KR20040015055A

KR20040015055A - 저 에너지 카보닐화 방법

Info

Publication number: KR20040015055A
Application number: KR10-2003-7010384A
Authority: KR
Inventors: 스케이트마크오; 블레이조지에이; 토렌스지폴; 브로우사드제리에이
Original assignee: 셀라니즈 인터내셔날 코포레이션
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2004-02-18
Also published as: EP1358146A1; CZ20032120A3; NZ527110A; JP4136661B2; NO20033486L; PL205529B1; CN100579949C; US6657078B2; RU2274632C2; KR100936852B1; CN1491199A; UA76735C2; EP1358146B1; ZA200305232B; NO328632B1; US20020151746A1; AR032418A1; YU62203A; TWI244479B; BR0206912B1

Abstract

본 발명은 메탄올의 카보닐화에 의한 아세트산의 저 에너지 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 약 14% 미만의 수분하에서 2개 이하의 증류 컬럼을 사용함으로써 수행되는 로듐-촉매작용 시스템을 포함한다. 본 발명의 방법은 바람직하게는 생성물 스트림이 낮은 수준의 프로피온산 불순물을 갖도록 제어하며, 알데하이드 불순물의 수준이, 알데하이드를 제거하거나 알데하이드 생산량을 최소화함으로써 최소화된다. 요오드화물의 수준은 고온에서 생성물과 이온 교환 수지를 접촉시킴으로써 제어된다. 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 은 또는 수은 이온 교환 거대망상 강산 이온 교환 수지를 사용하여 생성물을 정제한다. 고온 처리는 생성물 스트림의 색상값(Pt-Co 단위)를 제어하는 부가된 장점을 갖는다.

Description

저 에너지 카보닐화 방법{LOW ENERGY CARBONYLATION PROCESS}

최근에 사용된 것으로 아세트산의 합성 방법중에서 가장 상업적으로 유용한 것중 하나는, 파울리크(Paulik) 등의 미국 특허 제 3,769,329 호에서 교시된 것으로 일산화탄소에 의한 메탄올의 로듐 촉매작용 카보닐화이다. 카보닐화 촉매는 할로겐 함유 촉매 촉진제, 예를 들어 메틸 요오다이드와 함께 액상 반응 매질내에 용해되거나 그렇지 않으면 분산된 상태의 로듐을 포함한다. 일반적으로, 반응은 일산화탄소가 연속적으로 버블링되는 액체 반응 매질에 용해되어 있는 촉매에 의해 수행된다. 파울리크 등은 수분이 반응 혼합물에 첨가되어 반응 속도에 바람직한 영향을 발휘하도록 할 수 있음을 개시하고 있다. 약 14중량% 초과의 농도의 수분이 전형적으로 사용된다. 이는 소위 "고 수분" 카보닐화 방법으로 지칭된다.

"고 수분" 카보닐화 방법에 대한 대안으로는, 미국 특허 제 5,001,259 호,미국 특허 제 5,026,908 호 및 미국 특허 제 5,144,068 호에 개시된 바와 같은 "저 수분" 카보닐화 방법이다. 14 중량% 미만의 수분 농도, 이보다 더 낮은 10중량% 미만의 수분 농도가 "저 수분" 카보닐화 방법에서 사용될 수 있다. 저 수분 농도를 사용하면, 목적하는 카복실산을 이들의 빙초산 형태로 가공하는 다운 스트림(down stream) 공정이 단순화된다.

아세트산의 제조를 위한 카보닐화 방법에서 상기 방법중에 에너지 사용량을 최소화하기 위해서 증류 공정의 횟수를 최소화하는 것이 바람직하다. 이러한 실시양태로서, 오빈(Aubigne) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,416,237 호에서는 로듐 촉매, 메틸 요오다이드 및 요오드염 안정화제의 존재하에서의 메탄올의 카보닐화에 의한 아세트산의 제조방법을 개시하고 있다. 미국 특허 제 5,416,237 호에 따른 개선점은 액상 반응 조성물에서 수분의 한정된 농도를 약 10중량% 이하로 유지하고 메틸 아세테이트의 농도를 2 중량% 이상으로 유지하고, 액상 반응 조성물을 플래쉬 대역(flash zone)으로 통과시킴으로써 증기 분획을 생성하고, 상기 증기 분획을 단일 증류 컬럼으로 통과시킴으로써 아세트산 생성물을 회수함에 있다. 증류 단계를 제거하는 경우의 단점은 생성물 순도 수준이 낮아진다는 점이다. 특히, 증류 컬럼은 고 비등점의 요오드화물 뿐만 아니라 알데하이드 오염 생성물을 제거하는 경향이 있다. 이러한 불순물은 둘다 최종 생성물의 상업적인 유용성에 영향을 미친다.

요오드화물을 제거하기 위한 다양한 수단이 당 분야에 공지되어 있다. 힐튼(Hilton)은 은 또는 수은 형태로 전환된 활성 부위를 1% 이상 보유하는 거대망상 강산 양이온성 교환 수지가 아세트산 또는 다른 유기 매질내에서 요오드화물 오염물에 대한 우수한 제거 효율을 나타냄을 발견하였다. 수지에서의 은 또는 수은의 양은 활성 부위의 최하 약 1% 내지 최대 100%일 수 있다. 바람직하게 약 25% 내지 약 75%의 활성 부위가 은 또는 수은 형태로 전환되고, 가장 바람직하게는 약 50%가 전환된다. 연구대상인 방법은 아세트산으로부터 다양한 요오드화물을 제거하기 위한 것으로 미국 특허 제 4,615,806 호에 개시되어 있다. 특히, 실시예에는 메틸 요오다이드, HI, I₂및 헥실 요오다이드의 제거에 대해 제시하였다.

미국 특허 제 4,615,806 호에서 개시된 기본 발명의 다양한 실시양태는 문헌에 후속적으로 제시되었다. 쿨랜드(Kurland)에게 허여된 미국 특허 제 5,139,981 호에는 할로겐화물 불순물로 오염된 액상 카복실산으로부터 요오드화물을 제거하기 위해서, 액상 할로겐화물 함유 산을 은(I) 교환 거대망상 수지와 접촉시킴으로써 수행되는 방법이 제시되어 있다. 할로겐화물은 은 결합 수지와 반응하여 카복실산 스트림으로부터 제거된다. 미국 특허 제 5,139,981 호의 발명은 보다 구체적으로는 아세트산으로부터 요오드화물을 제거하기 위해 사용하기에 적당한 은 교환된 거대망상 수지를 제조하기 위한 개선된 방법에 관한 것이다.

존스(Jones) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,227,524 호는 특정한 은-교환된 거대망상 강산 이온 교환 수지를 사용함에 의한, 요오드화물 제거 방법을 개시한다. 수지에서 가교결합은 약 4 내지 약 12%이고, 수분 습윤 상태로부터 건조시킨 후의 양성자 교환된 형태에서의 표면적은 10m²/g 미만이고, 수분이 메탄올로 대체된 습윤 상태로부터 건조시킨 후의 표면적은 10m²/g 초과이다. 수지는 은 형태로 전환된 활성 부위 1% 이상, 바람직하게는 은 형태로 전환된 활성 부위 약 30 내지 약 70%를 갖는다.

미우라(Miura) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,801,279 호는 몬산토(Monsanto)형 아세트산 스트림으로부터 요오드화물을 제거하기 위한 것으로 은-교환된 거대망상 강산 이온 교환 수지 층의 조작 방법을 개시한다. 조작 방법은 온도를 단계별로 상승시키면서 은-교환된 수지 층을 조작하고 수지와 요오드화물 화합물을 함유하는 아세트산 및/또는 아세트산 무수물을 접촉시킴을 포함한다. 상기 특허에서는 약 25℃ 내지 약 45℃의 온도에서 아세트산으로부터 헥실 요오다이드를 제거하는 방법을 예시하였다.

또한, 아세트산 및/또는 아세트산 무수물로부터 요오드화물 불순물을 제거하기 위해서 다른 이온 교환 수지가 사용되었다. 피쉬(Fish) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,220,058 호에는 아세트산 및/또는 아세트산 무수물로부터 요오드화물 불순물을 제거하기 위해 금속 교환된 티올 작용기를 갖는 이온 교환 수지의 사용이 개시되어 있다. 전형적으로, 이온 교환 수지의 티올 작용기는 은, 팔라듐 또는 수은으로 교환된다.

추가로, 유럽 특허 공개공보 제 0 685 445 A1에는 아세트산으로부터 요오드화물 화합물을 제거하기 위한 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 고온에서 요오드화물 함유 아세트산 스트림을 폴리비닐피리딘과 접촉시켜 요오드화물을 제거함을 포함한다. 전형적으로, 아세트산은 유럽 특허 공개공보 제 0 685 445 A1에 따라 약 100℃의 온도에서 수지 층에 공급되었다.

점차 증가하는 비용 압박 및 높은 에너지 가격으로 인하여, 화학 제조 공정을 단순화하고 특히 제조 단계의 개수를 줄이고자 하는 동기가 증가 추세이다. 이와 관련해서, 오빈 등에게 허여된 미국 특허 제 5,416,237 호에는 아세트산을 제조하기 위한 단일 대역 증류 방법이 기재되어 있음에 주목해야 한다. 이러한 개조된 공정은 에너지 비용면에서 바람직한 반면, 정제 트레인에 대해 요구를 증가하도록 하는 경향이 있다. 특히, 재순환 횟수가 감소하여 높은 수준의 요오드화물, 특히 보다 고분자량의 요오드화물을 생성물 스트림에 도입하는 경향이 있다(또는 생성물 스트림으로부터 제거를 실패하는 경향이 있다). 예를 들어, 옥틸 요오다이드, 데실 요오다이드 및 도데실 요오다이드 뿐만 아니라 헥사데실 요오다이드도 생성물 스트림에 존재할 수 있으나, 이들은 모두 통상적인 기법으로는 제거하기 어렵다.

메탄올의 로듐 촉매작용 카보닐화에 의해 제조된 아세트산내 다른 분술물, 특히 알데하이드 및 프로피온산 역시 공지되어 있다. 와슨(Watson)의 문헌[The Cativa^TMProcess for the Production of Acetic Acid, Chem, Ind. (Dekker)(1998) 75 Catalysis of Organic Reactions, pp. 369-380]에서는 아세트알데하이드가 로듐-촉매작용 시스템내 수소에 의해 환원되어 에탄올을 형성하고, 후속적으로 프로피온산으로 수득됨을 제안하였다. 개선된 로듐 촉매작용 시스템은 높은 비율로 유리 아세트알데하이드를 형성하는 증가된 효력 수준의 로듐-아실 종을 갖는 것으로 가정된다.

크로톤알데하이드, 2-에틸 크로톤알데하이드 및 기타 과망간산염 환원 화합물의 생성을 유도하는 메탄올 카보닐화 방법에서의 정확한 화학적 경로는 잘 알려져 있지 않다. 메탄올 카보닐화 공정에서의 크로톤알데하이드 및 2-에틸 크로톤알데하이드 불순물의 형성에 대한 한가지 우세한 이론은 이들이 아세트알데하이드를 비롯한, 알돌 및 크로스-알돌 축합 반응으로부터 유래된다는 점이다. 실질적인 효과는 아세트알데하이드를 제거함에 관한 것이다.

아세트알데하이드 및 다른 카보닐 불순물을 제거하기 위해서 사용되는 통상적인 기법은 산화제, 오존, 물, 메탄올, 아민 등으로 아세트산을 처리함을 포함한다. 추가로, 각각의 이러한 기법은 아세트산의 증류와 조합될 수 있거나 조합되지 않을 수 있다. 가장 전형적인 정제 처리법은 생성물 아세트산에 대한 일련의 증류법을 포함한다. 유사하게, 카보닐 불순물은, 유기 스트림을 아민 화합물, 예를 들어 하이드록실 아민과 반응하여, 이들은 카보닐 화합물와 반응하여 옥심을 형성하고, 그 이후에 증류하여 정제된 유기 생성물을 옥심 반응 생성물로부터 분리시킴으로써 유기 스트림으로부터 제거할 수 있음이 공지되어 있다. 그러나, 생성물 아세트산을 처리하는 이러한 방법은 공정에 비용 부담을 늘인다.

미우라(Miura) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,625,095 호 및 PCT 국제특허 공개공보 제 PCT/US97/18711 호, 공개공보 제 WO 98/17619 호에는, 로듐-촉매작용 아세트산 제조방법으로부터 아세트알데하이드 및 다른 불순물을 제거하기 위한 다양한 방법이 개시되어 있다. 일반적으로, 이러한 방법은 시스템에서 아세트알데하이드의 농도를 줄이기 위해서 재순환 스트림으로부터 바람직하지 않은 불순물을 제거함을 포함한다.

발명의 요약

본 발명에 따르면 일차 정제 트레인에서 2개 이하의 증류 컬럼을 사용하는 저 에너지 카보닐화 방법을 제공한다. 본 발명의 방법에 따르면, 생성물 스트림내 알데하이드의 양은 바람직하게는 시스템으로부터 알데하이드를 제거하거나 낮은 수준의 알데하이드 오염물과 이들의 유도체, 예를 들어 유기 요오드화물이 발생하도록 하는 방식으로 방법을 조작함으로써, 제어된다. 게다가, 고 비점의 요오드화물은 생성물이 높은 수준의 순도를 나타내도록 하는 고온 이온 교환 수지에 의해 제거된다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, (a) 촉매작용 반응 매질을 수용하는 카보닐화 반응기내에서 일산화탄소 공급스탁과 메탄올을 반응시키면서, 상기 반응중에 상기 반응 매질내에 수분의 양을 적어도 한정된 농도인 약 0.1중량% 이상 14중량% 미만으로 유지하고, 이와 함께 (i) 촉매 안정화제 및 보조-촉진제로서 효과적인 것으로 이온성 요오드화물의 농도를 약 2 내지 약 20%로 유지하는데 효과적인 양의, 반응 온도에서 반응 매질에 가용성인 염; (ii) 약 1 내지 약 20%의 메틸 요오다이드, (iii) 약 0.5 내지 약 30%의 메틸 아세테이트, (iv) 로듐 촉매, 및 (v) 아세트산을 보유하는 단계를 포함한다. 반응 매질의 일부는 반응기로부터 꺼내서 플래슁(flashing) 단계에서 증발시킨다. 플래쉬화 증기를 증류하여 액상 아세트산 생성물 스트림을 형성하되, 2개 이하의 증류 컬럼을 사용하면서 반응기에 하나 이상의 재순환 스트림을 제공한다. (i) 수소 분압을 약 6 psia 미만으로 유지하면서 총 압력을 약 15 내지 약 40 기압이 되도록 반응기를 조작하거나, (ii) 반응 매질중에 메틸 요오다이드의 농도를 약 5중량% 미만으로 유지하거나, (iii) 하나 이상의 재순환 스트림으로부터 알데하이드 불순물을 제거함을 비롯한 기법중 하나 또는 이러한 기법의 조합으로 액상 아세트산 생성물 스트림내 알데하이드의 양을 선택적으로 제어한다.

특히 바람직한 요오드 염은 리튬 요오다이드와 같은 알칼리 금속 요오드 염이다. 염은 동일 반응계에서, 예를 들어 5가 포스핀 옥사이드를 비롯한 염 형성 포스핀 또는 리튬 아세테이트를 반응기에 첨가함으로써, 형성될 수 있다. 이온성 요오드화물이 은 적정법에 의해 측정가능하고, 로듐 침전을 극소화하고, 14% 미만의 수분 농도에서 대부분 또는 50% 이상의 로듐을 Rh(I) 산화 상태에서 유지하도록 조작하는 한, 이것은 본원에서 정의하는 바와 같은 "염"이다. 염은 단독으로 사용되거나 이온성 요오드화물의 요구 수준을 유지하도록 하는 조합 형태로 사용될 수 있다. 본원에서 참고로 인용되는 미국 특허 제 5,817,869 호를 미국 특허 제 6,031,129 호와 비교해 본다.

요오드화물은 액상 아세트산 생성물 잔류 스트림으로부터 제거되어, 생성물내 요오드화물 함량은 약 10 ppb 미만이도록 한다. 요오드화물은 하기 두가지 방법중 하나에 의해 제거된다. (a) 제 1 방법은 약 100℃ 이상의 온도에서 액상 아세트산 생성물 잔류 스트림을 음이온성 이온 교환 수지와 접촉시키는 단계, 및 1% 이상의 수지의 활성 부위(즉, 설폰산 잔기)가 은 또는 수은 형태로 전환된 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 액상 아세트산 생성물 잔류 스트림을 접촉시키는 단계를 포함하고; (b) 제 2 방법은 약 50℃ 이상의 온도에서 1% 이상의 수지의 활성부위가 은 또는 수은 형태로 전환된 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 액상 아세트산 생성물 잔류 스트림을 접촉시킴을 포함한다.

음이온성 수지를 사용하는 경우, 특히 바람직한 수지는 폴리비닐피리딘 수지 및 폴리비닐피롤리돈 수지를 들 수 있다. 음이온성 수지는 전형적으로 약 150℃ 이상의 온도에서 사용된다.

은 또는 수은 교환된 기재가 사용되는 경우, 이는 전형적으로 거대망상 강산 양이온성 수지이다. 온도는 약 60 내지 약 100℃일 수 있다. 60℃의 최소 온도가 종종 사용되지만, 일부 실시양태에서는 약 70℃의 최소 온도가 바람직할 수 있다.

일반적으로 은 또는 수은 교환된 강산 양이온성 수지가 사용되는 경우, 전형적으로 약 25% 내지 약 75%의 활성 부위가 은 또는 수은 형태로 전환된다. 가장 전형적으로는 약 50%의 활성 부위가 전환된다.

통상적으로 시스템내 알데하이드는, 예를 들어 응축된 재순환 스트림으로부터의 증류와 같은 방법에 의해 반응기로의 재순환물로부터 알데하이드를 제거함으로써 제어될 수 있다.

선택적으로 시스템내의 알데하이드 불순물의 수준은 반응기내에서 수소의 분압 또는 메틸 요오다이드의 수준을 최소화함으로써 제어할 수 있다. 특히, 15 내지 40 절대 기압의 반응기내 총 압력에서 약 0.1 내지 약 4 psai의 수소 분압이 사용될 수 있다. 약 1 내지 약 4 psia의 수소 분압이 바람직하다. 상대적으로 낮은 반응기내 메틸 요오다이드는 약 5 중량% 이하일 수 있다. 마찬가지로, 약 1 내지 약 5 중량%의 수준의 메틸 요오다이드가 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서, 본원에서 기술한 방법에 의해 제조된 아세트산으로서, 프로피온산의 함량이 약 500 ppm 미만인 아세트산이 제공된다. 전형적으로, 생성물인 산의 프로피온산 함량은 약 250 ppm 미만이고, 바람직하게는 약 150 ppm 미만이다.

알데하이드 불순물을 제어하기 위해서 반응기내에 상대적으로 낮은 수소 분압 및 요오드화물을 제거하기 위한 은-교환된 양이온성 기재를 사용하는 것이 특히 바람직한 방법이다. 다양한 경우의 생성물 스트림은, 제거할 필요가 있는 탄소수 10개 이상의 지방족 쇄 길이를 갖는 유기 요오드화물을 포함한다. 종종, 존재하는 요오드화물중 25% 초과 또는 50% 초과의 요오드화물은 탄소수 10개 초과의 유기 쇄 길이를 갖는다.

데실 요오다이드 및 도데실 요오다이드는 중질 최종 잔류물 및 기타 마무리 장치의 부재하에서 특히 우세하고, 하기에서 제시하는 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 생성물 스트림으로부터 제거하기 어렵다. 본 발명의 은-교환된 양이온성 기재는 전형적으로 이러한 요오드화물 90% 초과를 제거하는데, 이러한 생성물 스트림은 종종 처리 전에 10 내지 약 1000 ppb의 총 요오드화물을 포함하며, 이러한 함량은 요오드화물-민감성 용도에 대해 상기 생성물을 유용하지 못하도록 하는 양이다.

요오드화물 제거 처리 이전의 약 20 내지 약 750 ppb는 다소 전형적인 것인데 반해, 요오드화물 제거 처리는 바람직하게는 존재하는 총 요오드화물의 약 99% 이상을 제거하는데 효과적이다.

전형적인 실시양태에서, 요오드화물 제거 처리는 은-교환된 설폰산 작용화거대망상 이온 교환 수지와 처리전에 100 ppb 초과의 유기 요오드화물 함량을 갖는 생성물을 접촉시키는 단계를 포함하여, 수지 접촉 후의 유기 요오드화물 함량은 10 ppb 미만이 된다.

본 발명의 양수인에게 소유권이 있는 하기 관련 출원은 본 발명에서 참고로 인용되고, 이들중 적절한 부분은 추가로 본원에서 기술하는 것으로, 예를 들어 1999년 8월 31일자로 마크(Mark O. Scates) 등의 명의로 "개선된 순도 프로파일을 갖는 것으로 메탄올 카보닐화 방법을 위한 로듐/무기 요오드화물 촉매 시스템(Rhodium/Inorganic Iodide Catalyst System for Methanol Carbonylation Process with Improved Impurity Profile)"이라는 제목의 미국 특허 출원 제 09/386,708 호; 1999년 8월 31일자로 형-전 정(Hung-Cheun Cheung) 등의 명의로 "개선된 순도 프로파일을 갖는 것으로 메탄올 카보닐화 방법을 위한 로듐/무기 요오드화물 촉매 시스템(Rhodium/Inorganic Iodide Catalyst System for Methanol Carbonylation Process with Improved Impurity Profile)"이라는 제목의 미국 특허 출원 제 09/386,561 호; 및 2000년 3월 21일자로 죠지 에이(George A. Blay) 등의 명의로 "유기 매질로부터 유기 요오드화물을 제거하는 방법(Method of Removing Organic Iodides from Organic Media)"라는 제목의 미국 특허 출원 제 09/534,868 호를 들 수 있다.

본 발명의 전술한 특징부 및 추가 특징부에 대해 하기에서 추가로 논의할 것이다.

본원에서 사용되는 경우 문맥상 또는 명시적으로 다르게 언급하지 않는 한,"%", "백분율" 등은 중량%를 지칭한다. 유사하게, "ppm", "100만 당 부" 등 및 "ppb"라는 용어는 다른 언급이 없는 한, 각각 중량 기준의 백만부당 부 및 10억부 당 부를 지칭한다. 이온 교환 수지의 "활성 부위"라는 용어는 이러한 수지중 유용한 이온 교환 수지를 지칭한다. 예를 들어, 2 meg/g의 양이온 교환 용량을 갖는 양이온성 이온 교환 수지에서, 2 meg/g는 활성 부위 100%를 구성하고, 1 meg/g는 활성 부위의 50%를 구성한다.

본 발명은 일반적으로 아세트산의 제조방법, 구체적으로 일산화탄소로 메탄올을 카보닐화하고 일차 정제 트레인에서 2개 이하의 증류 컬럼을 사용하는 아세트산의 저 에너지 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 다양한 도면과 관련해서 하기에서 상세하게 설명된다. 도면에서,

도 1은 본 발명을 수행하는데 유용한 제 1 장치의 개략도이고;

도 2는 본 발명을 수행하는데 유용한 제 2 장치의 개략도이고;

도 3은 주위 조건하에서 처리되는 경우, 건조 컬럼의 잔류물에서 유래된 물질중 시판되는 샘플에 대한 처리된 아세트산내 요오드화물 농도 대 시간의 도면이고;

도 4는 다양한 온도에서의 처리 이후의 도데실 요오다이드 및 헥실 요오다이드에 대한 아세트산내 요오드화물 대 시간의 도면이고;

도 5는 헥실 요오다이드 및 네오펜틸 요오다이드에 대한 처리 이후의 아세트산내 요오드화물 대 시간의 도면이고;

도 6은 아세트산으로부터의 알킬 요오다이드 제거에 대한 25℃ 내지 100℃에서의 다양한 용리 등온선의 도면이고;

도 7은 본 발명에 따른 것으로 25℃ 및 50℃에서 처리된 물질의 상업적인 샘플에 대한 아세트산 용리액내 요오드화물 농도 대 시간의 도면이다.

아세트산을 제조하는 로듐 촉매작용 방법이 공지되어 있다는 것은 알 것이다. 따라서, 본 발명은 본원에서 참고문헌으로 인용되고 있는 미국 특허 제 5,001,259 호, 미국 특허 제 5,026,908 호, 및 미국 특허 제 5,144,068 호에서 개시한 종래의 방법과의 차이점에 대해 기술할 것이다. 메탄올로부터 아세트산으로의 로듐 촉매작용 카보닐화를 위한 반응 시스템에 최적의 성능을 유지하도록 바람직하게는 만족되어야 할 2가지의 척도가 있다. 이는 생성물 회수 도중에 로듐 촉매가 침전되지 않아야 한다는 안정한 촉매 시스템의 유지 요건 이상의 것이다. 첫번째로, 반응기에 보유된 액상 반응 매질의 단위 체적 또는 중량당 단위 시간당 형성되는 아세트산의 양에 의해 측정되는 것으로 카보닐화 반응기 자체의 높은 생산성을 유지하는 것이 요구된다. 이는 "반응기 생산성" 또는 "STY"로 지칭되는 "반응기 공간 시간 수율(reactor space time yield)"로 지칭된다. 둘째로, 본 발명의 방법의 개선점은 카보닐 반응기 및 정제 트레인 둘다를 포함하는 복합 시스템내에서 궁극적으로 회수된 빙초산에 의해 평가되는 것인 최적 생산성의 유지를 예상한다는 점이다. 당 분야의 숙련자라면 수분이 조질의 아세트산에서 바람직하지 못한 성분이며, 생성물 스트림내 수분 함량이 높을수록 생성물 회수 정제 시스템에서 작동 비용 및 요구되는 자금 투자가 커진다는 것을 알 것이다. 따라서, 반응 생산성이외에 시스템 생산성 또한 고려되어야 하며, 시스템 생산성은 조질의 생성물 시스템의 잔류물로부터의 수분의 제거 정도에 좌우될 것이다. 반응 생산성이 적당한 불순물 프로파일과 함께 유지되는 한, 이러한 스트림이 건조될수록, 전체 시스템 생산성은 높아질 것이다.

본 발명의 목적을 위해서, 사용되는 촉매는 로듐 성분 및 할로겐 성분이 전형적으로 요오드인 할로겐 촉진제를 포함한다. 촉매 시스템은 바람직하게는 공지된 바와 같이 일반적으로 균질하다. 본 발명의 촉매 시스템의 로듐 성분은 배위 화합물의 하나 이상의 리간드를 제공하는 할로겐 성분과 로듐의 배위 화합물의 형태로 존재하는 것으로 여겨진다. 로듐 및 할로겐의 배위 이외에, 일산화탄소 및 리간드는 로듐과의 배위 화합물 또는 착체를 형성하는 것으로 여겨진다. 본 발명의 촉매 시스템의 로듐 성분은 로듐 금속, 로듐 염과 산화물, 유기 로듐 화합물, 로듐의 배위 화합물 등의 형태로 로듐을 반응 대역에 도입함으로써 제공될 수 있다. 시스템의 할로겐 촉진 성분은 유기 할로겐화물을 포함하는 할로겐 화합물로 구성된다. 따라서, 알킬, 아릴 및 치환된 알킬 또는 아릴 할로겐화물이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 할라이드 촉진제는 알킬 라디칼이 카보닐화된 유리 알콜의 알킬 라디칼에 해당하는 알킬 할로겐화물의 형태로 존재한다. 예를 들어, 메탄올의 아세트산으로의 카보닐화에서, 할라이드 촉진제는 메틸 할라이드, 가장 바람직하게는 메틸 요오다이드를 포함할 것이다. 사용되는 반응 매질은 촉매 시스템과 상용성인 임의의 용매를 포함할 수 있고 순수한 알콜 또는 알콜 공급스탁 및/또는 목적하는 카복실산 및/또는 2종 화합물의 에스테르의 혼합물을 포함할 수 있다.바람직한 용매 및 본 발명의 방법을 위한 매질은 아세트산을 포함한다.

수분도 반응 매질내에서 유지되지만, 비교적 낮은 농도이며, 그 농도는 약 14% 미만이다. (미국 특허 제 5,001,259 호, 미국 특허 제 5,026,908 호 및 미국 특허 제5,144,068 호에서) 수분 농도가 약 14% 초과인 경우의 반응 속도에 비해서 실질적으로 동일하거나 큰 반응 속도가 14% 미만으로서 최하 0.1중량%인 수분 농도에서 수득될 수 있다는 것을 제시되었다. 본 발명에 따르면, 바람직한 반응 속도는 낮은 수분 농도에서도 카보닐화될 알콜에 상응하는 에스테르 및 카보닐 반응물의 산 생성물을 반응 매질내에 유지함으로써 달성되고, 가장 바람직하게는 촉매 촉진제로서 존재하는 요오드화물, 예를 들어 메틸 요오다이드 또는 기타 유기 요오드화물인 부가적인 요오드화물 이온을 보유하도록 함으로써 수득된다. 따라서, 메탄올의 아세트산으로의 카보닐화 반응에서, 에스테르는 메틸 아세테이트이고, 부가적인 요오드화물 보조-촉진제는 요오드 염이며, 여기서 리튬 요오다이드가 가장 바람직하다.

미국 특허 제 5,001,259 호, 미국 특허 제 5,026,908 호 및 미국 특허 제 5,144,068 호에서 개시한 바와 같이, 낮은 수분 농도에서 메틸 아세테이트 및 요오드 이온은 각각의 성분이 비교적 높은 농도로 존재하는 경우 속도 촉진제로서 작용하고 이러한 성분 둘다가 동시에 존재하는 경우 보다 촉진된다는 것이 발견되었다.

부가적으로, 메틸 아세테이트 농도가 약 2 중량% 초과인 반응 매질에서, 요오드 이온은 반응 속도를 증가시키는 것 뿐만 아니라 높은 수분 농도에서도 안정성에 대해 고농도의 메틸 아세테이트의 불리한 영향으로부터 로듐 촉매를 안정화하는데 필요하다.

표 1은 본 발명의 방법에서 사용된 것으로 다양한 반응기 성분의 적당한 범위를 제시한다.

성분의 넓은 범위 및 바람직한 범위

	안정화	속도 개선
	넓은 함량 범위(중량%)	바람직한 함량 범위(중량%)	넓은 함량 범위(중량%)	바람직한 함량 범위(중량%)
수분	0.1 내지 14	1 내지 10	0.1 내지 14	1 내지 10
무기 요오드화물	2 내지 20	5 내지 15	2 내지 20	10 내지 20
메틸 아세테이트	0.5 내지 30	0.5 내지 5	0.5 내지 30	2 내지 5
메틸 요오다이드	1 내지 20	2 내지 16	1 내지 20	5 내지 16
아세트산	나머지	나머지	나머지	나머지
로듐(ppm)	500 내지 5000	750 내지 1500	500 내지 5000	750 내지 1500

수분, 요오드 이온, 메틸 아세테이트 및 메틸 요오다이드의 양은 넓은 함량 범위 및 바람직한 함량 범위로 설정될 수 있거나, 촉매 안정화 및 반응 속도 개선 둘다를 달성하기 위한 최적의 범위로 설정된다. 바람직한 범위는 전술한 바와 같은 일차 생성물 회수 시스템을 비롯한 전체 시스템의 최적의 성능의 견지에서 바람직한 것이다. 제안된 농도는 매우 일반적인 것으로, 안정화 및 속도 개선의 측면에서도 동등한 것으로 여겨진다.

요오드화물 제거를 위한 은 또는 수은-교환된 수지를 제조하기 위한 것으로 본 발명과 관련되어 사용된 적당하게 안정화된 이온 교환 수지는 전형적으로 황산인 "강산"으로 분류되는 "RSO₃H"형으로서, 거대망상(거대다공성) 유형의 양이온 교환 수지이다. 특히 적당한 이온 교환 기재로는 고온에서 사용하기에 적당한 암벨리스트(Amberlyst, 등록상표) 15 수지(롬 앤드 하스(Rohm and Haas))를 들 수 있다. 단 물질이 의도된 조건하에서 유기 매질내에서 안정하다면, 즉 화학적으로 분해되거나 허용할 수 없는 양으로 유기 매질에 은 또는 수은을 방출하지 않는다면, 다른 적당한 이온 교환 기재, 예를 들어 제올라이트가 사용될 수 있다. 제올라이트 양이온성 이온 교환 기재는 본원에서 참고로 인용되는 쿨프라티판자(Kulprathipanja) 등의 미국 특허 제 5,962,735 호에 개시되어 있다.

약 50℃ 초과의 온도에서, 은 또는 수은 교환된 양이온성 기재는 500 ppb 이하의 수준으로 소량의 은을 방출시키는 경향이 있어, 의도된 조건하에서 은 또는 수은 교환된 기재는 화학적으로 안정적이다. 보다 바람직하게, 유기 매질로의 은 손실량은 약 100 ppm 미만이고, 보다 바람직하게는 약 20 ppm 미만이다. 개시 직후 또는 공정이 광에 노출되어 수행되는 경우 은 손실량이 약간 높아질 수 있으며, 이는 은 요오다이드가 광반응성이고 광에 의해 접촉하는 경우 가용성 착체를 형성할 수 있기 때문이다. 임의의 경우에, 요구된다면, 미교환된 형태의 양이온성 물질의 층은 본 발명의 은 또는 수은 교환된 물질의 다운 스트림에 배치되어 양이온성 이온 교환 수지로부터 방출된 임의의 은 또는 수은을 잡을 수 있다.

본 발명의 방법은 임의의 적당한 배치로 수행될 수 있다. 특히 바람직한 배치는 입자형 물질의 층(본원에서 "보호 층(guard bed)")을 사용하는데, 이는 이와 같은 배치가 특히 편리하기 때문이다. 아세트산을 정제하는 경우 사용되는 바와 같은 전형적인 유동 속도는 약 0.5 내지 약 20 층의 체적/시(BV/h)이다. 층의 체적은 단순히 층내 수지에 의해 점유된 체적이다. 간단하게, 수지 100㎖에 대해 층체적은 100㎖이다. 전형적인 유동 속도는 일반적으로 약 6 내지 약 10 BV/시이고, 다수의 실시양태에서 약 8BV/시가 바람직하다.

피리딘 또는 피롤리돈 수지의 음이온성 보호 층을 사용하는 경우, 유사한 유동 속도가 사용된다. 본원에서 사용되는 "피리딘 수지", "피리딘 고리-함유 중합체", "피리딘 중합체" 등과 같은 용어는 치환되거나 비치환된 피리딘 고리 또는 치환되거나 비치환된 피리딘-함유 다중축합 고리, 예를 들어 퀴놀린 고리를 함유하는 중합체를 지칭하고자 한다. 치환체는 알킬기 및 알콕시기와 같은 메탄올 카보닐화 방법 조건에 비활성인 것을 들 수 있다. 불용성 피리딘 고리-함유 중합체의 전형적인 예로는 비닐 단량체와 비닐피리딘의 반응 또는 디비닐 단량체 함유 비닐 단량체의 반응에 의해 수득된 것, 예를 들어 4-비닐피리딘과 디비닐벤젠의 공중합체, 2-비닐피리딘과 디비닐벤젠의 공중합체, 스티렌, 비닐벤젠 및 디비닐벤젠의 공중합체, 비닐메틸피리딘과 디비닐벤젠의 공중합체, 및 비닐피리딘, 메틸 아크릴레이트 및 에틸 디아크릴레이트의 공중합체를 들 수 있다. 특히 바람직한 중합체는 본원에서 참고문헌으로 인용된 것으로 요네다(Yoneda) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,334,755 호에 개시되어 있다. 중합체에서의 비교적 높은 가교결합도가 가장 바람직하다.

본원에서 사용된 "피롤리돈 수지", "피롤리돈 고리-함유 중합체", 피롤리돈 중합체 등의 용어는 치환되거나 비-치환된 피롤리돈 고리를 함유하는 중합체를 지칭하는 것이다. 치환체는 알킬기 또는 알콕시기와 같은 메탄올 카보닐화 매질에 불활성인 것을 들 수 있다. 불용성 피롤리돈 고리-함유 중합체의 전형적인 예로는디-비닐 단량체-함유 비닐 단량체와 비닐 피롤리돈의 반응에 의해 수득된 것, 예를 들어 비닐 피롤리돈과 디비닐 벤젠의 공중합체를 들 수 있다. 피롤리돈 중합체는 본원에서 참고문헌으로 인용된 것으로 스케이트(Scates) 등의 미국 특허 제 5,466,874 호 및 미국 특허 제 5,286,826 호, 미국 특허 제 4,786,699 호 및 미국 특허 제 4,139,688 호에 개시되어 있다. 바람직한 피롤리돈 중합체 치환체는 미국 인디아나주 인디아폴리스 소재의 레일리 타르 앤드 케미칼 코포레이션(Reilley Tar and Chemical Corporation)에서 상품명 레일렉스(Reillex, 등록상표)로 시판중이다.

전술한 질소 헤테로사이클릭 고리-함유 중합체는 10% 이상, 바람직하게는 15% 또는 20% 이상 75% 이하로 가교결합되는 것이 바람직하다. 10% 미만의 가교결합도는 불리하며, 이는 중합체의 기계적 강도가 사용중에 열화되기 때문이다. 가교결합도가 증가함에 따라, 중합체 표면의 유용성은 과도하게 제한된다. 그다음, 50 또는 60%의 최대 가교결합도가 바람직하다. 본원에서 사용된 "가교결합도"라는 용어는 예를 들어 디비닐 단량체의 함량을 중량%로 지칭하고자 한다.

피리딘 또는 피롤리돈 불용성 중합체는 전술한 바와 같이 유리 염기 또는 N-옥사이드 형태 또는 4급화 형태일 수 있다. 불용성 피리딘 또는 피롤리돈 고리-함유 중합체는 바람직하게는 비드형 또는 과립형이며, 보다 바람직하게는 입자 직경이 0.01 내지 2 mm, 바람직하게는 0.1 내지 1mm, 보다 바람직하게는 0.25 내지 0.7mm인 구형이다. 시판중인 피리딘-함유 중합체, 예를 들어 릴렉스-425(레일리 타르 앤드 케미칼 코포레이션의 제품) 및 KEX-316, KeX-501 및 KEX-212(코에이 케미칼 캄파니 리미티드(Koei Chemical Co., Ltd)의 제품)이 본 발명의 목적을 위해 적당하게 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 피롤리돈은 레일리 타르로부터 시판중이며, 약 20% 이상의 가교결합도가 바람직하다.

추가로, 본 발명은 유사한 번호가 유사한 부품을 나타내는 도 1 및 도 2와 관련하여 설명한다. 도 1에서는 본 발명의 방법을 수행하는데 유용한 제 1 장치(10)가 도시되어 있다. 장치(10)는 반응기(12), 플래셔(flasher), 분할용 컬럼(16)을 포함하고, 선택적으로 고온 수지 층(20), 열 교환기 수단(22) 및 수지 층(24)을 포함한다. 추가로 분할용 컬럼으로부터의 저급 최종 잔류물을 수집하기 위한 응축기(30)가 추가로 제공된다. 도 1에서, 컬럼(16)은 저급 최종 잔류물 및 탈수 증류 컬럼으로서 작동한다.

아세트산은 전형적으로 약 30 내지 약 60 바의 압력에서 반응기(12)에서 약 150℃ 내지 200℃의 온도에서의 액체상 반응에서 제조된다. 일산화탄소 및 메탄올은 백-혼합(back-mixed) 반응기에 연속적으로 도입되고, 이 백-혼합 반응기에서는, 높은 일산화탄소 분압에서 적당히 혼합됨으로써(32로 표시함) 액체상으로의 일산화탄소 물질 이동이 극대화된다. (34)로 표시한 바와 같이 비-응축성 부산물은 반응기로부터 배기되어 반응기내 최적의 일산화탄소 분압을 유지한다. 반응기 배출-기체는 배출되기 전에 반응기 응축성 물질을 회수하기 위해 처리된다.

생성물인 아세트산을 함유하는 촉매 용액 뿐만 아니라 반응 혼합물의 다양한 성분, 예를 들어 로듐 착체 및 요오드 염은 배출되어 라인(36)에 의해 플래셔(14)에 제공된다. 플래셔(14)에서, 생성물인 아세트산 및 대부분의 저급 최종 잔류물(메틸 요오다이드, 메틸 아세테이트, 수분)은 단열 1단계 플래쉬(adiabatic singel stage flash)에 의해 반응 촉매 용액으로부터 분리되어 용해된 기체와 함께 정제 구획으로 향한다. 이러한 대략적인 분리는 또한 반응의 발열을 제거하는 작용을 한다. 촉매 용액은 촉매 재순환 라인(38)에 의해 반응기(12)로 재순환된다.

플래셔(14)로부터의 증기 생성물은 라인(40)을 경유하여 분할용(저급 최종 잔류물용) 컬럼(16)으로 진행된다. 메틸 요오다이드, 메틸 아세테이트 및 일부의 수분은 오버헤드부(30)에서 응축되어 2개의 상(유기상과 수상)을 형성한다. 둘중의 하나의 상 또는 2개의 상 모두는 알데하이드 및 알데하이드 불순물을 제거하기 위해 처리되고, 그 후에 도 1에서 라인(42, 44, 46)에 의해 반응계로 되돌아간다. 전술한 바와 같이, 이러한 상을 처리하기 위해 바람직한 방법은 본원에서 참고문헌으로 인용되고 있는 미국 특허 제 5,625,075 호 및 국제특허공개공보 제 WO 98/17619 호에 개시되어 있다. 오버헤드의 일부, 수상은 예를 들어 환류되어 라인(48)을 따라 컬럼(16)으로 재순환될 수 있는 반면, 컬럼(16)의 잔류물은 라인(50, 46)을 통해 반응기(12)로 재순환된다.

생성물인 아세트산은 측부 스트림(52)를 통해 배출되고 승온 및 승압 조건하에서 수지 층(20)으로 공급된다. 측부 스트림은 컬럼의 저부 주변에 배치되고 증기 또는 액체 측부 스트림으로서 배출될 수 있다. 이것이 증기 측부 스트림인 경우, 층(20)에 공급되기 전에 응축된다. 전형적으로, 층(20)은 약 170℃ 초과의 온도에서 작동하고 음이온성 헤테로사이클릭-고리 함유 중합체성 이온 교환 수지로 구성된다. 가장 바람직하게, 수지 층(20)은 전술한 바와 같은 입자형 피리딘 수지또는 피롤리딘 수지로 구성된 층으로서, 승온 및 승압 조건하에서 견딜 수 있도록 적당하게 가교결합되어 있다.

생성물은 라인(54)을 통해 고온 수지 층(20)을 따라 열 교환기(22)로 이송되고, 여기서 생성물은 100℃ 이하의 온도로 냉각된다.

은-교환된 양이온성 거대다공성 수지 층(24)은 요오드화물을 추가로 제거하는데 사용된다.

생성물인 아세트산은 라인(56)에서 시스템을 떠난다.

도 2는 본 발명의 방법을 수행할 수 있는 대체 장치(10)를 도시한다. 부품에 대해서는 도 1에서와 같이 도 2에서도 번호를 매기고, 실질적으로 동일한 방식으로 수행하되, 단 라인(52)을 통해 컬럼(16)으로부터 생성물인 아세트산 스트림을 수용하기 위한 개별적인 탈수용 컬럼(18) 및 후술하는 바와 같은 별개의 요오드화물 제거 시스템이 제공된다. 용기(18)의 오버헤드부는 (58)에서 응축되어 2개의 상, 수상 및 유기상이 되고, 이러한 2가지 상은 반응기(12)로 재순환된다. 수성 스트림은 또한 라인(62)을 통해 컬럼(18)으로 환류된다. 조질의 무수 아세트산은 (64)에서 잔류 스트림으로서 컬럼(18)에서 빠져나와 열 교환기(22)에 공급되고, 여기에서 생성물이 냉각되어 수지 층(24)의 평균 온도, 바람직하게는 50 내지 70℃가 유지된다. 층(24)가 고온에서 작용하는 것이 요구되는 경우, 편의상 층(24)의 업 스트림을 열 교환기(22)에 배치하는게 편리할 수 있다. 냉각한 후, 스트림을 수지 층(24)에서 처리하고, 수지 층(28)에 공급하기 전에 열 교환기(26)에서 다시 냉각한다. 또한, 수지 층(28)은 은 또는 수은 교환된 양이온성 이온 교환 매질의 층으로서 전형적으로 약 35℃ 내지 약 20℃의 평균 생성물 온도에서 수행된다.

전술한 바와 같이 "일차 정제 트레인" 등과 같은 용어는 플래셔로부터의 일차 생성물 스트림에 대해 작용하는 정제 장치로서, 배기 회수 장치, 가스 세정기, 알칸 제거기 등은 제외된다. 따라서, 도 1에 있어서, 일차 정제 트레인은 저급 최종 잔류물 및 탈수용 컬럼(16), 고온 수지 층(20), 수지 층(24) 및 관련 도관으로 구성된다. 플래셔가 일반적으로 일차 정제 트레인의 일부 또는 가스 세정기 등으로 고려되지는 않는다. 따라서, 도 2를 참고하면, 일차 정제 트레인은 저급 최종 잔류물용 컬럼(16), 탈수용 컬럼(18) 및 수지 층(24 및 28)을 포함한다.

수지 층, 특히 층(24)을 수행하는 특히 바람직한 방법은 후술되어 있다. 추가로, 알데하이드 불순물은 후술하는 바와 같이 반응기(12)의 조건을 최적화함으로써 제어되는 것으로 여겨진다.

하기 실시예 1 내지 5 및 비교예 A 내지 F는 후술하는 바와 같은 과정을 사용하였다. 다른 언급이 없는 한, 요오드화물 제거는 은 교환된 암베리스트(등록상표) 15 수지를 사용하여 수행하였다. 수지(100㎖ 습윤상태)를 22 mm OD의 유리 컬럼에 부하하고, 요오드화물을 함유하는 아세트산은 13.3㎖/분의 유속으로 용리하였다. 용리액중 요오드화물의 수준은 매 2시간 마다 측정되었다. 전체 요오드화물은 임의의 적당한 기법에 의해 용리액중에서 측정되었다. 한가지 적당한 기법은 당 분야에 공지되어 있는 바와 같은 중성자 활성 분석법(neutron activationanalysis, NAA)이다. 특정 종에 대한 요오드화물 수준 또한 측정하였다. 이와 같은 후자의 양태에서 바람직한 방법은 전자 포획 검출기(electron capture detector)를 사용하는 기체 크로마토그래피이다.

대조예 A 및 B

540 ppb의 총 요오드화물 및 238 ppb의 총 요오드화물을 각각 함유하는 것으로 종래의 몬산토형 아세트산 설비의 건조 컬럼으로부터의 잔류물 샘플을 암베리스트(등록상표) 15의 은 교환된 층을 사용하여 상온에서 처리하고, 용리액중 총 요오드화물을 도 3에서 도시한 바와 같은 시간의 함수로 측정하였다. 도 3에서 도시하는 바와 같이, 총 요오드화물 제거량은 전형적으로 시험 개시 시점에서는 약 90% 미만이지만, 10시간 경과후에는 점차적으로 감소하여 제거 효율이 감소하였다.

공급물내에 존재하는 다양한 요오드화물 성분은 하기 물질을 포함하는 것으로 확인되었다:

메틸 요오다이드,

에틸 요오다이드,

2-요오도-2-메틸 프로판,

프로필 요오다이드,

2-부틸 요오다이드,

부틸 요오다이드,

요오드,

펜틸 요오다이드,

헥실 요오다이드,

옥틸 요오다이드,

데실 요오다이드,

도데실 요오다이드,

헥사데실 요오다이드.

확인된 주성분인 고분자량 유기 요오드화물 성분은 데실 요오다이드 및 도데실 요오다이드이다.

대조예 C와 D 및 실시예 1

전술한 과정에 따라, 보호 층 성능의 온도 의존성은 아세트산내 비교적 높은 수준(ppm)의 유기 요오드화물에 대해 평가하였다. 25℃에서의 도데실 요오다이드(실시예 C) 및 헥실 요오다이드(실시예 D)에 대한 결과 및 100℃에서의 도데실 요오다이드에 대한 결과를 하기 표 4에 도시하였다. 결과는, 보호 층 성능이 특히 도데실 요오다이드에 있어서 25℃를 초과한 온도, 즉 100℃에서 상당히 개선됨을 나타낸다. 성능 개선점은 제거 효율 및 층의 유용한 수명 둘다를 포함한다.

대조예 E 및 F

전술한 과정을 따라, 보호 층 성능에 대한 분지쇄의 영향을 헥실 요오다이드의 제거능과 네오펜틸 요오다이드의 제거능을 비교함으로써 평가하였다(실시예 F). 결과는 도 5에 나타낸다.

실시예 2 내지 4

전술한 과정을 따라, 은-교환된 암베리스트(등록상표) 15 보호 층의 성능은25℃, 50℃, 75℃ 및 100℃에서의 도데실 요오다이드 제거능에 대해 평가하고, 25℃에서의 헥실 요오다이드 제거능에 대해 평가하였다. 결과는 도 6에 나타내고, 여기서 실시예 C 및 실시예 D는 비교하기 위해 제시하였다. 유용한 용량의 층에서의 제거 효율은 약 50℃ 이상의 온도에서 매우 개선됨을 본 실시예에서 다시 확인할 수 있다.

실시예 5

전술한 과정을 따라, 몬산토형 아세트산 설비로부터의 아세트산 샘플(건조 컬럼의 잔류물)은 각각 총 540ppb의 요오드화물(실시예 A), 총 238 ppb의 요오드화물(실시예 B) 및 총 259ppb의 요오드화물(실시예 5)를 함유한다. 전술한 바와 같이 25℃ 및 50℃에서 은-교환된 암베리스트(등록상표) 15 보호 층을 사용하여 산을 처리하였다. 도 7에서 도시하는 바와 같이, 50℃에서의 성능은 25℃에서의 제거 효율을 훨씬 능가하였다. 실로, 보호 층은 50℃에서 총 요오드화물의 99% 초과의 양(거의 정량적인 제거임)을 제거하였다.

본 발명의 일부분으로서, 생성물 스트림내 내포된 아세트알데하이드 카보닐 불순물의 양을 제어하는 것이 바람직하다. 일부 기법은 산화제, 오존, 물, 메탄올, 아민 등으로 아세트산을 처리하는 것을 포함한다. 이러한 기법은, 예를 들어 유기 스트림을, 카보닐 화합물과 반응하여 옥심을 형성하는 것인 하이드록실아민과 같은 아민 화합물로 처리하여 그다음 증류하여 옥심 반응 생성물로부터 정제된 유기 생성물을 분리함으로써 유기 스트림으로부터 카보닐 불순물을 제거하는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같이, 이러한 방법은 공정에 비용을 추가한다.

미우라 등에게 허여된 미국 특허 제 5,625,095 호 및 PCT 국제 특허 공개공보 제 PCT/US97/18711 호(공개번호 WO 98/17619)에는 로듐 촉매작용 아세트산 제조 공정에서 알데하이드 및 다른 불순물을 제거하는 다양한 방법이 개시되어 있다. 일반적으로 이러한 방법은 공정 재순환 스트림으로부터 바람직하지 않은 불순물을 추출하여 시스템내에서의 알데하이드 농도를 감소시킴을 포함한다. 미국 특허 제 5,625,095 호 및 국제특허 공개공보 제 PCT/US97/18711호의 개시내용은 본원에서 참고문헌으로 인용되고, 이러한 기법은 본 발명의 시스템에서 아세트알데하이드의 농도를 제어하기 위해서 사용될 수 있다.

다른 방법은 부산물의 생성을 최소화함으로써 생성물 스트림내 아세트알데하이드의 농도를 제어하는 것이다. 당 분야에서 이전에 인지된 수준 또는 그 이하의 수준의 수소 분압을 유지하는 것이 유리하다는 것을 발견하였다. 산 알데하이드 및 이들의 유도체, 특히 크로톤알데하이드 및 2-에틸 크로톤알데하이드의 생성이 극적으로 감소한다. 하기 실시예는 본 발명과 관련해서 사용될 수 있는 이러한 특징부를 설명한다.

본 발명의 개선점을 설명하는 경우, 사용되는 반응 시스템은 (a) 액상 균일 카보닐 반응기, (b) 소위 말하는 "플래셔", 및 (c) "메틸 요오다이드-아세트산 분할용 컬럼"을 포함한다. 카보닐화 반응은 전형적으로 교반되는 오토클레이브에서 수행되며, 여기서 반응하는 액상 내용물은 자동적으로 일정한 수준으로 유지된다. 이러한 반응기에는 연속적으로 새로운 메탄올, 반응 매질내에 적어도 한정된 농도의 수분을 유지하기에 충분한 수분, 플래셔 바닥으로부터의 재순환된 촉매, 및 메틸 요오다이드-아세트산 분할용 컬럼의 오버헤드로부터의 재순환된 메틸 요오다이드 및 메틸 아세테이트가 연속적으로 도입된다. 대체 증류 시스템이 조질의 아세트산을 회수하고 반응기 촉매 용액, 메틸 요오다이드 및 메틸 아세테이트로 재순환시키기 위한 수단을 제공하는 한, 대체 증류 시스템으로 사용될 수 있다. 이러한 방법에서 혼합된 일산화탄소/수소 공급물은 내용물을 교반하기 위해서 사용되는 진탕기 직전에 카보닐화 반응기에 연속적으로 도입된다. 혼합된 기상 공급물은 물론 이러한 수단에 의한 반응 액체에 완전히 분산된다. 기상 퍼징 스트림은 반응기로부터 배기되어 기상 부산물의 축적을 억제하고 설정된 총 반응기 압력에서 설정된 일산화탄소 분압을 유지하도록 한다. 기체의 배기를 제어함으로써, 반응기내 수소 분압을 제어하는 것도 가능하다. 반응기의 온도는 자동적으로 제어되며, 일산화탄소/수소 공급물은 목적하는 총 반응기 압력을 유지하기에 충분한 비율로 도입된다.

액상 생성물은 카보닐화 반응기 내부에서 일정한 수준을 유지하기에 충분한 속도로 카보닐화 반응기로부터 배출되어, 플래셔의 상부와 하부 사이의 중간 지점에서 플래셔에 도입된다. 플래셔에서, 촉매 용액은 기본 스트림(주로, 로듐 및 요오드 염을 함유하는 아세트산으로 구성되지만, 소량의 메틸 아세테이트, 메틸 요오다이드 및 수분을 함유함)으로서 회수되는 반면, 플래셔의 오버헤드부는 메틸 요오다이드, 메틸 아세테이트 및 수분과 함께 생성물인 아세트산을 다량 포함한다. 기상 부산물, 예를 들어 메탄, 수소 및 이산화탄소와 함께 일산화탄소 및 수소의 일부는 플래셔의 상부에서 배출된다.

메틸 요오다이드-아세트산 분할용 컬럼의 기부로부터 배출된 생성물인 아세트산(이는 기부 주변의 측부 스트림으로서 회수될 수 있다)은, 그다음 당분야의 숙련자들에게 공지되고 본 발명의 범위에 속하지 않는 방법에 의해 요구되는 바와 같이 최종으로 정제하기 위해 배출된다. 주로 메틸 요오다이드 및 메틸 아세테이트를 포함하는 메틸 요오다이드-아세트산 분할기로부터의 오버헤드부는 카보닐화 반응기로 재순환된다.

제 1 반응 제어 방법은 반응기-통풍구내 기체중 일산화탄소 및 수소의 함량 및 반응기의 액상 내용물을 계속 분석하는 단계; 및 이러한 분석치를 바탕으로 일산화탄소, 수소, 수분, 메탄올 및 메틸 요오다이드의 유동을 제어하여 특정한 반응 매질의 조성을 유지하는 단계를 포함한다. 이는, 추가로 카보닐화 반응기로의 메탄올 첨가는 메탄올에 대한 함량 분석이 아니라 오히려 메틸 아세테이트 함량 분석에 기초로 함으로써 설명되어야 한다. 대부분의 메탄올은 카보닐화 반응기에 도입되면, 곧 메틸 아세테이트로 대부분 즉시 전환된다.

전술한 연속적인 방법에서는, 동시에 반응물이 요구되는 온도 및 압력에서 촉매 시스템을 함유하는 반응 대역에 연속적으로 공급되면서, 촉매 시스템이 유지된다. 생성물은 전술한 바와 같이 촉매 시스템, 미반등 공급물, 평형 성분 및 목적하는 생성물을 함유하는 용액의 일부를 배출함으로써 연속적으로 배출된다. 그다음, 목적하는 생성물은 이러한 용액으로부터 분리하여 미반응 공급물 및 평형 성분을 포함하는 촉매 함유 용액이 재순환되도록 한다.

하기 실시예는 본 발명에 따른 알데하이드 불순물의 수준을 제어하는 방법을 설명하기 위한 것이다. 당 분야의 숙련자라면, 하기의 실시예에서 개시하는 기법이 본 발명의 수행시 원활하게 작용하도록 하는 것으로 본 발명의 발명자들에 의해 발견된 기법을 제시하고 있음을 알 것이며, 따라서 수행시 바람직한 방식을 구성하는 것으로 고려할 수 있다. 그러나, 당분야의 숙련자라면, 본 발명의 개시내용을 기초로 하여, 본 발명의 진의 및 범주를 벗어나지 않은 채 개시된 내용 및 이와 유사한 결과를 얻을 수 있는 구체적인 실시양태로서 다수의 변종으로 개조될 수 있음을 알 것이다.

실시예 6 내지 9

일반적으로 전술한 바와 같지만, 1.5 리터 반응 체적에서 작용하는 4-리터 들이의 반응기가 장착된 연속적인 파일롯 설비를 사용하여 메탄올을 카보닐화함에 따른 부산물의 형성에 대한 수소 분압의 영향을 평가하였다. 조작 조건 및 결과는 하기 표 2에 제시하였다. "컬럼 잔류 불순물"은 조질의 아세트산 생성물내 불순물을 지칭하고, "H2pp"는 반응 용기내 수소의 분압(파운드/절대 평방 인치)을 지칭한다.

수소 분압 데이터

실시예	6	7	8	9
반응기 H2pp(psia)	2.0	3.3	9.4	14.6
메탈올 공급물(그램/분)	14.9	15.0	15.0	15.0
반응기 조성
메틸 요오다이드(중량%)	10.6	11.0	10.8	10.9
메틸 아세테이트(중량%)	2.6	2.5	2.5	2.5
수분(중량%)	4.0	4.0	4.1	4.3
Rh(ppm)	631	652	657	651
LiI(중량%)	6.6	8.2	8.4	8.7
반응 온도(℃)	195.2	194.0	191.8	192.3
컬럼 잔류 불순물
프로피온산(ppm)	140	197	363	500
크로톤알데하이드(ppm)	1	4	6	8
2-에틸-크로톤알데하이드(ppm)	1	3	6	8
부틸 아세테이트(ppm)	3	6	13	16

전술하는 바와 같이, 불순물 프로파일은 반응기내 낮은 수소 분압에서 개선된다.

전술한 실시예는 크로톤알데하이드 등의 감소를 설명하고 있지만, 당 분야의 숙련자라면 로듐 촉매작용 카보닐화 시스템내 다른 불순물 및 부산물이 부탄, 부탄올, 부틸 아세테이트, 부틸 요오다이드, 에탄올, 에틸 아세테이트, 에틸 요오다이드, 헥실 요오다이드 및 고비등 불순물을 포함함을 알 것이다. 본 발명은 이러한 불순물의 생성도 감소시키는 것으로 보인다.

산 알데하이드를 제거하는 다른 방법은 비교적 낮은 농도의 메틸 요오다이드에서 방법을 수행하는 것이다.

하기 실시예에서 사용하는 전형적인 균질한 반응 시스템은 일반적으로 전술한 바와 같고, (a) 액상 카보닐화 반응기, (b) 플래셔 및 (c) 메틸 요오다이드-아세트산 분할용 컬럼을 포함한다. 카보닐화 반응기는 전형적으로 반응 액상 내용물이 일정 수준으로 자동적으로 유지되는 교반된 오토클레이브이다. 이러한 반응기에 새로운 메탄올, 반응 매질내에 적어도 한정된 농도(>50ppm, 바람직하게는 약 0.1중량% 이상)의 수분을 유지하기 위한 충분한 수분, 플래셔 기부로부터의 재순환된 촉매 용액, 및 메틸-요오다이드-아세트산 분할용 컬럼의 오버헤드부로부터의 재순환된 메틸 요오다이드, 메틸 아세테이트 및 수분이 연속적으로 도입된다. 플래셔로부터 응축된 오버헤드 스트림을 추가로 가공하기 위해서 증류 시스템이 사용될 수 있다. 플래셔로부터의 잔류물은 반응기로 재순환된다. 일산화탄소는 카보닐화 반응기에 연속적으로 도입되어 완전히 분산된다. 기상 퍼징 스트림은 반응기의 헤드부로부터 배기되어 기상 부산물의 축적을 억제하고 설정된 총 반응기 압력에서 설정된 일산화탄소 분압을 유지한다. 반응기의 온도 및 압력은 당 분야에 공지된 방법으로 제어된다.

조질의 액상 생성물은 카보닐화 반응기내에서 일정한 수준을 유지하는데 충분한 숙도로 카보닐화 반응기로부터 배출되어 플래셔의 상부와 기부 사이의 중간 지검에서 플래셔에 도입된다. 플래셔에서, 촉매 용액은 기본 스트림(주로, 로듐 촉매 및 요오드 염을 함유하는 아세트산으로 구성되지만, 소량의 메틸 아세테이트, 메틸 요오다이드 및 수분을 함유함)으로서 회수되는 반면, 플래셔의 응축된 오버헤드부는 메틸 요오다이드, 메틸 아세테이트 및 수분과 함께 조질의 생성물인 아세트산을 다량 포함한다. 기상 부산물, 예를 들어 메탄, 수소 및 이산화탄소와 함께 일산화탄소 및 수소의 일부는 플래셔의 상부에서 배기된다.

무수 아세트산 생성물(1500ppm 미만의 수분 함량)은 당 분야의 숙련자들에게 명백하고 본 발명의 범주가 아닌 방법에 의해 요구되는 바와 같이 최종 정제를 위해 메틸 요오다이드-아세트산 분할용 컬럼(이는 기부 주변의 측부 스트림으로서 회수될 수 있다)의 기부로 배출된다. 주로 메틸 요오다이드, 메틸 아세테이트 및 물을 포함하는 것으로 메틸 요오다이드-아세트산 분할용 컬럼으로부터의 오버헤드부는 카보닐화 반응기로 재순환된다.

하기의 구체적인 실시예는 본 발명을 보다 우수하게 설명하기 위해서 제공된다. 그러나, 이러한 실시예는 본 발명의 범주를 어떠한 방식으로든 제한 또는 한정하고자 하는 것이 아니며, 본 발명을 수행하기 위해서 배타적으로 사용되어야 하는 조건, 인자 또는 값을 제공하는 것으로서 파악되어서는 안된다.

실시예 10 내지 12

연속적인 메탄올 카보닐화는, 전술한 바와 같이 교반된 반응기, 플래셔, 및 메틸 요오다이드-아세트산 분할용 컬럼을 포함하는 반응 시스템에서 수행되었다. 아세트알데하이드에 대한 감소된 메틸 요오다이드의 영향을 증명하기 위해서, 각각의 하기 실시예에서 메틸 요오다이드의 농도를 변화시키는 것을 제외하면, 반응 조건을 반복하였다.

하기 표 3에서 제시하는 바와 같이, 반응기를 연속적으로 조작하여 일정한 목표 반응 조성 및 조건을 유지시켜, 불순물 데이터를 수집하기 전에 각각의 수행예가 정류 상태 상태에 도달하도록 하였다. 그다음, 12 시간 후에, 데이터를 수집하고, 카보닐화 반응이 정류 상태 방식임을 나타내도록 도면을 유지하였다.

실시예 10 내지 12의 결과는 하기 표 3에 제공하였다. 표 3에 있어서, 값은 정류 상태 조건하에서 12시간 이상의 시간 동안 경과시킨 후 수득된 질량 균형 데이터이다. 실시예 10 및 실시예 12의 결과는 단일 질량 균형 수행예(single mass balance run)를 나타낸다. 실시예 11의 결과는 2가지의 질량 균형 작동 기간의 평균이다.

예시한 바와 같이, 반응기의 아세트알데하이드 농도는 MEI가 감소함에 따라 감소된다.

본 발명의 추가의 양태에서, APHA 색상값(APHA Color Value)으로 지칭되는 아세트산의 색상값(Pt-Co) 단위를 감소시키는 방법을 제공한다. 전형적으로, 이러한 방법은 아세트산을 처리하여 약 5 미만의 APHA 색상 단위의 낮은 수준을 고정적으로 도달하도록 함을 포함한다. 설명을 위해, 아세트산의 10개의 샘플은 다양한수준의 요오드화물 및 색상 불순물에 대해 평가하였다. 65 APHA 색상값을 갖는 물질로부터 유도된 단지 하나의 샘플만이 처리 후에 5 APHA 색상 단위 보다 큰 값을 나타낸다. 본 발명의 이러한 양상은 실시예에서 우수하게 인정된다.

실시예 13 내지 실시예 22

수지 층은 그의 부위중 10%가 은(Ag+)형으로 전환된 것으로 롬 앤드 하스 암베리스트(등록상표) 15 거대다공성 수지를 사용하여 제조하였다. 아세트산은 몬산토형 설비의 무수 컬럼 잔류물(도 2의 제64행) 및 몬산토형 아세트산 설비의 중질 최종 잔류물용 컬럼의 잔류 스트림으로부터 수득되었다. 당 분야의 숙련자들에게 알려진 바와 같이, 중질 최종 잔류물은 무수 컬럼 잔류물에 존재하는 것과 일반적으로 동일한 형태의 컬러 불순물 및 요오드화물을 높은 농도로 포함한다. 즉, 데실 요오다이드 및 도데실 요오다이드를 포함한다. 건조 컬럼 잔류물 및 0.1% 중질 최종 잔류물이 용해된 건조 컬럼 잔류물은, 하기 표 4에서 상세하게 설명하는 바와 같이 50℃에서 전술한 바와 같이 제조된 수지와 접촉시킴으로써 처리하였다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "색상값", "Pt-Co 색상 단위", "색상 단위" 등의 용어는 APHA로 지칭되며, 상기 APHA는 바람직하게는 적당한 분광광도계를 사용하여 ASTM 시험법 제 D 1209-62 "백금-코발트 색상 기준치를 사용한 투명한 액체의 색상에 대한 시험법"에 따라 측정된 단위이다.

아세트산의 색상 감소

	총 요오드화물(ppb)	색상값(Pt-Co 단위)
초기 건조 컬럼 잔류 물질	197	5.6
건조 컬럼 잔류물+0.1% 중질 최종 잔류물(가속화 배출 시험법)	728	65
건조 컬럼 잔류물+0.1% 중질 최종 잔류물을 연속적으로 공급한 이후의 수지 층 배출 생성물
공급	728.0	65.0
4시간	12.3	4.6
9시간	13.4	4.5
14시간	3.6	5.6
20시간	4.6	4.8
20.3시간	8.1	4.5
평균	8.4	4.8
중질 최종 잔류물 없이 건조 컬럼 잔류물만을 연속적으로 공급한 후의 수지 층 배출 생성물
새로운 공급물로 계속함	197.0	5.6
30시간	5.3	4.4
36시간	2.0	4.4
41시간	8.3	4.2
평균	5.2	4.3
수지 층=10% 부위가 Ag⁺형태인 롬 앰드 하스 암베리스트(등록상표) 15연속 작동 조건: 공급 속도 = 4 내지 5 층 체적/시간층 온도 = 75℃건조 컬럼 잔류물 공급 물질로 0.1% 중질 최종 잔류물을 첨가하는 것은, 스트림내에 존재하는 색상체 종류 및 동일한 요오드화물의 농도를 증가시킴으로써 수지의 배출을 가속화하기 위해서 사용하였다.

제시한 바와 같이, 특히 승온된 온도에서의 수지에 의한 처리는 10 미만의 색상값 및 일반적으로 5 Pt-Co 색상 단위 미만을 유지하는데 효과적이다. 이러한 처리법은 (a) 촉매작용 반응 매질을 수용하는 카보닐화 반응기내에서 일산화탄소 공급스탁과 메탄올을 반응시키되, 상기 반응중에 상기 반응 매질내에 수분의 양을 적어도 한정된 농도인 약 0.1중량% 이상 14중량% 미만으로 유지하는 단계; (b) 반응 매질의 스트림을 반응기로부터 회수하여 플래슁(flashing) 단계에서 회수 매질의 일부를 증발시키는 단계; (c) 일차 정제 트레인에서 2개 이하의 증류 컬럼을 사용하여 플래쉬화 증기를 증류하여 액상 아세트산 생성물 스트림을 형성하면서, 반응기에 하나 이상의 재순환 스트림을 제공하는 단계; (d) 생성물이 약 10ppb 미만의 요오드화물 함량 및 약 10 미만, 바람직하게는 약 5 미만의 색상값을 갖도록 아세트산 생성물 스트림으로부터 요오드화물을 제거함과 동시에 상기 아세트산 스트림의 색상값을 제어하며, 여기서 상기 요오드화물 제거단계 및 상기 생성물 스트림의 색상값의 제어 단계가 약 50℃ 이상의 온도에서 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 상기 액상 아세트산 생성물 스트림을 접촉시키는 단계로 구성되고 사용된 상기 수지의 활성 부위의 1중량% 이상이 은 또는 수은 형태로 전환되어 있는 단계를 포함하는, 아세트산을 제조하기 위한 연속 방법과 관련해서 특히 유용하다.

아세트산 스트림의 처리방법은 전형적으로 약 5 초과의 색상값을 갖는 스트림에 적용되고 약 50℃ 이상의 온도에서 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 액상 아세트산 생성물 스트림을 접촉시킴을 포함하며, 여기서 상기 수지의 활성 부위의 1중량% 이상은 은 또는 수은 형태로 전환되어 처리후에 처리된 아세트산이 약 5 미만의 색상값을 갖도록 한다. 종종, 아세트산은 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 상기 스트림을 접촉시키기 전에 약 10 초과의 색상값을 갖는다. 전형적으로, 아세트산 스트림은 상기 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재로 처리되기 전에 데실 요오다이드 및 도데실 요오다이드를 함유한다.

본 발명은 본 명세서에서 상세하게 기술하고 있으나, 본 발명의 진의 및 범주내에서의 특정한 실시양태에 대한 전술한 다양한 개질은 당 분야의 숙련자에게명백할 것이다. 본 발명은 첨부된 청구의 범위에 의해 정의된다.

Claims

(a) 촉매작용 반응 매질을 수용하는 카보닐화 반응기내에서 일산화탄소 공급스탁과 메탄올을 반응시키되, 상기 반응중에 상기 반응 매질내에 수분의 양을 적어도 한정된 농도인 약 0.1중량% 이상 14중량% 미만으로 유지하고, 이와 함께 (i) 촉매 안정화제 및 보조-촉진제로서 효과적인 이온성 요오드의 농도를 약 2 내지 약 20중량%로 유지하는데 효과적인 양의 반응 온도의 반응 매질에 가용성인 염, (ii) 약 1 내지 약 20중량%의 메틸 요오다이드, (iii) 약 0.5 내지 약 30중량%의 메틸 아세테이트, (iv) 로듐 촉매, 및 (v) 아세트산을 보유하는 단계;

(b) 반응 매질의 스트림을 반응기로부터 회수하고 플래슁(flashing) 단계에서 상기 회수된 매질의 일부를 증발시키는 단계;

(c) 일차 정제 트레인에서 2개 이하의 증류 컬럼을 사용하여 플래쉬화 증기를 증류하여 액상 아세트산 생성물 스트림을 형성하면서 반응기에 하나 이상의 재순환 스트림을 제공하는 단계; 및

(d) 액상 아세트산 생성물 스트림으로부터 요오드화물을 제거하여, 생성물의 요오드화물 함량이 약 10 ppb 미만이 되도록 하고, 여기서 아세트산 생성물 스트림으로부터 요오드화물의 제거 단계가 (i) 약 100℃ 이상의 온도의 음이온성 이온 교환 수지와 액상 아세트산 생성물 잔류 스트림을 접촉시키고, 그다음 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 액상 아세트산 생성물 스트림을 접촉시키되, 이때 상기 수지의 활성 부위 1% 이상이 은 또는 수은 형태로 전환되는 방법 또는 (ii) 약 50℃이상의 온도에서 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 상기 액상 아세트산 생성물을 접촉시키되, 이때 상기 수지의 활성 부위의 약 1% 이상이 은 또는 수은 형태로 전환되는 방법으로 구성된 군중에서 선택되는 단계를 포함하는 아세트산을 제조하는 연속 방법.
제 1 항에 있어서,

액상 아세트산 생성물 잔류 스트림으로부터의 요오드화물의 제거 단계가 액상 아세트산 생성물 잔류 스트림을 폴리비닐피리딘 수지와 접촉시킴을 포함하는 방법.
제 2 항에 있어서,

아세트산 생성물 잔류 스트림과 폴리비닐피리딘 수지의 접촉 단계가 약 150℃ 이상의 온도에서 수행되는 방법.
제 1 항에 있어서,

액상 아세트산 생성물 잔류 스트림으로부터의 요오드화물의 제거 단계가 액상 아세트산 생성물 잔류 스트림을 폴리비닐피롤리돈 수지와 접촉시킴을 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,

액상 아세트산 생성물 잔류 스트림과 폴리비닐피롤리돈 수지의 접촉 단계가 약 150℃ 이상의 온도에서 수행되는 방법.
제 1 항에 있어서,

액상 아세트산 생성물 잔류 스트림으로부터의 요오드화물의 제거 단계가 생성물 잔류 스트림을 거대망상 은 또는 수은 교환된 이온 교환 수지와 접촉시킴을 포함하고, 여기서 상기 거대망상 은 또는 수은 교환된 이온 교환 수지의 활성 부위의 1% 이상이 약 50℃ 이상의 온도에서 은 또는 수은 형태로 전환되는 방법.
제 1 항에 있어서,

액상 아세트산 생성물 잔류 스트림으로부터의 요오드화물의 제거 단계가 상기 생성물 잔류 스트림을 거대망상 은 또는 수은 교환된 이온 교환 수지와 접촉시킴을 포함하고, 여기서 상기 거대망상 은 또는 수은 교환된 이온 교환 수지의 활성 부위의 1% 이상이 약 60℃ 이상의 온도에서 은 또는 수은 형태로 전환되는 방법.
제 7 항에 있어서,

액상 아세트산 생성물 잔류 스트림이 약 70℃ 이상의 온도에서 은 또는 수은 교환된 거대망상 수지와 접촉하는 방법.
제 6 항에 있어서,

거대망상 수지의 활성 부위의 약 25 내지 약 75%가 은 형태로 전환되는 방법.
제 9 항에 있어서,

거대망상 수지의 활성 부위의 약 50%가 은 형태로 전환되는 방법.
제 1 항에 있어서,

(i) 반응기에서 약 15 내지 40 기압의 총 압력에서 약 6 psia 미만의 반응기내 수소 분압을 유지하는 기법;

(ii) 반응 매질에서 약 5중량% 미만의 메틸 요오다이드의 농도를 유지하는 기법;

(iii) 전술한 재순환 스트림의 하나 이상으로부터 알데하이드 불순물을 제거하는 기법; 및

(i), (ii) 및 (iii)의 기법의 조합으로 구성된 군중에서 선택된 기법을 통해 상기 생성물 스트림내 알데하이드 불순물의 수준을 제어하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제 11 항에 있어서,

액상 아세트산 생성물 잔류 스트림내 알데하이드의 수준이 재순환 스트림으로부터 알데하이드를 제거함으로써 제어되는 방법.
제 12 항에 있어서,

알데하이드가 증류에 의해 재순환 스트림으로부터 제거되는 방법.
제 11 항에 있어서,

액상 아세트산 생성물 잔류 스트림내 알데하이드 불순물의 양이 약 0.1 내지 약 4 psia의 수소 분압 및 약 15 내지 약 40의 절대 기압의 압력으로 반응기를 작동시킴으로써 제어되는 방법.
제 14 항에 있어서,

반응기내 수소 분압이 약 1 내지 약 4 psia로 유지되는 방법.
제 11 항에 있어서,

액상 아세트산 생성물 잔류 스트림내 알데하이드의 양을, 반응기내에서 메틸 요오다이드의 농도를 약 5 중량% 이하로 유지함으로써 제어하는 방법.
제 16 항에 있어서,

반응기내 메틸 요오다이드의 수준을 약 1 내지 약 5 중량%의 수준으로 유지하는 방법.
제 11 항에 따른 방법에 의해 제조된 것으로, 약 500 ppm 미만의 프로피온산 함량을 갖는 생성물.
제 18 항에 따른 방법에 의해 제조된 것으로, 약 150 ppm 미만의 프로피온산 함량을 갖는 생성물.
(a) 촉매작용 반응 매질을 수용하는 카보닐화 반응기내에서 일산화탄소 공급스탁과 메탄올을 반응시키되, 상기 반응중에 상기 반응 매질내에 수분의 양을 적어도 한정된 농도인 약 0.1중량% 이상 14중량% 미만으로 유지하고, 이와 함께 (i) 촉매 안정화제 및 보조-촉진제로서 효과적인 이온성 요오드의 농도를 약 2 내지 약 20중량%로 유지하는데 효과적인 양의 반응 온도의 반응 매질에 가용성인 염; (ii) 약 1 내지 약 20중량%의 메틸 요오다이드, (iii) 약 0.5 내지 약 30중량%의 메틸 아세테이트, (iv) 로듐 촉매, 및 (v) 아세트산을 보유하는 단계;

(b) 반응 매질의 스트림을 반응기로부터 회수하고 플래슁 단계에서 상기 회수된 매질의 일부를 증발시키는 단계;

(c) 2개 이하의 증류 컬럼을 사용하여 플래쉬화 증기를 증류하여 액상 아세트산 생성물 스트림을 형성하면서, 반응기에 하나 이상의 재순환 스트림을 제공하는 단계;

(d) 약 15 내지 40기압의 반응기내 총 압력에서 반응기내 수소 분압을 약 6 psia 미만으로 유지함으로써 상기 생성물 스트림내 요오드화물 불순물의 수준을 제어하는 단계; 및

(e) 약 50℃ 초과의 생성물 스트림의 온도에서 은 또는 수은 교환된 이온 교환된 기재와 상기 액상 아세트산 생성물 스트림을 접촉함으로써, 생성물이 약 10 ppm 미만의 요오드화물 함량을 갖도록 상기 액상 아세트산 생성물 스트림으로부터 요오드화물을 제거하는 단계를 포함하는 아세트산을 제조하는 연속 방법.
제 20 항에 있어서,

생성물 스트림이 탄소수 10 이상의 지방족 쇄 길이를 갖는 유기 요오드화물을 함유하는 방법.
제 21 항에 있어서,

생성물 스트림이 유기 요오드화물을 함유하고, 약 25% 이상이 탄소수 10 이상의 지방족 쇄 길이를 갖는 방법.
제 22 항에 있어서,

유기 매질내 유기 요오드화물 약 50% 이상이 탄소수 10 이상의 지방족 쇄 길이를 갖는 유기 요오드화물을 포함하는 방법.
제 20 항에 있어서,

유기 요오드화물이 데실 요오다이드(탄소수 10) 및 도데실 요오다이드(탄소수 12)로 구성된 군중에서 선택되는 요오드화물을 포함하는 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 처리가 유기 매질로부터 데실(탄소수 10) 및 도데실(탄소수 12) 요오다이드의 약 90% 이상을 제거하는데 효과적인 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 생성물 스트림이 은 또는 수은 교환된 양이온성 이온 교환 기재로 처리하기 전에 총 함량 약 10 내지 약 1000 ppb의 요오드화물을 갖는 방법.
제 26 항에 있어서,

비-수성 유기 매질이 은 또는 수은 교환된 양이온성 이온 교환 기재로 처리하기 전에 총 함량 약 20 내지 약 750 ppb의 요오드화물을 함유하는 방법.
제 27 항에 있어서,

약 50℃ 초과의 온도에서 은 또는 수은 교환된 양이온성 이온 교환 기재와 유기 매질을 접촉하는 처리가, 유기 매질내에 존재하는 전체 요오드화물중 약 99% 이상을 제거하는데 효과적인 방법.
제 20 항에 있어서,

이온 교환 기재가 설폰산 작용화된 수지인 방법.
제 20 항에 있어서,

이온 교환 기재를 접촉하기 전에 스트림의 요오드화물 함량이 약 100 ppb 초과의 유기 요오드화물인 방법.
제 30 항에 있어서,

이온 교환 기재와 접촉한 후에 스트림의 요오드화물 함량이 10 ppb 미만인 방법.
(a) 촉매작용 반응 매질을 수용하는 카보닐화 반응기내에서 일산화탄소 공급스탁과 메탄올을 반응시키되, 상기 반응중에 상기 반응 매질내에 수분의 양을 적어도 한정된 농도인 약 0.1중량% 이상 14중량% 미만으로 유지하는 단계;

(b) 반응 매질의 스트림을 반응기로부터 회수하고 플래슁 단계에서 상기 회수된 매질을 증발시키는 단계;

(c) 일차 정제 트레인에서 2개 이하의 증류 컬럼을 사용하여 플래쉬화 증기를 증류하여 액상 아세트산 생성물 스트림을 형성하면서, 반응기에 하나 이상의 재순환 스트림을 제공하는 단계; 및

(d) 생성물이 약 10 ppb 미만의 요오드화물 및 약 10 미만의 색상값을 갖도록 액상 아세트산 생성물 스트림으로부터 요오드화물을 제거하면서 상기 아세트산 스트림의 색상값을 제어하되, 상기 생성물 스트림의 색상값 제어 단계 및 요오드화물 제거 단계가 필수적으로 약 50℃ 이상의 온도에서 액상 아세트산 생성물 스트림을 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 접촉시킴으로 구성되고, 이때 상기 수지의 활성 부위의 약 1% 이상이 은 또는 수은 형태로 전환되는 단계를 포함하는, 아세트산을 제조하는 연속 방법.
약 50℃ 이상의 온도에서 액상 아세트산 생성물 스트림을 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 접촉시킴을 포함하되, 여기서 상기 수지의 활성 부위의 1% 이상이 은 또는 수은 형태로 전환되어 처리후에 처리된 아세트산이 약 10 미만의 색상값을 갖도록 하는, 약 10 초과의 색상값을 갖는 아세트산 스트림의 처리 방법.
제 33 항에 있어서,

스트림을 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 접촉시키기 전에 아세트산의 색상값이 약 5 초과이고, 이러한 처리 후의 색상값이 약 5 미만인 방법.
제 34 항에 있어서,

스트림을 은 또는 수은 교환된 이온 교환 기재와 접촉하기 전에 아세트산 스트림이 데실 요오다이드 및 도데실 요오다이드를 함유하는 방법.