JP3035641B2 - Method for producing acetic acid by carbonylation of methanol - Google Patents

Method for producing acetic acid by carbonylation of methanol

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JP3035641B2
JP3035641B2 JP4131790A JP13179092A JP3035641B2 JP 3035641 B2 JP3035641 B2 JP 3035641B2 JP 4131790 A JP4131790 A JP 4131790A JP 13179092 A JP13179092 A JP 13179092A JP 3035641 B2 JP3035641 B2 JP 3035641B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はメタノールのカルボニル
化による酢酸の製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method for producing acetic acid by carbonylation of methanol.

【0002】[0002]

【従来技術及びその問題点】メタノールのカルボニル化
による酢酸の製造方法としては、メタノールを、ロジウ
ム化合物とヨウ化メチルを溶解させた水含有酢酸溶媒中
でメタノールと一酸化炭素を反応させる方法が知られて
いる(特公昭47−3334号)。この方法は、モンサ
ント・カンパニーにより開発されたもので、いわゆる
「モンサント法」として世界的に広く実施されている。
このモンサント法は、メタノールから高収率で酢酸を製
造し得る点で非常にすぐれた方法ではあるものの、いく
つかの本質的な欠点を包含している。例えば、このモン
サント法は、溶解度の低い触媒を酢酸に溶解させた触媒
液を用いて反応を均一で行っていることから、その触媒
を均一に溶解させるために大量の酢酸を必要とし、その
結果、反応器や得られた反応液の処理装置が必然的に大
型のものとなる上、反応液処理装置から反応器に循環さ
せる触媒液量も多くなり、酢酸製造プラントの建設費が
大きくなるとともに、そのプラントの運転費用も高くな
るという欠点がある。また、この方法では、メタノール
のカルボニル化反応速度と酢酸選択率を高く保持させる
とともに、循環触媒液中での触媒析出を防止するため
に、触媒液には高濃度の水を存在させる必要があるが、
この高濃度の水が原因となって、反応促進剤として用い
るヨウ化メチルが加水分解を受けて多量のヨウ化水素が
生成するという欠点もある。そして、このヨウ化水素は
装置系を腐食させるとともに、製品酢酸中にも混入し、
製品酢酸の品質を低下させる。さらに、このモンサント
法では、触媒液から触媒を分離回収し、再生し、反応系
に循環させることから、そのための大きな装置を必要と
するという欠点もある。
2. Description of the Related Art As a method for producing acetic acid by carbonylation of methanol, a method is known in which methanol is reacted with carbon monoxide in a water-containing acetic acid solvent in which a rhodium compound and methyl iodide are dissolved. (Japanese Patent Publication No. 47-3334). This method was developed by the Monsanto Company and is widely practiced worldwide as the so-called "Monsanto method".
Although this Monsanto process is very good in that acetic acid can be produced in high yield from methanol, it has some essential disadvantages. For example, the Monsanto method uses a catalyst solution prepared by dissolving a catalyst with low solubility in acetic acid, so that the reaction is performed uniformly, so a large amount of acetic acid is required to uniformly dissolve the catalyst, and as a result, In addition, the reactor and the processing equipment for the obtained reaction liquid are inevitably large, and the amount of catalyst liquid circulated from the reaction liquid processing equipment to the reactor is also increased, thus increasing the construction cost of the acetic acid production plant. However, there is a disadvantage that the operation cost of the plant is also increased. In addition, in this method, it is necessary to keep a high concentration of water in the catalyst solution in order to keep the carbonylation reaction rate of methanol and the acetic acid selectivity high, and to prevent catalyst deposition in the circulating catalyst solution. But,
Due to the high concentration of water, there is also a disadvantage that methyl iodide used as a reaction accelerator undergoes hydrolysis to produce a large amount of hydrogen iodide. And this hydrogen iodide not only corrodes the equipment system but also mixes into the product acetic acid,
Reduce the quality of the product acetic acid. Further, the Monsanto method has a disadvantage that a large apparatus is required for separating and recovering the catalyst from the catalyst solution, regenerating the catalyst, and circulating the catalyst in the reaction system.

【0003】モンサント法が包含する前記欠点を克服し
ようとして、これまでにもいくつかの方法が提案されて
おり、その代表的なものに、特開昭60−26943号
公報に記載の方法と、特開昭63−253047号公報
に記載の方法がある。前者の公報に記載の方法は、触媒
液にヨウ化リチウムと酢酸メチルを存在させて、モンサ
ント法の場合よりも低い含水濃度の条件でメタノールを
カルボニル化させる方法である。しかし、この方法は、
触媒を大量の酢酸に均一に溶解させた触媒液を用いてい
る点と、触媒液中の含水濃度を低く抑えるためには、ヨ
ウ化リチウムと酢酸メチルを高濃度にする必要がある点
から、反応液の処理が複雑になり、モンサント法の持つ
本質的な欠点を克服するまでに至っていない。一方、後
者の公報に記載の方法は、ピリジン環を含む不溶性樹脂
にロジウムを10wt%未満の割合で担持させた固体触
媒の存在下において、一酸化炭素分圧:65〜80バー
ル、温度:170〜200℃でメタノールをカルボニル
化する方法である。この方法は、固体触媒を用いて反応
を不均一系で行っていることから、多量の添加水を含む
触媒液を用いて反応を均一系で行うモンサント法におけ
る本質的な欠点を克服するのには有効な方法と言えるも
のである。しかし、この方法は、高反応速度を得るため
に、反応温度170〜200℃において、65〜85バ
ールという高い一酸化炭素分圧を用いることから、その
全反応圧力は必然的に95kg/cm2G以上という高
圧になり、反応器を耐圧性の大きなものにする必要があ
る。その結果、反応器コストが必然的に高くなるという
問題がある。また、この公報には、メタノールのカルボ
ニル化反応とともに生じる副反応、例えば、酢酸とメタ
ノールとの反応により酢酸メチルと水を生成するエステ
ル化反応、メタノール同志の反応によりジメチルエーテ
ルと水を生成する脱水縮合反応等について記載されてお
らず、それら副反応をコントロールする手段について何
ら示唆されていない。これらの副反応が高割合で生起す
るときには、反応液には好ましくない多量の水や副生物
が含まれることになり、経済的な酢酸プロセスを得るこ
とができなくなる。また、Hjortkjaerら(A
pplied Catalysis,67,269〜2
78,(1991))によると、ピリジン基を含む不溶
性樹脂を用い、反応温度140℃、反応圧力20kg/
cm2G(CO分圧として20kg/cm2以下となる)
で、メタノール及びヨウ化メチルからなる原料を固定床
流通式反応装置を用いてカルボニル化を行っているが、
この場合、反応初期に触媒樹脂からのロジウムの解離が
起って反応活性が低下し、均一系触媒の均1/5程度の
低い活性しか得られていない。
In order to overcome the disadvantages of the Monsanto method, several methods have been proposed so far, representative examples of which are described in JP-A-60-26943. There is a method described in JP-A-63-2553047. The method described in the former publication is a method in which lithium iodide and methyl acetate are present in a catalyst solution, and methanol is carbonylated under a condition of a lower water content than in the case of the Monsanto method. However, this method
From the point that a catalyst solution in which the catalyst is uniformly dissolved in a large amount of acetic acid is used, and in order to keep the water content in the catalyst solution low, it is necessary to increase the concentration of lithium iodide and methyl acetate, The processing of the reaction solution has become complicated, and has not been able to overcome the essential disadvantages of the Monsanto method. On the other hand, the method described in the latter publication discloses a method in which rhodium is supported on an insoluble resin containing a pyridine ring at a ratio of less than 10 wt% in the presence of a solid catalyst, a partial pressure of carbon monoxide: 65 to 80 bar, and a temperature: 170 This is a method of carbonylating methanol at -200 ° C. Since this method uses a solid catalyst to carry out the reaction in a heterogeneous system, it overcomes the essential disadvantages of the Monsanto method in which the reaction is carried out in a homogeneous system using a catalyst solution containing a large amount of added water. Is an effective method. However, since this method uses a high carbon monoxide partial pressure of 65 to 85 bar at a reaction temperature of 170 to 200 ° C. in order to obtain a high reaction rate, the total reaction pressure is necessarily 95 kg / cm 2. The pressure becomes higher than G, and it is necessary to make the reactor large in pressure resistance. As a result, there is a problem that the reactor cost is inevitably increased. This publication also discloses side reactions that occur with the carbonylation reaction of methanol, such as an esterification reaction in which acetic acid reacts with methanol to produce methyl acetate and water, and a dehydration condensation reaction in which dimethyl ether and water form by the reaction between methanol. It does not describe reactions and the like, and does not suggest any means for controlling these side reactions. When these side reactions occur at a high rate, the reaction solution contains an undesirably large amount of water and by-products, making it impossible to obtain an economical acetic acid process. Also, Hjortkjaer et al. (A
applied Catalysis, 67, 269-2
78, (1991)), using an insoluble resin containing a pyridine group, at a reaction temperature of 140 ° C. and a reaction pressure of 20 kg /
cm 2 G (CO partial pressure is 20 kg / cm 2 or less)
In, the carbonylation of the raw material consisting of methanol and methyl iodide using a fixed bed flow reactor,
In this case, the dissociation of rhodium from the catalyst resin occurs at the beginning of the reaction, the reaction activity is reduced, and only a low activity of about 1/5 of the homogeneous catalyst is obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、メタノール
をロジウム含有固体触媒の存在下及びヨウ化メチルの存
在下で一酸化炭素と反応させるに際し、低い反応圧力下
で触媒を高活性に保持して反応を効率的に行わせること
ができるとともに、副反応をコントロールし、生産物と
して副生物含有率の少ない酢酸を得ることのできる経済
性にすぐれた酢酸の製造方法を提供することをその課題
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for reacting methanol with carbon monoxide in the presence of a rhodium-containing solid catalyst and in the presence of methyl iodide. It is an object of the present invention to provide a highly economical acetic acid production method capable of controlling the side reaction and efficiently obtaining acetic acid having a low content of by-products as a product. And

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、ロジウム含有固体触
媒及びヨウ化メチルの存在下、酢酸及び酢酸メチルの中
から選ばれた有機溶媒を含む反応溶媒中でメタノールと
一酸化炭素を反応させて酢酸を生成させる方法であっ
て、(i)ロジウム含有固体触媒として、架橋度が10%
以上でピリジン環を樹脂構造に含む不溶性樹脂にロジウ
ムを担持させたものを用いること、(ii)反応器内溶液
のカルボニル化度Ac(I)が0.15以上であるこ
と、(iii)反応生成液の含水濃度Cw(II)が0.5〜
10wt%であること、(iv)反応系における一酸化炭
素分圧が7〜30kg/cm2でかつ全反応圧が15〜
60kg/cm2Gであること、(v)反応温度が14
0〜250℃であること、を特徴とするメタノールのカ
ルボニル化による酢酸の製造方法が提供される。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have completed the present invention. That is, according to the present invention, acetic acid is produced by reacting methanol and carbon monoxide in a reaction solvent containing an organic solvent selected from acetic acid and methyl acetate in the presence of a rhodium-containing solid catalyst and methyl iodide. (I) a rhodium-containing solid catalyst having a degree of crosslinking of 10%
As described above, the one in which rhodium is supported on an insoluble resin containing a pyridine ring in the resin structure is used, (ii) the degree of carbonylation Ac (I) of the solution in the reactor is 0.15 or more, and (iii) the reaction The water content Cw (II) of the product liquid is 0.5 to
(Iv) The carbon monoxide partial pressure in the reaction system is 7 to 30 kg / cm 2 and the total reaction pressure is 15 to
60 kg / cm 2 G, (v) reaction temperature is 14
A process for producing acetic acid by carbonylation of methanol, wherein the temperature is 0 to 250 ° C.

【0006】本発明で用いる触媒は、ピリジン環を樹脂
構造に含む不溶性樹脂にロジウムを固定化させたもので
ある。この場合、ピリジン環には、置換又は末置換のピ
リジン環の他、キノリン環のように縮合環を形成するピ
リジン環が包含される。また、置換ピリジン環における
置換基としては、アルキル基やアルコキシ基等のカルボ
ニル化反応に不活性な置換基が挙げられる。このような
ピリジン環を樹脂構造に含む不溶性樹脂の代表例として
は、例えば、ビニルピリジンと、ジビニルモノマーとを
反応させることによって、あるいはビニルピリジンと、
ジビニルモノマーを含むビニルモノマーを反応させるこ
とによって得ることができる。このようなピリジン環含
有不溶性樹脂の具体例としては、例えば、4−ビニルピ
リジン・ジビニルベンゼン共重合体、2−ビニルピリジ
ン・ジビニルベンゼン共重合体、スチレン・ビニルピリ
ジン・ジビニルベンゼン共重合体、ビニルメチルピリジ
ン・ジビニルベンゼン共重合体、ビニルピリジン・アク
リル酸メチル・ジアクリル酸エチル共重合体等が挙げら
れる。
The catalyst used in the present invention is obtained by fixing rhodium to an insoluble resin containing a pyridine ring in the resin structure. In this case, the pyridine ring includes a substituted or unsubstituted pyridine ring and a pyridine ring forming a condensed ring such as a quinoline ring. Further, examples of the substituent in the substituted pyridine ring include substituents such as an alkyl group and an alkoxy group that are inactive to a carbonylation reaction. As a typical example of such an insoluble resin containing a pyridine ring in the resin structure, for example, by reacting vinyl pyridine with a divinyl monomer, or with vinyl pyridine,
It can be obtained by reacting a vinyl monomer containing a divinyl monomer. Specific examples of such a pyridine ring-containing insoluble resin include, for example, 4-vinylpyridine / divinylbenzene copolymer, 2-vinylpyridine / divinylbenzene copolymer, styrene / vinylpyridine / divinylbenzene copolymer, vinyl Methylpyridine / divinylbenzene copolymer, vinylpyridine / methyl acrylate / ethyl diacrylate copolymer and the like can be mentioned.

【0007】本発明で用いるピリジン環を樹脂構造に含
む不溶性樹脂(以下、単に不溶性樹脂とも言う)におい
て、その架橋度は10%以上、好ましくは15〜40%
である。架橋度が10%より低いと、樹脂構造が酢酸等
の反応溶媒によって膨潤や収縮を大きく受けやすいもの
となるので好ましくない。一方、架橋度の上限は、40
%するのがよく、これより高い架橋度になると、不溶性
樹脂中のピリジン環の含有率が低くなりすぎ、その結
果、樹脂中のロジウム含有率も低くなり、触媒効率のよ
い触媒が得られなくなる。また、樹脂中のピリジン環含
有率は、塩基性当量で表わして、2〜10ミリ当量/
g、好ましくは3.5〜6.5ミリ当量/gの範囲にす
るのがよい。なお、本明細書において、ピリジン環を樹
脂構造に含む不溶性樹脂について言う架橋度は、その樹
脂中に含まれている架橋を形成するジビニルモノマー含
有率(重量%)で表わされるものである。
In the insoluble resin containing a pyridine ring in the resin structure used in the present invention (hereinafter simply referred to as insoluble resin), the degree of crosslinking is 10% or more, preferably 15 to 40%.
It is. If the degree of crosslinking is lower than 10%, the resin structure becomes susceptible to swelling and shrinkage by a reaction solvent such as acetic acid, which is not preferable. On the other hand, the upper limit of the degree of crosslinking is 40
%, The higher the degree of crosslinking, the lower the content of the pyridine ring in the insoluble resin becomes too low. As a result, the content of the rhodium in the resin also becomes low, and a catalyst with high catalytic efficiency cannot be obtained. . The pyridine ring content in the resin is represented by a basic equivalent, 2 to 10 meq /
g, preferably in the range of 3.5 to 6.5 meq / g. In the present specification, the degree of crosslinking referred to for an insoluble resin containing a pyridine ring in the resin structure is represented by the content (% by weight) of a divinyl monomer which forms the crosslinking contained in the resin.

【0008】本発明で用いる触媒において、そのピリジ
ン環は、遊離塩基性であることができる他、その塩基性
窒素原子があらかじめ4級化されたものである4級ピリ
ジニウム塩類や酸化されたものであるN−酸化物等であ
ることができる。ピリジン環を含む不溶性樹脂は、粒径
が0.01〜2mm、好ましくは0.1〜1mm、より
好ましくは0.25〜0.7mmの粒状体として用いら
れ、その好ましい形状は球状体である。ピリジン環を樹
脂構造に含む不溶性樹脂は既に市販されており、例え
ば、「Reillex−425」(ライリー・タールケ
ミカル社)や、「KEX−316」「KEX−50
1」、「KEX−212」(いずれも広栄化学社)等が
ある。本発明ではこれらの市販品をロジウム担持用の不
溶性樹脂として用いることができる。
[0008] In the catalyst used in the present invention, the pyridine ring may be free basic, or may be a quaternary pyridinium salt in which the basic nitrogen atom is previously quaternized, or an oxidized one. It may be a certain N-oxide or the like. The insoluble resin containing a pyridine ring is used as a granular material having a particle size of 0.01 to 2 mm, preferably 0.1 to 1 mm, more preferably 0.25 to 0.7 mm, and the preferred shape is a spherical body. . Insoluble resins containing a pyridine ring in the resin structure are already commercially available, for example, “Reillex-425” (Reilly Tar Chemicals), “KEX-316”, “KEX-50”
1 "and" KEX-212 "(both by Koei Chemical Co., Ltd.). In the present invention, these commercially available products can be used as an insoluble resin for supporting rhodium.

【0009】ピリジン環を樹脂構造に含む不溶性樹脂に
ロジウムを担持固定化させる方法としては、従来公知の
方法が採用される。例えば、不溶性樹脂を、一酸化炭素
加圧下において、ヨウ化メチルを含む溶媒中でロジウム
塩と接触させることによって、ロジウムを担持固定化し
た不溶性樹脂を得ることができる。一般的には、メタノ
ールのカルボニル化反応条件下で、ロジウム塩と不溶性
樹脂とを接触させればよい。このようにして得られるロ
ジウム含有触媒は、不溶性樹脂に含まれるピリジン環が
ヨウ化メチルによって4級化されてピリジニウム塩とな
り、このピリジニウム塩に、ロジウム塩とヨウ化メチル
と一酸化炭素との反応により生成したロジウムカルボニ
ル錯体(〔RhI2(CO)2-)がイオン的に結合し
た構造を有するものと考えられる。ロジウム塩と接触さ
せる不溶性樹脂において、そのピリジン環は遊離塩基状
又は4級化ピリジニウム塩又はN酸化物であることがで
きるが、いずれのものもその塩基性窒素原子は、メタノ
ールのカルボニル化反応においてはヨウ化メチルにより
4級化されるものと考えられる。
As a method for supporting and fixing rhodium on an insoluble resin containing a pyridine ring in the resin structure, a conventionally known method is employed. For example, by contacting the insoluble resin with a rhodium salt in a solvent containing methyl iodide under carbon monoxide pressure, an insoluble resin carrying and fixing rhodium can be obtained. Generally, the rhodium salt may be brought into contact with the insoluble resin under the conditions of the carbonylation reaction of methanol. In the rhodium-containing catalyst thus obtained, the pyridine ring contained in the insoluble resin is quaternized by methyl iodide to form a pyridinium salt, and the pyridinium salt is reacted with a rhodium salt, methyl iodide and carbon monoxide. It is considered that the rhodium carbonyl complex ([RhI 2 (CO) 2 ] ) generated by the above has a structure ionically bonded. In the insoluble resin contacted with the rhodium salt, the pyridine ring can be a free base or a quaternized pyridinium salt or an N oxide, but in any case, the basic nitrogen atom is used in the carbonylation reaction of methanol. Is considered to be quaternized by methyl iodide.

【0010】前記ロジウム塩としては、塩化ロジウム
や、臭化ロジウム、ヨウ化ロジウム等のハロゲン化ロジ
ウムが挙げられる。ロジウム塩に対するヨウ化メチルの
使用割合は、ロジウム塩1モル当り、ヨウ化メチル2〜
2000モル、好ましくは50〜500モルの割合であ
る。また、ロジウム塩とヨウ化メチルを接触させる際の
一酸化炭素圧は、7〜30kg/cm2G、好ましくは
10〜20kg/cm2Gである。本発明で用いる好ま
しいロジウム含有不溶性樹脂は、反応に際しての不溶性
樹脂からのロジウム解離を効果的に防止する点から、そ
の樹脂中、ロジウムをロジウム金属換算量で、0.2〜
15wt%、好ましくは0.3〜8wt%、より好まし
くは0.5〜1wt%の割合で含有するものである。
Examples of the rhodium salt include rhodium chloride and rhodium halides such as rhodium bromide and rhodium iodide. The use ratio of methyl iodide to rhodium salt is 2 to 2 moles of methyl iodide per mole of rhodium salt.
The proportion is 2,000 mol, preferably 50 to 500 mol. The carbon monoxide pressure when the rhodium salt is brought into contact with methyl iodide is 7 to 30 kg / cm 2 G, preferably 10 to 20 kg / cm 2 G. Preferred rhodium-containing insoluble resin used in the present invention, from the viewpoint of effectively preventing the dissociation of rhodium from the insoluble resin during the reaction, rhodium in the resin, in terms of rhodium metal, 0.2 to 0.2.
The content is 15 wt%, preferably 0.3 to 8 wt%, more preferably 0.5 to 1 wt%.

【0011】本発明におけるメタノールのカルボニル化
反応は、種々の反応器を用いて実施することができる。
このような反応器の形式としては、固定床、混合槽、膨
脹床等が挙げられる。反応器内におけるロジウム固定化
不溶性樹脂の量は、一般には、反応器内溶液に対して2
〜40wt%であるが、混合槽反応器の場合、2〜25
重量%に選ぶのがよい。また、固定床反応器では20〜
40wt%、膨張床反応器では2〜25wt%に選ぶの
がよい。
The carbonylation reaction of methanol in the present invention can be carried out using various reactors.
Examples of the type of such a reactor include a fixed bed, a mixing tank, and an expansion bed. The amount of rhodium-immobilized insoluble resin in the reactor is generally 2 to the solution in the reactor.
-40 wt%, but in the case of a mixing tank reactor, it is 2-25 wt%.
It is good to choose to weight%. In the fixed bed reactor, 20 to
It is good to choose 40 wt% and 2-25 wt% in an expanded bed reactor.

【0012】本発明では、触媒として前記ロジウム固定
化不溶性樹脂を用いるとともに、反応溶媒として酢酸及
び/又は酢酸メチルを含むものを用いる。本発明で用い
る反応溶媒の量は、後記で定義されるカルボニル化度A
c(I)によって規定される。また、本発明の反応溶媒
には、水を添加することもできる。この場合、その水の
添加量は、反応生成液の後記で定義される含水濃度Cw
(II)が0.5〜10wt%の範囲になるような量であ
る。本発明においては、反応器内溶液のカルボニル化度
Ac(I)を0.15以上に保持するとともに、反応生
成液の含水濃度Cw(II)を0.5〜10wt%、好ま
しくは1〜5wt%の範囲に保持して反応を行う。この
ような条件下で反応を行うことにより、ロジウム固定化
不溶性樹脂触媒の活性中心であるロジウムカルボニル錯
体([RhI2CO2]-)の反応活性が高められるととも
に、ピリジニウム塩とロジウムカルボニル錯体との結合
安定性も向上し、高い反応速度でかつ不溶性樹脂からの
ロジウムの解離を効果的に防止して、メタノールのカル
ボニル化反応を円滑に進行させることができる。さらに
重要なことは、反応器内溶液のカルボニル化度Ac
(I)を前記範囲に保持することにより、7kg/cm
2という極めて低いCO分圧条件下においてもロジウム
カルボニル錯体は安定に存在し、高い反応速度でメタノ
ールのカルボニル化反応を進行させることができる。こ
のことは、反応器として特別の耐圧容器を使用する必要
がなくなり、反応器コストを大幅に節約でき、実用性あ
る経済的酢酸プロセスが得られることを意味する。前記
した特開昭63−253047号公報にも見られるよう
に、メタノールのカルボニル化反応を高い反応速度で進
行させるには、CO分圧として65〜85バールという
圧力が必須であると考えられていたが、前記のように、
本発明により、7kg/cm2という低いCO分圧で高
い反応速度でメタノールのカルボニル化反応が進行する
ことは、本発明者らが初めて見出した意外な事実であ
る。
In the present invention, the above-mentioned rhodium-immobilized insoluble resin is used as a catalyst, and a reaction solvent containing acetic acid and / or methyl acetate is used. The amount of the reaction solvent used in the present invention depends on the degree of carbonylation A defined below.
It is defined by c (I). Further, water can be added to the reaction solvent of the present invention. In this case, the amount of the water added is determined by the water content Cw defined later in the reaction product solution.
The amount is such that (II) is in the range of 0.5 to 10 wt%. In the present invention, the degree of carbonylation Ac (I) of the solution in the reactor is maintained at 0.15 or more, and the water content Cw (II) of the reaction product liquid is 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight. The reaction is carried out while maintaining the percentage. By carrying out the reaction under such conditions, the reaction activity of the rhodium carbonyl complex ([RhI 2 CO 2 ] ), which is the active center of the rhodium-immobilized insoluble resin catalyst, is increased, and the pyridinium salt and the rhodium carbonyl complex are reacted with each other. Is improved, the dissociation of rhodium from the insoluble resin is effectively prevented at a high reaction rate, and the carbonylation reaction of methanol can proceed smoothly. More importantly, the degree of carbonylation Ac in the solution in the reactor is Ac
By keeping (I) in the above range, 7 kg / cm
The rhodium carbonyl complex is stably present even under the extremely low CO partial pressure condition of 2, and the carbonylation reaction of methanol can proceed at a high reaction rate. This means that there is no need to use a special pressure vessel as a reactor, so that the cost of the reactor can be greatly reduced and a practical and economical acetic acid process can be obtained. As can be seen in the above-mentioned JP-A-63-253047, it is considered that a pressure of 65 to 85 bar as a CO partial pressure is essential for a methanol carbonylation reaction to proceed at a high reaction rate. However, as mentioned above,
It is an unexpected fact that the present inventors have first found that the carbonylation reaction of methanol proceeds at a high reaction rate at a low CO partial pressure of 7 kg / cm 2 according to the present invention.

【0013】本発明におけるCO分圧(一酸化炭素分
圧)は、7kg/cm2以上であればよく、好ましくは
10kg/cm2以上である。CO分圧を特に高くして
も反応速度は向上せず、格別の反応上の利点は得られ
ず、経済的観点からはそのCO分圧の上限は30kg/
cm2程度にするのがよい。従って、本発明におけるC
O分圧は、7〜30kg/cm2、好ましくは10〜2
0kg/cm2の範囲に規定するのがよい。CO分圧を
このような範囲に保持することにより、全反応圧を経済
的な15〜60kg/cm2G、特に15〜40kg/
cm2G、さらに好ましくは15〜30kg/cm2Gと
いう低圧に保持することが可能になる。
In the present invention, the partial pressure of CO (partial pressure of carbon monoxide) may be 7 kg / cm 2 or more, preferably 10 kg / cm 2 or more. Even if the CO partial pressure is particularly increased, the reaction rate is not improved, and no particular advantage in reaction is obtained. From an economic viewpoint, the upper limit of the CO partial pressure is 30 kg / kg.
It is better to be about cm 2 . Therefore, C in the present invention
O partial pressure is 7-30 kg / cm 2 , preferably 10-2
It is better to define it in the range of 0 kg / cm 2 . By maintaining the CO partial pressure in such a range, the total reaction pressure can be reduced to an economical 15-60 kg / cm 2 G, particularly 15-40 kg / cm 2 G.
cm 2 G, more preferably 15-30 kg / cm 2 G.

【0014】本発明のカルボニル化反応における反応温
度は140〜250℃、好ましくは160〜230℃で
あるが、その上限は、使用する不溶性樹脂の耐熱性に応
じて適当に選定する。また、反応系におけるヨウ化メチ
ルの存在量は、反応器内溶液中、1〜40重量%、好ま
しくは5〜30重量%である。さらに、反応系における
後記で定義されるロジウム濃度は、反応器内溶液中、5
0wtppm以上、好ましく300wtppm以上、よ
り好ましくは500wtppm以上である。
The reaction temperature in the carbonylation reaction of the present invention is from 140 to 250 ° C., preferably from 160 to 230 ° C. The upper limit is appropriately selected according to the heat resistance of the insoluble resin used. The amount of methyl iodide in the reaction system is 1 to 40% by weight, preferably 5 to 30% by weight in the solution in the reactor. Further, the rhodium concentration defined below in the reaction system is 5% in the solution in the reactor.
0 wtppm or more, preferably 300 wtppm or more, more preferably 500 wtppm or more.

【0015】本発明における最も有利な特徴は、前記の
ように、反応器内溶液のカルボニル化度Ac(I)を高
く保持するとともに、触媒活性を高く保持し、メタノー
ルのカルボニル化反応速度を高い範囲に保持しながら、
一酸化炭素分圧:7〜30kg/cm2、全反応圧:6
0kg/cm2G以下の低圧条件でメタノールのカルボ
ニル化反応を行い、含水濃度Cw(II)が0.5〜10
wt%、好ましくは1〜5wt%の反応生成液を得るこ
とにある。このことにより、反応器を含む反応装置コス
ト及び水分離などの酢酸精製コストが大幅に低減し、実
用性ある酢酸プロセスを得ることが可能になる。このよ
うなことは、本発明者らが最初に見出した意外な事実で
ある。
The most advantageous feature of the present invention is that, as described above, the carbonylation degree Ac (I) of the solution in the reactor is kept high, the catalyst activity is kept high, and the carbonylation reaction rate of methanol is increased. While holding in range
Carbon monoxide partial pressure: 7-30 kg / cm 2 , total reaction pressure: 6
The carbonylation reaction of methanol is performed under low pressure conditions of 0 kg / cm 2 G or less, and the water content Cw (II) is 0.5 to 10
An object of the present invention is to obtain a reaction product liquid of wt%, preferably 1 to 5 wt%. As a result, the cost of a reactor including a reactor and the cost of acetic acid purification such as water separation are significantly reduced, and a practical acetic acid process can be obtained. This is a surprising fact that the present inventors first found.

【0016】前記ロジウム含有不溶性樹脂触媒を用いる
反応器内溶液のカルボニル化度Ac(I)は、メタノー
ルのカルボニル化反応速度と触媒の安定性に影響を与え
る。また、触媒の安定性は、反応器内溶液の含水濃度C
w(I)によっても影響を受け、含水濃度Cw(I)が
高くなるにつれて触媒からのロジウム触離が起こりやす
くなる傾向を示す。本発明者らの研究によれば、反応器
内溶液のカルボニル化度Ac(I)が0.15以上の条
件では、触媒の安定性を高く保持した状態で高いメタノ
ールのカルボニル化反応速度が得られることが見出され
た。反応器内溶液のカルボニル化度Ac(I)が0.1
5より小さくなるとメタノールのカルボニル化速度が低
すぎて生産性良く酢酸を得ることができなくなる上、触
媒からのロジウムの触離量が多くなり、触媒の安定性が
悪化する。反応器内溶液の好ましいカルボニル化度Ac
(I)は、0.55以上、特に0.7以上である。ま
た、本発明においては、反応器内溶液中には、前記した
ように、少量の水を共存させるが、この少量の水の存在
により、触媒の安定性を増し、反応速度を経済的な値に
保つ等の効果を得ることができる。反応器内溶液中の含
水濃度は、反応生成液の含水濃度と同等又はそれ以下で
ある。反応器内溶液のカルボニル化度Ac(I)を0.
15以上、好ましくは0.55以上、さらに好ましくは
0.7以上に保持するとともに、反応生成液の含水濃度
Cw(II)を0.5〜10wt%、好ましくは1〜5w
t%に保持することにより、触媒からのロジウムの触離
を実質的に完全に防止でき、安定した高活性の触媒下で
酢酸を効率よく製造することができる。この含水濃度C
w(II)が10wt%を超えると、酢酸と水の分離コス
トが大きくなる上、触媒からのロジウムの解離量が増加
し、反応生成液とともに反応系外へ排出されるロジウム
量が増加する。
The degree of carbonylation Ac (I) of the solution in the reactor using the rhodium-containing insoluble resin catalyst affects the carbonylation reaction rate of methanol and the stability of the catalyst. The stability of the catalyst is determined by the water content C of the solution in the reactor.
It is also affected by w (I), and shows a tendency for rhodium to be easily detached from the catalyst as the water content Cw (I) increases. According to the study of the present inventors, when the carbonylation degree Ac (I) of the solution in the reactor is 0.15 or more, a high methanol carbonylation reaction rate can be obtained while keeping the stability of the catalyst high. It was found that The degree of carbonylation Ac (I) of the solution in the reactor is 0.1
If it is less than 5, the carbonylation rate of methanol will be too low to obtain acetic acid with good productivity, and the amount of rhodium released from the catalyst will increase, deteriorating the stability of the catalyst. Preferred degree of carbonylation Ac of the solution in the reactor
(I) is 0.55 or more, especially 0.7 or more. Further, in the present invention, as described above, a small amount of water coexists in the solution in the reactor, but the presence of this small amount of water increases the stability of the catalyst and reduces the reaction rate to an economical value. And other effects can be obtained. The water content of the solution in the reactor is equal to or lower than the water content of the reaction product solution. The degree of carbonylation Ac (I) of the solution in the reactor was set at 0.1.
It is maintained at 15 or more, preferably 0.55 or more, more preferably 0.7 or more, and the water content Cw (II) of the reaction product liquid is 0.5 to 10 wt%, preferably 1 to 5 w
By maintaining the content at t%, the detachment of rhodium from the catalyst can be substantially completely prevented, and acetic acid can be efficiently produced under a stable and highly active catalyst. This water content C
If w (II) exceeds 10 wt%, the cost of separating acetic acid and water increases, the amount of rhodium dissociated from the catalyst increases, and the amount of rhodium discharged out of the reaction system together with the reaction product increases.

【0017】本発明において、反応生成液の含水濃度C
w(II)を前記の0.5〜10wt%、好ましくは1〜
5wt%の範囲に保持するためには、少なくとも反応器
に対する全供給物の後記で定義される含水度Aw(I)
を0.30以下に保持し、反応終了時における後記で定
義される反応生成液のカルボニル化度Ac(II)が0.
8以上になるように反応を行う必要がある。
In the present invention, the water content C of the reaction product solution
w (II) is 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to
In order to keep in the range of 5 wt%, at least the total feed to the reactor is defined by the moisture content Aw (I)
Is maintained at 0.30 or less, and the degree of carbonylation Ac (II) of the reaction product at the end of the reaction, defined as follows, is 0.1.
It is necessary to carry out the reaction so as to be 8 or more.

【0018】本発明のメタノールのカルボニル化反応で
は、前記特定触媒を用いるメタノールのカルボニル化反
応の終了時における反応生成液のカルボニル化度Ac
(II)の値が大きくなるにつれてメタノールの転化率は
高くなるとともに、水、酢酸メチル、ジメチルエーテル
等の副生物の生成率は減少する。本発明においては、反
応生成液のカルボニル化度Ac(II)を0.8以上に保
持するのがよい。反応生成液のカルボニル化度Ac(I
I)が0.8以上になると、メタノールの転化率は、通
常、90%以上になる。また、反応生成液のカルボニル
化度Ac(II)の上昇に応じて、副生物の生成量も減少
し、反応生成液中の含水濃度も低下する。
In the carbonylation reaction of methanol of the present invention, the degree of carbonylation Ac of the reaction product liquid at the end of the carbonylation reaction of methanol using the specific catalyst described above.
As the value of (II) increases, the conversion of methanol increases and the rate of formation of by-products such as water, methyl acetate, and dimethyl ether decreases. In the present invention, the carbonylation degree Ac (II) of the reaction product solution is preferably maintained at 0.8 or more. The carbonylation degree Ac (I
When I) is 0.8 or more, the conversion of methanol is usually 90% or more. Further, as the degree of carbonylation Ac (II) of the reaction product increases, the amount of by-products decreases and the concentration of water in the reaction product decreases.

【0019】メタノールのカルボニル化反応において
は、下記反応式(1)の主反応とともに、下記反応式
(2)、(3)の副反応が生成する。 CH3OH+CO →CH3COOH (1) CH3COOH+CH3OH→CH3COOCH3+H2O (2) 2CH3OH →CH3OCH3+H2O (3) これらの副反応(2)、(3)により水が副生するが、
この副生水は、前記したように、ヨウ化メチルを加水分
解して、腐食性の高いヨウ化水素を生成させるので、そ
の副生水はできる限り低く抑制することが重要になる。
本発明者らの研究によれば、反応器に対する全供給物の
含水度Aw(I)を0.3以下に保持し、かつ反応生成
液のカルボニル化度Ac(II)を0.8以上に保持する
ことにより、前記副反応を抑制して副生水の生成を効果
的に防止し、反応生成液中の含水濃度Cw(II)を10
wt%以下に抑制し得ることが見出された。本発明にお
いては、反応器に対する全供給物の含水度Aw(I)を
0.20以下に保持し、反応生成液のカルボニル化度を
0.80以上に保持することにより、反応生成液中の含
水濃度Cw(II)を5.0wt%以下に抑えることがで
きる。反応生成液中の含水濃度Cw(II)をこのような
低い値に保持し得ることは、メタノールのカルボニル化
反応による酢酸製造プロセスにおいては、大きな意義を
有し、以下に示すような各種の利点を得ることができ
る。
In the carbonylation reaction of methanol, side reactions of the following reaction formulas (2) and (3) are generated together with a main reaction of the following reaction formula (1). CH 3 OH + CO → CH 3 COOH (1) CH 3 COOH + CH 3 OH → CH 3 COOCH 3 + H 2 O (2) 2CH 3 OH → CH 3 OCH 3 + H 2 O (3) These side reactions (2) and (3) ) Produces water as a by-product,
As described above, since this by-product water hydrolyzes methyl iodide to generate highly corrosive hydrogen iodide, it is important to suppress the by-product water as low as possible.
According to the study of the present inventors, the water content Aw (I) of the total feed to the reactor is kept at 0.3 or less, and the carbonylation degree Ac (II) of the reaction product liquid is 0.8 or more. By maintaining the temperature, the side reaction is suppressed, the generation of by-product water is effectively prevented, and the water content Cw (II) in the reaction product liquid is reduced to 10%.
It has been found that it can be suppressed to not more than wt%. In the present invention, by maintaining the water content Aw (I) of the entire feed to the reactor at 0.20 or less and maintaining the carbonylation degree of the reaction product liquid at 0.80 or more, The water content Cw (II) can be suppressed to 5.0 wt% or less. The fact that the water content Cw (II) in the reaction product liquid can be maintained at such a low value has great significance in the acetic acid production process by the carbonylation reaction of methanol, and has various advantages as described below. Can be obtained.

【0020】(1)反応系に存在するヨウ化メチルの加
水分解によるヨウ化水素の生成を抑制し得るので、ヨウ
化水素による装置系の腐食を著しく制えることができ
る。 (2)酢酸製造プラントの酢酸精製系においては、高純
度の酢酸を得るために、不純物として混入する分離困難
なヨウ化水素と水を分離除去する必要がある。本発明に
よる反応生成液中の含水濃度は低いので、酢酸からの水
及びヨウ化メチルの分離除去が容易になり、酢酸の分離
精製にかかる費用が著しく低減される。 (3)反応器内溶液と接触するロジウム固定化不溶性樹
脂からのロジウムの解離が制止され、ロジウムが反応生
成液とともに反応器外へ漏出することが防止される。ロ
ジウムは高値であることから、それが反応器外へ漏出す
ると、その反応生成液からの分離回収工程が必要とな
り、その回収コストに多大の費用を要するようになる
が、反応器内溶液中の含水濃度を前記のように低く抑え
ることにより、ロジウム固定化不溶性樹脂からのロジウ
ムの解離がなくなるため、そのようなロジウムの分離回
収工程を付設する必要がなくなる。
(1) Since the production of hydrogen iodide due to the hydrolysis of methyl iodide present in the reaction system can be suppressed, the corrosion of the apparatus system by hydrogen iodide can be remarkably suppressed. (2) In an acetic acid purification system of an acetic acid production plant, it is necessary to separate and remove hydrogen iodide and water, which are mixed as impurities and are difficult to separate, in order to obtain acetic acid of high purity. Since the water content of the reaction product solution according to the present invention is low, it is easy to separate and remove water and methyl iodide from acetic acid, and the cost for separating and purifying acetic acid is significantly reduced. (3) Dissociation of rhodium from the rhodium-immobilized insoluble resin that comes into contact with the solution in the reactor is prevented, and rhodium is prevented from leaking out of the reactor together with the reaction product liquid. Since rhodium has a high value, if it leaks out of the reactor, a separation and recovery step from the reaction product liquid is required, and the recovery cost will be very expensive. By keeping the water content low as described above, rhodium is not dissociated from the rhodium-immobilized insoluble resin, so that it is not necessary to provide such a rhodium separation / recovery step.

【0021】本発明において、メタノールが他の物質へ
転換される反応速度、即ち、前記した反応式(1)、
(2)及び(3)によってメタノールが消費される反応
速度は、反応初期において大きく、反応が進行するに従
って、換言すればメタノールの転化率が高くなるに従っ
て低下する。本発明者らは、意外なことには、メタノー
ルの転化反応速度は前記のように反応の進行とともにし
だいに低下していくが、メタノールのカルボニル化反応
速度、即ち、前記反応式(1)で示される反応生成速度
は、反応生成液の含水濃度Cw(II)が0.5wt%以
上ではほぼ一定であり、経済的な酢酸の反応器収率を維
持するためには、反応生成液の含水濃度Cw(II)を
0.5wt%以上に保持し、かつ反応生成液のカルボニ
ル化度Ac(II)を0.80以上に保持してメタノール
のカルボニル化反応を行うことが有利であることを見出
した。
In the present invention, the reaction rate at which methanol is converted to another substance, that is, the above-mentioned reaction formula (1),
The reaction rate at which methanol is consumed by (2) and (3) is large in the initial stage of the reaction, and decreases as the reaction proceeds, in other words, as the conversion of methanol increases. The present inventors have surprisingly found that the conversion rate of methanol gradually decreases as the reaction proceeds as described above, but the carbonylation reaction rate of methanol, that is, the reaction formula (1) The indicated reaction production rate is almost constant when the water content Cw (II) of the reaction product liquid is 0.5 wt% or more. In order to maintain the economical acetic acid reactor yield, the reaction product liquid contains water. It is advantageous to carry out the carbonylation reaction of methanol while maintaining the concentration Cw (II) at 0.5 wt% or more and the carbonylation degree Ac (II) of the reaction product at 0.80 or more. I found it.

【0022】なお、本明細書において言うカルボニル化
度Ac、含水度Aw、含水濃度Cw及びロジウム濃度C
rは、それぞれ次のように定義される。 (カルボニル化度)カルボニル化度Acは次の式で定義
される。
In this specification, the degree of carbonylation Ac, the degree of water content Aw, the concentration of water Cw, and the concentration of rhodium C
r is defined as follows. (Degree of carbonylation) The degree of carbonylation Ac is defined by the following equation.

【0023】[0023]

【数1】 (Equation 1)

【0024】前記式中、Ciは溶液中に存在する各成分
Miのモル濃度(mol/l)、Ziは各成分Miのカ
ルボニル化係数、Xiは各成分Miの原料係数を各示
す。nは溶液中に存在する全成分Miの合計数を示す。
各成分Miのカルボニル化係数Zi及び原料係数Xiは
次表の通りである。
In the above formula, Ci represents the molar concentration (mol / l) of each component Mi present in the solution, Zi represents the carbonylation coefficient of each component Mi, and Xi represents the raw material coefficient of each component Mi. n indicates the total number of all components Mi present in the solution.
The carbonylation coefficient Zi and the raw material coefficient Xi of each component Mi are as shown in the following table.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】(含水度)含水度Awは次の式で定義され
る。
(Water content) The water content Aw is defined by the following equation.

【0027】[0027]

【数2】 (Equation 2)

【0028】前記式中、Yiは各成分Miの含水係数で
ある。Ci、Xi及びnは前記カルボニル化度に関して
示したのと同じ意味を持つ。各成分Miの含水係数Yi
は次の通りである。 ヨウ化メチル :0 メタノール :0 酢酸 :0 酢酸メチル :−1 水 :1 ジメチルエーテル :−1 一酸化炭素 :0 その他の有機化合物:0
In the above formula, Yi is the water content coefficient of each component Mi. Ci, Xi and n have the same meaning as given above for the degree of carbonylation. Water content coefficient Yi of each component Mi
Is as follows. Methyl iodide: 0 Methanol: 0 Acetic acid: 0 Methyl acetate: -1 Water: 1 dimethyl ether: -1 Carbon monoxide: 0 Other organic compounds: 0

【0029】(含水濃度)含水濃度Cwは溶液中に含ま
れる水のwt%である。 (ロジウム濃度)ロジウム濃度Crは、ロジウム固定化
不溶性樹脂を除いた溶液に対するロジウム金属量のwt
%である。
(Water content) The water content Cw is wt% of water contained in the solution. (Rhodium concentration) The rhodium concentration Cr is expressed by wt. Of the amount of rhodium metal in the solution excluding the rhodium-immobilized insoluble resin.
%.

【0030】本明細書で言う反応器内溶液のカルボニル
化度Ac(I)は、反応器の形式に応じて次のように定
義される。バッチ式反応器では、反応器に充填した原料
溶液のカルボニル化度と定義される。混合槽流通式反応
器では、反応器内に存在する溶液のカルボニル化度と定
義される。この反応器では、反応器内の溶液は均一に混
合されているので、反応器内溶液のカルボニル化度と、
反応生成液のカルボニル化度は同じになる。ピストンフ
ロー式反応器では、反応器に対する全供給物のカルボニ
ル化度と定義される。この場合の供給物には、反応器に
新規に導入されるメタノール、ヨウ化メチル、反応溶媒
の他、分離系から循環される未反応メタノール、ジメチ
ルエーテル、酢酸メチル、反応溶媒、ヨウ化メチル等が
包含される。
The degree of carbonylation Ac (I) of the solution in the reactor referred to in the present specification is defined as follows according to the type of the reactor. In a batch reactor, it is defined as the degree of carbonylation of the raw material solution charged in the reactor. In a mixed tank flow reactor, it is defined as the degree of carbonylation of the solution present in the reactor. In this reactor, since the solution in the reactor is uniformly mixed, the degree of carbonylation of the solution in the reactor,
The degree of carbonylation of the reaction product solution is the same. In a piston flow reactor, it is defined as the degree of carbonylation of the total feed to the reactor. The feed in this case includes methanol, methyl iodide, and reaction solvent newly introduced into the reactor, as well as unreacted methanol, dimethyl ether, methyl acetate, reaction solvent, methyl iodide, and the like circulated from the separation system. Included.

【0031】本明細書で言うメタノールのカルボニル化
反応における反応生成液のカルボニル化度Ac(II)
は、反応器の形式に応じて次のように定義される。バッ
チ式反応器では、メタノールのカルボニル化反応終了時
に得られる反応生成液のカルボニル化度と定義される。
混合槽流通式反応器及びピストンフロー式反応器では、
反応器出口から抜出される反応生成液のカルボニル化度
と定義される。
The carbonylation degree Ac (II) of the reaction product solution in the carbonylation reaction of methanol referred to in the present specification.
Is defined as follows according to the type of the reactor. In a batch reactor, it is defined as the carbonylation degree of the reaction product obtained at the end of the carbonylation reaction of methanol.
In a mixing tank flow type reactor and a piston flow type reactor,
It is defined as the degree of carbonylation of the reaction product discharged from the reactor outlet.

【0032】本明細書で言う反応器に対する全供給物の
含水度Aw(I)は、その反応器の形式に応じて次のよ
うに定義される。バッチ式反応器では、反応器に仕込ん
だ原料溶液の含水度と定義される。混合槽流通式反応器
及びピストンフロー式反応器では、反応器に対して供給
される全供給物の含水度と定義される。この場合の供給
物には、新規に反応器に供給されるメタノール、ヨウ化
メチル、一酸化炭素の他、分離系から循環される未反応
メタノール、酢酸メチル、ジメチルエーテル、反応溶
媒、ヨウ化メチル、反応器から抜出され、外部冷却器を
通って反応器に循環される反応溶液等が包含される。
The water content Aw (I) of the total feed to the reactor referred to herein is defined as follows depending on the type of the reactor. In a batch type reactor, it is defined as the water content of the raw material solution charged in the reactor. In mixed tank flow reactors and piston flow reactors, it is defined as the water content of the total feed supplied to the reactor. The feed in this case includes methanol newly supplied to the reactor, methyl iodide, carbon monoxide, unreacted methanol circulated from the separation system, methyl acetate, dimethyl ether, a reaction solvent, methyl iodide, The reaction solution and the like which are withdrawn from the reactor and circulated to the reactor through an external cooler are included.

【0033】本明細書で言う反応器内溶液の含水濃度C
w(I)は、反応器の形式に応じて次のように定義され
る。バッチ式反応器では、反応器に充填した原料溶液中
に含まれる水のwt%と定義される。混合槽流通式反応
器では、反応器内に存在する溶液中に含まれる水のwt
%と定義される。ピストンフロー式反応器では、反応器
に対する全供給物中に含まれる水のwt%と定義され
る。
The water content C of the solution in the reactor referred to in this specification
w (I) is defined as follows depending on the type of the reactor. In a batch reactor, it is defined as wt% of water contained in a raw material solution filled in the reactor. In a mixed tank flow reactor, the weight of water contained in the solution present in the reactor
Defined as%. For a piston flow reactor, it is defined as the wt% of water contained in the total feed to the reactor.

【0034】本明細書で言う反応生成液の含水濃度Cw
(II)は、反応器の形式に応じて次のように定義され
る。揚 バッチ式反応器では、反応終了後に得られる反
応生成液中に含まれる水のwt%と定義される。混合槽
流通式反応器及びピストンフロー式反応器では、反応器
から抜出される反応生成液に含まれる水のwt%と定義
される。
The water content Cw of the reaction product solution referred to in this specification
(II) is defined as follows according to the type of the reactor. In a lift batch reactor, it is defined as wt% of water contained in a reaction product liquid obtained after completion of the reaction. In a mixing tank flow type reactor and a piston flow type reactor, it is defined as wt% of water contained in a reaction product liquid discharged from the reactor.

【0035】本発明におけるメタノールのカルボニル化
反応は、流通式反応器を用いて有利に実施される。流通
式反応器には、混合槽流通式反応器と、ピストンフロー
式反応器があるが、以下、これらの反応器を用いた本発
明のメタノールのカルボニル化による酢酸製造例につい
て詳述する。図1に混合槽流通式反応器を用いる本発明
の酢酸製造方法のフローシートの1例を示す。図1にお
いて、R−1は混合槽流通式反応器、7は冷却器、Sは
分離系を示す。反応器R−1には、反応溶媒としての酢
酸と、触媒としてのロジウム含有不溶性樹脂と、反応促
進剤としてのヨウ化メチルを充填し、これらの充填物
は、その反応器内に付設された撹拌器により均一に撹拌
混合される。この反応器R−1に対して、その底部から
ヨウ化メチルを含むメタノールをライン1及び2を介し
て導入するとともに、一酸化炭素をライン3から反応器
内に付設されたガス分散器を介して導入する。反応器R
−1内に導入されたメタノールと一酸化炭素は、ここで
ロジウム含有不溶性樹脂及びヨウ化メチルの存在下で反
応し、酢酸を生成する。この反応により生成した酢酸を
含む反応生成液は、ライン4を通って抜出され、その一
部はライン5を通って分離系Sに導入され、他の一部は
ライン6を通り、冷却器7を通り、ここで冷却された
後、ライン2を通って、反応器R−1に循環される。反
応生成液の一部をこのように冷却器を介して反応器に循
環させることにより、反応器内で発生した反応熱を除去
することができる。未反応一酸化炭素を含むガス状物
は、ライン8を通って抜出され、流量バルブ9及びライ
ン10を通って排出される。このガス状物からは、それ
に含まれるヨウ化メチル等の低沸点物が分離され、反応
器に循環される。
The carbonylation reaction of methanol in the present invention is advantageously carried out using a flow reactor. The flow reactor includes a mixed tank flow reactor and a piston flow reactor. Hereinafter, examples of acetic acid production by carbonylation of methanol of the present invention using these reactors will be described in detail. FIG. 1 shows an example of a flow sheet of the acetic acid production method of the present invention using a mixed tank flow reactor. In FIG. 1, R-1 is a mixing tank flow type reactor, 7 is a cooler, and S is a separation system. Reactor R-1 was charged with acetic acid as a reaction solvent, a rhodium-containing insoluble resin as a catalyst, and methyl iodide as a reaction accelerator, and these fillers were provided in the reactor. The mixture is uniformly stirred and mixed by the stirrer. Methanol containing methyl iodide was introduced into the reactor R-1 from the bottom via lines 1 and 2, and carbon monoxide was introduced from line 3 via a gas disperser attached to the reactor. To introduce. Reactor R
The methanol and carbon monoxide introduced into -1 react here in the presence of a rhodium-containing insoluble resin and methyl iodide to produce acetic acid. A reaction product liquid containing acetic acid generated by this reaction is withdrawn through line 4, a part of which is introduced into separation system S through line 5, and another part passes through line 6 and is provided with a cooler. 7, after being cooled here, is circulated through line 2 to reactor R-1. By circulating a part of the reaction product liquid to the reactor through the cooler in this way, the reaction heat generated in the reactor can be removed. Gaseous material containing unreacted carbon monoxide is withdrawn through line 8 and discharged through flow valve 9 and line 10. From this gaseous substance, low-boiling substances such as methyl iodide contained therein are separated and circulated to the reactor.

【0036】分離系Sに導入された酢酸を含む反応生成
液は、ここで蒸留を含む分離処理に付され、酢酸がライ
ン11を通って回収され、反応生成液から酢酸を分離し
た後の副生物を含む反応生成液残液はライン12,13
を通り、メタノールライン1に導入され、ライン2を通
って反応器R−1に循環される。残液の一部は、必要に
応じて、ライン14を通って系外へ排出される。この循
環液には、ヨウ化メチル、水、ヨウ化水素、酢酸メチ
ル、ジメチルエーテル等の副生物の他、未反応メタノー
ル、酢酸メチル等を含む。また、この循環液には、分離
された酢酸の一部を混入させることもできる。反応器内
溶液中のロジウム濃度は、50wtppm以上、好まし
くは300wtppm以上、より好ましくは500wt
ppm以上である。反応器内溶液中のロジウム濃度は、
反応器に対する不溶性樹脂充填量と不溶性樹脂に担持さ
せるロジウム量を調節することによりコントロールする
ことができる。例えば、1wt%のロジウムが担持され
ている不溶性樹脂を反応器内溶液100重量部に対して
0.05重量部混合することにより、500wtppm
のロジウム濃度を持つ反応器内溶液を得ることができ
る。また、3wt%のロジウムが担持されている不溶性
樹脂を反応器内溶液100重量部に対して0.07重量
部混合することにより、2100wtppmのロジウム
濃度を持った反応器内溶液を得ることができる。
The reaction product liquid containing acetic acid introduced into the separation system S is subjected to a separation treatment including distillation here, acetic acid is recovered through the line 11, and the acetic acid obtained after separating acetic acid from the reaction product liquid is recovered. The residual liquid of the reaction product solution containing organisms is supplied to lines 12 and 13
To the methanol line 1 and circulated through line 2 to the reactor R-1. Part of the residual liquid is discharged to the outside of the system through the line 14 as necessary. This circulating liquid contains by-products such as methyl iodide, water, hydrogen iodide, methyl acetate and dimethyl ether, as well as unreacted methanol, methyl acetate and the like. Further, a part of the separated acetic acid can be mixed into the circulating liquid. Rhodium concentration in the solution in the reactor is 50 wtppm or more, preferably 300 wtppm or more, more preferably 500 wtppm.
ppm or more. Rhodium concentration in the solution in the reactor is
It can be controlled by adjusting the amount of the insoluble resin charged into the reactor and the amount of rhodium supported on the insoluble resin. For example, by mixing 0.05% by weight of an insoluble resin carrying 1% by weight of rhodium with respect to 100 parts by weight of a solution in a reactor, 500 wt ppm is obtained.
Can be obtained. By mixing 0.07 parts by weight of the insoluble resin carrying 3 wt% of rhodium with respect to 100 parts by weight of the solution in the reactor, a solution in the reactor having a rhodium concentration of 2100 wt ppm can be obtained. .

【0037】本発明においては、反応器1内溶液のカル
ボニル化度Ac(I)を0.15以上に保持するととも
に、一酸化炭素分圧を7〜30kg/cm2、反応温度
を140〜250℃に保持し、反応生成液の含水濃度C
w(II)を0.5〜10wt%に保持する。このような
条件下でのカルボニル化反応を行うことにより、全反応
圧を15〜60kg/cm2Gという低められた圧力
で、高い触媒活性を保持してメタノールのカルボニル化
反応を迅速に行わせることができる。この混合槽流通式
反応器においては、反応器内溶液のカルボニル化度Ac
(I)は、反応器内における溶液の滞留時間により調節
することができる。
In the present invention, the degree of carbonylation Ac (I) of the solution in the reactor 1 is maintained at 0.15 or more, the partial pressure of carbon monoxide is 7 to 30 kg / cm 2 , and the reaction temperature is 140 to 250. ℃, the water content C of the reaction product solution
w (II) is maintained at 0.5 to 10 wt%. By performing the carbonylation reaction under such conditions, the carbonylation reaction of methanol can be rapidly performed while maintaining a high catalytic activity at a reduced total reaction pressure of 15 to 60 kg / cm 2 G. be able to. In this mixed tank flow type reactor, the degree of carbonylation Ac of the solution in the reactor is Ac.
(I) can be adjusted by the residence time of the solution in the reactor.

【0038】この混合槽流通式反応器では、反応器内容
物は均一に混合されているため、反応器内溶液のカルボ
ニル化度Ac(I)と、反応器出口から排出される反応
生成液のカルボニル化度Ac(II)は実質的に同じであ
る。この反応器の場合には、導入したメタノールはすぐ
に反応器全体に分散され、迅速に反応する。以上のよう
に、この混合槽流通式反応器では、メタノールを反応生
成液のカルボニル化度Ac(II)と同じ高い反応器内溶
液のカルボニル化度Ac(I)においてカルボニル化さ
せ、酢酸に変換させることができる。
In this mixing tank flow type reactor, since the contents of the reactor are uniformly mixed, the carbonylation degree Ac (I) of the solution in the reactor and the reaction product liquid discharged from the reactor outlet are determined. The degree of carbonylation Ac (II) is substantially the same. In this reactor, the methanol introduced is immediately dispersed throughout the reactor and reacts quickly. As described above, in this mixed-tank flow reactor, methanol is carbonylated at a carbonylation degree Ac (I) of the solution in the reactor which is as high as the carbonylation degree Ac (II) of the reaction product solution, and is converted to acetic acid. Can be done.

【0039】本発明におけるメタノールのカルボニル化
反応は、発熱反応であり、反応温度を所定温度に保持す
るには、反応熱を除去する必要がある。この反応熱を除
去するための代表的方法としては、図1に示すように、
反応器内溶液の一部を外部へ抜出し、これを冷却器によ
り間接的に冷却した後反応器へ戻す方法を示すことがで
きる。このような方法の他、反応熱を除去するためには
種々の方法が可能である。例えば、反応器内溶液をフラ
ッシャーに導入してその一部を気化させてその溶液を断
熱冷却し、この冷却された溶液を反応器に循環すること
もできる。
The carbonylation reaction of methanol in the present invention is an exothermic reaction, and it is necessary to remove the heat of reaction in order to maintain the reaction temperature at a predetermined temperature. As a typical method for removing this heat of reaction, as shown in FIG.
A method of extracting a part of the solution in the reactor to the outside, indirectly cooling the solution with a cooler, and returning the solution to the reactor can be shown. In addition to such a method, various methods are available for removing the heat of reaction. For example, the solution in the reactor may be introduced into a flasher to vaporize a part of the solution, adiabatically cool the solution, and circulate the cooled solution to the reactor.

【0040】反応器R−1内における溶液の撹拌は、撹
拌器以外の方法によって行うことも可能であり、例え
ば、反応器内に導入された一酸炭素ガスによって反応器
内溶液を流動撹拌させるたり、あるいは反応器内への循
環液流を用いて流動撹拌させることもできる。
The solution in the reactor R-1 can be stirred by a method other than the stirrer. For example, the solution in the reactor is fluidized and stirred by carbon monoxide gas introduced into the reactor. Alternatively, fluid stirring can be performed using a circulating liquid flow into the reactor.

【0041】次に、本発明によるピストンフロー式反応
器を用いたメタノールのカルボニル化反応による酢酸の
製造方法について説明する。図2は、ピストンフロー式
反応器を用いた酢酸製造方法のフローシートの1例を示
す。図2において、R−2はピストンフロー式反応器、
21は気液分離器、Sは分離系を示す。
Next, a method for producing acetic acid by a carbonylation reaction of methanol using a piston flow reactor according to the present invention will be described. FIG. 2 shows an example of a flow sheet of a method for producing acetic acid using a piston flow reactor. In FIG. 2, R-2 is a piston flow type reactor,
21 is a gas-liquid separator, and S is a separation system.

【0041】ピストンフロー式反応器R−2は、その内
部に複数の触媒管を立設した構造を有する。この場合の
触媒管は、その内部に触媒としてロジウム含有不溶性樹
脂を充填した構造のもので、触媒が流動しないように充
填された固定床式のものであってもよく、また触媒が流
動する膨張床式のものであってもよい。
The piston flow reactor R-2 has a structure in which a plurality of catalyst tubes are erected inside. The catalyst tube in this case has a structure in which a rhodium-containing insoluble resin is filled therein as a catalyst, and may be a fixed bed type in which the catalyst is filled so that the catalyst does not flow. It may be a floor type.

【0042】この反応器R−2内の触媒管は、その外表
面に冷媒を接触流通させることにより冷却される。冷媒
としては好ましくはスチームが用いられる。スチームは
反応器から抜出され、蒸留塔の熱源等として利用され
る。ヨウ化メチルを含む原料メタノールはライン1を通
り、ライン13から循環される循環液及びライン3を通
して供給される一酸化炭素とともにライン7を通って反
応器R−2の入口部に導入される。反応器R−2入口底
部に導入された一酸化炭素と、メタノール及び酢酸を含
む液体とからなる気液混合物は、その反応器の入口部に
おいて気液が充分分散され、複数の触媒管に液及びガス
が均一に供給される。触媒管内においては、メタノール
と一酸化炭素は、反応溶媒としての酢酸中において、触
媒及びヨウ化メチルの存在下で反応して、酢酸に変換さ
れる。酢酸を含む反応生成液はライン20を通して抜出
され、気液分離器22に導入され、ここで未反応の一酸
化炭素を含むガス状物がライン23を通って抜出され、
流量バルブ24及びライン25を通って排出される。こ
のガス状物からはヨウ化メチル等の低沸点物が分離さ
れ、反応器R−2に循環される。未反応の一酸化炭素を
含むガス状物が分離された後の反応生成液は、ライン2
2を通って分離系Sに導入され、ここで酢酸が分離さ
れ、分離された酢酸はライン26を通って回収される。
分離系Sにおいて、反応生成液から酢酸を分離した後の
残液は、ライン12,13を通ってメタノールライン1
に導入され、ライン2を通って反応器R−2に循環され
る。この循環残液の一部は、必要に応じてライン14を
通して系外へ排出される。この循環液は、ヨウ化メチ
ル、水、ヨウ化水素、酢酸メチル、ジメチルエーテル等
の副生物の他、未反応メタノール、酢酸メチルを含む。
また、この中に分離された酢酸の1部を混入させること
もできる。
The catalyst tube in the reactor R-2 is cooled by bringing a refrigerant into contact with the outer surface thereof. Steam is preferably used as the refrigerant. The steam is extracted from the reactor and used as a heat source for the distillation column. The raw material methanol containing methyl iodide is introduced into the inlet of the reactor R-2 through the line 1 together with the circulating liquid circulated from the line 13 and the carbon monoxide supplied through the line 3. A gas-liquid mixture composed of carbon monoxide and a liquid containing methanol and acetic acid introduced into the bottom of the inlet of the reactor R-2 is sufficiently dispersed in gas at the inlet of the reactor, and is supplied to a plurality of catalyst tubes. And the gas is supplied uniformly. In the catalyst tube, methanol and carbon monoxide react in acetic acid as a reaction solvent in the presence of a catalyst and methyl iodide to be converted to acetic acid. The reaction product liquid containing acetic acid is withdrawn through line 20 and introduced into a gas-liquid separator 22, where gaseous matter containing unreacted carbon monoxide is withdrawn through line 23,
Discharged through flow valve 24 and line 25. Low-boiling substances such as methyl iodide are separated from this gaseous substance and circulated to the reactor R-2. After the gaseous matter containing unreacted carbon monoxide is separated, the reaction product liquid is supplied to line 2
2 to the separation system S, where the acetic acid is separated, and the separated acetic acid is recovered through the line 26.
In the separation system S, the residual liquid after the acetic acid is separated from the reaction product liquid passes through the lines 12 and 13 and the methanol line 1
And circulated through line 2 to reactor R-2. Part of the circulating residual liquid is discharged out of the system through the line 14 as necessary. This circulating liquid contains by-products such as methyl iodide, water, hydrogen iodide, methyl acetate, and dimethyl ether, as well as unreacted methanol and methyl acetate.
Further, one part of the separated acetic acid can be mixed therein.

【0043】本発明においては、反応器R−2内に供給
されるメタノール、酢酸及び循環液からなる全供給物の
カルボニル化度Ac(I)を0.15以上、特に0.5
5以上、好ましくは0.7以上及び含水度Aw(I)を
0.30以下、特に0.20以下に保持するとともに、
一酸化炭素分圧を7〜30kg/cm2、反応温度を1
40〜250℃に保持する。このような条件下でのカル
ボニル化反応を行うことにより、反応圧力を15〜60
kg/cm2G、特に15〜40kg/cm2Gという低
められた圧力で、メタノールのカルボニル化反応を迅速
に行わせることができる。本発明においては、反応器R
−2から抜出される反応生成液のカルボニル化度Ac
(II)が0.8以上、好ましくは0.90以上になるよ
うにメタノールのカルボニル化反応を行う。
In the present invention, the total carbonylation degree Ac (I) of methanol, acetic acid and circulating liquid fed into the reactor R-2 is 0.15 or more, especially 0.5
While maintaining the water content Aw (I) at 5 or more, preferably 0.7 or more and 0.30 or less, particularly 0.20 or less,
The carbon monoxide partial pressure is 7 to 30 kg / cm 2 , and the reaction temperature is 1
Hold at 40-250 ° C. By performing the carbonylation reaction under such conditions, the reaction pressure is increased to 15 to 60.
kg / cm 2 G, particularly 15~40kg / cm 2 G the lowered pressure that can be performed quickly methanol carbonylation reaction. In the present invention, the reactor R
-2 degree of carbonylation Ac of the reaction product liquid extracted from -2
The carbonylation reaction of methanol is performed so that (II) is 0.8 or more, preferably 0.90 or more.

【0044】本発明においては、反応器R−2に対する
全供給物の含水度Aw(I)を0.30以下、特に0.
20以下に保持し、かつ反応器から抜出される反応生成
液のカルボニル化度Ac(II)を0.8以上、特に0.
9以上に保持することにより、副反応を抑制して副生水
の生成を効果的に防止し、反応器から抜出される反応生
成液中の含水濃度Cw(II)を10wt%以下、特に5
wt%以下に抑えることができる。また、本発明におい
ては、反応生成液の含水濃度Cw(II)を0.5〜10
wt%に保持することにより、高いメタノールのカルボ
ニル化反応速度を得ることができ、高い生産効率で酢酸
を製造することができる。本発明では、必要に応じ、反
応生成液から酢酸を分離した後の副生物を含む反応生成
液残液の少なくとも一部を反応器に循環させることがで
きる。
In the present invention, the water content Aw (I) of the whole feed to the reactor R-2 is not more than 0.30, especially 0.1.
The carbonylation degree Ac (II) of the reaction product liquid discharged from the reactor is kept at 0.8 or more, especially at 0.8 or less.
By maintaining the concentration at 9 or more, the side reaction is suppressed, the generation of by-product water is effectively prevented, and the water content Cw (II) in the reaction product liquid discharged from the reactor is 10 wt% or less, especially 5 wt%.
wt% or less. Further, in the present invention, the water content Cw (II) of the reaction product liquid is adjusted to 0.5 to 10
By keeping the wt%, a high carbonylation reaction rate of methanol can be obtained, and acetic acid can be produced with high production efficiency. In the present invention, if necessary, at least a part of the reaction product liquid residual liquid containing by-products after separating acetic acid from the reaction product liquid can be circulated to the reactor.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、メタノールのカルボニ
ル化反応を、7〜30kg/cm2という低い一酸化炭
素分圧下及び15〜60kg/cm2Gという低い反応
圧の条件下で、安定化された高活性の触媒下でかつ高い
反応速度で選択的に行わせ、副生物含有量の少ない酢酸
を生産性よくかつ経済的に得ることができる。
According to the present invention, the methanol carbonylation reaction, under conditions of low reaction pressure of low carbon monoxide partial pressure of 7~30kg / cm 2 and 15~60kg / cm 2 G, stabilized Acetic acid having a low by-product content can be obtained with good productivity and economical by selectively performing the reaction at a high reaction rate under a high activity catalyst.

【0046】[0046]

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。 実施例1 6.8gの十分乾燥させたポリ4−ビニルピリジン・ジ
ビニルベンゼン共重合体樹脂(商品名「Reillex
425」、架橋度25%、Reilly社)をメタノー
ルに十分なる時間含浸した後、次に8wt%のヨウ化メ
チル、40wt%のメタノール、52wt%の酢酸から
成る溶液140gとなるようにヨウ化メチルと酢酸を加
え、250ccチタン製撹拌器付オートクレーブ反応器
に仕込み、0.07gのRhCl3・3H2Oを加えた。
この混合物を一酸化炭素で数回脱気した後、190℃に
昇温したところでオートクレーブ全圧が約40kg/c
2G(COの初期分圧では15kg/cm2G)となる
ようにCOを自力式調節弁を通して補給した。60分
後、反応器を冷却し、窒素パージ後、反応生成液をデカ
ンテーションで除去し、メタノールで洗浄を数回くり返
した。この反応生成液中のRhを原子吸光法により分析
したが、Rhはほとんど検出されなかった。このように
して調製したRh担持触媒樹脂を分析したところ、加え
たRhCl3・3H2OのほとんどのRhが樹脂に固定化
され、その量は0.4wt%であり、またピリジン環の
大部分に相当する当量のヨウ素が固定されていることが
わかった。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Example 1 6.8 g of sufficiently dried poly-4-vinylpyridine / divinylbenzene copolymer resin (trade name "Reillex")
425 ", 25% cross-linking degree, Reilly company), is impregnated with methanol for a sufficient time, and then methyl iodide is made up to 140 g of a solution consisting of 8 wt% of methyl iodide, 40 wt% of methanol and 52 wt% of acetic acid. And acetic acid, and the mixture was charged into a 250 cc titanium-made autoclave reactor equipped with a stirrer, and 0.07 g of RhCl 3 .3H 2 O was added.
After degassing the mixture several times with carbon monoxide, when the temperature was increased to 190 ° C., the total pressure of the autoclave was about 40 kg / c.
CO was supplied through a self-regulating control valve so that m 2 G (the initial partial pressure of CO was 15 kg / cm 2 G). After 60 minutes, the reactor was cooled, and after purging with nitrogen, the reaction product was removed by decantation, and washing with methanol was repeated several times. Rh in the reaction product was analyzed by atomic absorption spectroscopy, but Rh was hardly detected. When the Rh-supported catalyst resin thus prepared was analyzed, most of the added RhCl 3 .3H 2 O was immobilized on the resin, the amount was 0.4 wt%, and most of the pyridine ring was It was found that an equivalent amount of iodine was fixed.

【0047】次に、このようにして調製した触媒に、8
wt%ヨウ化メチル、40wt%のメタノール、52w
t%の酢酸から成る溶液140gとなるようにヨウ化メ
チル、酢酸、メタノールを加え、250ccチタン製オ
ートクレーブ反応器に仕込み、COで数回脱気した。次
いでこの混合物(Ac(I)=0.40、Aw(I)=0.0
を190℃に昇温し、オートクレーブ全圧が約40kg
/cm2G(初期CO分圧で15kg/cm2)となるよ
うにし、COを自力式で調節弁にて補給し、反応を行っ
た。180分後、反応器から反応生成液を反応条件下で
高圧サンプラーにサンプリングして分析したところ、表
2に示す組成の生成物であり、そのカルボニル化度Ac
(II)=0.84で、含水濃度Cw(II)=4.1wt
%であり、触媒から反応液中へ遊離したRh濃度は0.
3ppm以下であった。また、この反応におけるメタノ
ールのカルボニル化反応速度は3.1mol/l・hで
あった。
Next, the catalyst thus prepared was added with 8
wt% methyl iodide, 40 wt% methanol, 52w
Methyl iodide, acetic acid, and methanol were added to make 140 g of a solution containing t% acetic acid, and the mixture was charged in a 250 cc titanium autoclave reactor, and degassed several times with CO. The mixture (Ac (I) = 0.40, Aw (I) = 0.0
Was heated to 190 ° C, and the total pressure of the autoclave was about 40 kg.
/ Cm 2 G (initial CO partial pressure: 15 kg / cm 2 ), CO was supplied by a control valve by a self-powered system, and the reaction was carried out. After 180 minutes, the reaction product solution was sampled from the reactor under a reaction condition by a high-pressure sampler and analyzed. The product was a product having the composition shown in Table 2, and its carbonylation degree Ac
(II) = 0.84, water content Cw (II) = 4.1 wt
%, And the concentration of Rh released from the catalyst into the reaction solution was 0.1%.
It was 3 ppm or less. Further, the carbonylation reaction rate of methanol in this reaction was 3.1 mol / l · h.

【0048】実施例2 ポリ−4−ビニルピリジン樹脂として、架橋度が約10
%のKEX−316(広栄化学社)を用い、0.14g
のRhCl3・3H2Oを加えた他は実施例1と同様にし
て0.8wt%のRhを樹脂固定化したKEX−316
樹脂触媒を調製した。この触媒を用いて実施例1と同様
に反応を行い、120分後にサンプリングを行ったとこ
ろ表2に示す組成の反応生成液が得られ、そのAc(I
I)=0.87、Cw(II)=3.4wt%であり、反
応液中へ遊離したRh濃度は0.3ppm以下であっ
た。また、この反応におけるカルボニル化反応速度は
4.7mol/l・hであった。
Example 2 A poly-4-vinylpyridine resin having a degree of crosslinking of about 10
% KEX-316 (Koei Chemical Co., Ltd.), 0.14 g
KEX-316 in which 0.8 wt% of Rh was immobilized on a resin in the same manner as in Example 1 except that RhCl 3 .3H 2 O was added.
A resin catalyst was prepared. Using this catalyst, a reaction was carried out in the same manner as in Example 1, and sampling was carried out 120 minutes later. As a result, a reaction product liquid having the composition shown in Table 2 was obtained.
I) = 0.87, Cw (II) = 3.4 wt%, and the concentration of Rh released into the reaction solution was 0.3 ppm or less. The carbonylation reaction rate in this reaction was 4.7 mol / l · h.

【0049】実施例3 ポリ−4−ビニルピリジン樹脂として、架橋度約20%
のKEX−212(広栄化学社)を用い、0.14gの
RhCl3・3H2Oを加える他は実施例1と同じく0.
8wt%Rhを担持固定化してKEX−212樹脂触媒
を調製し、この触媒に、39.5wt%のヨウ化メチ
ル、39.5wt%のメタノール、51wt%の酢酸か
ら成る反応溶液140gとなるよう調製し、この溶液
(Ac(I)=0.40、Aw(I)=0.0)を用いる
他は実施例1と同様にして反応を行い、180分後にサ
ンプリングしたところ、表2に示す組成の反応生成液が
得られ、そのAc(II)=0.94、Cw(II)=1.6w
t%であり、反応生成液に解離したRh濃度は、0.3
wtppm以下であった。また、この反応におけるメタ
ノールのカルボニル化反応速度は3.6mol/lhで
あった。
Example 3 As a poly-4-vinylpyridine resin, the degree of crosslinking was about 20%.
Of KEX-212 (Koei Chemical Co., Ltd.) and 0.14 g of RhCl 3 .3H 2 O were added in the same manner as in Example 1 except for adding 0.14 g of RhCl 3 .3H 2 O.
8 wt% Rh was supported and immobilized to prepare a KEX-212 resin catalyst, and the catalyst was adjusted to 140 g of a reaction solution consisting of 39.5 wt% methyl iodide, 39.5 wt% methanol, and 51 wt% acetic acid. Then, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that this solution (Ac (I) = 0.40, Aw (I) = 0.0) was used. Is obtained, and Ac (II) = 0.94 and Cw (II) = 1.6 w
and the Rh concentration dissociated in the reaction product solution was 0.3%.
wtppm or less. The carbonylation reaction rate of methanol in this reaction was 3.6 mol / lh.

【0050】実施例4 ポリ−4−ビニルピリジン樹脂としてKEX−501
(架橋度約30%)を用いる他は実施例2と全く同じよ
うにして0.8wt%のRhを担持固定化したKEX−
501樹脂触媒を得た。この触媒を用いて、実施例2と
同様に反応を行い、180分後サンプリングしたところ
表2に示す組成の反応生成液が得られ、そのAc(II)=
0.91、Cw(II)=2.3wt%であり、反応液へ遊
離したRh濃度は0.3wtppm以下であった。ま
た、この反応におけるメタノールのカルボニル化反応速
度は3.4mol/l・hであった。
Example 4 KEX-501 as poly-4-vinylpyridine resin
KEX- with 0.8 wt% Rh supported and immobilized in exactly the same manner as in Example 2 except that (crosslinking degree: about 30%) was used.
A 501 resin catalyst was obtained. Using this catalyst, a reaction was carried out in the same manner as in Example 2. After sampling for 180 minutes, a reaction product liquid having the composition shown in Table 2 was obtained, and the Ac (II) =
0.91 and Cw (II) = 2.3 wt%, and the concentration of Rh released into the reaction solution was 0.3 wt ppm or less. The carbonylation reaction rate of methanol in this reaction was 3.4 mol / l · h.

【0051】実施例5 実施例1に用いた触媒をメタノール洗浄後再度次の反応
に使用した。この触媒に、8.0wt%のヨウ化メチ
ル、16wt%のメタノール、76wt%の酢酸から成
る反応溶液(Ac(I)=0.70、Aw(I)=0.0)1
40gとなるように、ヨウ化メチル、メタノール、酢酸
を加え、250ccチタン反応器にて反応温度175℃
で実施例1と同様に反応を行い、150分後にサンプリ
ングしたところ、表2に示す組成の反応生成液が得ら
れ、そのカルボニル化度Ac(II)は0.94で、メタノ
ールのカルボニル化速度は2.0mol/l・hであっ
た。
Example 5 The catalyst used in Example 1 was used again for the next reaction after washing with methanol. A reaction solution (Ac (I) = 0.70, Aw (I) = 0.0) consisting of 8.0% by weight of methyl iodide, 16% by weight of methanol and 76% by weight of acetic acid was added to the catalyst.
Methyl iodide, methanol and acetic acid were added so as to obtain 40 g, and the reaction temperature was 175 ° C. in a 250 cc titanium reactor.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 and sampling was performed 150 minutes later. As a result, a reaction product solution having the composition shown in Table 2 was obtained. Its carbonylation degree Ac (II) was 0.94, and the carbonylation rate of methanol was Was 2.0 mol / l · h.

【0052】実施例6 実施例5において、反応温度を205℃とした以外は同
様にして反応を行った。その結果、表2に示した組成の
反応生成液が得られ、そのAc(II)は0.94で、メタ
ノールのカルボニル化速度は3.3mol/l・hであ
った。
Example 6 The reaction was carried out in the same manner as in Example 5 except that the reaction temperature was changed to 205 ° C. As a result, a reaction product liquid having the composition shown in Table 2 was obtained, and its Ac (II) was 0.94 and the carbonylation rate of methanol was 3.3 mol / l · h.

【0053】実施例7 0.70gのRhCl3・3H2Oを加えることの他は、
実施例1と同様触媒調製を行ったところ、2.0wt%
のRhがピリジン樹脂に固定化された触媒が得られた。
なお、この場合、実施例1〜6のものと異なり、使用し
たロジウムの全量は固定されず、約1/2しか固定され
なかった。このようにして得た触媒に、8.0wt%の
ヨウ化メチル、16wt%のメタノール、76wt%の
酢酸から成る反応溶液(Ac(I)=0.70、Aw(I)=
0.0)140gとなるようにヨウ化メチル、メタノー
ル、酢酸を加え、250ccチタン製オートクレーブ反
応器に仕込み、COで数回脱気した後、190℃に昇温
し、オートクレーブ全圧が約30kg/cm2G(初期
CO分圧で15kg/cm2)となるようにし、COを
自力式調節弁にて補給し反応を行った。50分後、反応
器から反応生成液を反応条件下で高圧サンプリングし、
分析したところ、その反応生成液は表1に示す組成であ
り、そのカルボニル化度Ac(II)は0.95で、含水濃
度Cw(II)は1.1wt%であった。また、メタノール
のカルボニル化反応速度は5.1mol/l・hであっ
た。
Example 7 Other than adding 0.70 g of RhCl 3 .3H 2 O,
When a catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, 2.0 wt%
A catalyst in which Rh was immobilized on a pyridine resin was obtained.
In this case, unlike in Examples 1 to 6, the total amount of rhodium used was not fixed, and only about 1/2 was fixed. A reaction solution comprising 8.0 wt% of methyl iodide, 16 wt% of methanol and 76 wt% of acetic acid (Ac (I) = 0.70, Aw (I) =
0.0) 140 g of methyl iodide, methanol, and acetic acid were added, and the mixture was charged into a 250 cc titanium autoclave reactor, degassed several times with CO, heated to 190 ° C., and the total pressure of the autoclave was about 30 kg. / Cm 2 G (15 kg / cm 2 in initial CO partial pressure), and CO was supplied by a self-acting control valve to carry out the reaction. After 50 minutes, the reaction product was sampled from the reactor under high pressure and sampled under high pressure.
As a result of analysis, the reaction product liquid had the composition shown in Table 1. The carbonylation degree Ac (II) was 0.95, and the water content Cw (II) was 1.1 wt%. The carbonylation reaction rate of methanol was 5.1 mol / l · h.

【0054】実施例8 実施例7と同様の方法によって、5.0wt%のRhが
固定化された触媒を調製した。このようにして調製した
触媒に、実施例7と同様にして反応を行い、30分後に
サンプリング分析したところ、反応生成液のカルボニル
化度Ac(II)は0.95で、含水濃度Cwは1.2wt
%であり、その組成は実施例7とほぼ同じものであっ
た。この際のメタノールのカルボニル化反応速度は9.
4mol/l・hであった。
Example 8 A catalyst having 5.0 wt% of Rh immobilized thereon was prepared in the same manner as in Example 7. The catalyst thus prepared was reacted in the same manner as in Example 7, and after 30 minutes, the sample was analyzed by sampling. The carbonylation degree Ac (II) of the reaction product solution was 0.95, and the water content Cw was 1 .2wt
%, And the composition was almost the same as that of Example 7. At this time, the carbonylation reaction rate of methanol was 9.
It was 4 mol / l · h.

【0055】実施例9 0.14gのRhCl3・3H2Oを用いる他は、実施例
1と同様にして0.8wt%Rhが担持された触媒を調
製した。このようにして得た触媒に,実施例7と同じ濃
度の反応溶液70gとなるように、ヨウ化メチル、メタ
ノール、酢酸を加え、実施例7と同様に反応を行った。
35分後サンプリングしたところ、反応生成液のカルボ
ニル化度Ac(II)は0.95で、含水濃度Cw(II)
は1.1wt%であり、その組成は実施例7とほぼ同じ
であった。また、この際のメタノールのカルボニル化反
応速度は7.8mol/l・hであった。
Example 9 A catalyst carrying 0.8 wt% Rh was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.14 g of RhCl 3 .3H 2 O was used. To the catalyst thus obtained, methyl iodide, methanol and acetic acid were added so as to obtain 70 g of the reaction solution having the same concentration as in Example 7, and the reaction was carried out in the same manner as in Example 7.
After sampling for 35 minutes, the carbonylation degree Ac (II) of the reaction product solution was 0.95, and the water content Cw (II)
Was 1.1 wt%, and the composition was almost the same as that of Example 7. In this case, the carbonylation reaction rate of methanol was 7.8 mol / l · h.

【0056】実施例10 実施例7に使用した触媒をメタノール洗浄後、この触媒
に、ヨウ化メチル9.1wt%、メタノール12.1w
t%、酢酸45.8wt%、酢酸メチル23.1wt
%、水9.9wt%の溶液(Ac(I)=0.60、Aw
(I)=0.14)となるように各原料を添加し、実施例
1と同様に反応を行った。90分後の反応生成液のカル
ボニル化度Ac(II)は0.94であり、180分後の生
成液カルボニル化度Ac(II)=0.98であった。反応
生成液は表2の組成を示した。Ac(II)=0.94にお
けるメタノールのカルボニル化速度は3.7mol/l
・hであり、Ac(II)=0.98におけるメタノールの
カルボニル化速度は3.2mol/l・hであった。
Example 10 After washing the catalyst used in Example 7 with methanol, the catalyst was added with 9.1 wt% of methyl iodide and 12.1 w of methanol.
t%, acetic acid 45.8wt%, methyl acetate 23.1wt
%, Water 9.9 wt% solution (Ac (I) = 0.60, Aw
Each raw material was added so that (I) = 0.14), and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1. The carbonylation degree Ac (II) of the reaction product liquid after 90 minutes was 0.94, and the carbonylation degree Ac (II) of the reaction liquid after 180 minutes was 0.98. The reaction product liquid had the composition shown in Table 2. The carbonylation rate of methanol at Ac (II) = 0.94 was 3.7 mol / l.
H, and the carbonylation rate of methanol at Ac (II) = 0.98 was 3.2 mol / l · h.

【0057】比較例1 ビニルピリジン樹脂に、商品名Reilex402(架
橋度2%)を用いて実施例1と同様に触媒を調製し、反
応に供したところ、180分後でも反応原料のカルボニ
ル化度は全く上がらず、0.40のままであった。反応
後の樹脂の形状は破砕されてタール状となった。
Comparative Example 1 A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 by using Reilex 402 (trade name: 2%) as a vinylpyridine resin and subjected to a reaction. Did not rise at all and remained at 0.40. After the reaction, the resin was crushed into a tar-like shape.

【0058】比較例2 実施例1にて調製した触媒を用い、オートクレーブ全圧
をが約29kg/cm2G(初期CO分圧で4kg/c
2)となるように保持した他は実施例1と同様に反応
を行ない、200分で反応生成液をサンプリング分析し
たところ、Ac(II)=0.48、Cw(II)=12.8w
t%、ロジウム濃度=2.6wtppmであり、水が多
く生成しており、反応生成液中へのロジウムの解離がみ
られた。この際のメタノールのカルボニル化反応速度は
0.5mol/l・hであり、実施例1の2.9mol
/l・hを大きく下まわるものであった。
Comparative Example 2 Using the catalyst prepared in Example 1, the total pressure of the autoclave was about 29 kg / cm 2 G (4 kg / c at the initial CO partial pressure).
m 2 ), except that the reaction was carried out in the same manner as in Example 1. The reaction product was sampled and analyzed in 200 minutes. Ac (II) = 0.48, Cw (II) = 12.8 w
t%, rhodium concentration = 2.6 wtppm, a large amount of water was generated, and dissociation of rhodium into the reaction product solution was observed. At this time, the methanol carbonylation reaction rate was 0.5 mol / l · h, which was 2.9 mol in Example 1.
/ L · h.

【0059】比較例3 実施例1の触媒を用い、オートクレーブ全圧を約65k
g/cm2G(初期CO分圧で40kg/cm2)となる
ように保持した他は実施例1と同様に反応を行ない、2
00分で反応生成液を分析したところ、Ac(II)=0.
88、Cw(II)=3.2wt%、反応生成液中に解離し
たロジウム濃度は0.3wtppm以下であった、しか
し、この際のカルボニル化反応速度は2.9mol/l
・hであり、実施例1と全く等しく、COの分圧を上げ
ることによる反応速度の向上効果はみられなかった。
Comparative Example 3 Using the catalyst of Example 1, the total pressure of the autoclave was increased to about 65 k.
g / cm 2 G (40 kg / cm 2 in initial CO partial pressure) except that the reaction was carried out in the same manner as in Example 1,
When the reaction solution was analyzed at 00 minutes, Ac (II) = 0.
88, Cw (II) = 3.2 wt%, the concentration of rhodium dissociated in the reaction product solution was 0.3 wt ppm or less, but the carbonylation reaction rate at this time was 2.9 mol / l.
H, which is exactly the same as in Example 1, and the effect of improving the reaction rate by increasing the partial pressure of CO was not observed.

【0060】比較例4 実施例9の触媒に、ヨウ化メチル7.6wt%、メタノ
ール32wt%、酢酸45wt%、水16wt%の濃度
(Ac(I)=0.40、Aw(I)=0.51)となるよう
に各原料を加え、オートクレーブ全圧を約40kg/c
2G(初期CO分圧で19kg/cm2G)として、実
施例1と同様に反応を行った。メタノールのカルボニル
化反応速度は4.4mol/l・hであり、120分後
の反応後の反応生成液のカルボニル化度Ac(II)は0.
89で、その反応生成液の組成は表2のとおりで、水が
14.9wt%存在するものであった。また反応液中へ
解離したRhは4.5wtppmであった。
COMPARATIVE EXAMPLE 4 The catalyst of Example 9 was prepared by adding 7.6 wt% of methyl iodide, 32 wt% of methanol, 45 wt% of acetic acid and 16 wt% of water (Ac (I) = 0.40, Aw (I) = 0). .51), and the total pressure of the autoclave was increased to about 40 kg / c.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that m 2 G (initial CO partial pressure was 19 kg / cm 2 G). The carbonylation reaction rate of methanol is 4.4 mol / l · h, and the carbonylation degree Ac (II) of the reaction product liquid after the reaction after 120 minutes is 0.1 mol / l · h.
89, the composition of the reaction product liquid was as shown in Table 2, and 14.9% by weight of water was present. Further, Rh dissociated into the reaction solution was 4.5 wtppm.

【0061】比較例5 実施例9の触媒に、ヨウ化メチル7.5wt%、メタノ
ール74.5wt%、酢酸11.9wt%の溶液(Ac
(I)=0.05、Aw(I)=0.27)となるように各原
料を添加して、オートクレーブ全圧を約50kg/cm
2G(初期CO分圧16kg/cm2)となるようにし
て、実施例1と同様に反応を行った。60分後の反応生
成液のカルボニル化度Ac(II)は0.05で、メタノー
ルのカルボニル化反応速度は0.9mol/l・hと低
いものであった。
Comparative Example 5 A solution of 7.5 wt% of methyl iodide, 74.5 wt% of methanol and 11.9 wt% of acetic acid (Ac
(I) = 0.05, Aw (I) = 0.27), and the total pressure of the autoclave was adjusted to about 50 kg / cm.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the pressure became 2 G (initial CO partial pressure: 16 kg / cm 2 ). The carbonylation degree Ac (II) of the reaction product liquid after 60 minutes was 0.05, and the carbonylation reaction rate of methanol was as low as 0.9 mol / l · h.

【0062】実施例11 実施例9の触媒を用いた以外は、実施例1と同様に反応
を行ない、50分、80分、140分、240分でそれ
ぞれ反応生成液のサンプリング分析を行ったところ、各
反応生成液中の含水濃度Cw(II)は、反応の進行ととも
に、それぞれ9.9、8.5、1.8、0.2wt%と
減少した。カルボニル化反応速度は140分のAc(II)
=0.93までは4.5mol/l・hの一定速度を示
した。一方、240分後のAc(II)0.98では、そ
のカルボニル化速度は0.3mol/l・hであり、ま
た、その際に得られた反応生成液中の含水濃度Cw(I
I)は0.2wt%であった。この反応の開始時から2
40分までの平均カルボニル化反応速度は2.3mol
/l・hであった。さらに、この反応においては、反応
生成液中に解離したRh濃度は0.3wtppm以下で
あった。
Example 11 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the catalyst of Example 9 was used. Sampling analysis of a reaction product liquid was performed at 50 minutes, 80 minutes, 140 minutes, and 240 minutes. The water content Cw (II) in each reaction product solution decreased to 9.9, 8.5, 1.8 and 0.2 wt% with the progress of the reaction. The carbonylation rate is 140 minutes Ac (II)
Up to 0.93, a constant rate of 4.5 mol / l · h was shown. On the other hand, with Ac (II) 0.98 after 240 minutes, the carbonylation rate was 0.3 mol / l · h, and the water content Cw (I
I) was 0.2 wt%. 2 from the beginning of this reaction
Average carbonylation reaction rate up to 40 minutes is 2.3 mol
/ L · h. Further, in this reaction, the concentration of Rh dissociated in the reaction product solution was 0.3 wtppm or less.

【0063】実施例12 内液量が120ccに制御された混合槽流通式のオート
クレーブを用いて、(Ac(I)=0.81、Aw(I)=
0.0)の条件でメタノールのカルボニル化を行った。
100hrの連続テストにおいて、カルボニル化度Ac
(II)=0.81でかつ、反応生成液中へ解離したロジウ
ム濃度が0.3wtppm以下である反応生成液を連続
的に得ることができた。なお、この実験においては、触
媒としては実施例9のもの5.8g乾燥重量で用い、こ
の触媒をオートクレーブ内に予め酢酸とヨウ化メチルと
ともに仕込んだ。反応温度は190℃、反応圧力はCO
で加圧し全圧として30kg/cm2Gに保った。反応
器に供給する原料はCO:18Nl/Hr、メタノー
ル:15g/Hr、ヨウ化メチル:2g/Hrで供給
し、ジメチルエーテル:0.1、ヨウ化メチル8.3、
メタノール:0.4、酢酸63.2、酢酸メチル:2
2.4、水:5.6(wt%)からなる反応液を連続的
に得ることができた。
Example 12 Using an autoclave of a mixing tank flow type in which the internal liquid volume was controlled to 120 cc, (Ac (I) = 0.81, Aw (I) =
0.0) under the condition of 0.0).
In a continuous test of 100 hours, the degree of carbonylation Ac
(II) A reaction product liquid having 0.81 and a rhodium concentration dissociated into the reaction product liquid of 0.3 wtppm or less could be continuously obtained. In this experiment, 5.8 g of the catalyst of Example 9 was used at a dry weight, and this catalyst was previously charged in an autoclave together with acetic acid and methyl iodide. The reaction temperature is 190 ° C and the reaction pressure is CO
And kept at 30 kg / cm 2 G as a total pressure. The raw materials supplied to the reactor were CO: 18 Nl / Hr, methanol: 15 g / Hr, methyl iodide: 2 g / Hr, dimethyl ether: 0.1, methyl iodide 8.3,
Methanol: 0.4, acetic acid 63.2, methyl acetate: 2
A reaction solution consisting of 2.4, water: 5.6 (wt%) could be continuously obtained.

【0064】実施例13 実施例12に続いて、同じ装置で反応器に供給する原料
をCO:13.2Nl/hr、メタノール22g/h
r、酢酸95g/hr、ヨウ化メチル13g/hrとし
て供給し、カルボニル化反応を連続的に100時間行
い、Ac(II)=0.87、Aw(II)=0.0で、ロ
ジウム濃度が0.3wtppm以下の反応生成液を連続
的に得た。その液組成を表2に示す。
Example 13 Following Example 12, the raw materials supplied to the reactor with the same apparatus were as follows: CO: 13.2 Nl / hr, methanol: 22 g / h
r, acetic acid 95 g / hr, methyl iodide 13 g / hr, carbonylation reaction was carried out continuously for 100 hours, Ac (II) = 0.87, Aw (II) = 0.0, rhodium concentration A reaction product liquid of 0.3 wtppm or less was continuously obtained. Table 2 shows the composition of the solution.

【0065】[0065]

【表2−(1)】 [Table 2- (1)]

【0066】[0066]

【表2−(2)】 [Table 2- (2)]

【0067】次に、表3に、前記実施例1〜13及び比
較例1〜5における反応条件及び反応結果をまとめて示
す。
Next, Table 3 summarizes the reaction conditions and the reaction results in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 5.

【0068】[0068]

【表3】 [Table 3]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】混合槽流通式反応器を用いる本発明の酢酸製造
方法のフローシートの1例を示す。
FIG. 1 shows an example of a flow sheet of the acetic acid production method of the present invention using a mixed tank flow reactor.

【図2】ピストンフロー式反応器を用いる本発明の酢酸
製造方法のフローシートの1例を示す。
FIG. 2 shows an example of a flow sheet of the method for producing acetic acid of the present invention using a piston flow type reactor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R−1 混合槽流通式反応器 R−2 ピストンフロー式反応器 S 分離系 R-1 Mixing tank flow type reactor R-2 Piston flow type reactor S Separation system

フロントページの続き (72)発明者 浅岡 佐知夫 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12 番1号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 前島 哲夫 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12 番1号 千代田化工建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−253047(JP,A) 特公 昭47−47237(JP,B1) 特公 昭47−3331(JP,B1) 特表 平6−503808(JP,A) Chemical Abstract s,105(1986),210768. (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 53/08 C07C 51/12 CAPLUS(STN) REGISTRY(STN) WPIDS(STN)Continued on the front page (72) Inventor Sachio Asaoka 2-1-1, Tsurumichuo, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Chiyoda Kako Construction Co., Ltd. No. 1 Inside Chiyoda Kako Construction Co., Ltd. (56) References JP-A-63-253047 (JP, A) JP-B-47-47237 (JP, B1) JP-B-47-3331 (JP, B1) -503808 (JP, A) Chemical Abstracts, 105 (1986), 210768. (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 53/08 C07C 51/12 CAPLUS (STN) REGISTRY (STN) WPIDS (STN)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロジウム含有固体触媒及びヨウ化メチル
の存在下、酢酸及び酢酸メチルの中から選ばれた有機溶
媒を含む反応溶媒中でメタノールと一酸化炭素を反応さ
せて酢酸を生成させる方法であって、(i)ロジウム含有
固体触媒として、架橋度が10%以上でピリジン環を樹
脂構造に含む不溶性樹脂にロジウムを担持させたものを
用いること、(ii)反応器内溶液のカルボニル化度Ac
(I)が0.15以上であること、(iii)反応生成液の
含水濃度Cw(II)が0.5〜10wt%であること、
(iv)反応系における一酸化炭素分圧が7〜30kg/
cm2でかつ全反応圧が15〜60kg/cm2Gである
こと、(v)反応温度が140〜250℃であること、
を特徴とするメタノールのカルボニル化による酢酸の製
造方法。
A method for producing acetic acid by reacting methanol and carbon monoxide in a reaction solvent containing an organic solvent selected from acetic acid and methyl acetate in the presence of a rhodium-containing solid catalyst and methyl iodide. (I) a rhodium-containing solid catalyst having a degree of cross-linking of 10% or more and insoluble resin containing a pyridine ring in the resin structure and supporting rhodium; (ii) a degree of carbonylation of the solution in the reactor. Ac
(I) is 0.15 or more, (iii) the water content Cw (II) of the reaction product liquid is 0.5 to 10 wt%,
(Iv) The carbon monoxide partial pressure in the reaction system is 7 to 30 kg /
cm 2 and the total reaction pressure is 15-60 kg / cm 2 G, (v) the reaction temperature is 140-250 ° C.,
A process for producing acetic acid by carbonylation of methanol, characterized by the following.
【請求項2】 反応器に対する全供給物の含水度Aw
(I)が0.30以下でかつ反応生成液のカルボニル化
度Ac(II)が0.80以上であり、反応生成液の含水
濃度Cw(II)が1〜5wt%である請求項1の方法。
2. The water content Aw of the total feed to the reactor.
2. The reaction product solution according to claim 1, wherein (I) is 0.30 or less, the carbonylation degree Ac (II) of the reaction product solution is 0.80 or more, and the water content Cw (II) of the reaction product solution is 1 to 5 wt%. Method.
【請求項3】 反応器内におけるロジウム濃度が、反応
器内溶液中500wtppm以上である請求項1又は2
の方法。
3. The reactor according to claim 1, wherein the rhodium concentration in the reactor is 500 wt ppm or more in the solution in the reactor.
the method of.
JP4131790A 1992-04-24 1992-04-24 Method for producing acetic acid by carbonylation of methanol Expired - Lifetime JP3035641B2 (en)

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US08/049,303 US5334755A (en) 1992-04-24 1993-04-21 Process for the production of acetic acid from methanol and carbon monoxide using supported rhodium catalyst
DE69313506T DE69313506T3 (en) 1992-04-24 1993-04-22 Process for the production of acetic acid from methanol and carbon monoxide using a supported rhodium catalyst
EP93303135A EP0567331B2 (en) 1992-04-24 1993-04-22 Process for the production of acetic acid from methanol and carbon monoxide using supported rhodium catalyst
SA93140388A SA93140388B1 (en) 1992-04-24 1993-11-29 Process for the production of acetic acid from methanol and carbon monoxide using a portable rhodium catalyst.

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JP2002226425A (en) * 2001-02-06 2002-08-14 Chiyoda Corp Method for producing carboxylic acid and carboxylic acid anhydride
JP5075336B2 (en) * 2004-12-20 2012-11-21 株式会社ダイセル Method for producing acetic acid
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