JP5894297B2 - Catalyst recovery using aqueous hydrogen iodide and acetic acid - Google Patents

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Description

発明の背景
本発明は、酢酸メチル、ジメチルエーテル又はそれら2つの組み合わせのカルボニル化により無水酢酸を調製する間に生成するタールから触媒有価物を回収するための方法に関する。より詳細には、本発明はタールから通常に抽出可能でない有価物の回収方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a process for recovering catalyst value from tar produced during the preparation of acetic anhydride by carbonylation of methyl acetate, dimethyl ether or a combination of the two. More particularly, the present invention relates to a method for recovering valuable materials that are not normally extractable from tar.

無水酢酸を製造するカルボニル化法は副生成物としてタールを生じる。タールの生成及びそれが触媒有価物の回収において引き起こす問題は、例えば、米国特許第4,388,217号及び同第4,944,927号明細書、欧州特許出願EP0087870及びEP0008396号明細書ならびに公開番号第91/07372号であるPCT出願明細書に記載されている。タール生成に関する問題の1つは上記出願のいくつかで議論されているとおり、触媒の回収及び再使用をタールが妨害することである。ヨウ化メチル溶液などの有機相中に含まれるタールから触媒を水性相中に分離する抽出方法は開発された。しかしながら、多くの触媒成分が高コストであるので、タールから触媒を分離し、それにより触媒を回収する方法の効率を改良することが継続的に必要とされている。   The carbonylation process to produce acetic anhydride produces tar as a by-product. The production of tar and the problems it causes in the recovery of catalyst valuables are described, for example, in US Pat. Nos. 4,388,217 and 4,944,927, European patent applications EP0087870 and EP0008396, and publication No. 91/07372, which is described in the PCT application specification. One problem with tar formation is that tar interferes with catalyst recovery and reuse, as discussed in some of the above applications. An extraction method has been developed to separate the catalyst into the aqueous phase from the tar contained in the organic phase, such as a methyl iodide solution. However, due to the high cost of many catalyst components, there is a continuing need to improve the efficiency of methods for separating the catalyst from tar and thereby recovering the catalyst.

発明の簡単な要旨
本発明は触媒及びタールを含む液体から触媒を回収するための方法を提供する。いくつかの実施形態において、本方法は、該液体を、酢酸及びヨウ化水素を含む少なくとも1つの水溶液及びヨウ化メチルと、酢酸及びヨウ化水素を含む水性相及びヨウ化メチルを含む有機相の形成を起こすのに有効な条件下に組み合わせることを含み、ここで、触媒の少なくとも一部は水性相中に濃縮される。本方法は、さらに、触媒及びタールを含む液体を容器上の主要フィード位置にフィードすること、酢酸を含む少なくとも1つの水溶液を容器上の少なくとも1つの水性フィード位置にフィードすること、ここで、水性フィード位置は主要フィード位置の垂直方向下方にある、有機相の少なくとも一部を容器から有機相回収位置において回収すること、ここで、有機相回収位置は主要フィード位置の垂直方向下方にある、及び、水性相の少なくとも一部を容器から水性相回収位置において回収すること、ここで、水性相回収位置は前記主要フィード位置の垂直方向上方にある、を含む。場合により、この実施形態は容器上の少なくとも1つの有機フィード位置にヨウ化メチルを含む少なくとも1つの液体流をフィードすることをさらに含むことができ、ここで、少なくとも1つの有機フィード位置は主要フィード位置の垂直方向上方にある。
BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for recovering a catalyst from a liquid comprising catalyst and tar. In some embodiments, the method comprises subjecting the liquid to at least one aqueous solution and methyl iodide comprising acetic acid and hydrogen iodide, an aqueous phase comprising acetic acid and hydrogen iodide, and an organic phase comprising methyl iodide. Combining under conditions effective to cause formation, wherein at least a portion of the catalyst is concentrated in the aqueous phase. The method further includes feeding a liquid comprising catalyst and tar to a primary feed location on the container, feeding at least one aqueous solution comprising acetic acid to at least one aqueous feed location on the container, wherein aqueous The feed position is vertically below the main feed position, recovering at least a portion of the organic phase from the container at the organic phase recovery position, wherein the organic phase recovery position is vertically below the main feed position; and Recovering at least a portion of the aqueous phase from the container at an aqueous phase recovery position, wherein the aqueous phase recovery position is vertically above the main feed position. Optionally, this embodiment can further comprise feeding at least one liquid stream comprising methyl iodide to at least one organic feed location on the vessel, wherein the at least one organic feed location is the primary feed location. Located vertically above the position.

いくつかの実施形態において、本方法は、ヨウ化水素及びヨウ化メチルの存在下に、触媒及びタールを含む液体を、酢酸を含む少なくとも1つの水溶液と、酢酸及びヨウ化水素を含む水性相及びヨウ化メチルを含む有機相の形成を起こすのに有効な条件下で組み合わせることを含み、ここで、前記触媒の少なくとも一部は前記水性相中に濃縮され、該方法は、さらに、触媒及びタールを含む前記液体を容器上の主要フィード位置にフィードすること、ヨウ化メチルを含む少なくとも1つの液体流を容器上の少なくとも1つの有機フィード位置にフィードすること、ここで、前記少なくとも1つの有機フィード位置は前記主要フィード位置の垂直方向上方にある、酢酸を含む前記少なくとも1つの水溶液を容器上の少なくとも1つの水性フィード位置にフィードすること、ここで、該水性フィード位置は前記主要フィード位置の垂直方向下方にある、前記有機相の少なくとも一部を容器から有機相回収位置において回収すること、ここで、該有機相回収位置は前記主要フィード位置の垂直方向下方にある、前記水性相の少なくとも一部を容器から水性相回収位置において回収すること、ここで、該水性相回収位置は前記主要フィード位置の垂直方向上方にある、を含む。   In some embodiments, the method comprises, in the presence of hydrogen iodide and methyl iodide, a liquid comprising a catalyst and tar, at least one aqueous solution comprising acetic acid, an aqueous phase comprising acetic acid and hydrogen iodide, and Combining under conditions effective to cause the formation of an organic phase comprising methyl iodide, wherein at least a portion of the catalyst is concentrated in the aqueous phase, the method further comprising: catalyst and tar Feeding said liquid comprising a main feed position on said container, feeding at least one liquid stream comprising methyl iodide to at least one organic feed position on said container, wherein said at least one organic feed The at least one aqueous solution containing acetic acid is at least one aqueous feed on a container at a location vertically above the main feed location. Feeding to a location, wherein the aqueous feed location is vertically below the primary feed location, recovering at least a portion of the organic phase from a container at an organic phase recovery location, wherein the organic phase The recovery position is vertically below the main feed position, and at least a portion of the aqueous phase is recovered from the container at the aqueous phase recovery position, wherein the aqueous phase recovery position is vertically above the main feed position Including.

いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体は、ヨウ化メチル、酢酸、ヨウ化水素、又は、それらの2つもしくは3つの組み合わせをさらに含む。いくつかの実施形態において、組み合わせることは元素ヨウ素の存在下に行われる。例えば、触媒及びタールを含む液体は反応器にフィードされる元素ヨウ素の少なくとも一部を含むことができる。   In some embodiments, the liquid comprising the catalyst and tar further comprises methyl iodide, acetic acid, hydrogen iodide, or a combination of two or three thereof. In some embodiments, the combining is performed in the presence of elemental iodine. For example, the liquid comprising the catalyst and tar can include at least a portion of elemental iodine fed to the reactor.

いくつかの実施形態において、酢酸を含む少なくとも1つの水溶液はヨウ化水素を含むが、酢酸を含まない第一の溶液及び酢酸を含むが、ヨウ化水素を含まない第二の溶液を含むことができる。いくつかの実施形態において、酢酸を含む少なくとも1つの水溶液はヨウ化水素及び酢酸の両方を含む少なくとも1つの単一溶液を含む。   In some embodiments, the at least one aqueous solution comprising acetic acid comprises hydrogen iodide, but comprises a first solution that does not contain acetic acid and a second solution that contains acetic acid but does not contain hydrogen iodide. it can. In some embodiments, the at least one aqueous solution comprising acetic acid comprises at least one single solution comprising both hydrogen iodide and acetic acid.

いくつかの実施形態において、触媒は少なくとも1種の第VIII族金属を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも1種の第VIII族金属はロジウムである。   In some embodiments, the catalyst comprises at least one Group VIII metal. In some embodiments, the at least one Group VIII metal is rhodium.

いくつかの実施形態において、少なくとも1つの水性相回収位置は少なくとも1つの有機フィード位置の垂直方向上方にある。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの有機相回収位置は少なくとも1つの水性フィード位置の垂直方向下方にある。いくつかの実施形態において、容器は上部垂直3等分部分、中間垂直3等分部分及び下部垂直3等分部分を含み、少なくとも1つの水性フィード位置は容器の下部垂直3等分部分にある。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの有機フィード位置は容器の上部垂直3等分部分にある。いくつかの実施形態において、容器はカラムを含み、カラムは少なくとも1つの往復プレートアジテータを含む。   In some embodiments, the at least one aqueous phase recovery location is vertically above the at least one organic feed location. In some embodiments, the at least one organic phase recovery location is vertically below the at least one aqueous feed location. In some embodiments, the container includes an upper vertical trisection, a middle vertical trisection and a lower vertical trisection, and at least one aqueous feed position is in the lower vertical trisection of the container. In some embodiments, the at least one organic feed location is in the upper vertical tri-section of the container. In some embodiments, the container includes a column, and the column includes at least one reciprocating plate agitator.

いくつかの実施形態において、容器にフィードされる全ての材料の22.5質量%〜55質量%は酢酸である。いくつかの実施形態において、容器にフィードされる全ての材料の0.5〜10質量%はヨウ化水素である。   In some embodiments, 22.5% to 55% by weight of all materials fed to the container is acetic acid. In some embodiments, 0.5-10% by weight of all materials fed to the container is hydrogen iodide.

図面の簡単な説明
図1は種々の酢酸及びヨウ化水素の濃度の水溶液を用いたロジウム抽出効率を示すグラフである。データを表2Bに示す。組成物の酢酸濃度はx−軸に示している。ロジウム抽出効率はy−軸に示している。ダイヤモンド形データポイントはヨウ化水素濃度が2%である溶液を表す。正方形データポイントはヨウ化水素濃度が4%を超える溶液を表す。
Brief Description of Drawings
FIG. 1 is a graph showing rhodium extraction efficiency using aqueous solutions having various acetic acid and hydrogen iodide concentrations. The data is shown in Table 2B. The acetic acid concentration of the composition is shown on the x-axis. Rhodium extraction efficiency is shown on the y-axis. Diamond-shaped data points represent solutions with a hydrogen iodide concentration of 2%. Square data points represent solutions with hydrogen iodide concentrations above 4%.

図2は触媒及びタールを含む液体の実験室分離において得られた触媒抽出百分率を示すグラフである。データを表3Bに示す。x−軸は総組成物中の%酢酸を表す。ロジウム抽出効率をy−軸に示す。正方形データポイントは組成物が8%ヨウ化水素を含む抽出物の抽出効率百分率を示し、酢酸の量をx−軸により示している。ダイヤモンド形データポイントはヨウ化水素レベルが0%であるときの抽出百分率を示す。FIG. 2 is a graph showing the percentage of catalyst extraction obtained in the laboratory separation of a liquid containing catalyst and tar. The data is shown in Table 3B. The x-axis represents% acetic acid in the total composition. Rhodium extraction efficiency is shown on the y-axis. Square data points indicate the percent extraction efficiency of the extract whose composition contains 8% hydrogen iodide, and the amount of acetic acid is indicated by the x-axis. Diamond-shaped data points indicate the percentage extraction when the hydrogen iodide level is 0%.

詳細な説明
本発明は水性相中で濃縮することによりタールから触媒成分を分離する方法を提供する。触媒及びタールを含む液体を、酢酸を含む少なくとも1つの水溶液と、ヨウ化水素及びヨウ化メチルの存在下に、酢酸及びヨウ化水素を含む水性相及びヨウ化メチルを含む有機相の形成を起こすのに有効な条件下で組み合わせる。本明細書全体で使用されるときに、「ヨウ化水素」、「ヨウ化水素酸(iohydroic acid, hydroiodic acid)」及び「HI」は同義として使用されるべきである。本方法は、水性HI単独又は水性酢酸単独のいずれかよりも効率的な触媒回収を達成する。触媒及びタールを含む液体と、水性HI及び水性酢酸の両方を組み合わせることにより、酢酸単独又はHI単独の使用よりも水性相中により高い濃度の触媒がもたらされることが分かった。水性HI及び酢酸の組み合わせは一次抽出技術又は事前の抽出後の二次抽出技術として使用され、水性HIのみにより抽出できないロジウムを回収することができる。本明細書全体で使用されるときに、組成物の部分成分の百分率、部又は他の指示は特に断りのないかぎり、成分の質量百分率を指す。
DETAILED DESCRIPTION The present invention provides a method for separating catalyst components from tar by concentrating in an aqueous phase. Liquid containing catalyst and tar causes formation of an aqueous phase containing acetic acid and hydrogen iodide and an organic phase containing methyl iodide in the presence of at least one aqueous solution containing acetic acid and hydrogen iodide and methyl iodide. Combine under effective conditions. As used throughout this specification, “hydrogen iodide”, “iohydroic acid, hydroiodic acid” and “HI” should be used interchangeably. The process achieves more efficient catalyst recovery than either aqueous HI alone or aqueous acetic acid alone. It has been found that combining a liquid containing catalyst and tar with both aqueous HI and aqueous acetic acid results in a higher concentration of catalyst in the aqueous phase than the use of acetic acid alone or HI alone. The combination of aqueous HI and acetic acid can be used as a primary extraction technique or a secondary extraction technique after pre-extraction to recover rhodium that cannot be extracted only with aqueous HI. As used throughout this specification, a percentage, part or other indication of a partial component of the composition refers to the weight percentage of the component, unless otherwise specified.

触媒及びタールを含む又は備える液体
本明細書中で「触媒及びタールを含む液体」又は「触媒及びタールを備える液体」と呼ばれる、本発明の方法に付される液体は、触媒及びタールを少なくとも含み、そして多くの追加の成分を含むことができる。タールは、酢酸メチルのカルボニル化及び下流プロセスの副生成物として生成されるタイプの化合物を指す。タールは、例えば、米国特許第4,388,217号明細書及び同第4,944,927号明細書に記載されている。触媒は本明細書中に示される方法を用いてタールから分離されうる任意の有効な触媒であってよい。いくつかの実施形態において、触媒は1種以上の第VIII族貴金属(すなわち、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム及び白金又はそれらの組み合わせから選ばれる)を含む。いくつかの実施形態において、触媒は1種以上の第VIII族貴金属(すなわち、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムもしくは白金又はそれらの組み合わせから選ばれる)を含む。いくつかの実施形態において、第VIII族金属はニッケル、ロジウム及びイリジウム又はそれらの組み合わせから選ばれる。いくつかの実施形態において、金属はニッケル化合物である。いくつかの実施形態において、金属はロジウム化合物である。いくつかの実施形態において、金属はイリジウム化合物である。金属は、例えば、金属として、塩として、又は、カルボニル錯体などの錯体を含む、イオン化又は配位の任意の状態で存在することができる。
Liquid comprising or comprising a catalyst and tar The liquid subjected to the method of the present invention, referred to herein as “liquid comprising catalyst and tar” or “liquid comprising catalyst and tar”, comprises at least the catalyst and tar. , And many additional ingredients can be included. Tar refers to the type of compound produced as a by-product of methyl carbonylation and downstream processes. Tars are described, for example, in U.S. Pat. Nos. 4,388,217 and 4,944,927. The catalyst may be any effective catalyst that can be separated from the tar using the methods set forth herein. In some embodiments, the catalyst comprises one or more Group VIII noble metals (ie, selected from iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum or combinations thereof). In some embodiments, the catalyst comprises one or more Group VIII noble metals (ie, selected from ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium or platinum or combinations thereof). In some embodiments, the Group VIII metal is selected from nickel, rhodium and iridium or combinations thereof. In some embodiments, the metal is a nickel compound. In some embodiments, the metal is a rhodium compound. In some embodiments, the metal is an iridium compound. The metal can be present in any state of ionization or coordination, including, for example, as a metal, as a salt, or a complex such as a carbonyl complex.

触媒及びタールは液体材料中に含まれるであろう。液体は任意の適切な組成を有することができ、液体の組成はそれが由来する源によるであろう。いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体は、タールを1種以上の液体と組み合わせることにより調製される。いくつかの実施形態において、タールはヨウ化メチルにより希釈される。いくつかの実施形態において、液体は酢酸メチルカルボニル化法に由来する。「由来」とは、液体がこのようなプロセスから直接来るか、又は、このようなプロセスに関連する特定の下流装置から来ることを意味し、このようなプロセスは後述されるとおりである。いくつかの例の液体成分はヨウ化メチル、酢酸、水、エチリデンジアセテート、アセトン、無水酢酸、メタノール又は上記の2つ以上の組み合わせを含むことができる。他の成分は、例えば、ヨウ素含有化合物(例えば、ヨウ化リチウム)及びカルボニル化反応において使用される促進剤からの残留化合物(例えば、リチウム化合物、クロム化合物、窒素含有化合物、例えば、アミン促進剤の使用により生じるもの、及び、リン化合物、例えば、ホスフィン促進剤の使用により生じるもの)を含むことができる。本発明は、触媒金属の一部がすでに取り出されたときのような非常に少量濃度で存在する1種以上の触媒金属を回収する、特に困難なプロセスに有用である。このため、いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体中の1種以上の触媒金属の量は処理前に10%未満である。いくつかの実施形態において、この量は7.5%未満、5%未満、3%未満、2%未満、1%未満、又は、0,5%未満である。いくつかの実施形態において、処理前に存在する1種以上の触媒金属の量は少なくとも0.001%、少なくとも0.01%、又は、少なくとも0.05%である。   Catalyst and tar will be included in the liquid material. The liquid can have any suitable composition, and the composition of the liquid will depend on the source from which it is derived. In some embodiments, the liquid comprising the catalyst and tar is prepared by combining tar with one or more liquids. In some embodiments, the tar is diluted with methyl iodide. In some embodiments, the liquid is derived from a methyl acetate carbonylation process. “Origin” means that the liquid comes directly from such a process or from a particular downstream device associated with such a process, such a process is as described below. Some example liquid components can include methyl iodide, acetic acid, water, ethylidene diacetate, acetone, acetic anhydride, methanol, or combinations of two or more of the above. Other components include, for example, iodine-containing compounds (eg, lithium iodide) and residual compounds from accelerators used in carbonylation reactions (eg, lithium compounds, chromium compounds, nitrogen-containing compounds, eg, amine accelerators). Those resulting from the use, and those resulting from the use of phosphorus compounds such as phosphine promoters). The present invention is useful for particularly difficult processes that recover one or more catalyst metals present in very small concentrations, such as when a portion of the catalyst metal has already been removed. Thus, in some embodiments, the amount of one or more catalytic metals in the liquid comprising the catalyst and tar is less than 10% prior to processing. In some embodiments, this amount is less than 7.5%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, less than 1%, or less than 0.5%. In some embodiments, the amount of one or more catalytic metals present before treatment is at least 0.001%, at least 0.01%, or at least 0.05%.

タールも液体組成物中に存在する。いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体は30%未満の量でタールを含む。多くの実施形態において、タールの量は20%未満、15%未満、10%未満、7.5%未満、5%未満、3%未満、2%未満、1%未満又は0.5%未満である。いくつかの実施形態において、存在するタールの量は、0.5〜20%、0.5〜10%、又は、0.5〜7.5%であることができる。   Tar is also present in the liquid composition. In some embodiments, the catalyst and tar containing liquid comprises tar in an amount of less than 30%. In many embodiments, the amount of tar is less than 20%, less than 15%, less than 10%, less than 7.5%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, less than 1% or less than 0.5%. is there. In some embodiments, the amount of tar present can be 0.5-20%, 0.5-10%, or 0.5-7.5%.

いくつかの実施形態において、総液体組成物の少なくとも50%はヨウ化メチル及び/又は酢酸である。いくつかの実施形態において、この量は少なくとも60%、少なくとも70%又は少なくとも80%である。いくつかの実施形態において、この量は60〜95%である。いくつかの実施形態において、この量は70〜90%である。いくつかの実施形態において、組成物の少なくとも30%はヨウ化メチルである。いくつかの実施形態において、この量は少なくとも40%、少なくとも50%又は少なくとも60%である。いくつかの他の例の組成物中でのヨウ化メチルレベルは30〜90%、35〜80%、40〜70%、45〜65%及び70〜90%である。いくつかの実施形態において、組成物の少なくとも20%は酢酸である。いくつかの実施形態において、この量は少なくとも25%、少なくとも30%又は少なくとも40%である。いくつかの例の組成物中での酢酸レベルは20〜50%、20〜40%、25〜50%、30〜50%、25〜40%、35〜45%及び30〜40%である。   In some embodiments, at least 50% of the total liquid composition is methyl iodide and / or acetic acid. In some embodiments, this amount is at least 60%, at least 70%, or at least 80%. In some embodiments, this amount is 60-95%. In some embodiments, this amount is 70-90%. In some embodiments, at least 30% of the composition is methyl iodide. In some embodiments, this amount is at least 40%, at least 50%, or at least 60%. The methyl iodide levels in some other example compositions are 30-90%, 35-80%, 40-70%, 45-65% and 70-90%. In some embodiments, at least 20% of the composition is acetic acid. In some embodiments, this amount is at least 25%, at least 30%, or at least 40%. Acetic acid levels in some example compositions are 20-50%, 20-40%, 25-50%, 30-50%, 25-40%, 35-45%, and 30-40%.

ヨウ化メチルに加えて、他のヨウ素含有化合物も存在してよい。本明細書全体に使用されるときに、「ヨウ素含有化合物」は少なくとも1個のヨウ素原子を含む任意の化合物を意味する。例としては、ヨウ化メチル、元素ヨウ素、ヨウ化アセチル、ヨウ化水素及びヨウ化リチウムが挙げられる。いくつかの実施形態において、リチウムが存在するときに、触媒及びタールを含む液体は20%未満の量でヨウ化リチウムを含む。いくつかの実施形態において、ヨウ化リチウムの量は15%未満、10%未満、7.5%未満、5%未満、3%未満、2%未満、1%未満又は0.5%未満である。いくつかの実施形態において、存在するヨウ化リチウムの量は0.5〜20%、0.5〜10%、又は、0.5〜7.5%である。   In addition to methyl iodide, other iodine-containing compounds may also be present. As used throughout this specification, “iodine-containing compound” means any compound containing at least one iodine atom. Examples include methyl iodide, elemental iodine, acetyl iodide, hydrogen iodide and lithium iodide. In some embodiments, when lithium is present, the liquid containing the catalyst and tar contains lithium iodide in an amount of less than 20%. In some embodiments, the amount of lithium iodide is less than 15%, less than 10%, less than 7.5%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, less than 1%, or less than 0.5% . In some embodiments, the amount of lithium iodide present is 0.5-20%, 0.5-10%, or 0.5-7.5%.

WO91/07372のPCT出願に教示されるとおりの元素ヨウ素の存在の利点から考えると、いくつかの実施形態において、元素ヨウ素は存在することができる別のヨウ素含有化合物である。いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体は15%未満の量の元素ヨウ素を含む。いくつかの実施形態において、元素ヨウ素は10%未満、7.5%未満、5%未満、3%未満、2%未満、1%未満又は0.5%未満の量である。種々の実施形態において、存在する元素ヨウ素の量は0.5〜10%、0.5%〜7.5%、又は、0.5〜5%であることができる。   In view of the advantages of the presence of elemental iodine as taught in the PCT application of WO 91/07372, in some embodiments, elemental iodine is another iodine-containing compound that can be present. In some embodiments, the liquid comprising catalyst and tar comprises elemental iodine in an amount of less than 15%. In some embodiments, elemental iodine is in an amount less than 10%, less than 7.5%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, less than 1%, or less than 0.5%. In various embodiments, the amount of elemental iodine present can be 0.5-10%, 0.5% -7.5%, or 0.5-5%.

水も存在することができる。いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体は、20%未満の量の水を含む。いくつかの実施形態において、水の量は15%未満、10%未満、7.5%未満、5%未満、3%未満、2%未満、1%未満又は0.5%未満である。いくつかの実施形態において、存在する水の量は0.5〜20%、0.5〜10%又は0.5〜7.5%である。いくつかの実施形態において、無水酢酸の量が、例えば、組成物中に0.01%未満、0.001%未満又は検知不能であることを確保するように十分な水が存在する。   Water can also be present. In some embodiments, the liquid comprising catalyst and tar comprises an amount of water less than 20%. In some embodiments, the amount of water is less than 15%, less than 10%, less than 7.5%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, less than 1% or less than 0.5%. In some embodiments, the amount of water present is 0.5-20%, 0.5-10%, or 0.5-7.5%. In some embodiments, sufficient water is present to ensure that the amount of acetic anhydride is, for example, less than 0.01%, less than 0.001%, or undetectable in the composition.

酢酸メチルも存在してよい。しかしながら、いくつかの実施形態において、酢酸メチルは水性相と、有機相中のヨウ化メチルのための共溶媒として機能することができ、相の分離能力を制限し、このため、制限されるべきである。いくつかの実施形態において、酢酸メチルの量は20%未満、15%未満、10%未満、7.5%未満、5%未満、3%未満、2%未満、1%未満又は0.5%未満である。いくつかの実施形態において、存在する酢酸メチルの量は0.001〜15%、0.001〜10%、0.001〜7.5%、0.001〜5%又は0.001〜2.5%である。   Methyl acetate may also be present. However, in some embodiments, methyl acetate can function as a co-solvent for the aqueous phase and methyl iodide in the organic phase, limiting the ability of the phase to separate and therefore should be limited It is. In some embodiments, the amount of methyl acetate is less than 20%, less than 15%, less than 10%, less than 7.5%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, less than 1% or 0.5% Is less than. In some embodiments, the amount of methyl acetate present is 0.001-15%, 0.001-10%, 0.001-7.5%, 0.001-5%, or 0.001-2. 5%.

酢酸メチルカルボニル化の副生成物であるエチリデンジアセテート(EDA)も存在することができる。いくつかの実施形態において、EDAの量は15%未満、10%未満、7.5%未満、5%未満、3%未満、2%未満、1%未満又が0.5%未満である。いくつかの実施形態において、存在するEDAの量は0.001〜20%、0.001〜10%、0.001〜7.5%、0.001〜5%、0.001〜2.5%又は0.001〜1%である。アセトンも副生成物であり、これも存在してよい。いくつかの実施形態において、アセトンの量は15%未満、10%未満、7.5%未満、5%未満、3%未満、2%未満、1%未満又が0.5%未満である。いくつかの実施形態において、存在するアセトンの量は0.001〜20%、0.001〜10%、0.001〜7.5%、0.001〜5%、0.001〜2.5%又は0.001〜1%である。   Ethylidene diacetate (EDA), a by-product of methyl acetylation of acetate, can also be present. In some embodiments, the amount of EDA is less than 15%, less than 10%, less than 7.5%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, less than 1%, or less than 0.5%. In some embodiments, the amount of EDA present is 0.001-20%, 0.001-10%, 0.001-7.5%, 0.001-5%, 0.001-2.5. % Or 0.001 to 1%. Acetone is also a by-product, which may also be present. In some embodiments, the amount of acetone is less than 15%, less than 10%, less than 7.5%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, less than 1%, or less than 0.5%. In some embodiments, the amount of acetone present is 0.001-20%, 0.001-10%, 0.001-7.5%, 0.001-5%, 0.001-2.5. % Or 0.001 to 1%.

上記の組成物の任意の組み合わせも本発明の範囲内である。このため、例えば、いくつかの実施形態において、液体組成物は30〜90%のヨウ化メチル、15〜50%の酢酸、0.001〜10%の触媒金属、0.5〜20%のタール、0.5〜5%のヨウ化リチウム、0.5〜10%の元素ヨウ素、0.5〜20%の水を含む。このような実施形態は0.001〜20%の酢酸メチル、0.001〜20%のアセトン及び0.001〜20%のEDAをさらに含むことができる。別の例として、いくつかの実施形態において、液体組成物は40〜60%のヨウ化メチル、20〜40%の酢酸、0.001〜1%の触媒金属、0.5〜7.5%のタール、0.5〜5%のヨウ化リチウム、0.5〜10%の元素ヨウ素、0.5〜5%の水を含む。このような実施形態は0.001〜2.5%の酢酸メチル、0.001〜1%のアセトン及び0.001〜1%のEDAをさらに含むことができる。   Any combination of the above compositions is within the scope of the present invention. Thus, for example, in some embodiments, the liquid composition comprises 30-90% methyl iodide, 15-50% acetic acid, 0.001-10% catalytic metal, 0.5-20% tar. 0.5-5% lithium iodide, 0.5-10% elemental iodine, 0.5-20% water. Such embodiments may further comprise 0.001-20% methyl acetate, 0.001-20% acetone and 0.001-20% EDA. As another example, in some embodiments, the liquid composition is 40-60% methyl iodide, 20-40% acetic acid, 0.001-1% catalytic metal, 0.5-7.5%. Of tar, 0.5-5% lithium iodide, 0.5-10% elemental iodine, 0.5-5% water. Such an embodiment may further comprise 0.001-2.5% methyl acetate, 0.001-1% acetone and 0.001-1% EDA.

いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体が得られるプロセスとしては
、触媒及びヨウ素化合物の存在下での高圧及び高温での一酸化炭素との反応による、酢酸メチル、ジメチルエーテル又はその両方の液相カルボニル化による無水酢酸の調製であって、酢酸メチル、ジメチルエーテル又はその両方を含むフィード混合物がカルボニル化反応器に連続的にフィードされ、そして無水酢酸を含む反応混合物が連続的に取り出されるプロセスが挙げられる。場合により、反応は、1種以上のリチウム化合物、クロム化合物、アミン促進剤もしくはホスフィン促進剤又はそれらの組み合わせなどの1種以上の無機もしくは有機促進剤の存在下に行われてよい。そのプロセスのいくつかの実施形態において、反応器へのフィードは反応体、触媒、促進剤及びヨウ化メチルの反応混合物内に維持されるようなものである。反応器含有分の残部は主として無水酢酸生成物を含み、エチリデンジアセテート及びアセトンなどの少量の副生成物を含む。反応器フィードは、場合により、酢酸などの溶媒を含むことができ、例えば、反応混合物中に約5〜40質量%を維持する量で含むことができる。いくつかの実施形態において、フィードガス中の一酸化炭素は水素を含むことができる。
In some embodiments, the process by which the liquid containing catalyst and tar is obtained includes methyl acetate, dimethyl ether, or both by reaction with carbon monoxide at high pressure and temperature in the presence of the catalyst and iodine compound. Preparation of acetic anhydride by liquid phase carbonylation, wherein a feed mixture containing methyl acetate, dimethyl ether or both is continuously fed to a carbonylation reactor and a reaction mixture containing acetic anhydride is continuously removed Is mentioned. Optionally, the reaction may be performed in the presence of one or more inorganic or organic promoters such as one or more lithium compounds, chromium compounds, amine promoters or phosphine promoters, or combinations thereof. In some embodiments of the process, the feed to the reactor is such that it is maintained within the reaction mixture of reactants, catalyst, promoter and methyl iodide. The remainder of the reactor content contains primarily acetic anhydride product and small amounts of by-products such as ethylidene diacetate and acetone. The reactor feed can optionally include a solvent such as acetic acid, for example, in an amount that maintains about 5-40% by weight in the reaction mixture. In some embodiments, the carbon monoxide in the feed gas can include hydrogen.

いくつかの実施形態において、カルボニル化法は、例えば、欧州特許第0087870号明細書に記載されるように、反応器フィード中に水及び/又はメタノールを含有させることによる酢酸及び無水酢酸の同時製造のために設計された方法である。いくつかの実施形態において、カルボニル化法はエチリデンジアセテートの製造又はエチリデンジアセテート及び無水酢酸の同時製造のための方法であり、例えば、酢酸メチル及び/又はジメチルエーテル及びヨウ化メチルを水素及び一酸化炭素の混合物と接触させることにより、例えば、ベルギー特許第839,321号明細書中に記載されるとおりである。   In some embodiments, the carbonylation process is a simultaneous production of acetic acid and acetic anhydride by including water and / or methanol in the reactor feed, for example as described in EP 0087870. Is a method designed for. In some embodiments, the carbonylation process is a process for the production of ethylidene diacetate or the simultaneous production of ethylidene diacetate and acetic anhydride, such as methyl acetate and / or dimethyl ether and methyl iodide for hydrogen and monoxide. By contacting with a mixture of carbon, for example, as described in Belgian Patent No. 839,321.

カルボニル化法は、例えば、液体又は気体テークオフ操作モードで行うことができる。液体テークオフ装置のいくつかの実施形態において、触媒成分、例えば、触媒、促進剤、ヨウ化メチル及び未反応酢酸メチル、ジメチルエーテル又はその両方は反応エフルエントから回収され、そしてリサイクルされる。いくつかの実施形態において、新鮮な金属触媒及び新鮮な促進剤は触媒リサイクルに添加される。新鮮成分は、場合により、酢酸中の溶液として添加されうる。いくつかの実施形態において、ヨウ素含有化合物は元素ヨウ素(I)、ヨウ化メチル、又は、少なくとも部分的に、ヨウ化リチウムとして添加することにより補給されうる。気体テークオフ装置では、多くの触媒成分は反応器中に残り、このため、プロセスからのその欠乏の危険性はかなり低減される。 The carbonylation process can be performed, for example, in a liquid or gas take-off mode of operation. In some embodiments of the liquid take-off device, catalyst components such as catalyst, promoter, methyl iodide and unreacted methyl acetate, dimethyl ether or both are recovered from the reaction effluent and recycled. In some embodiments, fresh metal catalyst and fresh promoter are added to the catalyst recycle. The fresh ingredients can optionally be added as a solution in acetic acid. In some embodiments, the iodine-containing compound can be replenished by adding elemental iodine (I 2 ), methyl iodide, or at least partially as lithium iodide. In a gas take-off device, many catalyst components remain in the reactor, so that the risk of its depletion from the process is significantly reduced.

組み合わせ工程の前の処理
いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体は、例えば、系内に存在する化合物の混合物により、カルボニル化プロセスから連続的に又は間欠的に得ることができる。このような混合物は反応器又は下流の装置のいずれから取り出されてもよい。例えば、反応器からの液体生成物テークオフを用いる装置の場合には、液体は触媒リサイクル流のいくつかのポイントから取り出すことができる。その後、この混合物は触媒及びタールを含む液体として機能し、又は、触媒及びタールを含む液体を形成するようにさらに処理に付されることができる。いくつかの実施形態において、カルボニル化法からの流れは、例えば、蒸発により減量され、その後、場合により、ヨウ化メチルを含む1種以上の液体などの1種以上の他の液体と組み合わされる。いくつかの実施形態において、さらなる処理としてはろ過が挙げられる。いくつかの実施形態において、さらなる処理はフラッシュ蒸発器中でストリッピングし、その後、米国特許第4,388,217号明細書の例12に教示されているのと同様の攪拌型ストリッピング済みタールレシーバー中で他の液体と組み合わせ、その後、ストリッピング済みタールレシーバーからの材料をろ過し、そしてそれを組み合わせ工程にフィードすることを含む。いくつかの実施形態において、組み合わせ工程に導入する前に、ストリッピング済みタールレシーバー内又は別の方法で液体をヨウ化メチルと組み合わせる。いくつかの実施形態において、ヨウ化水素もストリッピング済みタールレシーバーにフィードし、ここで、酢酸リチウム(ストリッピング済みタールレシーバーフィード中に存在するならば)と反応し、ヨウ化リチウム及び酢酸を生成することができ、そして水をストリッピング済みタールレシーバーにフィードし、ここで、残留無水酢酸(ストリッピング済みタールレシーバー中に存在するならば)と反応し、酢酸を生成することができる。いくつかの実施形態において、レシ−バー中のHIの存在は触媒を安定化させることができ、そして触媒が沈殿しそしてレシーバー及び下流の装置の壁上に沈着する可能性を低減する。いくつかの実施形態において、ストリッピング済みタールレシーバー及び組み合わせ工程が行われる装置は、組み合わせ工程で使用されるHI及び水の一部を組み合わせ工程からストリッピング済みタールレシーバーに移し、ストリッピング済みタールレシーバーのHI及び水の源として機能するように構成する。
Treatment Before Combining Steps In some embodiments, the liquid comprising the catalyst and tar can be obtained continuously or intermittently from the carbonylation process, for example, by a mixture of compounds present in the system. Such a mixture may be withdrawn from either the reactor or downstream equipment. For example, in an apparatus that uses a liquid product take-off from the reactor, liquid can be removed from several points in the catalyst recycle stream. The mixture can then function as a liquid containing catalyst and tar, or can be further processed to form a liquid containing catalyst and tar. In some embodiments, the stream from the carbonylation process is reduced, for example by evaporation, and then optionally combined with one or more other liquids, such as one or more liquids containing methyl iodide. In some embodiments, further processing includes filtration. In some embodiments, further processing is stripped in a flash evaporator, followed by a stirred stripped tar similar to that taught in Example 12 of US Pat. No. 4,388,217. Combining with other liquids in the receiver and then filtering the material from the stripped tar receiver and feeding it to the combining process. In some embodiments, the liquid is combined with methyl iodide in a stripped tar receiver or otherwise before introduction into the combination process. In some embodiments, hydrogen iodide is also fed to the stripped tar receiver, where it reacts with lithium acetate (if present in the stripped tar receiver feed) to produce lithium iodide and acetic acid. Water can be fed to the stripped tar receiver where it can react with residual acetic anhydride (if present in the stripped tar receiver) to produce acetic acid. In some embodiments, the presence of HI in the receiver can stabilize the catalyst and reduce the likelihood that the catalyst will settle and deposit on the receiver and downstream equipment walls. In some embodiments, the stripped tar receiver and the apparatus in which the combination process is performed transfer a portion of the HI and water used in the combination process from the combination process to the stripped tar receiver, and the stripped tar receiver To function as a source of HI and water.

いくつかの実施形態において、抽出の前に触媒及びタールを含む液体と組み合わせ、又は、抽出工程の間に添加することにより上流処理の間に元素ヨウ素を添加する。元素ヨウ素の組み合わせ方法は、例えば、公報第91/07372号のPCT出願明細書において見いだすことができる。任意の有効な量の元素ヨウ素を系に添加することができる。いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体中に存在する元素ヨウ素の量は金属触媒1モル当たりに(例えば、金属触媒がロジウムである場合の[Rh]のモル当たりに)0.5〜100部のIである。いくつかの実施形態において、元素ヨウ素は金属触媒1モル当たりに3〜20部のIを提供する量で使用される。 In some embodiments, elemental iodine is added during upstream processing by combining with a liquid containing catalyst and tar prior to extraction or by adding during the extraction process. A combination method of elemental iodine can be found, for example, in the PCT application specification of Publication No. 91/07372. Any effective amount of elemental iodine can be added to the system. In some embodiments, the amount of elemental iodine present in the liquid comprising catalyst and tar is 0.5 per mole of metal catalyst (eg, per mole of [Rh] when the metal catalyst is rhodium). 100 parts a of I 2. In some embodiments, elemental iodine is used in an amount that provides 3 to 20 parts of I 2 per mole of metal catalyst.

プロセスの組み合わせ工程
本方法は、触媒及びタールを含む液体をヨウ化水素及びヨウ化メチルの存在下に、ある量の水性酢酸を組み合わせることを含み、触媒及びタールを含む液体からの触媒有価物を水性相に濃縮するために使用することができる。「濃厚物」とは、有機相中よりも水性相中に、より多量の質量基準の量の触媒有価物を含むことを意味する。触媒及びタールを含むいくつかの液体中に存在するアニオン系ロジウム種などのイオン系触媒種は本発明の方法において通常に使用される量のヨウ化メチル中に可溶性である。しかしながら、水の存在下においては、イオン性種は水性相中に優先的に溶解する。水性相中のHI及び酢酸の両方の存在により、HI単独又は酢酸単独を用いるときよりも、高いレベルの触媒をも水性相中にもたらすことが分かった。いかなる特定の理論にも拘束されたくないが、HIは酢酸が影響を及ぼすよりも有機相中に存在する種々の触媒錯体に影響を及ぼすことが可能であり、各場合に、水性相中に優先的に溶解する1種以上の錯体イオン性種へと転化させるであろう。
Process Combining Step The method comprises combining a liquid containing catalyst and tar with an amount of aqueous acetic acid in the presence of hydrogen iodide and methyl iodide, and removing the catalyst valuable from the liquid containing catalyst and tar. Can be used to concentrate to the aqueous phase. “Concentrate” means that a larger amount of mass-based catalyst valuables are included in the aqueous phase than in the organic phase. Ionic catalyst species, such as anionic rhodium species present in some liquids including catalyst and tar, are soluble in the amount of methyl iodide normally used in the process of the present invention. However, in the presence of water, the ionic species are preferentially dissolved in the aqueous phase. It has been found that the presence of both HI and acetic acid in the aqueous phase also results in higher levels of catalyst in the aqueous phase than when using HI alone or acetic acid alone. While not wishing to be bound by any particular theory, HI can affect various catalyst complexes present in the organic phase rather than acetic acid, in each case preferential in the aqueous phase Will be converted to one or more complex ionic species that will dissolve in a selective manner.

触媒及びタールを含む液体を、酢酸を含む少なくとも1つの水溶液と組み合わせる。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの水溶液は、また、HIを含む。いくつかの実施形態において、酢酸及びHIの両方を含む単一の水溶液を、触媒及びタールを含む液体と組み合わせる。いくつかの実施形態において、少なくとも2つの水溶液を、触媒及びタールを含む液体と組み合わせる。HI及び酢酸の両方を含む2つ以上の溶液を使用する場合に、酢酸及びHIの少なくとも一部は、場合により、別々の溶液中に含まれてよく、又は、両方を複数の溶液中に、異なる量で含んでよい。同様に、2つ以上の溶液は、場合により、触媒及びタールを含む液体と同時に組み合わされてよく、又は、別々の時刻又は場所で組み合わされてよい。上記のとおり、触媒及びタールを含む液体は酢酸、HI、水又はそれらの2つ以上の組み合わせを組み合わせ工程の前に含むことができる。   The liquid containing catalyst and tar is combined with at least one aqueous solution containing acetic acid. In some embodiments, the at least one aqueous solution also includes HI. In some embodiments, a single aqueous solution containing both acetic acid and HI is combined with a liquid containing catalyst and tar. In some embodiments, at least two aqueous solutions are combined with a liquid comprising a catalyst and tar. When using two or more solutions comprising both HI and acetic acid, at least a portion of acetic acid and HI may optionally be included in separate solutions, or both in multiple solutions. May be included in different amounts. Similarly, two or more solutions may optionally be combined at the same time as the catalyst and tar containing liquid, or may be combined at different times or locations. As noted above, the liquid containing the catalyst and tar can include acetic acid, HI, water, or a combination of two or more thereof prior to the combining step.

触媒及びタールを含む液体と組み合わされる酢酸及び、適用される場合にはHIの量は種々のプロセスファクターに基づいて様々であり、プロセスファクターとしては、触媒及びタールを含む液体の組成、液体と組み合わされる追加のヨウ化メチルの量、成分を組み合わせるならば、その順序、組み合わせを行う装置のコンフィグレーションが挙げられる。HIレベルは、例えば、所望のpH、触媒及びタールを含む溶液中にすでに存在しているHIのレベル(もしあれば)、液体中に存在している酢酸イオン(もしあれば)を酢酸に転化させたいかどうかによる。酢酸レベルは分離を補助するのに十分であるが、水性相及び有機相からの分離を妨害するほど高いレベルで存在すべきでない。さらに、水性相中の酢酸レベルが高いと、水性相中のタールの溶解度を増加させることができる。水性相中の追加の酢酸により与えられる触媒溶解度の向上はこれらの考慮点に対してバランスされるべきである。   The amount of acetic acid combined with the catalyst and tar containing liquid and, if applied, the amount of HI varies based on various process factors, including the composition of the liquid containing catalyst and tar, combined with the liquid. If the amount and components of additional methyl iodide to be combined are combined, the order and configuration of the apparatus for performing the combination can be mentioned. The HI level is, for example, the desired pH, the level of HI already present in the solution containing the catalyst and tar (if any), and the acetate ion (if present) present in the liquid converted to acetic acid. It depends on whether you want to let them. The acetic acid level is sufficient to assist in the separation, but should not be so high as to interfere with the separation from the aqueous and organic phases. Furthermore, high acetic acid levels in the aqueous phase can increase tar solubility in the aqueous phase. The improvement in catalyst solubility afforded by the additional acetic acid in the aqueous phase should be balanced against these considerations.

上記のとおり、1つ以上の水溶液は酢酸を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は0.5〜80%の酢酸を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は10〜70%の酢酸を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は10〜50%の酢酸を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は15〜40%の酢酸を含む。   As described above, the one or more aqueous solutions include acetic acid. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 0.5-80% acetic acid. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 10-70% acetic acid. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 10-50% acetic acid. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 15-40% acetic acid.

いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は、また、HIを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は20〜70%のHIを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は40〜70%のHIを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は30〜60%のHIを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は0.5〜20%のHIを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は10〜20%のHIを含む。1つ以上の水溶液は、場合により、プロセスの機能を過度に妨害しない他の成分を含むことができる。例えば、水溶液は元素ヨウ素を含むことができる。組成物中に存在する他の成分は水、HI及び酢酸の源によることができ、他の可能な成分のいくつかの例としては、腐蝕金属、酢酸メチル、アセトン又はそれらの組み合わせが挙げられる。このように、いくつかの実施形態において、抽出機にフィードされる1つ以上の水溶液は(もし、複数の流れが使用されるならば集合的に)、0.5〜30質量%のHI、0.5〜60質量%の酢酸、20〜98質量%の水、及び、場合により、1質量%未満の元素ヨウ素を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液は、10〜20%のHI、15〜40%の酢酸、40〜75%の水、及び、場合により、1%未満の元素ヨウ素を含む。2つ以上の水溶液を使用するときに、同一又は異なる組成を有することができ、そして上記の百分率は、場合により、このような2つ以上の流れの集合組成物を記載するものとして見ることができる。   In some embodiments, the one or more aqueous solutions also include HI. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 20-70% HI. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 40-70% HI. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 30-60% HI. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 0.5-20% HI. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 10-20% HI. One or more aqueous solutions may optionally contain other components that do not unduly interfere with the functioning of the process. For example, the aqueous solution can contain elemental iodine. Other components present in the composition can depend on the source of water, HI and acetic acid, and some examples of other possible components include corrosive metals, methyl acetate, acetone or combinations thereof. Thus, in some embodiments, one or more aqueous solutions fed to the extractor (collectively if multiple streams are used) are 0.5-30 wt% HI, 0.5-60 wt% acetic acid, 20-98 wt% water, and optionally less than 1 wt% elemental iodine. In some embodiments, the one or more aqueous solutions comprise 10-20% HI, 15-40% acetic acid, 40-75% water, and optionally less than 1% elemental iodine. When using two or more aqueous solutions, they can have the same or different compositions, and the percentages described above may optionally be viewed as describing such two or more stream aggregate compositions. it can.

組み合わせ工程は酢酸及びヨウ化水素を含む水性相及びヨウ化メチルを含む有機相の形成を引き起こすのに有効な条件下にHI及びヨウ化メチルの存在下に行う。上記のとおり、いくつかの実施形態において、HIの少なくとも一部は1つ以上の水溶液中に存在することにより存在してよい。又は、HIは、HIが触媒及びタールを含む液体中に存在することにより存在してよく、又は、両方の場所から来てもよい。同様に、いくつかの実施形態において、ヨウ化メチルの少なくとも一部は触媒及びタールを含む液体中に存在する。いくつかの実施形態において、ヨウ化メチルを含む追加の流れは触媒及びタールを含む液体と組み合わされる。いくつかの実施形態において、ヨウ化メチルは触媒及びタールを含む液体、及び、該液体が組み合わされる追加の流れの中の両方に存在する。ヨウ化メチルを含む追加の流れを用いる場合には、プロセスの機能を過度に妨害しない他の成分を、場合により、含むことができる。存在することができる追加の成分のいくつかの例としては、元素ヨウ素、酢酸メチル、水、酢酸及びアセトンが挙げられる。   The combination process is performed in the presence of HI and methyl iodide under conditions effective to cause the formation of an aqueous phase containing acetic acid and hydrogen iodide and an organic phase containing methyl iodide. As noted above, in some embodiments, at least a portion of the HI may be present by being present in one or more aqueous solutions. Alternatively, HI may be present by the presence of HI in the liquid containing the catalyst and tar, or may come from both locations. Similarly, in some embodiments, at least a portion of methyl iodide is present in the liquid comprising the catalyst and tar. In some embodiments, the additional stream comprising methyl iodide is combined with a liquid comprising catalyst and tar. In some embodiments, methyl iodide is present both in the liquid comprising the catalyst and tar and in the additional stream with which the liquid is combined. If an additional stream comprising methyl iodide is used, other components may be optionally included that do not unduly interfere with the functioning of the process. Some examples of additional components that may be present include elemental iodine, methyl acetate, water, acetic acid and acetone.

酢酸、HI、水及びヨウ化メチルは、また、触媒及びタールを含む液体の成分であることができるので、存在する又は添加されるこれらの成分の量は、組み合わせ工程への合計フィードの部分又は百分率として考えることができる。すなわち、触媒及びタールを含む液体、HI、酢酸又はその両方を含む1つ以上の水溶液、ならびに、ヨウ化メチルを含む任意の流れの組み合わせ組成物の部分又は百分率として考えることができる。いくつかの実施形態において、組み合わせ工程にフィードされるHIの合計量は組み合わせ工程への合計フィードの0.5〜15%である。いくつかの実施形態において、フィードされるHIの合計量は組み合わせ工程への合計フィードの0.5〜10%又は0.5〜5%である。いくつかの実施形態において、水性相のpHが2以下であるように、いくつかの実施形態では、1未満となるように十分なヨウ化水素を用いる。   Since acetic acid, HI, water and methyl iodide can also be liquid components including catalyst and tar, the amount of these components present or added is a fraction of the total feed to the combination process or Can be considered as a percentage. That is, it can be considered as part or percentage of a liquid composition containing catalyst and tar, one or more aqueous solutions containing HI, acetic acid or both, and any stream combination composition containing methyl iodide. In some embodiments, the total amount of HI fed to the combination process is 0.5-15% of the total feed to the combination process. In some embodiments, the total amount of HI fed is 0.5-10% or 0.5-5% of the total feed to the combination process. In some embodiments, enough hydrogen iodide is used so that in some embodiments less than 1 so that the pH of the aqueous phase is 2 or less.

いくつかの実施形態において、組み合わせ工程にフィードされるヨウ化メチルの合計量は組み合わせ工程への合計フィードの20〜80%である。いくつかの実施形態において、フィードされるヨウ化メチルの合計量は組み合わせ工程への合計フィードの30〜70%である。いくつかの実施形態において、この数は35〜65%である。   In some embodiments, the total amount of methyl iodide fed to the combination process is 20-80% of the total feed to the combination process. In some embodiments, the total amount of methyl iodide fed is 30-70% of the total feed to the combination process. In some embodiments, this number is 35-65%.

いくつかの実施形態において、組み合わせ工程にフィードされる酢酸の合計量は組み合わせ工程への合計フィードの0.5〜55%である。いくつかの実施形態において、酢酸の合計量は組み合わせ工程への合計フィードの10〜50%又は20〜40%である。しかしながら、いくつかの考慮点は酢酸含有分に関するファクターである。いくつかの実施形態において、水性相中への触媒の回収に対する酢酸の有利な効果は組み合わせ工程への合計フィードを基準として20%を超えるフィード割合でかなり急激に増加することが分かった。同時に、上記のとおり、組み合わせ工程への酢酸の合計量の増加は溶液中の分離相の維持を妨害しうる考慮点に対してバランスさせるべきである。これは存在する水及びヨウ化メチルの量の関数であり、酢酸、ヨウ化メチル及び水を含む溶液の相分離を記載している文献から容易に確かめることができる。1つのこのような例はE. T. Shepelevら, Zhurnal Prikladnoi Khimii Vol. 64, No 11, P. 2441-2443, November 1991である。さらに、より高レベルの酢酸では、得られる水性相中に残るタールのレベルを所望されないレベルとすることがある。このため、いくつかの実施形態において、組み合わせ工程にフィードされる酢酸の量は、合計フィードを基準として22.5%〜55%であり、いくつかの実施形態では、25〜40%である。   In some embodiments, the total amount of acetic acid fed to the combination process is 0.5-55% of the total feed to the combination process. In some embodiments, the total amount of acetic acid is 10-50% or 20-40% of the total feed to the combination process. However, some considerations are factors regarding the acetic acid content. In some embodiments, it has been found that the beneficial effect of acetic acid on the recovery of the catalyst in the aqueous phase increases fairly rapidly at a feed rate greater than 20% based on the total feed to the combination process. At the same time, as noted above, the increase in the total amount of acetic acid to the combination process should be balanced against considerations that can hinder the maintenance of a separate phase in solution. This is a function of the amount of water and methyl iodide present and can be readily ascertained from the literature describing phase separation of solutions containing acetic acid, methyl iodide and water. One such example is E. T. Shepelev et al., Zhurnal Prikladnoi Khimii Vol. 64, No 11, P. 2441-2443, November 1991. In addition, higher levels of acetic acid may result in undesirable levels of tar remaining in the resulting aqueous phase. Thus, in some embodiments, the amount of acetic acid fed to the combination process is 22.5% -55% based on the total feed, and in some embodiments 25-40%.

いくつかの実施形態において、組み合わせはバッチプロセスにおいて、例えば、タンク、カラム又は他の容器内で行う。いくつかの実施形態において、組み合わせは抽出カラムなどの連続抽出容器などで連続的に行う。容器又はカラムはバッフル、トレイ又はそれらの組み合わせなどの混合を可能にする内部構造物を場合により備えていることができる。1つ以上のインペラ−、1つ以上の往復アジテータ又はそれらの両方などの攪拌機構を用いてもよい。いくつかの実施形態において、容器は少なくとも1つの往復アジテータを備えたカラムであり、アジテータはプレートを含む。いくつかの実施形態において、カラムはKarr Reciprocating Plane Extraction Columnである。   In some embodiments, the combination is performed in a batch process, for example, in a tank, column or other vessel. In some embodiments, the combination is performed continuously, such as in a continuous extraction vessel such as an extraction column. The vessel or column can optionally be equipped with internal structures that allow mixing such as baffles, trays or combinations thereof. Agitation mechanisms such as one or more impellers, one or more reciprocating agitators, or both may be used. In some embodiments, the container is a column with at least one reciprocating agitator, the agitator comprising a plate. In some embodiments, the column is a Karr Reciprocating Plane Extraction Column.

組み合わせは酢酸及びヨウ化水素を含む水性相及びヨウ化メチルを含む有機相の形成を引き起こすのに有効な条件で行われ、触媒の少なくとも一部は水性相中に濃縮される。任意の有効な条件を使用してよい。いくつかの実施形態において、組み合わせは容器内で行い、例えば、異なる相の垂直分離を可能にするデカンタ、又は、ほぼ向流様式で2つ以上の流れを流すことを可能にするカラムなどのカラムで行う。「ほぼ向流」とは、2つ以上の流れの全体としての流れが反対方向であるが、他の方向の流れの局所領域がフィード又はオフテークポイントにより観測されうることを意味する。いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体は水性流、ヨウ化メチルを含む流れ、又は、その両方に対してほぼ向流様式で移動する。いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体はカラムにフィードされ、ここで、水性流及びヨウ化メチルを含む流れは両方とも、ほぼ向流様式で流れるようにしてフィードされる。位置は種々のフィード及び得られる流れの相対濃度に部分的に依存する。例えば、得られる水性相が得られる有機相(例えば、ヨウ化メチルが主成分である有機相)よりも密度が低いいくつかの実施形態では、組み合わせは、触媒及びタールを含む液体のためのフィードポイントの垂直方向下方の位置に少なくとも1つの水溶液の少なくとも一部分がフィードされる容器で行われることができ、得られる水性相は、触媒及びタールを含む液体のためのフィード位置の垂直方向上方の位置から取り出され、そして得られる有機相は、触媒及びタールを含む液体のためのフィード位置の垂直方向下方の位置から取り出される。それらの位置は向流の所望の程度、容器の設計及び容器内部、及び、各流れの全体としての流速に部分的に依存する。   The combination is performed under conditions effective to cause the formation of an aqueous phase containing acetic acid and hydrogen iodide and an organic phase containing methyl iodide, with at least a portion of the catalyst being concentrated in the aqueous phase. Any valid condition may be used. In some embodiments, the combination is performed in a container, e.g., a decanter that allows vertical separation of different phases, or a column such as a column that allows two or more streams to flow in a generally countercurrent manner. To do. “Substantially countercurrent” means that the flow of two or more flows as a whole is in opposite directions, but local regions of the flow in other directions can be observed by feed or offtake points. In some embodiments, the liquid containing the catalyst and tar moves in a generally countercurrent manner relative to the aqueous stream, the stream containing methyl iodide, or both. In some embodiments, the liquid comprising catalyst and tar is fed to a column, where both the aqueous stream and the stream comprising methyl iodide are fed in a generally countercurrent manner. The position depends in part on the various feeds and the relative concentrations of the resulting streams. For example, in some embodiments where the resulting aqueous phase is less dense than the resulting organic phase (eg, an organic phase based on methyl iodide), the combination is a feed for a liquid comprising a catalyst and tar. Can be performed in a container in which at least a portion of at least one aqueous solution is fed to a position vertically below the point, and the resulting aqueous phase is located vertically above the feed position for the liquid containing catalyst and tar. And the resulting organic phase is withdrawn from a position vertically below the feed position for the liquid containing catalyst and tar. Their location depends in part on the desired degree of countercurrent, the design and interior of the container, and the overall flow rate of each flow.

様々な実施形態において、1つ以上の水溶液の少なくとも一部分のためのフィード位置は容器の下部垂直部分80%、下部垂直部分60%、下部垂直ハーフ、下部垂直40%、下部垂直1/3、下部垂直30%、下部垂直20%又は下部垂直10%であることができる。いくつかの実施形態において、別個の有機流を追加することができる。ヨウ化メチルを含む有機流を追加し、そして、得られる水性相が得られる有機相よりも密度が低いいくつかの実施形態において、有機流の少なくとも一部分は容器の上部垂直ハーフ、上記垂直40%、上部垂直1/3、上部垂直30%、上部垂直20%又は上部垂直10%に添加される。   In various embodiments, the feed location for at least a portion of the one or more aqueous solutions is the bottom vertical portion 80%, the bottom vertical portion 60%, the bottom vertical half, the bottom vertical 40%, the bottom vertical 1/3, the bottom of the container. It can be 30% vertical, 20% lower vertical, or 10% lower vertical. In some embodiments, a separate organic stream can be added. In some embodiments where an organic stream comprising methyl iodide is added and the resulting aqueous phase is less dense than the resulting organic phase, at least a portion of the organic stream is the upper vertical half of the container, 40% above the vertical , Top vertical 1/3, top vertical 30%, top vertical 20% or top vertical 10%.

同様に、種々の実施形態において、有機相の少なくとも一部分が容器から取り出される位置は、容器の下部垂直60%、下部垂直ハーフ、下部垂直40%、下部垂直1/3、下部垂直30%、下部垂直20%又は下部垂直10%であることができる。同様に、種々の実施形態において、水性相の少なくとも一部分が容器から取り出される位置は容器の上部垂直60%、上部垂直ハーフ、上記垂直40%、上部垂直1/3、上部垂直30%、上部垂直20%又は上部垂直10%である。   Similarly, in various embodiments, the location where at least a portion of the organic phase is removed from the container is: bottom vertical 60%, bottom vertical half, bottom vertical 40%, bottom vertical 1/3, bottom vertical 30%, bottom It can be 20% vertical or 10% lower vertical. Similarly, in various embodiments, at least a portion of the aqueous phase is removed from the container at the top vertical 60% of the container, the top vertical half, the vertical 40%, the top vertical 1/3, the top vertical 30%, the top vertical. 20% or top vertical 10%.

容器コンフィグレーションは、また、異なる添加ポイントの間の容器の合計高さの百分率として記載されうる。いくつかの実施形態において、1つ以上の水溶液の添加位置の間の距離は、触媒及びタールを含む液体を添加するポイントの下方の容器高さの少なくとも10%である。他の実施形態において、この距離は、触媒及びタールを含む液体を添加するフィードポイントの下方の少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、又は、少なくとも60%である。同様に、いくつかの実施形態において、有機流のための添加位置の間の距離は、触媒及びタールを含む液体を添加するポイントの上方の容器高さの少なくとも10%である。他の実施形態において、この数は、触媒及びタールを含む液体のためのフィードポイントの上方の少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、又は、少なくとも60%である。   The container configuration can also be described as a percentage of the total height of the container between the different addition points. In some embodiments, the distance between the addition positions of the one or more aqueous solutions is at least 10% of the container height below the point where the liquid containing catalyst and tar is added. In other embodiments, the distance is at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, or at least 60% below the feed point to which the catalyst and tar-containing liquid is added. Similarly, in some embodiments, the distance between the addition locations for the organic stream is at least 10% of the vessel height above the point where the catalyst and tar containing liquid is added. In other embodiments, this number is at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, or at least 60% above the feed point for the liquid comprising catalyst and tar.

触媒及びタールを含む液体は、水性フィードポイントの上方、そして、もし、ヨウ化メチルを含む有機相がフィードされるならば、有機フィードポイントの下方の任意のポイント(主要フィードポイント)でフィードすることができる。   Feed liquid containing catalyst and tar at any point (primary feed point) above the aqueous feed point and below the organic feed point if the organic phase containing methyl iodide is fed. Can do.

得られる有機相が水性相よりも密度が低い実施形態では、上記の3段落で示した位置は逆にされることができる。すなわち、触媒及びタールを含む液体のための主要フィードポイントは1つ以上の水性フィード位置ならびに1つ以上の有機相回収位置の下方にあり、1つ以上の有機相フィード位置ならびに1つ以上の水性相回収位置の上方にある。同様に、このような実施形態において、上記の「上部垂直1/3」として記載される位置は「下部垂直1/3」にあることができ、「他の位置の上方の容器高さの20%」と記載される位置は「他の位置の下方の容器高さの20%」などであることができる。本出願中の全体で使用されるときに、容器の「上部」又は「下部」垂直分率として記載される位置に関する参照は、その位置が、容器の垂直頂部又は底部からの容器の全体高さの参照分率内の垂直高さであることを意味する。このため、100メートルの高さである容器の「上部40%」にある位置は容器の頂部から40メートル以内であり、このような容器の「下部ハーフ」にある位置は容器の底部から50メートル以内である。同様に、「垂直方向上方」又は「垂直方向下方」とする容器上の位置に関する本出願中の参照は、直接的に上方にあるか又は下方にあるかに関係なく、他の位置よりも容器の高い又は低い高さにあること、又は、それら位置が周囲方向又は水平に整合していることを意味する。   In embodiments where the resulting organic phase is less dense than the aqueous phase, the positions indicated in the three paragraphs above can be reversed. That is, the primary feed point for the liquid containing catalyst and tar is below one or more aqueous feed locations and one or more organic phase recovery locations, and is one or more organic phase feed locations and one or more aqueous. Above the phase recovery position. Similarly, in such an embodiment, the position described as “upper vertical 1/3” above may be at “lower vertical 1/3” and “20% of the container height above other positions”. The location described as “%” can be “20% of the container height below other locations” or the like. As used throughout this application, a reference to the position described as the “top” or “bottom” vertical fraction of a container refers to the overall height of the container from the vertical top or bottom of the container. Means the vertical height within the reference fraction. For this reason, the position in the “top 40%” of a container that is 100 meters high is within 40 meters from the top of the container, and the position in the “bottom half” of such a container is 50 meters from the bottom of the container. Is within. Similarly, references in this application relating to locations on a container that are “vertically upward” or “vertically downward”, whether directly above or below, may be more than the other locations. Mean that they are at a high or low height, or their positions are aligned circumferentially or horizontally.

上記のとおり、いくつかの実施形態において、容器は、米国特許第4,388,217号明細書に記載されるとおりに受け入れられるストリップ済みタールなどの容器の成分を上流装置に移送するためのオフテーク位置を備えていることもできる。このようなオフテークは容器の上部垂直20%。上部垂直1/3、上部垂直40%、上部垂直50%、上部垂直60%、上部垂直70%、下部垂直70%、下部垂直60%、下部垂直50%、下部垂直40%、下部垂直1/3又は下部垂直20%のポイントに現れることができる。容器の高さは他のフィード及びオフテークの位置ならびに他の装置へのフィードの所望の組成によるであろう。   As noted above, in some embodiments, the container is an offtake for transferring the components of the container, such as stripped tar, received as described in US Pat. No. 4,388,217 to upstream equipment. It can also have a position. Such an offtake is 20% vertical at the top of the container. Top Vertical 1/3, Top Vertical 40%, Top Vertical 50%, Top Vertical 60%, Top Vertical 70%, Bottom Vertical 70%, Bottom Vertical 60%, Bottom Vertical 50%, Bottom Vertical 40%, Bottom Vertical 1 / It can appear at 3 or the bottom vertical 20% point. The height of the container will depend on the location of other feeds and offtakes and the desired composition of the feed to other devices.

いくつかの実施形態において、いくつかの組み合わせは一連のカラム、他の容器又は他の分離プロセスで行われる。例えば、いくつかの実施形態において、触媒及びタールを含む液体は水性HIにより抽出プロセスをすでに受けており、第二の工程において、HI及び酢酸の両方の水溶液と組み合わされる。このような二次抽出プロセスは水性混合物のHI及び酢酸の濃度などの点で一次抽出プロセスと類似であることができる。   In some embodiments, some combinations occur in a series of columns, other containers, or other separation processes. For example, in some embodiments, the liquid containing the catalyst and tar has already undergone an extraction process with aqueous HI and is combined with an aqueous solution of both HI and acetic acid in the second step. Such a secondary extraction process can be similar to the primary extraction process, such as in the concentration of HI and acetic acid in the aqueous mixture.

場合により、組み合わせは元素ヨウ素の存在下に行われる。上記のとおり、元素ヨウ素は上流処理の結果として、触媒及びタールを含む液体中で存在しうる。元素ヨウ素は、組み合わせ工程の間に、触媒及びタールを含む液体と組み合わされることができ、又は、上述の組み合わせを通して存在することができる。   In some cases, the combination is performed in the presence of elemental iodine. As noted above, elemental iodine can be present in the liquid containing catalyst and tar as a result of upstream processing. Elemental iodine can be combined with the liquid containing the catalyst and tar during the combination process, or can be present through the combinations described above.

後続処理
上述のとおり、組み合わせ工程により、触媒が濃縮された水性相が形成される。その後、触媒はカルボニル化法において再使用されうる。このようなカルボニル化工程の前に、この水性相は再使用の前にさらに処理され、例えば、触媒を濃縮し、それにより、水の量を低減し、その後に、水性相をプロセスに戻す。そうすることにより、プロセスの全体の酸無水物収率に大きく影響を及ぼすことがある、水により引き起こされる酸無水物分解の量を低減することができる。組み合わせ工程における酢酸の使用の二次的な利点は得られる水性流中の水の一部を酢酸で置き換えることである。このことで、無水酢酸と反応する水の量を低減することにより、触媒から液体を分離する必要性がさらに低減される。
Subsequent treatment As described above, the combining step forms an aqueous phase enriched in the catalyst. The catalyst can then be reused in the carbonylation process. Prior to such a carbonylation step, the aqueous phase is further processed prior to reuse, for example, concentrating the catalyst, thereby reducing the amount of water, and then returning the aqueous phase to the process. By doing so, the amount of acid anhydride degradation caused by water, which can greatly affect the overall acid anhydride yield of the process, can be reduced. A secondary advantage of the use of acetic acid in the combination process is to replace some of the water in the resulting aqueous stream with acetic acid. This further reduces the need to separate the liquid from the catalyst by reducing the amount of water that reacts with acetic anhydride.

ヨウ化メチル及びタールを含むこの有機相は、例えば、蒸溜により分離され、このプロセスにおいて回収されたヨウ化メチルは、場合により、組み合わせ工程で再使用され、又は、さもなければ、酢酸メチルカルボニル化法及び関連装置のいずれかの数の態様において使用されうる。粘性のタール−ヨウ化メチル残留物を処理して、存在するヨウ素又は触媒有価物をさらに取り出すことができる。このような処理のための方法のいくつかの例としては、固形分担体上の堆積を用い又は用いない熱分解、溶液からの沈殿、及び、吸着が挙げられる。上記の例は米国特許第4,476,237号明細書に開示されている。   This organic phase containing methyl iodide and tar is separated, for example, by distillation, and the methyl iodide recovered in this process is optionally reused in a combination step, or else methyl acetate carbonylation. It can be used in any number of aspects of the law and related equipment. The viscous tar-methyl iodide residue can be treated to further remove any iodine or catalyst value present. Some examples of methods for such treatment include pyrolysis with or without deposition on a solid support, precipitation from solution, and adsorption. The above example is disclosed in US Pat. No. 4,476,237.


本発明はその好ましい実施形態の以下の実施例によりさらに例示されうるが、これらの実施例は例示の目的のみで含まれ、そして特に具体的に指示がないかぎり、本発明の範囲を限定することを意図しないことが理解されるであろう。比較例A及びBでは、すべてのロジウム濃度及び量は下記に報告される実施例においてロジウム錯体(Rh(CO)の量を提供する。実験室での実験1〜38では、ロジウム濃度は錯体でなく、ロジウムのみに基づく。
EXAMPLES The present invention may be further illustrated by the following examples of preferred embodiments thereof, which are included for illustrative purposes only and limit the scope of the invention unless specifically indicated otherwise. It will be understood that this is not intended. In Comparative Examples A and B, all rhodium concentrations and amounts provide the amount of rhodium complex (Rh (CO) 2 I 2 ) − in the examples reported below. In laboratory experiments 1-38, the rhodium concentration is based on rhodium only, not a complex.

比較例A
平均濃度、72部のヨウ化メチル、5部のアセトン、244部の酢酸メチル、377部の酢酸、643部の無水酢酸、10部のエチリデンジアセテート(EDA)、11部のヨウ化リチウム、21部の酢酸リチウム(LiOAc)、5.3部のロジウム及び75部のタールを含む、触媒−タール溶液を、米国特許第4,388,217号明細書の例12に記載のものと同様に配置されたフラッシュ蒸留器、フィルター及び連続向流精留抽出カラム中で処理する。ストリップ済みタールレシーバーから抽出器ミッドポイントの上方の位置にフィードされるろ過済み流をモデル化し、平均濃度、1113部のヨウ化メチル、1部のアセトン、28部の酢酸メチル、40部の水、6.6部のロジウム、503部の酢酸、8部のEDA、76部のヨウ化リチウム、49部のヨウ素及び95部のタールを含む。連続抽出器のミッドポイントから取り出し、そしてストリップ済みタールレシーバーにリサイクルされる流れはモデル化されて、平均濃度、182部のヨウ化メチル、1部のアセトン、1.2部のロジウム、4部の酢酸メチル、88部の水、91部の酢酸、1部のEDA、20部のヨウ化リチウム、13部のHI、15部のヨウ素及び20部のタールを含む。上部部分(ストリップ済みタールレシーバーからのフィードポイントの上方)にフィードされるヨウ化メチル流は、平均濃度、240部のヨウ化メチル、0.2部の酢酸メチル及び0.3部の水を含む。375部の水、58部のHI及び1部のヨウ素を含むHI水溶液を抽出器の下部部分(ストリップ済みタールレシーバーからのフィードポイントの下方)にフィードされる。
Comparative Example A
Average concentration, 72 parts methyl iodide, 5 parts acetone, 244 parts methyl acetate, 377 parts acetic acid, 643 parts acetic anhydride, 10 parts ethylidene diacetate (EDA), 11 parts lithium iodide, 21 A catalyst-tar solution comprising parts of lithium acetate (LiOAc), 5.3 parts of rhodium and 75 parts of tar is disposed as described in Example 12 of US Pat. No. 4,388,217. In a rectified flash still, filter and continuous countercurrent rectification extraction column. Model the filtered stream fed from the stripped tar receiver to a position above the extractor midpoint, with an average concentration of 1113 parts methyl iodide, 1 part acetone, 28 parts methyl acetate, 40 parts water, 6.6 parts rhodium, 503 parts acetic acid, 8 parts EDA, 76 parts lithium iodide, 49 parts iodine and 95 parts tar. The stream taken from the midpoint of the continuous extractor and recycled to the stripped tar receiver is modeled to average concentration, 182 parts methyl iodide, 1 part acetone, 1.2 parts rhodium, 4 parts Contains methyl acetate, 88 parts water, 91 parts acetic acid, 1 part EDA, 20 parts lithium iodide, 13 parts HI, 15 parts iodine and 20 parts tar. The methyl iodide stream fed to the upper part (above the feed point from the stripped tar receiver) contains an average concentration, 240 parts methyl iodide, 0.2 parts methyl acetate and 0.3 parts water. . An aqueous HI solution containing 375 parts water, 58 parts HI and 1 part iodine is fed to the lower part of the extractor (below the feed point from the stripped tar receiver).

酢酸及びほとんどの触媒有価物を含む水性相を主として含むオーバーフロー流、及び、タールを含む有機ヨウ化メチル相を主として含むアンダーフロー流を各々抽出器から連続的に取り出す。オーバーフロー流は平均濃度、215部のヨウ化メチル、14部の酢酸メチル、379部の水、438部の酢酸、55部のヨウ化リチウム、58部のHI、5.3部のRh及び31部のヨウ素を含む。抽出器アンダーフロー流は平均濃度、802部のヨウ化メチル、3部の酢酸メチル、7部のEDA、6部のヨウ素、0.2部のRh及び74部のタールを含む。   An overflow stream mainly comprising an aqueous phase containing acetic acid and most of the catalyst valuables and an underflow stream mainly comprising an organic methyl iodide phase containing tar are continuously removed from the extractor. The overflow stream had an average concentration of 215 parts methyl iodide, 14 parts methyl acetate, 379 parts water, 438 parts acetic acid, 55 parts lithium iodide, 58 parts HI, 5.3 parts Rh and 31 parts. Contains iodine. The extractor underflow stream contains an average concentration, 802 parts methyl iodide, 3 parts methyl acetate, 7 parts EDA, 6 parts iodine, 0.2 parts Rh and 74 parts tar.

この系のロジウム抽出効率はアンダーフロー流及びオーバーフロー流(すなわち、系の合計排出量)中のロジウムの合計量でアンダーフロー流中のロジウムの量を割ったものとして記載されうる。この量は5.3÷(5.3+0.2)=0.96、すなわち、96%である。   The rhodium extraction efficiency of this system can be described as the amount of rhodium in the underflow stream divided by the total amount of rhodium in the underflow and overflow streams (ie, the total discharge of the system). This amount is 5.3 ÷ (5.3 + 0.2) = 0.96, ie 96%.

例B
比較例1と類似のプロセスを操作した。触媒−タール溶液は52部のヨウ化メチル、2部のアセトン、219部の酢酸メチル、335部の酢酸、647部のAcO、3部のEDA、11部のヨウ化リチウム、21部の酢酸リチウム、4.3部のRh及び73部のタールを含んだ。抽出カラムにフィードされるストリップ済みタールレシーバーからのろ過済み流れは平均濃度、990部のヨウ化メチル、1部のアセトン、25部の酢酸メチル、148部の水、435部の酢酸、4部のEDA、68部のヨウ化リチウム、45部の元素ヨウ素、91部のタール及び6.3部のRhを含む。平均濃度、239部のヨウ化メチル、1部の酢酸メチル及び0.2部の水を含む流れは抽出器の上部部分にフィードされる。連続抽出器のミッドポイントから取り出される流れをモデル化し、平均濃度、84部のヨウ化メチル、3部の酢酸メチル、197部の水、20部の酢酸、1部のEDA、20部のヨウ化リチウム、11部のHI(100%ヨウ化水素)、13部のヨウ素及び18部のタールを含む。平均濃度、252部の水、123部の酢酸、57部のHI及び1部のヨウ素を含む水溶液は抽出器の下部部分にフィードされる。
Example B
A process similar to Comparative Example 1 was operated. The catalyst-tar solution was 52 parts methyl iodide, 2 parts acetone, 219 parts methyl acetate, 335 parts acetic acid, 647 parts Ac 2 O, 3 parts EDA, 11 parts lithium iodide, 21 parts Lithium acetate, 4.3 parts Rh and 73 parts tar were included. The filtered stream from the stripped tar receiver fed to the extraction column has an average concentration of 990 parts methyl iodide, 1 part acetone, 25 parts methyl acetate, 148 parts water, 435 parts acetic acid, 4 parts EDA, 68 parts lithium iodide, 45 parts elemental iodine, 91 parts tar and 6.3 parts Rh. A stream containing an average concentration of 239 parts methyl iodide, 1 part methyl acetate and 0.2 parts water is fed to the upper part of the extractor. Model the stream taken from the midpoint of the continuous extractor and average concentration, 84 parts methyl iodide, 3 parts methyl acetate, 197 parts water, 20 parts acetic acid, 1 part EDA, 20 parts iodide. Lithium, 11 parts HI (100% hydrogen iodide), 13 parts iodine and 18 parts tar. An aqueous solution containing an average concentration, 252 parts water, 123 parts acetic acid, 57 parts HI and 1 part iodine is fed to the lower part of the extractor.

抽出器オーバーフロー流は361部のヨウ化メチル、220部の水、686部の酢酸、68部のヨウ化リチウム、71部のHI、30部のヨウ素、13部のタール及び5.1部のRhを含む。抽出器アンダーフロー流は694部のヨウ化メチル、1部の酢酸メチル、10部の酢酸、4部のEDA、0.1部のRh、1部のヨウ素及び47部のタールを含んだ。
この系のロジウム抽出効率は5.1÷(5.1+0.1)=0.98、すなわち、98%である。
The extractor overflow stream was 361 parts methyl iodide, 220 parts water, 686 parts acetic acid, 68 parts lithium iodide, 71 parts HI, 30 parts iodine, 13 parts tar, and 5.1 parts Rh. including. The extractor underflow stream contained 694 parts methyl iodide, 1 part methyl acetate, 10 parts acetic acid, 4 parts EDA, 0.1 part Rh, 1 part iodine and 47 parts tar.
The rhodium extraction efficiency of this system is 5.1 ÷ (5.1 + 0.1) = 0.98, ie 98%.

実験室抽出:例1〜38
例1〜17
比較例Aにおいて記載したのと同様の抽出プロセスからの非水性(ヨウ化メチル)アンダーフローを得た。有機相アンダーフローから得られたタール流は91.9%のヨウ化メチル、6.8%のタール、52ppmのRh、0.5%のI、0.4%の酢酸メチル、0.1%のEDA及び0.04%の酢酸を含んだ。
Laboratory extraction: Examples 1-38
Examples 1-17
A non-aqueous (methyl iodide) underflow from an extraction process similar to that described in Comparative Example A was obtained. The tar stream obtained from the organic phase underflow was 91.9% methyl iodide, 6.8% tar, 52 ppm Rh, 0.5% I 2 , 0.4% methyl acetate, 0.1% % EDA and 0.04% acetic acid.

このタール流(40mL)を、HI、酢酸及び水の混合物(各40mL)での4回バッチ抽出に送った。混合物を分液漏斗中で2分間振とうし、そして層を少なくとも2分間分離させた。ボトム層を次の抽出のために新鮮な水性混合物と接触させた。これを繰り返し、合計で4回の抽出をボトム(有機)層に対して行った。各トップ層を回収しそしてサンプリングした。ボトム層の一部分(5mL)を最初の抽出の後のみ回収しそしてサンプリングした。サンプルをロジウム濃度及びタール濃度に関して分析した。   This tar stream (40 mL) was sent to 4 batch extractions with a mixture of HI, acetic acid and water (40 mL each). The mixture was shaken in a separatory funnel for 2 minutes and the layers were allowed to separate for at least 2 minutes. The bottom layer was contacted with a fresh aqueous mixture for subsequent extraction. This was repeated and a total of four extractions were performed on the bottom (organic) layer. Each top layer was collected and sampled. A portion of the bottom layer (5 mL) was collected and sampled only after the first extraction. Samples were analyzed for rhodium and tar concentrations.

質量バランスは17の実験で97.6〜98.5%の範囲であった。ロジウムバランスは65〜108%の範囲であった。タールについての質量バランスは66〜86%の範囲であった。ロジウム抽出はタール流中の初期測定のロジウム量と比較した、水性層中で測定されたロジウムの累積量として計算した。水性流中のタール抽出も同様に計算した。17の実験はロジウム抽出及びタール抽出に対するHI、酢酸及び水濃度の影響を測定するように設計した。HI濃度は5〜20%で変化させた。酢酸濃度は0〜60%で変化させた。水濃度は20〜95%で変化させた。ロジウム抽出は6〜72%の範囲であった。タール抽出は1〜27%の範囲であった。   The mass balance ranged from 97.6 to 98.5% in 17 experiments. The rhodium balance was in the range of 65-108%. The mass balance for tar was in the range of 66-86%. Rhodium extraction was calculated as the cumulative amount of rhodium measured in the aqueous layer compared to the initially measured amount of rhodium in the tar stream. The tar extraction in the aqueous stream was calculated similarly. Seventeen experiments were designed to measure the effect of HI, acetic acid and water concentrations on rhodium and tar extraction. The HI concentration was varied from 5 to 20%. The acetic acid concentration was varied from 0 to 60%. The water concentration was varied from 20 to 95%. Rhodium extraction ranged from 6 to 72%. Tar extraction was in the range of 1-27%.

表1Aはこれらの例で使用される水性流のみの組成を示す。表1Bは各抽出の水性及び有機相の合計の組成ならびにロジウム及びタール抽出効率を示す。表1Bの質量%は3%のタール溶液濃度及び63%のヨウ化メチル濃度を示すように調節される。   Table 1A shows the composition of the aqueous stream only used in these examples. Table 1B shows the total composition of the aqueous and organic phases of each extraction and the rhodium and tar extraction efficiency. The weight percentages in Table 1B are adjusted to show a tar solution concentration of 3% and a methyl iodide concentration of 63%.

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データは、酢酸がHI濃度に関係なくロジウム抽出を増加することを示す。同一のことがタール抽出にも当てはまるが、より低い程度である。例1及び例2と例3及び例5との比較、例8と例9との比較、例10と例11との比較、及び、例12及び例13と例14及び例17との比較は酢酸の利点を示す。   The data show that acetic acid increases rhodium extraction regardless of HI concentration. The same is true for tar extraction, but to a lesser extent. Comparison between Example 1 and Example 2 and Example 3 and Example 5, Comparison between Example 8 and Example 9, Comparison between Example 10 and Example 11, and Comparison between Example 12 and Example 13 with Example 14 and Example 17 Shows the advantages of acetic acid.

例18〜29
別個であるが類似の実験は直列で効率的に操作している2つのロジウム抽出カラムプロセスを通して2回のタールの処理から得られたタール流を用いた。各抽出プロセスは上記の比較例Aに示すのと同様の方法で操作したが、第一の抽出プロセスからの有機相アンダーフローを攪拌型タンクにフィードし、そこで、第二の抽出にフィードする前に保持した。それ以外のものを攪拌型タンクにフィードせず、そのため、第二抽出への主要フィードは第一カラム抽出からのアンダーフローと同一の組成を有した。第二の抽出への水性HI及びヨウ化メチルのフィードは第一と同一であった。第二カラムのアンダーフローは94.0%のヨウ化メチル、5.0%のタール、27ppmのRh、0.5%のI、0.1%の酢酸メチル及び0.1%のEDAの組成を有した。
Examples 18-29
A separate but similar experiment used tar streams obtained from two tar treatments through two rhodium extraction column processes operating efficiently in series. Each extraction process was operated in the same manner as shown in Comparative Example A above, but the organic phase underflow from the first extraction process was fed to a stirred tank where it was fed to the second extraction. Held on. Nothing else was fed to the stirred tank, so the main feed to the second extraction had the same composition as the underflow from the first column extraction. The aqueous HI and methyl iodide feed to the second extraction was identical to the first. The second column underflow was 94.0% methyl iodide, 5.0% tar, 27 ppm Rh, 0.5% I 2 , 0.1% methyl acetate and 0.1% EDA. Had a composition.

このアンダーフロー流(30mL)はHI、酢酸及び水の混合物(各40mL)で4回バッチ抽出に送った。混合物を分液漏斗中で2分間振とうし、そして層を少なくとも2分間分離させた。ボトム層を次の抽出のために新鮮な水性混合物と接触させた。これを繰り返し、合計で4回の抽出をボトム(有機)層に対して行った。各トップ層を回収しそしてサンプリングした。サンプルをロジウム濃度及びタール濃度に関して分析した。   This underflow stream (30 mL) was sent to batch extraction four times with a mixture of HI, acetic acid and water (40 mL each). The mixture was shaken in a separatory funnel for 2 minutes and the layers were allowed to separate for at least 2 minutes. The bottom layer was contacted with a fresh aqueous mixture for subsequent extraction. This was repeated and a total of four extractions were performed on the bottom (organic) layer. Each top layer was collected and sampled. Samples were analyzed for rhodium and tar concentrations.

質量バランスは12の実験で96.3〜98.6%の範囲であった。ロジウム質量バランスは64〜137%の範囲であった。タールの質量バランスは61〜90%の範囲であった。ロジウム抽出はタール流中に存在するロジウム量と比較した、水性層中に回収したロジウムの累積量として計算した。水性流中のタール抽出も同様に計算した。12の実験はロジウム抽出及びタール抽出に対するHI、酢酸及び水濃度の影響を測定するように設計した。HI濃度は5〜20%で変化させた。酢酸濃度は0〜70%で変化させた。水濃度は10〜95%で変化させた。ロジウム抽出は0〜105%の範囲であった。タール抽出は2〜49%の範囲であった。   The mass balance ranged from 96.3 to 98.6% in 12 experiments. The rhodium mass balance ranged from 64 to 137%. The mass balance of tar was in the range of 61-90%. Rhodium extraction was calculated as the cumulative amount of rhodium recovered in the aqueous layer compared to the amount of rhodium present in the tar stream. The tar extraction in the aqueous stream was calculated similarly. Twelve experiments were designed to measure the effect of HI, acetic acid and water concentrations on rhodium and tar extraction. The HI concentration was varied from 5 to 20%. The acetic acid concentration was varied from 0 to 70%. The water concentration was varied from 10 to 95%. Rhodium extraction ranged from 0 to 105%. Tar extraction ranged from 2 to 49%.

表2Aはこれらの例で使用される水性流のみの組成を示す。表2Bは各抽出の水性及び有機相の合計の組成ならびにロジウム及びタール抽出効率を示す。表2Bの質量%は3%のタール溶液濃度及び57%のヨウ化メチル濃度を示すように調節される。   Table 2A shows the composition of the aqueous stream only used in these examples. Table 2B shows the total composition of the aqueous and organic phases of each extraction and the rhodium and tar extraction efficiency. The mass% in Table 2B is adjusted to show a tar solution concentration of 3% and a methyl iodide concentration of 57%.

Figure 0005894297
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データは、酢酸の添加により、HIフィードを有する連続抽出器プロセスを通した2回の運転にタールを付した後にも、HI濃度の関係なく、ロジウム抽出を増加したことを示す。同一のことがタール抽出にも当てはまるが、より低い程度である。例18〜22を互いに比較すると、HI濃度が低いときに(表2A中5%、表2B中2%)、酢酸は高濃度(表2A中70%、表2B中28%)で有利であることを示す。例26〜30を互いに比較すると、酢酸は、ここでも、高濃度でのみ有利であるが、HI濃度が高いときに(表2A中20%、表2B中8%)、そのしきい値は低下する(具体的には、表2Aで35%以上であり、表2Bで14%以上である)。   The data show that the addition of acetic acid increased rhodium extraction, regardless of HI concentration, even after taring two runs through a continuous extractor process with HI feed. The same is true for tar extraction, but to a lesser extent. Comparing Examples 18-22 to each other, acetic acid is advantageous at high concentrations (70% in Table 2A, 28% in Table 2B) when the HI concentration is low (5% in Table 2A, 2% in Table 2B) It shows that. Comparing Examples 26-30 to each other, acetic acid is again advantageous only at high concentrations, but the threshold drops when the HI concentration is high (20% in Table 2A, 8% in Table 2B). (Specifically, 35% or more in Table 2A and 14% or more in Table 2B).

例18と例26との比較は事前に2回のHI抽出を受けたこれらの流れでは、酢酸が存在しないときに、ロジウムはHIの濃度に関係なく本質的に抽出不能であることを示す。例20と例28との比較及び例22と例23との比較は酢酸が存在するときのHIの有利さを示している。HI濃度は非常に高い酢酸濃度でのみタール抽出に効果がある。   Comparison of Example 18 and Example 26 shows that rhodium is essentially unextractable in the absence of acetic acid, regardless of the concentration of HI, in these streams that had previously undergone two HI extractions. Comparison between Example 20 and Example 28 and Example 22 and Example 23 show the advantage of HI when acetic acid is present. The HI concentration is effective for tar extraction only at a very high acetic acid concentration.

酢酸が高濃度であると、有機層の質量減少をもたらす。酢酸濃度が35%以下では効果は明らかでないが(表2A)、酢酸濃度が35%を超えたときに(表2A)、4回の抽出の後に有機層の質量は有意に減少した。   A high concentration of acetic acid results in a weight loss of the organic layer. Although the effect was not evident when the acetic acid concentration was 35% or less (Table 2A), when the acetic acid concentration exceeded 35% (Table 2A), the mass of the organic layer significantly decreased after 4 extractions.

図1は、このデータをグラフに示しており、HI及び酢酸の両方の濃度の重要性を示す。見られるとおり、酢酸濃度(x−軸)が増加すると、ロジウム抽出効率(y−軸)が増加する。しかしながら、酢酸濃度とともに増加がより急速に起こり、より低いHI濃度(ダイヤモンド形データポイント)よりも高いHI濃度(正方形データポイント)でのほうが、より低い酢酸濃度で増加が急速に起こる。この急速な増加は8%HIを有する全てのサンプル(例26〜29)についての表2Bのデータを比較すること、又は、6%HIを有する全てのサンプル(例24〜25)についてのデータを比較することにより容易に理解されうる。   FIG. 1 graphically illustrates this data, showing the importance of both HI and acetic acid concentrations. As can be seen, increasing the acetic acid concentration (x-axis) increases the rhodium extraction efficiency (y-axis). However, the increase occurs more rapidly with acetic acid concentration, with higher HI concentrations (square data points) higher than lower HI concentrations (diamond-shaped data points) and more rapidly at lower acetic acid concentrations. This rapid increase compares the data in Table 2B for all samples with 8% HI (Examples 26-29), or the data for all samples with 6% HI (Examples 24-25). It can be easily understood by comparing.

例30〜38
酢酸メチルカルボニル化反応器から回収される流れを95℃及び7トル絶対圧で蒸留した。濃縮サンプルを酢酸及びヨウ化メチルにより希釈し、78.7%のヨウ化メチル、15.6%の酢酸、5.6%のタール及び713ppmのRhを含んだ。
Examples 30-38
The stream recovered from the methyl acetate carbonylation reactor was distilled at 95 ° C. and 7 torr absolute pressure. The concentrated sample was diluted with acetic acid and methyl iodide and contained 78.7% methyl iodide, 15.6% acetic acid, 5.6% tar and 713 ppm Rh.

このタール流(100g)を、HI、酢酸及び水の混合物(各100g)での4回までのバッチ抽出に送った。混合物を分液漏斗中で2分間振とうし、そして層を少なくとも2分間分離させた。ボトム層を回収した。トップ層を回収しそしてサンプリングした。同抽出剤の新鮮部分とともに、ボトム層を次の抽出のために分液漏斗に戻した。ボトム層の一部分(5mL)を各抽出後に回収しそしてサンプリングし、抽出剤の量を調節した。サンプルをロジウム濃度及びタール濃度に関して分析した。   This tar stream (100 g) was sent to up to four batch extractions with a mixture of HI, acetic acid and water (100 g each). The mixture was shaken in a separatory funnel for 2 minutes and the layers were allowed to separate for at least 2 minutes. The bottom layer was collected. The top layer was collected and sampled. With the fresh portion of the same extractant, the bottom layer was returned to the separatory funnel for subsequent extraction. A portion of the bottom layer (5 mL) was collected after each extraction and sampled to adjust the amount of extractant. Samples were analyzed for rhodium and tar concentrations.

質量バランスは9の実験で95.9〜98.1%の範囲であった。ロジウムバランスは45〜96%の範囲であった。タールバランスは30〜44%の範囲であった。ロジウム抽出はタール流中に存在するロジウム量と比較した、水性層中に回収されたロジウムの累積量として計算した。タール抽出も同様に計算した。9の実験はロジウム抽出及びタール抽出に対するHI、酢酸及び水濃度の影響を測定するように設計した。HI濃度は0〜15%で変化させた。酢酸濃度は0〜75%で変化させた。水濃度は25〜100%で変化させた。ロジウム抽出は13〜96%の範囲であった。最初の抽出後のタール抽出は2〜11%の範囲であった。タール抽出は、最初の抽出後に、測定しなかった。   The mass balance ranged from 95.9 to 98.1% in 9 experiments. The rhodium balance was in the range of 45-96%. Tar balance was in the range of 30-44%. Rhodium extraction was calculated as the cumulative amount of rhodium recovered in the aqueous layer compared to the amount of rhodium present in the tar stream. Tar extraction was calculated similarly. Nine experiments were designed to measure the effect of HI, acetic acid and water concentrations on rhodium and tar extraction. The HI concentration was varied from 0-15%. The acetic acid concentration was varied from 0 to 75%. The water concentration was varied from 25 to 100%. Rhodium extraction ranged from 13 to 96%. Tar extraction after the first extraction was in the range of 2-11%. Tar extraction was not measured after the first extraction.

表3Aはこれらの例で使用される水性流のみの組成を示す。表3Bは各抽出の水性及び有機相の合計の組成ならびにロジウム及びタール抽出効率を示す。表3Bの質量%は3%のタール溶液濃度及び39%のヨウ化メチル濃度を示すように調節される。表3Bが別のことを示す以外は、全てのサンプルは一連の4回の抽出に基づく。   Table 3A shows the composition of the aqueous stream only used in these examples. Table 3B shows the total composition of the aqueous and organic phases of each extraction and the rhodium and tar extraction efficiency. The mass% in Table 3B is adjusted to show a tar solution concentration of 3% and a methyl iodide concentration of 39%. All samples are based on a series of 4 extractions, except Table 3B indicates otherwise.

Figure 0005894297
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データは酢酸のHIへの添加がHI濃度に関係なくロジウム抽出を増加させることを示す。同一のことがタール抽出にも当てはまるが、より低い程度である。例30〜32の互いの比較及び例33〜38の互いの比較は酢酸の利益を示す。例30と例33の比較、例31と例35の比較、及び、例32と例37の比較はHIの利益を示す。水性流中のHI及び酢酸の組み合わせはロジウム抽出に極端に強力である。   The data show that addition of acetic acid to HI increases rhodium extraction regardless of HI concentration. The same is true for tar extraction, but to a lesser extent. Comparison of Examples 30-32 with each other and Examples 33-38 with each other show the benefit of acetic acid. A comparison between Example 30 and Example 33, a comparison between Example 31 and Example 35, and a comparison between Example 32 and Example 37 show the benefit of HI. The combination of HI and acetic acid in the aqueous stream is extremely powerful for rhodium extraction.

図2は表3Bのデータをグラフに示しており、ここでも、HI及び酢酸濃度の別々の効果を示す。見られるとおり、酢酸濃度(x−軸)が増加すると、ロジウム抽出効率(y−軸)が、HIを含まないサンプル(ダイヤモンド形データポイント)と、8%のHIを含むサンプル(正方形データポイント)の両方で増加する。図が示すとおり、HIを含まない38%酢酸濃度での抽出効率は84%であり、8%HI中の8%酢酸での抽出効率と同一である(表3B中の例30及び37を比較されたい)。酢酸濃度が45%である例38の抽出は3回の抽出後に不十分な有機相が残る程度に水性相と有機相との混和性をもたらし、水性相中に所望されないタールの最高濃度となった。これらのことは、HI及び酢酸をより低い濃度で一緒に使用すること(より高い濃度の酢酸でなく)が、回収される水性相中に過剰のタールを引き込むことなく、効率的なロジウム抽出を可能とするという利点を示す。   FIG. 2 graphically illustrates the data in Table 3B, again showing the separate effects of HI and acetic acid concentrations. As can be seen, as the acetic acid concentration (x-axis) increases, the rhodium extraction efficiency (y-axis) results in a sample without HI (diamond-shaped data points) and a sample with 8% HI (square data points). Increase in both. As shown, the extraction efficiency at 38% acetic acid concentration without HI is 84%, which is the same as the extraction efficiency with 8% acetic acid in 8% HI (compare Examples 30 and 37 in Table 3B). I want to be) The extraction of Example 38 with an acetic acid concentration of 45% results in miscibility of the aqueous and organic phases to the extent that an insufficient organic phase remains after three extractions, resulting in the highest undesired tar concentration in the aqueous phase. It was. These things indicate that the use of HI and acetic acid together at lower concentrations (not higher concentrations of acetic acid) results in efficient rhodium extraction without drawing excess tar into the recovered aqueous phase. Shows the advantage of making it possible.

本発明を、特にその好ましい実施形態を参照しながら詳細に説明してきたが、変更及びに改変は本発明の精神及び範囲内で行うことができることは理解されるであろう。   Although the invention has been described in detail with particular reference to preferred embodiments thereof, it will be understood that variations and modifications can be effected within the spirit and scope of the invention.

Claims (20)

触媒及びタールを含む液体から触媒を回収するための方法であって、触媒及びタールを含む前記液体を、酢酸及びヨウ化水素を含む少なくとも1つの水溶液及びヨウ化メチルと、酢酸及びヨウ化水素を含む水性相及びヨウ化メチルを含む有機相の形成を起こすのに有効な条件下で組み合わせること、ここで、前記触媒の少なくとも一部は前記水性相中に濃縮され、該方法は、さらに、
触媒及びタールを含む前記液体を容器上の主要フィード位置にフィードすること、
ヨウ化水素及び酢酸を含む前記少なくとも1つの水溶液を前記容器上の少なくとも1つの水性フィード位置にフィードすること、ここで、該水性フィード位置は前記主要フィード位置の垂直方向下方にある、
前記有機相の少なくとも一部を前記容器から有機相回収位置において回収すること、ここで、該有機相回収位置は前記主要フィード位置の垂直方向下方にある、及び、
前記水性相の少なくとも一部を前記容器から水性相回収位置において回収すること、ここで、該水性相回収位置は前記主要フィード位置の垂直方向上方にある、
を含む、方法。
A method for recovering a catalyst from a liquid containing catalyst and tar, said liquid containing catalyst and tar comprising at least one aqueous solution containing acetic acid and hydrogen iodide and methyl iodide, and acetic acid and hydrogen iodide. Combining under conditions effective to cause the formation of an aqueous phase comprising and an organic phase comprising methyl iodide, wherein at least a portion of the catalyst is concentrated in the aqueous phase, the method further comprising:
Feeding said liquid comprising catalyst and tar to a main feed position on the container;
Feeding said at least one aqueous solution comprising hydrogen iodide and acetic acid to at least one aqueous feed location on said container, wherein said aqueous feed location is vertically below said primary feed location;
Recovering at least a portion of the organic phase from the vessel at an organic phase recovery position, wherein the organic phase recovery position is vertically below the main feed position; and
Recovering at least a portion of the aqueous phase from the vessel at an aqueous phase recovery position, wherein the aqueous phase recovery position is vertically above the main feed position;
Including a method.
前記容器上の少なくとも1つの有機フィード位置にヨウ化メチルを含む少なくとも1つの液体流をフィードすることをさらに含み、該少なくとも1つの有機フィード位置は前記主要フィード位置の垂直方向上方にある、請求項1記載の方法。   Feeding at least one liquid stream comprising methyl iodide to at least one organic feed location on the vessel, wherein the at least one organic feed location is vertically above the main feed location. The method according to 1. 触媒及びタールを含む液体から触媒を回収するための方法であって、ヨウ化水素及びヨウ化メチルの存在下に、触媒及びタールを含む前記液体を、酢酸を含む少なくとも1つの水溶液と、酢酸及びヨウ化水素を含む水性相及びヨウ化メチルを含む有機相の形成を起こすのに有効な条件下で組み合わせることを含み、ここで、前記触媒の少なくとも一部は前記水性相中に濃縮され、該方法は、さらに、
触媒及びタールを含む前記液体を容器上の主要フィード位置にフィードすること、
ヨウ化メチルを含む少なくとも1つの液体流を前記容器上の少なくとも1つの有機フィード位置にフィードすること、ここで、該少なくとも1つの有機フィード位置は前記主要フィード位置の垂直方向上方にある、
酢酸を含む前記少なくとも1つの水溶液を前記容器上の少なくとも1つの水性フィード位置にフィードすること、ここで、該水性フィード位置は前記主要フィード位置の垂直方向下方にある、
前記有機相の少なくとも一部を前記容器から有機相回収位置において回収すること、ここで、該有機相回収位置は前記主要フィード位置の垂直方向下方にある、及び、
前記水性相の少なくとも一部を前記容器から水性相回収位置において回収すること、ここで、該水性相回収位置は前記主要フィード位置の垂直方向上方にある、
を含む、方法。
A method for recovering a catalyst from a liquid containing catalyst and tar, said liquid containing catalyst and tar in the presence of hydrogen iodide and methyl iodide, at least one aqueous solution containing acetic acid, acetic acid and Combining under conditions effective to cause the formation of an aqueous phase comprising hydrogen iodide and an organic phase comprising methyl iodide, wherein at least a portion of the catalyst is concentrated in the aqueous phase, The method is further
Feeding said liquid comprising catalyst and tar to a main feed position on the container;
Feeding at least one liquid stream comprising methyl iodide to at least one organic feed location on the vessel, wherein the at least one organic feed location is vertically above the primary feed location;
Feeding said at least one aqueous solution comprising acetic acid to at least one aqueous feed location on said container, wherein said aqueous feed location is vertically below said primary feed location;
Recovering at least a portion of the organic phase from the vessel at an organic phase recovery position, wherein the organic phase recovery position is vertically below the main feed position; and
Recovering at least a portion of the aqueous phase from the vessel at an aqueous phase recovery position, wherein the aqueous phase recovery position is vertically above the main feed position;
Including a method.
水性流はヨウ化水素をさらに含む、請求項3記載の方法。   The method of claim 3, wherein the aqueous stream further comprises hydrogen iodide. 触媒及びタールを含む前記液体はヨウ化メチルをさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the liquid containing catalyst and tar further comprises methyl iodide. 触媒及びタールを含む前記液体は酢酸をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid containing catalyst and tar further comprises acetic acid. 触媒及びタールを含む前記液体はヨウ化水素をさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the liquid containing catalyst and tar further comprises hydrogen iodide. 前記組み合わせることは元素ヨウ素の存在下に行われる、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the combining is performed in the presence of elemental iodine. 触媒及びタールを含む前記液体は前記元素ヨウ素の少なくとも一部を含む、請求項8記載の方法。   The method of claim 8, wherein the liquid comprising catalyst and tar comprises at least a portion of the elemental iodine. 酢酸を含む前記少なくとも1つの水溶液はヨウ化水素を含むが、酢酸を含まない第一の溶液及び酢酸を含むが、ヨウ化水素を含まない第二の溶液を含む、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。   10. The at least one aqueous solution comprising acetic acid comprises a first solution containing hydrogen iodide but not containing acetic acid and a second solution containing acetic acid but no hydrogen iodide. The method according to claim 1. 酢酸を含む前記少なくとも1つの水溶液はヨウ化水素及び酢酸の両方を含む少なくとも1つの単一溶液を含む、請求項1〜のいずれか1項記載の方法。 The method of any one of claims 1 to 9 , wherein the at least one aqueous solution comprising acetic acid comprises at least one single solution comprising both hydrogen iodide and acetic acid. 前記触媒は少なくとも1種の第VIII族金属を含む、請求項1〜11のいずれか1項記載の方法。   12. A process according to any one of the preceding claims, wherein the catalyst comprises at least one Group VIII metal. 少なくとも1種の第VIII族金属はロジウムである、請求項12記載の方法。   13. The method of claim 12, wherein the at least one Group VIII metal is rhodium. 前記少なくとも1つの水性相回収位置は前記少なくとも1つの有機フィード位置の垂直方向上方にある、請求項1〜13のいずれか1項記載の方法。   14. A method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one aqueous phase recovery location is vertically above the at least one organic feed location. 前記少なくとも1つの有機相回収位置は前記少なくとも1つの水性フィード位置の垂直方向下方にある、請求項1〜14のいずれか1項記載の方法。   15. A method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one organic phase recovery location is vertically below the at least one aqueous feed location. 前記容器は上部垂直3等分部分、中間垂直3等分部分及び下部垂直3等分部分を含み、前記少なくとも1つの水性フィード位置は前記容器の前記下部垂直3等分部分にある、請求項1〜15のいずれか1項記載の方法。   The container includes an upper vertical tri-section, a middle vertical tri-section, and a lower vertical tri-section, and the at least one aqueous feed position is in the lower vertical tri-section of the container. The method of any one of -15. 前記容器は上部垂直3等分部分、中間垂直3等分部分及び下部垂直3等分部分を含み、前記少なくとも1つの有機フィード位置は前記容器の前記上部垂直3等分部分にある、請求項3〜16のいずれか1項記載の方法。   The container includes an upper vertical bisector, a middle vertical halves and a lower vertical halves, and the at least one organic feed location is in the upper vertical halves of the container. The method of any one of -16. 前記容器はカラムを含み、前記カラムは少なくとも1つの往復プレートアジテータを含む、請求項1〜17のいずれか1項記載の方法。   18. A method according to any one of the preceding claims, wherein the container comprises a column and the column comprises at least one reciprocating plate agitator. 前記容器にフィードされる全ての材料の22.5〜55質量%は酢酸である、請求項1〜18のいずれか1項記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 18, wherein 22.5 to 55 mass% of all materials fed to the container is acetic acid. 前記容器にフィードされる全ての材料の0.5〜10質量%はヨウ化水素である、請求項1〜19のいずれか1項記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 19, wherein 0.5 to 10% by mass of all materials fed to the vessel is hydrogen iodide.
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