KR20170083619A - 카르보닐화 반응 중에서 요오드화수소 함량을 감소시키는 방법 - Google Patents

카르보닐화 반응 중에서 요오드화수소 함량을 감소시키는 방법 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 공정 배기 스트림이 스크러버 용매, 예를 들어, 아세트산, 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 활용하는 흡수기 컬럼 중에서 처리되어 그로부터 요오드화수소가 제거되는 아세트산을 제조하기 위한 방법이 기술된다.

Description

카르보닐화 반응 중에서 요오드화수소 함량을 감소시키는 방법{REDUCING HYDROGEN IODIDE CONTENT IN CARBONYLATION PROCESSES}
연관된 출원의 교차-참조
본원은 2015년 4월 23일자로 출원된 미국 가특허출원 14/694,883의 우선권을 주장하고, 2014년 11월 14일자로 출원된 미국 가특허출원 62/079,961의 우선권을 주장하며, 이들 출원들의 상세가 그의 전체로 여기에 참조로 포함된다.
발명의 분야
본원은 아세트산을 제조하기 위한 방법, 특히 여러 공정 스트림 중의 요오드화수소 함량을 효과적으로 감소시키는 아세트산을 제조하기 위한 개선된 방법에 관한 것이다.
아세트산을 합성하기 위하여 광범위하게 사용되고 성공적인 상용적인 방법에는 메탄올, 예를 들어, 메탄올 (공급) 조성물의 일산화탄소와의 촉매화 카르보닐화가 포함된다. 촉매에는 로듐 및/또는 이리듐 그리고 할로겐 증진제(halogen promoter), 전형적으로 요오드화메틸이 포함될 수 있다. 반응은 촉매가 용해된 액체 반응 매질을 통한 일산화탄소의 연속적인 버블링(bubbling)에 의하여 수행된다. 반응 매질은 아세트산, 아세트산메틸, 물, 요오드화메틸 및 촉매를 포함한다. 메탄올 및 일산화탄소는 반응 매질 중에서 접촉되고 서로 반응하여 조 아세트산을 형성한다. 메탄올의 카르보닐화를 위한 통상적인 상용적 방법에는 여기에 참조로 포함되는 미국 특허 3,769,329, 5,001,259, 5,026,908 및 5,144,068에서 기술된 것들이 포함된다. 다른 통상적인 메탄올 카르보닐화 방법에는 Cativa™ process가 포함되며, 이는 그의 전체가 여기에 참조로 포함되는 Jones, J. H. (2002), "The Cativa TM Process for the Manufacture of 아세트산," Platinum Metals Review, 44 (3): 94-105에서 논의되었다.
카르보닐화 반응은 물, (잔류) 요오드화메틸 및 카르보닐 불순물, 예를 들어, 아세트알데히드 등과 같은 반응 부산물을 형성한다. 이러한 부산물은 전형적으로 분리되고/분리되거나 시스템 내에서 재순환된다. 요오드화수소는 반응 매질 중에 존재할 수 있는 다른 원치않는 성분이다. 반응 시스템 중의 요오드화수소의 존재는 이것이 반응 및 분리 영역을 통하여 야금학적 문제를 야기할 수 있는 부식제(corrosion agent)로서 작용하기 때문에 특히 문제가 된다. 따라서, 카르보닐화 반응 중에서 요오드화수소의 형성을 감소시켜야 할 필요성이 존재한다.
미국 공개특허 2013/0116470은 아세트산 및 물의 존재 중에서 반응기; 플래셔(flasher); 및 증류 컬럼;을 포함하는 플랜트(plant) 중에서 로듐 촉매, 요오드화물 염 및 요오드화메틸을 포함하는 촉매 시스템 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분이 연속적으로 일산화탄소와 반응하는 것을 허용하는 반응 단계를 포함하고; 여기에서 증기화 스트림(vaporized stream)의 부분이 열교환기 내로 도입되는 아세트산의 제조 방법을 기술하고 있다. 방법은 심지어 대규모 플랜트 중에서도 반응열을 효율적으로 제거하는 것에 의하여 자원-절약 및 에너지-절약 설비 중에서 고순도의 아세트산의 제조를 달성한다.
미국 특허 8,318,977은 배기 가스 스트림을 수용하고 그로부터 스크러버 용매(scrubber solvent)로 요오드화메틸을 제거하도록 적용되는 흡수기 타워(absorber tower)를 포함하고, 흡수기 타워는 서로 다른 제1 및 제2 추출용매의 공급이 가능한 제1 및 제2 추출용매 공급원과 결합되는 메탄올 카르보닐화 시스템을 기술하고 있다. 대안으로 밸브를 포함하는 전환 시스템(switching system)은 제1 및 제2 추출용매를 흡수기 타워로 제공하고 사용된 용매 및 흡수된 물질을 카르보닐화 시스템으로 되돌려서 서로 다른 운전 모드를 수용하도록 한다. 이 문헌은 요오드화수소를 언급하고 있지 않다.
비록 상기-기술된 방법이 조 아세트산 생성물을 정제하기 위한 일반적인 방법을 제공하기는 하나, 이러한 방법은 특히 조 생성물로부터의 요오드화수소의 분리에 접근하는 데 실패하였다. 조 아세트산 생성물로부터 요오드화수소의 분리 및 제거를 제공하는 개선된 아세트산을 제조하기 위한 방법에 대한 요구가 존재하고 있다.
본 발명은 아세트산을 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고 선택적으로 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 반응기로부터 배기하고 반응기 배기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 단계를 포함한다. 방법은 추가로 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱(flashing)하여 아세트산 및 요오드화메틸 (및 선택적으로 요오드화수소)을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고 선택적으로 제1 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고 플래셔 배기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 단계를 포함한다. 방법은 추가로 경질 말단 컬럼 중에서 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우(side draw) 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하는 단계를 포함한다. 제2 증기 스트림은 디캔팅되어 요오드화수소를 포함하는 디캔터 배기 스트림을 형성하고 제2 증기 스트림의 적어도 일부는 디캔터 배기 스트림을 포함할 수 있다. 분리는 추가로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 요오드화수소를 포함하는 경질 말단 배기 스트림을 형성하고 경질 말단 배기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 것을 추가로 포함할 수 있다. 방법은 추가로 흡수기 타워로 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림 중의 적어도 하나의 적어도 일부를 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산을 포함하는 제1 흡수제(first absorbent)와 접촉시켜 요오드화메틸을 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제1 흡수제 회귀 스트림을 형성하고; 제1 흡수제 회귀 스트림을 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고; 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 중단하는 단계를 포함한다. 방법은 추가로 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 흡수제 회귀 스트림을 형성하고; 제2 흡수제 회귀 스트림을 반응기로 이송하는 단계를 포함한다. 방법은 추가로 개개 접촉에 앞서 제1 흡수제 및/또는 제2 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 추가로 이송에 앞서 제2 흡수제 회귀 스트림을 메탄올 또는 그의 반응성 유도체와 혼합하는 단계를 포함할 수 있다. 하나의 구체예에 있어서, 흡수기 타워 공급물은 아세트산메틸을 포함하고 제1 및 제2 흡수제는 흡수기 타워 공급물로부터 아세트산메틸을 흡수한다. 하나의 구체예에 있어서, 방법은 제1 흡수제 및/또는 제2 흡수제를 처리하기 위한 스트리퍼 컬럼(stripper column)을 채용하지 않는다. 반응 시스템을 2 내지 25중량%의 요오드화물 염, 1 내지 20중량%의 요오드화메틸, 0.1 내지 30중량%의 아세트산메틸 및 0.1 내지 10중량%의 물의 농도로 유지하는 한편으로 카르보닐화가 수행될 수 있다. 제2 흡수제 회귀 스트림은 분리 트레인(separation train)으로 회귀되지 않을 수 있다. 흡수기 타워 공급물의 제2 흡수제 중의 메탄올 또는 아세트산메틸과의 접촉은 요오드화메틸을 형성할 수 있다. 제2 흡수제 회귀 스트림의 이송은 이행 기간(transition period) 동안 제2 흡수제 회귀 스트림을 반응기로 이송하고; 이행 기간 후, 제2 흡수제 회귀 스트림의 반응기로의 공급을 지속하고; 제1 흡수제의 공급의 종결 후 제2 흡수제 회귀 스트림을 반응기로 이송하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 증기 스트림은 추가로 휘발성 성분을 포함한다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고 반응기 배기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 단계를 포함하는 카르보닐화 반응 중에서 흡수기 타워를 운전하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 추가로 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸 (및 선택적으로 요오드화수소)을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고 플래셔 배기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 단계를 포함한다. 방법은 추가로 경질 말단 컬럼 중에서 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하는 단계를 포함한다. 제2 증기 스트림은 디캔팅되어 요오드화수소를 포함하는 디캔터 배기 스트림을 형성하고 제2 증기 스트림의 적어도 일부는 디캔터 배기 스트림을 포함할 수 있다. 분리는 추가로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 요오드화수소를 포함하는 경질 말단 배기 스트림을 형성하고 경질 말단 배기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 것을 포함할 수 있다. 방법은 추가로 흡수기 타워로 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림 중의 적어도 하나의 적어도 일부를 공급하여 개시 기간(start-up period)을 개시하고, 개시 기간 동안, 흡수기 타워 공급물을 아세트산을 포함하는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸을 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제1 흡수제 회귀 스트림을 형성하고; 제1 흡수제 회귀 스트림을 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고; 전환 기간(changeover period) 동안 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 종결시키는 것에 의하여 개시 부터 정상 운전 까지 이행시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 추가로 흡수기 타워에 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제를 제공하고, 여기에서 전환 기간의 적어도 일부 동안, 아세트산, 메탄올 및 요오드화메틸이 흡수기 타워로 제공되고; 아세트산, 메탄올 및 요오드화메틸을 포함하는 결합된 흡수기 회귀 스트림을 형성하고; 결합된 흡수기 회귀 스트림을 흡수기 타워로부터 반응기로 이송하고; 전환 기간 이후 정상 상태 운전을 개시하고, 정상 상태 운전 동안, 제2 증기 스트림을 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸, 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 흡수제 회귀 스트림을 형성하는 단계를 포함한다. 방법은 추가로 정상 상태 운전 동안 제2 흡수제 회귀 스트림을 메탄올 또는 그의 반응성 유도체와 혼합하여 혼합 스트림을 형성하고; 혼합 스트림을 반응기로 이송하는 단계를 포함한다. 방법은 추가로 개개 접촉에 앞서 제1 흡수제 및/또는 제2 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다. 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급 및 제2 흡수제의 흡수기 타워로의 제공의 종결은 실질적으로 동시적으로 일어날 수 있다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고; 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 반응기 배기 스트림을 형성하고; 흡수기 타워로 응축된 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물(first extract)을 형성하고; 제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고; 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 감소시키고; 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고; 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 흡수기 타워로 플래셔 배기 스트림 (또는 응축된 플래셔 배기 스트림)의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고; 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 감소시키고; 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고; 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 선택적으로 제2 증기 스트림을 응축하고, 흡수기 타워로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고; 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 감소시키고; 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고; 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 이 구체예에서 2개의 흡수 단계가 채용된다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고; 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고; 선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고; 선택적으로 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고; 흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 흡수기 타워로의 제1 흡수제의 공급을 감소시키고; 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고; 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 제1 컬럼 및 제2 컬럼을 포함하는 PRC 제거 시스템 중에서 분리하여 제2 PRC 제거 컬럼으로부터 요오드화수소를 포함하는 제2 PRS 오버헤드를 수득하고; 선택적으로 제2 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 제2 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기시키고; 흡수기 타워로 제2 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 제2 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 선택적으로 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림 (또는 응축된 제1 증기 스트림)을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고; 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 PRC 제거 시스템 중에서 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고; 선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고 선택적으로 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고; 흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물로 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 선택적으로 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고; 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 단일 컬럼을 포함하는 PRC 제거 시스템 중에서 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고; 선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고; 흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 선택적으로 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 흡수기 타워로 플래셔 배기 스트림 (또는 응축된 플래셔 배기 스트림)의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제, 요오드화수소 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림 (또는 응축된 플래셔 배기 스트림)을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 흡수기 타워로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제, 요오드화수소 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 첨부된 비-제한적인 도면들의 관점에서 더 잘 이해될 수 있을 것이며, 여기에서:
도 1은 본 발명에 따른 아세트산 제조 방법의 모식도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 흡수기 타워 유닛 및 수반되는 구성 부분의 모식도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 아세트산 제조 방법의 모식도를 나타낸다.
서론
먼저, 임의의 이러한 실질적 구체예의 전개에 있어서, 여러 실행-특정 결정은 실행들 간에서 달라질 수 있는 시스템 연관 및 사업 연관 제한 등과 같은 개발자의 특정한 목표를 달성하도록 이루어져야 한다는 것에 주의하여야 한다. 게다가, 여기에서 기술되는 방법은 또한 당해 기술분야에서 평균 또는 상당한 기술을 가진 자에게 자명한 것과 같이, 언급되거나 특별히 명시되는 것 이외의 성분을 포함할 수 있다.
요약 및 본 상세한 설명 중에서, 각 수치값은 일단 용어 "약" (달리 이미 명확하게 그렇게 변경되지 않은 한)으로 변경된 것으로 판독되어야 하고, 계속해서 달리 문맥 중에서 표시되지 않는 한 그렇게 변경되지 않은 것으로서 다시 판독되어야 한다. 또한, 요약 및 본 상세한 설명에서 유용하거나, 적절하거나 그와 같이 기재되거나 기술된 농도 범위는 종말점을 포함하여 범위 내의 임의의 그리고 모든 농도가 언급된 것으로 고려되어야 한다는 것은 이해되어야 한다. 예를 들어, 범위 "1 내지 10"은 약 1 내지 약 10 사이의 연속체를 따라 각각 그리고 모든 가능한 수를 나타내는 것으로 판독되어야 한다. 따라서, 심지어 범위 이내의 특정한 측정점 또는 범위 내에 어떠한 측정점도 명백하게 동정되지 않거나 단지 일부 특정한 측정점만 언급되는 경우, 발명자가 범위 내의 임의의 그리고 모든 측정점이 고려되는 것으로 인식하고 이해하고 있다는 것 및 발명자가 전체 범위 및 범위 내 모든 점의 지식을 보유하고 있다는 것은 이해되어야 한다.
특허청구범위를 포함하여 전체 상세한 설명을 통하여, 하기 용어들은 달리 특정되지 않은 한 하기 의미들을 갖는다.
명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, "근처(near)"는 "~에(at)"를 포함하는 것이다. 용어 "및/또는(and/or)"은 내포적인 "및"의 사례 및 배타적인 "또는"의 사례 둘 다를 의미하고, 여기에서는 간결함을 위하여 사용된다. 예를 들어, 아세트산 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 혼합물은 아세트산 단독, 아세트산메틸 단독 또는 아세트산과 아세트산메틸 둘 다를 포함할 수 있다.
모든 백분율은 달리 언급하지 않는 한 현존의 특정한 스트림 또는 조성물의 총중량을 기준으로 중량 백분율 (중량%)로서 표현된다. 달리 언급하지 않는 한 실온은 25℃이고 대기압은 101.325 kPa이다.
여기에서의 목적들을 위하여:
아세트산은 "AcOH"로 약칭될 수 있고;
아세트알데히드는 "AcH"로 약칭될 수 있고;
아세트산메틸은 "MeAc"로 약칭될 수 있고;
메탄올은 "MeOH"로 약칭될 수 있고;
요오드화메틸은 "MeI"로 약칭될 수 있고;
요오드화수소는 "HI"로 약칭될 수 있고;
일산화탄소는 "CO"로 약칭될 수 있고;
디메틸에테르는 "DME"로 약칭될 수 있다.
HI는 분자상 요오드화수소 또는 극성 매질, 전형적으로는 적어도 일부의 물을 포함하는 매질 중에서 적어도 부분적으로 이온화되는 경우 해리된 요오드화수소산을 의미한다. 달리 특정되지 않는 한, 이들 둘은 상호호환적으로 언급된다. 달리 특정되지 않는 한, HI 농도는 전위차적정 종말점을 사용하는 산-염기 적정을 통하여 결정된다. 특히, HI 농도는 표준 아세트산리튬 용액으로의 전위차적정 종말점까지의 점적을 통하여 결정된다. 여기에서의 목적들을 위하여, HI의 농도는 부식 금속의 측정 또는 샘플 중의 현존의 총 이온성 요오드화물로부터의 다른 비 H+ 양이온과 연관되는 요오드화물의 농도를 차감하는 것에 의하여 결정되지 않는다는 것은 이해되어야 한다.
HI 농도는 요오드화물 이온 농도를 의미하는 것이 아님은 이해되어야 한다. HI 농도는 특히 전위차적정을 통하여 결정되는 HI 농도를 의미한다.
모든 비-H+ 양이온 (Fe, Ni, Cr, Mo의 양이온 등과 같은)이 요오드화물 음이온이 배타적으로 연관되는 것으로 가정된다는 사실로 인하여 이러한 차감법은 상대적으로 낮은 HI 농도 (즉, 약 5 중량% 이하)를 결정하기에는 신뢰할 수 없고 부정확한 방법이다. 실제에 있어서, 이 방법에서 금속 양이온의 유의미한 부분이 아세테이트 음이온과 연관될 수 있다. 게다가, 많은 이러한 금속 양이온이 다중의 원자가 상태를 갖고, 이는 심지어 이러한 금속과 연관될 수 있는 요오드화물 음이온의 양에 대한 가정에 대하여 보다 더 불신감을 가중한다. 극단적으로, 이 방법은 실제의 HI 농도, 특히 직접적으로 HI 농도를 나타내는 단순 적정을 수행할 수 있는 능력의 관점에서 신뢰할 수 없는 결정을 야기하게 한다.
여기에서의 목적들을 위하여, 증류 컬럼의 "오버헤드(overhead)" 또는 "증류물(distillate)"은 증류 컬럼의 상부 (예를 들어 상부의 근위점(proximate))에 또는 근처에 존재하는 저비점의 응축가능한 분획 및/또는 그 스트림 또는 조성물의 응축된 형태 중의 적어도 하나를 의미한다. 명백하게도, 모든 분획은 궁극적으로 응축가능하나, 여기에서의 목적들을 위하여, 응축가능한 분획은 당해 기술분야에서 숙련된 자에게 용이하게 이해될 수 있듯이 방법에서 현존하는 조건 하에서 응축가능하다. 응축불가능한 분획의 예에는 질소, 수소 등이 포함될 수 있다. 유사하게, 오버헤드 스트림은 증류 컬럼의 최상위 출구 직하에 취하여질 수 있고, 예를 들어, 여기에서, 당해 기술분야에서 상당한 지식을 가진 자에게는 용이하게 이해될 수 있듯이 최저비점 분획이 응축불가능한 스트림이거나 최소허용 스트림(de-minimis stream)을 나타낸다.
증류 컬럼의 "바텀(bottom)" 또는 "잔재(residuum)"는 증류 컬럼의 바닥 또는 근처에서 인출되는 하나 이상의 고-비점 분획을 의미하고, 또한 여기에서는 컬럼의 고이개(sump)로부터 유출되는 것을 의미한다. 잔재는 증류 컬럼의 최하단 출구 직상으로부터 취하여질 수 있고, 예를 들어, 여기에서 당해 기술분야에서 상당한 지식을 가진 자에게는 용이하게 이해될 수 있듯이 컬럼에 의해 생산되는 최하단 분획은 염, 불용 타르(unusable tar), 고체 폐기 산물(solid waste product) 또는 최소허용 스트림인 것은 이해되어야 한다.
여기에서의 목적들을 위하여, 증류 컬럼은 증류 영역 및 바닥 고이개 영역을 포함한다. 증류 영역은 바닥 고이개 영역 상부, 즉 바닥 고이개 영역과 컬럼의 상부 사이의 모두를 포함한다. 여기에서의 목적들을 위하여, 바닥 고이개 영역은 보다 높은 비점 성분의 액체 저장소가 존재하고 (예를 들어, 증류 컬럼의 바닥) 그로부터 바텀 또는 잔재 스트림이 존재하는 컬럼 상으로 흐르는 증류 컬럼의 저부(lower portion)를 의미한다. 바닥 고이개 영역에는 재비등기(reboiler), 제어 설비 등이 포함될 수 있다.
증류 컬럼의 내부 성분과 관련하여 용어 "통로(passage)", "흐름 경로(flow path)", "흐름 도관(flow conduit)" 등은 상호호환적으로 구멍, 관, 통로, 슬릿, 드레인 등을 의미하도록 사용되고, 이들은 그를 통하여 액체 및/또는 증기가 내부 성분의 일측으로부터 내부 성분의 타측에로 이동하도록 하고/하거나 이동하도록 하는 경로를 제공한다. 증류 컬럼의 액체 분배기(liquid distributor) 등과 같은 구조를 통하여 위치되는 통로의 예에는 배출구, 배출관, 배출홈 등이 포함되며, 이들은 액체가 그 구조를 통하여 일측으로부터 타측으로 흐르도록 하는 것을 허용한다.
평균 체류 시간은 증류 영역 내에서 주어진 상에 대한 총 액체 용적 정체의 합을 증류 영역을 통한 그 상의 평균 유속으로 나눈 것으로 정의된다. 주어진 상에 대한 정체 용적에는 수집기, 분배기 등을 포함하여 컬럼의 여러 내부 성분들 내에 포함된 액체 용적과 마찬가지로 트레이 상, 강수관 내 및/또는 구조화되거나 무작위의 충진된 베드 영역(bed section) 내에 포함되는 액체 용적이 포함될 수 있다.
스트림을 포함하는 요오드화수소의 처리
일부 통상적인 카르보닐화 반응 혼합물은 요오드화수소를 포함하는 것으로 밝혀졌고, 이는 물의 존재 중에서 해리되어 반응 영역 및 분리 영역 내에서 부식을 야기한다. 요오드화수소는 또한 환경 문제와 마찬가지로 비용-연관 문제를 생성한다. 요오드화수소의 존재는 일부 공정 스트림, 예를 들어, 반응 배기 스트림 또는 플래셔 배기 스트림 중에서 인식되었다. 비록 일부 통상적인 분리 트레인이, 예를 들어, 요오드화메틸을 처리하도록 흡수제 타워를 활용하기는 하나, 이러한 스트림들 중의 요오드화수소의 처리, 예를 들어, 이들의 회수 또는 제거를 위한 이러한 타워의 사용은 접근되지 않았다.
많은 이러한 스트림들 중의 요오드화수소가 흡수제 (또는 다중의 흡수제들)를 사용하여 처리될 수 있다는 것이 발견되었다. 흡수제의 사용은 효과적으로 요오드화수소를 여러 공정 스트림들, 예를 들어, 반응기 배기, 플래셔 배기, 경질 말단 컬럼 배기 및 PRC 제거 시스템 배기들로부터 제거한다. 적절한 흡수제들을 사용하는 흡수는 놀랍게도 그리고 예기치 못하게도 요오드화수소를 분리하고 그의 적절한 처리 및/또는 재순환을 허용한다. 특정한 경우에 있어서, 본 발명자들은 단일의 흡수제의 사용이 요오드화수소를 처리하는 데 유리하다는 것을 발견하였다. 바람직하게는, 흡수제에는 아세트산이 포함된다. 단일 흡수제의 사용은 그 결과의 추출물 스트림이 계속해서 직접적으로 추출용매 스트림을 다시 분리 영역으로 이송하는 것에 의하여 정제될 수 있도록 하는 것을 허용한다. 일부 경우에 있어서, 단일 흡수제의 사용은 그 결과의 추출물을 다시 분리 영역으로 회귀하기 전에 그 결과의 추출물을 추가로 처리할 필요성을 제거한다.
또한, 통상적인 시스템 및 문헌은 PRC 제거 시스템의 오버헤드 스트림, 바텀 스트림 및/또는 수반되는 수용기 중의 요오드화수소의 존재에 접근하지 못하였다. 본 발명자들은 이제, 일부 경우에 있어서, 이러한 오버헤드 스트림 중의 요오드화수소가 유의미하다는 것을 발견하였다. 이론에 구속됨이 없이, PRC 제거 공정이 실제로 요오드화메틸의 가수분해를 통하여 요오드화수소를 생성한다는 것이 상정된다. 따라서, PRC 제거 시스템의 오버헤드 스트림 및 바텀 스트림 중의 요오드화수소의 양은 요오드화수소로 풍부화된다. 요오드화수소의 더 높은 수준은 상기 언급된 환경, 부식 및 비용-관련 문제를 생성하고 악화시킨다. 본 발명자들은 흡수제 (또는 복수의 흡수제들)을 사용하는 이러한 스트림의 처리가 놀랍게도 그리고 효과적으로 이러한 스트림으로부터의 요오드화수소의 효과적인 제거를 제공한다는 것을 발견하였다. 환경과 마찬가지로 비용-관련 이유도 같다.
게다가, 이제 다중의 스크러버 용매의 (교호하는) 사용을 채용하는 흡수기 타워의 사용은 여러 아세트산 제조 공정 스트림들 중의 임의의 것으로부터 요오드화수소를 효과적으로 분리하는 데 사용될 수 있다는 것이 발견되었다. 흡수기 타워 공급물로 사용될 수 있는 예시적인 공정 스트림에는 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림, 경질 말단 증류물(light ends distillate), PRC 제거 시스템 오버헤드 (또는 수반되는 수용기로부터의 배기물) 및 이러한 공정 스트림들의 파생물들이 포함된다. 여기에서 기술되는 바와 같은, 스크러빙 용매의 특정한 조합은 개개 공정 스트림으로부터 요오드화수소를 효과적으로 제거하여 유리하게도 그의 부식 영향을 감소시킨다. 그 결과, 반응 및 분리 영역에 걸친 야금학적 문제가 최소화된다. 게다가, 놀랍게도 본 발명의 특정한 용매의 사용이 이롭게도 추가의 요오드화메틸의 형성을 야기할 수 있고, 이는 계속해서 반응 영역 (또는 다른 곳)에서의 촉매 안정성을 증가시키는 데 활용될 수 있다는 것이 발견되었다. 이론에 구속됨이 없이, 메탄올 및/또는 아세트산메틸이 스크러빙 용매, 예를 들어, 제2 스크러빙 용매로 사용되는 경우, 메탄올 및/또는 아세트산메틸이 여러 아세트산 제조 공정 스트림 중의 요오드화수소와 반응하여 추가의 요오드화메틸을 형성할 수 있다. 본 발명의 방법은 요오드화수소 제거를 개선하고, 요오드화메틸 형성을 증가시키고 이롭게도 전체 촉매 안정성을 개선하는 것에 의하여 조 아세트산 생성물의 정제를 개선한다.
본 발명은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 조 아세트산 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 조 아세트산 생성물은 아세트산을 포함한다. 카르보닐화 반응 동안, 배기 스트림이 반응기로부터 배기될 수 있다. 반응기 배기 스트림은 요오드화수소, 일산화탄소, 질소 및 다른 휘발성 성분을 포함할 수 있다. 조 아세트산 생성물은 가열하거나 가열함이 없이 플래싱되어 제1 증기 스트림 및 제1 액체 잔사 스트림을 형성한다. 제1 증기 스트림은 아세트산, 요오드화수소 및 선택적으로 요오드화메틸을 포함한다. 제1 액체 잔사 스트림은 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하고 반응기로 재순환될 수 있다. 플래싱된 증기 스트림 (또는 그의 일부)은 경질 말단 컬럼 중에서 분리되어 제2 증기 스트림, 사이드드로우 및 제2 액체 잔사를 형성한다. 제2 증기 스트림은 요오드화수소 및 선택적으로 요오드화메틸 및 아세트알데히드를 포함한다. 제2 증기 스트림은 휘발성 성분, 예를 들어, 증기상 아세트산, 물 및/또는 아세트산메틸을 추가로 포함할 수 있다. 사이드드로우는 정제된 아세트산 생성물을 포함하고, 이는 추가의 정제 단계에 적용될 수 있다. 제2 잔사 스트림은 아세트산, 물 및 촉매를 포함하고 반응기로 재순환될 수 있다. 경질 말단 컬럼 중에서의 분리는 추가로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 요오드화수소를 포함하는 경질 말단 배기 스트림을 형성할 수 있다.
방법은 추가로 흡수기 타워로 반응기 배기 스트림의 적어도 일부, 플래셔 배기 스트림의 적어도 일부 및/또는 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 공급하는 단계를 포함한다.
하나의 구체예에 있어서, 반응기 배기 스트림의 적어도 일부는 흡수기 컬럼으로 공급될 수 있다. 반응기 배기 스트림의 일부는 반응기 배기 스트림으로부터 분리되어 흡수기로 공급될 수 있다. 전체 반응기 배기 스트림은 흡수기로 공급될 수 있다. 하나의 구체예에 있어서, 흡수기로 공급되는 반응기 배기 스트림의 일부는 반응기 배기 스트림을 열교환기로 지향시키는 것, 예를 들어, 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 응축하는 것에 의하여 형성되고, 이는 반응기 배기 증기 스트림 및 응축된 반응기 회귀 스트림을 수득한다. 반응기 배기 증기 스트림은 요오드화수소를 포함할 수 있고 흡수기 타워로 공급될 수 있다. 응축된 반응기 회귀 스트림은 반응기로 재순환될 수 있다.
하나의 구체예에 있어서, 제1 증기 스트림의 적어도 일부는 흡수기 컬럼으로 공급될 수 있다. 제1 증기 스트림의 일부는 제1 증기 스트림으로부터 분리되고 흡수길로 공급될 수 있다. 전체 제1 증기 스트림은 흡수기로 공급될 수 있다. 하나의 구체예에 있어서, 흡수기로 공급되는 제1 증기 스트림의 부분은 제1 증기 스트림을 열교환기로 지향시키는 것, 예를 들어, 제1 증기 스트림의 적어도 일부를 응축하는 것에 의하여 형성되고, 이는 플래셔 배기 증기 스트림 및 응축된 플래셔 회귀 스트림을 수득한다. 플래셔 배기 증기 스트림은 요오드화수소를 포함할 수 있고 흡수기 타워로 공급될 수 있다. 응축된 플래셔 회귀 스트림은 플래셔 또는 반응기로 재순환될 수 있다.
하나의 구체예에 있어서, 제2 증기 스트림의 적어도 일부는 흡수기 컬럼으로 공급될 수 있다. 제2 증기 스트림의 일부는 제2 증기 스트림으로부터 분리되고 흡수기로 공급된다. 전체 제2 증기 스트림은 흡수기로 공급된다. 하나의 구체예에 있어서, 흡수기로 공급되는 제2 증기 스트림의 부분은 제2 증기 스트림을 열교환기로 지향시키는 것, 예를 들어, 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 응축하는 것에 의하여 형성되고, 이는 경질 말단 배기 증기 스트림 및 응축된 경질 말단 회귀 스트림을 수득한다. 경질 말단 배기 증기 스트림은 요오드화수소를 포함할 수 있고 흡수기 타워로 공급될 수 있다. 응축된 경질 말단 회귀 스트림은 경질 말단 컬럼, 플래셔 또는 반응기로 재순환될 수 있다.
하나의 구체예에 있어서, 제2 증기 스트림의 적어도 일부는 디캔팅되어 디캔터 배기 스트림을 형성할 수 있다. 디캔터 배기 스트림은 요오드화수소를 포함할 수 있고 흡수기 타워로 공급될 수 있다.
하나의 구체예에 있어서, 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림, 제2 증기 스트림 및 PRC 제거 시스템 배기 중의 적어도 2개의 적어도 일부가 결합되어 흡수기 타워 공급물을 형성한다. 예를 들어, 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림이 결합된 배기 스트림으로 결합되고 흡수기로 공급될 수 있다. 다른 예로서, 플래셔 배기 스트림, 제2 증기 스트림 및 PRC 제거 시스템 배기가 결합된 배기 스트림으로 결합되고 흡수기로 공급될 수 있다. 따라서, 흡수기 타워 공급물은, 일부 구체예에 있어서, 결합된 배기 스트림을 포함할 수 있다.
어느 스트림이 (스트림들이) 흡수기 컬럼으로 보내어지는 지에 무관하게, 방법은 추가로 흡수기 타워 공급물을 제1 흡수제와 접촉시키는 단계를 포함한다. 제1 흡수제는 바람직하게는 흡수기 타워 공급물로부터 요오드화메틸을 흡수하여 제1 추출물을 형성하고, 이는 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함한다. 제1 흡수제는 또한 바람직하게는 흡수기 타워 공급물로부터 요오드화수소를 흡수하여 제1 추출물을 형성할 수 있고, 이는 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화수소를 포함한다. 제1 흡수제는 바람직하게는 아세트산, 물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
방법은 추가로 제1 추출물의 전부 또는 일부를 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 중단하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 흡수기 컬럼으로의 제1 흡수제의 흐름은 이하에서 기술되는 바와 같은 밸브의 시스템을 사용하여 중단될 수 있다.
여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "종결(terminating)"은 흡수제의 공급을 줄이거나 감소시키는 것을 포함한다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 추가로 흡수기 타워 공급물을 제2 흡수제와 접촉시키는 단계를 포함한다. 제2 흡수제는 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 따라서 제2 추출물을 형성할 수 있고, 이는 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함한다. 제2 흡수제는 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함할 수 있다. 하나의 구체예에 있어서, 제2 흡수제는 필수적으로 메탄올로 이루어진다. 방법은 추가로 제2 추출물의 전부 또는 일부를 반응기로 이송하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 추출물의 반응기로의 이송은 제1 흡수제의 공급의 종결 이후 수행될 수 있다. 하나의 구체예에 있어서, 흡수기 타워 공급물의 제2 흡수제 중의 메탄올 또는 아세트산메틸과의 접촉은 이롭게도 요오드화메틸을 형성하고, 이는 반응기 중에서 촉매 안정성을 증가시키는 데 활용될 수 있다. 하나의 구체예에 있어서, 제2 추출물은 반응기로 이송되기에 앞서 메탄올 또는 그의 반응성 유도체와 혼합된다. 제2 추출물은 반응기로 회귀되고 추가의 가공을 위하여 분리 트레인으로 회귀되지 않는다. 흡수기 스트림을 반응기로 보내는 것에 의하여, 상당한 능력을 소모하는 별도의 스트리퍼 컬럼 또는 경질 말단에서의 가공 또는 건조 컬럼이 필요치 않다. 마찬가지로, 분리 영역에 대한 부담이 이롭게도 감소된다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고; 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 반응기 배기 스트림을 형성하고; 흡수기 타워로 응축된 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고; 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 감소시키고; 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고; 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 단계를 포함한다. 따라서, 이 구체예에 있어서 2개의 흡수 단계가 채용된다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 흡수기 타워로 플래셔 배기 스트림 (또는 응축된 플래셔 배기 스트림)의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고; 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 감소시키고; 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고; 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 단계를 포함한다. 이 구체예에서 2개의 흡수 단계가 채용된다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 선택적으로 제2 증기 스트림을 응축하고, 흡수기 타워로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고; 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 감소시키고; 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고; 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 단계를 포함한다. 이 구체예에서 2개의 흡수 단계가 채용된다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고; 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고; 선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고; 선택적으로 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고; 흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 감소시키고; 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 단계를 포함한다. 이 구체예에서 2개의 흡수 단계가 채용된다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고; 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 제1 컬럼 및 제2 컬럼을 포함하는 PRC 제거 시스템으로 분리하여 제2 PRC 제거 컬럼으로부터 요오드화수소를 포함하는 제2 PRS 오버헤드를 수득하고; 선택적으로 제2 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 제2 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고; 흡수기 타워로 제2 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 제2 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 선택적으로 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 단계를 포함한다.
단일 흡수제를 채용하는 다른 구체예가 또한 고려된다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림 (또는 응축된 제1 증기 스트림)을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고; 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고; 선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고 선택적으로 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고; 흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 선택적으로 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 단계를 포함한다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고; 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 단일 컬럼을 포함하는 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고; 선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고; 흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고; 선택적으로 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 단계를 포함한다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고; 흡수기 타워로 플래셔 배기 스트림 (또는 응축된 플래셔 배기 스트림)의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제, 요오드화수소 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하는 단계를 포함한다.
하나의 구체예에 있어서, 방법은 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고; 가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고; 경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림 (또는 응축된 플래셔 배기 스트림)을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드드로우 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고; 흡수기 타워로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되고 바람직하게는 아세트산인 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제, 요오드화수소 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하는 단계를 포함한다.
아세트산이 단일 흡수제로 활용되는 경우에 있어서, 본 발명자들은 아세트산, 메탄올 및/또는 아세트산메틸이 채용되는 경우, 요오드화수소가 특히 잘 흡수된다는 것을 발견하였다. 이러한 흡수제가 요오드화수소 제거에 대하여 효과적인 용매가 된다는 것은 문헌에서 나타난 바가 없다.
요오드화수소-함유 스트림을 상기 논의된 바와 같은 흡수제(들)로 처리하는 것에 의하여, 요오드화수소가 유리하게도 개개 스트림으로부터 분리된다. 일단 제거되면, 그에 부응하여 수소가 이롭게도 추가로 활용되거나 폐기될 수 있다.
방법은 추가로 제2 흡수제를 흡수기 타워 공급물과 접촉시키기에 앞서 제1 흡수제 및/또는 제2 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.
다중 흡수제가 채용되는 하나의 구체예에 있어서, 흡수기 타워 공급물은 아세트산메틸을 포함하고 제1 및 제2 흡수제는 흡수기 타워 공급물로부터 아세트산메틸을 흡수한다. 흡수기 타워 공급물 중의 아세트산메틸은 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림 중의 하나 이상에 의해 제공될 수 있다.
본 발명자들은 추가로, 유리하게도, 여기에서 기술되는 바와 같은 2가지 스크러빙 용매의 사용이 제1 흡수제 및/또는 제2 흡수제의 처리의 필요성을 제거한다는 것을 발견하였다. 대신, 이들 스트림들은 방법의 현존하는 성분들, 예를 들어, 반응기, 경질 말단 컬럼 또는 건조 컬럼으로 지향될 수 있다.
반응기 배기가 반응기로부터 취하여지는 경우, 그 결과의 스트림은 플래셔로 지향되어 촉매를 안정화시킬 수 있다. 바람직하게는 반응기 배기는 플래셔의 바닥으로 지향되어 플래셔의 바닥으로부터 인출되는 스트림 중에 존재하는 촉매를 안정화시킨다.
다중 흡수제가 채용되는 하나의 구체예에 있어서, 흡수기 타워는 제1 흡수제 및 제2 흡수제 사용 간에서 교호된다. 일부 경우에 있어서, 제1 흡수제의 사용의 종결과 제2 흡수제의 사용의 개시 및 그의 역 간에 이행 기간이 존재한다. 일부 경우에 있어서, 이행 기간은 20 분 이하, 예를 들어, 15 분 이하, 10 분 이하, 5 분 이하 또는 3 분 이하일 수 있다. 하나의 구체예에 있어서, 반응기가 개시되기 이전에 운전되는 정제 시스템으로 아세트산이 지향될 수 있기 때문에 아세트산이 단위 개시 동안 흡수제로서 사용된다. 이론에 구속됨이 없이, 반응기가 운전되기 이전에 메탄올이 사용되는 경우, 어디에서도 메탄올이 후속하여 가공될 수 없다고 여겨진다. 아세트산을 사용하는 개시 기간은 수 시간, 예를 들어 15 시간 이하, 10 시간 이하 또는 5 시간 이하 동안 지속된다. 하나의 구체예에 있어서, 제2 흡수제 회귀 스트림의 이송은 이행 기간 동안 제2 추출물을 반응기로 이송하고; 이행 기간 후, 제2 흡수제 회귀 스트림의 반응기로의 공급을 지속하는 단계를 포함한다. 이러한 경우에 있어서, 일단 제2 흡수제, 예를 들어, 메탄올에 대하여 이행이 이루어지고, 흡수제 스트림이 반응기로 공급되는 것을 지속하고 여기에서 메탄올이 반응물로서 소모되고 MeI가 반응기로 회귀된다.
일부 경우에 있어서, 방법은 반응 시스템을 개시하기 위한 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 여기에서 논의된 바와 같이 흡수기 타워로의 공급은 개시 기간을 개시할 수 있고, 개시 기간 동안 흡수기 타워 공급물이 제1 흡수제와 접촉되고 제1 추출물이 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송된다. 개시 부터 정상 운전까지의 이행은 (전환 기간 동안) 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 종결하는 것에 의하여 개시될 수 있다. 제2 흡수제가 흡수기 타워로 제공될 수 있다. 전환 기간의 적어도 일부 동안, 아세트산, 메탄올 및 요오드화메틸이 흡수기 타워로 제공될 수 있고, 따라서 아세트산, 메탄올 및 요오드화메틸을 포함하는 결합된 흡수기 회귀 스트림이 형성될 수 있다. 결합된 흡수기 회귀 스트림은 흡수기 타워로부터 반응기로 이송될 수 있다. 정상 상태 운전은 전환 기간 이후 개시될 수 있다. 정상 상태 운전 동안, 여기에서 논의된 바와 같이 제2 증기 스트림이 제2 흡수제와 접촉될 수 있다. 정상 상태 운전 동안, 제2 흡수제 회귀 스트림이 메탄올 또는 그의 반응성 유도체와 혼합되어 혼합된 스트림을 형성할 수 있고, 혼합된 스트림은 반응기로 이송될 수 있다. 하나의 구체예에 있어서, 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급의 종결 및 제2 흡수제의 흡수기 타워로의 제공은 실질적으로 동시적으로, 예를 들어, 1 분 이내, 5 분 이내 또는 20 분 이내에 일어난다.
아세트산 제조 시스템
예시적인 아세트산 제조 방법이 이하에서 기술된다. 명료화를 위하여, 실제 실행의 모든 특징들이 본 상세한 설명에서 기술되는 것은 아니다. 방법 기술은 단순히 예시적인 것이고 본 발명의 범주를 제한하는 것을 의미하지 않는다.
메탄올의 아세트산 생성물로의 카르보닐화 반응은 카르보닐화 생성물을 형성하기에 적절한 온도 및 압력의 조건에서 금속 촉매, 예를 들어, 로듐 촉매, 할로겐-함유 촉매 증진제, 예를 들어, 요오드화메틸, 별도의 가용성 할로겐화물 염, 예를 들어, 요오드화리튬 등과 같은 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산메틸 및/또는 물을 포함하는 아세트산 용매 반응 매질을 통하여 버블링되는 가스상 일산화탄소를 메탄올 공급물과 접촉시키는 것에 의하여 수행될 수 있다.
촉매는 로듐 등과 같은 VIII족 금속 촉매 및 할로겐-함유 촉매 증진제일 수 있다. 특히 유용한 방법은 미국 특허 5,001,259에서 예시화된 바와 같은 메탄올의 아세트산으로의 빈수(low water) 로듐-촉매 카르보닐화이다. 다른 금속 촉매, 예를 들어, 이리듐-기반 촉매가 마찬가지로 고려된다. 일반적으로, 촉매 시스템의 금속 성분, 예를 들어, 로듐 성분은 배위 화합물의 적어도 하나의 리간드를 제공하는 할로겐 성분과 로듐의 배위 화합물의 형태로 존재하는 것으로 여겨진다. 로듐과 할로겐의 배위에 더하여, 또한 일산화탄소가 로듐과 배위하는 것으로 여겨진다. 촉매 시스템의 로듐 성분은 로듐 금속, 산화물, 아세트산염, 요오드화물, 탄산염, 수산화물, 염화물 등과 같은 로듐 염 또는 다른 성분의 형태로 로듐을 반응 환경에서 로듐의 배위 화합물을 형성하는 결과를 가져오는 반응 영역 내로 도입하는 것에 의하여 제공될 수 있다. 일부 구체예에 있어서, 금속 촉매, 예를 들어, 로듐 촉매는 200 내지 2000 중량백만분율 (wppm)의 양으로 존재한다.
촉매 시스템의 할로겐-함유 촉매 증진제는 유기 할로겐화물을 포함하는 할로겐 화합물로 이루어진다. 따라서, 알킬, 아릴 및 치환된 알킬 또는 아릴 할로겐화물이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 할로겐-함유 촉매 증진제는 할로겐화알킬의 형태로 존재한다. 심지어 보다 바람직하게는, 할로겐-함유 촉매 증진제는 알킬 라디칼이 카르보닐화되는 공급 알코올의 알킬 라디칼에 대응하는 할로겐화알킬의 형태로 존재한다. 따라서, 메탄올의 아세트산으로의 카르보닐화에서, 할로겐화물 증진제에는 할로겐화메틸, 보다 바람직하게는 요오드화메틸이 포함될 수 있다.
촉매 시스템 중의 요오드화물 이온의 농도가 중요하고 요오드화물과 연관된 양이온이 아니라는 것 및 요오드화물의 주어진 몰 농도에서 양이온의 속성이 요오드화물 농도의 효과만큼 유의미한 것이 아니라는 것은 일반적으로 인식될 것이다. 염이 반응 매질 중에 충분히 가용성이어서 소정의 수준의 요오드화물을 제공할 수 있다는 전제 하에 임의의 금속 요오드화물 염 또는 아민 또는 포스파인 화합물 (선택적으로 3차 또는 4차 양이온)에 기초하는 것 등과 같은 임의의 유기 양이온 또는 다른 양이온의 임의의 요오드화물 염이 반응 매질 중에 유지될 수 있다. 요오드화물이 금속 염인 경우, 바람직하게는 "Handbook of Chemistry and Physics" published by CRC Press, Cleveland, Ohio, 2002-03 (83rd edition)에서 규정된 바와 같이 이는 주기율표의 IA족 및 IIA족의 금속으로 이루어지는 군의 성분의 요오드화물 염이다. 특히, 알칼리금속 요오드화물이 유용하고, 요오드화리튬이 특히 적절하다. 빈수 카르보닐화 방법에 있어서, 요오드화수소로서 존재하는 요오드화물 이온 이상의 부가의 요오드화물 이온이 일반적으로 촉매 용액 중에 총 요오드화물 이온 농도가 2 내지 20 중량%의 양으로 존재하고, 아세트산메틸은 일반적으로 0.5 내지 30 중량%이고, 요오드화메틸은 일반적으로 5 내지 20 중량%의 양으로 존재한다.
일부 구체예에 있어서, 소정의 반응 속도는 반응 매질 중의 소정의 카르복실산 및 알코올의 에스테르, 바람직하게 카르보닐화에 사용되는 알코올 및 요오드화수소로서 존재하는 요오드화물 이온 이상인 부가의 요오드화물 이온을 유지하는 것에 의하여 심지어 낮은 물 농도에서 수득된다. 소정의 에스테르는 아세트산메틸이다. 미국 특허 5,001,259에서 기술된 바와 같이, 낮은 물 농도 하에서, 단지 이러한 성분들의 상대적으로 높은 농도가 존재하는 경우에 아세트산메틸 및 요오드화리튬이 속도 촉진제로서 작용한다는 것 및 이러한 성분들 둘 다가 동시적으로 존재하는 경우 증진이 더 높아진다는 것이 밝혀졌다. 요오드화물 이온 함량의 절대 농도가 단순히 예시로서 제공되고, 제한으로서 해석되어야 하는 것은 아니다.
구체예에 있어서, 아세트산을 제조하기 위한 방법은 추가로 리튬 화합물을 반응기 내로 도입시켜 반응 매질 중의 아세트산리튬의 농도를 0.3 내지 0.7 중량%의 양으로 유지하는 것을 포함한다. 구체예에 있어서, 반응 매질 중의 요오드화수소의 농도를 0.1 내지 1.3 중량%의 양으로 유지하도록 리튬 화합물의 양이 반응기 내로 도입된다. 구체예에 있어서, 카르보닐화 반응기 내에 존재하는 반응 매질의 총 중량을 기준으로 로듐 촉매의 농도는 반응 매질 중에 200 내지 3000 wppm의 양으로 유지되고, 물의 농도는 반응 매질 중에 0.1 내지 4.1 중량%의 양으로 유지되고, 아세트산메틸의 농도는 반응 매질 중에 0.6 내지 4.1 중량%의 양으로 유지된다.
구체예에 있어서, 반응기 내로 도입되는 리튬 화합물은 아세트산리튬, 리튬카르복실레이트, 리튬카보네이트, 수산화리튬, 다른 유기 리튬 염 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 구체예에 있어서, 리튬 화합물은 반응 매질 중에서 가용성이다. 하나의 구체예에 있어서, 아세트산리튬 이수화물이 리튬 화합물의 공급원으로서 사용될 수 있다.
아세트산리튬은 하기 평형식 (I)에 따라 요오드화수소와 반응하여 요오드화리튬 및 아세트산을 형성한다:
Figure pct00001
아세트산리튬은 반응 매질 중에 존재하는 아세트산메틸 등과 같은 다른 아세테이트에 비하여 요오드화수소 농도의 개선된 조절을 제공하는 것으로 고려된다. 이론에 구속됨이 없이, 아세트산리튬은 아세트산의 짝염기이고 따라서 산-염기 반응을 통하여 요오드화수소에 대하여 반응성이다. 이러한 특성은 대응하는 아세트산메틸과 요오드화수소의 평형에 의해 생성되는 것 이상으로 반응 생성물을 선호하는 반응 (I)의 평형이라는 결과를 가져오는 것으로 고려된다. 이러한 개선된 평형은 반응 매질 중의 4.1 중량% 이하의 물의 농도에 의해 선호된다. 게다가, 아세트산메틸에 비하여 아세트산리튬의 상대적으로 낮은 휘발성은 휘발 손실 및 소량의 증기 조 생성물 내로의 동반(entrainment)을 제외하고는 아세트산리튬이 반응 매질 중에 잔류하도록 하는 것을 허용한다. 대조적으로, 아세트산메틸의 상대적으로 높은 휘발성은 물질이 정제 트레인 내로 물질이 증류되는 것을 허용하여 아세트산메틸의 조절을 보다 어렵게 만든다. 아세트산리튬은 반응에서 요오드화수소의 일관되게 낮은 농도에서 유지하고 조절하는 것이 훨씬 용이하다. 따라서, 반응 매질 중의 요오드화수소 농도를 조절하는 데 요구되는 아세트산메틸의 양에 비하여 상대적으로 소량의 아세트산리튬이 채용될 수 있다. 로듐 [I] 착물에 더하여 요오드화메틸 산화성 첨가를 촉진함에 있어서 아세트산리튬이 아세트산메틸에 비하여 적어도 3배 이상 더 효과적이라는 것이 밝혀졌다.
구체예에 있어서, 반응 매질 중의 아세트산리튬의 농도는 0.3 중량% 이상 또는 0.35 중량% 이상 또는 0.4 중량% 이상 또는 0.45 중량% 이상 또는 0.5 중량% 이상으로 유지되고/되거나 구체예에 있어서, 반응 매질 중의 아세트산리튬의 농도는 0.7 중량% 이하 또는 0.65 중량% 이하 또는 0.6 중량% 이하 또는 0.55 중량% 이하로 유지된다.
반응 매질 중의 과량의 아세트산리튬이 반응 매질 중의 다른 성분에 역으로 영향을 주어 생산성의 감소를 야기할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 역으로, 약 0.3 중량% 이하의 반응 매질 중의 아세트산리튬 농도는 1.3 중량% 이하의 반응 매질 중의 소정의 요오드화수소 농도를 유지할 수 없다.
구체예에 있어서, 리튬 화합물은 연속적으로 또는 간헐적으로 반응 매질 내로 도입될 수 있다. 구체예에 있어서, 리튬 화합물은 반응기 개시 동안 도입된다. 구체예에 있어서, 리튬 화합물은 동반 손실을 대체하도록 간헐적으로 도입된다.
반응 매질은 또한 부산물 형성을 회피하도록 조절되어야 하는 불순물을 또한 포함할 수 있다. 반응 매질 중의 하나의 불순물은 요오드화에틸일 수 있고, 이는 아세트산으로부터 분리하기 어렵다. 출원인은 요오드화에틸의 형성이 반응 매질 중의 아세트알데히드, 아세트산에틸, 아세트산메틸 및 요오드화메틸의 농도를 포함하여 여러 변수들로 영향을 받을 수 있다는 것을 추가로 발견하였다. 게다가, 메탄올 공급원 중의 에탄올 함량, 수소 분압 및 일산화탄소 공급원 중의 수소 함량이 반응 매질 중의 요오드화에틸 농도 및, 그에 따라, 아세트산 생성물 중의 프로피온산 농도에 영향을 준다는 것이 발견되었다.
구체예에 있어서, 아세트산 생성물로부터 프로피온산을 제거함이 없이 반응 매질 중의 요오드화에틸 농도를 750 wppm 이하로 유지하는 것에 의하여 아세트산 생성물 중의 프로피온산 농도는 추가로 250 wppm 이하로 유지될 수 있다.
구체예에 있어서, 반응 매질 중의 요오드화에틸 농도 및 아세트산 생성물 중의 프로피온산은 3:1 내지 1:2의 중량비로 존재할 수 있다. 구체예에 있어서, 반응 매질 중의 아세트알데히드:요오드화에틸 농도는 2:1 내지 20:1의 중량비로 유지된다.
구체예에 있어서, 반응 매질 중의 요오드화에틸 농도는 수소 분압, 아세트산메틸 농도, 요오드화메틸 농도 및/또는 반응 매질 중의 아세트알데히드 농도 중의 적어도 하나를 조절하는 것에 의하여 유지될 수 있다.
구체예에 있어서, 반응 매질 중의 요오드화에틸의 농도는 750 wppm 이하 또는, 예를 들어, 650 wppm 이하 또는 550 wppm 이하 또는 450 wppm 이하 또는 350 wppm 이하가 되도록 유지되고/조절된다. 구체예에 있어서, 반응 매질 중의 요오드화에틸 농도는 1 wppm 이상 또는, 예를 들어, 5 wppm 이상 또는 10 wppm 이상 또는 20 wppm 이상 또는 25 wppm 이상 그리고 650 wppm 이하 또는, 예를 들어, 550 wppm 이하 또는 450 wppm 이하 또는 350 wppm 이하로 유지되고/조절된다.
구체예에 있어서, 아세트산 생성물 중의 프로피온산에 대한 반응 매질 중의 요오드화에틸의 중량비는 3:1 내지 1:2 또는, 예를 들어, 5:2 내지 1:2 또는 2:1 내지 1:2 또는 3:2 내지 1:2의 범위일 수 있다.
구체예에 있어서, 반응 매질 중의 요오드화에틸에 대한 아세트알데히드의 중량비는 20:1 내지 2:1 또는, 예를 들어, 15:1 내지 2:1 또는 9:1 내지 2:1의 범위일 수 있다.
하나의 구체예에 있어서, 가스상 퍼지 스트림 (106)은 1 중량% 이하의 소량의 요오드화수소, 예를 들어, 0.9 중량% 이하, 0.8 중량% 이하, 0.7 중량% 이하 또는 0.5 중량% 이하를 포함한다. 이러한 양을 초과하는 요오드화수소는 스크러버에 대한 부담을 증가시켜 요오드화수소가 퍼지되는 것을 방지하도록 할 수 있다.
하나의 구체예에 있어서, 적절한 과망간산칼륨 시험은 JIS K1351 (2007)이다.
채용되는 액체 반응 매질은 촉매 시스템과 혼화될 수 있는 임의의 용제를 포함할 수 있고, 순수 알코올 또는 알코올 공급원료 및/또는 소정의 카르복실산 및/또는 이들 두 화합물들의 에스테르가 포함될 수 있다. 빈수 카르보닐화 반응을 위한 바람직한 용제 및 액체 반응 매질은 소정의 카르복실산 생성물을 포함한다. 따라서, 메탄올의 아세트산으로의 카르보닐화에 있어서, 바람직한 용제 시스템은 아세트산을 포함한다.
물이 반응 매질 중에 포함되나, 바람직하게는 충분한 반응 속도를 달성하도록 낮은 농도로 포함된다. 예를 들어, 미국 특허 3,769,329에서, 로듐-촉매 카르보닐화 반응에서 물의 첨가가 반응 속도에 대하여 이로운 효과를 발휘한다는 것이 이미 교시되었다. 따라서, 일부 상용의 운전은 통상적으로 14 중량% 이상의 물 농도에서 가동된다. 그러나, 일부 구체예에 있어서, 14 중량% 이하, 예를 들어, 10 중량% 이하, 1 중량% 이하 또는 0.1 중량% 이하의 물 농도가 활용될 수 있다. 범위와 관련하여, 반응 매질은 반응 매질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 14 중량% 물, 예를 들어, 0.2 중량% 내지 10 중량% 또는 0.25 중량% 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.
하나의 구체예에 있어서, 한편으로 반응 매질을 2 내지 25중량% 요오드화물 염, 1 내지 20중량%의 요오드화메틸, 0.1 내지 30중량%의 아세트산메틸 및 0.1 내지 10중량%의 물의 농도로 유지하는 동안 카르보닐화가 수행된다.
카르보닐화를 위한 전형적인 반응 온도는 150 내지 250℃일 수 있고, 180 내지 225℃의 온도 범위가 바람직한 범위이다. 반응기 중의 일산화탄소 분압은 폭 넓게 변할 수 있으나 전형적으로는 2 내지 30 atm, 예를 들어, 3 내지 10 atm이다. 반응기 중의 수소 분압은 전형적으로 0.3 내지 2 atm, 예를 들어, 0.3 내지 1.9 atm이다. 부산물의 분압 및 포함된 액체의 증기압으로 인하여, 총 반응기 압력은 15 내지 40 atm의 범위일 수 있다.
예시적인 반응 및 아세트산 회수 시스템 (100)을 도 1에 나타내었다. 나타낸 바와 같이, 메탄올 공급 스트림 (101) 및 일산화탄소-함유 공급 스트림 (102)이 액상 카르보닐화 반응기 (104)로 지향되고, 여기에서 카르보닐화 반응이 일어난다.
카르보닐화 반응기 (104)는 바람직하게는 교반기를 수반하거나 수반하지 않는 교반 베셀(stirred vessel) 또는 버블-컬럼형 베셀(bubble-column type vessel)이고, 그 안에서 반응 액체 또는 슬러리 함량이 바람직하게는 자동적으로 소정의 수준으로 유지되고, 이는 바람직하게는 정상 운전 동안 실질적으로 일정하게 잔류한다. 카르보닐화 반응기 (104) 내로, 반응 매질 중에서의 적절한 농도를 유지하기에 요구되는 바에 따라 신재 메탄올(fresh methanol), 일산화탄소 및 충분한 양의 물이 연속적으로 도입된다.
전형적인 카르보닐화 방법에 있어서, 일산화탄소는 카르보닐화 반응기 내로, 바람직하게는 내용물을 교반하기 위하여 사용될 수 있는 교반기 아래로 분배판(distribution plate)을 통하여 연속적으로 도입된다. 가스상 공급은 바람직하게는 이러한 교반 수단에 의하여 반응하는 액체를 통하여 철저하게 분산된다. 가스상 퍼지 스트림 (106)은 바람직하게는 반응기 (104)로부터 배기되어 가스상 부산물의 누적(buildup)을 방지하고 설정 일산화탄소 분압을 주어진 총 반응기 압력으로 유지하도록 한다. 반응기의 온도가 조절될 수 있고 일산화탄소 공급이 소정의 총 반응기 압력을 유지하기에 충분한 속도로 도입된다. 액체 반응 매질을 포함하는 스트림 (113)은 반응기 (104)를 빠져나간다. 가스상 퍼지 스트림 (106)의 적어도 일부가 열교환기 (103)로 지향되고 여기에서 가스상 퍼지 스트림 (106)의 적어도 일부가 응축되어 응축된 반응기 회귀 스트림 (105) 및 반응기 배기 증기 스트림 (107)을 형성한다. 가스상 퍼지 스트림 (106)의 적어도 일부, 예를 들어, 반응기 배기 증기 스트림 (107)은 흡수기 타워 (109)로 지향된다. 응축된 반응기 회귀 스트림 (105)은 반응기 (104)로 재순환된다.
조 아세트산 생성물은 분리 영역 (108) 중에서 정제되어 아세트산을 회수하고 공정 내의 촉매 용액, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 다른 시스템 성분을 재순환시킬 수 있다. 따라서, 플래셔 (112)로부터의 스트림 (110) 등과 같은 재순환되는 촉매 용액 및 선택적으로 하나 이상의 재순환 스트림 (114, 116, 118 및 120) 또한 반응기 (104) 내로 도입된다. 물론, 하나 이상의 재순환 스트림은 반응기 (104) 내로 도입되기에 앞서 결합될 수 있다. 분리 시스템은 또한 바람직하게는 카르보닐화 반응기 중에서와 마찬가지로 시스템을 통하여 물 및 아세트산 함량을 제어하고 PRC 제거를 용이하게 한다.
반응 매질이 카르보닐화 반응기 (104)로부터 그 안의 일정한 수준을 유지하기에 충분한 속도로 인출되고 스트림 (113)을 통하여 플래셔 (112)로 제공된다. 플래셔 (112) 중에서, 조 생성물이 플래시 분리 단계에서 분리되어 아세트산을 포함하는 증기 생성물 스트림 (122) 및 촉매함유 용액 (더 적은 양의 아세트산메틸, 요오드화메틸 및 물과 함께 로듐 및 요오드화물 염을 포함하는 대부분의 아세트산)을 포함하는 덜 휘발성인 액체 스트림 (110)을 수득하고, 이는 바람직하게는 상기 기술된 바와 같이 반응기로 재순환된다.
증기 생성물 스트림 (122)은 또한 요오드화메틸, 아세트산메틸, 요오드화수소, 물, PRC를 포함한다. 반응기로부터 인출되고 플래셔로 인입되는 용해된 가스는 일산화탄소의 일부를 포함하고 또한 메탄, 수소 및 이산화탄소 등과 같은 가스상 부산물을 포함할 수 있다. 이러한 용해된 가스는 오버헤드 스트림의 부분으로서 플래셔로부터 인출된다. 증기 생성물 스트림 (122)의 적어도 일부가 라인 (122')을 통하여 열교환기 (121)로 지향되고, 여기에서 라인 (122')의 내용물이 응축되어 응축된 플래셔 회귀 스트림 (123) 및 플래셔 배기 증기 스트림 (125)을 형성한다. 증기 생성물 스트림 (122)의 적어도 일부, 예를 들어, 플래셔 배기 증기 스트림 (125)은 흡수기 타워 (109)로 지향된다. 응축된 플래셔 회귀 스트림 (23)은 반응기 (104)로 재순환된다.
하나의 구체예에 있어서, 증기 생성물 스트림은 아세트산 요오드화메틸, 아세트산메틸, 물, 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함한다. 하나의 구체예에 있어서, 증기 생성물 스트림은 증기 생성물 스트림의 총 중량을 기준으로 아세트산을 45 내지 75 중량%의 양으로, 요오드화메틸을 20 내지 50 중량%의 양으로, 아세트산메틸을 9 중량% 이하의 양으로 그리고 물을 15 중량% 이하의 양으로 포함한다. 다른 구체예에 있어서, 증기 생성물 스트림은 증기 생성물 스트림의 총 중량을 기준으로 아세트산을 45 내지 75 중량%의 양으로, 요오드화메틸을 24 내지 36 중량% 이하의 양으로, 아세트산메틸을 9 중량% 이하의 양으로 그리고 물을 15 중량% 이하의 양으로 포함한다. 보다 바람직하게는, 증기 생성물 스트림은 아세트산을 55 내지 75 중량%의 양으로, 요오드화메틸을 24 내지 35 중량%의 양으로, 아세트산메틸을 0.5 내지 8 중량%의 양으로 그리고 물을 0.5 내지 14 중량%의 양으로 포함한다. 여전히 추가의 바람직한 구체예에 있어서, 증기 생성물 스트림은 아세트산을 60 내지 70 중량%의 양으로, 요오드화메틸을 25 내지 35 중량%의 양으로, 아세트산메틸을 0.5 내지 6.5 중량%의 양으로 그리고 물을 1 내지 8 중량%의 양으로 포함한다. 증기 생성물 스트림 중의 아세트알데히드 농도는 증기 생성물 스트림의 총 중량을 기준으로 0.005 내지 1 중량%, 예를 들어, 0.01 내지 0.8 중량% 또는 0.01 내지 0.7 중량%의 양일 수 있다. 일부 구체예에 있어서 아세트알데히드는 0.01 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 증기 생성물 스트림은 요오드화수소를 증기 생성물 총 중량을 기준으로 1 중량% 이하, 예를 들어, 0.5 중량% 이하 또는 0.1 중량% 이하의 양으로 포함할 수 있다. 요오드화수소는 바람직하게는 증기 생성물 스트림 중에 존재한다. 증기 생성물 스트림은 바람직하게는 증기 생성물 스트림의 총 중량을 기준으로 실질적으로 프로피온산이 없거나, 예를 들어, 0.0001 중량% 이하로 포함한다.
액체 리사이클 스트림은 아세트산, 금속 촉매, 부식 금속과 마찬가지로 다른 여러 화합물을 포함한다. 하나의 구체예에 있어서, 액체 리사이클 스트림은 아세트산을 60 내지 90 중량%의 양으로, 금속 촉매를 0.01 내지 0.5 중량%의 양으로; 부식 금속 (예를 들어, 니켈, 철 및 크롬)을 10 내지 2500 wppm의 총량으로; 요오드화리튬을 5 내지 20 중량%의 양으로; 요오드화메틸을 0.5 내지 5 중량%의 양으로; 아세트산메틸을 0.1 내지 5 중량%의 양으로; 물을 0.1 내지 8 중량%의 양으로; 아세트알데히드를 1 중량% 이하 (예를 들어, 0.0001 내지 1 중량% 아세트알데히드)의 양으로; 그리고 요오드화수소를 0.5 중량% 이하 (예를 들어, 0.0001 내지 0.5 중량% 요오드화수소)의 양으로 포함한다.
플래셔 (112)로부터의 오버헤드 스트림은 증기 생성물 스트림 (122)으로서 경질 말단 컬럼 (124)에로 지향되고, 여기에서 증류로 저-비점 오버헤드 증기 스트림 (126), 바람직하게는 사이드스트림(side stream) (128)을 통하여 제거되는 정제된 아세트산 생성물 및 고비점 잔사 스트림(residue stream) (116)을 수득한다. 사이드스트림 (128)을 통하여 제거된 아세트산은 바람직하게는 물로부터의 아세트산의 선택적인 분리를 위하여 건조 컬럼(drying column) (130)에서와 같은 추가의 정제에 적용된다. 오버헤드 증기 스트림 (126)의 적어도 일부는 라인 (126)을 통하여 열교환기 (127)로 지향되고, 여기에서 라인 (126)의 내용물은 응축되어 응축된 경질 말단 회귀 스트림 (129) 및 경질 말단 배기 증기 스트림 (137)을 형성한다. 오버헤드 증기 스트림 (126)의 적어도 일부, 예를 들어, 경질 말단 배기 증기 스트림 (137)은 흡수기 타워 (109)로 지향된다. 응축된 경질 말단 회귀 스트림 (129)은 반응기 (104)로 또는 선택적으로 다시 경질 말단 컬럼 (124) (도시하지 않음)으로 재순환된다.
예시적은 흡수기 타워 및 수반되는 성분을 도 2에 나타내었다.
하나 이상의 스트림 (107, 125, 136 및 137)이 흡수기 시스템 (200)으로 지향된다. 흡수기 시스템 (200)은 흡수기 시스템 (200)을 스크러버 용매 공급원에 선택적으로 결합시키고 여기에서 기술되는 바와 같은 카르보닐화 시스템 중에서 사용된 추출물을 소정의 지점으로 되돌리도록 복수의 밸브 및 펌프를 갖는 전환 시스템 (202)을 포함한다. 또한 필요한 경우 반응기 (104)가 직접적으로 흡수기 시스템 (200)으로 배기될 수도 있다는 것에 주목하시오.
흡수기 시스템 (200)은 라인 (204)을 통하여 배기 가스로 그리고 라인 (206)을 통하여 스크러버 용매로 공급되는 흡수기 타워 (209)를 포함한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 라인 (204)은 하나 이상의 배기 스트림을 나타낸다. 바람직하게는 흡수기 타워 (209)로 공급되기에 앞서 스크러버 용매가 냉각기(chiller) (208)로 냉각되고 흡수기 타워에서는 용매가 배기 가스에 대해 향류(countercurrently)로 흐르고, 요오드화메틸, 요오드화수소 및 추가의 상대적인 성분들을 흡수한 후 회귀 라인 (return line) (210)을 통하여 타워로부터 인출되고 카르보닐화 유닛으로 되돌려진다. 스크러빙된 배기 가스는 라인 (212)을 통하여 타워로부터 인출되고 추가로 가공될 수 있다. 달리, 필요한 경우, 제2 단계 물 스크럽(second stage water scrub)이 흡수기 타워 (209) 중에 제공될 수 있다. 바람직하게는, 요오드화메틸의 90% 이상이 배기 가스로부터 제거된다. 아세트산이 스크러버 용매로 사용된다는 가정 하에, 스크러버 유체는 일반적으로 5℃ 내지 25℃의 온도까지 냉각된 후 타워 중에서 사용되고, 용매의 온도는 동결을 방지하도록 바람직하게는 17℃ 또는 그 이상에서 고정된다.
전환 시스템 (202)은 밸브 (214, 216, 218, 220, 222) 등과 같은 복수의 밸브 및 하나 이상의 펌프 (224, 226)를 포함하여 필요한 경우 회귀 라인 (228, 230, 232, 234) 중의 압력을 상승시킨다. 공급 밸브 (220, 222)는 흡수기 타워 (209)의 운전의 모드에 따라 공급 탱크로부터의 메탄올 또는 생성물 아세트산일 수 있는 스크러버 용매를 선택하는 데 사용된다.
도 1의 카르보닐화 시스템의 정상 상태 운전 중에서, 밸브 (222)가 폐쇄되고 메탄올이 개방 밸브 (220)를 통하여 라인 (236)을 통하여 공급 탱크로부터 메탄올이 냉각기 (208)로 공급되고, 여기에서 메탄올이 냉각된다. 냉각기로부터, 메탄올이 흡수기 타워 (209)로 공급되고, 여기에서 메탄올은 배기 가스에 대하여 향류로 흐르고 그로부터 요오드화메틸 및 다른 휘발성 성분을 흡수한 후 라인 (210)을 통하여 컬럼으로부터 인출된다. 흡수된 요오드화메틸을 수반하는 사용된 용매는 라인 (230)을 통하여 펌프 (224, 226)으로 다시 반응기 또는 공급 탱크로 펌핑된다. 이러한 운전의 모드에서 밸브 (216, 218)가 폐쇄되고 밸브 (214)가 개방된다.
시스템의 개시 또는 폐쇄 동안 스크러빙 용매로서 아세트산을 사용하는 흡수기 타워 (209)를 운전하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 운전의 모드에서, 밸브 (222)는 개방되고 밸브 (220)는 폐쇄된다. 필요한 경우 산은 생성물 산 또는 탱크로부터 공급될 수 있다. 산은 라인 (236)을 통하여 냉각기 (208)로 흐르고 여기에서 이는 냉각되고 라인 (206)을 통하여 흡수기 타워 (209)로 공급되고 상기 언급된 바와 같이 라인 (2O4)을 통하여 공급되는 배기 가스를 스크러빙한다. 산은 라인 (210)을 통하여 흡수기 타워 (209)로부터 인출되고 다시 라인 (228, 232)을 통하여 펌프 (224, 226)의 수단에 의하여 카르보닐화 시스템으로 펌핑된다. 흡수기 타워 (209)의 이러한 운전의 모드에서, 밸브 (214, 218)는 폐쇄되고 밸브 (216)는 개방되어 사용된 아세트산이 경질 말단 컬럼, 건조 컬럼 또는 스트리핑을 위한 정제 시스템 중의 다른 곳으로 회귀되도록 한다.
메탄올로부터 아세트산으로와 같이 하나의 용매로부터의 다른 하나로의 전환 동안, 비효율적인 결과로 인하여 스크러빙 유체를 메탄올 공급 시스템 또는 경질 말단 컬럼으로 회귀시키는 것은 일반적으로 바람직하지 않다. 마찬가지로, 전환은 약 5 내지 약 20 분 이내에서 수행되고 그 시간 동안 사용된 스크러버 용매가 촉매 저장소(catalyst reservoir)로 공급될 수 있다. 전환 모드 중에서, 밸브 (214, 216)가 폐쇄되고 밸브 (218)가 개방된다. 따라서 시스템은 일반적으로 (a) 카르보닐화 유닛으로부터 흡수기 타워로 배기 가스를 공급하고, 배기 가스는 요오드화메틸 및 선택적으로 추가의 휘발성 성분을 포함하고; (b) 제1 흡수제를 흡수기 타워로 공급하고, 제1 흡수제는 필수적으로 아세트산으로 이루어지고; (c) 배기 가스를 제1 흡수제와 접촉시키고 그에 의하여 가스로부터 요오드화메틸 및 선택적으로 추가의 휘발성 성분을 제거하고 요오드화메틸 및 선택적으로 추가의 휘발성 성분을 제1 흡수제 내로 흡수시키고; (d) 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 선택적으로 추가의 흡수된 휘발성 성분을 포함하는 흡수기 회귀 스트림을 경질 말단 컬럼, 건조 컬럼 또는 정제 시스템 중의 다른 곳로 공급하고; (e) 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 중단하고; (f) 제2 흡수제를 흡수기 타워로 공급하고, 제2 흡수제는 필수적으로 메탄올로 이루어지고; (g) 배기 가스를 제2 흡수제와 접촉시키고 그에 의하여 가스로부터 요오드화메틸 및 선택적으로 추가의 휘발성 성분을 제거하고 요오드화메틸 및 선택적으로 추가의 휘발성 성분을 제2 흡수제 내로 흡수시키고; (h) 제1 흡수제, 제2 흡수제, 흡수된 요오드화메틸 및 선택적으로 추가의 흡수된 휘발성 성분을 포함하는 흡수기 회귀 스트림을 흡수기 타워로부터 반응기로 공급하고; (i) 이행 기간 후, 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 선택적으로 추가의 흡수된 휘발성 성분을 포함하는 흡수기 회귀 스트림의 반응기로의 공급을 지속하는 것을 거쳐 운전된다. 흡수기 타워로의 공급은 밸브 (220, 222)의 운전에 의하여 선택된다.
디캔터 운전으로 되돌아가서, 컬럼에서 유출되는 고-비점 잔사 스트림 중에서에 비해 경질 말단 컬럼에서 유출되는 저-비점 오버헤드 증기 스트림 중에서 일반적으로 더 높은 PRC의 농도, 특히 아세트알데히드 함량이 존재한다는 것이 미국 특허 6,143,930 및 6,339,171에서 기술되었다. 따라서, 일부 경우에 있어서, PRC를 포함하는 저-비점 오버헤드 증기 스트림 (126)이 PRC 제거 시스템 (132) 중에서 추가의 가공에 적용되어 존재하는 PRC의 양을 감소시키고/시키거나 제거한다. 나타낸 바와 같이, 따라서, 저-비점 오버헤드 증기 스트림 (126)이 응축되고 오버헤드 수용기 디캔터(overhead receiver decanter) (134)로 나타낸 바와 같은 오버헤드 상분리유닛으로 지향된다. PRC에 더하여, 저-비점 오버헤드 증기 스트림 (126)은 전형적으로 요오드화메틸, 아세트산메틸, 아세트산 및 물을 포함할 수 있다.
일단 디캔터 (134) 중에서 저-비점 오버헤드 증기 스트림 (126)이 분리되어 경질상 및는 중질상이 형성될 수 있도록 공정 중에서 조건들이 바람직하게 유지된다. 일반적으로, 응축가능한 요오드화메틸, 아세트산메틸, 아세트알데히드 및 다른 카르보닐 화합물 및 물을 응축하고 분리하여 2개의 별도의 상들을 형성하기에 충분한 온도까지 저-비점 오버헤드 증기 스트림 (126)이 냉각된다. 스트림 (126)의 일부는 흡수기 타워 (109)로 지향될 수 있는 일산화탄소, 이산화탄소, 요오드화수소, 수소 등과 같은 응축불가능한 가스를 포함할 수 있다.
디캔터 중의 응축된 경질상은 일반적으로 물, 아세트산 및 PRC와 마찬가지로 다량의 요오드화메틸 및 아세트산메틸을 포함할 수 있다. 요오드화수소가 또한 경질상 중에 존재할 수 있다. 디캔터 (134) 중의 응축된 중질상은 일반적으로 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 PRC를 포함할 수 있다. 요오드화수소가 또한 중질상 중에 존재할 수 있다. 디캔터 (134) 중의 응축된 중질 액상은 편리하게도 직접적으로 또는 간접적으로 스트림 (118)을 통하여 반응기 (104)로 재순환될 수 있다. 예를 들어, 이러한 응축된 중질 액상의 일부는 슬립 스트림 (도시하지 않음)과 함께 반응기로 재순환될 수 있고, 일반적으로 소량, 예를 들어, 5 내지 40 용적% 또는 5 내지 20 용적%의 중질 액상이 PRS로 지향된다. 중질 액상의 이러한 슬립 스트림은 개별적으로 처리될 수 있거나 또는 카르보닐 불순물의 추가의 증류 및 추출을 위하여 응축된 경질 액상 스트림 (138)과 결합될 수 있다.
비록 경질상 스트림의 특정한 조성이 광범위하게 변할 수 있기는 하나, 일부 바람직한 조성이 하기 표 1에 제공된다. 하나의 구체예에 있어서, 요오드화수소는 경질 말단 오버헤드 중에 바람직하게는 0.01 중량% 내지 1 중량%, 예를 들어, 0.02 중량% 내지 1 중량% 또는 0.04 중량% 내지 0.07 중량%의 범위의 양으로 존재한다.
Figure pct00002
하나의 구체예에 있어서, 오버헤드 디캔터는 낮은 간섭 수준을 유지하도록 배치되고 구축되어 요오드화메틸의 과도한 지연을 방지하도록 한다. 비록 중질 액상의 특정한 조성이 광범위하게 변할 수 있기는 하나, 일부 예시적인 조성이 하기 표 2에 제공된다. 하나의 구체예에 있어서, 요오드화수소는 중질상 중에 하기 나열된 성분들에 더하여 존재한다.
Figure pct00003
중질 액상 (134)의 밀도는 1.3 내지 2, 예를 들어, 1.5 내지 1.8, 1.5 내지 1.75 또는 1.55 내지 1.7 일 수 있다. 미국 특허 6,677,480에서 기술되는 바와 같이, 중질 액상 (134)에서의 측정된 밀도는 반응 매질 중의 아세트산메틸 농도와 상관된다. 밀도가 감소함에 따라, 반응 매질 중의 아세트산메틸 농도는 증가한다. 본 발명의 하나의 구체예에 있어서, 중질 액상 (134)은 반응기에로 재순환되고 경질 액상 (133)은 동일한 펌프를 통하여 재순환되도록 제어된다. 펌프를 방해하지 않는 경질 액상 (133)의 일부를 재순환시키고 결합된 경질 액상 (133) 및 중질 액상의 밀도를 1.3 이상, 예를 들어, 1.4 이상, 1.5 이상 또는 1.7 이상으로 유지하도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 여기에서 기술되는 바와 같이, 중질 액상 (134)의 일부가 처리되어 아세트알데히드 등과 같은 불순물을 제거할 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 경질상은 스트림 (131)을 통하여 디캔터 (134)로부터 유출된다. 경질상 스트림 (131)의 제1 부분, 예를 들어 분획은 환류 스트림 (140)으로서 경질 말단 컬럼 (124)의 상단으로 재순환된다. 경질상 스트림 (131)의 제2 부분, 예를 들어 분획은 이하에서 논의된 바와 같이 그리고 스트림 (142)로 나타낸 바와 같이 PRS로 지향된다. 경질상 스트림 (131)의 제3 부분, 예를 들어 분획은 반응기 (104) 중에 추가의 물이 희망되거나 요구되는 경우에 재순환 스트림 (114)으로 나타낸 바와 같이 반응기 (104)로 재순환될 수 있다. 바람직한 양태에 있어서 반응기로의 스트림 (114)의 재순환이 원치않게도 아세트산의 재순환 및 반응기 (104)에 대하여 불필요하게 부담을 증가시키기 때문에 물 수준은 반응기 (104)로의 스트림 (114)의 재순환 없이 반응기 중에서 소정의 수준으로 유지된다. 따라서, 디캔터 (134)로부터 반응기 (104)로의 재순환은 증질상 스트림 (118)을 통한다.
경질 말단 컬럼 (124)은 또한 바람직하게는 잔재 또는 바텀 스트림 (116)을 형성하고, 이는 주로 아세트산 및 물을 포함한다. 경질 말단 바텀 스트림 (116)이 전형적으로 일부 잔류 촉매를 포함할 수 있기 때문에, 경질 말단 컬럼 바텀 스트림 (116)의 전부 또는 일부를 반응기 (104)로 재순환시키는 것이 유리할 수 있다. 선택적으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 경질 말단 바텀 스트림 (116)은 플래셔 (112)로부터의 촉매상(catalyst phase) (110)과 결합되고 함께 반응기 (104)로 회귀될 수 있다.
상기 표시된 바와 같이, 오버헤드 상에 더하여, 경질 말단 컬럼 (124)은 또한 아세트산 사이드스트림 (128)을 형성하고, 이는 바람직하게는 주로 아세트산 및 물을 포함한다. 효율적인 생성물 분리를 유지하기 위하여, 사이드스트림 (128)의 조성은 정상 운전 동안 유의미하게 변하거나 요동하지 않는다는 것이 중요하다.
선택적으로, 사이드스트림 (128)의 일부는 분리를 개선하기 위하여 경질 말단 컬럼으로, 바람직하게는 경질 말단 컬럼으로부터 사이드스트림 (128)이 제거되는 곳 아래 지점으로 재순환될 수 있다.
사이드스트림 (128)이 아세트산에 더하여 물을 포함하기 때문에, 경질 말단 컬럼 (124)으로부터의 사이드스트림 (128)은 바람직하게는 건조 컬럼 (130)으로 지향되고, 여기에서 아세트산 및 물이 서로 분리된다. 나타낸 바와 같이, 건조 컬럼 (130)은 아세트산 사이드스트림 (128)을 분리하여 주로 물을 포함하는 오버헤드 스트림 (144) 및 주로 아세트산을 포함하는 바텀 스트림 (146)을 형성한다. 오버헤드 스트림 (144)은 바람직하게는 냉각되고 상분리유닛, 예를 들어, 디캔터 (148) 중에서 응축되어 경질상 및 중질상을 형성한다. 나타낸 바와 같이, 경질상의 일부는 스트림 (150 및 152)으로 나타낸 바와 같이 환류되고 경질상의 잔여부는 스트림 (120)으로 나타낸 바와 같이 반응기 (104)로 되돌려진다. 전형적으로 물 및 요오드화메틸을 포함하는 에멀젼인 중질상은 바람직하게는 선택적으로 스트림 (120)과 결합된 후 그의 전체로 스트림 (122)으로 나타낸 바와 같이 반응기 (104)로 되돌려진다. 건조 컬럼 오버헤드의 경질상에 대한 예시적인 조성은 하기 표 3으로 제공된다. 하나의 구체예에 있어서, 요오드화수소는 건조 컬럼 오버헤드 중에 0.01 중량% 내지 1 중량%, 예를 들어, 0.05 중량% 내지 1 중량% 또는 0.01 중량% 내지 0.5 중량%의 양으로 존재한다.
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건조 컬럼 바텀 스트림 (146)은 바람직하게는 아세트산을 포함하거나 필수적으로 이로 이루어진다. 바람직한 구체예에 있어서, 건조 컬럼 바텀 스트림 (146)은 아세트산을 90 중량% 이상, 예를 들어, 95 중량% 이상 또는 98 중량% 이상의 양으로 포함한다. 선택적으로, 건조 컬럼 바텀 스트림 (146)은 저장되거나 상업적인 용도를 위하여 이송되기 이전에 예를 들어 이온교환수지를 통과하는 것에 의하여 추가로 가공될 수 있다.
PRC 제거
일부 경우에 있어서, 경질 말단 증류 컬럼의 저-비점 오버헤드 증기 스트림으로부터, 보다 바람직하게는 경질 말단 증류 컬럼 (124)으로부터의 저-비점 오버헤드 증기 스트림의 응축된 경질상으로부터 PRC, 주로 아세트알데히드 등과 같은 알데히드를 제거하는 것이 유리할 수 있다. PRC 제거 시스템 (132)으로부터의 하나 이상의 스트림은 직접적으로 또는 간접적으로 시스템으로 회귀, 예를 들어, 재순환될 수 있다. 일부 경우에 있어서, PRC 제거 시스템 (132)으로부터 반응기 (104)로 또는 반응기 (104)로의 재순환 라인으로 지향되는 회귀 스트림이 존재하지 않는다. PRC 제거 시스템은 바람직하게는 적어도 하나의 증류 컬럼 및 적어도 하나의 추출 컬럼을 포함하여 PRC를 감소시키고/시키거나 제거한다. 여기에 참조로 포함되는 미국 공개특허 2011/0288333은 본 방법에 대하여 채용될 수 있는 여러 PRC 제거 시스템 구체예를 기술한다.
도 1에 나타낸 PRC 제거 시스템은 예를 들어 미국 특허 7,223,886에서 기술되는 바와 같이 단일 추출 단계 또는 다중 추출 단계를 포함할 수 있고 선택적으로 다단계 향류 추출(multistage countercurrent extraction)을 포함한다. 여러 구체예에 따라서, (i) PRC 제거 시스템 증류 컬럼 및/또는 (ii) PRC 제거 시스템 추출 단계 중의 하나 또는 둘 다로부터 파생되는 하나 이상의 스트림 (집단적으로 스트림 (154)으로 나타냄)이 시스템, 예를 들어, 아세트산 생산 시스템에 대한 (i) 경질 말단 제거 컬럼 및/또는 (ii) 분리 시스템의 건조 컬럼 중의 하나 또는 둘 다에로 되돌려질 수 있다. 예를 들어, 제1 부분, 예를 들어, PRC 제거 시스템 컬럼으로부터의 바텀 스트림의 분획 부분은 추가의 가공을 위하여 경질 말단 컬럼 (124)에로 지향될 수 있거나, 제2 부분, 예를 들어, PRC 제거 시스템 컬럼으로부터의 바텀 스트림의 분획 부분은 추가의 가공을 위하여 건조 컬럼 (130), 바람직하게는 건조 컬럼 (130)의 상단부에로 지향될 수 있다. 다른 예로서, PRS 추출 유닛으로부터, 특히 요오드화메틸을 포함하는 추잔액은 시스템, 예를 들어, 경질 말단 컬럼 또는 건조 컬럼에로 되돌려질 수 있거나 추잔액은 직접적으로 디캔터 (134)에로 첨가되고/되거나 반응기 (104)에로 되돌려질 수 있다.
PRC 제거 시스템
일부 구체예에 있어서, 아세트알데히드 제거 동안 경질 액상 및/또는 중질 액상의 일부는 분리되고 PRS로 지향되어 요오드화메틸 및 아세트산메틸을 회수할 수 있다. 상기 표 1 및 2에 나타난 바와 같이, 경질 액상 및/또는 중질 액상 각각은 PRC를 포함하고 방법은 아세트산 생성물의 품질을 악화시키는 아세트알데히드 등과 같은 카르보닐 불순물을 제거하는 것을 포함할 수 있고 그의 전체로 여기에 참조로 포함되는 미국 특허 6,143,930; 6,339,171; 7,223,883; 7,223,886; 7,855,306; 7,884,237; 8,889,904; 그리고 미국 공개특허 2006/0011462에서 기술되는 바와 같은 적절한 불순물 제거 컬럼 및 흡수기 중에서 제거될 수 있다. 아세트알데히드 등과 같은 카르보닐 불순물은 요오드화물 촉매 증진제와 반응하여 요오드화알킬, 예를 들어, 요오드화에틸, 요오드화프로필, 요오드화부틸, 요오드화펜틸, 요오드화헥실 등을 형성할 수 있다. 또한, 많은 불순물이 아세트알데히드에서 비롯하기 때문에, 액체 경질상으로부터 카르보닐 불순물을 제거하는 것이 바람직하다.
아세트알데히드 또는 PRC 제거 시스템에로 공급되는 경질 액상 및/또는 중질 액상의 부분은 경질 액상 (133) 및/또는 중질 액상 (134) 중의 하나의 질량 유량의 1% 내지 99%, 예를 들어, 1 내지 50%, 2 내지 45%, 5 내지 40%, 5 내지 30% 또는 5 내지 20%로 변할 수 있다. 또한 일부 구체예에 있어서, 경질 액상 (133) 및 중질 액상 (134) 둘 다의 일부는 아세트알데히드 또는 PRC 제거 시스템에로 공급될 수 있다. 아세트알데히드 또는 PRC 제거 시스템에로 공급되지 않는 경질 액상 (133)의 부분은 여기에서 기술되는 바와 같이 제1 컬럼에로 환류되거나 반응기에로 재순환될 수 있다. 아세트알데히드 또는 PRC 제거 시스템에로 공급되지 않는 중질 액상 (134)의 부분은 반응기에로 재순환될 수 있다. 비록 중질 액상 (134)의 일부는 제1 컬럼에로 환류될 수 있음에도 불구하고, 요오드화메틸 풍부화 중질 액상 (134)을 반응기에로 되돌리는 것이 보다 바람직하다.
하나의 구체예에 있어서 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부는 분리되고 요오드화수소를 포함하는 오버헤드를 형성하기 위하여 PRC 제거 시스템으로 이송된다. 하나의 구체예에 있어서, PRC 제거 시스템은 단일 컬럼 시스템(one column system)이다. 이러한 경우에 있어서, 본 발명자들은 단일 컬럼으로부터 인출되는 오버헤드가 PRC 제거 시스템 중에서 요오드화메틸의 가수분해를 통하여 (그리고/또는 요오드화수소 및 아세트산메틸을 수득하는 요오드화메틸과 아세트산의 반응을 통하여) 일어날 수 있는 반응으로 인하여 요오드화수소, 예를 들어, 향상된 양의 요오드화수소를 포함할 수 있다는 것을 발견하였다. 이러한 스트림은 요오드화수소의 처리를 위하여 흡수기 타워로 보내어질 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 라인 (142) 중의 경질상 및/또는 라인 (118') 중의 중질상의 적어도 일부는 PRC 제거 시스템 (132)으로 지향될 수 있고, 이는 컬럼 (160)을 포함한다. 컬럼 (10)은 증기 오버헤드 (162) 및 물, 아세트산메틸 및/또는 메탄올을 포함하는 바텀 공정 스트림 (164)을 형성한다. 증기 오버헤드 (162)는 요오드화수소, 예를 들어, 컬럼 (160) 중에서 일어나는 반응을 통하여 형성되는 요오드화수소를 포함한다. 증기 오버헤드 (162)는 열교환기/응축기 (도시하지 않음)을 통과하고 수용기 (166) 중에 수집될 수 있다. 수용기 배기 (168)는 증기 오버헤드 (162) 중의 요오드화수소의 일부를 포함하고 수용기 (166)로부터 회수되고 흡수기 (109)로 이송된다. 증기 오버헤드 (162)의 일부는 수용기 배기 (18)와 결합되고 라인 (162')을 통하여 흡수기 (109)로 지향될 수 있다. 선택적으로, 라인 (162')은 라인 (168)과 결합됨이 없이 직접적으로 흡수기 (109)로 이송될 수 있다. 응축된 증기 오버헤드 스트림의 일부는 통하여 컬럼 (160)으로 회귀될 수 있고 다른 부분은 추가의 가공으로 지향될 수 있다.
다른 구체예에 있어서, PRS 시스템은 이중 컬럼 시스템(two column system)이다. 본 발명자들은 컬럼으로부터 인출되는 오버헤드가 요오드화수소, 예를 들어, 향상된 양의 요오드화수소를 포함할 수 있다는 것을 발견하였다.
하나의 구체예에 있어서, 경질 액상 (133) 및/또는 중질 액상 (134)의 일부는 그의 오버헤드가 아세트알데히드 및 요오드화메틸로 풍부화되도록 하는 증류 컬럼으로 공급된다. 게다가, 오버헤드는 또한 요오드화수소로 풍부화될 수 있다. 배치에 따라, 2개의 별도의 증류 컬럼이 존재할 수 있고, 제2 컬럼의 오버헤드는 아세트알데히드 및 요오드화메틸로 풍부화될 수 있다. 제2의 오버헤드는 또한 요오드화수소로 풍부화될 수 있다. 원-위치에서 형성될 수 있는 디메틸에테르가 또한 오버헤드 중에 존재할 수 있다. 오버헤드는 하나 이상의 추출 단계에 적용되어 요오드화메틸 및 추출용매로 풍부화된 추잔액을 제거할 수 있다. 일부 경우에 있어서, PRC 제거 시스템의 오버헤드(들)가 처리되어 일산화탄소가 제거될 수 있다. 하나의 예로서, 흡수기를 선회(swing)하는 압력이 채용될 수 있다. 추잔액의 일부가 증류 컬럼, 제1 컬럼, 오버헤드 디캔터 및/또는 반응기로 회귀될 수 있다. 예를 들어, 중질 액상이 PRC 제거 시스템 중에서 처리되는 경우, 추잔액의 일부를 증류 컬럼 또는 반응기로 회귀시키는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 예를 들어, 경질 액상 (133)이 PRC 제거 시스템 중에서 처리되는 경우, 추잔액의 일부를 제1 컬럼, 오버헤드 디캔터 또는 반응기로 회귀시키는 것이 바람직할 수 있다. 일부 구체예에 있어서, 추출용매는 추가로 증류되어 물을 제거하고, 이는 하나 이상의 추출 단계로 회귀된다. 경질 액상 (133)에 비하여 더 많은 아세트산메틸 및 요오드화메틸을 포함하는 컬럼 바텀은 또한 반응기 (105)로 재순환되고/되거나 제1 컬럼 (120)으로 환류될 수 있다.
단일 컬럼 PRC 제거 유닛의 오버헤드는 요오드화수소를 포함할 수 있다. 오버헤드는 수용기 중에서 수집될 수 있고 배기가 수용기로부터 회수될 수 있다.
하나의 구체예에 있어서, 본 발명의 방법은 흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드 (제1 그리고 단지 컬럼으로부터의)의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하는 단계를 포함한다.
이중 컬럼 시스템이 채용되는 하나의 구체예에 있어서, 본 발명의 방법은 흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드 (제2 컬럼으로부터의)의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고; 흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하는 단계를 포함한다.
PRC 제거 시스템으로부터의 오버헤드 또는 수용기 배기가 흡수제와 접촉하는 구체예에 있어서, 본 발명자들은 흡수제로의 처리가 PRC 제거 시스템 중에서 형성될 수 있는 요오드화수소를 효과적으로 제거한다는 것을 발견하였다.
본 상세한 설명 및 특허청구범위의 목적을 위하여, 경질 말단 제거 컬럼 및 건조 컬럼의 오버헤드 스트림 및 오버헤드 디캔터는 경질 말단 제거 컬럼 및 건조 컬럼의 부분으로 고려된다.
상기 표시된 바와 같이, 저-비점 오버헤드 증기 스트림의 상은 후속적으로 가공되어 PRC를 제거할 수 있다.
본 발명의 증류 컬럼은 통상적인 증류 컬럼, 예를 들어, 플레이트 컬럼, 충진 컬럼 등일 수 있다. 플레이트 컬럼에는 통공 플레이트 컬럼, 버블-캡 컬럼, 키틀 트레이 컬럼(Kittel tray column), 유니플럭스 트레이(uniflux tray) 또는 리플 트레이 컬럼(ripple tray column)이 포함될 수 있다. 플레이트 컬럼에 대하여는, 이론적인 플레이트의 수는 특히 제한되지 않고, 분리되어야 할 성분의 종에 따라, 플레이트 컬럼은 80 개 이하, 예를 들어, 2 내지 80개, 5 내지 60개, 5 내지 50개 또는 보다 바람직하게는 7 내지 35개를 포함할 수 있다. 증류 컬럼은 서로 다른 증류 장치의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 버블-캡 컬럼과 통공 플레이트 컬럼의 조합과 마찬가지로 통공 플레이트 컬럼과 충진 컬럼의 조합이 사용될 수 있다.
증류 시스템 중의 증류 온도 및 압력은 대상 카르복실산의 종 및 증류 컬럼의 종류 등과 같은 조건 또는 공급 스트림의 조성에 따른 더 낮은 비점 불순물 및 더 높은 비점 불순물로부터 선택되는 제거 표적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 아세트산의 정제가 증류 컬럼으로 수행되는 경우, 증류 컬럼의 내부 압력 (대개, 컬럼 탑의 압력)은 게이지 압력의 면에서 0.01 내지 1 MPa, 예를 들어, 0.02 내지 0.7 MPa 그리고 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5 MPa일 수 있다. 게다가, 증류 컬럼에 대한 증류 온도, 즉 컬럼 탑의 온도에서 컬럼의 내부 온도는 컬럼의 내부 압력을 조정하는 것에 의하여 제어될 수 있고, 예를 들어, 20 내지 200℃, 예를 들어, 50 내지 180℃ 그리고 보다 바람직하게는 약 100 내지 160℃일 수 있다.
컬럼, 밸브, 응축기, 수용기(receiver), 펌프, 재가열기(reboiler) 및 내장품을 포함하여 증류 시스템과 연관되는 각 성분 또는 유닛 그리고 각각이 증류 시스템을 연결하는 여러 라인의 물질은 유리, 금속, 세라믹 또는 이들의 조합 등과 같은 적절한 물질로 이루어질 수 있고, 특히 특정한 하나로 제한되지 않는다. 본 발명에 따르면, 앞서의 증류 시스템 및 여러 라인의 물질은 전이금속 또는 철 합금 등과 같은 전이금속-기반 합금, 예를 들어, 스테인레스강, 니켈 또는 니켈 합금, 지르코늄 또는 그의 지르코늄 합금, 티타늄 또는 그의 티타늄 합금 또는 알루미늄 합금이다. 적절한 철-기반 합금에는 주성분으로서 철을 포함하는 것들, 예를 들어, 또한 크롬, 니켈, 몰리브덴 등을 포함하는 스테인레스강이 포함된다. 적절한 니켈-기반 합금에는 주성분으로서 니켈 및 크롬, 철, 코발트, 몰리브덴, 텅스텐, 망간 등 중의 하나 이상을 포함하는 것들, 예를 들어, HASTELLOY™ 및 INCONEL™이 포함된다. 증류 시스템 및 여러 라인을 위한 물질로서 내식성 금속이 특히 적절한 것일 수 있다.
본 상세한 설명의 목적을 위하여, 용어 "분획 부분(aliquot portion)"은: (i) 그가 파생되는 부모 스트림(parent stream)과 동일한 조성을 갖는 부모 스트림의 일부 및 (ii) 그가 파생되는 부모 스트림과 동일한 조성을 갖는 부모 스트림의 일부와 함께 결합되는 하나 이상의 별도의 스트림 둘 다를 의미한다는 것은 이해되어야 한다. 따라서, 경질 말단에로 지향하는 PRS 증류 바텀의 분획 부분을 포함하는 회귀 스트림(return stream)은 PRS 증류 바텀 스트림의 일부의 경질 말단 컬럼에로의 직접적인 전달과 마찬가지로 (i) PRS 증류 바텀 스트림의 일부 및 (ii) 경질 말단 컬럼 내로 도입되기 이전에 함께 결합되는 하나 이상의 별도의 스트림을 포함하는 파생 스트림(derivative stream)의 전달을 포함한다. "분획 부분"은, 예를 들어, 그로부터 파생되거나 그러한 스트림으로부터 파생되는 부모 스트림과 조성적으로 동일하지 않거나 그러한 스트림으로부터 파생되지 않는, 증류 단계 또는 상분리 단계에서 형성되는 스트림을 포함하지 않을 수 있다.
이러한 상세한 설명의 이점을 알고 있는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자는 소정의 결과를 달성하기 위한 PRS 증류 컬럼을 설계하고 운전할 수 있다. 따라서, 이러한 방법의 실행은 단계의 총 수, 공급 포인트, 환류비(reflux ratio), 공급 온도, 환류 온도, 컬럼 온도 프로파일 등과 같은 특정한 증류 컬럼의 특정한 특징 및 그의 운전 특징에 제한될 필요가 없다.
도면 및 상기 제공된 본문에서 분명한 바와 같이, 다양한 구체예가 고려된다:
E1. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고, 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
흡수기 타워로 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림 중의 적어도 하나의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산을 포함하는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸을 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
흡수기 타워로의 제1 흡수제의 공급을 중단하고;
흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고;
제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E2. 구체예 E1에 있어서, 여기에서 제2 흡수제가 필수적으로 메탄올로 이루어지는 방법.
E3. 구체예 E1 또는 E2에 있어서, 추가로 접촉에 앞서 제1 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함하는 방법.
E4. 구체예 E1 내지 E3 중의 어느 하나에 있어서, 추가로 접촉에 앞서 제2 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함하는 방법.
E5. 구체예 E1 내지 E4 중의 어느 하나에 있어서, 추가로 이송에 앞서 제2 흡수제 회귀 스트림을 메탄올 또는 그의 반응성 유도체와 혼합시키는 것을 포함하는 방법.
E6. 구체예 E1 내지 E5 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 흡수기 타워 공급물이 아세트산메틸을 포함하고 제1 및 제2 흡수제가 흡수기 타워 공급물로부터 아세트산메틸을 흡수하는 방법.
E7. 구체예 E1 내지 E6 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 방법이 제1 흡수제 및/또는 제2 흡수제를 처리하기 위한 스트리퍼 컬럼을 채용하지 않는 방법.
E8. 구체예 E1 내지 E7 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 반응 시스템을 2 내지 25중량%의 요오드화물 염, 1 내지 20중량%의 요오드화메틸, 0.1 내지 30중량%의 아세트산메틸 및 0.1 내지 10중량%의 물의 농도로 유지하는 한편으로 카르보닐화가 수행되는 방법.
E9. 구체예 E1 내지 E8 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 제2 흡수제 회귀 스트림이 분리 영역으로 회귀되지 않는 방법.
E10. 구체예 E1 내지 E9 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 흡수기 타워 공급물의 제2 흡수제 중의 메탄올 또는 아세트산메틸과의 접촉이 요오드화메틸을 형성하는 방법.
E11. 구체예 E1 내지 E10 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 제2 흡수제 회귀 스트림의 이송이 이행 기간 동안 제2 흡수제 회귀 스트림을 반응기로 이송하고; 이행 기간 후, 제2 흡수제 회귀 스트림의 반응기로의 공급을 지속하는 것을 포함하는 방법.
E12. 구체예 E1 내지 E11 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 제2 흡수제 회귀 스트림의 이송이 제1 흡수제의 공급의 종결 후 제2 흡수제 회귀 스트림을 반응기로 이송하는 것을 포함하는 방법.
E13. 구체예 E1 내지 E12 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 제2 증기 스트림이 추가로 휘발성 성분을 포함하는 방법.
E14. 구체예 E1 내지 E13 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 플래싱이 제1 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 증기 스트림을 형성하고 플래셔 배기 증기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 것을 포함하는 방법.
E15. 구체예 E1 내지 E14 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 카르보닐화가 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 흡수기 타워로 지향시키는 것을 포함하는 방법.
E16. 구체예 E1 내지 E15 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 카르보닐화가 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 반응기 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 증기 스트림을 형성하고 반응기 배기 증기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 것을 포함하는 방법.
E17. 구체예 E1 내지 E16 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 제2 증기 스트림이 디캔팅되어 요오드화수소를 포함하는 디캔터 배기 스트림을 형성하고 제2 증기 스트림의 적어도 일부가 디캔터 배기 스트림을 포함하는 방법.
E18. 구체예 E1 내지 E16 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 분리가 추가로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 경질 말단 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 경질 말단 배기 증기 스트림을 형성하고 경질 말단 배기 증기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 것을 포함하는 방법.
E19. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고, 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
흡수기 타워로 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림 중의 적어도 하나의 적어도 일부를 공급하여 개시 기간을 개시하고,
개시 기간 동안, 흡수기 타워 공급물을 아세트산을 포함하는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸을 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제1 흡수제 회귀 스트림을 형성하고;
제1 흡수제 회귀 스트림을 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
전환 기간 동안 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 종결시키는 것에 의하여 개시 부터 정상 운전 까지 이행시키고;
흡수기 타워로 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제를 공급하고,
여기에서, 전환 기간의 적어도 일부 동안, 아세트산, 메탄올 및 요오드화메틸이 흡수기 타워로 제공되고;
아세트산, 메탄올 및 요오드화메틸을 포함하는 결합된 흡수기 회귀 스트림을 형성하고;
결합된 흡수기 회귀 스트림을 흡수기 타워로부터 반응기로 이송하고
전환 기간 이후 정상 상태 운전을 개시하고,
정상 상태 운전 동안, 제2 증기 스트림을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 흡수제 회귀 스트림을 형성하고;
정상 상태 운전 동안, 제2 흡수제 회귀 스트림을 메탄올 또는 그의 반응성 유도체와 혼합하여 혼합된 스트림을 형성하고;
혼합된 스트림을 반응기로 이송하는 것
을 포함하는 카르보닐화 방법에서 흡수기 타워를 운전하기 위한 방법.
E20. 구체예 E19에 있어서, 여기에서 제2 흡수제가 필수적으로 메탄올로 이루어지는 방법.
E21. 구체예 E19 또는 E20에 있어서, 추가로 접촉에 앞서 제1 흡수제 및/또는 제2 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함하는 방법.
E22. 구체예 E19 내지 E21 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급의 종결 및 제2 흡수제의 흡수기 타워로의 제공이 실질적으로 동시적으로 일어나는 방법.
E23. 구체예 E19 내지 E22 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림 중의 적어도 하나의 적어도 일부가 결합되어 흡수기 타워 공급물을 형성하는 방법.
E24. 구체예 E19 내지 E23 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 반응기 배기 스트림 및 제2 증기 스트림의 흐름 속도가 잔여 배기 스트림의 결합된 흐름 속도 보다 더 큰 방법.
E25. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고, 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고;
반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 반응기 배기 스트림을 형성하고;
흡수기 타워로 응축된 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 감소시키고;
흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고;
제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E26. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
흡수기 타워로 플래셔 배기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
흡수기 타워로의 제1 흡수제의 공급을 감소시키고;
흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고;
제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E27. 구체예 E26에 있어서, 여기에서 공급 단계에 앞서 플래셔 배기 스트림이 응축되는 방법.
E28. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고;
경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
흡수기 타워로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
흡수기 타워로의 제1 흡수제의 공급을 감소시키고;
흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고;
제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E29. 구체예 E28에 있어서, 여기에서 공급 단계에 앞서 제2 증기 스트림이 응축되는 방법.
E30. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고;
PRC 제거 시스템 중에서 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고;
선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고;
흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E31. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고, 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고
경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고;
선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 내로 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고;
흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
흡수기 타워로의 제1 흡수제의 공급을 감소시키고;
흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E32. 구체예 E31에 있어서, 추가로 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것을 포함하는 방법.
E33. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
흡수기 타워로 플래셔 배기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제, 요오드화수소 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E34. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고;
경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
흡수기 타워로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제, 요오드화수소 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E35. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고;
경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 단일 컬럼을 포함하는 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고;
선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중으로 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고;
흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
선택적으로 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E36. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고;
경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 제1 컬럼 및 제2 컬럼을 포함하는 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 제2 PRS 오버헤드를 제2 PRC 제거 컬럼으로부터 수득하고;
선택적으로 제2 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 내로 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 제2 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고;
흡수기 타워로 제2 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 제2 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
선택적으로 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 것
을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
E37. 구체예 E1 내지 E36 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 제2 흡수제가 필수적으로 메탄올로 이루어지는 방법.
E38. 구체예 E1 내지 E37 중의 어느 하나에 있어서, 추가로 접촉에 앞서 제1 흡수제 또는 제2 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함하는 방법.
E39. 구체예 E1 내지 E38 중의 어느 하나에 있어서, 여기에서 공급 단계에 앞서 제2 증기 스트림이 응축되는 방법.
E40. 구체예 E1 내지 E39 중의 어느 하나에 있어서, 추가로 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것을 포함하는 방법.
비록 본 발명이 상세하게 기술되기는 하였으나, 본 발명의 정신 및 관점 이내에서 변경이 당해 기술분야에서 숙련된 자에게는 용이하게 자명할 것이다. 앞서의 상세한 설명, 연관되는 당해 기술분야에서의 지식 및 배경기술 및 상세한 설명과 관련하여 상기 논의된 참조의 관점에서, 그의 상세들이 모두 여기에 참조로 포함된다. 게다가, 본 발명의 양태들 및 이하에서 및/또는 첨부된 특허청구범위에서 언급되는 여러 구체예 및 여러 특징들의 부분들은 전체로 또는 부분으로 서로 결합되거나 상호호환될 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 여러 구체예들의 앞서의 설명에 있어서, 다른 구체예를 나타내는 이들 구체예들은 당해 기술분야에서 숙련된 자에게 이해될 수 있는 바와 같이 명백하게 다른 구체예들과 적절하게 결합될 수 있다. 더욱이, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자는 앞서의 설명이 단지 예시적인 방법이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되는 것이 아니라는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (36)

  1. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고, 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
    경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    흡수기 타워로 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림 중의 적어도 하나의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산을 포함하는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸을 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
    제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
    흡수기 타워로의 제1 흡수제의 공급을 중단하고;
    흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고;
    제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 여기에서 제2 흡수제가 필수적으로 메탄올로 이루어지는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 추가로 접촉에 앞서 제1 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 추가로 접촉에 앞서 제2 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 추가로 이송에 앞서 제2 흡수제 회귀 스트림을 메탄올 또는 그의 반응성 유도체와 혼합시키는 것을 포함하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 흡수기 타워 공급물이 아세트산메틸을 포함하고 제1 및 제2 흡수제가 흡수기 타워 공급물로부터 아세트산메틸을 흡수하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 방법이 제1 흡수제 및/또는 제2 흡수제를 처리하기 위한 스트리퍼 컬럼을 채용하지 않는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 반응 시스템을 2 내지 25중량%의 요오드화물 염, 1 내지 20중량%의 요오드화메틸, 0.1 내지 30중량%의 아세트산메틸 및 0.1 내지 10중량%의 물의 농도로 유지하는 한편으로 카르보닐화가 수행되는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 제2 흡수제 회귀 스트림이 분리 영역으로 회귀되지 않는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 흡수기 타워 공급물의 제2 흡수제 중의 메탄올 또는 아세트산메틸과의 접촉이 요오드화메틸을 형성하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 제2 흡수제 회귀 스트림의 이송이
    이행 기간 동안 제2 흡수제 회귀 스트림을 반응기로 이송하고;
    이행 기간 후, 제2 흡수제 회귀 스트림의 반응기로의 공급을 지속하는 것
    을 포함하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 제2 흡수제 회귀 스트림의 이송이
    제1 흡수제의 공급의 종결 후 제2 흡수제 회귀 스트림을 반응기로 이송하는 것
    을 포함하는 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 제2 증기 스트림이 추가로 휘발성 성분을 포함하는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 플래싱이 제1 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 증기 스트림을 형성하고 플래셔 배기 증기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 것을 포함하는 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 카르보닐화가 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 흡수기 타워로 지향시키는 것을 포함하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 카르보닐화가 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 반응기 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 증기 스트림을 형성하고 반응기 배기 증기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 것을 포함하는 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 제2 증기 스트림이 디캔팅되어 요오드화수소를 포함하는 디캔터 배기 스트림을 형성하고 제2 증기 스트림의 적어도 일부가 디캔터 배기 스트림을 포함하는 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 분리가 추가로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 경질 말단 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 경질 말단 배기 증기 스트림을 형성하고 경질 말단 배기 증기 스트림을 흡수기 타워로 지향시키는 것을 포함하는 방법.
  19. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고, 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
    경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    흡수기 타워로 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림 중의 적어도 하나의 적어도 일부를 공급하여 개시 기간을 개시하고,
    개시 기간 동안, 흡수기 타워 공급물을 아세트산을 포함하는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸을 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제1 흡수제 회귀 스트림을 형성하고;
    제1 흡수제 회귀 스트림을 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
    전환 기간 동안 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 종결시키는 것에 의하여 개시 부터 정상 운전 까지 이행시키고;
    흡수기 타워로 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제를 공급하고,
    여기에서, 전환 기간의 적어도 일부 동안, 아세트산, 메탄올 및 요오드화메틸이 흡수기 타워로 제공되고;
    아세트산, 메탄올 및 요오드화메틸을 포함하는 결합된 흡수기 회귀 스트림을 형성하고;
    결합된 흡수기 회귀 스트림을 흡수기 타워로부터 반응기로 이송하고
    전환 기간 이후 정상 상태 운전을 개시하고,
    정상 상태 운전 동안, 제2 증기 스트림을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 흡수제 회귀 스트림을 형성하고;
    정상 상태 운전 동안, 제2 흡수제 회귀 스트림을 메탄올 또는 그의 반응성 유도체와 혼합하여 혼합된 스트림을 형성하고;
    혼합된 스트림을 반응기로 이송하는 것
    을 포함하는 카르보닐화 방법에서 흡수기 타워를 운전하기 위한 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 여기에서 제2 흡수제가 필수적으로 메탄올로 이루어지는 방법.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 추가로 접촉에 앞서 제1 흡수제 및/또는 제2 흡수제를 냉각시키는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급의 종결 및 제2 흡수제의 흡수기 타워로의 제공이 실질적으로 동시적으로 일어나는 방법.
  23. 제 19 항 내지 제 22 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 반응기 배기 스트림, 플래셔 배기 스트림 및 제2 증기 스트림 중의 적어도 하나의 적어도 일부가 결합되어 흡수기 타워 공급물을 형성하는 방법.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중의 어느 한 항에 있어서, 여기에서 반응기 배기 스트림 및 제2 증기 스트림의 흐름 속도가 잔여 배기 스트림의 결합된 흐름 속도 보다 더 큰 방법.
  25. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고, 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고;
    반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 응축시켜 응축된 반응기 배기 스트림을 형성하고;
    흡수기 타워로 응축된 반응기 배기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
    제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
    제1 흡수제의 흡수기 타워로의 공급을 감소시키고;
    흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고;
    제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
  26. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
    흡수기 타워로 플래셔 배기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
    제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
    흡수기 타워로의 제1 흡수제의 공급을 감소시키고;
    흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고;
    제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 여기에서 공급 단계에 앞서 플래셔 배기 스트림이 응축되는 방법.
  28. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    흡수기 타워로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
    제1 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 경질 말단 컬럼 및/또는 건조 컬럼으로 이송하고;
    흡수기 타워로의 제1 흡수제의 공급을 감소시키고;
    흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하고;
    제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 여기에서 공급 단계에 앞서 제2 증기 스트림이 응축되는 방법.
  30. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
    경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고;
    PRC 제거 시스템 중에서 경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고;
    선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중에 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고;
    흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
  31. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고, 선택적으로 반응기로부터 요오드화수소를 포함하는 반응기 배기 스트림을 배기하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
    경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고
    경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고;
    선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 내로 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고;
    흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
    흡수기 타워로의 제1 흡수제의 공급을 감소시키고;
    흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 추가로 제2 추출물을 직접적으로 또는 간접적으로 반응기로 이송하는 것을 포함하는 방법.
  33. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
    흡수기 타워로 플래셔 배기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제, 요오드화수소 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
  34. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    흡수기 타워로 제2 증기 스트림의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제1 흡수제, 요오드화수소 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 추출물을 형성하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
  35. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
    경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고;
    경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 단일 컬럼을 포함하는 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드를 형성하고;
    선택적으로 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 중으로 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고;
    흡수기 타워로 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
    선택적으로 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
  36. 반응기 중에서 금속 촉매, 요오드화메틸, 요오드화물 염 및 선택적으로 아세트산 및 한정된 양의 물을 포함하는 반응 매질 중에서 메탄올, 디메틸에테르 및 아세트산메틸 중의 적어도 하나를 카르보닐화하여 아세트산을 포함하는 조 아세트산 생성물을 형성하고;
    가열하거나 가열함이 없이 조 아세트산 생성물을 플래싱하여 아세트산 및 요오드화메틸을 포함하는 제1 증기 스트림 및 금속 촉매 및 할로겐화물 염을 포함하는 제1 액체 잔사 스트림을 형성하고, 선택적으로 제1 증기 스트림의 일부를 응축시켜 응축된 플래셔 회귀 스트림 및 요오드화수소를 포함하는 플래셔 배기 스트림을 형성하고;
    경질 말단 컬럼 중에서 플래싱된 제1 증기 스트림을 분리하여 요오드화메틸 및 요오드화수소를 포함하는 제2 증기 스트림, 정제된 아세트산 생성물을 포함하는 사이드스트림 및 제2 액체 잔사 스트림을 형성하고;
    제2 증기 스트림을 디캔팅하여 아세트알데히드 및 요오드화수소를 포함하는 경질상 및 아세트알데히드, 요오드화메틸, 아세트산메틸 및 요오드화수소를 포함하는 중질상을 형성하고;
    경질상 및/또는 중질상의 적어도 일부를 제1 컬럼 및 제2 컬럼을 포함하는 PRC 제거 시스템으로 분리하여 요오드화수소를 포함하는 제2 PRS 오버헤드를 제2 PRC 제거 컬럼으로부터 수득하고;
    선택적으로 제2 PRS 오버헤드를 오버헤드 수용기 내로 수집하고 오버헤드 수용기로부터 요오드화수소를 포함하는 제2 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림을 배기하고;
    흡수기 타워로 제2 PRS 오버헤드 수용기 배기 스트림 및/또는 제2 PRS 오버헤드의 적어도 일부를 포함하는 흡수기 타워 공급물을 공급하고;
    흡수기 타워 공급물을 아세트산, 메탄올 및 아세트산메틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제1 흡수제와 접촉시켜 요오드화수소를 흡수하고 흡수된 요오드화수소를 포함하는 제1 추출물을 형성하고;
    선택적으로 흡수기 타워 공급물을 메탄올 및/또는 아세트산메틸을 포함하는 제2 흡수제와 접촉시켜 요오드화메틸 및 요오드화수소를 흡수하고 제2 흡수제 및 흡수된 요오드화메틸을 포함하는 제2 추출물을 형성하는 것
    을 포함하는 아세트산을 제조하기 위한 방법.
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