NO336417B1

NO336417B1 - Fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre og boblekolonnereaktor for anvendelse ved fremstilling av eddiksyre

Info

Publication number: NO336417B1
Application number: NO20054694A
Authority: NO
Inventors: Takeshi Minami; Yasuo Hosono; Tadashi Matsumoto; Rei Sato; Chieko Nagasawa; Munenori Maekawa
Original assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2015-08-17
Also published as: KR20060005344A; WO2004080941A3; EP1611075A2; KR101066329B1; CA2517882A1; US7473800B2; WO2004080941A2; AU2004220213C1; TW200502211A; TWI339656B; EP1611075B1; NO20054694D0; AR043581A1; CA2517882C; NO20054694L; US20060281944A1; MY141209A; AU2004220213A1; AU2004220213B2

Description

TEKNISK OMRÅDE

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre. Nærmere bestemt angår den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre ved karbonylering av metanol med karbonmonoksid i en boblekolonnereaktor i nærvær av en fast katalysator, hvor reaksjonen utføres med høy katalysatorkonsentrasjon.

BAKGRUNNSTEKNIKK

Den såkalte "Monsanto-prosessen" er vel kjent for fremstilling av eddiksyre ved å bringe metanol og karbonmonoksid (CO) til å reagere med hverandre i nærvær av en edelmetallkatalysator. Opprinnelig ble denne fremgangsmåte utviklet for å utnytte en homogen katalytisk reaksjon hvor metanol og karbonmonoksid ble bragt til å reagere med hverandre i en reaksjonsløsning fremstilt ved å oppløse henholdsvis en rhodiumforbindelse og metyljodid som metallkatalysator og akselerator i et eddiksyreløsningsmiddel som også inneholdt vann (japansk patentpublikasjon nr. 47-3334). En modifisert fremgangsmåte ble utviklet for å benytte en heterogen katalytisk reaksjon med anvendelse av en fast katalysator som bærer for en rhodiumforbindelse (japansk patentsøknad nr. 63-253047). En homogen katalytisk reaksjon er imidlertid ikke tilpasset høy reaksjonshastighet fordi katalysatormetallets løselighet er forholdsvis lav i løsningsmidlet og det vil selvfølgelig være nødvendig å anvende en stor reaktor. I tillegg må reaksjonsløsningen inneholde en viss andel vann for å øke reaksjonshastigheten og selektiviteten for eddiksyre og forhindre utfelling av oppløst katalysator, og følgelig gir dette opphav til hydrolyse av metyljodid som er inneholdt som akselerator, det reduserer utbyttet og korroderer reaksjons-apparaturen. Av disse og andre årsaker er det blitt utviklet en fremgangsmåte hvor det anvendes en heterogen katalytisk reaksjon, fordi denne er forholdsvis fri for slike problemer.

Karbonylering av metanol ved anvendelse av en heterogen katalytisk reaksjon innebærer normalt anvendelse av eddiksyre som løsningsmiddel. Mer spesifikt blir metanol og karbonmonoksid bragt til å reagere med hverandre under trykk og ved høy temperatur i en reaktor i nærvær av en fast katalysator som bærer en rhodiumforbindelse og med metyljodid som akselerator. Det flytende reaksjonsprodukt som tas ut fra reaktoren ledes til et separasjonssystem som typisk omfatter en destillasjonsinnretning, for å skille fra og samle opp den produserte eddiksyre, mens resten av løsningen dannet som et resultat av separasjonen, returneres til reaktoren. I dette trinn av driften eksisterer i reaktoren et tofasesystem eller et heterogent system hvor reaksjonsløsningen inneholder eddiksyre, metanol og metyljodid som hovedkomponenter, samt faste katalysatorpartikler (for å være mer nøyaktig, et trefasesystem som inneholder bobler av CO-gass). Bemerk at reaksjonsløsningen også inneholder metylacetat, dimetyleter, hydrogenjodid og vann som er biprodukter ved reaksjonen, i tillegg til de ovenfor opplistede hovedkomponenter. For den faste katalysator anvendes normalt partikler av uløselig harpiks som inneholder en pyridinring i molekylstrukturen og som bærer rhodiumkomplekset.

En kontinuerlig, omrørt tankreaktor (CSTR) utstyrt for å agitere reaksjons-løsningen ved hjelp av en propell, eller en boblekolonnereaktor utstyrt for å agitere reaksjonsløsningen ved hjelp av bobler, kan bli anvendt for karbonyleringsreaksjonen ved anvendelse av en heterogen katalysator.

Når det anvendes en kontinuerlig, omrørt tankreaktor, blir faste katalysatorpartikler agitert og suspendert i reaksjonsløsningsmidlet, og flytende metanol og CO-gass injiseres fra bunnen som reaksjonsråmaterialer og bringes til å reagere med hverandre. En slik kontinuerlig, omrørt tankreaktor, eller suspensjonsreaktor av type agitert tank, følges av et problem med økt grad av CO-tap på grunn av at oppholdstiden for CO-gassen er forholdsvis kort i væsken. Så snart CO forlater væsken og beveger seg inn i gassfasen i reaktoren, vil den neppe bli oppløst i væsken på nytt. I tillegg medfører dette et problem med at det er vanskelig å skille fra katalysatoren, denne får en redusert levetid fordi det er strukturmessig vanskelig å ta ut bare reaksjonsløsningen fra reaktoren uten at den faste katalysator strømmer ut av reaktoren, og størrelsen på katalysatorpartiklene blir finere på grunn av røreren.

I motsetning til dette er en boblekolonnereaktor fordelaktig fordi den er fri for de ovenfor opplistede problemer, og siden reaktoren er sylindrisk, vil CO-gass som passerer gjennom den, kunne bringes til å få en lang oppholdstid. Når en slik boblekolonnereaktor anvendes, blir den sylindriske reaktor fylt med et reaksjonsløsningsmiddel og en fast katalysator, og flytende metanol tilføres fra bunnen som reaksjonsråmateriale, mens CO-gass injiseres oppover fra bunnen som en stråle. Den injiserte CO-gass danner bobler som stiger oppover i væsken inneholdt i den sylindriske reaktor, og katalysatorpartiklene blir også drevet oppover i den sylindriske reaktor ved at gassen gir en løfteeffekt, og katalysatoren blir dispergert i væsken. Resultatet er at det skjer en karbonyleringsreaksjon. Deretter blir uomsatt CO-gass og reaksjonsløsningen som inneholder den faste katalysator, separert når de kommer til en separator anordnet på toppen av den sylindriske reaktor. Uomsatt CO-gass samles opp og en del av reaksjonsløsningen tas ut fra toppen av separatoren som flytende reaksjonsprodukt som ikke inneholder noe fast katalysator, mens den gjenværende del av reaksjonsløsningen som inneholder den faste katalysator, returneres til bunnen av den sylindriske reaktor på grunn av sin egen vekt ved hjelp av en sirkulasjons-sløyfe, og tilføres på nytt til den sylindriske reaktor for å fullføre sirkulasjonen. Med en kjent fremgangsmåte for karbonylering hvor det anvendes en slik boblekolonnereaktor, blir CO-gass injisert som en strøm inn i væsken inneholdt i en sylindrisk reaktor, ved hjelp av et dysearrangement i bunnen av den sylindriske reaktor i den hensikt å få de faste katalysatorpartikler til å bevege seg i reaktoren (japansk patentsøknad nr. 6-340242).

I det ovennevnte reaksjonstrinn blir nærmere bestemt karbonmonoksid blåst inn i den flytende reaksjonsblanding (som i tilfellet en heterogen katalytisk reaksjon inneholder partikler av den faste katalysator) i reaktoren. Gassfasekomponentene innbefattende uomsatt karbonmonoksid, tas ut fra toppen av reaktoren som avgass. Den flytende reaksjonsblanding som har reagert, separeres fra de faste katalysatorpartikler og tas ut fra reaktoren og ledes til en avdriverkolonne eller et avdriverkar. I tilfellet en avdriverkolonne, blir karbonmonoksid og en forgasset fraksjon med lette komponenter som har vært oppløst i væsken, separert fra som avgass ved hjelp av flashdestillasjon, og den gjenværende væskeblanding deles i en uren eddiksyrefraksjon som må raffineres for å oppnå sluttproduktet eddiksyre ved hjelp av påfølgende trinn innbefattende et destillasjonstrinn, og en sirkulerende fraksjon som må føres tilbake inn i reaktoren for sirkulasjon. I tilfellet et avdriverkar, blir den flytende reaksjonsblanding delt ved hjelp av en flashfordampning i en gassformig fraksjon som inneholder komponenter som samsvarer med avgassen, og den urene eddiksyrefraksjon nevnt over, og en gjenværende væskefraksjon, Den gassformige fraksjon raffineres i et påfølgende destillasjonstrinn og væskefraksjonen returneres til reaktoren. Avgass og en sirkulasjonsfraksjon vil bli dannet sammen med en raffinert eddiksyrefraksjon som er sluttproduktet, også i de påfølgende trinn innbefattende et destillasjonstrinn.

Som beskrevet over blir ved fremgangsmåten for fremstilling av eddiksyre, avgass tatt ut i hvert trinn av prosessen, innbefattende reaksjonstrinnet og de påfølgende trinn med separasjon og raffinering. Den uttatte avgass inneholder ikke bare metan og hydrogen som er dannet som et resultat av reaksjoner, samt uomsatt karbonmonoksid, men også metyljodid som er en akselerator, eddiksyre som anvendes som reaksjonsråmateriale og reaksjonsløsningsmiddel, og andre forgassede substanser, så som metylacetat. Derfor blir disse anvendte substanser konvensjonelt samlet opp og returnert til reaktoren før avgassen brennes i en forbrenner. En operasjon med gassabsorpsjon benyttes generelt for å samle opp nyttige substanser fra avgassen, og den produserte eddiksyre eller råmaterialet metanol blir delvis anvendt som flytende absorbent for gassabsorpsjonen. Når den produserte eddiksyre delvis benyttes som absorbentvæske, må et diffusjonstrinn uunngåelig benyttes for det formål å separere de nyttige substanser absorbert i eddiksyren, fra den sistnevnte etter at den sistnevnte har vært anvendt som absorbentvæske. I motsetning til dette vil anvendelse av en del av råmaterialet metanol som absorbentvæske medføre en fordel ved at metanolen, som er blitt anvendt som absorbentvæske, kan bli ført inn i reaktoren uten noen behandling. Mens alle anstreng-elser for å avkjøle eddiksyre for å forbedre absorpsjonseffektiviteten hindres av eddiksyrens relativt høye smeltepunkt (17 °C), så vil metanol i tillegg være fordelaktig fordi den ikke medfører noen slike problemer.

BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Når en heterogen reaksjon utføres i en boblekolonnereaktor ved å anvende en fast katalysator, vil faste katalysatorpartikler i bevegelse høyst sannsynlig blokkere bunnen av den sylindriske reaktor når konsentrasjonen av faste katalysatorpartikler er høy, selv om et slikt problem ikke oppstår så lenge konsentrasjonen av faste katalysatorpartikler forblir lav. Når så reaksjonsvæsken som inneholder den faste katalysator drives mot bunnen av den sylindriske reaktor for sirkulasjon ved hjelp av en utvendig sirkulasjonssløyfe, kan sirkulasjonssløyfen bli tettet igjen ved at faste katalysatorpartikler avsettes i sirkulasjons-sløyfen og dette medfører vesentlige driftsproblemer. Dersom sirkulasjonssløyfen ikke blir tettet igjen, kan den faste katalysator agglomerere lokalt og redusere produktiviteten ved fremstilling av eddiksyre ved hjelp av den ovenfor beskrevne reaksjonsprosess og påskynde bireaksjoner.

Kjente fremgangsmåter for fremstilling av eddiksyre ved karbonylering av metanol ved hjelp av en heterogen katalytisk reaksjon hvor det anvendes en fast katalysator, innebærer således problemer, innbefattende det problem at utførelsen må foregå med en forholdsvis lav katalysatorkonsentrasjon og det kreves anvendelse av en stor apparatur ved utførelse av fremgangsmåten når eddiksyre skal bli fremstilt med en gitt hastighet. Det er derfor et mål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre, hvor fremgangsmåten er uten problemet med blokkerende faste katalysatorpartikler i bevegelse i reaktoren og tetting av sirkula-sjonssløyfen på grunn av avsatte faste katalysatorpartikler slik at produktiviteten ved fremstilling av eddiksyre ikke blir redusert ved lokal agglomerering av den faste katalysator, og driften ved fremstilling av eddiksyre kan utføres pålitelig og stabilt i en lang tidsperiode når det anvendes en høy katalysatorkonsentrasjon. Det er også et mål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en reaktor for anvendelse ved en slik fremgangsmåte.

Med en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, som innebærer en høy katalysatorkonsentrasjon, vil også hastigheten for innblåsing av CO-gass være høy, og følgelig vil hastigheten på produksjon av avgass være høy sammenlignet med kjente fremgangsmåter. Med en utførelse med gassabsorpsjon hvor råmaterialet metanol anvendes som absorbentvæske for å samle opp nyttige stoffer fra avgassen, vil tilførselshastigheten for metanol som absorbentvæske selvsagt øke. Dersom mengden metanol anvendt til å absorbere avgass er større enn den tilførte mengde av råmaterialet metanol til reaktoren, må imidlertid metanoloverskuddet ganske enkelt bli kastet fordi det ikke kan utnyttes som råmateriale. En slik høy tilførselshastighet av metanol er derfor uøkonomisk. Med andre ord er det ønskelig at mengden metanol anvendt til å absorbere avgassen er lavere enn den tilførte mengde av råmaterialet metanol til reaktoren. Det vil således forstås at effektiviteten ved utførelse av avgassabsorpsjonen er vital for en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre når råmaterialet metanol anvendes som absorbentvæske. Et annet mål med den foreliggende oppfinnelse er derfor å øke effektiviteten ved utførelsen av avgass-absorpsjon.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte som angitt i krav 1, for fremstilling av eddiksyre ved karbonylering av metanol med karbonmonoksid (CO) ved hjelp av en heterogen katalytisk reaksjon i en boblekolonnereaktor, hvor karbonyleringsreaksjonen utføres med en konsentrasjon av fast katalysator på ikke mindre enn 100 kg/m med hensyn til reaksjonsvolumet. Den faste katalysator innbefatter et katalysatormetallkompleks båret på en partikkelformig harpiks. Katalysatormetallet inneholder vanligvis 0,3 til 2,0 vekt%, fortrinnsvis 0,6 til 1,0 vekt%, av den partikkelformige harpiks.

I henhold til oppfinnelsen forbedres produktiviteten ved karbonyleringsreaksjonen når konsentrasjonen av fast katalysator er ikke mindre enn 100 kg/m med hensyn til volumet av reaksjonssystemet, slik at en forholdsvis liten reaktor kan anvendes for reaksjonen for å redusere produksjonskostnadene. Konsentrasjonen av den faste katalysator er gjennomsnittlig katalysatorkonsentrasjon i både hovedreaktoren og sirkulasj onssy stemet.

I ett aspekt av den foreliggende oppfinnelse, med en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen hvor det anvendes en konsentrasjon av fast katalysator på ikke mindre enn 100 kg/m med hensyn til volumet av reaksjonssystemet, er karbonmonoksidets partialtrykk i reaktoren mellom 1,0 og 2,5 MPa, og forbrukshastigheten av karbonmonoksid er mellom 3 og 15 % av det teoretiske reaksjonsvolum av karbonmonoksid, mens væskens overflatehastighet er mellom 0,2 og 1,0 m/s.

Med en slik høy katalysatorkonsentrasjon blir karbonmonoksidets partialtrykk i reaktoren holdt i et område mellom 1,0 og 2,5 MPa, fortrinnsvis mellom 1,7 og 2,2 MPa, for å opprettholde masseoverføringskonstanten Kla (koeffisient for væskefasens kapasitet) for CO-gass mellom gass og væske, som er hastighetsregulerende for karbonyleringsreaksjonen ved anvendelse av CO, på ikke under en forutbestemt verdi (for eksempel ikke mindre enn 700). Den totale produktivitet ved reaksjonen faller merkbart når karbonmonoksidets partialtrykk ikke er høyere enn 1,0, mens reaksjonshastigheten ikke forbedres merkbart når karbonmonoksidets partialtrykk er høyere enn 2,5 MPa. Det totale reaksjonstrykk kan således holdes innen et økonomisk område mellom 1,5 og 5,9 MPa, fortrinnsvis mellom 3,0 og 4,5 MPa, når karbonmonoksidets partialtrykk holdes innen det ovenfor definerte område.

Karbonmonoksid tilføres i overskudd for å sikre en tilstrekkelig Kla-verdi. For forbrukshastigheten av karbonmonoksid (forholdet mellom overskudd av karbonmonoksid og karbonmonoksidets teoretiske reaksjonsvolum) velges en verdi mellom 3 og 15 %, fortrinnsvis mellom 5 og 10 %. Mens Kla-verdien forbedres merkbart når forbruks hastigheten ikke er mindre enn 3 %, så er en forbrukshastighet på over 15 % ikke foretrukket ut fra et økonomisk synspunkt. Når CO-gass tilføres i overskudd, vil gassens løfteeffekt bli forbedret tilsvarende når det gjelder å tjene til jevn fluidisering av den faste katalysator.

I tillegg blir den lineære væskehastighet for reaksjonsvæsken som stiger i reaktoren, holdt mellom 0,2 og 1,0 m/s for å holde katalysatorpartiklene i en jevnt

dispergert tilstand når katalysatoren er i høy konsentrasjon, og således hindres produktiviteten ved produksjon av eddiksyre fra å falle og bireaksjoner fra å bli påskyndet på grunn av lokalisering av fast katalysator forårsaket av utilstrekkelig sirkulasjonshastighet. Det er ikke foretrukket at den lineære væskehastighet er høyere enn 1,0 m/s fordi andelen av CO-gass som føres ut, stiger, og oppholdstiden for CO-gass blir utilstrekkelig. Det må da bli installert en svært høy reaktor for å unngå slike problemer. På den annen side, dersom den lineære væskehastighet for reaksjonsvæsken er lavere enn 0,2 m/s, vil katalysatoren bli fordelt ujevnt og øke lokale reaksjoner, hvilket resulterer i en økning i bireaksjoner, og det vil forkorte katalysatorens levetid.

Likeledes er den lineære gasshastighet for CO-gass fortrinnsvis mellom 2 og 8 cm/s. Uttrykket lineær gasshastighet anvendes her for å angi gjennomsnittsverdien for den lineære gasshastighet i seksjonen for innføring av gass i bunnen av reaktoren og den motsvarende del i toppen av reaktoren. Når den lineære gasshastighet er funnet å være innen det ovenfor definerte område, blir den faste katalysator jevnt dispergert i reaktoren på grunn av slik hastighet og gassløfteeffekten av CO-gass som stiger i reaktoren, slik at et nødvendig nivå på sirkulasjon/fluidisering av den faste katalysator kan bli opprettholdt på en stabil basis.

Boblekolonnereaktoren som angitt i krav 18, som anvendes til produksjon av eddiksyre ved hjelp av en heterogen reaksjon med karbonylering i henhold til oppfinnelsen, har fortrinnsvis et forhold mellom lengde L og diameter D, eller L/D, på ikke mindre enn 8, fordi dette er nødvendig for å oppnå en tilstrekkelig lang kontakttid gass/væske og et tilstrekkelig høyt nivå på sirkulasjon/fluidisering til å oppnå en tilstrekkelig reaksjonseffektivitet. Med en reaktor som har L/D-verdi på ikke mindre enn 8, er det mulig å etablere en jevn sirkulasjonsstrøm med oppslemming av fast katalysator med en hastighet som ikke er mindre enn ovennevnte 0,2 m/s fordi volumet på oppholdt gass i reaksjonssonen (stigerseksjon) øker og det dannes en tilstrekkelig stor densitetsforskjell mellom reaksjonssonen og sonen med fallende væske (nedløpsseksjon). Selv om det for boblekolonnereaktoren kan anvendes enten det eksterne sirkulasjonssystem eller det interne sirkulasjonssystem, så er en varmeveksler fortrinnsvis inkorporert i sirkulasjonssløyfen når det eksterne sirkulasjonssystem anvendes for å fjerne varmen generert ved reaksjonen.

Med et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelse blir, med en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen hvor det anvendes en konsentrasjon av fast katalysator på ikke mindre enn 100 kg/m med hensyn til reaksjonsvolumet, karbonmonoksid injisert i reaktoren ved hjelp av innblåsningsporter for karbonmonoksid arrangert på flere nivåer.

Når karbonmonoksid injiseres i reaktoren ved hjelp av innblåsningsporter for karbonmonoksid arrangert på flere nivåer, blir den faste katalysator i reaktoren fluidisert og jevnt fordelt svært effektivt sammenlignet med et arrangement med ett enkelt nivå, slik at det er mulig med drift av reaksjonssystemet med en høy konsentrasjon av fast katalysator på ikke mindre enn 100 kg/m . Det er derved mulig å nedskalere reaktoren.

Den faste katalysator innbefatter et katalysatormetallkompleks båret på en partikkelformig harpiks. Den partikkelformige harpiks inneholder vanligvis fra 0,3 til 2,0 vekt%, fortrinnsvis fra 0,6 til 1,0 vekt%, katalysatormetall.

Den faste katalysator i reaktoren kan bli fluidisert og fordelt jevnt enda mer effektivt når minst én av innblåsningsportene for karbonmonoksid arrangert på flere nivåer, anvendes som karbonmonoksid-innblåsningsport for fluidisering av den faste katalysator og minst én annen av karbonmonoksid-innblåsningsportene arrangert på flere nivåer anvendes som karbonmonoksid-innblåsningsport for å sette den faste katalysator i bevegelse i en nedre del av reaktoren. Når karbonmonoksid-innblåsningsporten for å sette den faste katalysator i bevegelse er anordnet ved bunnen av reaktoren, hindres den faste katalysator i å bli avsatt på bunnen av reaktoren. På den annen side, når karbonmonoksid-innblåsningsporten for fluidisering av den faste katalysator er anordnet i en passende posisjon over karbonmonoksid-innblåsningsporten for å sette den faste katalysator i bevegelse, så er det mulig å bevege katalysatoren oppover i reaktoren ved hjelp av gassløftevirkningen som oppstår når innblåst CO-gass stiger i den sylindriske reaktor og blir dispergert i væsken, slik at den effektivt fluidiserer den faste katalysator. Selv om det er foretrukket å anordne minst én innblåsningsport for fluidisering av den faste katalysator, og minst én innblåsningsport for å sette den faste katalysator i bevegelse på de respektive nivåer, så kan flere innblåsningsporter bli anordnet for fluidisering av den faste katalysator og/eller for å sette den faste katalysator i bevegelse når dette måtte være nødvendig.

Når innblåsningsporter for karbonmonoksid er anordnet på flere nivåer på en måte som beskrevet over, er det mulig å oppnå pålitelig drift på stabil basis ved produksjon av eddiksyre når den faste katalysator anvendes i en slik høy konsentrasjon som konvensjonelle boblekolonnereaktorer med én, eller mer enn én, innblåsningsport for karbonmonoksid arrangert på ett enkelt nivå, ikke kan håndtere. Spesielt blir den faste katalysator effektivt hindret i å bli avsatt og tette sirkulasjonssløyfen når boblekolonnereaktoren anvendes med et eksternt sirkulasjonssystem for sirkulering/tilførsel av reaksjonsvæske som inneholder den faste katalysator, til en nedre del av reaktoren ved hjelp av en ekstern sirkulasjonssløyfe, og når innblåsningsporter for karbonmonoksid for å sette den faste katalysator i bevegelse er arrangert nær innføringspunktet mellom reaktoren og den eksterne sirkulasjonssløyfe (dvs. seksjonen for innføring av sirkulasjon) som er lokalisert i en nedre del av reaktoren og som har lett for å blokkere strømmen med faste katalysatorpartikler.

Med enda et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for produksjon av eddiksyre ved karbonylering av metanol med karbonmonoksid i nærvær av en fast metallkatalysator, kjennetegnet ved at den omfatter: et reaksjonstrinn hvor en karbonyleringsreaksjon bringes til å finne sted ved å suspendere den faste metallkatalysator i en flytende reaksjonsblanding som inneholder et organisk løsningsmiddel bestående av metanol, metyljodid, eddiksyre og/eller metylacetat og et mindre innhold av vann, og blåse karbonmonoksidgass inn i den flytende reaksjonsblanding,

et første separasjonstrinn hvor den flytende reaksjonsblanding og avgass skilles fra og tas ut fra reaksjonstrinnet,

et andre separasjonstrinn hvor den flytende reaksjonsblanding separert i det første separasjonstrinn føres inn i en flash-kolonne og det utføres flash-destillasjon, og derved blir fraskilt avgass og en lett væskefraksjon ført ut fra en toppseksjon av tårnet, en uren eddiksyrefraksjon blir ført ut fra en midtseksjon av tårnet og en sirkulasjonsfraksjon blir ført ut fra en bunnseksjon av tårnet,

et tredje separasjonstrinn hvor en del av den lette væskefraksjon og den urene eddiksyrefraksjon separert i det andre separasjonstrinn, føres inn i et destillasjonssystem og derved separeres avgass, en fraksjon med eddiksyreprodukt, en tung fraksjon og en sirkulasj onsfraksj on,

et sirkulasjonstrinn hvor resten av den separerte lette væskefraksjon og sirkulasj onsfraksj onen separert i det andre separasjonstrinn og sirkulasjonsfraksjonen separert i det tredje separasjonstrinn, returneres til reaktoren,

et første absorpsjonstrinn hvor det utføres gassabsorpsjon, hvor avgassen separert i det første separasjonstrinn blir absorbert ved å anvende metanol som absorbentvæske,

et andre absorpsjonstrinn hvor det utføres gassabsorpsjon, hvor avgassen separert i det andre separasjonstrinn og avgassen separert i det tredje separasjonstrinn blir absorbert ved å anvende metanol som absorbentvæske under et trykk som er lavere enn i det første absorsj onstrinn, og

et utløpstrinn hvor avgassen som er tilbake etter det første absorpsjonstrinn, avgassen som er tilbake etter det andre absorpsjonstrinn og den tunge fraksjon separert i det tredje separasjonstrinn, føres til utsiden av systemet, og

at metanol som er regulert til en temperatur fra 10 °C til 25 °C anvendes som absorbentvæske i det første og andre absorpsjonstrinn og delt slik at det i det andre

absorpsjonstrinn anvendes 50 til 80 vekt% av all metanol anvendt i de to absorpsjonstrinn, og metanolen som er tilbake etter de to absorpsjonstrinn anvendes som råmaterial-metanol i reaksjonstrinnet.

Med enda et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes også en fremgangsmåte for produksjon av eddiksyre ved karbonylering av metanol med karbonmonoksid i nærvær av en fast metallkatalysator, kjennetegnet ved at den omfatter: et reaksj onstrinn hvor en karbonyleringsreaksjon bringes til å finne sted ved å suspendere den faste metallkatalysator i en flytende reaksjonsblanding som inneholder et organisk løsningsmiddel bestående av metanol, metyljodid, eddiksyre og/eller metylacetat og et mindre innhold av vann, og blåse karbonmonoksidgass inn i den flytende reaksjonsblanding,

et andre separasjonstrinn med utførelse av en hurtigfordampning ved at den flytende reaksjonsblanding separert i det første separasjonstrinn føres inn i et avdriverkar og derved separeres en gassformig fraksjon som føres ut fra en øvre tårnseksjon, og en væskefraksjon som føres ut fra en nedre tårnseksjon,

et tredje separasjonstrinn hvor den gassformige fraksjon separert i det andre separasjonstrinn føres inn i et destillasjonssystem og det skilles ut avgass, en fraksjon med eddiksyreprodukt, en tung fraksjon og en sirkulasj onsfraksj on,

et sirkulasj onstrinn hvor den flytende fraksjon separert i det andre separasjonstrinn og sirkulasj onsfraksj onen separert i det tredje separasjonstrinn returneres til reaktoren,

et første absorpsjonstrinn med gassabsorpsjon hvor avgassen separert i det første separasjonstrinn blir absorbert ved å anvende metanol som absorbentvæske,

et andre absorpsjonstrinn med gassabsorpsjon hvor avgassen separert i det tredje separasjonstrinn blir absorbert ved å anvende metanol som absorbentvæske under lavere trykk enn i det første absorpsjonstrinn, og

at metanol som er regulert til en temperatur fra 10 °C til 25 °C anvendes som absorbentvæske i det første og andre absorpsjonstrinn og delt slik at det i det andre absorpsjonstrinn anvendes 50 til 80 vekt% av all metanol anvendt i de to absorpsjonstrinn, og metanol som er tilbake etter de to absorpsjonstrinn anvendes som råmaterial-metanol i reaksj onstrinnet.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Fig. 1 er et skjematisk diagram av en boblekolonnereaktor som kan anvendes ved en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 er et skjematisk diagram som viser en annen boblekolonnereaktor som kan anvendes ved en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 er et skjematisk diagram som viser en annen utførelsesform av fremgangsmåten for fremstilling av eddiksyre ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 er et skjematisk diagram som viser en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten for fremstilling av eddiksyre ifølge oppfinnelsen.

BESTE MÅTE FOR UTFØRELSE AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse skal nå bli beskrevet med henvisning til de vedføyde tegninger som illustrerer foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen.

Fig. 1 er et skjematisk diagram som viser et eksempel på en boblekolonnereaktor utstyrt med et eksternt sirkulasjonssystem som kan anvendes ved en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre ifølge oppfinnelsen. Når det fremstilles eddiksyre ved bruk av en slik reaktor, blir først en fast katalysator fylt i den sylindriske stigerseksjon 12 av en reaktor 11. Den faste katalysator som generelt anvendes ved produksjon av eddiksyre, er én som inneholder rhodiumkompleks båret på en basisk harpiks med en porøs, tverrbundet struktur. For eksempel er det særlig foretrukket å anvende en fast katalysator hvor metallisk rhodium er båret på vmylpyridinharpiks. Deretter blir en blandet løsning av metanol, som er reaksj onsråmaterialet, et reaksj onsløsningsmiddel og en akselerator fylt i reaktoren som allerede er fylt med den faste katalysator. Reaksj onsløsningsmidlet kan velges blant forskjellige kjente løsningsmidler. Generelt er et organisk løsningsmiddel som inneholder karbonylgrupper med to eller flere karbonatomer, fortrinnsvis anvendt som reaksjonsløsningsmiddel. Særlig er anvendelse av eddiksyre og metylacetat foretrukket. Generelt kan et alkyljodid, så som metyljodid, bli anvendt som akselerator.

Deretter blir en blandet løsning av metanol, som er reaksj onsråmaterialet, et reaksjonsløsningsmiddel og en akselerator tilført fra bunnen av stiger seksjonen 12 i reaktoren 11 som allerede er fylt med metanol, et løsningsmiddel og en fast katalysator, og samtidig blir også CO-gass injisert fra bunnen og bragt til å stige oppover. Når den injiserte CO-gass stiger som bobler i væsken inneholdt i stigerseksjonen 12, blir også katalysatoren forflyttet oppover i den sylindriske reaktor ved hjelp av gassløfteeffekten. På dette tidspunkt blir partialtrykket av karbonmonoksid i reaktoren holdt mellom 1,0 og 2,5 MPa, fortrinnsvis mellom 1,7 og 2,2 MPa, og utløpshastigheten for karbonmonoksid blir regulert slik at den er mellom 3 og 15 %, fortrinnsvis mellom 5 og 10 %, av karbonmonoksidets teoretiske reaksjonsvolum. På dette tidspunkt velges driftsbetingelsene fortrinnsvis slik at den lineære gasshastighet (gjennomsnittsverdien for den lineære gasshastighet i gassinnløpsseksjonen i bunnen av reaktoren og den motsvarende del i toppen av reaktoren) for karbonmonoksidgass holdes mellom 2 og 8 cm/s. Den lineære gasshastighet for karbonmonoksidgass innvirker på den stabile katalysatorsirkulasjon og Kla-verdien. Væskesirkulasjonshastigheten kan falle til under 0,2 m/s og/eller det oppnås ikke en tilstrekkelig stor Kla-verdi og produktiviteten senkes når den lineære gasshastighet for karbonmonoksid er mindre enn 2 cm/s. På den annen side, når den lineære gasshastighet for karbonmonoksid er større enn 8 cm/s, vil karbonmonoksid gå tapt i stor grad og det innvendige trykk i reaktoren vil stige, og dette gir reaksjonen dårlig økonomi.

Reaksjonen med karbonylering av metanol med karbonmonoksid vil produsere eddiksyre når reaksjons temperaturen og det totale reaksj onstrykk bringes til å være henholdsvis mellom 170 og 190 °C og mellom ca. 3,0 og 4,5 MPa. På dette tidspunkt kan metanol delvis reagere med metanol og/eller produsert eddiksyre og sin tur danne dimetyleter, metylacetat, vann osv., som biprodukter. Det skal bemerkes at reaksjonshastigheten faller merkbart og produktiviteten reduseres når vannkonsentrasjonen i reaktoren faller under 2 vekt%. På den annen side vil anleggets energiforbruk til å separere eddiksyreproduktet fra reaksjonsløsningen øke, og konsentrasjonen av korrosivt hydrogenjodid vil også øke, når vannkonsentrasjonen i reaktoren er over 10 vekt%. Dette ville derfor kreve et stort anlegg og følgelig redusere økonomien ved produksjon av eddiksyre. Derfor blir vannkonsentrasjonen i reaktoren regulert til å være mellom 2 og 10 vekt%.

Med separatorseksjon 13 anordnet i en øvre del av reaktoren 11, blir reaksjons-løsningen som inneholder den faste katalysator som stiger i stigerseksjonen 12, delvis tatt ut fra en øvre del av separatorseksjonen 13 som et flytende reaksj onsprodukt som ikke inneholder noen fast katalysator, mens den gjenværende reaksjonsløsning som inneholder den faste katalysator returneres til bunnen av reaktoren gjennom en nedløpsseksjon 14 slik at den igjen blir tilført til den sylindriske reaktor og utgjør et kontinuerlig sirkulat. Den lineære væskehastighet for reaksjonsløsningen som stiger i reaktoren, reguleres slik at den blir funnet å være mellom 0,2 og 1,0 m/s. Med dette arrangement blir den faste katalysator dispergert jevnt, og et nødvendig nivå på sirkulasjon/fluidisering av den faste katalysator kan bli opprettholdt på en stabil basis. I tillegg er det foretrukket å anordne en varmeveksler 15 i nedløpsseksjonen 14 som virker som en ekstern sirkulasjonssløyfe, for å fjerne generert varme fordi reaksjonen med karbonylering av metanol er en eksoterm reaksjon. Overskudd av tilført CO-gass tas ut fra toppen av separatorseksjonen 13 som en avgass og mates til en absorpsjonsinnretning 16 for utløpsgass, hvor den vaskes med det flytende reaksj onsråmateriale som skal tilføres til reaktoren.

Det flytende reaksj onsprodukt skilt ut i separator 13 mates så til flash-kolonne 17 hvor den lette fraksjon som inneholder hovedsakelig metyljodid, metylacetat og vann, fraksjonen som inneholder hovedsakelig eddiksyre og den tunge fraksjon som inneholder rhodiumkatalysatoren, eddiksyre, metylacetat, metyljodid, vann og metanol, tas ut fra flash-kolonnen 17 i henholdsvis toppseksjonen, den midterste seksjon og bunnseksjonen, slik at de blir skilt fra hverandre. Av de uttatte fraksjoner blir de tunge komponenter returnert til reaktoren for sirkulasjon. Tunge komponenter innbefatter nitrogenholdige forbindelser, så som pyridinforbindelser som er dannede nedbrytningsprodukter av vinylpyridinharpiksen og som frigjøres fra den sistnevnte i en liten grad, men dersom slike forbindelser blir akkumulert i den sirkulerende væske, vil de medføre at det frigjøres rhodiumkompleksioner, og dette vil følgelig redusere katalysatorens effektivitet. Det foretrekkes derfor å behandle minst en del av de tunge komponenter med en innretning 18 som fjerner nitrogenholdige forbindelser for å eliminere mulige nitrogenholdige forbindelser som kan medføre at det frigjøres rhodiumkompleksioner. En innretning fylt med ionebytterharpiks kan hensiktsmessig anvendes for en slik innretning 18 for fjerning av nitrogenholdige forbindelser. De gassformige komponenter (hovedsakelig CO-gass) oppløst i den lette fraksjon blir absorbert i metanol som mates til absorpsjonsinnretningen for utløpsgass og som tilføres til reaktoren.

Fig. 2 er et skjematisk diagram som viser et annet eksempel på en boblekolonnereaktor som også er utstyrt med et eksternt sirkulasjonssystem, og som kan anvendes ved en fremgangsmåte for produksjon av eddiksyre ifølge oppfinnelsen. En reaktor 21 har en sylindrisk reaksjonsseksjon (stigerseksjon 22) hvor en reaksjonsløsning som inneholder karbonmonoksidgass og en fast katalysator, stiger oppover, og den er i bunnsonen utstyrt med en trangere seksjon 28 hvor den innvendige diameter er 30 til 70 % av diameteren i stigerseksjonen 22. En separatorseksjon 23 som er anordnet på toppen av stigerseksjonen 22, er tilpasset å samle opp uomsatt karbonmonoksid som er tilbake i reaksjonsløsningen som inneholder karbonmonoksidgass og den faste katalysator, og samtidig skille det flytende reaksj onsprodukt som ikke inneholder noe fast katalysator og reaksjonsløsningen som inneholder gjenværende fast katalysator. En nedstrømssone for væske (nedstrøms-seksjon 24) for sirkulering av den fraskilte reaksjonsløsning som inneholder gjenværende fast katalysator, er forbundet med én ende til bunnen av separatorseksjonen 23 og med den motsatte ende til bunndelen av reaktoren 21 i den hensikt å tilføre på nytt reaksjons-løsningen til den sylindriske reaksj onsseksj on. En varmeveksler 25 er anordnet i midt-delen av nedstrømsseksjonen 24 i den hensikt å eliminere varme som er dannet ved reaksjonen med karbonylering av metanol, som er en eksoterm reaksjon. Forholdet mellom reaktorens lengde L og diameter D, eller L/D, er fortrinnsvis ikke mindre enn 8 fordi det er nødvendig å ha tilstrekkelig lang kontakttid gass/væske og et tilstrekkelig nivå med sirkulasj on/fluidisering for å oppnå en tilfredsstillende høy reaksj onseffektivitet.

Det er anordnet en første innblåsningsport 26 for karbonmonoksid og en andre innblåsningsport 27 for karbonmonoksid i form av en innblåsningsport for karbonmonoksid som er slik at den har rollen med henholdsvis å fluidisere den faste katalysator i reaktoren og bringe den faste katalysator i bevegelse i en nedre del av reaktoren. Hver av innblåsningsportene kan være i form av én enkelt rørdyse med et gassinjeksjonshull i frontenden av røret, en dyse i form av et ringformet eller forgrenet rør med et stort antall gassinjeksjonshull anordnet i rørveggen, eller en annen form. Selv om det er foretrukket å anordne på de respektive nivåer minst én innblåsningsport for karbonmonoksid for fluidisering av den faste katalysator og minst én innblåsningsport for karbonmonoksid for å bringe den faste katalysator i bevegelse, så kan det anordnes flere innblåsningsporter for å fluidisere den faste katalysator og/eller for å bringe den faste katalysator i bevegelse, alt etter hva som er nødvendig.

I reaktoren på figur 2 er den andre karbonmonoksid-innblåsningsport 27 for å bringe den faste katalysator i bevegelse, arrangert nær sammenføyningen mellom den trangere seksjon 28, som er lokalisert i en nedre del av reaktoren hvor den faste katalysator kan bli avsatt og tette sirkulasjonssløyfen, og den eksterne sirkulasjonssløyfe, hvor sanmienføyningen (seksjonen for innføring av sirkulasjon) er lokalisert nær den nedre ende av den trangere seksjon 28. På den annen side, er den første karbonmonoksid-innblåsningsport 26 for fluidisering av den faste katalysator anordnet nær en øvre del av den trangere seksjon 28 over den andre karbonmonoksid-innblåsningsport 27. En passende posisjon for den første karbonmonoksid-innblåsningsport 26 kan velges som en funksjon av profilen for reaktoren 21, konsentrasjonen av den faste katalysator, driftsbetingelsene for reaktoren og andre faktorer.

Når det produseres eddiksyre ved bruk av en boblekolonnereaktor med et eksternt sirkulasjonssystem som vist på figur 2, blir først en fast katalysator fylt i den sylindriske stigerseksjon 22 av reaktoren 21. Den faste katalysator som generelt anvendes til fremstilling av eddiksyre, inneholder rhodiumkompleks båret på en basisk harpiks med en porøs, tverrbundet struktur. For eksempel er det særlig foretrukket å anvende en fast katalysator hvor metallisk rhodium er båret på vinylpyridinharpiks. Det katalytiske rhodium utgjør normalt fra 0,3 til 2,0 vekt% av den basiske harpiks. Deretter blir en blandet løsning av metanol, som er reaksj onsråmaterialet, et reaksjonsløsningsmiddel og en akselerator, fylt i reaktoren som allerede er fylt med den faste katalysator. Reaksj ons-løsningsmidlet kan velges blant forskjellige kjente løsningsmidler. Som reaksjonsløs-ningsmiddel anvendes fortrinnsvis generelt et organisk løsningsmiddel som inneholder karbonylgrupper og som har to eller flere karbonatomer. Særlig er anvendelse av eddiksyre og metylacetat foretrukket. Generelt kan et alkyljodid, så som metyljodid, bli anvendt som akselerator.

Deretter blir en blandet løsning av metanol, som er reaksj onsråmaterialet, et reaksjonsløsningsmiddel og en akselerator tilført fra bunnen av stigerseksjonen 22 i reaktoren 21 som er fylt med metanol, et løsningsmiddel og en fast katalysator, og samtidig blir CO-gass injisert gjennom den første karbonmonoksid-innblåsningsport 26 og den andre karbonmonoksid-innblåsningsport 27. CO-gassen injisert gjennom disse karbonmonoksid-innblåsningsporter stiger som bobler i væsken inneholdt i stigerseksjonen 22, og katalysatoren blir også beveget oppover i den sylindriske reaktoren ved hjelp av gassens løftevirkning.

Fra reaksjonsløsningen som inneholder CO-gass og den faste katalysator som stiger i stigerseksjonen 22, blir uomsatt CO-gass samlet opp som avgass, mens det flytende reaksj onsprodukt som ikke inneholder fast katalysator, blir separert fra den gjenværende reaksjonsløsning som inneholder fast katalysator, i separasj onsseksj onen 23 anordnet på toppen av reaktoren 21. Det flytende reaksj onsprodukt som ikke inneholder fast katalysator, mates deretter videre til trinnet med raffinering av eddiksyre, mens reaksjonsløsningen som inneholder fast katalysator, returneres til bunnen av reaktoren ved hjelp av nedstrøms seksjonen 24 slik at den igjen blir matet til den sylindriske reaktor for sirkulasjon. På dette tidspunkt blir mulig overskuddsvarme dannet ved reaksjonen med karbonylering av metanol, som er en eksoterm reaksjon, fjernet ved hjelp av en varmeveksler 25 som er anordnet i en midtre del av nedstrøms seksjonen 24 som er den eksterne sirkulasjonssløyfe.

I denne utførelsesform av boblekolonnereaktoren har den første karbonmonoksid-innblåsningsport 26 anordnet i en øvre del av den trange seksjon 28, hovedsakelig rollen med å fluidisere den faste katalysator, mens den andre karbonmonoksid-innblåsningsport 27 anordnet nær sammenføyningen ved bunnen av den trange seksjon 28 med den eksterne sirkulasjonssløyfe, hovedsakelig har rollen med å bringe den faste katalysator i bevegelse i en nedre del av reaktoren hvor den faste katalysator kan bli avsatt og tette sirkulasjonssløyfen, og løsne og fluidisere den faste katalysator i nedstrømsseksjonen. Selv om strømningshastigheten for CO-gass ledet til hver av karbonmonoksid-innblåsningsportene kan bli hensiktsmessig regulert innen et område som tillater å utføre driften av reaksjonen på en stabil basis avhengig av konsentrasjonen av den faste katalysator, driftsbetingelsene og lignende, så er forholdet mellom strømningshastigheten for CO-gass ledet til karbonmonoksid-innblåsningsporten for fluidisering av den faste katalysator, og strømningshastigheten av CO-gass ledet til karbonmonoksid-innblåsningsporten for å bringe den faste katalysator i bevegelse, fortrinnsvis funnet å være i et område mellom 70:30 og 90:10.

Med hensyn til driftsbetingelsene for boblekolonnereaktoren, vil reaksjonen med karbonylering av metanol med karbonmonoksid pågå og produsere eddiksyre når reaksj onstemperaturen, det totale reaksj onstrykk og karbonmonoksidets partialtrykk bringes til å være henholdsvis mellom 170 og 190 °C, mellom 1,5 og 6,0 MPa og mellom ca. 1,0 og 2,5 MPa. På dette tidspunkt kan metanol reagere delvis med metanol og/eller produsere eddiksyre som i sin tur danner dimetyleter, metylacetat, vann osv., som biprodukter.

Figur 3 er et skjematisk diagram som viser en annen utførelsesform av fremgangsmåten for fremstilling av eddiksyre ifølge oppfinnelsen. Med henvisning til figur 3, så omfatter reaktor 1 et vertikalt, sylindrisk stigerør la med lukket bunn og åpen topp, og en separator lb som har større diameter enn diameteren på stigerøret la, og som er festet til toppen av stigerøret 1 a. Den nedre ende av separatoren er holdt i tett kontakt med ytterveggen på stigerøret i en øvre del av dette slik at det dannes et lukket innvendig rom i reaktoren og det defineres en ringformet lomme, seksjon 31, mellom ytterveggen på en øvre del av stigerøret og innerveggen på en nedre del av separatoren. I stigerøret dannes en blanding av faststoff/væske når partikler med en rhodiumholdig fast katalysator er suspendert i en flytende reaksjonsblanding som inneholder metanol, som er ett av råmaterialene for reaksjonen, metyljodid som er en akselerator, et organisk løsnings-middel av eddiksyre og/eller metylacetat og vann som utgjør kun en liten andel av innholdet (2 til 10 vekt%). Deretter blir det i boblekolonnen utført en kontaktoperasjon gass/væske når karbonmonoksidgass blåses inn i blandingen av faststoff/væske fra bunnen av stigerøret. Driften med syntetisk fremstilling av eddiksyre ved karbonylering av metanol pågår således i reaktoren når reaksj onstemperaturen og reaksj onstrykket bringes til å være henholdsvis mellom 170 og 190 °C og mellom 3,5 og 4,5 MPa. Stigerøret er ved bunnen utstyrt med en væskeinnløpsport 33 for innføring av den flytende reaksjonsblanding, i tillegg til en gassinnløpsport 32 for innblåsning av karbonmonoksidgass slik at den flytende reaksjonsblanding føres inn kontinuerlig og det dannes en stigende strøm med blanding av faststoff/væske i stigerøret. Etter hvert som bobler av karbonmonoksid bringes til å stige i den nevnte stigende strømmen og blir kombinert med denne stigende strømmen, blir det som et resultat dannet en stigende strøm i form av en blanding som har tre faser, gass/væske/fast stoff, og som produserer eddiksyre. Når strømmen med tre faser som stiger i stigerøret kommer til separatoren, blir faste katalysatorpartikler og gassbobler av karbonmonoksid separert fra den flytende reaksj ons-blandingen. Dette vil bli beskrevet mer detaljert nedenfor. Fra den stigende strømmen i stigerøret, som har tre faser med gass/væske/fast stoff, vil de faste katalysatorpartikler strømme ut fra toppenden av stigerøret og sirkulere tilbake til bunnen av stigerøret ved hjelp av den lommeformede seksjon 31 og den eksterne sirkulasjonssløyfe 34. På den annen side vil den flytende reaksjonsblanding og boblene bli separert fra katalysatorpartiklene ved toppen av stigerøret, og den flytende reaksjonsblanding strømmer ut igjennom væskeutløpsporten 35 arrangert i en øvre del av separatorens sidevegg. En skillevegg 36 med større diameter enn diameteren på stigerøret og mindre diameter enn diameteren på separatoren, er arrangert i separatoren for å hindre at faste katalysatorpartikler skilt fra den flytende reaksjonsblanding blir ført ut gjennom utløp sporten for væskeproduktet. Siden den flytende reaksjonsblanding danner en fri overflate i separatoren, vil bobler inneholdt i den flytende reaksjonsblanding bli separert fra denne og danne et område med gassfase over den frie overflate og blir så til slutt ført ut gjennom gassutløpsporten 37 arrangert i toppen av separatoren (første separasjonstrinn). I tillegg er det anordnet en avbøyningsplate 38 vis-å-vis stigerørets åpne toppende i separatoren for å hindre at dråper med flytende reaksjonsblanding blir ført ut gjennom gassutløpsporten sammen med boblene separert fra den flytende reaksjonsblanding og blåst ut gjennom gassutløpsporten. En kjøler 39 er anordnet i den midterste del av eksterne sirkulasjons-sløyfe 34 for å fjerne dannet reaksjonsvarme og holde temperaturen inne i reaktoren på et konstant nivå.

Den flytende reaksjonsblanding som føres ut gjennom væskeutløpsporten 35 i reaktoren føres til en flash-kolonne 2, hvor det innvendige trykk holdes hovedsakelig på atmosfæretrykk, gjennom nedre innløpsport 41 i flash-kolonnen og deles i avgass og en lett væskefraksjon som strømmer ut gjennom utløpsport 42 i toppen av tårnet, en uren eddiksyrefraksjon som føres ut gjennom en utløpsport 43 på midten av tårnet og en sirkulerende fraksjon som føres ut gjennom utløpsport 44 i bunnen av tårnet (andre separasjonstrinn). Avgassen inneholder karbonmonoksid som er blitt oppløst i den flytende reaksjonsblanding og forgasset metyljodid, mens den lette væskefraksjon hovedsakelig inneholder metylacetat, eddiksyre og vann. Om nødvendig blir overskudd av vann skilt fra den lette væskefraksjon ved hjelp av en olje/vann-separator (ikke vist). Deretter blir en del av den lette væskefraksjon matet til et etterfølgende destillasjonssystem 3, mens den gjenværende del av den lette væskefraksjon returneres til reaktor 1. Selv om den urene eddiksyrefraksjon inneholder vann, metyljodid, propionsyre og andre biprodukter fra reaksjonen i tillegg til eddiksyre, så blir alt dette matet til det etterfølgende destillasjonssystem 3. Den sirkulerende fraksjon inneholder nitrogenforbindelser, rhodiumkompleks osv., som er skilt fra de faste katalysatorpartikler, i tillegg til eddiksyre, metylacetat, metyljodid, vann og metanol som returneres til reaktor 1, selv om en del av den sirkulerende fraksjon muligens må omledes gjennom en nitrogenfjerningskolonne (ikke vist) for å fjerne nitrogenforbindelsene. Den gjenværende del av den flytende lette fraksjon og den urene eddiksyrefraksjon tilført til destillasjonssystemet 3, deles i avgass, en fraksjon med eddiksyreprodukt, en tung fraksjon som må bli brent i en forbrenner 4 (og som inneholder propionsyre og andre biprodukter fra reaksjonen) og en sirkulerende fraksjon (som hovedsakelig inneholder eddiksyre, vann og metanol) som returneres til reaktor 1 (tredje separasjonstrinn).

Avgass føres ut fra reaktor 1, flash-kolonne 2 og destillasjonssystem 3. Siden en slik avgass inneholder forgasset metyljodid og et organisk løsningsmiddel i tillegg til uomsatt karbonmonoksid, blir de anvendelige stoffer samlet opp i absorpsjonstårn 5 og 6, og de gjenværende stoffer blir forbrent i forbrenneren 4. Siden avgassen som føres ut fra reaktor 1 er trykksatt, så blir den behandlet i høytrykks-absorpsjonstårn 5 hvor trykket inne i tårnet er fra 3 til 5 MPa (første absorpsjonstrinn). På den annen side vil avgass som kommer ut fra flash-kolonne 2 og destillasjonssystem 3 hovedsakelig være av atmosfæretrykk, slik at den blir behandlet i lavtryldcs(atmosfæretryldc)-absorpsjonstårn 6 (andre absorpsjonstrinn). Ved å anvende et høytrykks-absorpsjonstårn og et lavtrykks-absorpsjonstårn i parallell, kan alt av råmaterialet metanol bli anvendt effektivt som absorber for å absorbere nyttige stoffer inneholdt i avgassen. Selv om avgassen som behandles i høytrykks-absorpsjonstårn 5 kan bli behandlet videre i lavtrykks-absorpsjonstårn 6, må virkningen av oppsamling og installasjonskostnadene bli tatt i betraktning når det benyttes et slikt arrangement.

Figur 4 er et skjematisk diagram av enda en utførelsesform av en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre ifølge oppfinnelsen. Arrangementet på figur 4 skiller seg fra det på figur 3 ved at den flytende reaksjonsblanding som strømmer ut fra reaktor 1, føres inn i en avdriverbeholder 8 gjennom en innløpsport 81, hvor hurtigfordampning finner sted i stedet for flash-destillasjon. Nærmere bestemt blir den flytende reaksjonsblanding fordampet i avdriverbeholderen under redusert trykk og delt i en gassformig fraksjon og en væskefraksjon bestående av den gjenværende væske (andre separasjonstrinn). Den gassformige fraksjon inneholder karbonmonoksid som ikke har reagert men som har vært oppløst i den flytende reaksjonsblanding, og metyljodid samt uren eddiksyre som må bli raffinert til eddiksyreprodukt i et påfølgende destillasjonstrinn, og en del av det organiske løsningsmiddel og biprodukter, som alle føres ut gjennom en øvre utløpsport 82 i avdriverbeholderen og føres inn i destillasjonssystemet 3. Det blir derfor ikke tatt ut noe avgass fra avdriverbeholderen 8. På den annen side vil væskefraksjonen som inneholder det organiske løsningsmiddel, tunge substanser og nitrogenforbindelser som strømmer ut fra de faste katalysatorpartikler, som strømmer ut gjennom den nedre utløpsport 83 i avdriverbeholderen, bli returnert til reaktor 1. For øvrig er arrangementet på figur 4 det samme som på figur 3.

Råmaterialet metanol anvendes som absorbentvæske i absorpsjonstårnene 5 og 6. Anvendelse av råmaterialet metanol gjør det konvensjonelle diffusjonstrinn overflødig, og metanolen som er blitt anvendt som absorbentvæske, kan bli ført inn i reaksj onstårnet uten å bli behandlet. Temperaturen i metanolen som anvendes i absorpsjonstårnene 5 og 6 reguleres til 10 til 25 °C (normalt avkjølt med kjøler 7) for å forbedre effektiviteten ved absorpsjon av nyttige substanser inneholdt i avgassen. Absorpsjonseffektiviteten er lav når metanoltemperaturen er høyere enn 25 °C. Ved absorpsjon og fjerning av metyljodid fra avgass, vil for eksempel tapet generelt være over 0,1 % når metanoltemperaturen er høyere enn 25 °C. På den annen side, dersom metanoltemperaturen er lavere enn 10 °C, vil temperaturen på kjølemidlene også måtte bli senket og dette vil øke driftskostnadene og være uøkonomisk.

Metanol som anvendes som absorbentvæske fordeles til høytrykks-absorpsjonstårnet 5 og lavtrykks-absorpsjonstårnet 6. Tapet av metyljodid og metanol som strømmer ut av systemet, kan fordelaktig bli minimert når 50 til 80 %, fortrinnsvis 55 til 70 %, av all metanol som strømmer gjennom absorpsjonstårnene blir fordelt til lavtrykkstårnet (fordelingsforhold lavtrykkstårn). Siden forholdet mellom strømningsmengde av avgass fra reaktor 1 og avgass fra flashkolonne 2 og destillasjonssystem 3 er omtrent mellom 1,5:1 og 1:1,5, så er forholdet mellom strømningsmengde av absorbentvæske og avgass mellom 1:1,0 og 1:0,25 i høytrykks-absorpsj onstårnet og mellom 1:0,2 og 1:0,4 i lavtrykks-absorpsjonstårnet.

Når det gjelder karbonylering av metanol ved hjelp av en heterogen katalysatorreaksjon utført i en reaktor 1, hvor både eddiksyre, som er reaksj onsproduktet, og/eller metylacetat, som er et biprodukt ved reaksjonen, anvendes som løsningsmiddel, vil løseligheten av katalysatoren, som er rhodiumkompleks, ikke medføre noen andre problemer enn det som er tilfellet med en homogen katalysatorreaksjon. Med andre ord behøver ikke vann være til stede i stor grad. Normalt er det påkrevet at vann er til stede med bare 2 til 10 vekt%. På den annen side anvendes som fast metallkatalysator et rhodiumkompleks båret på uløselige harpikspartikler som inneholder en pyridinring i molekylstrukturen. Nærmere bestemt anvendes hensiktsmessig en katalysator hvor rhodiumkarbonylkomplekset [Rh(CO)2l2]]er båret, ved ionebytting, på pyridinharpiksen hvor pyridindelen er bragt til å være kvaternær med alkyljodid. Når driften med produksjon av eddiksyre har fått pågå i en lengre tid, kan det imidlertid oppstå problemer ved at pyridinskjelettet i pyridinharpiksen som er omdannet til å være kvaternær, kan bli delvis frigjort fra harpiksen og bli oppløst i væskefasen. Rhodiumkarbonylkomplekset kan derved følge pyridinskjelettet (nitrogenforbindelsen) som er frigjort fra harpiksen og bli et innhold i den flytende reaksjonsblanding. Rhodiumkarbonylkomplekset som utgjør en del av innholdet i den flytende reaksjonsblanding, blir avsatt i flash-kolonnen (eller avdriverbeholderen) som følge av redusert trykk og kondensasjon. En del av den sirkulerende fraksjon fra flash-kolonnen som resirkuleres til reaktoren, blir derfor fortrinnsvis avledet til en nitrogenfjerningskolonne for å unngå akkumulering av nitrogenforbindelser i den flytende reaksjonsblanding.

Med hensyn til type reaktor, er boblekolonnereaktoren vist på figurer 3 og 4 foretrukket. En konvensjonell reaktor av type omrørt tank medfører et problem ved at harpikspartikler som virker som bærere for den faste metallkatalysator, lett kan bli knust. Videre er det ikke enkelt å separere faste katalysatorpartikler fra den flytende reaksjonsblanding slik som i en boblekolonnereaktor. Fra dette synspunkt kan, i tilfelle en boblekolonnereaktor, de faste katalysatorpartikler lett bli separert fra den flytende reaksjonsblanding dersom væsken tas ut i et punkt over laget med katalysatorpartikler (som er ekspandert på grunn av en stigende strøm i reaktoren) fordi de faste katalysatorpartikler er mindre utsatt for mekaniske slag og følgelig kan harpikspartiklene vanskelig bli knust. Med en boblekolonnereaktor som vist på figur 3, og som er tilpasset sirkulering av faste katalysatorpartikler, vil harpikslaget stige til over toppen på stigerøret slik at selv om toppoverflaten på harpikslaget ikke er dannet i stigerøret, vil de faste katalysatorpartikler renne over fra toppen av stigerøret uten å stige ytterligere, og følgelig blir toppoverflaten på harpikslaget dannet der fordi diameteren på reaktoren er økt brått i separatoren for å redusere strømningshastigheten på den oppstigende væskestrøm. Som et resultat blir de faste katalysatorpartikler skilt fra den flytende reaksjonsblanding.

I en boblekolonnereaktor må konsentrasjonen av suspenderte faste katalysatorpartikler holdes lavere enn i en reaktor av type omrørt tank for å dispergere de faste katalysatorpartikler jevnt i den flytende reaksjonsblanding. Dette har derfor den ulempe at for eksempel reaksj onshastigheten er begrenset. Med en boblekolonnereaktor som vist på figurer 3, og som er tilpasset sirkulering av faste katalysatorpartikler, blir imidlertid de faste katalysatorpartikler tvunget til å sirkulere fra toppen til bunnen av tårnet ved hjelp av en ekstern sirkulasjonssløyfe slik at de faste katalysatorpartiklene kan holdes i kontakt med den flytende reaksjonsblanding svært effektivt, selv når konsentrasjonen av de suspenderte faste katalysatorpartikler økes. Siden karbonmonoksidgass blåses inn i stigerøret, vil det følgelig oppstå en forskjell mellom densiteten inne i stigerøret og i den eksterne sirkulasjonssløyfe slik at det uten videre dannes en strøm med sirkulerende faste katalysatorpartikler. Sirkulasjonen vil være svært jevn når profilen og posisjonen for innblåsningsporten for karbonmonoksid og innblåsningsporten for flytende reaksjonsblanding ved bunnen av stigerøret er hensiktsmessig utformet slik at dette fremmer bevegelse av de faste katalysatorpartikler.

Den foreliggende oppfinnelse skal nå bli beskrevet nærmere ved hjelp av eksempler.

Eksempler 1 og 2 og sammenligningseksempler 1- 3

I hvert eksempel ble eddiksyre produsert eksperimentelt ved å anvende en eksperimentell boblekolonnereaktor med et eksternt sirkulasjonssystem som vist på figur 1 (høyde 15 m, reaktorens innvendige diameter 150 mm). Etter å ha fylt en forutbestemt mengde med katalysator (ionebytterharpiks av type vinylpyridin som bærer for rhodiumkompleks med 0,85 vekt% rhodium pr. harpiks, densitet 1,2, midlere partikkeldiameter 0,45 mm) i reaktoren, ble eddiksyre fylt i stigerørsseksjon 12 ved hjelp av et tilførselsrør for væske. Deretter ble CO injisert slik at dette strømmet oppover fra bunnen av stigerørsseksjon 12 med en forutbestemt strømning shastighet for å bringe eddiksyre og katalysator til å starte sirkuleringen, og samtidig ble en del av eddiksyren som rant over på grunn av innført CO, tatt ut fra separatorseksjon 13 ved hjelp av et rør. Overskudd av CO-gass ble luftet av fra toppen av separatorseksjon 13. Det innvendige trykk i reaktoren ble holdt på et forutbestemt nivå ved hjelp av en reguleringsventil og temperaturen inne i den sylindriske reaktor ble hevet til et forutbestemt temperaturnivå ved hjelp av en varmer, samtidig som eddiksyre og fast katalysator ble tvunget til å sirkulere. Deretter ble reaksj onsråmaterialet ført inn i reaktoren med konstant hastighet ved hjelp av en rør-ledning, og reaksjonsvæsken som rant over, ble tatt ut fra separatorseksjon 13 ved hjelp av en rørledning.

I hvert eksempel ble det utført et forsøk ved å følge den ovenfor beskrevne driftsprosedyre under betingelsene opplistet i tabell 1. Kla-verdiene ble notert, og de totale reaksjonsproduktiviteter (produksjonshastighet for eddiksyre pr. enhet reaksjonsvolum, kmol/h/m ) oppnådd ved forsøkene ble sammenlignet. Produktiviteten i eksempel 1 ble anvendt som referanseverdi (poeng 10) og resultatene oppnådd i eksemplene ble gradert i forhold til dette. I tabell 1 vises oppnådde resultater.

Eksempel 3

Eddiksyre ble produsert eksperimentelt ved å anvende en eksperimentell boblekolonnereaktor med et eksternt sirkulasjonssystem som vist på figur 2 (høyde 6 m, innvendig diameter i stigerseksjonen 125 mm, diameter i innsnevret seksjon 75 mm). En forutbestemt mengde katalysator (ionebytterharpiks av type vinylpyridin som bærer for rhodiumkompleks, densitet 1,2, midlere partikkeldiameter 0,45 mm) ble fylt i reaktoren 21 slik at konsentrasjonen av fast katalysator pr. reaksjonsvolum var lik 135 kg/m . Deretter ble eddiksyre fylt i stigerseksjonen 22 ved hjelp av et tilførselsrør og deretter ble karbonmonoksid (CO) injisert gjennom innblåsningsportene for karbonmonoksid slik at dette strømmet oppover som en gitt strøm med en forutbestemt strømningshastighet for å bringe eddiksyre og katalysator til å starte sirkuleringen. På dette tidspunkt ble den del av eddiksyren som rant over på grunn av innføringen av CO tatt ut fra separatorseksjon 23 ved hjelp av en rørledning. Overskudd av CO-gass ble luftet av fra toppen av separatorseksjon 23. Det innvendige trykk i reaktoren ble holdt på et forutbestemt trykknivå ved hjelp av en reguleringsventil og temperaturen inne i den sylindriske reaktor ble hevet til et forutbestemt temperaturnivå ved hjelp av en varmer, samtidig som eddiksyre og den faste katalysator ble tvunget til å sirkulere. Deretter ble reaksj onsråmaterialet ført inn i reaktoren med konstant hastighet ved hjelp av en rørledning, og reaksjonsvæske som rant over, ble tatt ut fra separatorseksjon 23 ved hjelp av en rørledning.

Innblåsningsporten for karbonmonoksid på det første nivå var anordnet i en øvre del av den innsnevrede seksjon og den andre innblåsningsport for karbonmonoksid på det andre nivå var anordnet under innblåsningsporten for karbonmonoksid i det første nivå og nær sammenføringspunktet for den trangere seksjon og sirkulasjonslinjen, lokalisert ved bunnen av den trangere seksjon. Et forgrenet rør med gassfordeler ble anvendt for innblåsningsportene. CO-gass ble ført inn med en strømningshastighet på 340 Nl/min fra innblåsningsporten for karbonmonoksid i det første trinn og med en strømningshastighet på 86 Nl/min fra innblåsningsporten for karbonmonoksid i det andre trinn. Reaksjonen foregikk stabilt samtidig som det ble produsert eddiksyre under de ovenfor beskrevne betingelser.

Sammenligningseksempel 4

Eddiksyre ble produsert som i eksempel 3, med unntak av at det var anordnet bare én enkelt innblåsningsport for karbonmonoksid med et forgrenet rør som gassfordeler i en øvre del av den trangere seksjon og CO-gass ble ført inn med en strømningshastighet på 340 Nl/min. Resultatet var at volumet av det sirkulerende materiale ble gradvis redusert som en følge av bunnfelling av fast katalysator, og følgelig foregikk ikke reaksjonen på stabil basis. Samtidig holdt gass seg på bunnen av det faste stoff og i nedløpsseksjonen, som et resultat av kort strekning slik at det tok lang tid før det ble dannet en sirkulasj onsstrøm.

Eksempel 4

Eddiksyre ble fremstilt syntetisk ved karbonylering av metanol ved å anvende prosessflyten illustrert på figur 3.1 reaktor 1 ble det fylt eddiksyre og metyljodid med henholdsvis 10 kg og 2 kg, samt pyridinharpiks som var bragt til å være kvaternær, og rhodiumkarbonylkompleks [Rh(CO)2l2] ble tilsatt til dette for å fremstille en rhodiumholdig fast katalysator i reaktoren. Deretter ble metanol ført inn gjennom væskeinn-løpsporten 33 ved hjelp av absorpsjonstårnene 5 og 6 med en hastighet på 5,3 kg/min, mens karbonmonoksid ble ført gjennom gassinnløpsporten 32 med en hastighet på 4,2 l/min. Den flytende reaksjonsblanding som strømmet ut fra reaktor 1 ble kontinuerlig raffinert i flashkolonne 2 og destillasjonstårn 3 for å danne produktet eddiksyre, og den sirkulerende fraksjon som strømmet ut fra de to tårnene ble returnert til væskeinnløps-porten i reaktor 1.1 tabell 2 vises driftsbetingelsene for reaktor 1, flashkolonne 2 og destillasjonskolonne 3. Avgassen fra reaktor 1 ble passert gjennom høytrykksabsorpsjons-tårn 5, mens avgassen fra flashkolonne 2 og destillasjonstårn 3 ble passert gjennom lavtrykks-absorpsjonstårn 6, før de ble forbrent sammen med den tunge fraksjon fra destillasjonstårn 3 i forbrenneren 4. Etter at driften hadde nådd stabil tilstand, ble temperaturen i metanolen som ble anvendt som absorbentvæske og fordelingsforholdet for lavtrykks-absorpsj onstårnet modifisert. Deretter ble forholdet mellom oppsamlet metyljodid og tapt metanol og karbonmonoksid observert ved å måle strømningshastig-heten ved å benytte en strømningsmåler og utføre analyse av blandingen ved å anvende en gasskromatograf. De oppnådde resultater er opplistet i tabell 3.

Claims

1. Fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre ved karbonylering av metanol med karbonmonoksid ved hjelp av en heterogen katalytisk reaksjon i en boblekolonnereaktor,karakterisert vedat karbonyleringsreaksjonen utføres med en fast katalysatorkonsentrasjon på ikke mindre enn 100 kg/m basert på reaksjonsvolumet, hvor partialtrykket for karbonmonoksid i reaktoren er mellom 1,0 og 2,5 MPa og forbrukt andel karbonmonoksid er mellom 3 og 15 % av det teoretiske reaksjonsvolum med karbonmonoksid, mens væskens lineære hastighet er mellom 0,2 og 1,0 m/s.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor partialtrykket for karbonmonoksid i reaktoren holdes et område mellom 1,7 og 2,2 MPa.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor andelen forbrukt karbonmonoksid er mellom 5 og 10 % av det teoretiske reaksjonsvolum.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 -3, hvor den faste katalysator dannes ved å anvende en vmylpyridinharpiks som bærer for et rhodiumkompleks.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvor metyljodid anvendes som akselerator.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 -3, hvor eddiksyre og metylacetat anvendes som løsningsmiddel.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1 -3, hvor konsentrasjonen av vann i reaktoren er mellom 2 vekt% og 10 vekt%.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 -3, hvor forholdet mellom boblekolonnereaktorens lengde og diameter, L/D, er ikke mindre enn 8.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 -3, hvor boblekolonnereaktoren har en ekstern sirkulasjonssløyfe og en varmeveksler som er innlemmet i sirkulasjonssløyfen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1 -3, hvor et flytende reaksj onsprodukt tas ut fra reaksjonsvæsken som inneholder den faste katalysator, ved hjelp av en separator anordnet på toppen av reaktoren, og mates til en flash-kolonne, og en lett fraksjon, en fraksjon som hovedsakelig inneholder eddiksyre, og en tung fraksjon, tas ut fra henholdsvis en toppseksjon, en midtre seksjon og en bunnseksjon av flashkolonnen og skilles fra hverandre.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, hvor minst en del av den tunge fraksjon behandles i en innretning for å fjerne nitrogenholdige forbindelser, og bringes til å sirkulere tilbake til boblekolonnereaktoren.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor karbonmonoksid injiseres i reaktoren ved hjelp av innblåsningsporter for karbonmonoksid anordnet på flere nivåer.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor de flere nivåer er to nivåer.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor boblekolonnereaktoren har en ekstern sirkulasjonssløyfe og hvor innblåsningsportene for karbonmonoksid er anordnet på flere nivåer innbefattende minst én innblåsningsport for karbonmonoksid anordnet på et nivå som fluidiserer den faste katalysator i reaktoren og én innblåsningsport for karbonmonoksid anordnet på et annet nivå for å sette den faste katalysator i bevegelse i en nedre del av reaktoren, og trekke ut eller fluidisere den faste katalysator i den eksterne sirkula-sjonssløyfe.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor boblekolonnereaktoren har en trangere seksjon i en nedre del av den sylindriske reaktor, med en innvendig diameter så liten som 30 til 70 % av den øvrige del av den sylindriske reaktor, og en innblåsningsport for karbonmonoksid anordnet i den øvre del av den trangere seksjon for å fluidisere den faste katalysator, mens en annen innblåsningsport for karbonmonoksid er anordnet nær sammeriføyningen mellom reaktoren og den eksterne sirkulasjonssløyfe (seksjon hvor sirkulasjon ledes inn) lokalisert ved bunnen av den trange seksjon for å sette den faste katalysator i bevegelse og trekke eller fluidisere fast katalysator i den eksterne sirkula-sjonssløyfe.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 12-15, hvor innblåsningsportene for karbonmonoksid er forgrenede rør som gassfordelere.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 12-15, hvor en separator er anordnet på toppen av reaktoren for å samle opp uomsatt karbonmonoksidgass fra reaksjonsvæsken som inneholder uomsatt karbonmonoksidgass, og den faste katalysator, og ta ut et flytende reaksj onsprodukt som ikke inneholder den faste katalysator.

18. Boblekolonnereaktor for anvendelse ved fremstilling av eddiksyre ved karbonylering av metanol med karbonmonoksid ved en heterogen katalytisk reaksjon,karakterisert vedat den har flere innblåsningsporter for karbonmonoksid anordnet på flere nivåer.