Claims (23)
1. Способ получения уксусной кислоты карбонилированием метанола и/или его реакционноспособного производного, в котором (а) метанольное сырье и технологические рецикловые потоки введят в реактор для карбонилирования, в котором метанол и/или его реакционноспособное производное взаимодействует с монооксидом углерода в жидкой реакционной смеси, находящейся в этом реакторе для карбонилирования, с образованием уксусной кислоты, причем жидкая реакционная смесь содержит металл группы VIII как катализатор карбонилирования, метилиодидный сокатализатор, по меньшей мере один необязательный промотор, воду в по меньшей мере ограниченной концентрации, метилацетат и полученную уксусную кислоту, (б) из реактора для карбонилирования отводят жидкую реакционную смесь, которую вводят в по меньшей мере одну зону разделения однократным равновесным испарением при добавлении или без добавления тепла с получением паровой фракции, содержащей воду, полученную уксусную кислоту, метилацетат и метилиодид, и жидкой фракции, содержащей металл группы VIII как катализатор карбонилирования и по меньшей мере один необязательный промотор, (в) жидкую фракцию со стадии (б) возвращают в реактор для карбонилирования, (г) паровую фракцию со стадии (б) вводят в ректификационную колонну для легких фракций, (д) из ректификационной колонны для легких фракций отводят технологический поток, содержащий полученную уксусную кислоту, (е) из головки ректификационной колонны для легких фракций отбирают технологический поток паров, содержащий метилацетат, метилиодид, воду и уксусную кислоту, (ж) этот технологический поток паров, отводимый из головки ректификационной колонны для легких фракций, конденсируют и (з) по меньшей мере часть сконденсированного технологического потока паров как головного погона, отводимого из головки ректификационной колонны для легких фракций, возвращают в виде обратного стока в ректификационную колонну для легких фракций, а по меньшей мере часть этого сконденсированного технологического потока паров возвращают в реактор для карбонилирования, причем в этом способе концентрацию воды в жидкой реакционной смеси поддерживают на постоянном уровне проведением по меньшей мере одной технологической операции, выбранной из группы, включающей (I) выделение и сброс в отход воды из по меньшей мере части упомянутого сконденсированного технологического потока паров, отводимого из головки ректификационной колонны для легких фракций, и возврат остальных его компонентов в реактор для карбонилирования и/или колонну для легких фракций и (II) замену по меньшей мере части метанола, направляемого в реактор для карбонилирования, компонентом, выбранным из группы, включающей метилацетат, диметиловый эфир, уксусный ангидрид и их смеси.1. A method for producing acetic acid by carbonylation of methanol and / or its reactive derivative, in which (a) methanol feed and process recycle streams are introduced into a carbonylation reactor in which methanol and / or its reactive derivative are reacted with carbon monoxide in a liquid reaction mixture, located in this carbonylation reactor to form acetic acid, the liquid reaction mixture containing a Group VIII metal as a carbonylation catalyst, methyl iodide juice an analyzer, at least one optional promoter, water in at least a limited concentration, methyl acetate and the resulting acetic acid, (b) a liquid reaction mixture is removed from the carbonylation reactor, which is introduced into at least one separation zone by a single equilibrium evaporation upon addition or without adding heat to obtain a vapor fraction containing water, obtained acetic acid, methyl acetate and methyl iodide, and a liquid fraction containing a metal of group VIII as a carbonylation catalyst and at least at least one optional promoter, (c) the liquid fraction from stage (b) is returned to the carbonylation reactor, (d) the vapor fraction from stage (b) is introduced into the distillation column for light fractions, (e) the effluent from the distillation column for light fractions is removed a process stream containing the obtained acetic acid (e) a process vapor stream containing methyl acetate, methyl iodide, water and acetic acid is selected from the head of a distillation column for light fractions, (g) this process stream is removed from the rectifier head of a light fractionation column, condense and (h) at least a part of the condensed process vapor stream as the overhead discharged from the head of the distillation column for light fractions is returned as a backflow to the distillation column for light fractions, and at least a part of this the condensed process vapor stream is returned to the carbonylation reactor, and in this method, the concentration of water in the liquid reaction mixture is maintained at a constant level by at least one technological operation selected from the group including (I) separation and discharge of water from at least a portion of said condensed process vapor stream discharged from the head of the distillation column for light fractions, and returning its remaining components to the carbonylation reactor and / or a light column and (II) replacing at least a portion of the methanol sent to the carbonylation reactor with a component selected from the group consisting of methyl acetate, dimethyl ether, acetic eng idrid and mixtures thereof.
2. Способ по п. 1, в котором (а') метанольное сырье и технологические рецикловые потоки вводят в реактор для карбонилирования, в котором метанол и/или его реакционноспособное производное взаимодействует с монооксидом углерода в жидкой реакционной смеси, находящейся в этом реакторе для карбонилирования, с получением уксусной кислоты, причем жидкая реакционная смесь содержит металл группы VIII как катализатор карбонилирования, метилиодидный сокатализатор, по меньшей мере один необязательный промотор, воду в по меньшей мере ограниченной концентрации, метилацетат и полученную уксусную кислоту, (б') из реактора для карбонилирования отводят жидкую реакционную смесь, которую вводят в по меньшей мере одну зону разделения однократным равновесным испарением при добавлении или без добавления тепла с получением паровой фракции, содержащей воду, полученную уксусную кислоту, метилацетат и метилиодид, и жидкой фракции, содержащей металл группы VIII как катализатор карбонилирования и по меньшей мере один необязательный промотор, (в') жидкую фракцию со стадии (б') возвращают в реактор для карбонилирования, (г') паровую фракцию со стадии (б') вводят в ректификационную колонну для легких фракций, (д') из ректификационной колонны для легких фракций отводят технологический поток, содержащий полученную уксусную кислоту, (е') из головки ректификационной колонны для легких фракций отбирают технологический поток паров, содержащий метилацетат, метилиодид, воду и уксусную кислоту, (ж') этот технологический поток паров, отводимый из головки ректификационной колонны для легких фракций, конденсируют с получением богатой водой фазы, включающей воду с уменьшенными количествами метилиодида, уксусной кислоты и метилацетата, и богатой метилиодидом фазы, включающей метилиодид и метилацетат с уменьшенными количествами воды и уксусной кислоты, и эти две фазы разделяют и (з') богатую метилиодидом фазы возвращают в реактор для карбонилирования, а по меньшей мере часть богатой водой фазы возвращают в ректификационную колонну для легких фракций в виде обратного стока, причем в этом способе концентрацию воды в жидкой реакционной смеси поддерживают на постоянном уровне проведением по меньшей мере одной технологической операции, выбранной из группы, включающей (I') выделение и сброс в отход воды из по меньшей мере части упомянутой богатой водой фазы, отбираемой из головки ректификационной колонны для легких фракций, и возврат остальных ее компонентов в реактор для карбонилирования и/или колонну для легких фракций и (II') замену по меньшей мере части метанола, направляемого в реактор для карбонилирования, компонентом, выбранным из группы, включающей метилацетат, диметиловый эфир, уксусный ангидрид и их смеси. 2. The method according to claim 1, in which (a ') the methanol feed and process recycle streams are introduced into the carbonylation reactor, in which methanol and / or its reactive derivative are reacted with carbon monoxide in the liquid reaction mixture in this carbonylation reactor to obtain acetic acid, the liquid reaction mixture containing a Group VIII metal as a carbonylation catalyst, a methyl iodide cocatalyst, at least one optional promoter, water in at least a limited concentration ntrations, methyl acetate and the resulting acetic acid, (b ') a liquid reaction mixture is removed from the carbonylation reactor, which is introduced into at least one separation zone by a single equilibrium evaporation with or without addition of heat to obtain a vapor fraction containing water, obtained acetic acid , methyl acetate and methyl iodide, and a liquid fraction containing a Group VIII metal as a carbonylation catalyst and at least one optional promoter, (c ') the liquid fraction from step (b') is returned to the reactor for bonylation, (g ') the vapor fraction from stage (b') is introduced into the distillation column for light fractions, (d ') from the distillation column for light fractions, a process stream containing the obtained acetic acid is withdrawn, (e') from the head of the distillation column for light fractions, a process vapor stream containing methyl acetate, methyl iodide, water and acetic acid is selected, (g ') this process vapor stream withdrawn from the head of the distillation column for light fractions is condensed to obtain a water-rich phase, including water with reduced amounts of methyl iodide, acetic acid and methyl acetate, and a methyl iodide-rich phase including methyl iodide and methyl acetate with reduced amounts of water and acetic acid, and the two phases are separated and (h ') the methyl iodide-rich phases are returned to the carbonylation reactor, and after at least part of the water-rich phase is returned to the distillation column for light fractions in the form of a return flow, and in this method, the concentration of water in the liquid reaction mixture is maintained at a constant level by at least one process step selected from the group including (I ′) separating and discharging water from at least a portion of said water-rich phase taken from the head of a distillation column for light fractions, and returning the remaining components thereof to the carbonylation reactor and / or a light column and (II ') replacing at least a portion of the methanol fed to the carbonylation reactor with a component selected from the group consisting of methyl acetate, dimethyl ether, acetic anhydride, and mixtures thereof.
3. Способ по п. 2, в котором воду выделяют из технологического потока, отводимого из головки ректификационной колонны для легких фракций, дистилляцией. 3. The method according to p. 2, in which water is isolated from the process stream discharged from the distillation column head for light fractions by distillation.
4. Способ по п. 3, в котором воду удаляют в ректификационной колонне, работающей при температуре в основании 120-140°С и при температуре в головке 105-115°С. 4. The method according to p. 3, in which the water is removed in a distillation column operating at a temperature in the base of 120-140 ° C and at a temperature in the head of 105-115 ° C.
5. Способ по п. 3, в котором воду удаляют в ректификационной колонне, работающей под манометрическим давлением в головке примерно 1,2 бар и под манометрическим давлением в основании примерно 1,3 бар. 5. The method of claim 3, wherein the water is removed in a distillation column operating under a gauge pressure in the head of about 1.2 bar and a gauge pressure in the base of about 1.3 bar.
6. Способ по п. 3, в котором воду выделяют в виде хвостового погона, а остальные компоненты - в виде головного погона, который возвращают в головной погон, отводимый из ректификационной колонны для легких фракций. 6. The method according to p. 3, in which water is isolated in the form of a tail epaulet, and the remaining components are in the form of a head epaulet, which is returned to the overhead recovered from the distillation column for light fractions.
7. Способ по п. 6, в котором воду выделяют из технологического потока, отводимого из головки ректификационной колонны для легких фракций, в насадочной отпарной колонне с подачей тепла. 7. The method according to p. 6, in which water is isolated from the process stream discharged from the head of the distillation column for light fractions, in a packed stripping column with heat supply.
8. Способ по п. 2, в котором богатая водой фаза включает уксусную кислоту и в котором перед сбросом в отход воду из по меньшей мере части богатой водой фазы, отводимой из головки ректификационной колонны для легких фракций, выделяют и очищают подачей по меньшей мере части этой богатой водой фазы, отводимой из головки ректификационной колонны для легких фракций, в реакционно-ректификационную колонну, которая включает промежуточную зону, неподвижный слой катализатора этерификации и в которой предусмотрены (I) в положении над верхней частью катализаторной зоны точка ввода водного отходящего потока, (II) ниже нижней части катализаторной зоны точка ввода спирта, (III) точка отбора паров головного погона и (IV) точка отбора жидкой хвостовой фракции, причем по меньшей мере часть богатой водой фазы вводят в реакционно-ректификационную колонну в точке ввода этого водного отходящего потока, по меньшей мере один С1-С3спирт вводят в реакционно-ректификационную колонну в точке ввода спирта, эти уксусную кислоту и спирт совмещают в катализаторной зоне, в которой они взаимодействуют с образованием уксусного эфира этого спирта, в точке отбора головного погона отводят паровую фракцию, включающую уксусный эфир, а в точке отбора жидкой хвостовой фракции отводят поток жидкости для сброса в отход, включающий воду и содержащий значительно меньше уксусной кислоты, чем богатая водой фаза.8. The method according to claim 2, wherein the water-rich phase comprises acetic acid and in which, prior to discharge, water from at least a portion of the water-rich phase removed from the head of the distillation column for light fractions is isolated and purified by feeding at least a portion this water-rich phase discharged from the head of the distillation column for light fractions to a reactive distillation column, which includes an intermediate zone, a fixed bed of esterification catalyst and in which (I) are provided in a position above the upper part of of the analyzer zone, the point of entry of the aqueous effluent, (II) below the bottom of the catalyst zone, the point of introduction of alcohol, (III) the point of selection of the overhead vapor and (IV) the point of selection of the liquid tail fraction, with at least part of the water-rich phase being introduced into the reaction a distillation column at the point of entry of this aqueous effluent, at least one C 1 -C 3 alcohol is introduced into the reaction-distillation column at the point of entry of alcohol, these acetic acid and alcohol are combined in the catalyst zone in which they interact with By using acetic ester of this alcohol, a vapor fraction including acetic ether is discharged at the head overhead extraction point, and a stream of liquid is discharged at the point of sampling the liquid tail fraction to be discharged into the waste, which includes water and containing significantly less acetic acid than the water-rich phase.
9. Способ по п. 8, в котором отбираемый поток жидкой хвостовой фракции включает менее 1 мас.% уксусной кислоты. 9. The method according to p. 8, in which the selected stream of liquid tail fraction comprises less than 1 wt.% Acetic acid.
10. Способ по п. 8, в котором по меньшей мере один С1-С3спирт представляет собой метанол.10. The method of claim 8, wherein the at least one C 1 -C 3 alcohol is methanol.
11. Способ по п. 1, в котором из технологического потока, включающего полученную уксусную кислоту, отводимого из ректификационной колонны для легких фракций, выделяют воду и направляют в отход. 11. The method according to p. 1, in which from the process stream, including the obtained acetic acid discharged from the distillation column for light fractions, water is isolated and sent to waste.
12. Способ по п. 11, в котором технологический поток, включающий полученную уксусную кислоту и отбираемый из ректификационной колонны для легких фракций, вводят в сушильную ректификационную колонну, в которой поток полученной сырой обезвоженной уксусной кислоты, характеризующийся пониженным содержанием воды, выделяют из рециклового технологического потока, включающего воду, по меньшей мере часть которой непосредственно или косвенно возвращают в реактор для карбонилирования, в котором концентрацию воды в жидкой реакционной смеси поддерживают на постоянном уровне осуществлением дополнительных стадий выделения и направления в отход воды из по меньшей мере части этого рециклового технологического потока, включающего воду и отбираемого из сушильной ректификационной колонны, и возврата его остальных компонентов в реактор для карбонилирования, ректификационную колонну для легких фракций и/или сушильную колонну. 12. The method according to p. 11, in which the process stream, including the obtained acetic acid and selected from the distillation column for light fractions, is introduced into the drying distillation column, in which the stream of the obtained crude dehydrated acetic acid, characterized by a reduced water content, is isolated from recycled process a stream comprising water, at least a portion of which is directly or indirectly returned to the carbonylation reactor, in which the concentration of water in the liquid reaction mixture is supported occur at a constant level by carrying out additional stages of separating and directing water from at least part of this recycle process stream, including water and taken from the drying distillation column, and returning its remaining components to the carbonylation reactor, distillation column for light fractions and / or drying column.
13. Способ по п. 12, в котором воду из по меньшей мере части рециклового технологического потока, включающего воду и отводимого из сушильной ректификационной колонны, а также включающего уксусную кислоту, очищают подачей по меньшей мере части этого рециклового технологического потока в реакционно-ректификационную колонну, в промежуточной зоне которой имеется неподвижный слой катализатора этерификации и в которой предусмотрены (I) в положении над верхней частью катализаторной зоны точка ввода водного отходящего потока, (II) ниже нижней части катализаторной зоны точка ввода спирта, (III) точка отбора паров головного погона и (IV) точка отбора жидкой хвостовой фракции, причем этот технологический поток, включающий воду и отводимый из сушильной ректификационной колонны, вводят в реакционно-ректификационную колонну в точке ввода отходящего потока, по меньшей мере один С1-С3спирт вводят в реакционно-ректификационную колонну в точке ввода спирта, эти карбоновую кислоту и спирт совмещают в катализаторной зоне, в которой они взаимодействуют с образованием уксусного эфира этого спирта, в точке отбора головного погона отводят паровую фракцию, включающую уксусный эфир этого спирта, а в точке отбора жидкой хвостовой фракции отводят поток жидкости для сброса в отход, включающий воду и содержащий значительно меньше уксусной кислоты, чем вводимый рецикловый технологический поток.13. The method according to p. 12, in which water from at least a portion of the recycle process stream, including water and discharged from the drying distillation column, as well as including acetic acid, is purified by feeding at least a portion of this recycle process stream to the reaction distillation column in the intermediate zone of which there is a fixed bed of esterification catalyst and in which (I) in the position above the upper part of the catalyst zone the point of entry of the aqueous effluent is provided, (II) below the lower part the catalyst zone, the alcohol inlet point, (III) the overhead vapor withdrawal point, and (IV) the liquid tail fraction extraction point, wherein this process stream, including water and discharged from the drying distillation column, is introduced into the reaction distillation column at the outlet point of the exhaust stream, at least one C 1 -C 3 alcohol introduced into the reactive distillation column at the alcohol input, these carboxylic acid and an alcohol are combined in the catalyst zone, in which they interact with the formation of the acetic ester Speer and, at the point of selection is removed overhead a vapor fraction comprising acetic ester of the alcohol, and at a point separating the liquid bottom fraction is withdrawn liquid stream for discharge to waste, comprising water containing significantly less acetic acid than in the recycle process stream introduced.
14. Способ по п. 13, в котором отводимый поток жидкой хвостовой фракции включает менее 1 мас.% уксусной кислоты. 14. The method according to p. 13, in which the discharged stream of the liquid tail fraction comprises less than 1 wt.% Acetic acid.
15. Способ по п. 13, в котором по меньшей мере один С1-С3спирт представляет собой метанол.15. The method according to p. 13, in which at least one C 1 -C 3 alcohol is methanol.
16. Способ по п. 1, в котором для поддержания концентрации воды в реакционной смеси на постоянном уровне до приблизительно 5 мол.% метанола, подаваемого в реактор для карбонилирования, заменяют компонентом, выбранным из группы, включающей метилацетат, диметиловый эфир, уксусный ангидрид и их смеси. 16. The method according to p. 1, in which to maintain the concentration of water in the reaction mixture at a constant level of about 5 mol% of methanol fed to the carbonylation reactor, replace with a component selected from the group consisting of methyl acetate, dimethyl ether, acetic anhydride and mixtures thereof.
17. Способ по любому из пп. 1-16, в котором металлом группы VIII является иридий. 17. The method according to any one of paragraphs. 1-16, in which the metal of group VIII is iridium.
18. Способ очистки отходящего водного потока, содержащего карбоновокислотные примеси, включающий подачу этого отходящего потока в реакционно-ректификационную колонну, в промежуточной зоне которой имеется неподвижный слой катализатора этерификации и в которой предусмотрены (I) в положении над верхней частью катализаторной зоны точка ввода водного отходящего потока, (II) ниже нижней части катализаторной зоны точка ввода спирта, (III) точка отбора паров головного погона и (IV) точка отбора жидкой хвостовой фракции, причем этот отходящий поток вводят в реакционно-ректификационную колонну в точке ввода отходящего потока, по меньшей мере один С1-С3спирт вводят в реакционно-ректификационную колонну в точке ввода спирта, эти карбоновую кислоту и спирт совмещают в катализаторной зоне, где они взаимодействуют с образованием карбоксилатного эфира этого спирта, в точке отбора головного погона отводят паровую фракцию, включающую карбоксилатный эфир, а в точке отбора жидкой хвостовой фракции отводят поток жидкости для сброса в отход, включающий воду и содержащий значительно меньше карбоновой кислоты, чем отходящий водный поток.18. A method for purifying an effluent water stream containing carboxylic acid impurities, comprising supplying this effluent to a distillation column, in the intermediate zone of which there is a fixed bed of esterification catalyst and in which (I) in the position above the upper part of the catalyst zone there is an entry point for the aqueous effluent stream, (II) below the bottom of the catalyst zone, the point of introduction of alcohol, (III) the point of selection of vapors of the overhead and (IV) the point of selection of the liquid tail fraction, and this effluent in odyat into the reactive distillation column at a feed point of the effluent stream, at least one C 1 -C 3 alcohol introduced into the reactive distillation column at the alcohol input, these carboxylic acid and an alcohol are combined in the catalyst zone where they react to form carboxylate ester of this alcohol, a vapor fraction including carboxylate ether is discharged at the head overhead sampling point, and a stream of liquid is discharged at the point of sampling the liquid tail fraction for discharge into waste, including water and containing significantly less car bonic acid than the effluent.
19. Способ по п. 18, в котором поток отводимой жидкой хвостовой фракции включает менее 1 мас.% карбоновой кислоты. 19. The method according to p. 18, in which the flow of the exhaust liquid tail fraction comprises less than 1 wt.% Carboxylic acid.
20. Способ по п. 18, в котором карбоновокислотная примесь представляет собой по меньшей мере одну карбоновую кислоту, содержащую 1-10 атомов углерода. 20. The method according to p. 18, in which the carboxylic acid impurity is at least one carboxylic acid containing 1-10 carbon atoms.
21. Способ по п. 20, в котором карбоновой кислотой является по меньшей мере один из таких продуктов, как муравьиная кислота, уксусная кислота и пропионовая кислота. 21. The method according to p. 20, in which the carboxylic acid is at least one of such products as formic acid, acetic acid and propionic acid.
22. Способ по п. 21, в котором по меньшей мере один C1-С3спирт представляет собой метанол.22. The method according to p. 21, in which at least one C 1 -C 3 alcohol is methanol.
23. Способ по любому из пп. 9, 14 и 19, в котором в точке отбора жидкой хвостовой фракции отводят поток жидкости для сброса в отход, включающий воду и содержащий менее 0,1 мас.% карбоновой кислоты, предпочтительно менее 0,1 мас.% карбоновой кислоты. 23. The method according to any one of paragraphs. 9, 14 and 19, in which at the point of selection of the liquid tail fraction, a fluid stream is discharged for discharge into a waste comprising water and containing less than 0.1 wt.% Carboxylic acid, preferably less than 0.1 wt.% Carboxylic acid.