TWI398435B - 醋酸及醋酸與醋酸酐之混合物之製造 - Google Patents

醋酸及醋酸與醋酸酐之混合物之製造 Download PDF

Info

Publication number
TWI398435B
TWI398435B TW096120444A TW96120444A TWI398435B TW I398435 B TWI398435 B TW I398435B TW 096120444 A TW096120444 A TW 096120444A TW 96120444 A TW96120444 A TW 96120444A TW I398435 B TWI398435 B TW I398435B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
acetic anhydride
acetic acid
liquid
product effluent
evaporation
Prior art date
Application number
TW096120444A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200804265A (en
Inventor
Robert Sterling Kline
Gregory Abbott Wellman Jr
Brandon Tyler Earls
Jerry Lee Bewley
Original Assignee
Eastman Chem Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Chem Co filed Critical Eastman Chem Co
Publication of TW200804265A publication Critical patent/TW200804265A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI398435B publication Critical patent/TWI398435B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/10Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
    • C07C51/12Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/54Preparation of carboxylic acid anhydrides
    • C07C51/56Preparation of carboxylic acid anhydrides from organic acids, their salts, their esters or their halides, e.g. by carboxylation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

醋酸及醋酸與醋酸酐之混合物之製造
本發明係關於醋酸及醋酸與醋酸酐之混合物之製造。
專利文獻中已對藉由在液相下使包含醋酸甲酯及/或二甲醚及碘代甲烷之混合物與一氧化碳在羰基化催化劑存在下在高溫高壓下接觸來製備醋酸酐進行了廣泛的報導。參見例如,美國專利3,927,078、4,046,807、4,115,444、4,252,741、4,374,070、4,430,273、4,559,183、5,003,104、5,292,948及5,922,911及歐洲專利8396、87,869及87,870。該等專利揭示:若催化劑系統包括諸如某些胺類及四級銨化合物、膦類及鏻化合物之促進劑及諸如鹼金屬鹽(例如碘化鋰)之無機化合物,則反應速率會增加。通常,反應(製程)混合物及粗產物大體上為於諸如醋酸之惰性溶劑中的包含反應物及催化劑組份之溶液之無水均質液體。因此,由於使用醋酸作為製程溶劑,所以由該醋酸酐方法獲得之液體粗產物通常包含醋酸酐與醋酸之混合物。
在該方法中可藉由向生產系統中饋入甲醇及/或水來共生產醋酸,例如藉由向含有醋酸酐之加工再循環流中及/或向羰基化反應器中饋入甲醇及/或水。參見例如,US 5,380,929、US 6,130,355、EP-00087869-B1及EP-00087870-B1。US 4,374,070揭示向含醋酸酐之再循環流中添加甲醇的可能性。
上述製造醋酸酐之方法係藉由以下操作來進行:向含有(i)原料化合物,其係選自醋酸甲酯、二甲醚或其混合物;(ii)碘代甲烷;及(iii)羰基化催化劑,諸如VIII族金屬或金屬化合物及視情況之一或多種促進劑之液體混合物的反應區中饋入一氧化碳。一氧化碳通常係以精細分開之形式(例如)經由氣體噴淋設備在液體混合物表面以下饋入,以使反應混合物中的一氧化碳濃度最大。通常,該方法係藉由向維持於高溫高壓下之反應區中連續饋入原料化合物、碘代甲烷、諸如醋酸之惰性溶劑及溶於醋酸酐及/或醋酸中之催化劑或催化劑組份及一氧化碳且自該反應區連續移除包含醋酸酐及醋酸之粗產物混合物來操作。該粗產物混合物亦含有原料化合物、碘代甲烷、醋酸溶劑、二醋酸亞乙酯、丙酮、催化劑組份及溶於粗產物中之一氧化碳。
通常將粗產物連續饋入一第一分離區中,其中壓力下降且粗產物經閃蒸以得到(i)一蒸汽流出物,包含原料化合物、碘代甲烷、醋酸溶劑或產物、醋酸酐產物、少量副產物二醋酸亞乙酯及丙酮及一氧化碳;以及(ii)一液體流出物,包含溶於醋酸酐、醋酸及例如原料化合物、碘代甲烷及丙酮之少量低沸化合物之混合物中之催化劑或催化劑組份。該蒸汽流出物通常包含約20至60重量%饋入該第一分離區中之粗產物。將該液體流出物再循環至該反應區且將該蒸汽流出物饋入一產物回收區中,其中將醋酸酐(及任何共生產之醋酸)分離且自生產系統中移除。通常將其他可冷凝組份(醋酸甲酯、碘代甲烷及醋酸溶劑)回收且再循環至該反應區。可回收共生產之醋酸且將其自該製程中移除。
例如,如US 5,380,929及US 6,130,355中所述,在醋酸與醋酸酐之共生產中,將甲醇及醋酸甲酯饋入第一羰基化反應器中,且在CO存在下以一步反應生產產物。在該等方法中,在單一反應步驟中釋放全部反應熱,且在諸如後續閃蒸步驟之生產系統中無法直接利用反應熱。甲醇羰基化之反應熱相當高,例如為醋酸甲酯羰基化之反應熱的約兩倍。因此,大量熱必須在高壓及腐蝕性環境之嚴格條件下自該第一羰基化反應器中移除。此外,無法將該等反應排序以獲得反應平衡之有益移動。
吾人已開發一種藉由向閃蒸區內之含醋酸酐流添加甲醇、水或其混合物來製造醋酸或醋酸與醋酸酐之混合物的方法,其中醋酸酐之一些或全部轉化成醋酸或醋酸及醋酸甲酯,且醋酸酐/甲醇及/或醋酸酐/水反應之熱係用於蒸發醋酸/醋酸酐產物或醋酸產物。因此,本發明提供一種在大體無水條件下於液相中共生產醋酸酐及/或醋酸之方法,其包括:(1)向反應區中連續饋入:(i)原料化合物,其係選自醋酸甲酯、二甲醚或其混合物;(ii)碘代甲烷;(iii)溶解催化劑組份;(iv)醋酸;以及(v)一氧化碳,其中該原料化合物在約100℃至300℃之溫度下及約21至276巴(bar gauge)之(總)壓力下將轉化成醋酸酐,以產生包含下列各物之液體反應混合物:(i)原料化合物,其係選自醋酸甲酯、二甲醚或其混合物;(ii)碘代甲烷;(iii)溶解催化劑組份;(iv)醋酸;(v)溶解一氧化碳;及(vi)醋酸酐產物;(2)將一液體羰基化產物流出物自反應區饋入一包含至少一個蒸發容器之蒸發區,其中(總)壓力為約1至10巴;(3)自該蒸發區移除占饋入該蒸發區中之液體反應混合物約30重量%至90重量%且包含原料化合物、碘代甲烷、醋酸及視情況之醋酸酐的蒸汽產物流出物;以及(4)自該蒸發區移除占饋入該蒸發區中之液體反應混合物約10重量%至70重量%且包含醋酸、溶解催化劑組份及視情況之醋酸酐的液體產物流出物;其中甲醇、水或其混合物係與(i)饋入該蒸發區中及/或(ii)在該蒸發區內的液體羰基化產物流出物組合且與醋酸酐進行放熱反應,以產生醋酸或醋酸與醋酸甲酯之混合物,且甲醇/醋酸酐及/或水/醋酸酐反應之熱使自該蒸發區移除的蒸汽產物之重量百分比提高。
本發明係與用於製造、純化及回收醋酸或醋酸酐與醋酸之混合物的生產系統結合使用。生產系統之合成或羰基化部分包含向反應區中饋入(i)原料化合物,其係選自醋酸甲酯、二甲醚或其混合物;(ii)碘代甲烷;(iii)溶解之催化劑或催化劑組份;(iv)醋酸;以及(v)一氧化碳。在約100℃至300℃之溫度下及約21至276巴之總壓力下將該原料化合物轉化成醋酸酐,以產生包含下列各物之液體反應混合物:(i)原料化合物,其係選自醋酸甲酯、二甲醚或其混合物;(ii)碘代甲烷;(iii)溶解之催化劑組份;(iv)醋酸;(v)溶解之一氧化碳;及(vi)醋酸酐產物。該液體反應混合物通常亦含有低濃度之丙酮、二醋酸亞乙酯、乙醯碘及其他副產物或共產物。本發明之方法之羰基化部分的一些或全部係在大體上無水之條件下操作,亦即,在無法偵測到水或可偵測到僅有痕量水之穩態操作條件下。任何饋入該方法之羰基化部分中的水通常係由存在之醋酸酐所消耗。饋入該反應區中之饋料通常包含約30重量%至80重量%的原料化合物、約5重量%至20重量%的碘代甲烷及約5重量%至30重量%的醋酸。該饋料亦可含有高達約10重量%的作為再循環催化劑流之組份的醋酸酐。原料化合物與碘代甲烷之莫耳比通常係在約4:1至10:1之範圍內。
該反應區可包含一或多個壓力容器,其可具有攪拌構件。該容器設計可為管式反應器、柱、槽、攪拌槽或其他設計。該反應區較佳包含至少一個通常為柱狀的具有一或多個內擋板之容器,該等擋板與一氧化碳氣體噴淋饋入設備組合,產生高速攪拌的再循環之反應混合物。反應物在第一反應區內的滯留時間為至少20分鐘,且較佳係在約30至50分鐘之範圍內。
原料化合物、碘代甲烷及一氧化碳係在反應區中反應,以形成醋酸酐,從而得到包含下列各物的液體反應混合物:(i)反應化合物,其係選自醋酸甲酯、二甲醚或其混合物;(ii)碘代甲烷;(iii)溶解之催化劑或催化劑組份,通常為VIII族金屬或金屬化合物及一或多個促進劑;(iv)醋酸;(v)溶解之一氧化碳;以及(vi)醋酸酐產物。該反應區較佳係維持在約175至220℃之溫度及37至106巴之(總)壓力下。饋入該羰基化區中之氣體可大體上由一氧化碳或一氧化碳與氫氣之混合物組成,例如一氧化碳與高達7體積%氫氣之混合物。
該反應區中所用之羰基化催化劑可為任何已知催化劑以促進一氧化碳與原料及碘代甲烷的反應。催化劑通常為VIII族金屬或金屬化合物,諸如貴金屬或貴金屬化合物。催化劑較佳為銠、銥或其混合物,最佳為銠化合物。催化劑系統可以各種方式向該方法供應,該等形式係諸如鹽,例如三氮化銠或三碘化銠、氫氧化銠或羰基銠錯合物,例如[Rh(CO)2 I]2 ,自其可形成催化活性之可溶錯合物。參見,例如,於美國專利4,374,070及Roth等人Chem.Tech.,1971,第600頁中之催化劑描述。催化劑金屬於反應區中所含液體混合物中的濃度通常為約250至1300 ppm,雖然通常使用的濃度為400至1000 ppm。
催化劑系統之促進劑組份可為(1)無機碘化物鹽,諸如碘化鋰或四級有機磷或有機氮化合物之碘化物鹽;或(2)在羰基化區中形成碘化物鹽之無機化合物或有機磷或有機氮化合物。有機磷或有機氮碘化物可選自:碘化鏻、碘化銨及至少一個環雜原子為四級氮原子的雜環芳族化合物。該等含磷、含氮碘化物之實例包括碘化四(烴基)鏻,諸如碘化三丁基(甲基)鏻、碘化四丁基鏻、碘化四辛基鏻、碘化三苯基(甲基)鏻、碘化四苯基鏻及其類似物;碘化四(烴基)銨,諸如碘化四丁基銨及碘化三丁基(甲基)銨;及雜環芳族化合物,諸如碘化N-甲基吡錠、碘化N,N'-二甲基咪唑鎓、碘化N-甲基-3-甲基吡啶鎓、碘化N-甲基-2,4-二甲基吡啶鎓、碘化N-甲基-2,4-二甲基吡啶鎓及碘化N-甲基-喹啉鎓。較佳之碘化物鹽促進劑包含鹼金屬碘化物,例如碘化鋰及碘化鈉,及碘化四烷基鏻、碘化三苯基(烷基)鏻、碘化四烷基銨及碘化N,N'-二烷基咪唑鎓,其中烷基含有高達8個碳原子。
促進劑化合物之一部分或全部可以於羰基化區中形成碘化物鹽之化合物形式饋入。因此,促進劑化合物最初可以其相應醋酸鹽、氫氧化物、氯化物或溴化物的形式饋入,或者含磷及含氮促進劑可以其中磷原子或氮原子為三價之化合物形式饋入,該等化合物係例如三丁基膦、三丁基胺、吡啶、咪唑、N-甲基咪唑及其類似物,其係由存在於羰基化區中之碘代甲烷季銨化。
存在於羰基化區中之碘化物化合物促進劑的量可大體上隨多種因素而變化,尤其是隨所用特定促進劑而變化。舉例而言,反應混合物中碘化鋰之濃度可在175至5000 ppm Li之範圍內,較佳在1500至3700 ppm Li之範圍內,而含磷及含氮促進劑可以0.5重量%至25重量%之濃度存在,該濃度係以其碘化物鹽且基於反應混合物之總重量(亦即,羰基化區之含量)計算。反應混合物中存在的其他材料(例如醋酸、醋酸酐、碘代甲烷、醋酸甲酯及/或二甲醚)之量大體上隨例如羰基化速率、滯留時間及碘化物鹽促進劑及醋酸溶劑之濃度而變化。
將液體羰基化產物流出物自羰基化區移除且饋入一蒸發區中,其中將該液體產物分離成一蒸汽餾份及一液體餾分。該液體羰基化產物流出物可包含約15重量%至50重量%醋酸酐、約5重量%至60重量%醋酸、約15重量%至40重量%原料化合物、約5重量%至20重量%碘代甲烷、溶解之催化劑或催化劑組份及少量丙酮、二醋酸亞乙酯、乙醯碘及加工焦油。蒸汽餾份包含醋酸及低沸組份,諸如碘代甲烷、醋酸甲酯及/或二甲醚。蒸汽餾份亦可含有藉由添加甲醇及/或水而未轉化成醋酸、醋酸甲酯或其混合物之醋酸酐。蒸汽餾份亦含有少量副產物,諸如二醋酸亞乙酯、丙酮、乙醯碘等。蒸汽餾份較佳包含高達約40重量%醋酸酐、約15重量%至50重量%醋酸、約30重量%至55重量%低沸組份及約1重量%至6重量%副產物/共產物。液體餾份包含催化劑或催化劑組份於醋酸或醋酸與醋酸酐之混合物中形成的溶液。通常將該液體餾份再循環至該羰基化區且藉由一系列蒸餾將該蒸汽餾份分離成其組成部分。
在一蒸發區中進行將該液體羰基化產物流出物(產物)分離成蒸汽餾份及液體餾份之初始分離,其中產物壓力降至約1至10巴且部分蒸發係在一或多個蒸發容器中進行。可藉由向饋入閃蒸容器中之液體產物饋入流提供額外熱來提高蒸發材料之量(閃蒸深度)。根據本發明,提高閃蒸深度所需的額外熱之一些或全部係藉由液體產物饋料與甲醇接觸以引起甲醇及/或水與存在於該產物流中之醋酸酐的放熱反應來提供。添加甲醇及/或水亦使羰基化法所產生之醋酸增加。添加至該液體羰基化產物流出物中的甲醇及/或水之總量可大體上視所需醋酸及/或醋酸酐與醋酸之量而變化。舉例而言,所添加之甲醇及/或水的總量可自每莫耳存在於產物流中之醋酸酐約0.1莫耳甲醇及/或水變化至1莫耳甲醇及/或水。在一較佳實施例中,每莫耳存在於該產物流中之醋酸酐添加約0.3至0.6莫耳甲醇。在該蒸發區內進行放熱反應之點視構成該蒸發區之特定裝置(及其配置)而定。在本發明之一實施例中(如圖1所示),將甲醇、水或其混合物饋入一減壓產物流中且將所得混合物饋入一蒸發容器中。視諸如來自羰基化區之產物之溫度、蒸發區內之減壓及所添加的甲醇及/或水之量的變量而定,使用該蒸發容器可達成之閃蒸深度,亦即蒸發物質之重量百分比,可自約30%變化至80%。將產物蒸汽饋入一精製系統中,其中回收低沸化合物以再循化至該羰基化區且分離並回收醋酸及視情況之醋酸酐。
在本發明之第二實施例(如圖2所示)中,將一減壓產物流饋入一第一蒸發容器中,其中將液體饋料之一部分絕熱蒸發,且經由一導管將液體殘留物(未蒸發之物質)轉移至一添加有甲醇及/或水之第二蒸發容器中。甲醇/醋酸酐及/或水/醋酸酐反應產生的熱使額外物質被蒸發。視上述變量而定,根據該使用兩個蒸發容器之第二實施例可達成之總閃蒸深度可自約30%變化至80%。本發明之第三實施例(如圖3所示)與第二實施例類似,除了例如藉由熱交換器加熱來自該第二蒸發容器之液體殘留物,且饋入一額外物質被蒸發之第三蒸發容器中。視上述變量及來自該第二蒸發容器之液體殘留物的加熱程度而定,根據使用三個蒸發容器之第三實施例可達成之閃蒸深度可自約30%變化至90%。
參考附圖1,經由導管12將液體羰基化產物流出物自羰基化反應器10移除且穿過減壓閥13。經由導管14及18將減壓羰基化產物轉移至蒸發容器20。經由導管16將甲醇、水或其混合物饋入導管14中,其中甲醇與醋酸酐發生放熱反應以產生醋酸或醋酸與醋酸甲酯之混合物。添加甲醇及/或水產生的熱有助於蒸發饋入蒸發器20中之物質的約30重量%至80重量%。藉由導管22將包含醋酸、視情況之醋酸酐及諸如醋酸甲酯、一氧化碳及碘代甲烷之低沸化合物的蒸汽自蒸發器20移除且轉移至產物分離及回收區(未圖示)中。藉由導管24將包含醋酸、視情況之醋酸酐及催化劑或催化劑組份之液體殘留物自蒸發器20移除且饋入催化劑再循環槽30中。經由導管26將羰基化法所需之物質(例如醋酸甲酯、碘代甲烷及催化劑,包括在產物分離及回收區回收之低沸組份)饋入槽30中。經由導管2及6將槽30之內容物饋入羰基化反應器10中。可經由導管4將甲醇饋入管線2中,以將再循環醋酸酐轉化成醋酸甲酯及醋酸。經由導管8及氣體噴頭9將視情況含有少量氫之一氧化碳饋入羰基化反應器10中。
附圖2為圖1所示及以上所述之方法的變體。經由導管12將液體羰基化產物流出物自羰基化反應器10中移除,使其穿過減壓閥13,且經由導管14饋入蒸發容器20中。約30重量%至45重量%的饋入蒸發器20中之產物被絕熱蒸發,且經由導管22移除蒸汽。經由導管24及26將液體殘留物自蒸發器20移除且轉移至第二蒸發容器40中。經由導管28將甲醇、水或其混合物饋入導管24中,其中甲醇及/或水與醋酸酐進行放熱反應以產生醋酸或醋酸與醋酸甲酯之混合物。添加甲醇及/或水所產生之熱有助於蒸發經由導管26饋入蒸發器40中之物質的10重量%至50重量%。經由導管42將蒸汽自蒸發器40移除且在導管44中與導管22之蒸汽組合,將其饋入產物分離及回收區(未圖示)中。藉由導管44將包含醋酸、視情況之醋酸酐及催化劑或催化劑組份之液體殘留物自蒸發器40移除且饋入催化劑再循環槽30中。經由導管46將羰基化法所需之物質饋入槽30中。經由導管2及6將槽30之內容物饋入羰基化反應器10中。可經由導管4將甲醇饋入管線2中,以將再循環之醋酸酐轉化成醋酸甲酯及醋酸。經由導管8及氣體噴頭9將視情況含有少量氫之一氧化碳饋入羰基化反應器10中。
附圖3為描述圖1及2所示及上述方法的變體的製程流程圖。經由導管12將液體羰基化產物流出物自羰基化反應器10移除,使其穿過減壓閥13,且經由導管14饋入蒸發容器20中。約30重量%至55重量%的饋入蒸發器20中之粗羰基化產物被絕熱蒸發,且經由導管22移除蒸汽。經由導管24及26將液體殘留物自蒸發器20移除且轉移至第二蒸發容器40中。經由導管28將甲醇、水或其混合物饋入導管24中,其中甲醇及/或水與醋酸酐進行放熱反應以產生醋酸或醋酸與醋酸甲酯之混合物。添加甲醇及/或水所產生之熱有助於蒸發經由導管26饋入蒸發器40中之物質的10重量%至50重量%。經由導管42將蒸汽自蒸發器40移除且在導管44中與來自導管22之蒸汽組合。藉由導管46將包含醋酸、視情況之醋酸酐及催化劑或催化劑組份之液體殘留物自蒸發器40移除且經由熱交換器47及導管48饋入第三蒸發容器50中。熱交換器47所提供之熱使經由導管48饋入蒸發器50中之物質的約20重量%至60重量%蒸發。經由導管52將蒸汽自蒸發器50移除,且在導管54中與來自導管44之蒸汽組合。將經組合之蒸汽流饋入產物分離及回收區(未圖示)中。經由導管56將包含醋酸、視情況之醋酸酐及催化劑或催化劑組份的液體殘留物自蒸發器50移除,且饋入催化劑再循環槽30中。經由導管58將羰基化法所需之物質饋入槽30中。經由導管2及6將槽30之內容物饋入羰基化反應器10中。可經由導管4將甲醇饋入管線2中,以將再循環醋酸酐轉化成醋酸甲酯及醋酸。經由導管8及氣體噴頭9將視情況含有少量氫之一氧化碳饋入羰基化反應器10中。
本發明亦提供一種純化羰基化產物混合物之方法,其包含(i)製造包含醋酸酐、醋酸甲酯、碘代甲烷及催化劑組份之羰基化產物混合物;(ii)將該羰基化產物混合物饋入一蒸發區中;(iii)使該羰基化產物混合物與水、甲醇或其混合物接觸以使醋酸酐之至少一部分轉化成醋酸、醋酸甲酯或其混合物及熱;及(iv)使用步驟(iii)之熱使該羰基化產物混合物之至少一部分蒸發;及(v)自該蒸發區回收一包含碘代甲烷及醋酸、醋酸甲酯或其混合物之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、催化劑組份及視情況之醋酸酐的液體產物流出物。應瞭解,該方法包括上述及以任何組合形式之羰基化產物混合物及組份、催化劑、促進劑、蒸發器,各種加工條件及單元操作、溫度、壓力、原料及加工流的各種實施例。
實例
藉由下列實例進一步說明本新穎方法,其中除非另外說明,否則所有份數及百分數係以重量計。實例使用與US 5,922,911中所述之生產系統類似的圖3所示之分離系統及自反應區獲得之液體羰基化產物流出物。在195℃之溫度及22巴之壓力下以每小時100份之速率經由導管12將液體羰基化產物流出物自羰基化區移除。藉由降壓閥13將產物流之壓力降至3巴且將該流經由導管14饋入蒸發器20中,其中約29%之饋料流被蒸發且經由導管22以每小時29份之速率將蒸汽自蒸發器20移除。以每小時71份之速率將液體殘留物自蒸發器20移除,且經由導管24及26饋入蒸發器40中。經由導管28以每小時3.5份之速率將甲醇饋入導管24中。經由導管42以每小時17份之速率將蒸汽自蒸發器40移除。以每小時58份之速率將液體殘留物自蒸發器40移除且首先饋入熱交換器47中,且接著經由導管48饋入蒸發器50中。熱交換器47提供足夠熱以於蒸發器50內蒸發且經由導管52以每小時37份之速率移除蒸汽。以每小時21份之速率自蒸發器50移除液體殘留物,且將其轉移至催化劑再循環槽30中。在蒸發區中所蒸發的且經由導管22、42、44、52及54收集的包含液體羰基化產物流出物之物質加上所添加甲醇之總量平均為約80%。
下表中展示根據實例之一些流之近似平均組成(重量%),其中Ac2 O為醋酸酐,HOAc為醋酸,MeOAc為醋酸甲酯,MeI為碘代甲烷,且其他為催化劑及諸如丙酮、二醋酸亞乙酯、乙醯碘及焦油之副產物的混合物。
雖然本發明已特別參考其較佳實施例來詳細描述,但應瞭解可在本發明之精神及範疇內進行改變或修改。
2...導管
4...導管
6...導管
8...導管
9...氣體噴頭
10...羰基化反應器
12...導管
13...減壓閥
14...導管
16...導管
18...導管
20...蒸發容器
22...導管
24...導管
26...導管
28...導管
30...催化劑再循環槽
40...第二蒸發容器
42...導管
44...導管
46...導管
47...熱交換器
48...導管
50...第三蒸發容器
52...導管
54...導管
56...導管
58...導管
附圖1至3為說明使本發明之原理具體化之系統的製程流程圖。雖然本發明容許多種形式之實施例,但係以隨附圖式展示且此後在本發明之較佳實施例中詳細描述。
2...導管
4...導管
6...導管
8...導管
9...氣體噴頭
10...羰基化反應器
12...導管
13...減壓閥
14...導管
16...導管
18...導管
20...蒸發容器
22...導管
24...導管
26...導管
30...催化劑再循環槽

Claims (12)

  1. 一種在液相下製造醋酸及醋酸與醋酸酐之混合物的方法,包含:(1)連續向一反應區中饋入(i)原料化合物,其係選自醋酸甲酯、二甲醚或其混合物;(ii)碘代甲烷;(iii)溶解之催化劑組份;(iv)醋酸;及(v)一氧化碳,其中在100至300℃之溫度下及21至276巴(bar gauge)之總壓力下將該原料化合物轉化成醋酸酐,以產生包含下列各物之液體羰基化產物混合物:(i)該原料化合物,其係選自醋酸甲酯、二甲醚或其混合物;(ii)碘代甲烷;(iii)溶解之催化劑組份;(iv)醋酸;(v)溶解之一氧化碳;及(vi)醋酸酐產物;(2)將液體羰基化產物流出物自該反應區饋入一包含至少一個蒸發容器之蒸發區,其中總壓力為1至10巴;(3)自該蒸發區移除占饋入該蒸發區中之液體羰基化產物30重量%至90重量%且包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及視情況之醋酸酐的蒸汽產物流出物;及(4)自該蒸發區移除占饋入該蒸發區中之液體反應混合物10重量%至70重量%且包含醋酸、視情況之醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體產物流出物;其中甲醇、水或其混合物係與(i)饋入該蒸發區及/或(ii)在該蒸發區內之液體羰基化產物流出物組合且與醋酸酐進行放熱反應,以產生醋酸或醋酸與醋酸甲酯之混合物,且甲醇/醋酸酐及/或水/醋酸酐反應之熱使自該蒸發 區移除的蒸汽產物之重量百分比提高。
  2. 如請求項1之方法,其中與饋入該蒸發區中之該液體羰基化產物流出物組合的甲醇及/或水之總量為每莫耳存在於該產物流中之醋酸酐0.1至1莫耳甲醇。
  3. 如請求項1之方法,其中與饋入該蒸發區中之該液體羰基化產物流出物組合的甲醇及/或水之總量為每莫耳存在於該產物流中之醋酸酐0.3至0.6莫耳甲醇。
  4. 如請求項1之方法,其中將甲醇與饋入該蒸發區中之該液體羰基化產物流出物組合且將所得混合物饋入一蒸發容器中;將占饋入該蒸發容器中之該液體羰基化產物30重量%至80重量%且包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐的蒸汽產物流出物自該蒸發容器移除;將該蒸汽產物饋入一精製系統中,其中回收低沸化合物且分離並回收醋酸與醋酸酐;及使一包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份之液體產物流出物再循環至該反應區。
  5. 如請求項1之方法,其中:將該液體羰基化產物流出物饋入一第一蒸發容器中,以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體產物流出物;將甲醇與來自該第一蒸發容器之液體產物流出物組合且將所得混合物饋入一第二蒸發容器中,以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體 產物流出物;將占饋入該蒸發區中之該液體羰基化產物30重量%至80重量%的來自該第一及第二蒸發容器且自該第二蒸發容器移除的包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐之蒸汽產物流出物饋入一精製系統中,其中回收低沸化合物且分離並回收醋酸及醋酸酐;且使包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份的來自該第二蒸發容器之液體產物流出物再循環至該反應區。
  6. 如請求項1之方法,其中:將液體羰基化產物流出物饋入一第一蒸發容器中,以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體產物流出物;將甲醇與來自該第一蒸發容器之液體產物流出物組合且將所得混合物饋入一第二蒸發容器中,以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體產物流出物;加熱來自該第二蒸發容器之液體產物流出物且將其饋入一第三蒸發容器中,以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體產物流出物;將占饋入該蒸發區中之該液體羰基化產物30重量%至90重量%的來自該第一、第二及第三蒸發容器且自該第 三蒸發容器移除的包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐之蒸汽產物流出物饋入一精製系統中,其中回收低沸化合物且分離並回收醋酸及醋酸酐;以及使包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份之來自該第二蒸發容器的液體產物流出物再循環至該反應區。
  7. 如請求項1之方法,其中:將水與饋入該蒸發區中之該液體羰基化產物流出物組合且將所得混合物饋入一蒸發容器中;將占饋入該蒸發容器中之該液體羰基化產物30重量%至80重量%且包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及視情況之醋酸酐的蒸汽產物流出物自該蒸發容器移除;將該蒸汽產物流出物饋入一精製系統中,其中回收低沸化合物且分離並回收醋酸及視情況之醋酸酐;以及使包含醋酸、視情況之醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體產物流出物再循環至該反應區。
  8. 如請求項1之方法,其中:將該液體羰基化產物流出物饋入一第一蒸發容器中,以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、視情況之醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體產物流出物;將水與來自該第一蒸發容器之液體產物流出物組合且將所得混合物饋入一第二蒸發容器中,以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及視情況之醋酸酐的蒸汽產物流出物及一包含醋酸、視情況之醋酸酐及溶解之催 化劑組份的液體產物流出物;將占饋入該蒸發區中之該液體羰基化產物30重量%至80重量%的來自該第一及第二蒸發容器且自該第二蒸發容器移除的包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及視情況之醋酸酐之蒸汽產物流出物饋入一精製系統中,其中回收低沸化合物且分離並回收醋酸及視情況之醋酸酐;以及使包含醋酸、視情況之醋酸酐及溶解之催化劑組份的來自該第二蒸發容器之液體產物流出物再循環至該反應區。
  9. 如請求項1之方法,其中:將液體羰基化產物流出物饋入一第一蒸發容器中以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及醋酸酐之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體產物流出物;將水與來自該第一蒸發容器之液體產物流出物組合且將所得混合物饋入一第二蒸發容器中,以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及視情況之醋酸酐之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、視情況之醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體產物流出物;加熱來自該第二蒸發容器之液體產物流出物且將其饋入一第三蒸發容器中,以產生一包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及視情況之醋酸酐之蒸汽產物流出物及一包含醋酸、視情況之醋酸酐及溶解之催化劑組份的液體 產物流出物;將占饋入該蒸發區中之該液體羰基化產物30重量%至90重量%的來自該第一、第二及第三蒸發容器且自該第三蒸發容器移除的包含該原料化合物、碘代甲烷、醋酸及視情況之醋酸酐之蒸汽產物流出物饋入一精製系統中,其中回收低沸化合物且分離並回收醋酸及醋酸酐;以及使來自該第二蒸發容器的包含醋酸、視情況之醋酸酐及溶解之催化劑組份之液體產物流出物再循環至該反應區。
  10. 如請求項1之方法,其中:步驟(1)之該溶解之催化劑組份(iii)係選自銠、銥及其化合物,且步驟(1)之該原料化合物在175至220℃之溫度下及37至106巴之總壓力下轉化為醋酸酐;步驟(3)之該蒸汽流出物占饋入該蒸發區中之該液體羰基化產物的約30重量%至90重量%且包含該原料化合物、碘代甲烷及醋酸酐;步驟(4)之該液體產物流出物占饋入該蒸發區中之該液體反應混合物的10重量%至70重量%且包含醋酸、醋酸酐及溶解之催化劑組份;且將甲醇與(i)饋入該蒸發區中及/或(ii)該蒸發區內的液體羰基化產物流出物組合且與醋酸酐進行放熱反應,以產生醋酸及醋酸甲酯,且甲醇/醋酸酐反應之熱使自該蒸發區移除的蒸汽產物之重量百分比提高,且其中與饋入 該蒸發區中之該液體羰基化產物流組合的甲醇之總量為每莫耳存在於該產物流中之醋酸酐0.3至0.6莫耳甲醇。
  11. 如請求項1之方法,其中:步驟(1)之該溶解之催化劑組份(iii)係選自銠、銥及其化合物,步驟(1)之該原料化合物在175至220℃之溫度下及37至106巴之總壓力下轉化為醋酸酐;且水與(i)饋入該蒸發區中及/或(ii)在該蒸發區內的液體羰基化產物流出物組合且與醋酸酐進行放熱反應,以產生醋酸,且甲醇/醋酸酐反應之熱使自該蒸發區移除的蒸汽產物之重量百分比提高,且其中與饋入該蒸發區中之液體羰基化產物流組合的水之總量為每莫耳存在於該產物流中之醋酸酐0.1至1.0莫耳水。
  12. 10或11之方法,其中饋入該蒸發區中之液體羰基化產物流出物包含15重量%至50重量%醋酸酐。
TW096120444A 2006-06-09 2007-06-07 醋酸及醋酸與醋酸酐之混合物之製造 TWI398435B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/423,383 US7737298B2 (en) 2006-06-09 2006-06-09 Production of acetic acid and mixtures of acetic acid and acetic anhydride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200804265A TW200804265A (en) 2008-01-16
TWI398435B true TWI398435B (zh) 2013-06-11

Family

ID=38564364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096120444A TWI398435B (zh) 2006-06-09 2007-06-07 醋酸及醋酸與醋酸酐之混合物之製造

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7737298B2 (zh)
EP (1) EP2029514B1 (zh)
JP (1) JP5281000B2 (zh)
CN (1) CN101466659B (zh)
TW (1) TWI398435B (zh)
WO (1) WO2007145795A2 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101659607B (zh) * 2008-08-29 2013-04-10 上海焦化有限公司 制备乙酸、乙酸酐或同时制备乙酸和乙酸酐的方法
US9012683B2 (en) * 2010-11-12 2015-04-21 Eastman Chemical Company Coproduction of acetic acid and acetic anhydride
US8637699B2 (en) 2011-04-15 2014-01-28 Lyondell Chemical Technology, L.P. Process for the manufacture of acetic acid
US9415366B2 (en) 2012-12-31 2016-08-16 Eastman Chemical Company Systems and methods for processing variable acetyl streams
MX2015011737A (es) * 2013-03-07 2015-12-01 Bp Chem Int Ltd Proceso.
US9908835B2 (en) 2015-11-13 2018-03-06 Celanese International Corporation Processes for purifying acetic and hydrating anhydride
US9907305B2 (en) 2016-03-22 2018-03-06 Solvay Sa Production of disinfecting solutions
CN114031492B (zh) * 2021-12-13 2023-08-29 上海簇睿低碳能源技术有限公司 一种采用微通道反应器合成醋酸或醋酐的工艺系统及制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1113655A (zh) * 1993-08-18 1995-12-20 大世吕化学工业株式会社 乙酸酐或乙酸酐和乙酸的制备方法

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE364254B (zh) 1967-04-05 1974-02-18 Monsanto Co
US3772380A (en) * 1970-03-12 1973-11-13 Monsanto Co Production of carboxylic acids and esters
US3927078A (en) * 1972-08-21 1975-12-16 Chevron Res Methylene and oxymethylene bis-ester production
US4559183A (en) * 1973-09-04 1985-12-17 The Halcon Sd Group, Inc. Preparation of carboxylic acid anhydrides
DE2450965C2 (de) * 1974-10-26 1983-06-09 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Essigsäureanhydrid
US4115444A (en) * 1975-03-10 1978-09-19 Halcon International, Inc. Process for preparing carboxylic acid anhydrides
DE2836084A1 (de) 1978-08-17 1980-03-06 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von essigsaeureanhydrid
JPS5538369A (en) 1978-09-01 1980-03-17 Texaco Development Corp Manufacture of carboxylic acids and their esters
US4252741A (en) * 1978-10-06 1981-02-24 Halcon Research & Development Corp. Carbonylation with Group VIII noble metal catalysts
US4358411A (en) * 1979-06-29 1982-11-09 The Halcon Sd Group, Inc. Preparation of carbonylation products
DE2939839A1 (de) * 1979-10-02 1981-04-23 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von essigsaeureanhydrid
US4417077A (en) * 1980-10-01 1983-11-22 University Of Illinois Foundation Heterogeneous anionic transition metal catalysts
US4374070A (en) * 1980-11-21 1983-02-15 Eastman Kodak Company Preparation of acetic anhydride
US4362821A (en) * 1981-10-29 1982-12-07 Texaco Inc. Process for preparing alkanols from synthesis gas
DE3148006A1 (de) 1981-12-04 1983-06-09 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur herstellung von essigsaeureanhydrid und/oder essigsaeure und/oder ethylidendiacetat
NZ203225A (en) 1982-02-13 1985-01-31 Bp Chem Int Ltd Coproduction of monocarboxylic acids and anhydrides
NZ203226A (en) 1982-02-13 1985-08-30 Bp Chemical Ltd Production of acetic anhydride from methanol and carbon monoxide
ZA833528B (en) 1982-05-22 1984-12-24 Bp Chem Int Ltd Process for the production of one or more carboxylic acid anhydrides
DE3371779D1 (en) 1982-11-04 1987-07-02 Bp Chem Int Ltd Process for the preparation of acids
US4629809A (en) * 1983-07-21 1986-12-16 Texaco Inc. Process for selectively preparing acetic acid by carbonylation of methanol in the presence of a novel iodide-free catalyst system
GB8404136D0 (en) 1984-02-16 1984-03-21 Bp Chem Int Ltd Carbonylation process
US5144068A (en) * 1984-05-03 1992-09-01 Hoechst Celanese Corporation Methanol carbonylation process
US5003104A (en) * 1987-03-03 1991-03-26 Bp Chemicals Limited Carbonylation process and catalyst
GB8807284D0 (en) * 1988-03-26 1988-04-27 Bp Chem Int Ltd Chemical process
GB8809027D0 (en) 1988-04-16 1988-05-18 British Petroleum Co Plc Carbonylation of allylic alcohols
DE3823645C1 (zh) * 1988-07-13 1989-11-30 Hoechst Ag
ES2055322T3 (es) 1989-04-06 1994-08-16 Bp Chem Int Ltd Proceso para preparar acidos carboxilicos.
US5442107A (en) * 1989-04-06 1995-08-15 Bp Chemicals Limited Preparing carboxylic acids
GB9021454D0 (en) * 1990-10-03 1990-11-14 Bp Chem Int Ltd Process
DE69108567T2 (de) * 1990-12-20 1995-08-03 Eastman Chem Co Kontinuierliches verfahren zur herstellung von essigsäureanhydrid oder einer mischung von essigsäureanhydrid und essigsäure.
GB9211671D0 (en) * 1992-06-02 1992-07-15 Bp Chem Int Ltd Process
US5488143A (en) * 1992-06-30 1996-01-30 Korea Institute Of Science And Technology Processes for the carbonylation of methanol to form acetic acid, methyl acetate and acetic anhydride
GB9218346D0 (en) 1992-08-28 1992-10-14 Bp Chem Int Ltd Process
US5510524A (en) * 1995-02-21 1996-04-23 Bp Chemicals Limited Process for the production of a carboxylic acid
US5696284A (en) 1995-06-21 1997-12-09 Bp Chemicals Limited Process for the carbonylation of alkyl alcohols and/or reactive derivatives thereof
US5900505A (en) * 1997-02-04 1999-05-04 Eastman Chemical Company Heterogeneous vapor phase carbonylation process
GB9802027D0 (en) * 1998-01-31 1998-03-25 Bp Chem Int Ltd Chemical process
AU3436299A (en) 1998-04-17 1999-11-08 Bp Chemicals Limited Process for the production of acetic acid and/or acetic anhydride
US5922911A (en) * 1998-04-24 1999-07-13 Eastman Chemical Company Process for the manufacture of acetic anhydride
GB9816385D0 (en) 1998-07-29 1998-09-23 Bp Chem Int Ltd Process
US6211405B1 (en) * 1998-10-23 2001-04-03 Celanese International Corporation Addition of iridium to the rhodium/inorganic iodide catalyst system
US6452043B1 (en) * 2000-04-05 2002-09-17 Eastman Chemical Company Carbonylation of lower alkyl alcohols and their derivatives using metals supported on carbonized polysulfonated divinylbenzene-styrene copolymers
DE10138778A1 (de) * 2001-08-07 2003-02-20 Basf Ag Flexibles Verfahren zur gemeinsamen Herstellung von Ameisensäure sowie einer Carbonsäure mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen und/oder deren Derivaten
JP3660982B2 (ja) 2001-11-08 2005-06-15 独立行政法人産業技術総合研究所 カルボン酸塩の製造方法
US6667418B2 (en) * 2002-04-16 2003-12-23 Celanese International Corporation Oxidation treatment of a recycle stream in production of acetic acid by methanol carbonylation
CN1315771C (zh) * 2002-05-06 2007-05-16 伊斯曼化学公司 连续羰基化工艺
FR2839972B1 (fr) * 2002-05-23 2005-08-19 Inst Francais Du Petrole Procede de carbonylation des alcools utilisant un catalyseur a base de rhodium ou d'iridium dans un liquide ionique non-aqueux,avec un recyclage efficace du catalyseur

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1113655A (zh) * 1993-08-18 1995-12-20 大世吕化学工业株式会社 乙酸酐或乙酸酐和乙酸的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007145795A3 (en) 2008-03-27
TW200804265A (en) 2008-01-16
US7737298B2 (en) 2010-06-15
US20070287862A1 (en) 2007-12-13
JP2009539835A (ja) 2009-11-19
JP5281000B2 (ja) 2013-09-04
EP2029514B1 (en) 2014-10-01
WO2007145795A2 (en) 2007-12-21
CN101466659A (zh) 2009-06-24
CN101466659B (zh) 2013-09-25
EP2029514A2 (en) 2009-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI398435B (zh) 醋酸及醋酸與醋酸酐之混合物之製造
EP2323755B1 (en) Method and apparatus for carbonylating methanol with acetic acid enriched flash stream
CA2154028C (en) Process for purifying a carboxylic acid
JPH05331095A (ja) カルボン酸および/またはその無水物の精製方法
JP7108385B2 (ja) 低い酢酸ブチル含量を有する酢酸生成物の製造方法
WO2009103948A1 (en) Process for the production of acetic acid
EP0665210B1 (en) Process for producing acetic anhydride alone or both of acetic anhydride and acetic acid
EP2621882B1 (en) Production of acetic acid with high conversion rate
JP2002512995A (ja) 無水酢酸の製造方法
JP5894178B2 (ja) 酢酸と無水酢酸の同時製造
US8455685B2 (en) Acetic anhydride production by way of carbonylation with enhanced reaction and flashing
JPS6346735B2 (zh)
CN105308016B (zh) 用于联合生产乙酸和乙酸酐的方法
US6222070B1 (en) Method for reducing EDA in acetic anhydride production
EP1360165B1 (en) Method for reducing eda in acetic anhydride production
CN115298156A (zh) 用于生产乙酸的方法