodide. In addition to the usual shorter chain length iodide impurities found in the crude acid products of iodide-promoted carbonylation processes such as methyl iodide, HI, and hexyl iodide, these higher alkyl iodides are May exist. Conventional iodide impurities are usually removed from the crude acid product using a metal exchanged strong acid ion exchange resin where the metal is, for example, silver or mercury. However, the silver or mercury in the metal-exchanged strong acid ion exchange resin is replaced by residual lithium, resulting in a lower capacity and efficiency of the resin and the possibility of contaminating the product with silver or mercury It was found that there was a possibility.

[0058]粗酸生成物中のカチオンは、CN−101053841及びCN−1349855(これらの全ての内容及び開示事項を参照として本明細書中に包含する)に記載されているもののような有機リチウム塩リガンドのような有機アルカリ塩リガンドを用いることに起因する可能性がある。CN−101053841においては、酢酸リチウム又はシュウ酸リチウムを含むリガンドが記載されている。CN−1349855においては、金属リチウム有機リガンドが配位しているシス−ジカルボニルロジウム構造を有する二元金属触媒が記載されている。金属リチウム有機リガンドは、リチウムピリジン−2−フォルメート、リチウムピリジン−3−フォルメート、リチウムピリジン−4−フォルメート、リチウムピリジン−3−アセテート、リチウムピリジン−4−アセテート、又はリチウムピリジン−3−プロピオネートのようなピリジン誘導体であってよい。実際に、これらのリガンドの全部のリチウム塩成分は、カルボニル化反応器内の反応温度及び圧力においてヨウ化メチルに曝露された後に、反応媒体内でヨウ化リチウムをin situで生成すると考えられる。リチウム成分の少なくとも多少の小さい割合は精製システム中に同伴される。而して、本発明による精製システムは、これらのタイプの有機リガンドの使用からin situで形成されるリチウムを除去することもできる。   [0058] The cations in the crude acid product are organolithium salts such as those described in CN-101053841 and CN-1349855, the contents of all of which are incorporated herein by reference. This may be due to the use of an organic alkali salt ligand such as a ligand. CN-101053841 describes a ligand containing lithium acetate or lithium oxalate. CN-1349855 describes a bimetallic catalyst having a cis-dicarbonylrhodium structure in which a metal lithium organic ligand is coordinated. Metallic lithium organic ligands such as lithium pyridine-2-formate, lithium pyridine-3-formate, lithium pyridine-4-formate, lithium pyridine-3-acetate, lithium pyridine-4-acetate, or lithium pyridine-3-propionate It may be a pyridine derivative. In fact, it is believed that all lithium salt components of these ligands generate lithium iodide in situ in the reaction medium after exposure to methyl iodide at the reaction temperature and pressure in the carbonylation reactor. At least some small proportion of the lithium component is entrained in the purification system. Thus, the purification system according to the present invention can also remove lithium formed in situ from the use of these types of organic ligands.

[0059]カチオンはまた、CN−1640543(その全ての内容及び開示事項を参照として本明細書中に包含する)に記載されているもののようなアミン官能基を有する二元金属Rhキレート触媒を用いることなどによる非リチウム塩の使用の結果として存在する可能性もある。CN−16040543によれば、カチオン種はN及びOドナー原子を含み、アミノ安息香酸から形成される。アミンは、反応温度及び圧力において反応媒体内でin situでヨウ化メチルによって4級化されて第4級窒素カチオンを形成する可能性がある。第4級窒素カチオンは、リチウムカチオンと同様に、粗酸生成物と共に送られる可能性があり、これは金属交換保護床の前に本発明を用いて除去することができる。   [0059] The cation also uses a bimetallic Rh chelate catalyst having an amine function, such as those described in CN-1640543, the entire contents and disclosure of which are incorporated herein by reference. Possibly as a result of the use of non-lithium salts. According to CN-1604543, the cationic species contains N and O donor atoms and is formed from aminobenzoic acid. The amine can be quaternized with methyl iodide in situ in the reaction medium at the reaction temperature and pressure to form a quaternary nitrogen cation. The quaternary nitrogen cation, like the lithium cation, may be sent with the crude acid product, which can be removed using the present invention prior to the metal exchange protection bed.

[0060]幾つかの態様は、メタノール、ジメチルエーテル、及び/又は酢酸メチルを、0.1乃至14重量%未満の水、金属触媒、ヨウ化メチル、及びヨウ化リチウムの存在下でカルボニル化することによって酢酸を製造するための低水・低エネルギープロセスを包含する。幾つかの態様においては、主精製系列内において2つ以下の蒸留カラム(例えば、第3の「重質留分カラム」は用いないで、軽質留分カラム及び水除去若しくは脱水カラム)を用い、得られる酸性酸生成物を酸形態のカチオン交換体で精製して残留リチウムイオンを除去し、次に、銀、水銀、パラジウム、及びロジウムからなる群から選択される少なくとも1種類の金属を含む酸カチオン交換部位を有する金属交換されたイオン交換樹脂で処理する低エネルギープロセス。金属交換されたイオン交換樹脂は、強酸交換部位の少なくとも1%が、銀、水銀、パラジウム、及び/又はロジウムによって占有されていてよく、例えば少なくとも1%の銀、水銀、パラジウム、及び/又はロジウム、少なくとも5%の銀、水銀、パラジウム、及び/又はロジウム、少なくとも10%の銀、水銀、パラジウム、及び/又はロジウム、或いは少なくとも20%の銀、水銀、パラジウム、及び/又はロジウムを有していてよい。金属交換された強酸カチオン部位を有する樹脂を用いる前にカチオン交換体を用いてリチウムを除去することによって、主精製系列において2つ以下の蒸留カラムを用いるプロセスに関して、リチウムによる金属交換された部位からの銀、水銀、パラジウム、及び/又はロジウムの置換が減少又は排除される。幾つかの態様においては、主精製系列に加えて、ヨウ化メチルを反応媒体に戻す前にアセトアルデヒド及び他のPRCをヨウ化メチル相から除去するアセトアルデヒド除去システムのような他の精製システムにおいて蒸留カラムを用いて、反応器成分から不純物を除去することができる。   [0060] Some embodiments carbonylate methanol, dimethyl ether, and / or methyl acetate in the presence of 0.1 to less than 14 wt% water, metal catalyst, methyl iodide, and lithium iodide. Includes a low water and low energy process for producing acetic acid. In some embodiments, no more than two distillation columns (e.g., a light fraction column and a water removal or dehydration column are used without a third “heavy fraction column”) in the main purification series, The resulting acidic acid product is purified with an acid form cation exchanger to remove residual lithium ions and then an acid comprising at least one metal selected from the group consisting of silver, mercury, palladium, and rhodium Low energy process with metal exchanged ion exchange resin with cation exchange sites. The metal exchanged ion exchange resin may have at least 1% of the strong acid exchange sites occupied by silver, mercury, palladium and / or rhodium, for example at least 1% silver, mercury, palladium and / or rhodium. Having at least 5% silver, mercury, palladium, and / or rhodium, at least 10% silver, mercury, palladium, and / or rhodium, or at least 20% silver, mercury, palladium, and / or rhodium. It's okay. For processes using no more than two distillation columns in the main purification series by removing lithium using a cation exchanger prior to using a resin having a metal-exchanged strong acid cation site, from the metal-exchanged site by lithium Substitution, silver, mercury, palladium, and / or rhodium is reduced or eliminated. In some embodiments, in addition to the main purification series, distillation columns in other purification systems such as an acetaldehyde removal system that removes acetaldehyde and other PRCs from the methyl iodide phase prior to returning methyl iodide to the reaction medium. Can be used to remove impurities from the reactor components.

[0061]特に好ましいプロセスは、リチウムを除去するためにカチオン交換体を用い、次にヨウ化物を除去するために銀交換されたカチオン基材を用いるものである。粗酸生成物は、多くの場合においてC10以上の脂肪族連鎖長を有する有機ヨウ化物を含んでおり、これは除去する必要がある。時には、存在するヨウ化物の10%より多く、例えば30%より多く、又は更には50%より多くが、10炭素原子より多い有機連鎖長を有する。 [0061] A particularly preferred process is one that uses a cation exchanger to remove lithium, and then uses a silver exchanged cation substrate to remove iodide. Crude acid product contains organic iodides with an aliphatic chain length to C 10 or higher in many cases, this has to be removed. Sometimes more than 10% of the iodide present, such as more than 30%, or even more than 50% has an organic chain length of more than 10 carbon atoms.

[0062]重質留分及び他の仕上げ装置が存在しない場合には、ヨウ化デシル及びヨウ化ドデシルが特に優勢であり、これらは生成物から除去するのが困難である。本発明の銀交換されたカチオン基材は、通常はかかるヨウ化物の90%超を除去する。しばしば、粗酸生成物は処理の前に10〜1000ppbの全ヨウ化物を有しており、このために生成物はヨウ化物感受性の用途に関して使用することができない。   [0062] In the absence of heavy fractions and other finishing equipment, decyl iodide and dodecyl iodide are particularly prevalent and these are difficult to remove from the product. The silver exchanged cationic substrate of the present invention typically removes over 90% of such iodides. Often, the crude acid product has 10 to 1000 ppb total iodide prior to processing, which makes the product unusable for iodide sensitive applications.

[0063]ヨウ化物除去処理の前の粗酸生成物中においては、20ppb〜1.5ppmのヨウ化物レベルが通常であり;これに対して、ヨウ化物除去処理は、好ましくは存在する全ヨウ化物の少なくとも約95%を除去するように運転される。通常の態様においては、リチウム/ヨウ化物除去処理は、粗酸生成物をカチオン交換体と接触させてリチウムイオンの95%以上を除去し、次に粗酸生成物を銀交換されたスルホン酸官能化巨大網状イオン交換樹脂と接触させることを含み、生成物は、処理の前に100ppbより高い有機ヨウ化物含量、及び樹脂と接触させた後に10ppb未満の有機ヨウ化物含量を有する。   [0063] In the crude acid product prior to the iodide removal process, an iodide level of 20 ppb to 1.5 ppm is normal; in contrast, the iodide removal process is preferably total iodide present. Is operated to remove at least about 95%. In a typical embodiment, the lithium / iodide removal treatment involves contacting the crude acid product with a cation exchanger to remove more than 95% of the lithium ions, and then the crude acid product is silver-exchanged sulfonic acid functional. The product has an organic iodide content of greater than 100 ppb prior to treatment and an organic iodide content of less than 10 ppb after contact with the resin.

[0064]リチウムはまた、重質留分及び他の仕上げ装置を用いない場合には粗酸生成物中に同伴されることも分かっている。粗酸生成物中の10ppbの非常に少量のリチウムであっても、ヨウ化物の除去に関して問題を引き起こす可能性がある。酢酸プロセスの乾燥カラム、例えば主精製系列における最後のカラムから排出される酸含有粗酸生成物中には、粗酸生成物の重量基準で10ppm以下、例えば5ppm以下、1ppm以下、500ppb以下、300ppb以下、又は100ppb以下のリチウムが存在するようにすることができる。範囲に関しては、粗酸生成物中に、0.01ppm〜10ppm、例えば0.05ppm〜5ppm、又は0.05ppm〜1ppmのリチウムが存在するようにすることができる。粗酸生成物を金属交換された樹脂に導入する前に酸形態のカチオン交換体を用いることによって、相当量のリチウムを除去することができる。例えば、流れの中のリチウムの90重量%、例えば95重量、又は99重量%より多くをカチオン交換体によって除去することができる。而して、酸形態のカチオン交換体から排出される流れは、50ppb未満、例えば10ppb未満、又は5ppb未満のリチウムを含むようにすることができる。かかるリチウムの除去によって、金属交換された樹脂の寿命を大きく延ばすことができる。   [0064] Lithium has also been found to be entrained in the crude acid product when heavy fractions and other finishing equipment are not used. Even a very small amount of 10 ppb lithium in the crude acid product can cause problems with respect to iodide removal. In the acid-containing crude acid product discharged from the drying column of the acetic acid process, for example, the last column in the main purification series, 10 ppm or less, for example, 5 ppm or less, 1 ppm or less, 500 ppb or less, 300 ppb based on the weight of the crude acid product Less than or less than 100 ppb lithium can be present. With respect to the range, 0.01 ppm to 10 ppm, such as 0.05 ppm to 5 ppm, or 0.05 ppm to 1 ppm of lithium can be present in the crude acid product. A substantial amount of lithium can be removed by using an acid form cation exchanger prior to introducing the crude acid product into the metal exchanged resin. For example, more than 90%, such as 95% or 99% by weight of lithium in the stream can be removed by the cation exchanger. Thus, the stream discharged from the acid form cation exchanger may contain less than 50 ppb lithium, for example less than 10 ppb, or less than 5 ppb. Such removal of lithium can greatly extend the life of the metal-exchanged resin.

反応システム及びプロセス:
[0065]図1に示すように、酢酸を製造するプロセス100はカルボニル化反応器104を含む反応システムを含み、カルボニル化反応器から反応媒体の一部を、ライン113を通して連続的に取り出して、反応媒体から酢酸及び他の揮発性成分を分離し、非揮発性成分を流れ110を通して反応媒体中に再循環して戻すために用いる分離システム、例えばフラッシャー112内でのフラッシュ又は低圧蒸留にかける。次に、反応媒体の揮発性成分を、塔頂のライン122を通して、軽質留分カラム124で開始される軽質留分回収/酢酸生成物分離システム及びプロセス中に送る。
Reaction system and process:
[0065] As shown in FIG. 1, a process 100 for producing acetic acid includes a reaction system that includes a carbonylation reactor 104, wherein a portion of the reaction medium is continuously removed from the carbonylation reactor through line 113; The reaction medium is separated from acetic acid and other volatile components and subjected to flash or low pressure distillation in a separation system, such as flasher 112, used to recycle non-volatile components back into the reaction medium through stream 110. The volatile components of the reaction medium are then routed through overhead line 122 into the light fraction collection / acetic acid product separation system and process initiated at light fraction column 124.

[0066]図1において示されるように、メタノール含有供給流101及び一酸化炭素含有供給流102をカルボニル化反応器104の液相反応媒体中に送り、触媒、水、ヨウ化メチル、酢酸メチル、酢酸、ヨウ化物塩、HI、及び他の反応媒体成分を含む反応媒体中でカルボニル化反応を行う。   [0066] As shown in FIG. 1, a methanol-containing feed stream 101 and a carbon monoxide-containing feed stream 102 are sent into the liquid phase reaction medium of the carbonylation reactor 104 to provide catalyst, water, methyl iodide, methyl acetate, The carbonylation reaction is carried out in a reaction medium containing acetic acid, iodide salt, HI, and other reaction medium components.

[0067]幾つかの態様においては、カルボニル化反応器104は、撹拌容器、バブルカラムタイプの容器、或いはこれらの組合せであってよく、その中で反応液又はスラリー内容物を通常運転にふさわしいレベルに維持する。幾つかの態様においては、一酸化炭素を、例えば内容物を撹拌するために用いる撹拌機の下方で、カルボニル化反応器の反応媒体中に連続的に導入することができる。気体供給流は、好ましくは、この撹拌手段によって反応液体全体に十分に分散される。幾つかの態様においては、反応器システムに、複数の再循環ライン(この中で種々の成分をプロセスの他の部分から反応媒体中に再循環して戻す)、及び種々の蒸気パージライン(更なる処理などにかけることができる)を更に含ませることができる。当業者に容易に理解されるように、全ての排出及び他の蒸気パージラインは1以上のスクラバーシステム139に接続され、全ての凝縮性成分は、蒸気流を大気中に放出する前に最終的にカルボニル化反応器中に再循環して戻されることを理解すべきである。   [0067] In some embodiments, the carbonylation reactor 104 may be a stirred vessel, a bubble column type vessel, or a combination thereof, in which the reaction solution or slurry content is at a level suitable for normal operation. To maintain. In some embodiments, carbon monoxide can be continuously introduced into the reaction medium of the carbonylation reactor, for example, below the stirrer used to stir the contents. The gas feed stream is preferably well dispersed throughout the reaction liquid by this stirring means. In some embodiments, the reactor system includes a plurality of recirculation lines (in which various components are recycled back into the reaction medium from other parts of the process), and various steam purge lines (further. Can be further included). As will be readily appreciated by those skilled in the art, all exhaust and other steam purge lines are connected to one or more scrubber systems 139 so that all condensable components are finally discharged before releasing the steam stream into the atmosphere. It should be understood that it is recycled back into the carbonylation reactor.

[0068]幾つかの態様においては、気体パージ流106を反応器104からスクラバーシステム139に排出して、気体状副生成物の蓄積を阻止し、一酸化炭素分圧及び/又は全反応器圧力を制御することができる。反応器システムには、反応器の温度を制御するためにポンプアラウンドループ103を更に含ませることができる。   [0068] In some embodiments, the gas purge stream 106 is discharged from the reactor 104 to the scrubber system 139 to prevent the accumulation of gaseous byproducts, carbon monoxide partial pressure and / or total reactor pressure. Can be controlled. The reactor system can further include a pump around loop 103 to control the temperature of the reactor.

[0069]幾つかの態様においては、反応媒体は、金属触媒、又は第9族金属触媒、或いはロジウム及び/又はイリジウムを含む触媒を含む。幾つかの態様においては、反応媒体はロジウム触媒を含む。   [0069] In some embodiments, the reaction medium comprises a metal catalyst, or a Group 9 metal catalyst, or a catalyst comprising rhodium and / or iridium. In some embodiments, the reaction medium includes a rhodium catalyst.

[0070]幾つかの態様においては、触媒系のロジウム成分は、ロジウムと、配位化合物の少なくとも1つのリガンドを与えるハロゲン成分との配位化合物の形態で存在すると考えられる。ロジウムとハロゲンの配位に加えて、一酸化炭素がロジウムと配位するとも考えられている。幾つかの態様においては、触媒系のロジウム成分は、ロジウム金属、酸化物、酢酸塩、ヨウ化物、炭酸塩、水酸化物、塩化物などのようなロジウム塩、或いは反応雰囲気中でロジウムの配位化合物を形成する他の化合物の形態のロジウムを反応区域中に導入することによって与えることができる。別の態様においては、カルボニル化触媒は、液体反応媒体中に分散しているか、或いは不活性の固体上に担持されているロジウムを含む。ロジウムは任意の多くの形態で反応システム中に導入することができ、活性触媒複合体内におけるロジウム成分の実際の特質は不確かである場合がある。   [0070] In some embodiments, the rhodium component of the catalyst system may be present in the form of a coordination compound of rhodium and a halogen component that provides at least one ligand of the coordination compound. In addition to the coordination of rhodium and halogen, it is also believed that carbon monoxide coordinates with rhodium. In some embodiments, the rhodium component of the catalyst system may include rhodium salts such as rhodium metal, oxides, acetates, iodides, carbonates, hydroxides, chlorides, or rhodium distribution in the reaction atmosphere. Rhodium in the form of other compounds that form coordination compounds can be provided by introduction into the reaction zone. In another embodiment, the carbonylation catalyst comprises rhodium dispersed in a liquid reaction medium or supported on an inert solid. Rhodium can be introduced into the reaction system in any number of forms and the actual nature of the rhodium component within the active catalyst complex may be uncertain.

[0071]幾つかの態様においては、反応器内の触媒濃度は、反応媒体の全重量を基準として約200〜約5000重量ppmの量に維持する。
[0072]幾つかの態様においては、反応媒体にはハロゲン含有触媒促進剤を更に含ませることができる。好適な例としては、有機ハロゲン化物、アルキル、アリール、及び置換アルキル又はアリールハロゲン化物が挙げられる。幾つかの態様においては、ハロゲン含有触媒促進剤は、アルキル基がカルボニル化する供給アルコールのアルキル基に対応しているアルキルハロゲン化物の形態で存在する。而して、メタノールの酢酸へのカルボニル化において、ハロゲン化物促進剤としては、ハロゲン化メチル、又はヨウ化メチル(MeI)が挙げられる。幾つかの態様においては、反応媒体は、反応媒体の全重量を基準として約5重量%以上のMeIを含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、約5重量%以上で約50重量%以下のMeIを含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、反応媒体の全重量を基準として、約7重量%又は10重量%以上のMeIで、約30重量%又は20重量%以下のMeIを含む。
[0071] In some embodiments, the catalyst concentration in the reactor is maintained in an amount of about 200 to about 5000 ppm by weight, based on the total weight of the reaction medium.
[0072] In some embodiments, the reaction medium can further include a halogen-containing catalyst promoter. Suitable examples include organic halides, alkyls, aryls, and substituted alkyls or aryl halides. In some embodiments, the halogen-containing catalyst promoter is present in the form of an alkyl halide corresponding to the alkyl group of the feed alcohol where the alkyl group is carbonylated. Thus, in the carbonylation of methanol to acetic acid, the halide accelerator includes methyl halide or methyl iodide (MeI). In some embodiments, the reaction medium comprises about 5% or more MeI by weight based on the total weight of the reaction medium. In some embodiments, the reaction medium comprises about 5 wt% or more and about 50 wt% or less MeI. In some embodiments, the reaction medium comprises about 7 wt% or 10 wt% MeI and no more than about 30 wt% or 20 wt% MeI, based on the total weight of the reaction medium.

[0073]幾つかの態様においては、用いる液体反応媒体には触媒系と適合性の任意の溶媒を含ませることができ、純粋なアルコール、又はアルコール供給材料及び/又は生成物カルボン酸及び/又はこれらの2つの化合物のエステルの混合物を挙げることができる。幾つかの態様においては、液体反応媒体において用いる溶媒は酢酸(AcOH)を含む。幾つかの態様においては、反応媒体は約50重量%以上のAcOHを含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、約50重量%以上で約90重量%以下のAcOHを含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、反応媒体の全重量を基準として約50重量%又は60重量%以上のAcOHで、約80重量%又は70重量%以下のAcOHを含む。   [0073] In some embodiments, the liquid reaction medium used can include any solvent that is compatible with the catalyst system, such as pure alcohol, or alcohol feed and / or product carboxylic acid and / or Mention may be made of mixtures of esters of these two compounds. In some embodiments, the solvent used in the liquid reaction medium comprises acetic acid (AcOH). In some embodiments, the reaction medium comprises about 50 wt% or more AcOH. In some embodiments, the reaction medium comprises greater than or equal to about 50 wt% and less than or equal to about 90 wt% AcOH. In some embodiments, the reaction medium comprises about 50 wt% or 60 wt% or more AcOH and no more than about 80 wt% or 70 wt% AcOH, based on the total weight of the reaction medium.

[0074]幾つかの態様においては、反応媒体は少なくとも限定濃度の水を含む。幾つかの態様においては、反応媒体は検出しうる量の水を含む。幾つかの態様においては、反応媒体は約0.001重量%以上の水を含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、約0.001重量%以上で約14重量%以下の水を含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、反応媒体の全重量を基準として、約0.05重量%、又は0.1重量%、又は0.5重量%、又は1重量%、又は2重量%、又は3重量%、或いは4重量%以上の水で、約10重量%又は5重量%以下の水を含む。   [0074] In some embodiments, the reaction medium comprises at least a limited concentration of water. In some embodiments, the reaction medium includes a detectable amount of water. In some embodiments, the reaction medium includes about 0.001% or more water by weight. In some embodiments, the reaction medium comprises about 0.001 wt% or more and about 14 wt% or less water. In some embodiments, the reaction medium is about 0.05%, or 0.1%, or 0.5%, or 1%, or 2% by weight, based on the total weight of the reaction medium. Or 3 wt%, or 4 wt% or more of water, and about 10 wt% or 5 wt% or less of water.

[0075]幾つかの態様においては、反応媒体は、カルボン酸生成物と、カルボニル化において用いるアルコールとのエステルを更に含む。幾つかの態様においては、反応媒体は酢酸メチルを含む。幾つかの態様においては、反応媒体は約0.5重量%以上の酢酸メチル(MeAc)を含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、約1重量%以上で約50重量%以下のMeAcを含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、反応媒体の全重量を基準として、約1.5重量%、又は2重量%、或いは3重量%以上のMeAcで、約20重量%又は10重量%以下のMeAcを含む。   [0075] In some embodiments, the reaction medium further comprises an ester of a carboxylic acid product and an alcohol used in the carbonylation. In some embodiments, the reaction medium includes methyl acetate. In some embodiments, the reaction medium comprises about 0.5 wt% or more methyl acetate (MeAc). In some embodiments, the reaction medium comprises about 1 wt% or more and about 50 wt% or less MeAc. In some embodiments, the reaction medium is about 1.5 wt%, or 2 wt%, or 3 wt% or more MeAc, based on the total weight of the reaction medium, no more than about 20 wt% or 10 wt% Of MeAc.

[0076]幾つかの態様においては、反応媒体は、ヨウ化水素として存在するヨウ化物イオンに加えて更なるヨウ化物イオンを更に含む。幾つかの態様においては、ヨウ化物イオン濃度は、ヨウ化物塩又はヨウ化リチウム(LiI)によって与えられる。幾つかの態様においては、反応媒体は低い水濃度下に維持し、酢酸メチル及びヨウ化リチウムを、速度促進剤として機能するのに十分な濃度で存在させる(US−5001259を参照)。   [0076] In some embodiments, the reaction medium further comprises further iodide ions in addition to the iodide ions present as hydrogen iodide. In some embodiments, the iodide ion concentration is provided by an iodide salt or lithium iodide (LiI). In some embodiments, the reaction medium is maintained at a low water concentration and methyl acetate and lithium iodide are present in concentrations sufficient to function as rate enhancers (see US-5001259).

[0077]幾つかの態様においては、反応媒体中のヨウ化物イオン濃度の少なくとも一部は、金属ヨウ化物塩、或いは有機カチオン、又は第4級アミン、ホスフィンなどをベースとするカチオンのヨウ化物塩に由来する。幾つかの態様においては、ヨウ化物は、金属塩、第1族又は第2族のヨウ化物塩である。幾つかの態様においては、反応媒体はアルカリ金属ヨウ化物又はヨウ化リチウムを含む。幾つかの態様においては、ヨウ化物濃度は、ヨウ化水素として存在するヨウ化物イオンよりも多い。幾つかの態様においては、反応媒体は、約2重量%より高い全ヨウ化物イオン濃度を生成させるのに十分な量のヨウ化物塩又はヨウ化リチウムを含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、反応媒体の全重量を基準として約2重量%以上で約40重量%以下の全ヨウ化物イオン濃度を生成させるのに十分な量のヨウ化物塩又はヨウ化リチウムを含む。幾つかの態様においては、反応媒体は、反応媒体の全重量を基準として、約5重量%、又は10重量%、或いは15重量%以上のヨウ化物イオンで、約30重量%又は20重量%以下のヨウ化物イオンを含む。   [0077] In some embodiments, at least a portion of the iodide ion concentration in the reaction medium is a metal iodide salt, or an organic cation, or an iodide salt of a cation based on a quaternary amine, phosphine, or the like. Derived from. In some embodiments, the iodide is a metal salt, a Group 1 or Group 2 iodide salt. In some embodiments, the reaction medium comprises an alkali metal iodide or lithium iodide. In some embodiments, the iodide concentration is greater than the iodide ions present as hydrogen iodide. In some embodiments, the reaction medium includes an amount of iodide salt or lithium iodide sufficient to produce a total iodide ion concentration of greater than about 2% by weight. In some embodiments, the reaction medium comprises an amount of iodide salt or iodide sufficient to produce a total iodide ion concentration of about 2 wt% or more and about 40 wt% or less, based on the total weight of the reaction medium. Contains lithium fluoride. In some embodiments, the reaction medium is about 5 wt.%, Or 10 wt.%, Or 15 wt.% Or more iodide ions, based on the total weight of the reaction medium, and not more than about 30 wt.% Or 20 wt.%. Of iodide ions.

[0078]幾つかの態様においては、反応媒体には、反応器内に存在する水素分圧にしたがって測定される水素を更に含ませることができる。幾つかの態様においては、反応器内の水素の分圧は、約0.7kPa(0.1psia)、又は3.5kPa(0.5psia)、或いは6.9kPa(1psia)以上で、約1.03MPa(150psia)、又は689kPa(100psia)、又は345kPa(50psia)、或いは138kPa(20psia)以下である。   [0078] In some embodiments, the reaction medium can further include hydrogen measured according to the hydrogen partial pressure present in the reactor. In some embodiments, the hydrogen partial pressure in the reactor is about 0.7 kPa (0.1 psia), or 3.5 kPa (0.5 psia), or greater than or equal to 6.9 kPa (1 psia). It is below 03 MPa (150 psia), or 689 kPa (100 psia), or 345 kPa (50 psia), or 138 kPa (20 psia).

[0079]幾つかの態様においては、反応器温度、即ち反応媒体の温度は約150℃以上である。幾つかの態様においては、反応器温度は、約150℃以上で約250℃以下である。幾つかの態様においては、反応器温度は、約180℃以上で約220℃以下である。   [0079] In some embodiments, the reactor temperature, ie, the temperature of the reaction medium, is about 150 ° C or higher. In some embodiments, the reactor temperature is about 150 ° C. or higher and about 250 ° C. or lower. In some embodiments, the reactor temperature is about 180 ° C. or higher and about 220 ° C. or lower.

[0080]幾つかの態様においては、反応器内の一酸化炭素分圧は約200kPa以上である。幾つかの態様においては、CO分圧は、約200kPa以上で約3MPa以下である。幾つかの態様においては,反応器内のCO分圧は、約300kPa、又は400kPa、或いは500kPa以上で、約2MPa又は1MPa以下である。全反応器圧力は、その中に存在する全ての反応物質、生成物、及び副生成物の分圧の合計を表す。幾つかの態様においては、全反応器圧力は、約1MPa以上で約4MPa以下である。   [0080] In some embodiments, the carbon monoxide partial pressure in the reactor is about 200 kPa or more. In some embodiments, the CO partial pressure is about 200 kPa or more and about 3 MPa or less. In some embodiments, the CO partial pressure in the reactor is about 300 kPa, or 400 kPa, or 500 kPa or more and about 2 MPa or 1 MPa or less. Total reactor pressure represents the sum of the partial pressures of all reactants, products and by-products present therein. In some embodiments, the total reactor pressure is about 1 MPa or more and about 4 MPa or less.

[0081]幾つかの態様においては、液体反応媒体を、その中の一定のレベルを維持するのに十分な速度で、カルボニル化反応器104から引き抜いて、反応器内に存在するよりも低い圧力を有するフラッシャー112中に送り、その頂部と底部の間の中間の位置においてフラッシャー112に導入する。フラッシャーにおいては、揮発性がより低い成分、即ち触媒溶液を底流110(主として、ロジウム及びヨウ化物塩を、より少量の酢酸メチル、ヨウ化メチル、酢酸、及び水と共に含む酢酸)として排出し、反応媒体中に再循環して戻す。フラッシャーの塔頂流122は、主として生成物酢酸を、ヨウ化メチル、酢酸メチル、水、及びPRCと共に含む。一酸化炭素の一部、並びにメタン、水素、二酸化炭素などのような気体状副生成物も、フラッシャーの頂部から排出される可能性がある。   [0081] In some embodiments, the liquid reaction medium is withdrawn from the carbonylation reactor 104 at a rate sufficient to maintain a constant level therein, resulting in a lower pressure than is present in the reactor. Is introduced into the flasher 112 at an intermediate position between its top and bottom. In the flasher, the less volatile component, ie catalyst solution, is discharged as bottom stream 110 (acetic acid containing mainly rhodium and iodide salts with smaller amounts of methyl acetate, methyl iodide, acetic acid, and water) and reacted. Recirculate back into the medium. The flasher overhead stream 122 contains primarily product acetic acid along with methyl iodide, methyl acetate, water, and PRC. Some of the carbon monoxide and gaseous by-products such as methane, hydrogen, carbon dioxide, etc. can also be discharged from the top of the flasher.

[0082]
軽質留分回収/酢酸生成物分離システム及び方法:
[0083]幾つかの態様においては、フラッシャー112からの塔頂流は、当該技術においてストリッパーカラムとも呼ばれる軽質留分カラム124に流れ122として送り、ここで蒸留によって、本発明においては第1の塔頂流126とも呼ぶ低沸点の塔頂蒸気流126、及び幾つかの態様においては側流として取り出される精製された酢酸生成物流128を生成させる。軽質留分カラム124は高沸点の残渣流116を更に生成し、これは更なる精製にかけることができ、及び/又は反応媒体中に再循環して戻すことができる。
[0082]
Light fraction recovery / acetic acid product separation system and method:
[0083] In some embodiments, the overhead stream from flasher 112 is sent as stream 122 to a light fraction column 124, also referred to in the art as a stripper column, where it is distilled, in the present invention the first column. A low boiling overhead vapor stream 126, also referred to as a top stream 126, and in some embodiments a purified acetic acid product stream 128 that is removed as a side stream are produced. The light distillate column 124 further produces a high boiling residue stream 116 that can be subjected to further purification and / or can be recycled back into the reaction medium.

[0084]幾つかの態様においては、第1の塔頂流126を凝縮し、次に本発明において塔頂デカンターとも呼ぶ塔頂相分離ユニット134に送る。幾つかの態様においては、第1の塔頂流126は、ヨウ化メチル、酢酸メチル、酢酸、水、及び少なくとも1種類のPRCを含む。幾つかの態様においては、凝縮された第1の塔頂流126を、水、酢酸、ヨウ化メチル、酢酸メチル、及び少なくとも1種類の過マンガン酸塩還元性化合物(PRC)、例えばアセトアルデヒドを含む軽質水相135;並びにヨウ化メチル、酢酸メチルを含む重質相137(これも少なくとも1種類のPRCを含む可能性がある)に分離する。   [0084] In some embodiments, the first overhead stream 126 is condensed and then sent to an overhead phase separation unit 134, also referred to as an overhead decanter in the present invention. In some embodiments, the first overhead stream 126 includes methyl iodide, methyl acetate, acetic acid, water, and at least one PRC. In some embodiments, the condensed first overhead stream 126 comprises water, acetic acid, methyl iodide, methyl acetate, and at least one permanganate reducing compound (PRC), such as acetaldehyde. A light aqueous phase 135; and a heavy phase 137 containing methyl iodide, methyl acetate (which may also contain at least one PRC).

[0085]幾つかの態様においては、重質相137の少なくとも一部、軽質相135の少なくとも一部、又はこれらの組合せを、それぞれライン118及び114を通して反応媒体に戻す。幾つかの態様においては、必要に応じて、軽質相流135の一部を流れ114で反応媒体に再循環して、反応媒体に水を供給することができる。幾つかの態様においては、重質相137は118を通して反応器に再循環する。   [0085] In some embodiments, at least a portion of the heavy phase 137, at least a portion of the light phase 135, or a combination thereof is returned to the reaction medium through lines 118 and 114, respectively. In some embodiments, if desired, a portion of the light phase stream 135 can be recycled to the reaction medium in stream 114 to supply water to the reaction medium. In some embodiments, heavy phase 137 is recycled through 118 to the reactor.

[0086]幾つかの態様においては、軽質相135、重質相137、又はこれらの組合せを、流れ142を通して1以上の精製プロセス108、例えばアルデヒド除去システムに送る。その結果として精製された流れは、次に1以上の流れ(集合的に155と呼ぶ)によってプロセスに戻す。   [0086] In some embodiments, the light phase 135, the heavy phase 137, or a combination thereof is sent through stream 142 to one or more purification processes 108, such as an aldehyde removal system. The resulting purified stream is then returned to the process by one or more streams (collectively referred to as 155).

[0087]軽質液相135の具体的な組成は広く変化する可能性があるが、幾つかの代表的な組成を下表1に与える。   [0087] Although the specific composition of the light liquid phase 135 can vary widely, some representative compositions are given in Table 1 below.

Figure 2016164137
Figure 2016164137

[0088]一態様においては、塔頂デカンター134は、低い界面レベルを維持してヨウ化メチルの過剰の保持を防ぐように配置及び構成する。重質液相137の具体的な組成は広く変化する可能性があるが、幾つかの代表的な組成を下表2に与える。   [0088] In one aspect, the overhead decanter 134 is arranged and configured to maintain a low interface level to prevent excessive retention of methyl iodide. Although the specific composition of the heavy liquid phase 137 can vary widely, some representative compositions are given in Table 2 below.

Figure 2016164137
Figure 2016164137

[0089]示してはいないが、軽質液相135及び/又は重質液相137の一部を分離してアセトアルデヒド又はPRC除去システムに送って、アセトアルデヒドを除去しながらヨウ化メチル及び酢酸メチルを回収することができる。表1及び2において示されるように、軽質液相135及び/又は重質液相137はそれぞれPRCを含み、本方法には、酢酸生成物の品質を低下させるアセトアルデヒドのようなカルボニル不純物を除去することを含ませることができ、これらは、米国特許6,143,930;6,339,171;7,223,883;7,223,886;7,855,306;7,884,237;8,889,904;及び米国公開2006/0011462;(これらはその全部を参照として本明細書中に包含する)に記載されているような好適な不純物除去カラム及び吸収装置で除去することができる。アセトアルデヒドのようなカルボニル不純物は、ヨウ化物触媒促進剤と反応してアルキルヨウ化物、例えばヨウ化エチル、ヨウ化プロピル、ヨウ化ブチル、ヨウ化ペンチル、ヨウ化ヘキシル等を形成する可能性がある。また、多くの不純物はアセトアルデヒドに由来するので、液体軽質相からカルボニル不純物を除去することが望ましい。   [0089] Although not shown, the light liquid phase 135 and / or a portion of the heavy liquid phase 137 are separated and sent to an acetaldehyde or PRC removal system to recover methyl iodide and methyl acetate while removing the acetaldehyde can do. As shown in Tables 1 and 2, the light liquid phase 135 and / or the heavy liquid phase 137 each contain PRC and the process removes carbonyl impurities such as acetaldehyde that degrade the quality of the acetic acid product. These are described in US Pat. Nos. 6,143,930; 6,339,171; 7,223,883; 7,223,886; 7,855,306; 7,884,237; , 889,904; and US Publication 2006/0011462; which are incorporated herein by reference in their entirety, can be removed with suitable impurity removal columns and absorbers. Carbonyl impurities such as acetaldehyde can react with iodide catalyst promoters to form alkyl iodides such as ethyl iodide, propyl iodide, butyl iodide, pentyl iodide, hexyl iodide, and the like. Also, since many impurities are derived from acetaldehyde, it is desirable to remove carbonyl impurities from the liquid light phase.

[0090]アセトアルデヒド又はPRC除去システムに供給される軽質液相135及び/又は重質液相137の部分は、軽質液相133及び/又は重質液相134のいずれかの質量流量の1%〜99%、例えば1〜50%、2〜45%、5〜40%、5〜30%、又は5〜20%で変化させることができる。また幾つかの態様においては、軽質液相135及び重質液相137の両方の一部をアセトアルデヒド又はPRC除去システムに供給することができる。アセトアルデヒド又はPRC除去システムに供給されない軽質液相135の部分は、本明細書に記載するように第1のカラムに還流するか又は反応器に再循環することができる。アセトアルデヒド又はPRC除去システムに供給されない重質液相137の部分は、反応器に再循環することができる。重質液相137の一部を第1のカラムに還流することができるが、ヨウ化メチルが富化されている重質液相137を反応器に戻すことがより望ましい。   [0090] The portion of the light liquid phase 135 and / or heavy liquid phase 137 supplied to the acetaldehyde or PRC removal system may be from 1% of the mass flow rate of either the light liquid phase 133 and / or the heavy liquid phase 134. It can be varied at 99%, for example 1-50%, 2-45%, 5-40%, 5-30%, or 5-20%. Also, in some embodiments, a portion of both the light liquid phase 135 and the heavy liquid phase 137 can be fed to the acetaldehyde or PRC removal system. The portion of the light liquid phase 135 that is not fed to the acetaldehyde or PRC removal system can be refluxed to the first column or recycled to the reactor as described herein. The portion of the heavy liquid phase 137 that is not fed to the acetaldehyde or PRC removal system can be recycled to the reactor. Although a portion of the heavy liquid phase 137 can be refluxed to the first column, it is more desirable to return the heavy liquid phase 137 enriched in methyl iodide to the reactor.

[0003]一態様においては、軽質液相135及び/又は重質液相137の一部を蒸留カラムに供給して、その塔頂流を濃縮してアセトアルデヒド及びヨウ化メチルを有するようにする。構成に応じて、2つの別々の蒸留カラムを存在させることができ、第2のカラムの塔頂流をアセトアルデヒド及びヨウ化メチルで富化させることができる。in-situで形成される可能性があるジメチルエーテルも、塔頂流中に存在する可能性がある。塔頂流は1以上の抽出段階にかけて、ヨウ化メチルが富化されたラフィネート及び抽出剤を除去することができる。ラフィネートの一部は、蒸留カラム、第1のカラム、塔頂デカンター、及び/又は反応器に戻すことができる。例えば、重質液相137をPRC除去システム内で処理する場合には、ラフィネートの一部を蒸留カラム又は反応器のいずれかに戻すことが望ましい可能性がある。また、例えば軽質液相135をPRC除去システム内で処理する場合には、ラフィネートの一部を、第1のカラム、塔頂デカンター、又は反応器のいずれかに戻すことが望ましい可能性がある。幾つかの態様においては、抽出剤は更に蒸留して水を除去することができ、これは1以上の抽出段階に戻す。軽質液相135よりも多くの酢酸メチル及びヨウ化メチルを含むものも、反応器104に再循環、及び/又は第1のカラム124に還流することができる。   [0003] In one embodiment, a portion of the light liquid phase 135 and / or heavy liquid phase 137 is fed to a distillation column and the overhead stream is concentrated to have acetaldehyde and methyl iodide. Depending on the configuration, there can be two separate distillation columns and the second column overhead stream can be enriched with acetaldehyde and methyl iodide. Dimethyl ether, which can be formed in-situ, can also be present in the overhead stream. The overhead stream can be subjected to one or more extraction stages to remove methyl iodide enriched raffinate and extractant. A portion of the raffinate can be returned to the distillation column, first column, overhead decanter, and / or reactor. For example, if the heavy liquid phase 137 is processed in a PRC removal system, it may be desirable to return a portion of the raffinate to either the distillation column or the reactor. Also, for example, when the light liquid phase 135 is processed in a PRC removal system, it may be desirable to return a portion of the raffinate to either the first column, the overhead decanter, or the reactor. In some embodiments, the extractant can be further distilled to remove water, which is returned to one or more extraction stages. Those containing more methyl acetate and methyl iodide than the light liquid phase 135 can also be recycled to the reactor 104 and / or refluxed to the first column 124.

好適な精製プロセスとしては、US−6143930;US−6339171;US−7223883;US−7223886;US−8076507;US−20130303800;US−20130310603;US−20090036710;US−20090062525;US−20120132515;US−20130026458;US−201300116470;US−20130204014;US−20130261334;US−20130264186;又は201330281735;(これらの全部を参照として本明細書中に包含する)に開示されているものが挙げられる。   Suitable purification processes include: US-6143930; US-6339171; US-7223883; US-7223886; US-8076507; US-20130303800; US-20130310603; US-200900367710; US-201300116470; US-201303014414; US-20130261334; US-2013264186; or 2013030281735; all of which are incorporated herein by reference.

生成物精製システム及びプロセス:
[0091]幾つかの態様においては、酢酸流128は乾燥カラム130などにおいて更なる精製にかけることができ、ここで酢酸をカラム塔底流として回収し、水性塔頂流を塔頂デカンター148内に回収し、その一部は反応器104に戻す前に乾燥カラム130中に還流して戻すことができる。他の態様は、酢酸を、重質留分カラムに送る(WO−0216297を参照)か、及び/又は、ここでより完全に記載するように、樹脂床又は保護カラム200内で1以上の吸収剤、吸着剤、又はイオン交換樹脂と接触させて、プロセスの生成物精製セクション内で種々の不純物などを除去する(US−6657078を参照)ことを含む。示されるように、乾燥カラム130によって、酢酸側流128を、主として水を含む塔頂流、及び主として酢酸を含む塔底流に分離する。塔頂流は、相分離ユニット、例えばデカンター148内で冷却及び凝縮させて、軽質相及び重質相を形成する。示されるように、軽質相の一部を還流し、軽質相の残りは反応器に戻す。通常は水及びヨウ化メチルを含むエマルジョンである重質相は、好ましくはその全部を反応器に戻す。乾燥カラム塔頂流の軽質相に関する代表的な組成を下表3に与える。
Product purification systems and processes:
[0091] In some embodiments, the acetic acid stream 128 can be subjected to further purification, such as in a drying column 130, where acetic acid is recovered as a column bottoms stream and the aqueous overhead stream is passed into the overhead decanter 148. It can be recovered and a portion of it can be refluxed back into the drying column 130 before being returned to the reactor 104. Other embodiments send acetic acid to the heavy fraction column (see WO-0216297) and / or one or more absorptions within the resin bed or protective column 200 as described more fully herein. Contact with an agent, adsorbent, or ion exchange resin to remove various impurities, etc. within the product purification section of the process (see US-6657078). As shown, the drying column 130 separates the acetic acid side stream 128 into a top stream comprising primarily water and a bottom stream comprising primarily acetic acid. The overhead stream is cooled and condensed in a phase separation unit, such as decanter 148, to form a light phase and a heavy phase. As shown, a portion of the light phase is refluxed and the remainder of the light phase is returned to the reactor. The heavy phase, usually an emulsion containing water and methyl iodide, is preferably returned entirely to the reactor. A typical composition for the light phase of the dry column overhead is given in Table 3 below.

Figure 2016164137
Figure 2016164137

[0092]幾つかの態様においては、乾燥カラム130に導入する前に、KOHのような少量のアルカリ成分を側流128に加えることができる。他の態様においては、アルカリ成分は、乾燥カラム130に導入する流れ128と同じ高さレベルか、又は乾燥カラム130に導入する流れ128の高さレベルよりも上方の高さにおいて乾燥カラム130に加えることもできる。かかる添加によってカラム内のHIを中和することができる。   [0092] In some embodiments, a small amount of alkaline components, such as KOH, can be added to the side stream 128 prior to introduction into the drying column 130. In other embodiments, the alkaline component is added to the drying column 130 at the same level as the stream 128 that is introduced into the drying column 130 or at a height that is above the height level of the stream 128 that is introduced into the drying column 130. You can also. By such addition, HI in the column can be neutralized.

[0093]幾つかの態様においては、乾燥カラム塔底流は酢酸を含むか又はこれから実質的に構成されるようにすることができる。幾つかの態様においては、乾燥カラム塔底流は、90重量%より多く、例えば95重量%より多く、又は98重量%より多い量の酢酸を含む。幾つかの態様においては、この流れはまた実質的に無水で、例えば、0.15重量%未満の水、例えば0.12重量%未満の水、又は0.1重量%未満の水を含む。しかしながら、議論したように、この流れは種々のレベルの不純物を含む可能性がある。   [0093] In some embodiments, the drying column bottoms stream may comprise or consist essentially of acetic acid. In some embodiments, the dry column bottoms stream comprises an amount of acetic acid that is greater than 90 wt%, such as greater than 95 wt% or greater than 98 wt%. In some embodiments, the stream is also substantially anhydrous and includes, for example, less than 0.15 wt% water, such as less than 0.12 wt% water, or less than 0.1 wt% water. However, as discussed, this flow can contain various levels of impurities.

[0094]図1においては、粗酸生成物は、乾燥カラム塔底流146中に残渣として排出される。幾つかの態様においては、乾燥カラム130からの粗酸生成物は、カラム130の底部よりも僅かに上方の位置において側流から回収することができる。この側流は、液相又は蒸気相で排出される可能性がある。蒸気相で排出される場合には、アルカリ性汚染物質、例えばリチウム汚染物質を除去する前に更なる凝縮及び冷却が必要な可能性がある。例えば、粗酸生成物はカラムの下部部分から側流として回収することができ、一方、乾燥カラム130の底部から残渣流を排出し、取り出すか又は再循環する。この側流は粗酢酸生成物を含み、リチウムを除去するためにカチオン交換樹脂に送る。これによって、残渣流中の粗酸生成物から、より高沸点のフラクションを分離することを可能にすることができる。幾つかの態様においては、残渣流は廃棄するか又はプロセス100からパージする。   [0094] In FIG. 1, the crude acid product is discharged as a residue in the dry column bottoms stream 146. In some embodiments, the crude acid product from the drying column 130 can be recovered from the side stream at a position slightly above the bottom of the column 130. This side stream can be discharged in the liquid or vapor phase. If discharged in the vapor phase, further condensation and cooling may be required before removing alkaline contaminants, such as lithium contaminants. For example, the crude acid product can be recovered as a side stream from the bottom portion of the column, while the residue stream is discharged from the bottom of the drying column 130 and removed or recycled. This side stream contains the crude acetic acid product and is sent to a cation exchange resin to remove lithium. This can allow the higher boiling fraction to be separated from the crude acid product in the residue stream. In some embodiments, the residue stream is discarded or purged from the process 100.

[0095]幾つかの態様においては、乾燥カラム130によって生成する粗酸生成物は、商業的使用のために貯蔵又は輸送する前に、一連の金属官能化ヨウ化物除去イオン交換樹脂に通すことによって更に処理する。幾つかの態様においては、酢酸を製造するプロセスは、リチウム化合物を反応器中に導入して、反応媒体中において0.3〜0.7重量%の量の酢酸リチウムの濃度を維持することを更に含む。幾つかの態様においては、所定量のリチウム化合物を反応器中に導入して、反応媒体中において0.1〜1.3重量%の量のヨウ化水素の濃度を維持する。幾つかの態様においては、カルボニル化反応器内に存在する反応媒体の全重量を基準として、ロジウム触媒の濃度は反応媒体中において300〜3000wppmの量に維持し、水の濃度は反応媒体中において0.1〜4.1重量%の量に維持し、酢酸メチルの濃度は反応媒体中において0.6〜4.1重量%に維持する。   [0095] In some embodiments, the crude acid product produced by the drying column 130 is passed through a series of metal-functionalized iodide-removing ion exchange resins prior to storage or transportation for commercial use. Further processing. In some embodiments, the process of producing acetic acid involves introducing a lithium compound into the reactor to maintain a concentration of 0.3-0.7 wt% lithium acetate in the reaction medium. In addition. In some embodiments, a predetermined amount of lithium compound is introduced into the reactor to maintain a concentration of 0.1 to 1.3 weight percent hydrogen iodide in the reaction medium. In some embodiments, based on the total weight of the reaction medium present in the carbonylation reactor, the concentration of rhodium catalyst is maintained in the reaction medium at an amount of 300-3000 wppm and the concentration of water in the reaction medium. An amount of 0.1-4.1% by weight is maintained and the concentration of methyl acetate is maintained at 0.6-4.1% by weight in the reaction medium.

[0096]幾つかの態様においては、反応器中に導入するリチウム化合物は、酢酸リチウム、カルボン酸リチウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、他の有機リチウム塩、及びこれらの混合物からなる群から選択される。幾つかの態様においては、リチウム化合物は反応媒体中に可溶である。一態様においては、リチウム化合物の源物質として酢酸リチウム二水和物を用いることができる。   [0096] In some embodiments, the lithium compound introduced into the reactor is selected from the group consisting of lithium acetate, lithium carboxylate, lithium carbonate, lithium hydroxide, other organic lithium salts, and mixtures thereof. The In some embodiments, the lithium compound is soluble in the reaction medium. In one embodiment, lithium acetate dihydrate can be used as a source material for the lithium compound.

[0097]酢酸リチウムは、次の平衡反応(I):   [0097] Lithium acetate has the following equilibrium reaction (I):

Figure 2016164137
Figure 2016164137

にしたがってヨウ化水素と反応して、ヨウ化リチウム及び酢酸を形成する。
[0098]酢酸リチウムは、反応媒体中に存在する酢酸メチルのような他のアセテートに対してヨウ化水素濃度の改良された制御を与えると考えられる。理論には縛られないが、酢酸リチウムは酢酸の共役塩基であり、したがって酸−塩基反応によってヨウ化水素に対して反応性である。この特性は、酢酸メチルとヨウ化水素の対応する平衡によって生成するものを上回って反応生成物を有利に生成する反応(I)の平衡をもたらすと考えられる。この改良された平衡は、反応媒体中の4.1重量%未満の水の濃度によって推進される。更に、酢酸メチルと比べて比較的低い酢酸リチウムの揮発性によって、酢酸リチウムを、揮発損失及び蒸気粗生成物中への少量の同伴を除いて反応媒体中に保持することが可能になる。これに対して、酢酸メチルの比較的高い揮発性により、材料が精製系列中に留出して、酢酸メチルを制御するのがより困難になる。酢酸リチウムは、ヨウ化水素の安定して低い濃度において、プロセス中に保持及び制御するのが遙かにより容易である。したがって、反応媒体中のヨウ化水素濃度を制御するのに必要な酢酸メチルの量と比べて比較的少量の酢酸リチウムを用いることができる。更に、酢酸リチウムはロジウム[I]錯体へのヨウ化メチルの酸化的付加を促進するのに酢酸メチルよりも少なくとも3倍有効であることが見出された。
React with hydrogen iodide to form lithium iodide and acetic acid.
[0098] Lithium acetate is believed to provide improved control of hydrogen iodide concentration over other acetates such as methyl acetate present in the reaction medium. Without being bound by theory, lithium acetate is a conjugate base of acetic acid and is therefore reactive to hydrogen iodide by an acid-base reaction. This property is believed to result in an equilibrium of reaction (I) that advantageously produces a reaction product over that produced by the corresponding equilibrium of methyl acetate and hydrogen iodide. This improved equilibrium is driven by a concentration of less than 4.1% water in the reaction medium. In addition, the relatively low volatility of lithium acetate compared to methyl acetate allows lithium acetate to be retained in the reaction medium with the exception of volatilization losses and small amounts of entrainment in the crude steam product. In contrast, the relatively high volatility of methyl acetate makes it more difficult for the material to distill into the purification series and to control the methyl acetate. Lithium acetate is much easier to hold and control during the process at a stable and low concentration of hydrogen iodide. Accordingly, a relatively small amount of lithium acetate can be used as compared to the amount of methyl acetate required to control the hydrogen iodide concentration in the reaction medium. Furthermore, lithium acetate has been found to be at least three times more effective than methyl acetate in promoting oxidative addition of methyl iodide to rhodium [I] complexes.

[0099]幾つかの態様においては、電位差滴定終点までの過塩素酸滴定によって求めて、反応媒体中の酢酸リチウムの濃度は、0.3重量%以上、又は0.35重量%以上、又は0.4重量%以上、又は0.45重量%以上、或いは0.5重量%以上に維持し、及び/又は幾つかの態様においては、反応媒体中の酢酸リチウムの濃度は、0.7重量%以下、又は0.65重量%以下、又は0.6重量%以下、或いは0.55重量%以下に維持する。   [0099] In some embodiments, the concentration of lithium acetate in the reaction medium is 0.3 wt% or more, or 0.35 wt% or more, or 0, as determined by perchloric acid titration to the end of potentiometric titration. Maintained at 4 wt% or higher, or 0.45 wt% or higher, or 0.5 wt% or higher, and / or in some embodiments, the concentration of lithium acetate in the reaction medium is 0.7 wt% Or less, 0.65% by weight or less, 0.6% by weight or less, or 0.55% by weight or less.

[0100]反応媒体中の過剰の酢酸リチウムは、反応媒体中の他の化合物に悪影響を与えて生産性を減少させる可能性があることが見出された。これとは逆に、約0.3重量%より低い反応媒体中の酢酸リチウム濃度は、反応媒体中のヨウ化水素濃度に対する制御の欠落をもたらすことが見出された。   [0100] It has been found that excess lithium acetate in the reaction medium can adversely affect other compounds in the reaction medium and reduce productivity. Conversely, it has been found that a lithium acetate concentration in the reaction medium of less than about 0.3% by weight results in a lack of control over the hydrogen iodide concentration in the reaction medium.

[0101]幾つかの態様においては、リチウム化合物は反応媒体中に連続的又は断続的に導入することができる。幾つかの態様においては、リチウム化合物は反応器の始動中に導入する。幾つかの態様においては、リチウム化合物は同伴損失を補償するために断続的に導入する。   [0101] In some embodiments, the lithium compound can be introduced continuously or intermittently into the reaction medium. In some embodiments, the lithium compound is introduced during reactor startup. In some embodiments, the lithium compound is introduced intermittently to compensate for entrainment losses.

[0102]カルボニル化反応器内の酢酸リチウムの促進効果を示すため、及びロジウム錯体:Li[RhI(CO)]へのヨウ化メチルの酸化的付加に対する酢酸リチウムの効果を求めるために行った一連の実験によって、反応速度に対する酢酸リチウムの促進効果が確認された。酢酸リチウム濃度の増加に相関する反応速度の直線的増加が観察された。この相関は、ヨウ化メチルとLi[RhI(CO)]との間の反応の一次促進効果を示した。これらの実験によってゼロでない阻害が更に示され、これにより、酢酸リチウムはMeI−Rh(I)の反応を起こすためには必須ではないが、酢酸リチウムは低い濃度においても相当な促進効果を与えることが確認された。 [0102] To demonstrate the promoting effect of lithium acetate in the carbonylation reactor and to determine the effect of lithium acetate on the oxidative addition of methyl iodide to the rhodium complex: Li [RhI 2 (CO) 2 ] A series of experiments confirmed the effect of lithium acetate on the reaction rate. A linear increase in the reaction rate correlated with an increase in lithium acetate concentration was observed. This correlation showed a primary promoting effect of the reaction between methyl iodide and Li [RhI 2 (CO) 2 ]. These experiments further show non-zero inhibition, which means that lithium acetate is not essential for causing the MeI-Rh (I) reaction, but lithium acetate provides a significant promoting effect even at low concentrations. Was confirmed.

[0103]幾つかの態様においては、本方法には、生成物酢酸から酢酸ブチルを直接除去することなく、酢酸生成物中の酢酸ブチル濃度を10wppm以下に維持することを更に含ませることができる。幾つかの態様においては、最終酢酸生成物中の酢酸ブチル濃度は、反応媒体からアセトアルデヒドを除去すること、例えば反応媒体から誘導される流れからアセトアルデヒドを除去することにより、及び/又は、反応温度、及び/又は水素分圧、及び/又は反応媒体中の金属触媒濃度を制御することによって、10ppmより低く維持することができる。幾つかの態様においては、150℃〜250℃のカルボニル化反応温度、0.3〜2気圧のカルボニル化反応器内の水素分圧、反応媒体の全重量を基準として100〜3000wppmの反応媒体中のロジウム金属触媒濃度、及び/又は1500ppm以下の反応媒体中のアセトアルデヒド濃度の1以上を制御することによって、最終酢酸生成物中の酢酸ブチル濃度を維持する。   [0103] In some embodiments, the method can further comprise maintaining the butyl acetate concentration in the acetic acid product below 10 wppm without directly removing the butyl acetate from the product acetic acid. . In some embodiments, the butyl acetate concentration in the final acetic acid product is determined by removing acetaldehyde from the reaction medium, for example, by removing acetaldehyde from a stream derived from the reaction medium, and / or the reaction temperature, And / or by controlling the hydrogen partial pressure and / or the metal catalyst concentration in the reaction medium, it can be kept below 10 ppm. In some embodiments, a carbonylation reaction temperature of 150 ° C. to 250 ° C., a hydrogen partial pressure in a carbonylation reactor of 0.3 to 2 atmospheres, in a reaction medium of 100 to 3000 wppm based on the total weight of the reaction medium. The butyl acetate concentration in the final acetic acid product is maintained by controlling one or more of the rhodium metal catalyst concentration and / or acetaldehyde concentration in the reaction medium of 1500 ppm or less.

[0104]幾つかの態様においては、ここに開示する方法の幾つかの態様にしたがって形成される酢酸生成物は、酢酸生成物の全重量を基準として10wppm以下、又は9wppm以下、又は8wppm以下、又は6wppm以下、或いは2wppm以下の酢酸ブチル濃度を有する。幾つかの態様においては、酢酸生成物は、酢酸ブチルを実質的に含まず、即ち0.05wppm未満の酢酸ブチル濃度であるか、或いは当該技術において公知の検出手段によって検出不能である。幾つかの態様においては、酢酸生成物はまた、250wppm未満、又は225ppm未満、或いは200wppm未満のプロピオン酸濃度を有することもできる。   [0104] In some embodiments, the acetic acid product formed according to some embodiments of the methods disclosed herein is 10 wppm or less, or 9 wppm or less, or 8 wppm or less, based on the total weight of the acetic acid product, Alternatively, it has a butyl acetate concentration of 6 wppm or less, or 2 wppm or less. In some embodiments, the acetic acid product is substantially free of butyl acetate, i.e., has a butyl acetate concentration of less than 0.05 wppm, or is not detectable by detection means known in the art. In some embodiments, the acetic acid product can also have a propionic acid concentration of less than 250 wppm, or less than 225 ppm, or less than 200 wppm.

[0105]幾つかの態様においては、酢酸生成物中の酢酸ブチル濃度は、反応媒体中のアセトアルデヒドの濃度を制御することによって制御することができる。理論に縛られることは望まないが、酢酸ブチルはアセトアルデヒドのアルドール縮合に起因する副生成物であると考えられる。本出願人は、反応媒体中のアセトアルデヒド濃度を1500wppm未満に維持することによって、最終酢酸生成物中の酢酸ブチルの濃度を10wppmより低く制御することができることを見出した。幾つかの態様においては、反応媒体中のアセトアルデヒド濃度は、反応媒体の全重量を基準として1500wppm以下、又は900wppm以下、又は500wppm以下、或いは400wppm以下に維持する。   [0105] In some embodiments, the butyl acetate concentration in the acetic acid product can be controlled by controlling the concentration of acetaldehyde in the reaction medium. While not wishing to be bound by theory, it is believed that butyl acetate is a byproduct resulting from the aldol condensation of acetaldehyde. Applicants have found that by maintaining the acetaldehyde concentration in the reaction medium below 1500 wppm, the concentration of butyl acetate in the final acetic acid product can be controlled below 10 wppm. In some embodiments, the acetaldehyde concentration in the reaction medium is maintained at 1500 wppm or less, or 900 wppm or less, or 500 wppm or less, or 400 wppm or less, based on the total weight of the reaction medium.

[0106]幾つかの態様においては、酢酸生成物中の酢酸ブチル濃度は、カルボニル化反応器の反応温度を150℃又は180℃以上で、250℃又は225℃以下の温度に制御することによって制御することができ;及び/又は、カルボニル化反応器中の水素分圧は、0.3気圧、又は0.35気圧、又は0.4気圧、或いは0.5気圧以上で、2気圧、又は1.5気圧、或いは1気圧以下に制御することができる。   [0106] In some embodiments, the butyl acetate concentration in the acetic acid product is controlled by controlling the reaction temperature of the carbonylation reactor to a temperature of 150 ° C or 180 ° C or higher and 250 ° C or 225 ° C or lower. And / or the hydrogen partial pressure in the carbonylation reactor is 0.3 atmospheres, or 0.35 atmospheres, or 0.4 atmospheres, or 0.5 atmospheres or more, 2 atmospheres, or 1 .5 atm or 1 atm or less can be controlled.

[0107]比較的高い水素分圧によって、向上した反応速度、選択性、向上した触媒活性、及び低下した温度がもたらされるが、本出願人は、水素分圧が上昇するにつれて、酢酸ブチルなどの不純物の生成も増加することを見出した。   [0107] Although a relatively high hydrogen partial pressure results in improved reaction rate, selectivity, improved catalytic activity, and reduced temperature, Applicants have found that as hydrogen partial pressure increases, such as butyl acetate It has been found that the generation of impurities also increases.

[0108]幾つかの態様においては、水素分圧は、一酸化炭素源物質中に存在する水素の量を変化させ、及び/又は反応器排出流を増加又は減少させてカルボニル化反応器内の所望の水素分圧を得ることによって制御することができる。   [0108] In some embodiments, the hydrogen partial pressure changes the amount of hydrogen present in the carbon monoxide source material and / or increases or decreases the reactor effluent to increase the amount of hydrogen in the carbonylation reactor. It can be controlled by obtaining the desired hydrogen partial pressure.

[0109]最終酢酸生成物中の酢酸ブチルの濃度に対する水素分圧及び反応媒体中のアセトアルデヒド濃度の効果を示すために、一連の実験を行った。これらの実験により、最終酢酸生成物中の減少した酢酸ブチル濃度と、反応媒体中の比較的低いアセトアルデヒド濃度、及び/又はカルボニル化反応器内の比較的低い水素分圧の間の相関が確認された。反応器内のアセトアルデヒド濃度を1500ppmより低く維持し、反応器水素分圧を0.6気圧より低く維持した実験によって、最終酢酸生成物中において10wppmより低い酢酸ブチルレベルが得られた。他の実験によって、1500wppmより低い反応器内のアセトアルデヒド濃度、及び0.46気圧の反応器水素分圧によって、最終酢酸生成物中において8wppm未満の酢酸ブチル濃度が得られたことが示された。水素分圧が0.30気圧であった同様の条件によって6wppmより低い酢酸ブチルレベルが得られ、0.60気圧の水素分圧によって最終酢酸生成物中において0.2wppmより低い酢酸ブチル濃度が得られた。しかしながら、水素分圧がそれぞれ0.4及び0.3であったが、アルデヒド除去システムが存在しておらず、反応器内のアセトアルデヒド濃度が1500wppmより高かった比較実験では、それぞれ13wppm及び16wppmの酢酸ブチルレベルを有する最終酢酸生成物が得られた。   [0109] A series of experiments were conducted to show the effect of hydrogen partial pressure and acetaldehyde concentration in the reaction medium on the concentration of butyl acetate in the final acetic acid product. These experiments confirmed the correlation between the reduced butyl acetate concentration in the final acetic acid product and the relatively low acetaldehyde concentration in the reaction medium and / or the relatively low hydrogen partial pressure in the carbonylation reactor. It was. Experiments in which the acetaldehyde concentration in the reactor was maintained below 1500 ppm and the reactor hydrogen partial pressure was maintained below 0.6 atmospheres resulted in butyl acetate levels below 10 wppm in the final acetic acid product. Other experiments showed that an acetaldehyde concentration in the reactor of less than 1500 wppm and a reactor hydrogen partial pressure of 0.46 atmospheres resulted in a butyl acetate concentration of less than 8 wppm in the final acetic acid product. Similar conditions where the hydrogen partial pressure was 0.30 atmospheres gave a butyl acetate level below 6 wppm, and a hydrogen partial pressure of 0.60 atmospheres gave a butyl acetate concentration below 0.2 wppm in the final acetic acid product. It was. However, in comparative experiments where the hydrogen partial pressures were 0.4 and 0.3, respectively, but no aldehyde removal system was present and the acetaldehyde concentration in the reactor was higher than 1500 wppm, 13 wppm and 16 wppm acetic acid, respectively. A final acetic acid product having a butyl level was obtained.

[0110]本出願人は、最終酢酸生成物中のプロピオン酸の濃度は、酢酸生成物中の酢酸ブチルの濃度によって影響を受ける可能性があることを更に見出した。したがって、最終酢酸生成物中の酢酸ブチル濃度を10wppm以下に制御することによって、最終酢酸生成物中のプロピオン酸の濃度を、250wppm未満、又は225wppm未満、或いは200wppm未満に制御することができる。更に、メタノール源物質中に不純物として存在する可能性がある反応器供給流中のエタノールの含量を制御することによって、最終酢酸生成物中のプロピオン酸及び酢酸ブチル濃度を制御することもできる。幾つかの態様においては、カルボニル化反応器に供給されるメタノール中のエタノールの濃度は、150wppm以下に制御する。幾つかの態様においては、存在していたとしても、反応器へのメタノール供給流中のエタノール濃度は、100wppm、又は50wppm、或いは25wppm以下である。   [0110] Applicants have further found that the concentration of propionic acid in the final acetic acid product can be affected by the concentration of butyl acetate in the acetic acid product. Thus, by controlling the butyl acetate concentration in the final acetic acid product to 10 wppm or less, the concentration of propionic acid in the final acetic acid product can be controlled to be less than 250 wppm, or less than 225 wppm, or less than 200 wppm. In addition, the propionic acid and butyl acetate concentrations in the final acetic acid product can be controlled by controlling the content of ethanol in the reactor feed stream that may be present as an impurity in the methanol source material. In some embodiments, the concentration of ethanol in methanol fed to the carbonylation reactor is controlled to 150 wppm or less. In some embodiments, the ethanol concentration in the methanol feed to the reactor, if present, is 100 wppm, or 50 wppm, or 25 wppm or less.

[0111]本出願人は、ヨウ化エチルの形成は、反応媒体中のアセトアルデヒド、酢酸エチル、酢酸メチル、及びヨウ化メチルの濃度などの数多くの変数によって影響を受ける可能性があることを更に見出した。更に、メタノール源物質中のエタノール含量、水素分圧、及び一酸化炭素源物質中の水素含量は、反応媒体中のヨウ化エチル濃度、及びその結果として最終酢酸生成物中のプロピオン酸濃度に影響を与えることが見出された。   [0111] Applicants have further found that the formation of ethyl iodide can be influenced by a number of variables such as the concentration of acetaldehyde, ethyl acetate, methyl acetate, and methyl iodide in the reaction medium. It was. Furthermore, the ethanol content in the methanol source material, the hydrogen partial pressure, and the hydrogen content in the carbon monoxide source material affect the concentration of ethyl iodide in the reaction medium and consequently the propionic acid concentration in the final acetic acid product. It was found to give

[0112]幾つかの態様においては、反応媒体中のヨウ化エチルの濃度は、750wppm以下、又は650wppm以下、又は550wppm以下、又は450wppm以下、或いは350wppm以下になるように維持/制御する。別の態様においては、反応媒体中のヨウ化エチルの濃度は、1wppm、又は5wppm、又は10wppm、又は20wppm、或いは25wppm以上で、650wppm、又は550wppm、又は450wppm、或いは350wppm以下に維持/制御する。   [0112] In some embodiments, the concentration of ethyl iodide in the reaction medium is maintained / controlled to be 750 wppm or less, or 650 wppm or less, or 550 wppm or less, or 450 wppm or less, or 350 wppm or less. In another embodiment, the concentration of ethyl iodide in the reaction medium is maintained / controlled at 1 wppm, or 5 wppm, or 10 wppm, or 20 wppm, or 25 wppm or more, 650 wppm, or 550 wppm, or 450 wppm, or 350 wppm or less.

[0113]幾つかの態様においては、酢酸生成物中のプロピオン酸濃度は、更に、反応媒体中のヨウ化エチル濃度を750wppm以下に維持することによって、酢酸生成物からプロピオン酸を除去することなく、250wppmより低く維持することができる。   [0113] In some embodiments, the propionic acid concentration in the acetic acid product is further maintained without removing propionic acid from the acetic acid product by maintaining the ethyl iodide concentration in the reaction medium at 750 wppm or less. , Below 250 wppm.

[0114]幾つかの態様においては、反応媒体中のヨウ化エチル濃度と酢酸生成物中のプロピオン酸は、3:1〜1:2、又は5:2〜1:2、或いは2:1〜1:2の重量比で存在していてよい。幾つかの態様においては、反応媒体中のアセトアルデヒド:ヨウ化エチル濃度は、2:1〜20:1、又は15:1〜2:1、或いは9:1〜2:1の重量比に維持する。   [0114] In some embodiments, the concentration of ethyl iodide in the reaction medium and propionic acid in the acetic acid product is from 3: 1 to 1: 2, or from 5: 2 to 1: 2, or from 2: 1 to It may be present in a weight ratio of 1: 2. In some embodiments, the acetaldehyde: ethyl iodide concentration in the reaction medium is maintained at a weight ratio of 2: 1 to 20: 1, or 15: 1 to 2: 1, or 9: 1 to 2: 1. .

[0115]幾つかの態様においては、反応媒体中のヨウ化エチル濃度は、水素分圧、反応媒体中の酢酸メチル濃度、ヨウ化メチル濃度、及び/又はアセトアルデヒド濃度の少なくとも1つを制御することによって維持することができる。   [0115] In some embodiments, the ethyl iodide concentration in the reaction medium controls at least one of hydrogen partial pressure, methyl acetate concentration in the reaction medium, methyl iodide concentration, and / or acetaldehyde concentration. Can be maintained by.

[0116]エチルの形成に対するアセトアルデヒド及び他の反応条件の効果を求めるために行った一連の実験によって、反応媒体中のアセトアルデヒド濃度とヨウ化エチル濃度との間の関係、及びヨウ化エチルの反応器濃度と最終酢酸生成物中のプロピオン酸の濃度との間の関係が示された。一般に、反応媒体中において750wppm未満のヨウ化エチル濃度及び1500wppm未満のアセトアルデヒド濃度によって、酢酸生成物中における250wppm未満のプロピオン酸濃度が得られた。   [0116] A series of experiments conducted to determine the effects of acetaldehyde and other reaction conditions on the formation of ethyl revealed that the relationship between the acetaldehyde concentration in the reaction medium and the ethyl iodide concentration, and the ethyl iodide reactor. A relationship was shown between the concentration and the concentration of propionic acid in the final acetic acid product. In general, an ethyl iodide concentration of less than 750 wppm and an acetaldehyde concentration of less than 1500 wppm in the reaction medium resulted in a propionic acid concentration of less than 250 wppm in the acetic acid product.

ヨウ化物除去床/イオン交換樹脂の使用:
[0117]幾つかの態様においては、生成物酢酸流はハロゲン化物(例えばヨウ化物)及びリチウムで汚染されている可能性があり、所定範囲の運転条件下において、酸形態のカチオン交換樹脂、次に銀、水銀、パラジウム、及びロジウムからなる群から選択される少なくとも1種類の金属を含む酸カチオン交換部位を有する金属交換されたイオン交換樹脂と接触させることができる。幾つかの態様においては、イオン交換樹脂組成物は固定床内で与える。汚染されているカルボン酸流を精製するために固定ヨウ化物除去床を用いることは、当該技術において十分に文書で記載されている(例えば、米国特許4,615,806;5,653,853;5,731,252;及び6,225,498(これらの全部を参照として本明細書中に包含する)を参照)。一般に、汚染されている液体カルボン酸流を、一連の静止固定床を通して流すことによって上述のイオン交換樹脂組成物と接触させる。リチウム汚染物質は、酸形態のカチオン交換体によって除去する。次に、金属交換されたイオン交換樹脂の金属と反応させて金属ヨウ化物を形成することによって、ハロゲン化物汚染物質、例えばヨウ化物汚染物質を除去する。幾つかの態様においては、ヨウ化物と会合することができる炭化水素基、例えばメチル基がカルボン酸とエステル化する可能性がある。例えば、ヨウ化メチルで汚染されている酢酸の場合には、ヨウ化物除去の副生成物として酢酸メチルが生成する。このエステル化生成物の形成は、通常は処理されたカルボン酸流に対して有害な影響を与えない。
Use of iodide removal bed / ion exchange resin:
[0117] In some embodiments, the product acetic acid stream may be contaminated with halide (eg, iodide) and lithium, and under a range of operating conditions, the acid form of the cation exchange resin, And a metal exchanged ion exchange resin having an acid cation exchange site comprising at least one metal selected from the group consisting of silver, mercury, palladium and rhodium. In some embodiments, the ion exchange resin composition is provided in a fixed bed. The use of fixed iodide removal beds to purify contaminated carboxylic acid streams is well documented in the art (eg, US Pat. Nos. 4,615,806; 5,653,853; 5,731,252; and 6,225,498 (all of which are incorporated herein by reference). In general, a contaminated liquid carboxylic acid stream is contacted with the ion exchange resin composition described above by flowing through a series of stationary fixed beds. Lithium contaminants are removed by the acid form cation exchanger. Next, halide contaminants, such as iodide contaminants, are removed by reacting with the metal of the ion exchanged resin that has been metal exchanged to form metal iodides. In some embodiments, a hydrocarbon group capable of associating with iodide, such as a methyl group, may be esterified with a carboxylic acid. For example, in the case of acetic acid contaminated with methyl iodide, methyl acetate is generated as a byproduct of iodide removal. The formation of this esterification product usually does not have a detrimental effect on the treated carboxylic acid stream.

[0118]同様のヨウ化物汚染の問題が、ロジウム−ヨウ化物触媒系を用いて製造される無水酢酸においても存在する可能性がある。而して、本発明方法は、或いは粗無水酢酸生成物流の精製において用いることができる。   [0118] Similar iodide contamination problems may exist in acetic anhydride produced using rhodium-iodide catalyst systems. Thus, the process of the present invention can alternatively be used in the purification of crude acetic anhydride product streams.

[0119]本発明において金属イオン汚染物質を除去するために好適な酸形態のカチオン交換体としては、強酸カチオン交換樹脂、例えば強酸巨大網状又はマクロ多孔質樹脂、例えばAmberlyst(登録商標)15樹脂(DOW)、Purolite C145、又はPurolite CT145を挙げることができる。樹脂はまた、酸形態の強酸カチオン交換メソ多孔質樹脂であってもよい。キレート樹脂及びゼオライトを用いることもできる。   [0119] Cation exchangers in the acid form suitable for removing metal ion contaminants in the present invention include strong acid cation exchange resins such as strong acid macroreticular or macroporous resins such as Amberlyst® 15 resin ( DOW), Purolite C145, or Purolite CT145. The resin may also be a strong acid cation exchange mesoporous resin in acid form. Chelate resins and zeolites can also be used.

[0120]ヨウ化物除去のための銀又は水銀交換樹脂を製造するために本発明に関連して用いられる好適な安定なイオン交換樹脂は、通常は、巨大網状(マクロ多孔質)タイプの「強酸」、即ちスルホン酸カチオン交換樹脂として分類される「RSOH」タイプのものである。特に好適なイオン交換基材としては、昇温温度において用いるのに好適なAmberlyst(登録商標)15、Amberlyst(登録商標)35、及びAmberlyst(登録商標)36樹脂(DOW)が挙げられる。材料が対象の条件において有機媒体中で安定である、即ち許容できない量で化学的に分解或いは有機媒体中に銀又は水銀を放出しないならば、ゼオライトのような他の安定なイオン交換基材を用いることができる。ゼオライトカチオン交換基材は、例えば米国特許5,962,735(その開示事項は参照として本明細書中に包含する)において開示されている。 [0120] Suitable stable ion exchange resins used in connection with the present invention to produce silver or mercury exchange resins for iodide removal are typically macroreticular (macroporous) type "strong acids"", That is, of the" RSO 3 H "type, which is classified as a sulfonic acid cation exchange resin. Particularly suitable ion exchange substrates include Amberlyst® 15, Amberlyst® 35, and Amberlyst® 36 resin (DOW) suitable for use at elevated temperatures. If the material is stable in the organic medium at the conditions of interest, i.e. does not chemically decompose or release silver or mercury into the organic medium in an unacceptable amount, other stable ion exchange substrates such as zeolites may be used. Can be used. Zeolite cation exchange substrates are disclosed, for example, in US Pat. No. 5,962,735, the disclosure of which is incorporated herein by reference.

[0121]約50℃より高い温度においては、銀又は水銀交換カチオン基材は、500ppb以下のオーダーの少量の銀又は水銀を放出する傾向を有する可能性があり、而して、銀又は水銀交換基材は、対象の条件下において化学的に安定である。より好ましくは、銀の損失は、有機媒体中に100ppb未満、更により好ましくは有機媒体中に20ppb未満である。銀の損失は始動によって僅かに高くなる可能性がある。いずれにしても、所望の場合には、銀又は水銀交換材料の上流の酸形態のカチオン材料の床に加えて、酸形態のカチオン材料の床を銀又は水銀交換材料の下流に配置して、放出される銀又は水銀を捕捉することができる。   [0121] At temperatures above about 50 ° C, silver or mercury exchange cation substrates may have a tendency to release small amounts of silver or mercury on the order of 500 ppb or less, thus silver or mercury exchange. The substrate is chemically stable under the conditions of interest. More preferably, the silver loss is less than 100 ppb in the organic medium, and even more preferably less than 20 ppb in the organic medium. Silver loss can be slightly higher upon start-up. In any case, if desired, in addition to the bed of acid form cation material upstream of the silver or mercury exchange material, the bed of acid form cation material is located downstream of the silver or mercury exchange material, The released silver or mercury can be captured.

[0122]交換樹脂との接触工程中の圧力は、樹脂の物理的強度のみによって制限される。一態様においては、接触は、0.1MPa〜1MPa、例えば0.1MPa〜0.8MPa、又は0.1MPa〜0.5MPaの範囲の圧力において行う。しかしながら、便宜上の理由で圧力及び温度の両方を、好ましくは汚染されているカルボン酸流が液体として処理されるように定めることができる。而して、例えば経済学的考察に基づいて一般に好ましい大気圧において運転する場合には、温度は、17℃(酢酸の凝固点)乃至118℃(酢酸の沸点)の範囲にすることができる。他のカルボン酸化合物を含む生成物流に関して同様の範囲を定めることは当業者の理解しうる範囲内である。接触工程の温度は、好ましくは樹脂の分解を最小にするのに十分に低く維持する。一態様においては、接触は、25℃〜120℃、例えば25℃〜100℃、又は50℃〜100℃の範囲の温度において行う。幾つかのカチオン巨大網状樹脂は、通常は、150℃の温度において(酸触媒芳香族脱スルホン化のメカニズムによって)大きく分解し始める。5個以下の炭素原子、例えば3個以下の炭素原子を有するカルボン酸は、これらの温度において液体状態を維持する。而して、接触中の温度は、用いる樹脂の分解温度より低く維持しなければならない。幾つかの態様においては、運転温度は、液相運転並びにリチウム及び/又はハロゲン化物除去に関して所望の反応速度論と合致する樹脂の温度限界より低く維持する。   [0122] The pressure during the contacting step with the exchange resin is limited only by the physical strength of the resin. In one aspect, the contacting is performed at a pressure in the range of 0.1 MPa to 1 MPa, such as 0.1 MPa to 0.8 MPa, or 0.1 MPa to 0.5 MPa. However, for reasons of convenience, both pressure and temperature can be defined so that preferably the contaminated carboxylic acid stream is treated as a liquid. Thus, for example, when operating at generally preferred atmospheric pressures based on economic considerations, the temperature can range from 17 ° C. (freezing point of acetic acid) to 118 ° C. (boiling point of acetic acid). It is within the scope of those skilled in the art to define similar ranges for product streams containing other carboxylic acid compounds. The temperature of the contacting step is preferably kept low enough to minimize resin degradation. In one aspect, the contacting is performed at a temperature in the range of 25 ° C to 120 ° C, such as 25 ° C to 100 ° C, or 50 ° C to 100 ° C. Some cationic macroreticular resins usually begin to degrade significantly (by an acid-catalyzed aromatic desulfonation mechanism) at a temperature of 150 ° C. Carboxylic acids having 5 or fewer carbon atoms, such as 3 or fewer carbon atoms, maintain a liquid state at these temperatures. Thus, the temperature during contact must be kept below the decomposition temperature of the resin used. In some embodiments, the operating temperature is maintained below the temperature limit of the resin consistent with the desired reaction kinetics for liquid phase operation and lithium and / or halide removal.

[0123]酢酸精製系列内の樹脂床の構成は広く変化させることができるが、カチオン交換体は金属交換された樹脂の上流に配さなければならない。好ましい態様においては、樹脂床は最終乾燥カラムの後に配する。好ましくは、樹脂床は、粗酸生成物の温度が低く、例えば120℃未満、又は100℃未満である位置に配する。酸形態のカチオン交換樹脂と接触する流れ、及び金属交換された樹脂と接触する流れは、同じか又は異なる温度に調節することができる。例えば、酸形態のカチオン交換樹脂と接触する流れは、25℃〜120℃、例えば25℃〜85℃、40℃〜70℃、例えば40℃〜60℃の温度に調節することができ、一方、金属交換された樹脂と接触する流れは、50℃〜100℃、例えば50℃〜85℃、55℃〜75℃、又は60℃〜70℃の温度に調節することができる。上記で議論した有利性に加えて、より低い温度における運転によって、より高い温度における運転と比べて腐食がより少なくなる。より低い温度における運転によって、腐食金属汚染物質(これは上記で議論したように全体的な樹脂の寿命を減少させる可能性がある)の形成がより少なくなる。また、より低い運転温度によって腐食がより少なくなるので、有利なことに高価な耐腐食性金属で容器を形成する必要がなく、より低いグレードの金属、例えば標準的なステンレススチールを用いることができる。   [0123] The composition of the resin bed within the acetic acid purification series can vary widely, but the cation exchanger must be placed upstream of the metal exchanged resin. In a preferred embodiment, the resin bed is placed after the final drying column. Preferably, the resin bed is placed at a location where the temperature of the crude acid product is low, for example below 120 ° C or below 100 ° C. The stream in contact with the acid form cation exchange resin and the stream in contact with the metal exchanged resin can be adjusted to the same or different temperatures. For example, the flow in contact with the cation exchange resin in the acid form can be adjusted to a temperature of 25 ° C to 120 ° C, such as 25 ° C to 85 ° C, 40 ° C to 70 ° C, such as 40 ° C to 60 ° C, while The flow in contact with the metal exchanged resin can be adjusted to a temperature of 50 ° C to 100 ° C, such as 50 ° C to 85 ° C, 55 ° C to 75 ° C, or 60 ° C to 70 ° C. In addition to the advantages discussed above, operation at lower temperatures results in less corrosion compared to operation at higher temperatures. Operation at lower temperatures results in less formation of corrosive metal contaminants, which can reduce the overall resin life as discussed above. Also, lower operating temperatures result in less corrosion, so there is no need to form the container with an expensive corrosion-resistant metal, and lower grade metals such as standard stainless steel can be used. .

[0124]図1に戻り、乾燥カラム塔底流はまずカチオン交換樹脂床200に通してリチウムイオンを除去する。1つのカチオン交換樹脂床200が示されているが、複数のカチオン交換樹脂床を直列又は並列で用いることができることを理解すべきである。カチオン交換床はまた、酢酸カリウム、炭酸カリウム、及び水酸化カリウムからなる群から選択されるカリウム塩として乾燥カラム130に加えた場合に流れの中に存在するカリウムのような他のカチオン、及び腐食金属を除去することもできる。得られる交換された流れ、例えば中間体酸生成物は、次に、銀、水銀、パラジウム、及びロジウムからなる群から選択される少なくとも1種類の金属を含む酸カチオン交換部位を有する金属交換されたイオン交換樹脂床に通して、流れからヨウ化物を除去して精製された生成物146を生成させることができる。精製樹脂はブロック200によって示されているが、複数の金属交換されたイオン交換樹脂床を直列又は並列で用いることができることを理解すべきである。樹脂床に加えて、いずれかの樹脂床の前に熱交換器(図示せず)を配置して、流れ146及び182の温度を樹脂床と接触する前に適当な温度に調節することができる。同様に、粗酢酸生成物を、乾燥カラム側流からカチオン交換樹脂床に供給することができる。熱交換器又は凝縮器をいずれかの樹脂床の前に配置して、流れの温度を樹脂床と接触する前に適当な温度に調節することができる。   [0124] Returning to FIG. 1, the dry column bottoms stream is first passed through a cation exchange resin bed 200 to remove lithium ions. Although one cation exchange resin bed 200 is shown, it should be understood that multiple cation exchange resin beds can be used in series or in parallel. The cation exchange bed also has other cations such as potassium present in the stream when added to the drying column 130 as a potassium salt selected from the group consisting of potassium acetate, potassium carbonate, and potassium hydroxide, and corrosion. The metal can also be removed. The resulting exchanged stream, such as an intermediate acid product, was then metal exchanged with an acid cation exchange site comprising at least one metal selected from the group consisting of silver, mercury, palladium, and rhodium. Passing through an ion exchange resin bed, iodide can be removed from the stream to produce purified product 146. Although the purified resin is indicated by block 200, it should be understood that multiple metal exchanged ion exchange resin beds can be used in series or in parallel. In addition to the resin bed, a heat exchanger (not shown) can be placed in front of either resin bed to adjust the temperature of streams 146 and 182 to an appropriate temperature before contacting the resin bed. . Similarly, the crude acetic acid product can be fed to the cation exchange resin bed from a dry column side stream. A heat exchanger or condenser can be placed in front of either resin bed to adjust the temperature of the stream to an appropriate temperature before contacting the resin bed.

[0125]一態様においては、樹脂床を通る流量は、0.1床体積/時(BV/時)〜50BV/時、例えば1BV/時〜20BV/時、又は6BV/時〜10BV/時の範囲である。有機媒体の床体積は、樹脂床によって占められる体積に等しい媒体の体積である。1BV/時の流量は、樹脂床によって占められる体積に等しい量の有機液体が1時間の間で樹脂床を通過することを意味する。   [0125] In one aspect, the flow rate through the resin bed is between 0.1 bed volume / hour (BV / hour) to 50 BV / hour, such as 1 BV / hour to 20 BV / hour, or 6 BV / hour to 10 BV / hour. It is a range. The bed volume of the organic medium is the volume of the medium equal to the volume occupied by the resin bed. A flow rate of 1 BV / hour means that an amount of organic liquid equal to the volume occupied by the resin bed passes through the resin bed in one hour.

[0126]樹脂床処理の結果として、精製された酢酸組成物が得られる。精製された酢酸組成物は、一態様においては、100wppb未満、例えば90wppb未満、50wppb未満、又は25wppb未満のヨウ化物を含む。一態様においては、精製された酢酸組成物は、100wppb未満、例えば50wppb未満、20wppb未満、又は10wppb未満のリチウムを含む。範囲に関しては、精製された酢酸組成物は、0〜100wppb、例えば0〜50wppbのヨウ化物;及び/又は0〜100wppb、例えば1〜50wppbのリチウム;を含むようにすることができる。他の態様においては、樹脂床によって、粗酢酸生成物からヨウ化物の少なくとも25重量%、例えば少なくとも50重量%、又は少なくとも75重量%を除去する。一態様においては、樹脂床によって、粗酢酸生成物からリチウムの少なくとも25重量%、例えば少なくとも50重量%、又は少なくとも75重量%を除去する。   [0126] As a result of the resin bed treatment, a purified acetic acid composition is obtained. The purified acetic acid composition, in one aspect, comprises less than 100 wppb iodide, such as less than 90 wppb, less than 50 wppb, or less than 25 wppb. In one aspect, the purified acetic acid composition comprises less than 100 wppb lithium, such as less than 50 wppb, less than 20 wppb, or less than 10 wppb. With respect to the range, the purified acetic acid composition can include 0-100 wppb, such as 0-50 wppb iodide; and / or 0-100 wppb, such as 1-50 wppb lithium. In other embodiments, the resin bed removes at least 25%, such as at least 50%, or at least 75% by weight of iodide from the crude acetic acid product. In one aspect, the resin bed removes at least 25%, such as at least 50%, or at least 75% by weight of lithium from the crude acetic acid product.

[0127]したがって幾つかの態様においては、生成物酢酸、又はプロセスの再循環流の1以上の中間体を、1以上の吸収剤、吸着剤、又はイオン交換樹脂(本発明においてはまとめて精製樹脂と呼ぶ)と接触させることができる。樹脂床又は保護カラム200内で酢酸を接触させて、種々の不純物を除去して最終酢酸生成物を生成させる。   [0127] Thus, in some embodiments, the product acetic acid, or one or more intermediates of the process recycle stream, is purified by one or more absorbents, adsorbents, or ion exchange resins (collectively purified in the present invention). Called resin). Acetic acid is contacted in a resin bed or protective column 200 to remove various impurities and produce the final acetic acid product.

[0128]精製樹脂によって除去される不純物としては、アルキルヨウ化物を挙げることができる。特に、アルキルヨウ化物は1〜約20個の炭素原子を含む。他の不純物としては、クロム、ニッケル、鉄などのような種々の腐食金属が挙げられる。   [0128] Impurities removed by the purified resin can include alkyl iodides. In particular, the alkyl iodide contains 1 to about 20 carbon atoms. Other impurities include various corrosive metals such as chromium, nickel, iron and the like.

[0129]本発明の目的のために好適な精製樹脂としては、それらの活性部位の少なくとも1%が銀又は水銀形態に転化されている巨大網状強酸カチオン交換樹脂が挙げられる。樹脂と会合する銀又は水銀の量は、樹脂の活性部位の1〜100%、又は約25%〜約75%であってよく、或いは活性部位の少なくとも約50%を銀又は水銀形態に転化させることができる(US−4615806:その内容を参照として完全に本明細書中に包含する)。他の好適な例としては、液体ハロゲン化物汚染物質の酸を銀(I)交換された巨大網状樹脂と接触させることによって、ハロゲン化物不純物で汚染されている液体カルボン酸からハロゲン化物を除去することに関するUS−5139981が挙げられる。精製樹脂の好適な例としては、Amberlyst(登録商標)15樹脂(Rohm and Haas)、ゼオライトカチオンイオン交換基材(US−596273を参照)などが挙げられる。他の好適な精製樹脂及び方法としては、US−5227524、US−5801279、US−5220058、EP−0685445、及びUS−6657078(これらの内容は参照として本明細書中に完全に包含する)において開示されているものが挙げられる。   [0129] Suitable purified resins for the purposes of the present invention include giant reticulated strong acid cation exchange resins in which at least 1% of their active sites have been converted to silver or mercury form. The amount of silver or mercury associated with the resin may be 1-100% of the active site of the resin, or about 25% to about 75%, or convert at least about 50% of the active site to silver or mercury form. (US-4615806: the contents of which are fully incorporated herein by reference). Another suitable example is to remove halide from liquid carboxylic acid contaminated with halide impurities by contacting the acid of the liquid halide contaminant with a silver (I) exchanged macroreticular resin. US-51399981 concerning. Preferable examples of the purified resin include Amberlyst (registered trademark) 15 resin (Rohm and Haas), zeolite cation ion exchange substrate (see US-596273), and the like. Other suitable purification resins and methods are disclosed in US-5227524, US-5801279, US-5220058, EP-0685445, and US-6657078, the contents of which are fully incorporated herein by reference. What is being done is mentioned.

[0130]幾つかの態様においては、酢酸は、用いる精製樹脂のタイプによって少なくとも約50℃、又は約60℃〜約100℃の温度、或いは約150℃以上の温度において精製樹脂と接触させる。   [0130] In some embodiments, acetic acid is contacted with the purified resin at a temperature of at least about 50 ° C, or from about 60 ° C to about 100 ° C, or at a temperature of about 150 ° C or higher, depending on the type of purified resin used.

[0131]幾つかの態様においては、カラムを通る酢酸の流量は約0.5〜約20床体積/時(BV/時)であってよく、ここで床体積は床中の樹脂によって占められる体積と定義される。幾つかの態様においては、流量は約6〜約10BV/時、又は約7〜8BV/時であってよい。   [0131] In some embodiments, the flow rate of acetic acid through the column may be from about 0.5 to about 20 bed volumes / hour (BV / hour), where the bed volume is occupied by the resin in the bed. Defined as volume. In some embodiments, the flow rate may be about 6 to about 10 BV / hour, or about 7 to 8 BV / hour.

[0132]幾つかの態様においては、カラムに、ピリジン又はピロリドン樹脂を含むアニオン性保護床を含ませることができる。本発明において用いる「ピリジン樹脂」、「ピリジン環含有ポリマー」、「ピリジンポリマー」などの技術用語は、置換又は非置換ピリジン環、或いはキノリン環のような置換又は非置換のピリジン含有多環縮合環を含むポリマーを指す。幾つかの態様においては、樹脂は、高い、即ち10重量%より高い架橋度を有していてよい。置換基としては、アルキル基及びアルコキシ基のようにメタノールカルボニル化プロセス条件に対して不活性のものが挙げられる。不溶性のピリジン環含有ポリマーの好適な例としては、ビニルピリジンとジビニルモノマーの反応、或いはビニルピリジンとジビニルモノマー含有ビニルモノマーの反応によって得られるもの、例えば4−ビニルピリジンとジビニルベンゼンのコポリマー、2−ビニルピリジンとジビニルベンゼンのコポリマー、スチレン、ビニルベンゼン、及びジビニルベンゼンのコポリマー、ビニルメチルピリジンとジビニルベンゼンのコポリマー、並びにビニルピリジン、メチルアクリレート、及びエチルジアクリレートのコポリマーが挙げられる(US−5334755(その開示事項は参照として本明細書中に包含する)を参照)。   [0132] In some embodiments, the column can include an anionic protective bed comprising a pyridine or pyrrolidone resin. Technical terms such as “pyridine resin”, “pyridine ring-containing polymer” and “pyridine polymer” used in the present invention are substituted or unsubstituted pyridine rings, or substituted or unsubstituted pyridine-containing polycyclic condensed rings such as quinoline rings. Refers to a polymer comprising In some embodiments, the resin may have a high degree of crosslinking, i.e., greater than 10% by weight. Substituents include those inert to methanol carbonylation process conditions, such as alkyl and alkoxy groups. Preferable examples of the insoluble pyridine ring-containing polymer include those obtained by the reaction of vinylpyridine and divinyl monomer, or the reaction of vinylpyridine and divinyl monomer-containing vinyl monomer, such as a copolymer of 4-vinylpyridine and divinylbenzene, 2- And copolymers of vinyl pyridine and divinyl benzene, copolymers of styrene, vinyl benzene, and divinyl benzene, copolymers of vinyl methyl pyridine and divinyl benzene, and copolymers of vinyl pyridine, methyl acrylate, and ethyl diacrylate (US Pat. No. 5,334,755). The disclosure is incorporated herein by reference).

[0133]好適な「ピロリドン樹脂」、「ピロリドン環含有ポリマー」、ピロリドンポリマーなどとしては、置換又は非置換のピロリドン環を含むポリマーが挙げられる。置換基としては、アルキル基又はアルコキシ基のようにメタノールカルボニル化媒体に対して不活性のものを挙げることができる。不溶性のピロリドン環含有ポリマーの例としては、ビニルピロリドンとジビニルモノマー含有ビニルモノマーの反応によって得られるもの、例えばビニルピロリドンとジビニルベンゼンのコポリマーが挙げられる。ピロリドンポリマーの好適な例としては、US−5466874、US−5286826、US−4786699、US−4139688(これらの開示事項は参照として本明細書中に包含する)において開示されているもの、並びにIndianapolis,米国のReilley Tar and Chemical CorporationからReillex(登録商標)の商品名で入手できるものが挙げられる。   [0133] Suitable "pyrrolidone resins", "pyrrolidone ring-containing polymers", pyrrolidone polymers and the like include polymers containing substituted or unsubstituted pyrrolidone rings. Substituents include those inert to the methanol carbonylation medium, such as alkyl groups or alkoxy groups. Examples of insoluble pyrrolidone ring-containing polymers include those obtained by the reaction of vinyl pyrrolidone and divinyl monomer-containing vinyl monomers, such as copolymers of vinyl pyrrolidone and divinyl benzene. Suitable examples of pyrrolidone polymers include those disclosed in US-5466874, US-5286826, US-4786699, US-4139688, the disclosures of which are incorporated herein by reference, as well as Indianapolis, And those available from Reilley Tar and Chemical Corporation in the United States under the trade name Reillex®.

[0134]幾つかの態様においては、窒素複素環含有ポリマーを、少なくとも10%、又は少なくとも15%若しくは20%で、50%、又は60%、或いは75%未満架橋して機械的強度を与えることができ、ここで「架橋度」とは、ジビニルモノマー又は他の架橋基の重量%による含量を指す。   [0134] In some embodiments, the nitrogen heterocycle-containing polymer is crosslinked at least 10%, or at least 15% or 20%, less than 50%, or 60%, or less than 75% to provide mechanical strength. Here, the “degree of crosslinking” refers to the content by weight percent of divinyl monomer or other crosslinking group.

[0135]幾つかの態様においては、好適なピリジン又はピロリドン不溶性ポリマーには、遊離塩基形態、及び/又はN−オキシド形態、及び/又は4級化形態が含まれる。幾つかの態様においては、不溶性のピリジン又はピロリドン環含有ポリマーは、0.01〜2mm、又は0.1〜1mm、或いは0.25〜0.7mmの粒径を有するビーズ、又は顆粒形態、或いは球状形態であってよい。商業的に入手できるピリジン含有ポリマーとしては、Reillex-425(Reilly Tar and Chemical Corporation)、KEX-316、Kex-501、及びKEX-212(Koei Chemical Co., Ltd.の製品)などが挙げられる。   [0135] In some embodiments, suitable pyridine or pyrrolidone insoluble polymers include the free base form, and / or the N-oxide form, and / or the quaternized form. In some embodiments, the insoluble pyridine or pyrrolidone ring-containing polymer is in the form of beads or granules having a particle size of 0.01-2 mm, or 0.1-1 mm, or 0.25-0.7 mm, or It may be in a spherical form. Commercially available pyridine-containing polymers include Reillex-425 (Reilly Tar and Chemical Corporation), KEX-316, Kex-501, and KEX-212 (product of Koei Chemical Co., Ltd.).

[0136]幾つかの態様においては、生成物酢酸を、流れ146によってカラムの底部又はその付近において乾燥カラム130から排出し、精製樹脂を含むカラム内で1種類以上の樹脂と接触させる。本発明において用いる精製樹脂を含むカラムは、精製カラム、保護床アセンブリ又はカラム、或いは単純にカラムと呼ぶことができる。これらの用語は本発明においては互換的に用いられる。精製又は保護床アセンブリは、図1において概して200として示されている。   [0136] In some embodiments, the product acetic acid is discharged from the drying column 130 at or near the bottom of the column by stream 146 and contacted with one or more resins in the column containing the purified resin. The column containing the purification resin used in the present invention can be referred to as a purification column, a protective bed assembly or column, or simply a column. These terms are used interchangeably in the present invention. The purification or protective floor assembly is shown generally as 200 in FIG.

[0137]幾つかの態様においては、図2に示すように、保護床アセンブリ200には1以上の処理装置、例えばカラム202及びカラム204を含ませることができ、それぞれは入口端(それぞれ206及び210)並びに出口端(それぞれ208及び212)を含む。入口は、内部チャンバー214及び216によって出口と離隔されている。所定量の精製樹脂218及び220が内部チャンバー内に配置されている。   [0137] In some embodiments, as shown in FIG. 2, the protective bed assembly 200 can include one or more processing devices, such as a column 202 and a column 204, each having an inlet end (each 206 and 210) and outlet ends (208 and 212, respectively). The inlet is separated from the outlet by internal chambers 214 and 216. Predetermined amounts of purified resin 218 and 220 are placed in the internal chamber.

[0138]第1の濃度の不純物を有するプロセスからの酢酸146を、その中に不純物が存在していたとしても第1の不純物濃度よりも低い第2の濃度で存在する精製された酢酸流222を生成させるのに十分な温度及び流量で内部チャンバー214及び216を通して送って、精製樹脂218及び220と接触させる。したがって、不純物の第2の濃度は、ゼロ又はさもなければ検出不能にすることができる。   [0138] Acetic acid 146 from a process having a first concentration of impurities is a purified acetic acid stream 222 present at a second concentration that is lower than the first impurity concentration, even if impurities are present therein. Is sent through the internal chambers 214 and 216 at a temperature and flow rate sufficient to produce the resin and contact the purified resins 218 and 220. Thus, the second concentration of impurities can be zero or otherwise undetectable.

[0139]幾つかの態様においては、保護床アセンブリには、酢酸を精製樹脂と接触させる温度を制御する熱交換器224及び226を更に含ませることができる。幾つかの態様においては、カラム202及び204は、頂部から底部へ重力によって下方に流れる栓流カラムである。しかしながら、底部入口端から頂部出口端へ重力に逆らって流れる装置も意図される。   [0139] In some embodiments, the protective floor assembly can further include heat exchangers 224 and 226 that control the temperature at which acetic acid is contacted with the purified resin. In some embodiments, columns 202 and 204 are plug flow columns that flow downward by gravity from the top to the bottom. However, devices that flow against gravity from the bottom inlet end to the top outlet end are also contemplated.

[0140]幾つかの態様においては、第1のカラム202には、第2のカラム204の入口端210と直接流体連絡している出口端208を含ませることができる。幾つかの態様においては、種々の装置の間に導管を配列して、複数のカラムのいずれかを第1の処理装置にすることができ、残りのカラムのいずれかをそれに続いて直列に配置することができる。幾つかの態様においては、複数のカラムを平行構成で配列することができる。   [0140] In some embodiments, the first column 202 can include an outlet end 208 that is in direct fluid communication with the inlet end 210 of the second column 204. In some embodiments, conduits can be arranged between the various devices to make any of the plurality of columns the first processing device, followed by placing any of the remaining columns in series. can do. In some embodiments, multiple columns can be arranged in a parallel configuration.

[0141]幾つかの態様においては、第1のカラム202の精製樹脂218は、第2のカラム204内の精製樹脂220と相違させることができ、及び/又は第1のカラム202の温度を第2のカラム204の温度と相違させることができ、及び/又は第1のカラム202の内部チャンバー214の容積を第2のカラム204の内部チャンバー216の容積と相違させることができる。   [0141] In some embodiments, the purified resin 218 of the first column 202 can be different from the purified resin 220 in the second column 204 and / or the temperature of the first column 202 can be The temperature of the second column 204 can be different and / or the volume of the inner chamber 214 of the first column 202 can be different from the volume of the inner chamber 216 of the second column 204.

[0142]図3に示すように、幾つかの態様においては、カラム400は、中心軸406の周りに放射状に配列されている複数の側部404によって結合されている内部チャンバー402を含む。幾つかの態様においては、カラム400は無限数の側部を含み、即ち円形の断面を有する。カラム400は、内部チャンバー402を貫通して出口端410と流体連絡していて、それから縦方向に離隔している入口端408を更に含む。幾つかの態様においては、カラム400は、少なくとも1つの側部404を貫通して配置されている複数のサンプリング口412を更に含む。サンプリング口は、固体サンプリング口、液体サンプリング口、又はこれらの組み合わせであってよい。   [0142] As shown in FIG. 3, in some embodiments, the column 400 includes an internal chamber 402 that is joined by a plurality of sides 404 that are arranged radially about a central axis 406. In some embodiments, the column 400 includes an infinite number of sides, i.e., has a circular cross section. The column 400 further includes an inlet end 408 that is in fluid communication with the outlet end 410 through the inner chamber 402 and is longitudinally spaced therefrom. In some aspects, the column 400 further includes a plurality of sampling ports 412 disposed through at least one side 404. The sampling port may be a solid sampling port, a liquid sampling port, or a combination thereof.

[0143]図4に示すように、幾つかの態様においては、それぞれのサンプリング口412は、内部チャンバー402内に配置されている試料入口416と、開放位置(流れ制御部材420において示されている:例えばボールバルブのボール)と閉止位置(流れ制御部材418において示されている)の間で操作可能な第1の流れ制御部材418との間の第1の開放流路414を含み、流れ制御部材は外部環境422内で内部チャンバー402の外側に配置されている。「開放流路」という用語は、液体物質及び固体物質の両方がそれを通過するのを可能にするように寸法付けられて配置されている流路を指す。したがって、開放流路の相対寸法は、それを通過する固体又は半固体材料の平均粒径に対して定めなければならない。   [0143] As shown in FIG. 4, in some embodiments, each sampling port 412 has a sample inlet 416 disposed within the inner chamber 402 and an open position (shown in the flow control member 420). A first open flow path 414 between the first flow control member 418 operable between: a ball valve ball, for example) and a closed position (shown in the flow control member 418), and flow control The member is disposed outside the internal chamber 402 within the external environment 422. The term “open channel” refers to a channel that is dimensioned and arranged to allow both liquid and solid materials to pass through it. Therefore, the relative dimensions of the open channel must be defined relative to the average particle size of the solid or semi-solid material passing through it.

[0144]流れ制御部材が開放位置にある場合には、内部チャンバー402と外部環境422との間に流体連絡が存在する。幾つかの態様においては、第1の流路414及び第2の流路424は、対応する流れ制御部材(それぞれ418及び420)が開放位置にある場合には、それぞれ外部環境422と流体連絡している。流れ制御部材が閉止位置にある場合には、内部チャンバー402と外部環境422との間の流体連絡は阻止される。   [0144] There is fluid communication between the internal chamber 402 and the external environment 422 when the flow control member is in the open position. In some aspects, the first flow path 414 and the second flow path 424 are each in fluid communication with the external environment 422 when the corresponding flow control members (respectively 418 and 420) are in the open position. ing. When the flow control member is in the closed position, fluid communication between the internal chamber 402 and the external environment 422 is prevented.

[0145]幾つかの態様においては、サンプリング口は、試料入口416と、内部チャンバー402の外部に配置されている開放位置と閉止位置の間で操作可能な第2の流れ制御部材420との間に配置されている多孔質部材426を含む第2の流路424を更に含む。   [0145] In some embodiments, the sampling port is between the sample inlet 416 and a second flow control member 420 operable between an open position and a closed position disposed outside the internal chamber 402. And a second flow path 424 that includes a porous member 426 disposed on the surface.

[0146]幾つかの態様においては、第2の流路424は、試料入口416と第1の流れ制御部材418との間の第1の流路414の一部を含む。したがって、幾つかの態様においては、第2の流路は、第1の流路の「T型」又は「Y型」分岐として、第1の制御部材418を通って排出される試料が、第2の流れ制御部材420を通って排出される試料と同じ内部チャンバー402内の位置から回収されるようにすることができる。   [0146] In some embodiments, the second flow path 424 includes a portion of the first flow path 414 between the sample inlet 416 and the first flow control member 418. Thus, in some aspects, the second flow path is a “T-type” or “Y-type” branch of the first flow path, and the sample discharged through the first control member 418 is It can be recovered from the same location in the internal chamber 402 as the sample discharged through the two flow control members 420.

[0147]幾つかの態様においては、図3に示すように、第1の流路414、第2の流路424、又は両方は、試料入口416と外部環境422との間に配置されている熱交換器428を更に含む。幾つかの態様においては、熱交換器428は、示されているように、流れ制御部材を過ぎた流路の部分に着脱可能に取り付けることができる。したがって、内部チャンバーが昇温温度にある場合に、熱交換器428(「試料冷却器」とも呼ぶ)、即ち氷水槽内の冷却配管を用いて内部チャンバー402の試料を獲得することができる。   [0147] In some embodiments, as shown in FIG. 3, the first flow path 414, the second flow path 424, or both are disposed between the sample inlet 416 and the external environment 422. A heat exchanger 428 is further included. In some aspects, the heat exchanger 428 can be removably attached to the portion of the flow path past the flow control member, as shown. Therefore, when the internal chamber is at the elevated temperature, the sample in the internal chamber 402 can be obtained using the heat exchanger 428 (also referred to as “sample cooler”), that is, the cooling pipe in the ice water tank.

[0148]幾つかの態様においては、第1の流路414は、第1の流れ制御部材418を含む第1のバルブ434を備えた第1の出口端432を有する第1の導管430内に配置される。幾つかの態様においては、バルブは、ボールバルブ、ゲートバルブなどであってよい。幾つかの態様においては、第1のバルブは、粒状物質、例えば内部チャンバー402内に配置されているイオン交換樹脂が、試料を得た後にバルブを閉止するのを妨げるのを阻止するために、シートフラッシュシステム436を備えた過酷条件用ボールバルブである。   [0148] In some aspects, the first flow path 414 is within a first conduit 430 having a first outlet end 432 with a first valve 434 that includes a first flow control member 418. Be placed. In some aspects, the valve may be a ball valve, a gate valve, or the like. In some aspects, the first valve may prevent particulate material, such as an ion exchange resin disposed within the inner chamber 402, from blocking the valve after obtaining the sample. A severe condition ball valve with a seat flush system 436.

[0149]幾つかの態様においては、第2の流路424は、少なくとも部分的に、第1の導管430への接続位置440において接続されており、第2の流れ制御部材420を含む第2のバルブ444を備えた第2の出口端442を有する第2の導管438内に配置されている。幾つかの態様においては、接続位置440又はその付近、第2の出口端442又はその付近、或いはこれらの組合せにおいて多孔質部材426が配置されている。幾つかの態様においては、多孔質部材は、スクリーン、多孔質フリット、フィルターエレメント、又はこれらの組み合わせを含み、概して446として示される。幾つかの態様においては、複数の多孔質部材を用いる場合には、部材の排除サイズを変化させることができる。例えば、幾つかの態様においては、内部チャンバー402内に含まれる粒状物質(例えば精製樹脂)の相対寸法に応じて、多孔質部材426のスクリーン又はフィルターエレメント446を、第1の位置においては100メッシュスクリーン、第2の下流の位置においては200メッシュスクリーンにすることができる。   [0149] In some aspects, the second flow path 424 is at least partially connected at a connection location 440 to the first conduit 430 and includes a second flow control member 420. Is disposed within a second conduit 438 having a second outlet end 442 with a second valve 444. In some aspects, the porous member 426 is disposed at or near the connection location 440, at or near the second outlet end 442, or a combination thereof. In some embodiments, the porous member comprises a screen, a porous frit, a filter element, or a combination thereof, generally designated as 446. In some embodiments, when multiple porous members are used, the exclusion size of the member can be varied. For example, in some embodiments, depending on the relative dimensions of the particulate material (eg, purified resin) contained within the interior chamber 402, the screen or filter element 446 of the porous member 426 is 100 mesh in the first position. The screen can be a 200 mesh screen at the second downstream location.

[0150]幾つかの態様においては、第1の開放流路414は、内部チャンバー402から液体450及び固体448の両方が、試料入口416から開放位置の第1の流れ制御部材418を通って外部環境422中に流れるのを可能にするように寸法付け及び配列し;第2の流路424は、内部チャンバー402内に存在する液体450が試料入口416から多孔質部材426を通り、開放位置の第2の流れ制御部材420を通って外部環境422中に流れるのを可能にする一方で、内部チャンバー402内に存在する固体又は半固体材料448の少なくとも一部が第2の流れ制御部材420を通って流れるのを排除するように寸法付け及び配列する。   [0150] In some embodiments, the first open flow path 414 allows both liquid 450 and solid 448 from the internal chamber 402 to pass through the first flow control member 418 in an open position from the sample inlet 416. Sized and arranged to allow flow into environment 422; second flow path 424 allows liquid 450 present in internal chamber 402 to pass from sample inlet 416 through porous member 426 and in an open position. While allowing the second flow control member 420 to flow into the external environment 422, at least a portion of the solid or semi-solid material 448 present in the internal chamber 402 causes the second flow control member 420 to flow. Dimension and arrange to eliminate flow through.

[0151]幾つかの態様においては、第1の流路414の少なくとも一部456を、それを貫通してサンプリング口412が配置されている側部404の内表面458から離れて内部チャンバー402中に延びる第1の導管430内に配置して、試料入口416が側部404から離隔して内部チャンバー402内に配置されるようにする。   [0151] In some embodiments, at least a portion 456 of the first flow path 414 extends through the inner chamber 402 away from the inner surface 458 of the side 404 through which the sampling port 412 is disposed. In the first conduit 430, so that the sample inlet 416 is spaced from the side 404 and placed in the inner chamber 402.

[0152]図3に示すように、幾つかの態様においては、試料入口416は、それを貫通してサンプリング口412が配置されている側部404に配置する。
[0153]幾つかの態様においては、内部チャンバー402は、対向する側部404の間で中心軸406に直交して測定して、入口端408と出口端406の間で中心軸406に平行に測定される内部チャンバー402の平均長さ454の50%未満である平均内径452を有する。幾つかの態様においては、第1の導管430は複数の試料入口416を含む。幾つかの態様においては、単一の第1の導管430の複数の試料入口は全て、中心軸406に直交する面460と同一面上に配置される。
[0152] As shown in FIG. 3, in some embodiments, the sample inlet 416 is disposed on the side 404 through which the sampling port 412 is disposed.
[0153] In some aspects, the inner chamber 402 is measured between the opposite sides 404 perpendicular to the central axis 406 and parallel to the central axis 406 between the inlet end 408 and the outlet end 406. It has an average inner diameter 452 that is less than 50% of the average length 454 of the inner chamber 402 being measured. In some aspects, the first conduit 430 includes a plurality of sample inlets 416. In some aspects, the plurality of sample inlets of a single first conduit 430 are all coplanar with the plane 460 orthogonal to the central axis 406.

[0154]幾つかの態様においては、サンプリング口412は、側部404の少なくとも一部に沿って、縦方向に(中心軸に平行な1以上の側部の少なくとも一部に沿って、入口端408から出口端410まで)実質的に等間隔462で配列されている。   [0154] In some aspects, the sampling port 412 has an inlet end along at least a portion of the side 404 and longitudinally (along at least a portion of one or more sides parallel to the central axis). 408 to outlet end 410) are arranged at substantially equal intervals 462.

[0155]幾つかの態様においては、本方法は、内部チャンバー402が内部チャンバー402を少なくとも部分的に満たす量の精製樹脂448を含む、ここに開示する態様のいずれか又は組み合わせによる少なくとも1つ、好ましくは複数のサンプリング口412を含む、ここに開示する態様のいずれか又は組み合わせによるカラム400を提供することを含む。精製する流れ464、例えば第1の濃度の1種類以上の不純物を有する酢酸流及び/又は中間体生成物流を、次に、精製された液体流466、例えば第1の濃度よりも低い第2の濃度の不純物を有する精製された酢酸流及び/又は中間体生成物流を生成させるのに十分な温度及び流量で、カラムを通して入口端408から内部チャンバー402を通して送って精製樹脂448と接触させ、次に出口端410を通して送る。   [0155] In some embodiments, the method includes at least one according to any or a combination of the embodiments disclosed herein, wherein the inner chamber 402 includes an amount of purified resin 448 that at least partially fills the inner chamber 402. Providing a column 400 according to any or a combination of the aspects disclosed herein, preferably including a plurality of sampling ports 412. A stream 464 to be purified, such as an acetic acid stream and / or intermediate product stream having one or more impurities at a first concentration, is then purified liquid stream 466, such as a second lower than the first concentration. At a temperature and flow rate sufficient to produce a purified acetic acid stream and / or an intermediate product stream having a concentration of impurities, it is passed through the column from the inlet end 408 through the internal chamber 402 to contact the purified resin 448, and then Send through exit end 410.

[0156]幾つかの態様においては、精製樹脂448は巨大網状強酸イオン交換樹脂を含み、樹脂の活性部位の少なくとも約1%は銀又は水銀形態に転化されており、温度は少なくとも約50℃であり、銀又は水銀交換されたイオン交換樹脂は、酢酸流中のC〜C20有機ヨウ化物の少なくとも約90重量%を除去するのに有効である。 [0156] In some embodiments, the purified resin 448 comprises a giant reticulated strong acid ion exchange resin, wherein at least about 1% of the active site of the resin has been converted to silver or mercury form and the temperature is at least about 50 ° C. There, the silver or mercury exchanged ion exchange resin is effective to remove at least about 90% by weight of C 1 -C 20 organic iodide acetate stream.

[0157]幾つかの態様においては、精製樹脂448は、内部チャンバー402内において、複数の帯域468及び470(第1の帯域468は入口端408と第2の帯域470との間に配置されており、第2の帯域470は第1の帯域468と出口端410との間に配置されている)内に存在する。幾つかの態様においては、第1の帯域468内の精製樹脂は第2の帯域470内の精製樹脂と同一である。別の態様においては、第1の帯域468内の精製樹脂は第2の帯域470内の精製樹脂と異なる。幾つかの態様においては、第1の帯域468内の精製樹脂は非官能化巨大網状強酸イオン交換樹脂であり、第2の帯域470内の精製樹脂は、樹脂の活性部位の少なくとも約1%が銀又は水銀形態に転化されている巨大網状強酸イオン交換樹脂を含む。   [0157] In some embodiments, the purified resin 448 is disposed within the inner chamber 402 within a plurality of zones 468 and 470 (the first zone 468 being disposed between the inlet end 408 and the second zone 470). And the second zone 470 is located between the first zone 468 and the outlet end 410). In some embodiments, the purified resin in the first zone 468 is the same as the purified resin in the second zone 470. In another aspect, the purified resin in the first zone 468 is different from the purified resin in the second zone 470. In some embodiments, the purified resin in the first zone 468 is an unfunctionalized macroreticular strong acid ion exchange resin and the purified resin in the second zone 470 is at least about 1% of the active site of the resin. Includes a giant reticulated strong acid ion exchange resin that has been converted to silver or mercury form.

[0158]幾つかの態様においては、ここに開示する1以上の態様による方法は、第1のサンプリング口から液体450及び精製樹脂448を含む試料を得るのに十分な時間、第1の流れ制御部材418を閉止位置から開放位置に操作し、次に第1の流れ制御部材418を閉止位置に戻すこと、及び/又は第1のサンプリング口から液体450を含む試料を得るのに十分な時間、第2の流れ制御部材420を閉止位置から開放位置に操作し、次に第2の流れ制御部材420を閉止位置に戻すことを更に含む。   [0158] In some aspects, a method according to one or more aspects disclosed herein includes a first flow control for a time sufficient to obtain a sample comprising liquid 450 and purified resin 448 from a first sampling port. Sufficient time to manipulate the member 418 from the closed position to the open position and then return the first flow control member 418 to the closed position and / or obtain a sample containing the liquid 450 from the first sampling port; The method further includes operating the second flow control member 420 from the closed position to the open position, and then returning the second flow control member 420 to the closed position.

[0159]幾つかの態様においては、本方法には、1以上の試料を分析して、対応するサンプリング口における1種類以上の不純物の1以上の濃度を求めることを更に含ませることができる。幾つかの態様においては、本方法には、バルブを操作する前にサンプリング口の出口に熱交換器を取り付けて、内部チャンバーの温度と比べて低下した温度を有する試料を得ることを更に含ませることができる。幾つかの態様においては、本方法には、第1のカラムの出口端が第2のカラムの入口端に直接流体連絡している複数のカラムを与えることを更に含ませることができる。   [0159] In some embodiments, the method can further include analyzing one or more samples to determine one or more concentrations of the one or more impurities at the corresponding sampling port. In some embodiments, the method further includes attaching a heat exchanger at the outlet of the sampling port prior to operating the valve to obtain a sample having a reduced temperature relative to the temperature of the internal chamber. be able to. In some embodiments, the method can further include providing a plurality of columns in which the outlet end of the first column is in direct fluid communication with the inlet end of the second column.

精製カラムの運転及び監視:
[0160]幾つかの態様においては、サンプリング口から得られる試料には、カラム内に存在する精製樹脂の試料、カラム内に存在する酢酸流の液体試料、又は両方が含まれる可能性がある。複数のサンプリング口を配列することによって、樹脂床の中の別個の位置において試料を得ることが可能になる。
Purification column operation and monitoring:
[0160] In some embodiments, the sample obtained from the sampling port may include a sample of purified resin present in the column, a liquid sample of the acetic acid stream present in the column, or both. By arranging a plurality of sampling ports, it is possible to obtain samples at different positions in the resin bed.

[0161]また、カラムによって生成する最終精製酢酸流に近接してサンプリング口を配置することもできる。
[0162]試料中に存在する不純物レベルの測定は、必然的に分析する試料のタイプによって定まる。液体試料は、ガスクロマトグラフィー(GC)分析、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)分析によって分析することができる可能性があり、これは、順相、逆相、イオン排除、イオン対、サイズ排除、イオン交換、及び当業者に容易に理解されるイオンクロマトグラフィー法を包含すると理解すべきである。任意の形態の好適な検出装置を用いることができる。更に、樹脂試料は、抽出及び/又は温浸して任意の種々のクロマトグラフィー法を行うことを可能にすることができ、及び/又は湿式化学法、原子吸光分析によって分析することができ、これには誘導結合プラズマ(ICP)分析、質量スペクトル分析、ICP−MSなどを含ませることができる。一態様においては、樹脂試料は、当業者に容易に理解されるようにX線蛍光法を用いて分析することができる。
[0161] A sampling port can also be placed in close proximity to the final purified acetic acid stream produced by the column.
[0162] Measurement of the level of impurities present in a sample necessarily depends on the type of sample being analyzed. Liquid samples may be analyzed by gas chromatography (GC) analysis, high pressure liquid chromatography (HPLC) analysis, which includes normal phase, reverse phase, ion exclusion, ion pair, size exclusion, ion It should be understood to include exchange and ion chromatography methods readily understood by those skilled in the art. Any form of suitable detection device can be used. In addition, the resin sample can be extracted and / or digested to allow any of various chromatographic methods and / or analyzed by wet chemical methods, atomic absorption spectrometry, and the like. Can include inductively coupled plasma (ICP) analysis, mass spectral analysis, ICP-MS, and the like. In one aspect, the resin sample can be analyzed using X-ray fluorescence as is readily understood by those skilled in the art.

[0163]幾つかの態様においては、試料は、ハロゲン、又はヨウ化物(I)及び/又は第3〜12族からの種々の遷移金属、或いはFe、Cr、及び/又はNiのような酢酸製造に特有の腐食金属に関して分析することができ、樹脂の活性部位がそれによって転化した金属又は基(銀及び/又は水銀を挙げることができる)の存在に関して分析することもできる。   [0163] In some embodiments, the sample is halogen, or iodide (I) and / or various transition metals from Groups 3-12, or acetic acid production such as Fe, Cr, and / or Ni. Can also be analyzed for the presence of metals or groups (which may include silver and / or mercury) to which the active site of the resin has been converted.

[0164]幾つかの態様においては、サンプリング口の使用と分析の組合せを用いて、カラムの運転を制御することができ、これには、不純物を除去するカラムの能力を監視して、カラムの不純物保持又は除去特性が消耗する前に流れにカラムを迂回させることを含ませることができる。   [0164] In some embodiments, a combination of sampling port use and analysis can be used to control column operation, including monitoring the column's ability to remove impurities, It can include diverting the column in the stream before the impurity retention or removal characteristics are depleted.

[0165]幾つかの態様においては、試料の不純物濃度を従前に求めた不純物濃度値と比較して、精製樹脂が機能しているか、或いは消耗し始めたか否かを示すことができる。この情報をサンプリング口の位置と組み合わせて、試料の不純物濃度によって、それから試料を得たサンプリング口の位置に対応するカラム内の位置における精製樹脂の消耗を示すようにすることができる。   [0165] In some embodiments, the impurity concentration of the sample can be compared to the previously determined impurity concentration value to indicate whether the purified resin is functioning or has begun to wear out. This information can be combined with the position of the sampling port to indicate the consumption of the purified resin at a position in the column corresponding to the position of the sampling port from which the sample was obtained, depending on the impurity concentration of the sample.

[0166]幾つかの態様においては、樹脂は、もはや酢酸を許容しうるレベルまで精製することができない場合には消耗している。幾つかの態様においては、精製樹脂は、この樹脂に接触した酢酸が、100重量ppbより高いヨウ化物濃度、500重量ppbより高いFe、Cr、及び/又はNi濃度、或いはこれらの組み合わせを有する場合に、「消耗した」とみなされる。   [0166] In some embodiments, the resin is exhausted when it can no longer be purified to an acceptable level of acetic acid. In some embodiments, the purified resin is when the acetic acid contacted with the resin has an iodide concentration greater than 100 wt ppb, an Fe, Cr, and / or Ni concentration greater than 500 wt ppb, or a combination thereof. Is considered “depleted”.

[0167]更に、幾つかの態様においては、約10重量%以上の不純物を含む樹脂試料も、本発明の目的に関しては消耗したとみなされる。しかしながら、これらのレベルは単に生成物酢酸に関する現時点での要件を反映するものであり、任意のかかるレベルを用いることができることを理解すべきである。更に、用いられるレベル及びそれに関して分析される(測定される)不純物は、その中にカラムが配置されている流れに応じて、ヨウ化物及び腐食金属とは異なる可能性がある。   [0167] Further, in some embodiments, resin samples containing about 10% or more by weight of impurities are also considered exhausted for purposes of the present invention. However, it should be understood that these levels merely reflect current requirements for the product acetic acid, and any such levels can be used. Furthermore, the level used and the impurities analyzed (measured) therefor can differ from iodides and corrosive metals, depending on the flow in which the column is located.

[0168]幾つかの態様においては、許容しうるレベルより多い不純物プロファイルを有する最終精製酢酸試料によって定めて消耗したカラムを指示することによって、特定のカラムを通る流れを停止し、及び/又は好適なカラムを通して迂回させることができる。   [0168] In some embodiments, flow through a particular column is stopped and / or preferred by indicating a depleted column defined by a final purified acetic acid sample having an impurity profile greater than an acceptable level. Can be bypassed through a simple column.

[0169]幾つかの態様においては、カラム全体における不純物の経過を用いて、カラムが消耗するようになる速度を求めることができ、したがってこれを用いて余命を予測するか、或いはそうでなければプロセス中におけるカラムの使用を制御することができる。一態様においては、消耗した樹脂が、カラムの端部に近接しているが、未だ最終精製酢酸中ではないことを求めることを用いて、流れを停止するか、或いはそうでなければカラムを迂回させて、樹脂の交換及び/又は樹脂の再生を可能にすることができる。   [0169] In some embodiments, the course of impurities throughout the column can be used to determine the rate at which the column becomes depleted, and thus can be used to predict life expectancy or otherwise The use of the column during the process can be controlled. In one aspect, the flow is stopped or otherwise bypassed by determining that the spent resin is close to the end of the column but not yet in the final purified acetic acid. Thus, it is possible to exchange the resin and / or regenerate the resin.

[0170]幾つかの態様においては、カラムを通る酢酸の流れを停止したら、樹脂を再生することができる。幾つかの態様においては、消耗した樹脂の再生は、消耗した樹脂の少なくとも一部をカラムから取り出し、カラムの少なくとも一部に活性精製樹脂を再充填することを含む。幾つかの態様においては、カラムを再充填するのに用いる活性樹脂の少なくとも一部は、活性精製樹脂に再生された従前に消耗した樹脂を含む。幾つかの態様においては、消耗した樹脂の少なくとも一部はカラム内で活性精製樹脂に再生する(in-situ再生とも呼ぶ)。樹脂の再生は、樹脂及び除去する不純物のタイプによって定まる。再生プロセスには、樹脂を好適な溶媒、試薬などと接触させることを含ませることができる。   [0170] In some embodiments, once the flow of acetic acid through the column is stopped, the resin can be regenerated. In some embodiments, regeneration of the spent resin includes removing at least a portion of the spent resin from the column and refilling at least a portion of the column with the active purified resin. In some embodiments, at least a portion of the active resin used to repack the column includes previously depleted resin regenerated to an active purified resin. In some embodiments, at least a portion of the spent resin is regenerated into active purified resin in the column (also referred to as in-situ regeneration). Resin regeneration depends on the resin and the type of impurities to be removed. The regeneration process can include contacting the resin with a suitable solvent, reagent, or the like.

カラムへの樹脂の充填:
[0171]図5に示すように、幾つかの態様においては、方法又はプロセス500は、内部チャンバーを含むここに開示する態様のいずれか又は組み合わせによるカラムを与える工程(502)を含む。このプロセスには、カラム入口とカラム出口の間に配列されている1以上のサンプリング口(少なくとも1つのサンプリング口は、液体サンプリング口、固体サンプリング口、又は両方を含む)含むカラム、及び少なくとも1つのサンプリング口を開放することを更に含ませることができる(505)。
Packing resin into the column:
[0171] As shown in FIG. 5, in some embodiments, a method or process 500 includes providing a column (502) according to any or combination of the disclosed embodiments including an internal chamber. The process includes a column including one or more sampling ports (at least one sampling port includes a liquid sampling port, a solid sampling port, or both) arranged between a column inlet and a column outlet, and at least one Opening the sampling port can further be included (505).

[0172]次に、本方法又はプロセスは、内部チャンバーの一部を満たすのに十分な量の精製樹脂を内部チャンバー中に送ることを含む(504)。幾つかの態様においては、カラムの充填には、少なくとも1つのサンプリング口を開放することが含まれる。幾つかの態様においては、サンプリング口を用いて樹脂を洗浄して樹脂から蒸気を除去して、樹脂の充填中などにおいて内部チャンバーを不活性ガスでパージすることができる。   [0172] Next, the method or process includes delivering a sufficient amount of purified resin into the inner chamber to fill a portion of the inner chamber (504). In some embodiments, filling the column includes opening at least one sampling port. In some embodiments, the sampling port can be used to clean the resin to remove vapor from the resin and to purge the internal chamber with an inert gas, such as during resin filling.

[0173]幾つかの態様においては、樹脂は、樹脂をカラムの頂部中に手動で移すことか、或いはスラリーをカラム中にポンプ移送することのいずれかによって、乾燥又は湿潤形態でカラム中に配することができる。幾つかの態様においては、樹脂は、液体収容袋、タンクローリー、又はタンク鉄道貨車のような容器内でスラリーとして供給することができ、カラム中に空気圧で移送することができる。したがって、幾つかの態様においては、精製樹脂を含むスラリーを含む容器の底部出口を、内部チャンバーと流体連絡させる。次に、スラリーの少なくとも一部を容器から内部チャンバー中に空気圧で移すのに十分な量の圧力を、容器のヘッドスペースに加える(506)。   [0173] In some embodiments, the resin is placed in the column in dry or wet form, either by manually transferring the resin into the top of the column or by pumping the slurry into the column. can do. In some embodiments, the resin can be supplied as a slurry in a container such as a liquid containment bag, tank lorry, or tank railcar, and can be pneumatically transferred into the column. Thus, in some embodiments, the bottom outlet of the vessel containing the slurry containing the purified resin is in fluid communication with the internal chamber. Next, an amount of pressure sufficient to pneumatically transfer at least a portion of the slurry from the container into the internal chamber is applied to the container headspace (506).

[0174]幾つかの態様においては、ポンプ移送又は容器を加圧することによってカラム中に樹脂を空気圧で移した後に、更なる水又は他の溶媒を容器に加え、移送プロセスを繰り返して、樹脂の実質的に全部を移すことを確保することができる。幾つかの態様においては、樹脂の移送の前及び/又はその間において、カラム及び/又は容器を窒素又は他の不活性ガスでパージして酸素を除去する(508)。   [0174] In some embodiments, after the resin is pneumatically transferred into the column by pumping or pressurizing the container, additional water or other solvent is added to the container and the transfer process is repeated to repeat the resin flow. It can be ensured that substantially everything is transferred. In some embodiments, the column and / or vessel is purged with nitrogen or other inert gas to remove oxygen before and / or during resin transfer (508).

[0175]幾つかの態様においては、次に、樹脂を洗浄流体、通常は水又は他の溶媒で逆洗して(510)、微粒子、異物、及び製造の結果物を除去することができる。洗浄は少なくとも60分間継続する(518)。この逆洗水は、廃棄に送るか、或いはそうでなければ適当な場合には再循環することができる。洗浄時間は、比較的高い流速においては1時間以上であってよく、これによりカラム内に樹脂が均一に分散されるのが確保され、樹脂内のポケットが阻止される。次に、窒素などを用いてカラムの頂部に圧力を加え(512)、気体がカラム出口から噴出して、洗浄液の実質的に全部が除去されたことが示されるまで圧力を維持することによって樹脂から洗浄液を除去することができる。   [0175] In some embodiments, the resin can then be backwashed (510) with a cleaning fluid, typically water or other solvent, to remove particulates, foreign matter, and manufacturing results. Washing continues for at least 60 minutes (518). This backwash water can be sent to waste or recirculated if appropriate. The wash time may be 1 hour or more at relatively high flow rates, ensuring that the resin is evenly dispersed in the column and preventing pockets in the resin. Next, pressure is applied to the top of the column using nitrogen or the like (512), and the resin is maintained by maintaining pressure until gas is ejected from the column outlet, indicating that substantially all of the cleaning liquid has been removed. The cleaning liquid can be removed from

[0176]次に、樹脂を、もう一度、この回だけは酢酸で逆洗することができる(514)。幾つかの態様においては、酸逆洗は比較的遅い速度で行い、0.05床体積/分未満又は0.04床体積/分未満のカラムの底部中への酸の流量を用いる(516)。逆洗は、カラム内に存在する蒸気の全部が液体によって置き換えられるまで行うことができる。幾つかの態様においては、1以上の開放されているサンプリング口を通して蒸気の少なくとも一部を取り出す。幾つかの態様においては、まず内部チャンバーの一部のみに樹脂を充填して樹脂を膨潤させ、これは幾つかの態様においては樹脂を水から酢酸に交換した際に40%以上の大きさであってよい。   [0176] The resin can then be backwashed once more with acetic acid this time (514). In some embodiments, the acid backwash is performed at a relatively slow rate and uses an acid flow rate into the bottom of the column of less than 0.05 bed volume / minute or less than 0.04 bed volume / minute (516). . Backwashing can be performed until all of the vapor present in the column is replaced by the liquid. In some embodiments, at least a portion of the vapor is removed through one or more open sampling ports. In some embodiments, only a portion of the internal chamber is first filled with resin to swell the resin, which in some embodiments is greater than 40% when the resin is exchanged from water to acetic acid. It may be.

[0177]樹脂を逆洗したら、第1の不純物濃度を有する酢酸の流れを、第1の不純物濃度よりも低い出口端における第2の不純物濃度を有する精製された酢酸流を生成させるのに十分な精製温度及び流量で入口端から出口端へ送ることによって、カラムを使用状態にすることができる。   [0177] Once the resin is backwashed, the acetic acid stream having the first impurity concentration is sufficient to produce a purified acetic acid stream having a second impurity concentration at the outlet end that is lower than the first impurity concentration. The column can be put into service by sending it from the inlet end to the outlet end at a suitable purification temperature and flow rate.

[0178]図面及び上記に示した明細書から明らかなように、種々の態様が意図される。
E1.(a)カラム入口とカラム出口の間に配置されている活性精製樹脂を含む内部チャンバーを含み、カラム入口とカラム出口の間に配列されている1以上のサンプリング口を更に含み、少なくとも1つのサンプリング口は、液体サンプリング口、固体サンプリング口、又は両方を含む処理装置カラムを与え;そして
(b)不純物の第1の濃度を有する酢酸流を、存在していたとしても第1の濃度よりも低い不純物の第2の濃度を有する精製された酢酸流をカラム出口において生成させるのに十分な温度及び流量でカラムを通して流す;
ことを含む方法。
[0178] Various aspects are contemplated, as will be apparent from the drawings and specification set forth above.
E1. (A) including an internal chamber containing an active purification resin disposed between the column inlet and the column outlet, further comprising one or more sampling ports arranged between the column inlet and the column outlet, wherein at least one sampling The mouth provides a processor column that includes a liquid sampling port, a solid sampling port, or both; and (b) an acetic acid stream having a first concentration of impurities, if present, lower than the first concentration. Flowing a purified acetic acid stream having a second concentration of impurities through the column at a temperature and flow rate sufficient to produce at the column outlet;
A method involving that.

E2.少なくとも1つのサンプリング口を開放することを更に含む、態様E1の方法。
E3.不純物が、ヨウ素、クロム、ニッケル、鉄、又はこれらの組み合わせを含む、態様E1又はE2の方法。
E2. The method of aspect E1, further comprising opening at least one sampling port.
E3. The method of embodiment E1 or E2, wherein the impurity comprises iodine, chromium, nickel, iron, or a combination thereof.

E4.精製樹脂が、少なくとも約1%の銀又は水銀形態の活性部位を有する巨大網状強酸イオン交換樹脂を含む、態様E1〜E3のいずれかの方法。
E5.温度が少なくとも約50℃である、態様E1〜E4のいずれかの方法。
E4. The method of any of embodiments E1-E3, wherein the purified resin comprises a macroreticular strong acid ion exchange resin having at least about 1% active sites in silver or mercury form.
E5. The method of any of embodiments E1-E4, wherein the temperature is at least about 50 ° C.

E6.少なくとも1つの固体サンプリング口を通して精製樹脂の試料、少なくとも1つの液体サンプリング口を通してカラム内に存在する酢酸流の液体試料、或いはこれらの組み合わせを得て、少なくとも1つの試料中における不純物の濃度を求めることを更に含む、態様E1〜E5のいずれかの方法。   E6. Obtaining a sample of purified resin through at least one solid sampling port, a liquid sample of acetic acid stream present in the column through at least one liquid sampling port, or a combination thereof to determine the concentration of impurities in at least one sample The method of any of embodiments E1-E5, further comprising:

E7.不純物の濃度を、ガスクロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフ、原子吸光、誘導結合プラズマ分光法、質量分光法、X線蛍光分光法、又はこれらの組み合わせを用いて求める、態様E6の方法。   E7. The method of aspect E6, wherein the concentration of impurities is determined using gas chromatography, high pressure liquid chromatography, atomic absorption, inductively coupled plasma spectroscopy, mass spectroscopy, X-ray fluorescence spectroscopy, or a combination thereof.

E8.少なくとも1つの試料の不純物濃度を従前に求めた不純物濃度値と比較して、試料の不純物濃度が、それから試料を得たサンプリング口の位置に対応するカラム内の位置における精製樹脂の消耗を示しているかどうかを定めることを更に含む、態様E6又はE7の方法。   E8. Comparing the impurity concentration value of at least one sample with the previously determined impurity concentration value, the impurity concentration of the sample indicates the consumption of the purified resin at the position in the column corresponding to the position of the sampling port from which the sample was obtained. The method of aspect E6 or E7, further comprising determining whether or not.

E9.カラムを通る酢酸の流れを停止することを更に含む、態様E1〜E8のいずれかの方法。
E10.カラム内に存在する活性精製樹脂の実質的に全部が消耗する前に酢酸の流れを停止する、態様E1〜E9のいずれかの方法。
E9. The method of any of embodiments E1-E8, further comprising stopping the flow of acetic acid through the column.
E10. The method of any of embodiments E1-E9, wherein the flow of acetic acid is stopped before substantially all of the active purification resin present in the column is depleted.

E11.第2のカラム入口と第2のカラム出口の間に配置されている活性精製樹脂を含む内部チャンバーを含む第2のカラムを与え、そして、不純物の第1の濃度を有する酢酸流を、存在していたとしても第1の濃度よりも低い不純物の第2の濃度を有する精製された酢酸流を第2のカラム出口において生成させるのに十分な温度及び流量で第2のカラムを通して流す;ことを更に含む、態様E1〜E10のいずれかの方法。   E11. A second column is provided that includes an internal chamber containing an active purification resin disposed between the second column inlet and the second column outlet, and an acetic acid stream having a first concentration of impurities is present. Flowing a purified acetic acid stream having a second concentration of impurities, if any, lower than the first concentration, at a temperature and flow rate sufficient to produce at the second column outlet; The method of any of aspects E1-E10, further comprising.

E12.消耗した樹脂の少なくとも一部を再生し、カラムを通る酢酸流の流れを再開して精製された酢酸流を生成させることを更に含む、態様E1〜E11のいずれかの方法。
E13.消耗した樹脂の再生が、消耗した樹脂の少なくとも一部をカラムから取り出し、カラムの少なくとも一部に活性精製樹脂を再充填することを含む、態様E12の方法。
E12. The method of any of embodiments E1-E11, further comprising regenerating at least a portion of the spent resin and resuming the flow of acetic acid through the column to produce a purified acetic acid stream.
E13. The method of embodiment E12, wherein regeneration of the spent resin comprises removing at least a portion of the consumed resin from the column and refilling at least a portion of the column with the active purified resin.

E14.カラムを再充填するのに用いる活性樹脂の少なくとも一部が、活性精製樹脂に再生された従前に消耗した樹脂を含む、態様E12又はE13の方法。
E15.消耗した樹脂の少なくとも一部を、カラム内で活性精製樹脂に再生する、態様E12〜E14のいずれかの方法。
E14. The method of embodiment E12 or E13, wherein at least a portion of the active resin used to repack the column comprises a previously depleted resin regenerated to an active purified resin.
E15. The method of any of embodiments E12-E14, wherein at least a portion of the consumed resin is regenerated into an active purified resin within the column.

E16.(a)中心軸の周りに放射状に配列されている複数の側部によって結合されており、内部チャンバーを貫通して出口端と流体連絡しており、それから縦方向に離隔している入口端を有する内部チャンバーを含む処理装置カラムを与え;
(b)内部チャンバーの一部を満たすのに十分な量の精製樹脂を内部チャンバー中に送り;
(c)水性洗浄流体を、精製樹脂から微粒子を洗浄及び/又は除去するのに十分な流量及び時間で、出口端から内部チャンバーを通して入口端に流し;そして
(d)不純物の第1の濃度を有する酢酸流を、存在していたとしても第1の濃度よりも低い不純物の第2の濃度を有する精製された酢酸流をカラム出口において生成させるのに十分な温度及び流量でカラムを通して流す;
ことを含む方法。
E16. (A) connected by a plurality of sides arranged radially around a central axis, in fluid communication with the outlet end through the internal chamber and longitudinally spaced therefrom; Providing a processing equipment column comprising an internal chamber having;
(B) sending an amount of purified resin sufficient to fill a portion of the internal chamber into the internal chamber;
(C) flowing an aqueous wash fluid from the outlet end through the internal chamber to the inlet end at a flow rate and time sufficient to wash and / or remove particulates from the purified resin; and (d) a first concentration of impurities. Flowing an acetic acid stream having a temperature and flow rate sufficient to produce a purified acetic acid stream having a second concentration of impurities lower than the first concentration, if any, at the column outlet;
A method involving that.

E17.カラムが、カラム入口とカラム出口の間に配列されている1以上のサンプリング口を含み、少なくとも1つのサンプリング口は、液体サンプリング口、固体サンプリング口、又は両方を含み、少なくとも1つのサンプリング口を開放することを更に含む、態様E16の方法。   E17. The column includes one or more sampling ports arranged between the column inlet and the column outlet, the at least one sampling port including a liquid sampling port, a solid sampling port, or both, and opening at least one sampling port The method of aspect E16, further comprising:

E18.水性洗浄流体を少なくとも60分間流す、態様E16又はE17の方法。
E19.工程(c)の後に、出口端を通る不活性ガスの流れを得るのに十分な量及び圧力で所定量の不活性ガスをカラム入口中に送ることを更に含む、態様E16〜E18のいずれかの方法。
E18. The method of embodiment E16 or E17, wherein the aqueous cleaning fluid is allowed to flow for at least 60 minutes.
E19. Any of embodiments E16-E18, further comprising, after step (c), delivering a predetermined amount of inert gas into the column inlet in an amount and pressure sufficient to obtain a flow of inert gas through the outlet end. the method of.

E20.内部チャンバーから実質的に全部の蒸気を除去するのに十分な流量及び時間で、酢酸の逆洗流を出口端中に送ることを更に含む、態様E16〜E19のいずれかの方法。   E20. The method of any of embodiments E16-E19, further comprising sending a backwash flow of acetic acid into the outlet end at a flow rate and time sufficient to remove substantially all of the vapor from the internal chamber.

E21.酢酸の逆洗流の流量が約0.05床体積/分以下であり、この時間は約30分間以下である、態様E20の方法。
E22.精製樹脂を内部チャンバー中に送ることが、内部チャンバーと精製樹脂を含むスラリーを含む容器の底部出口との間に流体連絡を与え;そして、スラリーの少なくとも一部を容器から内部チャンバー中へ空気圧で移すのに十分な量の圧力を容器のヘッドスペースに加える;ことを含む、態様E16〜E21のいずれかの方法。
E21. The method of embodiment E20, wherein the back flow of acetic acid is about 0.05 bed volume / min or less and this time is about 30 min or less.
E22. Sending the purified resin into the inner chamber provides fluid communication between the inner chamber and the bottom outlet of the container containing the slurry containing the purified resin; and at least a portion of the slurry is pneumatically transferred from the container into the inner chamber. Applying a sufficient amount of pressure to the headspace of the vessel to transfer; the method of any of embodiments E16-E21.

E23.内部チャンバー中に精製樹脂を送る前に、内部チャンバー、容器のヘッドスペース、又は両方を、所定量の不活性ガスでパージして、内部チャンバー及び/又はヘッドスペースが1重量%未満の酸素を含むようにすることを更に含む、態様E16〜E22のいずれかの方法。   E23. Prior to delivering purified resin into the internal chamber, the internal chamber, the container headspace, or both are purged with a predetermined amount of inert gas so that the internal chamber and / or the headspace contains less than 1 wt% oxygen. The method of any of aspects E16-E22, further comprising:

E24.不純物が、ヨウ素、クロム、ニッケル、鉄、又はこれらの組み合わせを含み;精製樹脂が、少なくとも約1%の銀又は水銀形態の活性部位を有する巨大網状強酸イオン交換樹脂を含み;温度が少なくとも約50℃であり;或いはこれらの組み合わせである、態様E16〜E23のいずれかの方法。   E24. The impurities include iodine, chromium, nickel, iron, or combinations thereof; the purified resin includes at least about 1% of a giant reticulated strong acid ion exchange resin having active sites in the form of silver or mercury; the temperature is at least about 50 The method of any one of embodiments E16 to E23, wherein the method is; or a combination thereof.

E25.不純物が、ヨウ素、クロム、ニッケル、鉄、又はこれらの組み合わせを含み;精製樹脂が、少なくとも約1%の銀又は水銀形態の活性部位を有する巨大網状強酸イオン交換樹脂を含み;温度が少なくとも約50℃であり;或いはこれらの組み合わせである、態様E16〜E23のいずれかの方法。   E25. The impurities include iodine, chromium, nickel, iron, or combinations thereof; the purified resin includes at least about 1% of a giant reticulated strong acid ion exchange resin having active sites in the form of silver or mercury; the temperature is at least about 50 The method of any one of embodiments E16 to E23, wherein the method is; or a combination thereof.

E26.カラム入口とカラム出口の間に配置されている活性精製樹脂を含む内部チャンバーを含むカラムを与えることが態様E16〜E25のいずれかにしたがう、態様E1〜E15のいずれかの方法。   E26. The method of any of aspects E1-E15, according to any of aspects E16-E25, wherein providing a column comprising an internal chamber comprising an active purification resin disposed between the column inlet and the column outlet.

E27.反応器内において、メタノール、ジメチルエーテル、及び酢酸メチルからなる群から選択される少なくとも1種類の構成成分を、0.1乃至14重量%未満の水、ロジウム触媒、ヨウ化メチル、及びヨウ化リチウムの存在下でカルボニル化して、酢酸を含む反応媒体を形成し;
反応媒体を液体再循環流及び蒸気生成物流に分離し;
主精製系列中の2つ以下の蒸留カラム内において蒸気生成物流を分離して、リチウムカチオンを含む酢酸を含む粗酸生成物を生成させ;
第1の処理装置内において、粗酢酸生成物を酸形態のカチオン交換体と接触させて中間体酸生成物を生成させ;そして
第2の処理装置内において、中間体酢酸生成物を、酸カチオン交換部位を有する金属交換されたイオン交換樹脂と接触させて精製された酢酸流を生成させる;
ことを含み、ここで、第1の処理装置、第2の処理装置、又は両方は、態様E1〜E15のいずれかにしたがう方法。
E27. In the reactor, at least one component selected from the group consisting of methanol, dimethyl ether, and methyl acetate is added to 0.1 to less than 14% by weight of water, rhodium catalyst, methyl iodide, and lithium iodide. Carbonylation in the presence to form a reaction medium comprising acetic acid;
Separating the reaction medium into a liquid recycle stream and a vapor product stream;
Separating the vapor product stream in no more than two distillation columns in the main purification series to produce a crude acid product comprising acetic acid containing lithium cations;
In the first processor, the crude acetic acid product is contacted with an acid form cation exchanger to produce an intermediate acid product; and in the second processor, the intermediate acetic acid product is converted to an acid cation. Contacting with a metal exchanged ion exchange resin having an exchange site to produce a purified stream of acetic acid;
Wherein the first processing device, the second processing device, or both are in accordance with any of aspects E1-E15.

E28.反応器内において、メタノール、ジメチルエーテル、及び酢酸メチルからなる群から選択される少なくとも1種類の構成成分を、0.1乃至14重量%未満の水、ロジウム触媒、ヨウ化メチル、及びヨウ化リチウムの存在下でカルボニル化して、酢酸を含む反応媒体を形成し;
反応媒体を液体再循環流及び蒸気生成物流に分離し;
主精製系列中の2つ以下の蒸留カラム内において蒸気生成物流を分離して、リチウムカチオンを含む酢酸を含む粗酸生成物を生成させ;
第1の処理装置内において、粗酢酸生成物を酸形態のカチオン交換体を含む第1の精製樹脂と接触させて中間体酸生成物を生成させ;そして
第2の処理装置内において、中間体酢酸生成物を、酸カチオン交換部位を有する金属交換されたイオン交換樹脂を含む第2の精製樹脂と接触させて精製された酢酸流を生成させ、ここで、第1の処理装置、第2の処理装置、又は両方は、個々に、処理装置の側部を貫通して配置されている少なくとも1つのサンプリング口を含み;
対応するサンプリング口を通して、処理装置内に存在する第1の精製樹脂、第2の精製樹脂、酢酸流の液体試料、或いはこれらの組み合わせの試料を得て;そして
少なくとも1つの試料中の不純物の濃度を求める;
ことを含む方法。
E28. In the reactor, at least one component selected from the group consisting of methanol, dimethyl ether, and methyl acetate is added to 0.1 to less than 14% by weight of water, rhodium catalyst, methyl iodide, and lithium iodide. Carbonylation in the presence to form a reaction medium comprising acetic acid;
Separating the reaction medium into a liquid recycle stream and a vapor product stream;
Separating the vapor product stream in no more than two distillation columns in the main purification series to produce a crude acid product comprising acetic acid containing lithium cations;
In the first processor, the crude acetic acid product is contacted with a first purified resin containing an acid form of the cation exchanger to produce an intermediate acid product; and in the second processor, the intermediate The acetic acid product is contacted with a second purification resin comprising a metal exchanged ion exchange resin having an acid cation exchange site to produce a purified acetic acid stream, wherein the first treatment device, the second The processing device, or both, individually includes at least one sampling port disposed through the side of the processing device;
Through a corresponding sampling port, obtain a sample of the first purified resin, the second purified resin, a liquid sample of acetic acid stream, or a combination thereof present in the processing apparatus; and the concentration of impurities in the at least one sample Seeking
A method involving that.

E29.少なくとも1つの試料の不純物濃度を従前に求めた不純物濃度値と比較し、そして、試料の不純物濃度が、そこから試料を得たサンプリング口の位置に対応する処理装置内の位置における精製樹脂の消耗を示しているかどうかを求めることを更に含む、態様E27又はE28の方法。   E29. The impurity concentration of at least one sample is compared with the previously determined impurity concentration value, and the purified resin is consumed at a position in the processing apparatus corresponding to the position of the sampling port from which the sample impurity concentration was obtained. The method of aspect E27 or E28, further comprising: determining whether or not

E30.処理装置内に存在する活性精製樹脂の実質的に全部が消耗する前に、処理装置を通る酢酸の流れを停止し、消耗した樹脂の少なくとも一部を態様E16〜E26のいずれかにしたがって再生し、そして、処理装置を通る酢酸流の流れを再開して精製された酢酸流を生成させることを更に含む、態様E27〜E29のいずれかの方法。   E30. Before substantially all of the active purified resin present in the processor is consumed, the flow of acetic acid through the processor is stopped and at least a portion of the consumed resin is regenerated according to any of aspects E16-E26. And the method of any of embodiments E27-E29, further comprising resuming the flow of acetic acid stream through the processor to produce a purified acetic acid stream.

E31.金属交換されたイオン交換樹脂が少なくとも1%の銀によって占有されている強酸交換部位を含む、態様E27〜E30のいずれかの方法。
E32.粗酸生成物が10ppm以下のリチウムを含む、態様E27〜E31のいずれかの方法。
E31. The method of any of embodiments E27-E30, wherein the metal exchanged ion exchange resin comprises a strong acid exchange site occupied by at least 1% silver.
E32. The method of any of embodiments E27-E31, wherein the crude acid product comprises 10 ppm or less lithium.

E33.蒸気生成物流を分離することが、
第1の蒸留カラム内において蒸気生成物流を蒸留し、側流を回収して蒸留された酢酸生成物を得て;そして
蒸留された酢酸生成物を第2の蒸留カラム内において蒸留して、酢酸及びリチウムカチオンを含む粗酸生成物を生成させる;
ことを含む、態様E27〜E32のいずれかの方法。
E33. Separating the steam product stream,
Distilling the vapor product stream in a first distillation column and collecting a side stream to obtain a distilled acetic acid product; and distilling the distilled acetic acid product in a second distillation column to produce acetic acid And a crude acid product comprising a lithium cation;
The method of any of aspects E27 to E32.

E34.蒸留された酢酸生成物を第2の蒸留カラム内において蒸留する前に、酢酸カリウム、炭酸カリウム、及び水酸化カリウムからなる群から選択されるカリウム塩を蒸留された酢酸生成物に加える工程を更に含み;カリウムの少なくとも一部を酸形態のカチオン交換体によって除去する、態様E27〜E33のいずれかの方法。   E34. Adding a potassium salt selected from the group consisting of potassium acetate, potassium carbonate, and potassium hydroxide to the distilled acetic acid product before distilling the distilled acetic acid product in the second distillation column; The process of any of embodiments E27-E33, wherein at least a portion of the potassium is removed by the cation exchanger in acid form.

E35.粗酢酸生成物を、50℃〜120℃の温度でカチオン交換体と接触させる、態様E27〜E34のいずれかの方法。
E36.中間体酢酸生成物を、50℃〜85℃の温度で金属交換されたイオン交換樹脂と接触させ;或いはこれらの組合せを行う、態様E27〜E35のいずれかの方法。
E35. The method of any of embodiments E27-E34, wherein the crude acetic acid product is contacted with the cation exchanger at a temperature of 50 ° C. to 120 ° C.
E36. The method of any of embodiments E27-E35, wherein the intermediate acetic acid product is contacted with an ion exchange resin that has been metal exchanged at a temperature of 50 ° C. to 85 ° C .; or a combination thereof.

E37.中間体酢酸生成物が50ppb未満のリチウムイオン濃度を有する、態様E27〜E36のいずれかの方法。
E38.酸形態のカチオン交換体が、酸形態の強酸カチオン交換巨大網状、マクロ多孔質、又はメソ多孔質樹脂の樹脂を含む、態様E27〜E37のいずれかの方法。
E37. The method of any of embodiments E27-E36, wherein the intermediate acetic acid product has a lithium ion concentration of less than 50 ppb.
E38. The method of any of embodiments E27-E37, wherein the acid form cation exchanger comprises a resin of an acid form strong acid cation exchange macroreticular, macroporous, or mesoporous resin.

E39.精製された酢酸生成物をカチオン交換樹脂で処理して、銀、水銀、パラジウム、又はロジウムを回収することを更に含む、態様E27〜E38のいずれかの方法。
E40.反応媒体中の水濃度を、存在する反応媒体の全量を基準として0.1〜5重量%に制御する、態様E27〜E39のいずれかの方法。
E39. The method of any of embodiments E27-E38, further comprising treating the purified acetic acid product with a cation exchange resin to recover silver, mercury, palladium, or rhodium.
E40. The method of any of embodiments E27 to E39, wherein the water concentration in the reaction medium is controlled to 0.1 to 5% by weight, based on the total amount of reaction medium present.

E41.酢酸リチウム、カルボン酸リチウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、及びこれらの混合物からなる群から選択されるリチウム化合物を反応器中に導入して、反応媒体中において0.3〜0.7重量%の酢酸リチウムの濃度を維持することを更に含む、態様E27〜E40のいずれかの方法。   E41. A lithium compound selected from the group consisting of lithium acetate, lithium carboxylate, lithium carbonate, lithium hydroxide, and mixtures thereof is introduced into the reactor to provide 0.3-0.7 wt% in the reaction medium. The method of any of embodiments E27-E40, further comprising maintaining a concentration of lithium acetate.

E42.反応媒体中において0.1〜1.3重量%のヨウ化水素濃度を維持し;
反応媒体中において300〜3000wppmのロジウム触媒濃度を維持し;
反応媒体中において0.1〜4.1重量%の水濃度を維持し;
反応媒体中において0.6〜4.1重量%の酢酸メチル濃度を維持し;
又はこれらの組合せを行う;
ことを更に含む、態様E41の方法。
E42. Maintaining a hydrogen iodide concentration of 0.1 to 1.3% by weight in the reaction medium;
Maintaining a rhodium catalyst concentration of 300-3000 wppm in the reaction medium;
Maintaining a water concentration of 0.1-4.1% by weight in the reaction medium;
Maintaining a methyl acetate concentration of 0.6-4.1% by weight in the reaction medium;
Or a combination thereof;
The method of aspect E41, further comprising:

E43.酢酸生成物から酢酸ブチルを直接除去することなく、酢酸生成物中の酢酸ブチル濃度を10wppm以下に制御することを更に含む、態様E27〜E42のいずれかの方法。   E43. The method of any of embodiments E27-E42, further comprising controlling the butyl acetate concentration in the acetic acid product to 10 wppm or less without directly removing butyl acetate from the acetic acid product.

E44.反応媒体中において1500ppm以下のアセトアルデヒド濃度を維持することによって酢酸ブチル濃度を制御する、態様E43の方法。
E45.反応器内の温度を150〜250℃に制御することによって酢酸ブチル濃度を制御する、態様E43又はE44の方法。
E44. The method of embodiment E43, wherein the butyl acetate concentration is controlled by maintaining an acetaldehyde concentration of 1500 ppm or less in the reaction medium.
E45. The method of embodiment E43 or E44, wherein the butyl acetate concentration is controlled by controlling the temperature in the reactor to 150-250 ° C.

E46.反応器内の水素分圧を0.3〜2気圧に制御することによって酢酸ブチル濃度を制御する、態様E43〜E45のいずれかの方法。
E47.反応媒体中においてロジウム触媒濃度を100〜3000wppmに制御することによって酢酸ブチル濃度を制御する、態様E43〜E45のいずれかの方法。
E46. The method of any of embodiments E43-E45, wherein the butyl acetate concentration is controlled by controlling the hydrogen partial pressure in the reactor to 0.3-2 atm.
E47. The method of any of embodiments E43-E45, wherein the butyl acetate concentration is controlled by controlling the rhodium catalyst concentration in the reaction medium to 100-3000 wppm.

E48.反応媒体中のヨウ化エチル濃度を750wppm以下に制御することを更に含む、態様E27〜E47のいずれかの方法。
E49.生成物酢酸中のプロピオン酸濃度が、生成物酢酸からプロピオン酸を直接除去することなく250wppm未満である、態様E48の方法。
E48. The method of any of embodiments E27 to E47, further comprising controlling the ethyl iodide concentration in the reaction medium to 750 wppm or less.
E49. The method of embodiment E48, wherein the propionic acid concentration in the product acetic acid is less than 250 wppm without directly removing the propionic acid from the product acetic acid.

E50.反応媒体中のヨウ化エチルと酢酸生成物中のプロピオン酸が、3:1〜1:2の重量比で存在する、態様E48又はE49の方法。
E51.反応媒体中において、アセトアルデヒドとヨウ化エチルが2:1〜20:1の重量比で存在する、態様E48〜E50のいずれかの方法。
E50. The process of embodiment E48 or E49, wherein the ethyl iodide in the reaction medium and the propionic acid in the acetic acid product are present in a weight ratio of 3: 1 to 1: 2.
E51. The method of any of embodiments E48 through E50, wherein the acetaldehyde and ethyl iodide are present in the reaction medium in a weight ratio of 2: 1 to 20: 1.

E52.反応器中へのメタノール供給流中のエタノール濃度が150wppm未満であり;或いはこれらの組合せである、態様E48〜E51のいずれかの方法。
E53.カルボニル化反応器内の水素分圧、反応媒体中の酢酸メチル濃度、及び反応媒体中のヨウ化メチル濃度の少なくとも1つを調節することによって反応媒体中のヨウ化エチル濃度を制御する、態様E48〜E52のいずれかの方法。
E52. The method of any of embodiments E48-E51, wherein the ethanol concentration in the methanol feed stream into the reactor is less than 150 wppm; or a combination thereof.
E53. Embodiment E48 wherein the ethyl iodide concentration in the reaction medium is controlled by adjusting at least one of a hydrogen partial pressure in the carbonylation reactor, a methyl acetate concentration in the reaction medium, and a methyl iodide concentration in the reaction medium. Any method of -E52.

[0179]図面及び上記の記載において幾つかの態様を詳細に示し且つ記載したが、これは例示とみなすべきであり、特質を限定するものではなく、一部の態様のみが示され且つ記載されており、幾つかの態様の精神の範囲内の全ての変更及び修正は保護されることを要求していることが理解される。上記の記載において用いられている「理想的には」、「望ましくは」、「好ましい」、「好ましくは」、「好適な」、「より好ましい」、又は「代表的な」のような語句の使用は、そのように記載されている特徴がより望ましいか又は特徴的である可能性があるが必須でなくてもよく、それが欠落している態様は、下記の特許請求の範囲によって規定される発明の範囲内であると意図される可能性があることを示している。特許請求の範囲を読むにあたって、「1つ」、「1個」、「少なくとも1つ」、又は「少なくとも一部」のような語句を用いる場合には、特許請求の範囲において具体的に反対に示されていない限りにおいて、特許請求の範囲を1つの事項のみに限定する意図はないと意図される。「少なくとも一部」及び/又は「一部」の語句を用いる場合には、具体的に反対に示されていない限りにおいて、この事項には一部及び/又は事項全体を含めることができる。   [0179] While several aspects have been shown and described in detail in the drawings and the foregoing description, this should be considered illustrative and not limiting in nature, and only some aspects are shown and described. It is understood that all changes and modifications within the spirit of some embodiments are required to be protected. As used in the above description, terms such as “ideally”, “desirably”, “preferred”, “preferably”, “preferred”, “more preferable”, or “representative” The use may be more desirable or characteristic of the features so described, but may not be essential, and the manner in which it is missing is defined by the following claims. It may be intended to be within the scope of the invention. In reading the claims, the use of words such as “one”, “one”, “at least one”, or “at least part” specifically refers to the contrary in the claims. Unless indicated, it is not intended that the claims be limited to only one item. Where the words “at least part” and / or “part” are used, this matter may include part and / or whole matter, unless specifically stated to the contrary.

Claims (20)

反応器内において、メタノール、ジメチルエーテル、及び酢酸メチルからなる群から選択される少なくとも1種類の構成成分を、0.1乃至14重量%未満の水、ロジウム触媒、ヨウ化メチル、及びヨウ化リチウムの存在下でカルボニル化して、酢酸を含む反応媒体を形成し;
反応媒体を液体再循環流及び蒸気生成物流に分離し;
主精製系列中の2つ以下の蒸留カラム内において蒸気生成物流を分離して、リチウムカチオンを含む酢酸を含む粗酸生成物を生成させ;
第1の処理装置内において、粗酢酸生成物を酸形態のカチオン交換体を含む第1の精製樹脂と接触させて中間体酸生成物を生成させ;そして
第2の処理装置内において、中間体酢酸生成物を、酸カチオン交換部位を有する金属交換されたイオン交換樹脂を含む第2の精製樹脂と接触させて精製された酢酸流を生成させ、ここで、第1の処理装置、第2の処理装置、又は両方は、個々に、処理装置の側部を貫通して配置されている少なくとも1つのサンプリング口を含み;
対応するサンプリング口を通して、処理装置内に存在する第1の精製樹脂、第2の精製樹脂、酢酸流の液体試料、或いはこれらの組み合わせの試料を得て;そして
少なくとも1つの試料中の不純物の濃度を求める;
ことを含む方法。
In the reactor, at least one component selected from the group consisting of methanol, dimethyl ether, and methyl acetate is added to 0.1 to less than 14% by weight of water, rhodium catalyst, methyl iodide, and lithium iodide. Carbonylation in the presence to form a reaction medium comprising acetic acid;
Separating the reaction medium into a liquid recycle stream and a vapor product stream;
Separating the vapor product stream in no more than two distillation columns in the main purification series to produce a crude acid product comprising acetic acid containing lithium cations;
In the first processor, the crude acetic acid product is contacted with a first purified resin containing an acid form of the cation exchanger to produce an intermediate acid product; and in the second processor, the intermediate The acetic acid product is contacted with a second purification resin comprising a metal exchanged ion exchange resin having an acid cation exchange site to produce a purified acetic acid stream, wherein the first treatment device, the second The processing device, or both, individually includes at least one sampling port disposed through the side of the processing device;
Through a corresponding sampling port, obtain a sample of the first purified resin, the second purified resin, a liquid sample of acetic acid stream, or a combination thereof present in the processing apparatus; and the concentration of impurities in the at least one sample Seeking
A method involving that.
少なくとも1つの試料の不純物濃度を従前に求めた不純物濃度値と比較し、そして、試料の不純物濃度が、そこから試料を得たサンプリング口の位置に対応する処理装置内の位置における精製樹脂の消耗を示しているかどうかを求めることを更に含む、請求項1に記載の方法。   The impurity concentration of at least one sample is compared with the previously determined impurity concentration value, and the purified resin is consumed at a position in the processing apparatus corresponding to the position of the sampling port from which the sample impurity concentration was obtained. The method of claim 1, further comprising: determining whether or not 処理装置内に存在する活性精製樹脂の実質的に全部が消耗する前に、処理装置を通る酢酸の流れを停止し、消耗した樹脂の少なくとも一部を再生し、そして、処理装置を通る酢酸流の流れを再開して、精製された酢酸流を生成させることを更に含む、請求項2に記載の方法。   Before substantially all of the active purified resin present in the processor is depleted, the flow of acetic acid through the processor is stopped, at least a portion of the depleted resin is regenerated, and the acetic acid flow through the processor is 3. The method of claim 2, further comprising resuming the flow of water to produce a purified acetic acid stream. 粗酸生成物が10ppm以下のリチウムを含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the crude acid product comprises 10 ppm or less lithium. 蒸気生成物流を分離することが、
第1の蒸留カラム内において蒸気生成物流を蒸留し、側流を回収して蒸留された酢酸生成物を得て;そして
蒸留された酢酸生成物を第2の蒸留カラム内において蒸留して、酢酸及びリチウムカチオンを含む粗酸生成物を生成させる;
ことを含む、請求項1に記載の方法。
Separating the steam product stream,
Distilling the vapor product stream in a first distillation column and collecting a side stream to obtain a distilled acetic acid product; and distilling the distilled acetic acid product in a second distillation column to produce acetic acid And a crude acid product comprising a lithium cation;
The method of claim 1, comprising:
蒸留された酢酸生成物を第2の蒸留カラム内において蒸留する前に、酢酸カリウム、炭酸カリウム、及び水酸化カリウムからなる群から選択されるカリウム塩を蒸留された酢酸生成物に加える工程を更に含み;カリウムの少なくとも一部を酸形態のカチオン交換体によって除去する、請求項1に記載の方法。   Adding a potassium salt selected from the group consisting of potassium acetate, potassium carbonate, and potassium hydroxide to the distilled acetic acid product before distilling the distilled acetic acid product in the second distillation column; The method of claim 1, wherein at least a portion of the potassium is removed by the acid form cation exchanger. 粗酢酸生成物を、50℃〜120℃の温度でカチオン交換体と接触させる、請求項1に記載の方法。   The process of claim 1, wherein the crude acetic acid product is contacted with the cation exchanger at a temperature of 50C to 120C. 中間体酢酸生成物を、50℃〜85℃の温度で金属交換されたイオン交換樹脂と接触させ;或いはこれらの組合せを行う、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the intermediate acetic acid product is contacted with a metal exchanged ion exchange resin at a temperature of 50 ° C. to 85 ° C .; or a combination thereof. 中間体酢酸生成物が50ppb未満のリチウムイオン濃度を有する、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the intermediate acetic acid product has a lithium ion concentration of less than 50 ppb. 酸形態のカチオン交換体が、酸形態の強酸カチオン交換巨大網状、マクロ多孔質、又はメソ多孔質樹脂の樹脂を含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the acid form cation exchanger comprises a resin of a strong acid cation exchange macroreticular, macroporous, or mesoporous resin in acid form. 金属交換されたイオン交換樹脂が、少なくとも1%の銀によって占められている強酸交換部位を含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the metal exchanged ion exchange resin comprises a strong acid exchange site occupied by at least 1% silver. 精製された酢酸生成物をカチオン交換樹脂で処理して、銀、水銀、パラジウム、又はロジウムを回収することを更に含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, further comprising treating the purified acetic acid product with a cation exchange resin to recover silver, mercury, palladium, or rhodium. 反応媒体中の水濃度を、存在する反応媒体の全量を基準として0.1〜5重量%に制御する、請求項1に記載の方法。   The process according to claim 1, wherein the water concentration in the reaction medium is controlled to 0.1 to 5% by weight, based on the total amount of reaction medium present. 酢酸リチウム、カルボン酸リチウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、及びこれらの混合物からなる群から選択されるリチウム化合物を反応器中に導入して、反応媒体中において0.3〜0.7重量%の酢酸リチウムの濃度を維持することを更に含む、請求項1に記載の方法。   A lithium compound selected from the group consisting of lithium acetate, lithium carboxylate, lithium carbonate, lithium hydroxide, and mixtures thereof is introduced into the reactor to provide 0.3-0.7 wt% in the reaction medium. The method of claim 1, further comprising maintaining a concentration of lithium acetate. 反応媒体中において0.1〜1.3重量%のヨウ化水素濃度を維持し;
反応媒体中において300〜3000wppmのロジウム触媒濃度を維持し;
反応媒体中において0.1〜4.1重量%の水濃度を維持し;
反応媒体中において0.6〜4.1重量%の酢酸メチル濃度を維持し;
又はこれらの組合せを行う;
ことを更に含む、請求項14に記載の方法。
Maintaining a hydrogen iodide concentration of 0.1 to 1.3% by weight in the reaction medium;
Maintaining a rhodium catalyst concentration of 300-3000 wppm in the reaction medium;
Maintaining a water concentration of 0.1-4.1% by weight in the reaction medium;
Maintaining a methyl acetate concentration of 0.6-4.1% by weight in the reaction medium;
Or a combination thereof;
15. The method of claim 14, further comprising:
酢酸生成物から酢酸ブチルを直接除去することなく、酢酸生成物中の酢酸ブチル濃度を10wppm以下に制御することを更に含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, further comprising controlling the butyl acetate concentration in the acetic acid product to 10 wppm or less without directly removing butyl acetate from the acetic acid product. 反応媒体中において1500ppm以下のアセトアルデヒド濃度を維持し;
反応器内の温度を150〜250℃に制御し;
反応器内の水素分圧を0.3〜2気圧に制御し;
反応媒体中においてロジウム触媒濃度を100〜3000wppmに制御し;
又はこれらの組合せを行う;
ことによって酢酸ブチル濃度を制御する、請求項16に記載の方法。
Maintaining an acetaldehyde concentration of 1500 ppm or less in the reaction medium;
Controlling the temperature in the reactor to 150-250 ° C;
Controlling the hydrogen partial pressure in the reactor to 0.3-2 atm;
Controlling the rhodium catalyst concentration in the reaction medium to 100-3000 wppm;
Or a combination thereof;
17. The method of claim 16, wherein the method controls butyl acetate concentration.
反応媒体中のヨウ化エチル濃度を750wppm以下に制御することを更に含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, further comprising controlling the ethyl iodide concentration in the reaction medium to 750 wppm or less. 生成物酢酸中のプロピオン酸濃度が、生成物酢酸からプロピオン酸を直接除去することなく250wppm未満であり;
反応媒体中のヨウ化エチルと酢酸生成物中のプロピオン酸が、3:1〜1:2の重量比で存在し;
反応媒体中において、アセトアルデヒドとヨウ化エチルが2:1〜20:1の重量比で存在し;
反応器中へのメタノール供給流中のエタノール濃度が150wppm未満であり;
或いはこれらの組合せである、請求項18に記載の方法。
The propionic acid concentration in the product acetic acid is less than 250 wppm without directly removing the propionic acid from the product acetic acid;
Ethyl iodide in the reaction medium and propionic acid in the acetic acid product are present in a weight ratio of 3: 1 to 1: 2.
In the reaction medium, acetaldehyde and ethyl iodide are present in a weight ratio of 2: 1 to 20: 1;
The ethanol concentration in the methanol feed stream into the reactor is less than 150 wppm;
The method of claim 18, which is alternatively a combination thereof.
カルボニル化反応器内の水素分圧、反応媒体中の酢酸メチル濃度、及び反応媒体中のヨウ化メチル濃度の少なくとも1つを調節することによって反応媒体中のヨウ化エチル濃度を制御する、請求項19に記載の方法。   Controlling the ethyl iodide concentration in the reaction medium by adjusting at least one of a hydrogen partial pressure in the carbonylation reactor, a methyl acetate concentration in the reaction medium, and a methyl iodide concentration in the reaction medium. 19. The method according to 19.
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