RU2005131620A - Способ получения уксусной кислоты - Google Patents

Claims (22)

1. Способ получения уксусной кислоты карбонилированием метанола монооксидом углерода (СО) путем реакции гетерогенного катализа в барботажой реакторной колонне, отличающийся тем, что реакция карбонилирования проводится при концентрации твердого катализатора не менее чем 100 кг/м³ в пересчете на объем реакционной системы, в котором парциальное давление монооксида углерода в реакторе находится между 1,0 и 2,5 МПа и степень обеднения монооксида углерода находится между 3 и 15% от теоретического реакционного объема монооксида углерода, в то время как приведенная скорость жидкости находится между 0,2 и 1,0 м/с.

2. Способ по п.1, в котором парциальное давление монооксида углерода в реакторе поддерживается между 1,7 и 2,2 МПа.

3. Способ по п.1, в котором степень обеднения монооксида углерода находится между 5 и 10% от теоретического реакционного объема.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором твердый катализатор формируется с помощью носителя - винилпиридиновой смолы с нанесенным комплексом родия.

5. Способ по п.4, в котором метилиодид используется как промотор.

6. Способ по любому из пп.1-3, в котором уксусная кислота и метилацетат используются как растворитель.

7. Способ по любому из пп.1-3, в котором концентрация воды в реакторе находится между 2 и 10 вес.%.

8. Способ по любому из пп.1-3, в котором отношение длины L к диаметру D барботажной реакторной колонны или L/D не менее 8.

9. Способ по любому из пп.1-3, в котором барботажная реакторная колонна имеет внешнюю линию циркуляции и теплообменник, встроенный в линию циркуляции.

10. Способ по любому из пп.1-3, в котором жидкий реакционный продукт отбирается из реакционной жидкости, содержащий твердый катализатор с помощью сепаратора, расположенного в верхней части колонны и подается в испарительную колонну и легкая фракция, фракция, содержащая, главным образом, уксусную кислоту, и тяжелая фракция, извлекаются соответственно из верхней секции, средней секция и нижней секции испарительной колонны и отделяются друг от друга.

11. Способ по п.10, в котором, по крайне мере, часть тяжелой фракции обрабатывается с помощью устройства для удаления азотсодержащих соединений и подается на обратную циркуляцию в барботажную реакторную колонну.

12. Способ по п.1, в котором монооксид углерода инжектируется в реактор через отверстия для вдувания монооксида углерода, расположенные на многочисленных уровнях.

13. Способ по п.12, в котором упомянутые многочисленные уровни - это два уровня.

14. Способ по п.12, в котором упомянутая барботажная реакторная колонна имеет внешнюю линию циркуляции, а упомянутые отверстия для вдувания монооксида углерода, расположенные на многочисленных уровнях включают, по крайней мере, отверстие для вдувания монооксида углерода, расположенное на уровне, необходимом для флюидизации в реакторе, и отверстие для вдувания монооксида углерода, расположенное на другом уровне для создания подвижности твердого катализатора в нижней части реактора, отбора и флюидизации во внешней линии циркуляции.

15. Способ по п.14, в котором барботажная реакторная колонна имеет суженную секцию в нижней части цилиндрического реактора с внутренним диаметром в пределах от 30 до 70% от оставшейся части цилиндрического реактора и отверстие для вдувания монооксида углерода расположено в верхней части суженной секции для флюидизации твердого катализатора, в то время как другое отверстие для вдувания монооксида углерода расположено около соединения реактора и внешней линии циркуляции (ввода циркуляционной секции), расположенной на дне суженной секции для создания подвижности твердого катализатора и отбора и флюидизации твердого катализатора во внешней линии циркуляции.

16. Способ по любому из пп.12-15, в котором отверстия для вдувания монооксида углерода разветвляются трубчатыми газораспределителями.

17. Способ по любому из пп.1-3, в котором сепаратор расположен наверху реактора для сбора непрореагировавшего газообразного CO, который отбирается из реакционной жидкости, содержащей непрореагировавший газообразный CO и твердого катализатора, и удаления жидкого реакционного продукта, не содержащего твердый катализатор.

18. Барботажная реакторная колонна для получения уксусной кислоты карбонилированием метанола монооксидом углерода путем реакции гетерогенного катализа, отличающаяся тем, что имеет отверстия для вдувания монооксида углерода, расположенные на многочисленных уровнях.

19. Способ получения уксусной кислоты карбонилированием метанола монооксидом углерода в присутствии твердого металлического катализатора, отличающийся тем, что он включает стадию реакции, приводящую к реакции карбонилирования, имеющую место в находящейся под давлением барботажной реакторной колонне путем суспендирования твердого металлического катализатора в жидкой реакционной смеси, содержащей органический растворитель, составленный из метанола, метилиодида, уксусной кислоты и/или метилацетата и небольшего количества воды и продуваемого газа монооксида углерода в жидкую реакционную смесь с концентрацией твердого катализатора не менее, чем 100 кг/м³ в пересчете на объем реакционной системы, первую разделительную стадию отделения и выведения жидкой реакционной смеси и отходящего газа из вышеупомянутой реакции, вторую разделительную стадию проведения мгновенной дистилляции путем введения жидкой реакционной смеси, отделенной в первой разделительной стадии, в испарительную колонну, и при этом, отделяя отходящий газ и легкую жидкую фракцию, вытекающую из верхней секции колонны, и сырую фракцию уксусной кислоты, вытекающую из средней секции колонны и циркуляционную фракцию, вытекающую из днища колонны, третью разделительную стадию, вводящую часть легкой жидкой фракции и неочищенную фракцию уксусной кислоты, отделенную в вышеупомянутой второй разделительной стадии в дистилляционную систему и при этом, отделяя отходящий газ, продукт фракции уксусной кислоты, тяжелую фракцию и циркуляционную фракцию, циркуляционную стадию возвращения в реактор отделенной легкой жидкой фракции и циркуляционной фракции, отделенной в вышеупомянутой второй разделительной стадии и циркуляционной фракции, отделенной в вышеупомянутой третьей разделительной стадии, первую абсорбционную стадию проведения газовой абсорбции для отходящего газа, отделенного в первой вышеупомянутой разделительной стадии, используя метанол как абсорбирующую жидкость, вторую абсорбционную стадию проведения газовой абсорбции для отходящего газа, отделенного в вышеупомянутой второй разделительной стадии и отходящего газа, отделенного в вышеупомянутой третьей разделительной стадии, используя метанол как абсорбирующую жидкость при давлении ниже, чем в вышеупомянутой первой абсорбционной стадии, и стадию обеднения обедненных отходящих газов, выходящих наружу из системы после вышеупомянутой первой абсорбционной стадии, отходящих газов, выходящих после вышеупомянутой второй абсорбционной стадии, и тяжелая фракция, отделенная в вышеупомянутой третьей стадии, и тот метанол, который стабилизируется при температуре от 10 до 25°С, используется как абсорбирующая жидкость в вышеупомянутых первой и второй абсорбционных стадиях и разделенный с тем, чтобы использовать 50-80 вес.% всего метанола, используемого в двух абсорбционных стадиях в вышеупомянутой второй абсорбционной стадии, и метанол, выходящий после двух абсорбционных стадий, используется как сырьевой материал метанол в реакционной стадии.

20. Способ получения уксусной кислоты карбонилированием метанола монооксидом углерода в присутствии твердого металлического катализатора, отличающийся тем, что он включает стадию реакции, приводящую к реакции карбонилирования, имеющую место в находящейся под давлением барботажной реакторной колонне путем суспендирования твердого металлического катализатора в жидкой реакционной смеси, содержащей органический растворитель, составленный из метанола, метилиодида, уксусной кислоты и/или метилацетата и небольшого количества воды и продуваемого газа монооксида углерода в жидкую реакционную смесь с концентрацией твердого катализатора не менее, чем 100 кг/м³ в пересчете на объем реакционной системы, первую разделительную стадию отделения и выведения жидкой реакционной смеси и отходящего газа из вышеупомянутой реакционной стадии, вторую разделительную стадию проведения мгновенной дистилляции путем введения жидкой реакционной смеси, отделенной в первой разделительной стадии, в испарительную емкость и при этом, отделяя газовую фракцию, вытекающую из верхней секции колонны и легкую фракцию, вытекающую из нижней секции колонны, третью разделительную стадию начальной газовой фракции отделенной в вышеупомянутой второй разделительной стадии в дистилляционной системе и отделение отходящего газа, продукта фракции уксусной кислоты, тяжелой фракции и циркуляционной фракции, циркуляционную стадию возвращения в реактор отделенной легкой жидкой фракции, отделенной в вышеупомянутой второй разделительной стадии и циркуляционной фракции, отделенной в вышеупомянутой третьей разделительной стадии, первую абсорбционную стадию проведения газовой абсорбции для отходящего газа, отделенного в вышеупомянутой первой разделительной стадии, используя метанол как абсорбирующую жидкость, вторую абсорбционную стадию проведения газовой абсорбции для отходящего газа, отделенного в вышеупомянутой третьей разделительной стадии, используя метанол как абсорбирующую жидкость при давлении ниже, чем в вышеупомянутой первой абсорбционной стадии, и стадию обеднения обедненных выпускаемых отходящих газов, выходящих наружу из системы после вышеупомянутой первой абсорбционной стадии, отходящих газов, выходящих после вышеупомянутой второй абсорбционной стадии, и тяжелая фракция, отделенная в вышеупомянутой третьей стадии, и тот метанол, который стабилизируется при температуре от 10 до 25°С, используется как абсорбирующая жидкость в вышеупомянутых первой и второй абсорбционных стадиях и разделенный с тем, чтобы использовать 50-80 вес.% всего метанола, используемого в двух абсорбционных стадиях в вышеупомянутой второй абсорбционной стадии, и метанол, выходящий после двух абсорбционных стадий, используется как сырьевой материал метанол в реакционной стадии.

21. Способ по п.19 или 20, в котором твердый катализатор образуется нанесением на четвертичную аммониевую пиридиновую смолу карбонильного комплекса родия.

22. Способ по п.19 или 20, в котором метанол разделяется с тем, чтобы использовать 55-70 вес.% входящего метанола для использования в двух абсорбционных стадиях в вышеупомянутой второй абсорбционной стадии.