TW201233669A - Eductor-based reactor and pump around loops for production of acetic acid - Google Patents

Description

201233669 六、發明說明： 優先權主張 本申請案基於2010年12月16曰所提出申請之美國專利申請案第 12/970,315號主張優先權，此專利申請案之全部内容在此納入參考。 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明關於一種用以製造醋酸的改良方法，且特別是關於醋酸生產系 統的改良製程，包括運用引入件（eductor)為主的反應器和一個或多 個泵周轉迴圈。 【先前技術】 發明背景 一種廣為使用且成功的商業用醋酸合成製程涉及運用一氧化碳使 甲醇進行催化性羰化反應。這催化劑含有铑及/或銥，以及一齒素促進 劑，通常是碘曱烷。這反應是藉由使一氧化碳持續地鼓泡通過一溶有 觸媒的液體反應媒質來進行。該反應媒質亦包含醋酸甲酯、水、醋酸、 碘甲烷和該觸媒。習知的商業用甲醇羰化製程包括美國專利第 3,769,329 號、第 5,001，259 號、第 5,026,908 號和第 5，144,068 號中所 敘述者’這些專利案之全部内容及揭露在此納入參考。另一種習用甲 醇羰化製程包括Cativa™製程，其被討論於jones，j. η (2〇〇幻， Cativa Process for the Manufacture of Acetic Acid," Platinum Metals Review, 44 (3): 94-105此件文獻中’其全部内容及揭露在此納入參考。 幾化反應器通常涉及葉輪驅動式混合系統。葉輪驅動式混合系統 大致上併有至少一個設置在轉軸上的葉輪。這些系統可稱之為具有平 行於轉轴之軸線的軸縱向流及/或平行於該軸上所設徑向延伸葉片的 徑向流。葉輪因此而可為徑流式葉輪，其沿著徑向朝容置有該葉輪之 儲槽或腔室的壁面喷射流體’或是該葉輪可替換性地另為軸流式葉 輪，其包含數個徑向延伸的葉片，這些葉片傾斜呈某角度以朝軸向導 3 201233669 引流體。這些和其他需使用轉軸的機械式攪動混合法會消耗大量能 源，且需要尚成本的設備建置，包括在反應器密封系統中設置轉軸。 這些反應器運用機械密封件，而這些機械密封件壽命有限且維修需求 極尚。 來自於羰化反應器的反應溶液含有未反應的起始材料以及反應媒 質的成份，包括觸媒。美國專利第5,672,744號揭露一種用於製備醋酸 的製程，其包含在羰化反應器内且在包含有铑觸媒、碘甲烷、碘鹽、 醋酸甲酯和水的反應流體之存在下，運用一氧化碳使甲醇羰化，^時 持續地從反應器中抽取出反應流體並將之導入閃蒸區，以將之分離成 為蒸發部分和未蒸發部分。 羰化反應具放熱性，且反應熱必須被調控以控制反應溫度。通常 是將反應熱與反應溶液一起轉移到閃蒸塔。該閃蒸塔是在比反應器更 低的溫度下運作，致使反應溶液的溫度下降。 反應熱亦可被回收。美國專利第6,丨75,039號揭露運用被泵周轉流 所加熱的蒸汽鍋爐從高放熱製程中移去反應熱。亦可將來自於反應的 熱轉移至其他纟統。美國專利第6，114,576號揭露-種在g]體觸媒顆粒 之存在下製it#酸的製程’其將反應的放熱冑效帛地應肖於回收叛酸 產品。這個製程運關接熱交換將反應鱗移至另__流，而不需要如 蒸》飞等其他熱交換流體。美國專利第7,465,823號揭露一種製程和系 統’其中醋酸生產期間所產生的—部分熱被轉移至醋酸乙烯0旨生產及/ 或純化製程和系統，以促進醋酸乙烯酯產品的製造及/或純化。 如熟習本項技術人士所知悉，仍存有誘因和需要來改良既有的醋 酸生產製程。本發明對此提供了一些改良。 【發明内容】 本發明的實施方式為數種用以製備醋酸的改良方法。在一實施方 式中是提供一種用以製造醋酸的製程，其包含下列步驟：使一氧化碳 與至少-反應物在含有反應媒質之引人件為主的反應器巾進行反應， 以製造-包含醋酸的反應溶液，其中該至少—反應物選自於由曱醇、 4 201233669 ^酸甲酯、甲酸甲酯、甲醚（dimethyl ether)和其混合物所構成的群 、·且中且其中該反應媒質包含水、醋酸、醋酸甲酯、磁甲烧和觸媒， /、中該引入件為主的反應器包含一個或多個引入件混合機；從該引入 件為主的反應器中抽取出該反應溶液；將該反應溶液之一部分予以分 形成—果周轉流；以及將該泵周轉流（pumpa_dstream)之一 部分館入該-個或多個引入件混合機中之至少一者，以混合該引入件 為主的反應器中之反應媒質。 在本發明的一些實施方式中，該製程更包含：將該反應溶液的剩 餘部分向前饋入至閃蒸塔，以製成粗製產品和觸媒再循環流，其中該 泵周轉流在導入該閃蒸塔之前被分離。在較佳實施方式中，相較於朝 2該閃，塔前進的該反應溶液之剩餘部分的流速，縣周轉流的流速 >、更南1.2倍。在其他實施方式巾’賴程更包^使縣周轉流 ^-部分通過-個或多個蒸汽產生器，以製成排出製程流和基汽。在 ,、他貫施方式中，該製程更包含：將該排出製程流之—部分饋入該一 狀件混合機中之至少—者，職合刻人件為主的反應器 Γ媒質。在某些實施方式中’相較於從該引入件為主的反應器 =抽取出之反應溶液的溫度，該排出製程流具有更低的溫度。在本發 曰、的其他實施方式中，該製程更包含下列步驟：使雜周轉流之一部 分通過-個或多個熱交換H以製成流出物，且在其他實施方式中包含 下列步驟：將該流出物之-部分饋人該—個或多個引人件混合機中之 ^二者，以混合刻人件為主的反應器中之反應媒f。在某些實施 方式中’從該引入件為主的反應器所抽取出之反應溶液中的裏至 而屮成為泉周轉流。在其他實施方式中，從該引入件為主的 的至少m被分離而成為系周轉流。在 本發月的二實施方式m衫则人件 2:1 的排放推動比（discharget〇m〇tiverati〇)。鮮/、有至V 為 在另-實施方式中，本發明為一種用以製 下列步驟:使-氧化碳與至少一反應物在 = 行反應’以製成包含醋酸的反應溶液，其中該至少 201233669 =甲醇、醋酸曱醋、曱酸曱酉旨、甲鍵和其混合物所構成的群組中，且 、中該反應媒質包含水、醋酸、醋酸甲醋、蛾曱烧和觸媒；以第一流 速從該反應n抽取㈣反應雜；_反應驗之-部分予以分離而 =成泉周㈣；將朝向閃魏前進_反應溶液之雌部分予以分 ’其中相較於朝向閃蒸塔前進魄反應溶液之剩餘部分的流速，該 ，周轉流的流速至少高出U倍；使棘周轉流之—部分通過一個或 個蒸汽產生器’以製成排出製程流和蒸汽；以及將該排出製程流之 一部分饋人飯應器中。依據本發_各種實施方式，該製程可以另 包含-個或多個下列步驟：將該排出製程流之—部分饋人該一個或多 :引入件混合機中之至少-者，以混合該引人件為主的反應器中之反 :媒質；使雜出製程流之-部分通過—碱多輸交齡，以製成 流出物；以及將該反應溶液_餘部分導人該醜塔，以製成粗製產 品和觸媒再循環流’其巾縣簡流在導人賴蒸塔之前被分離。 本發明的進一步實施方式是針對一種用以製造醋酸的製程，其包 3:列步驟.使-氧化碳與至少—反應物在含有反應媒質的反應器中 進行反應’以製成包含醋酸的反應雜，其巾該至少—反應物是選自 於由甲醇、醋酸曱酿、甲酸甲§|、曱謎和其混合物所構^群組中， 且其中該反應媒質包含水、醋酸、醋酸甲g旨、填曱烧和觸媒；以第一 流速從該反應H抽取itj飯應溶液；觸反餘液之—科予以分離 而形成泵周做；將朝向嶋塔前進的該反赫液之繼部分予以分 離’其巾她於朝向閃祕前進的該反應減之剩餘部分的流速，該 泵周轉流的流速至少更高12倍；使該泵周轉流之—部分通過一個或 气個熱交換n ’以製成流出物；以及將該流出物之—部分饋入該反應 器中。依據本發明的各種實施方式，該餘可以另包含—個或多個下 ，步驟：將該流出物之—部分饋人該—個或多個引入件混合機中之至 )者以混合5亥引入件為主的反應器中之反應媒質；使該泵周轉流 之-部分通過-個衫個蒸汽產生器，以製成排出製程流和蒸汽；以 及將該反應毅的嶋部分導人細麟中，吨絲製產品和觸媒 再循環流’其巾魏_流在導人制絲之前被分離。 201233669 本發明的另一實施方式是針對一種用以製造醋酸的製程，其包含 下列步驟：使一氧化碳與至少一反應物在含有反應媒質之引入件為主 的反應器中進行反應，以製成包含醋酸的反應溶液，其中該至少—反 應物是選自於由甲醇、醋酸甲酯、甲酸曱酯、甲醚和其混合物所構成 的群組中’且其中該反應媒質包含水、醋酸、醋酸甲酯、块甲烷和觸 媒，其中該引入件為主的反應器包^一個或多個引入弈混合機；以第 一流速從該引入件為主的反應器抽取出該反應溶液；將該反應溶液之 一部分予以分離而形成泵周轉流；任擇地使該泵周轉流之一部分通過 -個或多個蒸汽產生n ’以製成排出製程流和蒸汽；任擇地使該系周 轉流之-部分通過-個或多個熱交換器，以製成流出物；以及將該栗 周轉流、該排出製程流和該流出物巾之—或多者的—部分饋入該一個 或多個引人件混合機巾之至少—者，以混合該狀件為主的反應器 之反應媒質。 ’ 在士發明的-些實施方式中，該製程更包含將該反應溶液的剩餘 部为向讀人至閃蒸塔，以製成粗製產品和觸媒再循環流，盆中該栗 周轉流在導人賴祕之驗錄。在健實财式巾，她於朝^ 該閃蒸塔前進的該反應溶液之剩餘部分騎速，錄周轉流的流速至 方式中’從該引入件為主的反應器所抽取出 在某： 蕭/。被分麵成躲_流。在其他實财式巾，從刻 反應溶液中的至少5〇%被分離而成為泵周轉流。在 本發月的〜實施方式巾，該―個❹铜人件混合機各 2㈣排放推動比。而且，在其他實施方式中，該 ^ 2 在混合用反應器内不含有供混合用的活 ”主的反絲 【實施方式】 氧二 7 201233669 7 ’搭配抛職—起被導人於反應1^下部，以形成反應媒質。 考月的引人件駐的反應器運用—個或多個狀件混合機來混合反 應媒質。引入件混合機可促進整個反應器的循環。該反應器生成反應 溶液，其可經純化而回收得到醋酸。在進行純化之前，可以將反應溶 液之心付分離而成絲周轉流，並經由—個或多個㈣轉迴圈 回反應器。在-實施方式中，可從反應器直接抽取出泵周轉流。 將這些㈣轉流中之—者引導至引人件混合機，並使其排放物 =媒質相混合。在另—實施方式中，舰反應熱可在泵周轉迴圈 、行回收。此外’泵周轉迴圈可以對贿化反應提供溫度控制。 =發明醜化反應n是—種「引人件為主」的反應器，其包括一 人件混合機° 5丨人件為主的反應器中所使用的混合機較佳 =，或多觀型的喷射式齡機⑷，其制某—（第一）流體的 ㈣地移動另一（第二）流體。引入件為主的反應器也可包括射出機、 、主入機、虹吸器或是其他類型的文氏混合機（—mixers)。 機械式餅機為主的反絲或域拌槽（例如連賴動箱槽 (CSTR)) ’本發明的狀件為主的反魅較佳為在反應器内 μ： 3 合反應媒質用的活動部件，藉此改善生產流程的運作可靠 代之的疋’反應媒質的混合是藉由-個或多则人件混合機 署宠舰用來進订。應用狀件為主的反應11也排除了在反應器上設 ^ ί的需求。在本發明的較佳實施方式中，供給引入件混合機的 一=或稱第—推進越，是取自於從反應器所抽取出的反應溶液之 =1Α岐本發明—實财式之狀件為主的反應器 101的局部 入件為主的反應器101外殼的内表面可包含任何適用的材 (specialty thennoplastic) ^ ^ 膠、*度耐化學和雜轉性體、如刪Μ， ^(Haynes Intemati〇nai)等錄_翻合金，或是如合金(融^ 1 amumInc.)等錯合金。如第1A圖所示，供料管脱延伸經過反應器 201233669 ，了^的開口 1G3’且連接至歧管1G4的遠端。供料管⑴2可以藉由 二反應器101外部的塾片1〇5而設置於反應器⑻。在_施 ^二私1 供料官102可活動式地設置。此外，可設置一個或多個墊圈， 口 ，以提供密封式接合。有利地’因為供料管102較佳為在開 中保持靜止不動，所以相較於運用機械式攪拌器的設計，在墊 ，上具有較低的磨耗。如第1A圖所示，支承樑1〇6可在支座ι〇 j料管102相接。支座108沿著反應11 101 Θ之側壁協助供料管102 β又在-垂直設置位置。升降臂lu經由支座109附加於支承襟膨 第1A圖另顯示’支承樑1〇6搭配穩定樑113可使歧管1〇4穩定化。 f本發明的某些實施方式巾，數個支承樑來穩定引 應器101的各個構件。 狀 歧管104較佳為被定位在引入件為主的反應器1〇1中之液位/下 方。如第1A和1B圖所示，歧管1〇4包含配送轂11〇、配送導管ι2ι ^引入件導管112。在—些實施方式中，配送轂11()可以直接盥供料 目1〇2相接，一個或多個配送導管121可以與配送轂110相接^及 -個或多個引人件導管112可以與配送導f 121相接。在某些實施方 式中，穩定樑id可以與配送導管⑵和支承樑1〇6相接。如第ΐβ 圖所不’歧管1G4可呈環狀或圓形配置。惟，導管數目並無限制，且 其他的歧管配置可以應用在本發明範圍内。在某些實施方式中，歧管 1〇4的構件於拆卸時可個別地按照尺寸製作，以便適配於開口 103及/ 或標，尺寸（即⑼啦24 4直彳通道，此可使得齡胃於移離以 如第1A和1B圖所示，歧管1〇4更包含一個或多個引入件混合機 114。引入件混合機114較佳為裝設於引入件導管ιΐ2，但也可以 設置於配魏11G或配送導管12卜在較佳實施方式中，狀件混人 機114延伸進人反應媒質内，且定位在液位/下方些實施方^ 中’一個或多個引入件混合機114包括桿115、喷嘴116、開口…、 散佈器118和排放孔119。喷嘴116可藉由一個或多個肋部i2〇與散 佈器11M目接，而二者間設有開σ m。在某些實施方式巾，各個引 201233669 入件混合機114的第二流體可經由開口 117而從反應媒質取得。如本 說明書所述，引人件混合機114的第一流體供料可取自於經管道122 離開而成為栗周轉流的反應溶液。較佳為本發明的引入件混合機ιΐ4 具，至少為1:2的推動排放比（motivet〇dischargerati〇)，例如至少1:3 或是至少1:5的推動排放比，以使反應媒質充分混合。 在一些實施方式中，歧管104的各個引入件混合機114可垂直向 下延伸（零角度）喊行混合作業。在其他實施方式中，引入件混合 機114是呈任何適當的角度傾斜，例如呈小於90度（水平橫設），二 如小於60度或少於μ度。此外，在某些實施方式中歧管1〇4的引 j混合機114可包括垂直向下定位的引人件混合機ιΐ4以及呈一角 二=的引入件混合機114。在一些實施方式中，引入件混合機ιΐ4 的角又可以呈垂直向下和呈角度傾斜的方式交敎置。在—例示性實 一個引入件混合機114即以零度之角度定位，以提 二或軸向的流動，而位於其_狀件混合機114則以 的ίίίίίΓ。狀件混合機114㈣度和定財賴致各種不同 的反應祕模和設計，包括長度、寬度、频人σ和出口的位置、主 要流體喷嘴的位置、内部擋板或其他抗璇渦裝置的位置。 入件ttri齡式中可_任何翻的狀件齡機⑴。引 入件混合機114可由任何適用的材料製成，其包括作不限於如 型陶ΐ箅、I入^ Titanium心.)等結合金、陶莞、如金屬強化 或是工強化型陶曼'如特用熱塑性塑膠等高分子 引入件混合機的數目可取決於反應器的尺寸和 實方式中，與歧管104相接的引入件 可在1個至20個的範圍內，加Μ /加， 干成《機114之數目 圍内。雖然可以運 例在個至16個或是6個至12個的範 可1不舍翻卜的狀魏合機，但超過2G例人件混合機 了成不會月輪昇效率。各個引入件混 110公分的長度，例如且古如\ x 』以具有10么刀至 的長度。 有30公分至100公分或是50公分至90公分 201233669 依據本發明的一些實施方式，可應用一個或多個泵周轉迴圈使一 部分反應溶液返回反應器。較佳為將這些泵周轉迴圈中的至少一者引 導至供料管102，且利用歧管104及/或引入件混合機114來配送第一 流體。此外’可應用泵周轉迴圈從羰化反應器回收熱及/或調節反應器 的溫度。 本發明可應用於任何甲醇羰化製程。可供用於本發明實施方式的 例示性羰化系統包括在美國專利第7,223,886號、第7,005,541號、第 6,6657,078 號、第 6,339，171 號、第 5,731,252 號、第 5，144,068 號、第 5,026,908號、第5,001，259號、第4,994,608號中，以及美國專利公開 案第 2008/0287706 號、第 2008/0293966 號、第 2009/0107833 號、第 2009/0270651中所欽述者’此等專利案之全部内容和揭露在此納入參 考。羰化系統可包含羰化區和純化區。本發明任一實施方式可以與任 何適當的純化區組合應用。適用的純化區敘述於前揭專利案中，且通 常包括輕德份蒸顧塔、乾燥塔、一個或多個用以移除過猛酸鹽還原性 化合物（“PRCs”)的蒸餾塔、保護床、排出氣淨化器及/或重餾份蒸餾 塔。 第2圖中顯示一個例示性的羰化區2〇1。羰化區2〇1包含一氧化 碳進料流203、反應物進料流204、引入件為主的反應器2〇5和閃蒸塔 206。一氧化碳和至少一種反應物是分別藉由進料流2〇3和2〇4而饋又 於引入件為主的反應器205的下部。反應物進料流204將至少一種選 自於由甲醇、醋酸甲醋、曱酸甲醋、曱醚及/或其混合物所構成的群組 中的反應物供應至引入件為主的反應器2〇5。在較佳實施方式中，反 應物進料流204供應甲醇和醋酸甲醋。任擇地，反應物進料流2〇4可 與-個或多個儲存有供齡製_之新鮮反應物的儲槽（未顯示）相 連。此外’引入件為主的反應器2〇5可連接有碟甲烧儲槽（未顯示） 及沒觸媒(未，以視需要供應鱗餘觸媒，從而 =持反應條件。在其他實施方式中，供應至引入件為主的反應器2〇5 中之所有，部分的f醇及/或其反應性衍生物可呈源自於系統中另一 位置或者是另—系統之產品或副產品的淨化甲醇形式。 11 201233669 可以經由管路208將一個或多個來自於羰化區2〇1的再循環進 流饋入反應器205中。如本說明書所述，再循環進料流2〇8可包含反 應媒質的成份，以及以及殘餘及/或被夾帶的觸媒和醋酸。雖然第$圖 顯示一個再循環進料流208，但可以有數個流被分別地饋入引入件為 主的反應器205。舉例而言，可以經由管路2〇8將一個或多個來自於 純化區的再循環進料流饋入反應器205。在較佳實施方式中，經由管 路208饋入的再循環進料流被引導至反應器2〇5的下部。因為再循^ 進料流含有羰化反應中所使用的成份，所以較佳為將再循環進料與= 鮮一氧化碳和反應物一起導入反應器的下部。在一個任擇的實施/方式 中，可將再循環進料流的一部分導入而成為引入件混合機的供料。 在本發明的某些實施方式中，反應物進料流2〇4包含曱醇及/或其 反應性衍生物。適用的曱醇之反應性衍生物包括醋酸曱酯、甲醚、甲 酸甲醋和其混合物。在-實施方式中，由甲_甲醇之反應性衍生物 所構成的混合物被使用作為本發明製程中的反應物。較佳為使用曱醇 及/或醋酸甲醋作為反應物。至少一些曱醇及/或其反應性衍生物藉由與 醋酸產品或溶舰行反應被轉化朋而在反應媒f巾呈現醋酸甲醋之 形式。反應媒質中的醋酸甲酯濃度較佳為反應媒質總重量的〇5重量％ 至70重量％之範圍内，例如〇 5重量％至5〇重量％或是丨重量％至％ 重量％。 一氧化碳進料流203可以基本上呈純質，或是可含有少量惰性雜 質，如二氧化碳、甲烧、氮、惰性氣體（noble gases)、水以及&至 C4燒屬烴。一氧化碳中所存在的氫以及因水煤氣轉化反應而原位（in situ)產生的氫較佳為保持低量（例如低於i巴分壓或低於〇 5巴分 壓），因為它的存在可能導致氫化產物的形成。一氧化碳在反應中之分 壓較佳為1巴（bar)至巴的範圍内，例如1巴至35巴或是1巴至 15巴。 ▲在本發明的一些實施方式中，在引入件為主的反應器205内，使 甲醇在均質性催化反應系統中與一氧化碳進行反應，該均質性催化反 應系統包含一反應溶劑、甲醇及/或其反應性衍生物、一個第VIII族觸 12 201233669 媒、至少是有限濃度之水，以及任擇地包含有一碘鹽。 適用的第VIII觸媒包括敍/或銀觸媒。當使用姥觸媒時，可以 任何適合_式添加賊麟，以使職在難溶射而呈現一種包 括有[Rh(CO)2I2]-陰離子的習知平衡混合物。較佳為該觸媒是一種二破 化铑二羰基陰離子（rh〇dium dii〇dide dicarb〇nyl ani〇n)，其被離子性地 結合於適當樹脂，例如聚乙烯基吡啶。任擇地維持於本說明書所述製 程的反應混合物中的碘鹽可以呈鹼金屬或鹼土族金屬的可溶性鹽，或 是季銨或鱗鹽的形式。在某些實施方式中，觸媒助促進劑是碘化鋰、 醋酸鋰或其混合物。該鹽類助促進劑可以呈一種將會產生蛾鹽的非碘 鹽形式而添加。可將碘鹽觸媒安定劑直接地導入反應系統中。替代性 地，蛾鹽可於原位產生，因為在反應系統的操作條件下，有廣泛類型 的非碘鹽前驅物會與碘甲烷進行反應，而生成對應的助促進劑碘鹽安 定劑。關於铑催化作用和碘鹽生成的其他細節請參見美國專利第 5,001,259號、第5,026,908號和第5，144,068號，這些專利案之全部内 谷在此納入參考。 當使用銥觸媒時，該銥觸媒可包含任何能夠溶解於反應媒質内的 含銥化合物。銥觸媒可以呈溶解於反應媒質或是可轉化成為可溶解形 式的任何適當形式，而被加入於反應媒質内，以供進行羰化反應。適 於被添加於反應媒質的含鈒化合物實例包括：lrd3、iri3、IrBr>3、 [Ir(CO)2I]2' [Ir(CO)2Cl]2' [Ir(CO)2Br]2' [IrCCO^Ij]·^' [Ir(CO) 2Br2]'Hf' [1^0)214] ^ > ' Ir4(CO)12 > IrCl3*3H20 > ΙγΒγ3·3Η20 >

Ir4(CO)12、銥金屬、lr203、Ir(acac)(CO)2、三(乙醯丙酮酸)銥（Ir(acac)3)、 醋酸銥、[Ir3〇(OAc)6(H2〇)3][〇Ac]和氯銥酸[即们6]。通常使用不含氯 離子的銥複合物作為起始材料，例如醋酸鹽、草酸鹽和乙醯醋酸鹽。 反應媒質中的銀觸媒濃度通常在lOOppm至6000ppm的範圍内。運用 銀觸媒的甲醇羰化作用屬於習知，且被廣泛地欽述於美國專利第 5,942,460 號、第 5,932,764 號、第 5,883,295 號、第 5,877,348 號、第 5,877,347號和第5,696,284號中，這些專利案之全部内容在此納入參 考0 13 201233669 第VIII族金屬觸媒成份通常組合使用有一種齒化物助觸媒/促進 劑。碘甲烷是作為該齒化物促進劑之較佳者。較佳為反應媒質中的鹵 化物促進劑濃度是在1重量％至50重量％的範圍内，較佳為2重量％ 至30重量％。 鹵素促進劑可以與鹽類安定劑/助促進劑化合物相組合，該鹽類安 定劑/助促進劑化合物可包括第IA族或第ΠΑ族金屬的鹽或是季銨或 鱗鹽。尤以埃或醋酸鹽為佳，例如蛾化链或醋酸經。 其他的促進劑和助促進劑可供用作為本發明催化系統之一部分， 如歐洲專利第0849248號中所述，這件專利案之全部内容在此納入參 考。適用的促進劑是選自於釕、餓、鎢、銖、鋅、鎘、銦、鎵、汞、 鎳、銘、飢、鈦、銅、铭、錫、錄，且更佳為選自於釕和锇。特定的 助促進劑述於美國專利第6,627,770號，這件專利案之全部内容在此納 入參考。 促進劑可呈一有效用量，最高可達其在反應媒質中及/或從純化和 醋酸回收階段被再循環至引入件為主的反應器的任何液體製程流中的 溶解度限值。使用時，該促進劑是以促進劑相對於金屬觸媒為〇.5:1 至15:1的摩爾比而適當地存在於反應媒質内，較佳為2:1至1〇:1時摩 爾比，更佳為2:1至7.5:1時摩爾比。適當的促進劑濃度為4〇〇至5〇〇〇 ppm。 水於原位形成於反應媒質中，例如藉由曱醇反應物和醋酸產品間 的酯化反應而於原位形成β在一些實施方式中，水是與反應媒質的其 他成份一起或分別地導入引入件為主的反應器2〇5中。可以將水由引 入件為主的反應器205所抽取出之反應組成物的其他組份中分離出 來，並以受控制的含量再循環，以維持反應媒質中所需要的水濃度。 較佳為反應媒質巾所維持的水濃度是在反應組成物總重量的Q1重量 %至16重量％的範圍内’例如丨重量％至14重量％或是丨重量％至 重量％的範圍内。 依據本發_-個較佳贿化製程，藉由在反應媒質惊持由所 欲舰和_構紅自旨’較佳為由所欲麟和航作财所使用的醇 201233669 所構成之自旨’錢超過且冑於㈣化&形赫在之雜子的額外硬離 子，則即使在低的水濃度了，仍可獲得所希望的反應速率。較佳酿 的實例是麟fs旨。額賴離子錄為化鹏佳。經發現， 如美國專利第5，GG1，259號中所述，在低的水濃度下，醋卿醋和破化 裡只在各自以較高的濃赫在下才能制為速率促進劑，而且者這兩 種化合_畴树錢作聰^ _子内錢_對濃度^ 發明的實用性不會造成限制。 在引入件駐的反顧2G5巾，反麟質被轉在域佳 ，地維持在預定辦（level)。這_定位準在正常操作躺可維持於 實質恆定。甲醇、-氧化碳和足量的水可視需要而被持續地導入引入 件為主的反應器205中，以在反應媒質中維持至少一有限濃度的水。 在-些實施方式中，-氧化碳是經由管路2〇3而被持續地導入引入件 為主的反應器2〇5中…氧化碳進料2〇3是在足以轉所希望之反應 器總壓的速率下被導入。引入件為主的反應器2〇5的溫度也可以利^ -個或多個泵周轉迴圈中的熱交換^進行控制，如第2圖所示。 醋酸通常是在約160。〇至約220〇c的溫度以及約2〇巴至約5〇巴 之總壓下於液減射製成。在本發_-些實施方式巾，引入件為 主的反應器205是在150°C至250oC的溫度下運作，例如在155〇c至 235 °C或是16〇〇C至220T的溫度下運作。本發明的某些實施方式是 針對合成醋酸的方法，其中徵化反應是在升高至約190°C以上的溫度 下進行。兩溫羰化作用的例示性反應溫度為約19〇〇c至約225。匸，包 括約200〇C至約220°C。升高的反應溫度可以促使反應器觸媒濃度降 低和醋酸產率增加。羰化反應的壓力較佳為10巴至200巴，更佳為 10巴至100巴，且最佳為15巴至50巴。 。在本發明的一些實施方式中，經由管路2〇7而從引入件為主的反 應器2〇5排出氣體/蒸汽清除流，以至少防止氣體副產物、惰性物質的 J積，並在給定的反應器總壓下維持設定的一氧化碳分壓。氣體清除 流可在一個或多個回收單元中利用醋酸及/或曱醇進行淨化，以回收低 沸點成份。在一些實施方式中，氣體清除流可經冷凝且饋入於一回收 15 201233669 單元（未顯示）中’該回收單元可使低沸點成份返回引入件為主的反 應器205。低沸點成份可包含醋酸甲酯及/或碘甲烷。可以將氣體清除 流中的一氧化碳予以清除並饋入閃蒸塔206的基部，以增進铑安定性j 如第2圖所示’羰化產品（亦即反應溶液）是以—足可在反虞器 2〇5中維持恆定位準的速率經由管路211由引入件為主的反應器^〇5 中抽取出。管路211的反應溶液較佳為從反應器2〇5的液位^下所 抽取出的液體流。在一些實施方式中，當經由管路211由引入件為主 的反應器205中抽取出反應溶液時，反應溶液的溫度可為約i5〇〇c至 約250〇C。可以經由管路2U、通過T-型連接管212並經由管路213， 將一些或所有的反應溶液轉送至閃蒸塔206。在閃蒸塔2〇6中，羰化 產品是在閃蒸分離步驟中進行分離，以獲得包含醋酸的粗製產品流 214和包括含觸媒溶液的觸媒再循環流215〇粗製產品流214被輸 幾化系統的純化區（未顯示）以回收醋酸。在一些實施方式中，可以 經由管路208使一個或多個來自於純化區的再循環流返回引入件為= 的反應器205。在較佳實施方式中，麵再循環流215被再循環至引 入件為主的反應器2〇5。觸媒再循環流21S主要含有醋酸、觸媒和函 素促進劑，以及較低含量的醋酸甲酯、碘曱烷和水。 ' 經由管路2H由引入件為主的反應器2〇5中抽取出之反應溶液的 流速是產率和其他變因的-個函數，且可以有所變化。在_些實 式中’可以在τ-型連接管212處經由管路221抽取一部分反應溶液， 並使之通過-個或多錄周轉迴圈22〇。以反應器2〇5的控制 及運作或非穩態運作（例如反應器起動_)的溫度和產率 ^由管路22丨被抽取成為轉流的反應溶液數量可以是反應溶液她 里的20%至麵，例如鳩至·或是_至祕。較佳為在穩^ ，作條件下，至少⑽的反應減，例如至少地或至少㈣的^ 洛液，破抽取出而成為泵周轉流。在丁_型連接管2 周轉流奶的反應溶液部分可以是反應溶液的分量部分， 帶的—氧化碳和反應氣體、—種或多種反應物、水、醋 酸及/或鹵素促進劑中之一或多者。雖然第2圖中顯示管路功，但應 16 201233669 明暸本發明可以涵蓋數個管路和數個泵周轉迴圈。舉例而言，在2 圖未顯示的任擇實施方式中，泵周轉迴圈可源自於位在反^器2〇 位/下方的喷嘴。 u 果周轉迴圈22〇包含至少-個泵,即系統如。在較佳實施方式中， 泵哪系統222包含數個泵。較佳為也可以有數辦聯或並聯配置縣 哪系統、閥和控制器’供控制系周轉迴圈22〇的流動之用。相較於管 路211㈣反應溶液’在T-型連接f 212處由反應溶液中被抽取出的 聚周轉流221可具有實質相似的流速或是較低的流速。在一些實施方 式中，系周轉流的流速高於管路213中朝向閃蒸塔2〇6前進的反應溶 液之流速。在某些實施方式中’《周轉流2S1的流速她於管路213 中的反應/谷液流速至少咼出1，2倍，例如至少高出I:倍、至少高出2 倍、至少高出3倍或至少高出4倍。舉例而言，當管路213中的反應 溶液流速是100噸/小時（tns/hr)時，泵周轉流可以具有至少12〇噸/ 小時的總流速，例如至少150噸/小時或200噸/小時的總流速。在一較 佳實施方式中，泵周轉流可具有至少8〇〇噸/小時的流速。此外，在引 入件為主的反應器於生產模式中的正常穩態運作下，流223、232和 242經過各個泵周轉迴圈A、B及/或c的流速也可以有所變化。在一 些實施方式中，可將流速就各個迴圈A、B&/或c分成數個實質相等 的部分。 饋入栗哪系統222之後，可以藉由迴圈A、迴圈B及/或迴圈C 使泵周轉流返回反應器205，如第2圖所示。在一實施方式中，可以 使所有的泵周轉流經由迴圈A、迴圈B或迴圈C中之一者返回，且較 佳為在製程中使泵周轉流再循環離開/到達反應器205。在其他實施方 式中’可以使果周轉流的一部分經由迴圈B返回，而另一部分經由迴 圈A及/或迴圈c返回。在其他實施方式中，可以使泵周轉流的一部 分經由迴圈A返回，而另一部分經由迴圈C返回。一個或多個泵唧系 統222 (例如數個可變速度之泵）和閥可供用以調控泵周轉流至迴圈 A、B及/或c的流速。

弓丨入件為主的反應器205可相似於前文所述且顯示在第ία和1B 17 201233669 圖中的反應器。為求明確’在第2圖中，引入件為主的反應器2〇5至 少包含供料管2Π、歧管218和-個或多個引入件混合機219。可以使 各錄周轉流經由供料管217返回引入件為主的反應器2〇5且到達引 入件混合機219。當泵周轉流221通過泵哪系統222進入迴圈a、B 及/或C時’系周轉流的壓力被增加。在一實施方式中，在進入引入件 為主的反應器205之前，栗周轉流壓力相較於反應器2〇5内的反應媒 質（亦即第二流體）的正變化值可為〇.7以 ^ !, ,, (^) ^5, ^ ^2,； (計示壓力）至4.0巴（計示壓力）。經增壓的泵周轉流可以由各個引 入件混合機219排人反麟質巾，以產生持續性_動，並且對於反 應媒質提供標定且完全的混合作用。 迴圈A包含用以將泵周轉流直接饋入供料管217的管路223。在 迴圈A中，沒有熱交換器及/或蒸汽產生器。 迴圈B包含一個或多個蒸汽產生器23〇及/或一個或多個熱交換器 231。為求明確，第2圖顯示一個蒸汽產生器23〇和熱交換器”卜本 發明的其他實施方式可以使賴外的蒸汽產生器及/或熱交換器。取決 於:速，可將管路232 Θ的-部分泵周轉流引導至蒸汽產生器23〇或 熱父換器23卜在-實施方式中，可經由管路233將管路232内的所 有泵周轉流引導至蒸汽產生器230。在較佳實施方式中，管路232内 ^周轉流之流速愈高，可以在蒸汽產生器咖中產生愈大量且愈高 。口質的蒸汽。蒸汽產生器230具有可以經由供料管217返回反應器2〇5 的排出製程流234。任擇地’可以經由管路235將排出製程流234的 部分，例如5%-95%，引導至熱交換器231。迴圈B也可以將管路 232 =的所有泵周轉流引導至熱交換器231，且經由管路2%繞過蒸汽 產生器230。可以經由管路237將熱交換器231力流出物引導至反應 器205的供料管217。 、 迴圈c包含一個或多個蒸汽產生器24〇和一或多個熱交換器 241。為求明確’第2圖顯示一個蒸汽產生器24〇和熱交換器241。惟， 本發明實施方式中可以使_外的蒸汽產生器及/或熱交換器。在一些 201233669 霄施方式中’蒸汽產生器240的排出製程流243可以通過熱交換器 且經由管路244使熱交換器241的流出物返回反應器205的供料 在某些實施方式中’流244的一部分，例如5%-95%，是經 管路246被導入流245，以控制饋送至反應器2〇5的進料量。在其 „式中’可以經由管路245使排出製程流243的一部分，例如 /〇直接返回反應器205’而不通過引入件混合機up及/或敎交 換器 241。 *''' 在些實施方式中，當泵周轉流被引導至迴圈B及/或c時，較 佳為其所具有的泵周轉流流速相較於管路2丨3内的反應溶液流速至少 更南4倍，例如至少更高5倍或至少更高8倍。 $明實財式中所錢的航產生雜佳聽生大量且品 質夕變（卿壓力）的航。本發_某些魏方式致使產生大量且 $多變的蒸汽’以供應高達賴的穩態蒸汽需求，例如高達腦 =局達观的穩態蒸汽需求，給予雜系統的純化區製程。此外 汽可用於供賴化製財的其他纽，如驅械栗，赠動之引 發混合作帛），·鑛誠其他化學^單元，如断生开 S旨單元。在較佳實施方式中，各個泵周轉迴圈生產至少5夠 : 汽’例如至少15料時或至少25懈時的蒸汽。就範圍而言= 裝周轉迴圈可生產5侧、時錢·、時，例如5侧、時至 時或是20嘲/小時至&嘲/小時。就參照管路犯中朝向汉^ 前進之流速的相對流速而言，各縣周轉·所產生的蒸汽旦。 O.Olx至lx嘲/小時’例如〇〇2χ至〇5χ嘲/小時或是〇〇3至二〇淑 小時。此外，在較佳實施方式中，所生產的蒸汽具有至少3 5 / 示壓力）的壓力’例如至少巴（計示壓力）或至少6巴 = ，壓力。蒸汽產生||妓周轉麟生產的航量可贱據、 系統的溫度和所產生蒸汽賴力品料有所變化。㈣轉流中一= ，流速愈高，可以生產出愈大量及/或愈高品f的蒸汽。 實施方式中具有較高流速的栗周轉流有利於使弓丨入件混合進些 作用’所以也較佳為從栗周轉流回收熱以產生蒸汽。 订展合 201233669 在引入件為主的反應器於生產模式中的正常穩態運作期間當泵 周轉流從反應溶液中被抽取出時，其可以具有約160〇c至約25〇〇c的 溫度，例如175°C至235。0或是180°C至220°C的溫度。通過蒸汽產 生器中之一者以後，排出製程流可具有低於羰化反應溫度的溫度，如 低於約185°C，或是150〇C至im：的溫度。這些範圍在起動期間或 是非穩態反應器條件下可以有所變化。 適用的蒸汽產生器可包括殼管式交換器（shell and tube exchanger)、套管式交換器（double pipe exchanger)、螺旋板交換器 (spiral plate exchanger)、板式交換器、旋管式、螺管式或插管式槽型 熱交換器（helical coil，spiral coil or bayonet tube in tank heat exchanger ) 或是其他適用的習知熱交換器。蒸汽產生器的工作表面可包含任何適 用的習知材料’例如 HASTELLOY™ B-3™合金(Haynes Intemati〇nal) 專鎳-钥合金或疋ZircTM 702合金(United Titanium Inc.)等錯合金。蒸汽 產生器的蒸Α/ί則（亦即，水側）可包含任何適用的金屬，包括碳鋼及 較低等級之不鏽和合金鋼，以及其他金屬。 任擇地，泵周轉反應器可整合有一個或多個蒸汽產生器，以回收 可利用的熱，供生產蒸汽。泵周轉反應器可藉由第二羰化反應而提高 泵周轉流的溫度。溫度的上升可以增加蒸汽的產生。泵周轉流含有未 經反應的甲醇和被溶解的一氧化碳以及觸媒，它們可以進一步進行反 應。可以將額外的反應物及/或一氧化碳饋入泵周轉反應器中。舉例而 言，在一些實施方式中’泵周轉反應器可增設於蒸汽產生器23〇 (迴圈 B)及/或240 (迴圈〇之前。適用的泵周轉反應器可以是管式反應器 (pipe reactor)、長管式反應器reactor)、流化床、cstr、鼓 泡柱型反應槽（bubble-column type vessel)或是第二引入件為主的反 應器。依據本發明的一些實施方式，泵周轉反應器可含有如擋板或其 他抗漩渦裝置等混合作用調節器、包封材、配送器及/或數個通道。 迴圈B及/或C内的熱交換器可包括殼管式交換器、螺旋板熱交 換器、旋管式交換器或是任何其他適用的習知熱交換器。以感應式冷 卻水熱交換器（sensible cooling water heat exchangers)為佳。這些熱 20 201233669 交換器較佳為提供均衡的冷卻作用，以從如引入件為主的反應器205 等系統之幾化反應中移除反應熱’並增進反應器的溫度控制。此外， 在一些實施方式中，熱交換器也可以生產蒸汽，例如藉由在高壓下使 冷卻水過熱再將之排入低壓的蒸汽/冷凝物儲槽中。通過熱交換器中之 一者以後’流出物可具有低於幾化反應溫度的溫度，如低於約1550C， 或是30°C至155°C的溫度。 在起動期間，剛開始時較佳為將約100%的所抽出反應溶液經由管 路211引導至泵周轉迴圈221。泵周轉迴圈中之一或多者，較佳為迴 圈B或迴圈C，可供用於加熱反應溶液。在起動引入件為主的反應器 205的期間，反應媒質是利用起動加熱器被加熱至約15〇〇c，或是在其 他實施方式中被加熱至高於150〇C。在第2圖所顯示的本發明實施方 式中，起動加熱器的功能將藉由蒸汽產生器23〇(迴圈b)或240(填圏 C)來達成，而下游熱交換器231和241的製程流則繞過不用。在其他 實施方式中，熱交換器231可以作用成為起動加熱器。在一些起動實 施方式中，可以將少量的一氧化碳注入泵周轉迴圈中的一個或多個位 置處。在具有設計速率的穩態條件下，較佳為低於50%的反應溶液211 經由管路211引導至一或多個泵周轉迴圈。在某些實施方式中，在τ_ 型連接管212處有低於30%的反應雜2U，如低於25%的反應溶液 211，被抽取出而成為泵周轉流。 雖然第2圖顯示抽取出反應溶液211的一部分，但也可以抽取出 數個。Ρ为而分別供給—個或多個泵周轉迴圈。除了迴圈A、B、C以外， 幾化系統中可以包括任何數目的迴圈。在本發明的較佳實施方式中， 至少有一個迴圈包含熱交換器及/或蒸汽產生器。 一依據本發明的各種實施方式，賴第2圖沒有顯示，但可以運用 一或多個閥、調控器錢來控纖化系統中的流體流動。類似地，在 ^發明的其他實施方式中，關轉迴圈中可以包括由手動式和自動式 隔離閥所構成之組合’以容許單獨隔離—個迴圈（例如供維修之用）， ^其他迴圈和引入件為主的反應器2〇5仍保持運作。此外，在本發明 、各種實施枝巾’―個或夠額外的熱錢H可轉在於整個系統 21 201233669 的任何位置處。 實例 參照下列非限制性實例中所示特定實施方式，將能更加了解本發明。 實例1 這個實例顯示在最高生產速率和最高蒸汽產生速率下運作的醋酸 生產系統。如第3圖所示，反應溶液是以6χ領/小時的速率經由管路 311從引入件為主的反應器305抽取出。反應溶液從反應器3〇5中被 抽取出時具有210°C - 215°c的溫度。在T-型連接管312處，反應溶液 被分離成為—具有4x噸/小時之流速的泵周轉流321以及一在管路313 内的剛進進料，該前進進料具有2χ噸/小時之流速以饋入閃蒸塔3〇6 中°為了維持系統的質量平衡，來自於閃蒸塔2〇6且位在管路315和 純化系統内的再循環流，以及新鮮的CO和反應物，必須實質相似於 2χ嘲/小時的前進進料。 將流321饋入泵唧系統322以後’藉由迴圈1和迴圈2使泵周轉 流返回反應器305，如第3圖所示。可將流321分成數個實質相等的 部分，且可以在2χ噸/小時之速率下引導至各個迴圈。在迴圈1中， 先將管路332内的泵周轉流引導至蒸汽產生器33〇，以在〇 〇3χ噸/小 時至0.04χ噸/小時之速率和8.5巴（計示壓力）下生產蒸汽，蒸汽產 生器330具有一排出製程流’其可經由管路334被引導至冷卻水熱交 換器331。在管路335内的熱交換器331流出物具有1250C- 145〇C的 溫度。管路335内的流出物壓力高於引入件為主的反應器3〇5之壓力 的正差值可以為2_5巴（計示壓力）-4巴（計示壓力）。管路335内 的流出物被直接地馈入反應器305中的引入件混合機319。在迴圈2 中，管路342内的泵周轉流是在2x嘲/小時的速率下被引導至蒸汽產 生器340。蒸汽產生器340是在約〇.〇3x噸/小時至〇.〇4χ 4員/小時之速 率和8.5巴（計示壓力）下生產蒸汽。20 - 50%之蒸汽產生器340的排 出製程流343會經過熱交換器341。管路344内的熱交換器341流出 物具有60。(：_80。(：的溫度。管路344内的流出物壓力高於反應器3〇5 22 201233669 之壓力的正差值可以為2.5巴（計示壓力）_ 4巴（計示壓力）。管路 344内的流出物被直接地饋入反應器3〇5中的引入件混合機319。剩餘 的50 _ 80%排出製程流343直接地通入反應器3〇5的液位z下方。、 實例2 這個實例顯示出，在實例1的-半產率下運作時，仍然可以生產 出大量的高品質航。如第3 ®所示，反應溶液是以5χ偏、時的速 率從引入件為主的反應H 305抽入管路311中。泵周轉流321是在τ_ 型連接管312處以4x4員/小時的流速從管路311内之反應溶液抽取出。 管路311内的反應雜剩餘部分是以χ侧、時的速率經由管路阳被 至閃蒸塔306。在管路315中且來自於純化區的再循環流，以及 新鮮的CO和反應物，具有χκ^/小時的流速。 流321是以與實例1中所述者相類似的方式饋入於迴圈i和迴圈 2。迴圈i是以0_03x嘲/小時至〇物侧、時之速率在8 5巴（計示壓 ϋ下’產生出與實例1具類似數量和品質的蒸汽。管路335内的流 =溫度是iWC ·⑷心迴圈2也是謂3χ懈時至議χ喻 σ暫在/.5巴i计不壓力）下’產生出與實例1具類似數量和 ^質的4K。在這個實施方式中，約舰的流出物343被引導至管路 345。極少量流甚至沒有流被引導通過交換器341。 實例3 下蒸汽產率 ，入件為主的反應㈣5抽取出 内之反應溶液抽取出，且擁有2X侧、時的流速。管路 ϋ的幻1溶液剩餘部分是以、小時的速率經由管路2!3被輸送 20 ΪΪΓ6。為了維持f量平衡，管路215中來自於閃轉和管路 — - — ^ 23 201233669 將流221饋入泵唧系統222以後，藉由迴圈B和藉由迴圈c使泵 周轉流返回反應器205。在迴圈B中，管路232内的泵周轉流是以χ 噸/小時之速率經由管路236繞過蒸汽產生器230。製程流是經由管路 236引導至冷卻水熱交換器231。管路237内的熱交換器231流出物具 有65 - 95°C的溫度。管路237内的流出物壓力高於反應器2〇5之^ 力的正差值可以為2.5巴（計示壓力）-4巴（計示壓力）。管路237 内的流出物被直接地饋入反應器205中的引入件混合機219。在迴圈c 中’管路242内的泵周轉流是在X嘲/小時的速率下被引導至蒸汽產生 器240。蒸汽產生器240是在約〇.〇2x噸/小時至〇.〇4χ噸/小時之速率 和8.5巴（計示壓力）下生產蒸汽。100%的蒸汽產生器24〇之排出製 程流243會通過熱交換器241。管路244内的熱交換器241流出物具 有65°C-95°C的溫度。管路244内的流出物壓力高於反應器2〇5之壓 力的正差值可以為2.5巴（計示壓力）· 4巴（計示壓力）。管路244 内的流出物被直接地饋入反應器205中的引入件混合機219。 實例4 這個實例顯示本發明一實施方式，其中泵周轉迴圈是源自於位^ 引入件為主的反應器上的喷嘴。如第4圖所示，反應溶液是以％ ^ 小時的速率經由管路311從引入件為主的反應器3〇5抽取出。此外 反應溶液是以2χ嘲/小時的速率經由一喷嘴從引入件為主的反應著 3:5抽=出’該喷嘴被定位在液位ζ的下方且引導出管路训。系周車 ,疋在Τ型連接管312處以2χ嘲/小時的速率從管路η〗内之石 ίΐΓΓ出。流經管路310和管路321的整體組合泵周轉流彻 以X啦/丨吐在Τ-型連接管312處，管路311内的反應溶液剩餘部分』 试306的率經由管路313被輸送至閃蒸塔3〇6，且來自_ 環流315，以及其他的再循環流316和新鮮的 ^ Γ侧、時的速率被再循環至引入件為主的反應器3〇5 嘲/小時饋入料系統322以後，藉由迴圈1錄周轉流以2: 、時的流速返回反應器305。在迴圈【中，管路332内的泵周轉穿 24 201233669 被引導至蒸汽產生器330 ’以在0·02χ嘲/小時至〇.〇4x »頓/小時之速率 和8.5巴（計示壓力）下生產蒸汽。蒸汽產生器33〇具有一排出製程 流’其可經由管路334被引導至冷卻水熱交換器33卜在管路335内 的熱交換器331流出物具有125°C- 1450C的溫度。管路335内的流出 物壓力高於引入件為主的反應器305之壓力的正差值可以為25巴 (計示壓力）_4巴（計示壓力）。管路335内的流出物被直接地饋入 反應器305中的引入件混合機319。 將流310饋入泵316中，且藉由迴圈2使泵周轉流以2χ嘲/小時 之流速返回反應器305。在迴圈2中，管路342内的泵周轉流被引導 至蒸’又產生器340。蒸汽產生器340是在約〇.〇3χ嘲/小時至〇 〇4χ嘲/ 小時之速率和8.5巴（計示壓力）下生產航。2〇 _ 5〇%之蒸汽產生器 340的排出製程流343會經過冷卻水熱交換器341。管路344内的熱 ^換器341流出物具有65。〇 _ 95〇c的溫度。管路344内的流出物堡力 问於反應器3〇5之廢力的正差值可以為2 5巴（計示壓力）巴（計 不壓力）。管路344内的流出物被直接地饋入反應器3()5中的引入件混 合機319。剩餘的50 _ 8〇%排出製程流343則經由管路3必直接地通 入反應器305的液位/下方。 劍為^細楚明白’本綱書並未敘賴於將甲轉化成為醋酸 之製程在實際執行時的所有特點。如泵周轉迴_内的滯留時間和所測 及^所測得的壓力等參數’以及受控制的原料添加流 ^可，讀適化而達到所希望的組合，f本項技術人士將會 =這中任一者時’必須作出許多與實施有關的特 二==實統:關和與商議的諸多 雜且耗時的，但對於所屬技術中具有通 =在又益於本案揭露内容後，即屬例行性作業。 獻㈣县係屬明顯。以上討論相關的知識和技術文 獻的嫩袖，其中_爾此叫考。此外，還= 25 201233669 認識到本發明各態樣和各實施方式 申請專_，是可_地_分 領物有通常知識者都明白前文的:^是 = 了限制本發護細。 、疋擧例說明，不疋為 【圓式簡單說明】 以:參照所關式詳細敘述本伽，其巾則貞似之數字來標註類似的 7C件。 第1A _依據本發明-實财柄狀件為主的反應器之局部剖視 圖。 第1B @為依據本發明-實施方朗於引人件為主的反應^之歧管的 底視圖。 第2圖為依據本發明一實施方式之醋酸生產的例示性示意圖，其具有 引入件為主的反應器和泵周轉迴圈。 第3圖為依據本發明一實施方式之例示性示意圖，其顯示具有引入件 為主的反應器和泵周轉迴圈的醋酸生產系統的各種生產和蒸汽產生能 力。 第4圖為依據本發明一實施方式之醋酸生產的例示性示意圖，其具有 引入件為主的反應器和泵周轉迴圈，且一泵周轉迴圈直接源自於反應 器。 【主要元件符號說明】 代號 說明 101 反應器 102 供料管 103 開口 104 歧管 105 墊片 26 201233669 代號 說明 106 支承樑 107 支座 108 支座 109 支座 110 配送轂 111 升降臂 112 引入件導管 113 穩定樑 114 引入件混合機 115 桿 116 噴嘴 117 開口 118 散佈器 119 排放孔 121 配送導管 122 管道 201 羰化區 203 一氧化碳進料流/管路/ 一氧化碳進料 204 反應物進料流 205 引入件為主的反應器/反應器 206 閃蒸塔 207 管路 208 再循環進料流 211 管路/反應溶液 212 T-型連接管 27 201233669 代號 說明 213 管路 214 粗製產品流 215 觸媒再循環流 217 供料管 218 歧管 219 引入件混合機 220 泵周轉迴圈 221 泵周轉流/管路 222 泵唧系統 223 流/管路 230 蒸汽產生器 231 熱交換器 232 流/管路 233 管路 234 排出製程流 235 管路 236 管路 237 管路 240 蒸汽產生器 241 熱交換器 242 流 243 排出製程流 244 流/管路 245 流/管路 246 管路 28 201233669 代號 說明 A，B，C 泵周轉迴圈/迴圈 305 引入件為主的反應器/反應器 306 閃蒸塔 310 管路 311 管路 312 T-型連接管 313 管路 315 管路/觸媒再循環流 316 再循壤流/果 319 引入件混合機 321 流 322 泵唧系統 331 熱交換器 332 管路 334 管路 335 管路 340 蒸汽產生器 341 熱交換器/交換器 342 管路 343 排出製程流 344 管路 s 29

Claims (1)

1. 201233669 七、申請專利範圍： 1. 一種用以製造醋酸的製程，其包含下列步驟： 使一氧化碳與至少一反應物在含有反應媒質之引入件為主的反應 器中進行反應，以製造包含醋酸的反應溶液，其中該至少一反應物 選自於由曱醇、醋酸甲酯、曱酸甲酯、曱醚和其混合物所構成的群 組中’且其中該反應媒質包含水、醋酸、醋酸甲酯、碘曱燒和觸媒； 其中該引入件為主的反應器包含一個或多個引入件混合機； 以第一流速從該引入件為主的反應器抽取出該反應溶液； 將該反應溶液之一部分予以分離而形成泵周轉流； 任擇地使該泵周轉流之一部分通過一個或多個蒸汽產生器，以製成 排出製程流和蒸汽； 任擇地使該泵周轉流之一部分通過一個或多個熱交換器，以製成流 出物；以及 將該栗周轉流、該排出製程流和該流出物中之一或多者的一部分饋 入該一個或多個引入件混合機中之至少一者，以混合該引入件為主 的反應器中之反應媒質。 2. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其更包含下列步驟： 將該反應溶液的剩餘部分向前饋入至閃蒸塔，以製成粗製產品和一 觸媒再循環流’其中該泵周轉流在導入該閃蒸塔之前被分離 3. 如申請專利範圍第2項所述之製程，其中相較於朝向該_塔前進 的該反應溶液之剩餘部分的流速，該泵周轉流的流速至少高出玉2 倍。 ’ 4·如申請專利範圍第！至3項任一項所述之製程，其中該排出製程流 所具有的溫度是低於從該引入件為主的反應器所抽取出之反二 液的溫度。 ' 5.如申請專利範圍第！至4項任一項所述之製程，其中從該引入件為 主的反應騎她丨之反應溶射的郷至勘％被錄而成 周轉流。 ” 30 201233669 主第1至5雜—獅述之製程，其中從該引入件為 轉谙。 柚取出之反應溶液中的至少50%被分離而成為泵周 如申叫專概圍第1至6項任—項所述之製程，其中該—個或多個 引入件混合機各具有至少為2:1的排放推動比（discharge t〇喊代 ratio)。 8·如申請專利犯圍第1至7項任一項所述之製程，其中該引入件為主 的反應器在反應器内不含有供混合用的活動部件。 31