TWI382868B

TWI382868B - 蒸餾方法

Info

Publication number: TWI382868B
Application number: TW094142724A
Authority: TW
Inventors: Hiroyuki Miura; Kenichiro Kawazumi
Original assignee: Daicel Chem
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2013-01-21
Also published as: JP2006160645A; KR101290982B1; US20080214866A1; TW200628211A; US7884241B2; EP1819657B1; WO2006062216A1; KR20070091004A; MY139819A; CN100582076C; SA05260382B1; CN101072744A; JP4732743B2; EP1819657A1

Description

蒸餾方法

本發明係關於使用抑制碘化氫在蒸餾塔中之濃縮、減少蒸餾塔之腐蝕、及降低蒸餾塔的底部溶液或側流溶液中碘化氫濃度之一種方法(例如，一種蒸餾方法、及乙酸之製造方法)。

在製造乙酸時，當蒸餾含有水、碘化氫、碘甲烷、乙酸甲酯、乙酸和其他之溶液以便純化時，碘化氫與水形成一種共沸液。其結果是，使碘化氫濃縮在蒸餾塔中，因此，甚至當蒸餾該混合物時，難以有效移除碘化氫。而且，在蒸餾塔中碘化氫的濃度高之情況中，加速塔體的腐蝕。

因此，為了降低蒸餾塔中碘化氫之濃度，已建議經由供給(或引入)一種成分例如甲醇至蒸餾塔之中板來轉化碘化氫成為碘甲烷。

日本特許公開專利申請案第40999/1994(JP-6-40999A)(專利文獻1)中揭示用於製造乙酸之一種方法，其包括供應甲醇和一氧化碳至一羰基化區，此羰基化區含有由一種銠催化劑、碘甲烷、一種碘化物鹽、具有至多大約10重量%含量之水、具有至少2重量%濃度之乙酸甲酯及乙酸組成之一種液體反應組成物；引導該液體反應組成物入一閃蒸區中；並自該閃蒸區循環一種液體成分至反應區及經由使用簡單蒸餾自閃蒸區的蒸汽餾分收集乙酸產物；其中將來自閃蒸區之蒸汽餾分引入蒸餾區中，欲被循環之輕餾分液流流自蒸餾區的頂部移出，並將具有含水量少於1500ppm之一種酸流及濃度小於500ppm之丙酸自蒸餾區中餾出。該文件中亦述及將係為雜質之一種碘化物經由該乙酸產物通經一離子交換樹脂(陰離子交換樹脂)床自乙酸產物中移出。另外，此文獻中記述碘化氫成分之增加經由引導少量的甲醇入蒸餾區中(較佳在其供應點的較低部分)予以抑制，轉化碘化氫成為碘甲烷，並移出所轉化之物質成為欲被循環之輕餾分流；該方法可處理進給物質中高達5000ppm之碘化氫；及蒸餾區中相當高濃度的醋酸甲酯轉化碘化氫成為碘甲烷，係經由在充分高壓力下應用該蒸餾區來移出碘甲烷成為欲被循環之輕餾分流。

然而，甚至在此等方法中，因為移除碘化氫係基於與甲醇或醋酸甲酯之反應，所以碘化氫不能有效地被移除。而且，因為助長由於碳化氫之腐蝕，增加壓力以便轉化碘化氫成為碘甲烷並不合宜。附帶地，甚至在移出含有水不超過1500ppm之乙酸產物情況中，因為碘化氫和水間之親和力，乙酸產物中碘化氫的濃度不能大為降低。再者，為了更進一步降低碘化氫的濃度，需要使用一種陰離子交換樹脂，其結果是，處理成本增加。

日本特許公開專利申請案第23016/1977(JP-52-23016A)(專利文獻2)中揭示用於移除和收集含碘之成分及乾燥乙酸之方法，此方法包括引導含有水、碘甲烷和碘化氫之乙酸液流入第一蒸餾區的中點，自第一蒸餾區的頂部移出大部分的碘甲烷和一部分的水，自第一蒸餾區的底部移除大部分的碘化氫，自第一蒸餾區的中央部分餾出一種液流並將該餾出之液流引入第二蒸餾區的上部部分中，引導甲醇液流入該第二蒸餾區的下部部分中，自第二蒸餾區的頂部移除含有殘餘水和碘甲烷之液流，其與醋酸甲酯共存，及自第二蒸餾區的底部或接近該底部餾出包含一種乙酸產物之液流，將其大體上乾燥且大體上不含碘化氫和碘甲烷。此文獻中亦揭示經由在第二蒸餾塔中蒸餾來自第一蒸餾塔之側餾分以便回收乙酸之方法中，不須循環含有碘化氫之一餾分成為第二蒸餾塔的側餾分至第一蒸餾塔，此方法經由引導甲醇入第二蒸餾塔中，及化學移除碘化氫。

然而，為了降低碘化氫的濃度，被引入第二蒸餾塔中之甲醇必須與碘化氫產生反應。因此，使用簡單蒸餾操作難以有效降低碘化氫的濃度。

英國專利第1350726號說明書(專利文獻3)中揭示含有水和烷基鹵及/或鹵化氫污染物之一元羧酸成分的純化方法，此方法包括引導含有水和烷基鹵及/或鹵化氫污染物之一種一元羧酸入蒸餾區的上半中，移出含有大部分的水和烷基鹵之一種塔頂餾分，自該區的中央部分並低於引入點移出一種液流，除去存在於該區中之大部分的鹵化氫，及自該區的底部移出一種產物一元羧酸液流，該產物酸流係大體上乾燥且大體上不含任何烷基鹵和鹵化氫污染物。該文獻記述鹵化氫的濃度在蒸餾塔的中間部分達到最高，該處，羧酸的液體組成具有自大約3至8百分數之含水量，且如果將一側流自蒸餾塔的中間部分餾出，則可獲得一種一元羧酸其中幾乎移除所有的鹵化氫。另外，該文獻亦揭示在使自甲醇與一氧化碳的反應所獲得之反應產物歷經驟餾及將經由驟餾所分離之餾分引入蒸餾塔之情況中，碘化氫被濃縮在來自蒸餾塔的中間部分之側流中被移出。

然而，此種方法中，不僅因為由於蒸餾步驟中之可變更之因素(例如溫度和壓力)使碘化氫濃度的尖峰位置波動，所以不僅不規則餾出來自底部溶液或側流之碘化氫不可能避免，而且因為乙酸產物被碘化氫污染，乙酸的品質有時波動。另外，由於碘化氫與水之親和力，降低乙酸產物中碘化氫濃度有限制。

專利文獻1：JP-6-40999A(申請專利範圍、及[0043]段)

專利文獻2：JP-52-23016A(申請專利範圍、第5頁的下右列，第7頁的下左列至下右列，和實例1)

專利文獻3：英國專利第1350726號說明書(申請專利範圍，第2頁，66至76行，和實例1)。

因此，本發明的一個目的在提供用於有效防止碘化氫之濃縮在蒸餾系統中及抑制蒸餾系統中腐蝕之一種方法(一種蒸餾方法)。

本發明的另外目的在提供一種方法(一種蒸餾方法)，其保證有效抑制蒸餾塔中之底部溶液或側流成分(例如，乙酸產物)受碘化氫污染，及穩定化該底部溶液或側流成分的品質。

本發明更有另外目的在提供一種方法(一種蒸餾方法)，其保證純化一種羧酸例如乙酸具有高純度。

本發明的發明人進行廣泛研究來達到上述目的且最後發現在低含水量的條件下，蒸餾含有碘化氫和水之混合物能實現自蒸餾系統中有效移除碘化氫。本發明乃基於上述發現而完成。

即：本發明的方法是用於蒸餾含有碘化氫和水之混合物之一種方法，此方法包括在蒸餾系統中蒸餾具有不超過5重量%含水量(例如，不超過3重量%)之混合物以防止碘化氫濃縮在蒸餾系統中。該方法可應用於含有碘化氫和水之各種混合物，舉例而言，可應用於一種混合物其中含有碘化氫、水，具有"n"個碳數目之一種醇、對應於該醇之一種烷基碘，具有"n+1"個碳數目之一種羧酸及該羧酸與該醇之一種酯。亦，此方法中，碘化氫在塔中的濃縮可經由蒸餾該混合物同時維持蒸餾塔中之含水量不超過5重量%被抑制。

本發明亦包括用於製造乙酸之一種方法，此方法包括在蒸餾塔中蒸餾含有碘化氫、水、甲醇、碘甲烷、乙酸、及含水量不超過5重量%之醋酸甲酯之混合物，自該塔的頂部餾出含有碘化氫之餾分(一種塔頂餾分)，及自該塔的底部(或底部部位)，經由側餾餾出乙酸成為側餾液流或一種液流(一種底部溶液)，及用於製造乙酸之一種方法，此方法包括在蒸餾塔中蒸餾含水量不超過5重量%之混合物，自塔的頂部餾出含有碘化氫之餾分(一種塔頂餾分)，及自塔的底部經由側餾餾出乙酸成為側餾液流或一種液流(一種底部溶液)以降低該乙酸中，碘化氫的濃度不超過重量計50ppm。

此等方法中，該混合物可含有以重量為基礎濃度為1至3000ppm之碘化氫。而且，具有對碘化氫有反應性之一種適當成分(舉例而言，選自下列所構成之族群之至少一種成分：醋酸甲酯和一種鹼金屬氫氧化物)可被引入蒸餾塔中，並可蒸餾該混合物同時維持蒸餾塔中之含水量不超過5重量%。

根據本發明，在特定含水量的條件下蒸餾有效防止碘化氫濃縮在蒸餾系統中，且抑制蒸餾系統的腐蝕。而且，因為碘化氫可自蒸餾系統中被有效移除，所以可能有效抑制自蒸餾塔所獲得之底部溶液或側流成分受碘化氫污染，甚至當碘化氫是微量時，其結果是，可能穩定化底部溶液或側流成分的品質。因此，一種羧酸例如乙酸可經由利用此一方法被純化達到高純度。另外，引導選自下列所構成之族群之至少一種成分：甲醇、醋酸甲酯和一種鹼金屬氫氧化物入蒸餾塔中保證不僅更進一步有效移除碘化氫而且減少欲被使用之該成分的數量。因此，本發明亦可減少能量消耗或廢產物的數量。

應用本發明來蒸餾含有碘化氫和水之混合物。此混合物並不特別限制是一種特定混合物只要該混合物大體上含有碘化氫和水。舉例而言，除去碘化氫和水外，該混合物可含有選自下列所構成之族群之至少一成員：一種醇、一種烷基碘、一羧酸或其酸酐、及一種羧酸的烷基酯(例如，選自下列所構成之族群之至少一成員：具有"n"個碳數目之一種醇、對應於該醇之一種烷基碘、具有"n+1"個碳數目之一羧酸或其酸酐，及該羧酸與該醇的一種酯)。

該典型混合物可包括自具有"n"個碳數目之一種醇與一氧化碳的羰基化反應所獲得之一種反應混合物，及含有具有"n+1"個碳數目之一羧酸或其酸酐之該混合物。而且在許多情況中，該混合物通常含有選自下列所構成之族群之至少一成員：水、具有"n"個碳數目之一種醇、對應於該醇之一烷基碘、具有"n+1"個碳數目之一羧酸或其酸酐，及該羧酸與該醇的一種酯。該反應混合物，舉例而言，可經由在一種液體反應組成物(其包括受限數量的水、一種羰基化催化劑(例如，由週期表的第VIII族的一金屬所組成之催化劑，例如一銠催化劑及/或一種銥催化劑)、可溶於該液體反應組成物中之一種碘化物鹽[舉例而言，一種穩定劑、一種助催化劑或一種加速劑，例如一種鹼金屬碘化物(例如，碘化鋰、碘化鉀和碘化鈉)]、一種烷基碘(例如，一種烷基碘例如碘甲烷、碘乙烷或碘丙烷)及一羧酸酯(例如醋酸甲酯和丙酸乙酯)的存在下，容許具有"n"個碳數目之一種醇(例如甲醇)與一氧化碳產生反應而產生具有"n+1"個碳數目之一羧酸(例如乙酸)或其酸酐可獲得。

液體反應組成物中之含水量，舉例而言，可能是大約0.1至14重量%(例如，大約0.1至10重量%)，較佳約1至10重量%，而更大約1至5重量%，且可能是大約0.1至7重量%(例如，大約0.1至5重量%)。

該羰基化催化劑亦可以一種鹵化物(例如，氯化物、溴化物和碘化物)、一種羧酸鹽(例如醋酸鹽)、一種無機酸的鹽(例如硫酸鹽、硝酸鹽、和磷酸鹽)、一種錯合物或錯合物鹽的形式被使用。較佳之金屬催化劑包括銠催化劑。該羰基化催化劑的比例，舉例而言，可能是大約50至5000ppm，較佳大約100至4000ppm，更佳大約500至2000ppm而通常是大約500至1500ppm在該液體反應組成物(液相)中。液體反應組成物中碘化物鹽的含量，舉例而言，可能是大約0.1至40重量%(例如，大約0.5至35重量%)，較佳大約1至30重量%(例如，大約2至20重量%)，而更佳大約5至15重量%，且可是大約10至20重量%。另外，烷基碘的濃度可能是大約1至25重量%(例如，大約1至20重量%)，較佳大約2至20重量%(例如，大約3至15重量%)，而更佳大約5至16重量%(例如，大約5至15重量%)。羧酸酯的濃度可能是大約0.1至20重量%)，較佳大約0.5至15重量%，而更佳大約0.5至6重量%(例如，大約2至6重量%)。

被供應至反應系統之一氧化碳可以純氣使用，或用一種惰性氣體(例如，氮、氦和二氧化碳)加以稀釋再使用。而且，含有自繼續步驟(例如，蒸餾步驟(蒸餾塔))所獲得之一氧化碳之廢氣成分可被循環至該反應系統。反應系統中一氧化碳的分壓(力)，舉例而言，可能是大約0.8至3MPa，較佳大約1.15至2.5MPa，而較佳大約1.15至2MPa(例如，大約1.18至2MPa)係絕對壓力。附帶地，一氧化碳可經由自反應器的較低部分之噴射來供應。

該羰基化反應中，可將氫供應至反應系統。該氫可能以連同係原料之一氧化碳之混合氣體供應至該反應系統。反應系統中氫的分壓(力)，舉例而言，可能是大約0.01至0.1MPa，較佳大約0.014至0.07MPa(例如，大約0.015至0.05MPa)，而更佳大約0.02至0.04MPa係絕對壓力。

該羰基化反應中，舉例而言，反應溫度可能是大約100至250℃，較佳大約150至220℃，而更佳大約170至210℃。而且，反應壓力可能是大約1至5MPa，較佳大約1.5至4MPz，而更佳大約2至3.5MPa係絕對壓力。

該反應可能在一種溶劑之存在時或無溶劑存在時進行。可使用各種溶劑作為反應溶劑，且通常採用係為產物之一種羧酸(例如，乙酸)。

經由如此之羰基化反應所產生之反應混合物含有水、一種醇(例如，甲醇)、對應於該醇之一種烷基碘(例如，碘甲烷)、具有"n+1"個碳數目之一羧酸(例如，乙酸)或其酸酐(例如，乙酸酐)及該羧酸與該醇的一種酯(例如，醋酸甲酯)。另外，在許多情況中，該反應混合物含有一種副產物，舉例而言，碘化氫，具有不少於"n+2"個碳數目之一羧酸(例如，丙酸)或其酸酐，一種醛(例如乙醛，和丁烯醛)。

亦可應用本發明至此一反應混合物(或液體反應組成物)。亦可應用本發明至經由第一次蒸餾(經由板塔、填充塔、驟餾塔或其他)所分離之反應混合物(或液體反應組成物)中之輕組分或餾分。該輕組分或餾分富含低沸點之成分例如，水、一種醇、一種烷基碘、一羧酸或其酸酐、一羧酸酯及/或碘化氫。因此，本發明用於分離和純化羧酸或其酸酐有用。即，通常反應混合物(或液體反應組成物)自羰基化反應器中被連續餾出，在加熱或未加熱之條件下供應至驟餾區，分離成為富含低沸點之成分的輕成分或餾分(蒸汽成分)，及富含較高沸點之成分例如銠催化劑、一種碘化物鹽、及/或具有"n+2"個碳數目之一羧酸之重成分。使該輕成分歷經第二次蒸餾成為一種混合物，並將重成分循環至羰基化反應器。在驟餾中，在一種絕熱驟餾中，可將反應混合物不須加熱經由降壓分離成為一種蒸汽成分和一種液體成分，而在等溫驟餾中，可將反應混合物經由加熱和減壓分離成為一種蒸汽成分和一種液體成分。可將該反應混合物經由聯合之此等驟餾條件被分離。此種驟餾，舉例而言，可在大約80至200℃之溫度及大約50至1000kPa之壓力(絕對壓力)(舉例而言，大約100至1000kPa)，較佳大約100至500kPa，而更佳大約100至300kPa下實施。

除去水、醇、烷基碘、羧酸或其酸酐，該羧酸酯及/或碘化氫外，該輕成分有時含有微量的副產物(例如一種醛例如，乙醛，和具有"n+2"個碳數目之一種羧酸，例如丙酸)。在使係一種混合物之此輕成分歷經第二次蒸餾後，可獲得經純化之羧酸或其酸酐。

附帶地，因為本發明中碘化氫可被有效移除或蒸餾掉，所以混合物中碘化氫的濃度(以重量為基礎)並非特別限制為一指定濃度，舉例而言，可選自大約1至3000ppm的範圍，且通常可能是大約10至2000ppm，較佳大約20至1500ppm，而更佳大約30至1200ppm(例如，大約50至1000ppm)。

在用於蒸餾含有水和碘化氫之混合物之步驟中，當蒸餾系統(或蒸餾塔)中之含水量(實際上，蒸餾系統的液相中之含水量或塔的頂部中之含水量)高時，碘化氫繼續存在並被濃縮，其結果是，不能將碘化氫有效移除。更明確地說，根據關於含水量、碘化氫的濃度(HI濃度)、及蒸餾系統之板塔的板數目間關係之研究，如第1圖和第2圖中所示，在餾出物中，甚至當減少含水量時，其中碘化氫的濃度並非簡單地增加，對於大約5重量%的含水量，顯示具有一中央焦點之尖峰。因此，在板塔的頂部中含水量超過大約5重量%之情況中，碘化氫濃度的尖峰定位或分佈在塔的頂部下面而碘化氫被濃縮在蒸餾塔中。在另一方面，當板塔的頂部中含水量是不超過5重量%時，碘化氫濃度的尖峰定位或分佈在塔的頂部上面，可將碘化氫自塔之頂部有效移除。

因此，本發明中，蒸餾係在一種條件下進行，此條件是蒸餾系統(蒸餾塔或蒸餾區)中之含水量(被引入蒸餾塔中之液相或一種混合物中之含水量，特別，塔頂部中之含水量)是不超過5重量%(例如，大約0.1至4重量%)，較佳不超過4重量%(例如，大約0.2至4重量%)，更佳不超過3重量%(例如，大約0.3至3重量%)，且特別大約0.5至2.5重量%(例如，大約0.5至2重量%)。

具有保持或維持此種含水量之蒸餾保證自塔的頂部有效移除或餾出具有高濃度的碘化氫之餾分，有效抑制碘化氫在蒸餾系統(或蒸餾塔、蒸餾區)中之濃縮，及防止蒸餾系統(或蒸餾塔、蒸餾區)中之腐蝕。再者，因為甚至當可變因素例如壓力波動作用在蒸餾系統上時，碘化氫濃度的尖峰位置在塔頂餾出物區中會波動，可顯著抑制蒸餾系統中剩餘的碘化氫。

附帶地，在蒸餾上述反應混合物(或液體反應組成物)時，特別可將該輕餾分、一種羧酸(例如，乙酸)或其酸酐(例如，乙酸酐)自蒸餾系統的底部(塔底)餾出成為一種底部溶液，或經由側餾自蒸餾系統的側部位餾出成為側流，且通常在許多情況中，經由側餾，自蒸餾系統的側部位餾出成為側流。在將一種羧酸(例如，乙酸)或其酸酐(例如，乙酸酐)，特別是一種羧酸(例如，乙酸)在上述條件下蒸餾之情況中，可將自其中大部分移除了碘化氫之一種餾分(例如，乙酸)自塔底餾出成為底部溶液，或成為經由側餾所獲得之一種側流溶液，且可有效抑制被碘化氫或其他者所污染。

蒸餾系統或蒸餾塔的板數目並未特別限制為一特定數目。當板的數目是"m"時，可將來自塔底之底部溶液或經由側餾所獲得之餾分(側流)自蒸餾系統或蒸餾塔的底部(塔底)餾出，或自第一板的範圍餾出，自底部至該底部起第("m"×2/3)板[例如，自底部起之第一板至自底部起第("m"×1/2)板]餾出。附帶地，因為板塔的理論上板數目相當於填充塔的相當理論上板數，所以可將板塔中之板數目解釋為填充塔情況之相當板數目。

而且，可將來自蒸餾系統或蒸餾塔頂部之餾出物(含有水、碘甲烷及/或其他者之一種餾分)分離成為具有高含水量之上層及富含碘甲烷之下層並可使用該上層用於在蒸餾塔中回流。在蒸餾和純化乙酸同時回流上層之情況中，碘化氫的累積繼續進行而因此加速蒸餾塔體的腐蝕。因此為了有效移除碘化氫，回流富含碘甲烷之至少該下層有益。

關於回流，可利用富含碘甲烷之下層及具有高含水量之上層。回流溶液中碘甲烷的濃度，舉例而言，是大約50至90重量%，較佳大約65至85重量%。此一回流操作中，回流的數量可能等於或多於(例如，大約1.5至10倍)，較佳不少於兩倍(例如2至5倍)相對於被蒸餾之該層(下層)的流動量。

蒸餾系統中含水量可由蒸餾條件予以調整。該蒸餾條件可基於被分離和純化之化合物的物種予以選擇。舉例而言，在乙酸的情況中，塔頂中之溫度可能是大約78至120℃，較佳79至110℃，更佳80至105℃。壓力(絕對壓力)可能是大約10至400kPa，較佳大約100至350kPa(例如，大約150至300kPa)，而更佳170至290kPa。

另外，蒸餾系統中之含水量可經由添加其他成分至蒸餾系統被減少或調整。舉例而言，在純化乙酸或類似者時，混合物可經由引導選自下列所構成之族群之至少一成分：甲醇、醋酸甲酯和一種鹼金屬氫氧化物(例如，氫氧化鋰、氫氧化鉀和氫氧化鈉)在蒸餾塔的適當位置(舉例而言，在底部部位，或該底部部位與中間(或中間部位)之間予以蒸餾以便維持或保持不超過5重量%含水量在蒸餾塔中。此一方法可移除碘化氫，並減少被使用的上述各成分例如甲醇、醋酸甲酯及/或鹼金屬氫氧化物(例如，氫氧化鈉)之數量，且另外，減少能量消耗或廢產物的數量。欲被引入之上述(各)成分的數量，舉例而言，可能是相對於來自塔頂之100重量份的餾出物，大約1至200重量份(例如，大約3至150重量份)，較佳大約5至100重量份。

附帶地，一種習用之蒸餾裝置，舉例而言，一種板塔或一種填充塔可利用作為該蒸餾系統。本發明的方法可經由批式系統來進行，此批式系統中，指定數量的混合物被餵供至蒸餾系統並蒸餾，經由一種半批式系統或連續系統，將指定數量的混合物在其中蒸餾同時連續導引該混合物入蒸餾系統中來進行。

此一方法可能大為降低底部溶液或側流溶液(例如，乙酸液流)中碘化氫的濃度。通常，該底部溶液或側流溶液(例如，純化之乙酸)中碘化氫的濃度以重量計為基礎可能不超過50ppm(例如，大約1ppb至10ppm)，不超過10ppm(大約0.001至1ppm)，且特別不超過1ppm(大約0.001至0.1ppm)。

附帶地，自蒸餾系統的塔頂所蒸餾出之富含碘化氫之餾出物(來自塔頂之餾出物)有時含有一種低沸點成分(或多種低沸點成分)例如一種醇(例如，甲醇)、一種烷基碘(例如，碘甲烷)、及/或羧酸的烷基酯(例如，醋酸甲酯)。因此，可更進一步蒸餾此餾出物以便分離成為富含碘化氫之一種餾分及一種有用之成分[例如，一種醇(例如，甲醇)、一種烷基碘(例如，碘甲烷)、一種羧酸的烷基碘(例如，醋酸甲酯)，且可將該有用之成分循環至反應系統。而且，自蒸餾系統的底部或塔底，有時，具有一種較高沸點之成分(或各種高沸點成分)之一種成分例如具有"n+2"個碳數目之一羧酸或一種醛(例如，乙醛和丁烯醛)連同具有"n+1"個碳數目之一羧酸或其酸酐被排放。此一較高沸點之成分可經由蒸餾更進一步分離以便回收具有"n+1"個碳數目之羧酸或其酸酐成為一種產物，或循環至反應系統。

工業應用性

本發明用於自具有水和碘化氫共存之一種系統中分離出碘化氫係有效，例如，在製造一種羧酸例如乙酸時經由移除一種副產物碘化氫來製造一種純化之羧酸。

實施例

下列實施例意欲更進一步詳細敘述此發明且決不應被解釋為限制本發明的範圍。

比較例1

一種蒸餾如下進行：將含有34重量%的碘甲烷、9.8 重量%的醋酸甲酯、1.2重量%的水及55重量%的乙酸並具有190ppm(以重量計)的碘化氫濃度之一種液體混合物以26公斤/小時的給料速度餵供至具有9板之層板蒸餾塔的底部部位，將側流溶液以15.2公斤/小時的側流速度自塔的頂部自第9板餾出，及將一底部溶液以0.65公斤/小時的速度餾出(塔頂的壓力：230kPa，及塔頂的溫度：98℃)。附帶地，來自塔頂之餾出物被分離成為一上層和一下層，並將該上層以3.3公斤/小時的回流速度回流。全部下層被蒸餾出。

其結果是，該塔的頂板中含水量是53重量%，碘化氫被濃縮在自塔頂起，第6板和第7板(具有3.8至5.8重量%含水量)中達到以重量計大約2000ppm。自側流所餾出之乙酸餾出物中碘化氫的濃度是3000ppm。第1圖和第2圖顯示該塔中含水量和碘化氫的濃度(HI濃度)的分佈。附帶地，第2圖是關於第1圖的含水量之放大圖。

實施例1

一種蒸餾如下進行：將比較例1中所使用之液體混合物以26公斤/小時的給料速度餵供至具有8板之一種層板蒸餾塔，將一種側流溶液以14.5公斤/小時的側流速度自塔的頂部起，自第8板餾出，及將來自該塔頂之餾出物以10.9公斤/小時之流速餾出(塔頂的壓力：240kPa，及塔頂的溫度：79℃)。附帶地，來自塔頂之餾出物被分離成為一上層和一下層，並將該下層和該上層的混合物77重量%的碘甲烷濃度，以2.35的回流比來回流。

其結果是，具有最高含水量之一板是該塔的頂板(2.8重量%的含水量)，碘化氫未被濃縮在該塔中。自側流所餾出之乙酸餾出物中碘化氫的濃度是40ppm。第3圖顯示該塔中含水量和碘化氫濃度(HI濃度)的分佈。

第1圖是一幅圖顯示比較例1的塔中含水量及碘化氫的濃度之分佈。

第2圖是關於第1圖中含水量之一放大圖。

第3圖是一幅圖顯示實施例1中蒸餾塔的含水量、碘化氫的濃度和板的數目間之關係。

Claims

一種用於蒸餾含有碘化氫和水之混合物之方法，其包括蒸餾該混合物同時維持蒸餾系統中之含水量不超過5重量%，以防止碘化氫在該蒸餾系統中濃縮。
如申請專利範圍第1項之方法，其中，該蒸餾系統具有不超過3重量%的含水量。
如申請專利範圍第1項之方法，其包括蒸餾混合物，該混合物含有碘化氫、水、具有「n」個碳原子數之醇、對應於該醇之碘烷、具有「n+1」個碳原子數之羧酸、及該羧酸與該醇之酯，以防止碘化氫在蒸餾塔中濃縮，其中，維持蒸餾塔中之含水量不超過5重量%。
一種用於製造乙酸之方法，其包括蒸餾混合物同時維持蒸餾塔中之含水量不超過5重量%，該混合物含有碘化氫、水、甲醇、碘甲烷、乙酸及乙酸甲酯；將含有碘化氫之餾分自塔之頂部餾出；及將乙酸藉由側流成為側流液流或來自塔之底部之液流餾出。
一種用於製造乙酸之方法，其包括蒸餾混合物同時維持蒸餾塔中之含水量不超過5重量%，該混合物含有碘化氫、水、甲醇、碘甲烷、乙酸及乙酸甲酯；將含有碘化氫之餾分自塔之頂部餾出；及將乙酸藉由側流成為側流液流或來自塔之底部之液流餾出；以降低該乙酸中之碘化氫濃度至不超過50ppm。
如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法，其中，該混合物含有以重量為基礎之1至3000ppm濃度之碘化氫。
如申請專利範圍第3至5項中任一項之方法，其中，選自由甲醇、乙酸甲酯及鹼金屬氫氧化物所構成之群組中之至少一種成分，被導入該蒸餾塔中，並蒸餾該混合物同時維持蒸餾塔中之含水量不超過5重量%。