TW202204892A

TW202204892A - 於乙酸乙烯酯製造之金屬離子原位分析

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Publication number: TW202204892A
Application number: TW110118983A
Authority: TW
Inventors: 比利查爾斯二世提普頓; 陳來元; 耀華劉; 德赫拉伊庫瑪
Original assignee: 美商瑟蘭斯國際股份有限公司
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2022-02-01
Also published as: KR20230029805A; EP4172138A1; MX2022015990A; US20230176017A1; WO2022005889A1; CN115734960A; JP2023531794A

Abstract

離子層析法可用於量測乙酸乙烯酯製造製程之各種物料流中之金屬離子的濃度。舉例而言，一種方法可包含：使乙烯、氧氣及乙酸在催化劑及視情況選用之催化劑促進劑(如乙酸鈉及/或乙酸鉀)存在下反應獲得粗乙酸乙烯酯物料流；使用離子層析儀量測該粗乙酸乙烯酯物料流及/或其下游物料流之金屬離子的濃度，其中該金屬離子係選自由第I族金屬離子、第II族金屬離子、過渡金屬離子及其任何組合組成之群。

Description

於乙酸乙烯酯製造之金屬離子原位分析

藉由使乙烯、氧氣及乙酸在催化劑(例如負載於載體上之鈀、金及銅)存在下反應製造乙酸乙烯酯。此外，已顯示納入如乙酸鈉及乙酸鉀之化合物會提高對乙酸乙烯酯之反應的產率及選擇性。該乙酸鈉及乙酸鉀可浸漬於載體上及/或與饋料一起引入反應器中。

本發明係關於與量測乙酸乙烯酯製造製程之物料流中金屬離子組分之濃度有關的方法及系統。更特定言之，本發明系統及方法使用離子層析法來量測該等金屬離子組分濃度。離子層析儀可與乙酸乙烯酯製造系統連線或與乙酸乙烯酯製造系統離線。較佳地，該等系統及方法使用連線離子層析法以允許更頻繁地量測且較少進行工人干預。

在乙酸乙烯酯製造製程中，各種物料流中之金屬離子組分可來源於多個位置。舉例而言，第I族金屬(特定言之鈉及鉀)用於催化劑促進劑以提高乙酸乙烯酯產率及選擇性。維持在整個反應器床上適當濃度之促進劑對於維持催化劑之「健康」而言為關鍵的。藉此，可實現顯著節約。存在最佳促進劑濃度。低於此濃度，反應器產物中存在不利的位移且反應器床填料中可能存在高溫區域(熱點)。催化劑可在高溫下由於燒結而迅速損壞。此損壞為不可修復的，缺乏催化劑替代物。

此外，超過最佳促進劑濃度時，反應速率及溫度顯著下降。在反應器操作期間，促進劑自反應器之入口朝著反應器之出口遷移。亦即，自反應器中洗出促進劑。在無促進劑補充之情況下，促進劑洗出將最終導致低於反應器中之最佳促進劑濃度，此會導致過早催化劑老化或失效。或者，促進劑之補充速率可能過高。一般而言，若早期偵測到過量促進劑添加至催化劑並不導致不可修復之損壞，但生產速率及方法效率之損失為不合需要之結果。量測離開反應器之促進劑之量允許進行質量平衡。已知向反應器添加(或補充)促進劑之速率。自此等值，可判定反應器之促進劑含量是保持穩定還是上升還是下降。

一些乙酸乙烯酯製造製程包括使用原子吸收光譜法或需要大量樣品製備(例如樣品消化)之原子發射光譜法的離線分析。因此，因為需要人工，所以此等量測進行得不頻繁(例如，每週一至三次)。此並不允許識別將指示反應器中之擾亂的鈉及/或鉀濃度中之尖峰。有利地，本文所述之方法及系統允許快速監測粗乙酸乙烯酯產物或其下游物料流中之鈉及/或鉀濃度，以快速識別及矯正反應器干擾及/或催化劑健康。

此外，乙酸乙烯酯製造製程之物料流中存在的其他金屬離子組分(如鐵、鎳及/或鉻)可指示在系統組件中正發生腐蝕。監測此類金屬離子組分之濃度可為操作員提供關於腐蝕速率及腐蝕之出人意料的增加之資訊，其可用於識別何時使系統或其部分停機以進行評估及/或維護。此外，腐蝕產物亦可污染或毒害催化劑。有利地，本文所述之方法及系統允許監測乙酸乙烯酯物料流中之多種金屬組分，此進一步提高監測系統對製程之所需調節及/或用於識別何時需要進行其他干預(例如停機進行評估及/或維護)的能力。

另外，鎂及鈣量測可以兩種方式適用。首先，鎂及鈣離子污染物之存在可在製程中偵測到。其次，鎂及鈣離子可包括在用於離子層析儀之校準及性能檢查之特定標準物中。離子層析儀中所用之分析型管柱之降解通常首先出現在其中鎂及鈣為成員之第II族金屬離子之層析中。惡化的峰不對稱性或此等組份之解析度損失可充當分析型管柱需要維護或替換之早期警告。

用於實驗室背景中之鉀量測的其他儀器為原子吸收(AA)、感應耦合電漿光發射光譜法(ICP-OES)及ICP-質譜(ICP-MS)。此等技術需要在乙酸乙烯酯製造系統中將難以自動化的複雜樣品製備。另外，該等儀器具有相對高的擁有成本及維護成本。已使用離子選擇性電極(ISE)嘗試鉀離子的離線量測。由於提供選擇性感測之屏障膜容易因粗乙酸乙烯酯產物中存在之組分而結垢或損壞，因此其成果有限。

有利地，本文所述之方法及系統使用離子層析法，其成本相對低，具有簡單的樣品預處理(脫氣、稀釋)方法，具有低能量利用率，且不使用高溫火焰、電漿或強射頻場。

雖然本文中僅具體描述一些第I族金屬、第II族金屬及過渡金屬，但亦可經由離子層析法分析其他第I族金屬、第II族金屬及過渡金屬以確定乙酸乙烯酯物料流中在特定時間點或經較長時間段之該等金屬離子之濃度。

通常，本發明之方法包括使乙烯、氧氣以及乙酸在催化劑及視情況選用之催化劑促進劑(如乙酸鈉及/或乙酸鉀)存在下反應，得到粗乙酸乙烯酯物料流。對於一或多種金屬之濃度，粗乙酸乙烯酯物料流及/或其下游物料流可用離子層析儀(與乙酸乙烯酯製造系統連線或離線)進行分析。較佳地，粗乙酸乙烯酯物料流及/或其下游物料流之間冷凝及冷卻(例如至80℃或更低)，隨後用離子層析儀進行濃度量測。冷凝相之溫度可降低，以降低其蒸氣壓且減少樣品遞送系統之組分中的氣泡形成。

可藉由離子層析儀相對於乙酸乙烯酯製造製程分析的金屬離子的實例包括(但不限於)第I族金屬離子、第II族離子、過渡離子以及其任何組合。更特定實例包括(但不限於)鈉離子、鉀離子、鎂離子、銫離子、鐵離子、鎳離子、鉻離子及其類似離子及其任何組合。

離子層析儀可使用含有離子交換介質之管柱。此介質通常呈樹脂形式。離子交換介質與離子相互作用以使得其在不同時間溶離。對於本文所描述之分析，適用於管柱中之樹脂較佳具有低交換容量，因為交換容量測定自管柱溶離離子所需之溶離劑強度。若電容較高，則將需要濃縮溶離劑。隨著溶離劑濃度增加，獲得較高傳導率及熱雜訊。當使用未經抑制之技術時，溶離劑傳導率及熱雜訊應較佳儘可能地降低。分析型管柱較佳包括可同時分析單價及二價陽離子之基於二氧化矽之粒子。含有適合樹脂之分析型管柱市售可得，其可包括(但不限於) IC PAK^TM 陽離子M/D (可購自Waters公司)、METROSEP^TM C2 (可購自Metrohm AG)、YS-50 (可購自Showa Denko)、PRP-X200 (可購自Hamilton公司)及其類似物。

連線離子層析儀可位於距取樣點任何適合距離處。較佳地，此距離係60公尺或更小，以使取樣與分析之間的時間降至最低以避免取樣延遲。在自乙酸乙烯酯製造製程提取之後的樣品可通過管或管道之轉移系統。儘管此等管或管道可由聚合物製成，但金屬合金因為其在工業應用中之強度及耐久性而為較佳的。一般而言，調節通過樣品轉移系統之流以使得自製程進入之液體將在60秒或更短時間內到達儀器。無縫金屬管優於金屬管道，因為無縫金屬管可彎曲以產生比管道配件寬的圓角彎曲，且此使得迫使流動液體改變方向時發生之壓降降低。管之使用亦可減少所需配件之數目，因此減少可能的滲漏部位。應避免在樣品轉移系統內使用不良沖洗組件(例如沈降或脫氣容器、濾波器碗、T形或交叉連接件及波頓壓力計)。當打算進行痕量級之分析時，此尤其重要。當可能時，使用現有製程壓力驅動樣品流動通過樣品轉移系統。若壓力不足，則可增加轉移管之內徑及/或可安裝增壓泵。為了防止顆粒物質沈降於轉移管中，流動液體應具有約1.0公尺每秒(m/s)至約3.0 m/s之線速度。較佳地，應誘發湍流。在滿足此等準則之情況下，新鮮樣品可快速且連續地遞送至接近連線離子層析儀入口之位置。在此位置處，可安裝自清潔「渦流」過濾器以減少遞送至連線離子層析儀之顆粒物質。僅一小部分在轉移管中流動之液體穿過過濾器且朝向連線離子層析儀之入口行進。離開渦流過濾器之未使用部分通常經可調節的計量閥回到製程。此樣品轉移系統通常稱為「快速環管」。離開渦流過濾器之經過濾樣品可視連線離子層析儀之入口規格而定穿過減壓調節器及/或計量閥。非限制性地，連線離子層析儀之入口處存在之樣品較佳在約0.034 MPa至約0.103 MPa (或約5 psig至15 psig)之壓力、約25℃至約40℃之溫度及約10 mL/min至約50 mL/min之流動速率下。熟習此項技術者將認識到，多種系統組件可置放於乙酸乙烯酯製程物料流與離子層析儀入口之間以實現此類條件。

對於離線離子層析儀，樣品之條件可較佳地更接近環境條件以增強工人安全。

當樣品進入離子層析儀時，可執行其他樣品調節步驟。實例包括(但不限於)脫氣、稀釋、微過濾及其類似物及其任何組合。將經調節樣品之體積量測部分引入分析型管柱以用於離子物種形成、離子偵測及分析。分析型管柱存在於溫度控制烘箱中。分析型管柱可因此維持在固定溫度下或可遵照可程式化熱分佈。較佳地，固定或可程式化梯度為約20℃梯度至約60℃梯度。通過分析型管柱之溶離劑流動速率可經固定或經程式化以遵照流動剖面。較佳地，固定或可程式化流動剖面為約0.01 mL/min至約4 mL/min。溶離劑之濃度及/或組成可為固定的或程式設計為改變的。較佳地，溶離劑濃度及組成為固定的(等度)。在此情形下，溶離劑為水與硝酸之混合物，其酸濃度為約0.1 mM至約20 mM。離子偵測可藉由多種偵測器實現，該等偵測器包括(但不限於)電導偵測器、電化學偵測器、UV/VIS偵測器及螢光偵測器。較佳地，離子偵測藉由電導偵測器實現。熟習此項技術者將認識到離子層析儀可以各種方式組態及程式化以實現分析目標。

所關注之乙酸乙烯酯物料流中之金屬離子組分濃度之量測可以在約1分鐘至約6小時(或約1分鐘至約2小時、或約15分鐘至約3小時、或約30分鐘至約6小時)範圍內之時間間隔進行。

此外，時間間隔可變化。舉例而言，若金屬離子組分濃度高於預期，則相較於計劃可更快速地進行另一量測(包括立即)，以識別所量測金屬離子組分濃度是離群值還是正確的。

此外，時間間隔可基於乙酸乙烯酯製造製程之階段而變化。舉例而言，在啟動時，相較於乙酸乙烯酯反應已達到合理穩定的狀態時，可以更頻繁地量測金屬離子組分濃縮物。

圖1示出了本發明之實例乙酸乙烯酯製造製程100之方法流程圖。可在不改變本發明之範疇的情況下對製程100進行額外組件及修改。此外，如熟習此項技術者將認識到，製程100及相關系統之描述使用物料流來描述穿過各種管線之流體。對於各物料流，相關系統具有相應管線(例如相應流體或其他材料可容易地穿過的管道或其他路徑)及視情況選用之閥、泵、壓縮機、熱交換器或其他設備以確保系統之適當操作，無論是否明確地描述。

另外，用於個別物料流之描述符並不將該等物料流之組成限制為由該描述符組成。舉例而言，乙烯物料流未必僅由乙烯組成。實際上，乙烯物料流可包含乙烯及稀釋劑氣體(例如惰性氣體)。或者，乙烯物料流可僅由乙烯組成。或者，乙烯物料流可包含乙烯、另一反應物及視情況選用之惰性組分。

在所示出之製程100中，將乙酸物料流102及乙烯物料流104引入蒸發器106中。視情況而言，亦可將乙烷添加至蒸發器106中。另外，亦可將一或多個再循環物料流(說明為再循環物料流108及再循環物料流110)引入至蒸發器106中。雖然再循環物料流108及再循環物料流110經說明為直接引入至蒸發器106中，但該等再循環物料流或其他再循環物料流可在引入至蒸發器106之前與乙酸物料流102組合(未示出)。

蒸發器106之溫度及壓力可在廣泛範圍內變化。蒸發器106較佳在100℃至250℃、或100℃至200℃、或120℃至150℃之溫度下操作。蒸發器106之操作壓力較佳為0.1 MPa至2.03 MPa、或0.25 MPa至1.75 MPa、或0.5 MPa至1.5 MPa。蒸發器106產生氣化進料物料流112。氣化進料物料流112離開蒸發器106且在進料至乙酸乙烯酯反應器118之前與氧氣物料流114組合產生組合的進料物料流116。

關於乙酸乙烯酯反應器118之一般操作條件，當製造乙酸乙烯酯時，乙酸乙烯酯反應器116中乙烯與氧氣之莫耳比較佳小於20:1 (例如1:1至20:1，或1:1至10:1，或1.5:1至5:1，或2:1至4:1)。另外，乙酸與氧氣之莫耳比較佳在乙酸乙烯酯反應器116中小於10:1 (例如0.5:1至10:1、0.5:1至5:1或0.5:1至3:1)。乙酸乙烯酯反應器118中乙烯與乙酸之莫耳比較佳小於10:1 (例如1:1至10:1，或1:1至5:1，或2:1至3:1)。因此，經組合進料物料流116可包含該等莫耳比之乙烯、氧氣及乙酸。

乙酸乙烯酯反應器118可為殼管式反應器，其能夠經由熱交換介質吸收由放熱反應產生的熱量且將其中的溫度控制在100℃至250℃、或110℃至200℃、或120℃至180℃的溫度範圍內。乙酸乙烯酯反應器118中之壓力可保持在0.5 MPa至2.5 MPa或0.5 MPa至2 MPa。

此外，乙酸乙烯酯反應器118可為固定床反應器或流體化床反應器，較佳為含有適用於乙烯之乙醯氧基化之催化劑的固定床反應器。用於製造乙酸乙烯酯之適合催化劑描述於例如美國專利第3,743,607號；第3,775,342號；第5,557,014號；第5,990,344號；第5,998,659號；第6,022,823號；第6,057,260號及第6,472,556號中，其中之每一者以引用之方式併入本文中。適合催化劑可包含鈀、金、釩及其混合物。尤其較佳為催化劑乙酸鈀/乙酸鉀/乙酸鎘及乙酸鈀/乙醯基月桂酸鋇/乙酸鉀。一般而言，催化劑之鈀含量為0.5 wt%至5 wt%、或0.5 wt%至3 wt%、或0.6 wt%至2 wt%。當使用金或其化合物中之一者時，其以0.01 wt%至4 wt%、或0.2 wt%至2 wt%、或0.3 wt%至1.5 wt%之比例添加。催化劑亦較佳含有耐火載體，較佳金屬氧化物，諸如二氧化矽、二氧化矽-氧化鋁、二氧化鈦或氧化鋯，更佳二氧化矽。

反應器118中之乙酸乙烯酯反應產生粗乙酸乙烯酯物料流120。視轉化率及反應條件而定，粗乙酸乙烯酯物料流120可包含5 wt%至30 wt%之乙酸乙烯酯、5 wt%至40 wt%之乙酸、0.1 wt%至10 wt%之水、10 wt%至80 wt%之乙烯、1 wt%至40 wt%之二氧化碳、0.1 wt%至50 wt%之烷烴(例如甲烷、乙烷或其混合物)及0.1 wt%至15 wt%之氧氣。視情況而言，粗乙酸乙烯酯物料流120亦可包含0.01 wt%至10 wt%乙酸乙酯。粗乙酸乙烯酯物料流120可包含其他化合物，諸如乙酸甲酯、乙醛、丙烯醛、丙烷及惰性物質，諸如氮氣或氬氣。通常，此等其他化合物(除惰性物質以外)以極低量存在。

粗乙酸乙烯酯物料流120穿過熱交換器122以降低粗乙酸乙烯酯物料流120之溫度。較佳地，將粗乙酸乙烯酯物料流120冷卻至80℃至145℃或90℃至135℃之溫度。

本文所述之系統及方法量測粗乙酸乙烯酯物料流120或其下游物料流中一或多種金屬離子組分之濃度。如上文所述，金屬離子組分之濃度尤其可用於評定系統之健康狀況(例如腐蝕之存在)、催化劑之健康狀況、催化劑促進劑之水準及其所需改變、離子層析儀中管柱之健康狀況及其任何組合。

如圖1中所示，離子層析儀與粗乙酸乙烯酯物料流120連線。此處，粗乙酸乙烯酯物料流120之樣品經收集且藉由連線離子層析儀124定期分析。或者(未示出)，離子層析儀可自系統離線，且該等方法可包括自粗乙酸乙烯酯物料流120收集樣品及在離線離子層析儀中分析該樣品。

離開反應器118之粗產物是熱的且呈氣體或蒸氣狀態。為了及時分析及動態控制，較佳地應在可獲得代表性液體樣品之第一情況下獲取樣品。通常，此在熱交換器122下游短距離處發生。若使用多個熱交換器，尤其在平行配置中，則應允許冷凝器之出口物料流在取樣點之前充分混合。若使用容器組合且混合冷凝器出口物料流，則應儘可能短地維持彼容器內之滯留時間以使得可獲得代表性樣品。

再次參看圖1，粗乙酸乙烯酯物料流120接著可輸送至分離器126 (例如蒸餾塔)。較佳地，可液化組分幾乎未發生冷凝至未發生冷凝，且經冷卻粗乙酸乙烯酯物料流120 (熱交換器122後)以氣體形式引入至分離器126。因此，對於連線離子層析儀124的適當操作而言，應包括如管線或冷凝容器之組件以冷凝粗乙酸乙烯酯物料流120，使得在連線離子層析儀124中分析液體。類似地，若離子層析儀為離線的，則應包括如管線或冷凝容器之組件以允許由工人安全處置樣品。

分離粗乙酸乙烯酯物料流120之組分的能量可藉由反應器118中之反應熱提供。在一些實施例中，可能存在專用於增加分離器126內之分離能量的視情況選用之再沸器(未說明)。

分離器126將粗乙酸乙烯酯物料流120分離成至少兩個物料流：塔頂物料流128及底部物料流130。塔頂物料流124可包含乙烯、二氧化碳、水、烷烴(例如甲烷、乙烷、丙烷或其混合物)、氧氣及乙酸乙烯酯。底部物料流130可包含乙酸乙烯酯、乙酸、水及潛在的乙烯、二氧化碳及烷烴。通常，本發明中所關注之金屬離子組分將冷凝至底部物料流130中。因此，連線離子層析儀(未說明)或離線離子層析儀(未說明)可與底部物料流130結合使用以用於評定其中之金屬離子組分的濃度。此等離子層析儀可用於替代或組合與粗乙酸乙烯酯物料流120一起使用之離子層析儀。

塔頂物料流128可經進一步處理132 (例如經歷進一步分離及/或用如乙烯及/或甲烷之氣體擴充)以最終產生再循環物料流110。另外，視情況使用再循環物料流110作為蒸發器106之饋料(按原樣或先前與另一物料流混合)。

底部物料流130可經進一步處理134 (例如進行進一步純化及分離)以最終產生乙酸乙烯酯產物物料流136及再循環物料流108。另外，視情況使用再循環物料流108作為蒸發器106之饋料(按原樣或先前與另一物料流混合)。

本發明之第一非限制性實例為一種方法，其包含：使乙烯、氧氣及乙酸在催化劑及視情況選用之催化劑促進劑(如乙酸鈉及/或乙酸鉀)存在下反應獲得粗乙酸乙烯酯物料流；及使用離子層析儀量測該粗乙酸乙烯酯物料流及/或其下游物料流之金屬離子的濃度，其中該金屬離子係選自由第I族金屬離子、第II族金屬離子、過渡金屬離子及其任何組合組成之群。第一非限制性實例可進一步包括以下中之一或多者：要素1：其中離子層析儀與粗乙酸乙烯酯物料流及/或下游物料流連線；要素2：該方法進一步包含：在量測金屬離子之濃度之前將粗乙酸乙烯酯物料流及/或下游物料流冷凝；要素3：其中量測以約1分鐘至約6小時範圍內之間隔隨時間持續；要素4：其中離子層析儀使用包含可同時分析單價及二價陽離子之粒子之管柱；要素5：其中離子層析儀包含選自由以下組成之群的偵測器：電導偵測器、電化學偵測器、UV/VIS偵測器、螢光偵測器及其任何組合；以及要素6：其中金屬離子係選自由以下組成之群：鈉離子、鉀離子、鎂離子、銫離子、鐵離子、鎳離子及其任何組合。組合之實例包括(但不限於)要素1與要素2至6中之一或多者之組合；要素2與要素3至6中之一或多者之組合；要素3與要素4至6中之一或多者之組合；以及要素4至6中之兩者或更多者之組合。

第二非限制性實例實施例為一種系統，其包含：反應器，其含有催化劑且接收乙烯、氧氣及乙酸以產生粗乙酸乙烯酯物料流；熱交換器，其在反應器下游；及離子層析儀，其與粗乙酸乙烯酯物料流連線，在熱交換器下游且自粗乙酸乙烯酯物料流接收樣品，其中離子層析儀包含能夠在粗乙酸乙烯酯物料流中量測金屬離子的濃度的管柱，該金屬離子選自由第I族金屬離子、第II族金屬離子、過渡金屬離子以及其任何組合組成之群。

第三非限制性實例實施例為一種系統，其包含：反應器，其含有催化劑且接收乙烯、氧氣及乙酸以產生粗乙酸乙烯酯物料流；熱交換器，其在反應器下游；分離器，其在熱交換器下游，接收粗乙酸乙烯酯物料流且將粗乙酸乙烯酯物料流分離成塔頂物料流及底部物料流；及離子層析儀，其與底部物料流連線且接收來自底部物料流之樣品，其中離子層析儀包含能夠在底部物料流中量測金屬離子之濃度的管柱，該金屬離子選自由第I族金屬離子、第II族金屬離子、過渡金屬離子及其任何組合組成之群。

第二及第三非限制性實例實施例可進一步包括以下中之一或多者：要素7：其中離子層析儀使用包含可同時分析單價及二價陽離子之粒子的管柱；要素8：其中離子層析儀包含選自由以下組成之群的偵測器：電導偵測器、電化學偵測器、UV/VIS偵測器、螢光偵測器及其任何組合；以及要素9：其中金屬離子係選自由鈉離子、鉀離子、鎂離子、銫離子、鐵離子、鎳離子及其任何組合組成之群。

除非另外指示，否則本說明書及相關申請專利範圍中所用之表示成分的量、特性(諸如分子量)、反應條件等之所有數字均應理解為在所有情況下由術語「約」修飾。因此，除非指示為相反，否則以下說明書及所附申請專利範圍中所闡述之數值參數為近似值，其可視本發明設法獲得之所需特性而變化。至少，且不試圖將等效物原則之應用限於申請專利範圍之範疇，各數值參數至少應根據所報導之有效數位之個數且藉由應用一般舍入技術來解釋。

本文中呈現併入有一或多個本發明要素之一或多個說明性實體。出於清楚起見，本申請案中並未描述或展示實體實施之所有特徵。應理解，在併入有本發明之一或多個要素的實體實施例之開發中，必須做出眾多實施特定決策以實現開發者的目標，諸如遵從系統相關約束、企業相關約束、政府相關約束及其他約束，其隨實施及隨時間而變化。雖然開發者之努力可能是耗時的，但此類努力將為一般技術者的常規任務且具有本發明之益處。

儘管組合物及方法在本文中按照「包含」各種組分或步驟來描述，但組合物及方法亦可「基本上由」各種組分或步驟「組成」或「由」各種組分或步驟「組成」。

為了促進更佳地理解本發明之實施例，給出較佳實施例或代表性實施例之以下實例。以下實例決不應理解為限制或限定本發明之範疇。實例

圖2為校準標準及乙酸乙烯酯產物之離子層析圖。一式三份地操作樣品且離子層析圖重疊。注意粗產物樣品中鉀及鈉之存在。此說明離子層析法可用於確定乙酸乙烯酯製造製程之物料流中之各種金屬離子的濃度。

因此，本發明經很好地調適以實現所提及之目的及優點，以及本文中固有之目的及優點。上文所揭示之特定實例及組態僅為說明性的，因為本發明可以對受益於本文中之教示的熟習此項技術者顯而易知的不同但等效之方式加以修改及實踐。此外，除如下文申請專利範圍中所描述以外，並不打算限制本文中展示的構造或設計的細節。因此顯而易知，可改變、組合或修改上文所揭示的特定說明性實例，且所有此類變化均被視為在本發明的範疇及精神內。在不存在非特定揭示於本文中之任何要素及/或本文所揭示之任何視情況選用之要素的情況下，可適當地實踐本文所說明性揭示之本發明。儘管組合物及方法在本文中按照「包含」、「含有」或「包括」各種組分或步驟來描述，但組合物及方法亦可「基本上由」各種組分或步驟「組成」或「由」各種組分或步驟「組成」。上文所揭示的所有數值及範圍可變化一定量。每當揭示具有下限及上限的數值範圍，特別揭示屬於範圍內的任何數目及任何所包括的範圍。特定言之，本文所揭示之每一值範圍(「約a至約b」或等效地「約a至b」或等效地「約a-b」的形式)應理解為闡述更廣的數值範圍內涵蓋之每一數值及範圍。此外，除非另外由專利權人明確且清楚地定義，否則申請專利範圍中之術語具有其普通、一般的含義。此外，如在申請專利範圍中所使用的不定冠詞「一」在本文經定義以意謂其引入的元素中的一者或超過一者。

100:實例乙酸乙烯酯製造製程 102:乙酸物料流 104:乙烯物料流 106:蒸發器 108:再循環物料流 110:再循環物料流 112:氣化進料物料流 114:氧氣物料流 116:組合的進料物料流/乙酸乙烯酯反應器 118:乙酸乙烯酯反應器 120:粗乙酸乙烯酯物料流 122:熱交換器 124:連線離子層析儀 126:分離器 128:塔頂物料流 130:底部物料流 132:進一步處理 134:進一步處理 136:乙酸乙烯酯產物物料流

包括以下各圖以說明本發明之某些態樣，且不應被視為排他性組態。如熟習此項技術且受益於本發明者將想到，所揭示之主題在形式及功能方面能夠相當大的修改、更改、組合及等效。

圖1示出了本發明之實例乙酸乙烯酯製造製程之方法流程圖。

圖2為校準標準及乙酸乙烯酯產物之離子層析圖。

100:實例乙酸乙烯酯製造製程

102:乙酸物料流

104:乙烯物料流

106:蒸發器

108:再循環物料流

110:再循環物料流

112:氣化進料物料流

114:氧氣物料流

116:組合的進料物料流/乙酸乙烯酯反應器

118:乙酸乙烯酯反應器

120:粗乙酸乙烯酯物料流

122:熱交換器

124:連線離子層析儀

126:分離器

128:塔頂物料流

130:底部物料流

132:進一步處理

134:進一步處理

136:乙酸乙烯酯產物物料流

Claims

一種方法，其包含：使乙烯、氧氣及乙酸在催化劑及視情況選用之催化劑促進劑如乙酸鈉及/或乙酸鉀存在下反應，以獲得粗乙酸乙烯酯物料流；使用離子層析儀量測該粗乙酸乙烯酯物料流及/或其下游物料流之金屬離子的濃度，其中該金屬離子係選自由第I族金屬離子、第II族金屬離子、過渡金屬離子以及其任何組合組成之群。
如請求項1之方法，其中該離子層析儀與該粗乙酸乙烯酯物料流及/或該下游物料流的物料流連線。
如請求項1之方法，其進一步包含：在量測該金屬離子的該濃度之前冷凝該粗乙酸乙烯酯物料流及/或該下游物料流。
如請求項1之方法，其中量測以約1分鐘至約6小時範圍內之間隔隨時間持續。
如請求項1之方法，其中該離子層析儀使用包含可同時分析單價及二價陽離子之粒子的管柱。
如請求項1之方法，其中該離子層析儀包含選自由以下組成之群的偵測器：電導偵測器、電化學偵測器、UV/VIS偵測器、螢光偵測器及其任何組合。
如請求項1之方法，其中該金屬離子係選自由以下組成之群：鈉離子、鉀離子、鎂離子、銫離子、鐵離子、鎳離子及其任何組合。
一種系統，其包含：反應器，其含有催化劑且接收乙烯、氧氣及乙酸以產生粗乙酸乙烯酯物料流；熱交換器，其在該反應器下游；及離子層析儀，其與該粗乙酸乙烯酯物料流連線，在該熱交換器下游且自該粗乙酸乙烯酯物料流接收樣品，其中該離子層析儀包含能夠在該粗乙酸乙烯酯物料流中量測金屬離子的濃度的管柱，該金屬離子選自由第I族金屬離子、第II族金屬離子、過渡金屬離子以及其任何組合組成之群。
如請求項8之系統，其中該離子層析儀使用包含可同時分析單價及二價陽離子之粒子的管柱。
如請求項8之系統，其中該離子層析儀包含選自由以下組成之群的偵測器：電導偵測器、電化學偵測器、UV/VIS偵測器、螢光偵測器及其任何組合。
如請求項8之系統，其中該金屬離子係選自由以下組成之群：鈉離子、鉀離子、鎂離子、銫離子、鐵離子、鎳離子及其任何組合。
一種系統，其包含：反應器，其含有催化劑且接收乙烯、氧氣及乙酸以產生粗乙酸乙烯酯物料流；熱交換器，其在該反應器下游；分離器，其在該熱交換器下游，接收該粗乙酸乙烯酯物料流且將該粗乙酸乙烯酯物料流分離成塔頂物料流及底部物料流；以及離子層析儀，其與該底部物料流連線且接收來自該底部物料流之樣品，其中該離子層析儀包含能夠在該底部物料流中量測金屬離子之濃度的管柱，該金屬離子選自由第I族金屬離子、第II族金屬離子、過渡金屬離子及其任何組合組成之群。
如請求項12之系統，其中該離子層析儀使用包含可同時分析單價及二價陽離子之粒子的管柱。
如請求項12之系統，其中該離子層析儀包含選自由以下組成之群的偵測器：電導偵測器、電化學偵測器、UV/VIS偵測器、螢光偵測器及其任何組合。
如請求項12之系統，其中該金屬離子係選自由以下組成之群：鈉離子、鉀離子、鎂離子、銫離子、鐵離子、鎳離子及其任何組合。