UA52605C2

UA52605C2 - Спосіб одержання оцтової кислоти карбонілюванням з іридієвим каталізатором

Info

Publication number: UA52605C2
Application number: UA97126170A
Authority: UA
Inventors: Еверт Ян Дітцель; Джон Гленн Санлі; Роберт Джон Вотт
Original assignee: Бп Кемікелз Лімітед
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2003-01-15
Also published as: CN1093116C; EP0849249A1; CN1191214A; ZA9711276B; MX9710431A; RU2245870C2; MY125277A; GB9626317D0; TW440561B; CA2225230C; US5877347A; CA2225230A1; DE69711826D1; NO975917L; NO975917D0; AR010830A1; SG55438A1; KR19980064379A; JP4017723B2; EP0849249B1

Abstract

В заявці описаний спосіб отримання оцтової кислоти, що включає (1) безперервну подачу метанолу і/або його реакційноздатного похідного і монооксиду вуглецю в реактор для карбонілювання, в якому знаходиться рідинна реакційна суміш, що містить іридієвий каталізатор карбонілювання, метилйодидний співкаталізатор, воду в обмеженій концентрації, оцтову кислоту, метилацетат і принаймні один необов'язковий промотор; (2) карбонілювання метанолу і/або його реакційноздатного похідного монооксидом вуглецю в рідкій реакційній суміші з отриманням оцтової кислоти; і (3) виділення оцтової кислоти з рідкої реакційної суміші, причому при цьому постійно підтримують (а) концентрацію води в рідкій реакційній суміші не більшою 4,5 ваг. % і (б) парціальний тиск монооксиду вуглецю в реакторі в інтервалі від більше ніж 0 до 7,5 бар.

Description

Даний винахід стосується способу отримання оцтовой кислоти, зокрема способу отримання оцтової кислоти карбонілюванням у присутності іридієвого каталізатора та метилиодидного співкаталізатора.

Отримання карбонових кислот у процесах карбонілювання, каталізуємих іридієм, відомо і описано, наприклад, у патентах Великобританії 1234121, США 3772380, Германії 1767150 та європейських заявках

А-0616997, А-0618184, А-0618183 і А-0657386.

В європейській заявці А-0618184 описано спосіб карбонілювання для отримання карбонових кислот і/або їх ефірів у присутності іридієвого каталізатора. Реакційна суміш містить від 0 (не включаючи) до 10905 води, в від 0 (не включаючи) до 1095 галоїдованого співкаталізатора, від 2 до 4095 ефіру та карбонової кислоти як розчинника. Загальний тиск, як вказано в цій публікації, звичайно знаходиться в інтервалі 5 - 200 бар, зокрема в межах 5 - 100 бар, а експерименти в усіх прикладах проводили під тиском 30 бар.

В європейській заявці А-0643034 описано спосіб карбонілювання метанолу і/або його реакційноздатного похідного у присутності оцтової кислоти, іридієвого каталізатора, метилиодиду, води у крайньому в обмеженій концентрації, метилацетату і промотора, вибраного з рутенію та осмію. У заявці описано експерименти з періодичними та безперервними процесами. У безперервних процесах вода міститься в низькій концентрації, що складає 6,895.

У неопублікованій європейській заявці 96302734.7, яка подана авторами даного винаходу 18.04.96, описано спосіб отримання оцтової кислоти, який включає (1) безперервну подачу метанолу і/або його реакційноздатного похідного та монооксиду вуглецю до реактора для карбонілювання, в якому знаходиться рідка реакційна суміш, що містить воду в обмеженій концентрації, оцтову кислоту, метилацетат і у крайньому разі один промотор; (2) контактування метанолу і/або його реакційноздатного похідного з монооксидом вуглецю в рідкій реакційній суміші з отриманням оцтової кислоти; і (3) видалення оцтової кислоти з рідкої реакційної суміші, який відрізняється тим, що в ході проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші постійно підтримують (а) концентрацію води не більше 6,5мас.9о, (б) концентрацію метилацетату в інтервалі 1 - З5ваг.9о і (в) концентрацію метилиодиду в інтервалі 4 - 20ваг.9ю.

Парциальний тиск монооксиду вуглецю згідно європейській заявці 96302734.7, складає 1 - 70 бар, переважно 1 - 35 бар, найбільш переважно 1 - 15 бар. Загальний тиск знаходиться в інтервалі 10 - 200 бар, переважно 15 - 100 бар, найбільша перевага, коли 15 - 50 бар. У цій публікації говориться, що всі експерименти з періодичним карбонілюванням проводили під загальним манометричним тиском 28 бар, а експерименти з безперервними процесами проводили під загальним манометричним тиском 24 - 30 бар.

Таким чином, зберігається необхідність у розробці вдосконаленого способу катализованого іридієм карбонілювання.

Згідно даному винаходу було встановлено, що в залежності від концентрації води в рідкій реакційній суміші помітний вплив на швидкість реакції карбонілювання виявляє парциальний тиск монооксиду вуглецю. В умовах високої концентрації води (більше 5ваг.95о води при ЗОваг.95 метилацетату) при застосуванні іридієвого каталізатора без промотора підвищення загального тиску з 16,5 до 22 бар (розрахунковий парциальний тиск СО відповідно від вище 0 до 6 бар) призводить до підвищення швидкості реакції, в той час як в умовах низької концентрації води, наприклад, при 1ваг.9о, пониження загального тиску з 22 до 16,4 бар (розрахунковий парциальний тиск СО відповідно з 6 до не менше 0 бар) призводить до підвищення швидкості реакції. Аналогічну тенденцію спостерігають також для даних при 15ваг.9о метилацетату і даних у випадку промотованих рутенієм іридієвих каталізаторів. Іншими словами, розташування максимумів швидкості на графіку залежності швидкості карбонілювання від концентрації води з пониженням парциального тиску монооксиду вуглецю переміщується в бік нищої концентрації води.

Таким чином, по нинішньому винаходу пропонується спосіб отримання оцтової кислоти, що включає (1) безперервну подачу метанола і/або його реакційноздатного похідного і монооксида вуглецю в реактор для карбонілювання, в якому знаходиться рідинна реакційна суміш, що містить іридієвий каталізатор карбонілювання, метиліодидний співкаталізатор, воду в обмеженій концентрації оцтову кислоту, метилацетат і принаймні один необов'язковий промотор; (2) карбонілювання метанола і/або його реакційноздатного похідного монооксидом вуглецю в рідкій реакційній суміші з отриманням оцтової кислоти; і (3) виділення оцтової кислоти з рідкій реакційної суміші, причому при цьому постійно підтримують (а) концентрацію води в рідкій реакційній суміші не більш 4,5ваг.9б5 і (б) парциальний тиск монооксида вуглецю в реакторі в інтервалі від більш 0 до 7,5 бар.

Даний винахід дозволяє вирішити описану вище проблему шляхом безперервного підтримання певного парциального тиску монооксида вуглецю і певної концентрації води в рідкій реакційній суміші. Завдяки цьому досягається декілька технічних переваг.

Таким чином, згідно даного винаходу положення максимумів швидкості з пониженням парциального тиску монооксида вуглецю переміщується в бік в сторону більш низької концентрації води. Перевага застосування низького парциального тиску монооксида вуглецю також полягає в тому, що при цьому зменшується також кількість побічних продуктів, що утворяться, наприклад, пропіонової кислоти і її попередників.

Крім того, при здійсненні способу згідно даного винаходу проведення процесу в випадку концентрації води не більш 4,5ваг.9о спрощує виділення оцтової кислоти з реакційної суміші, відводимої з реактора для карбонілювання, оскільки зменшується кількість води, яку слід відділяти від оцтової кислоти, а оскільки відділення води від оцтової кислоти є енерговмісткою частиною такого процесу виділення, пониження концентрації води дозволяє зменшити скрути технологічного порядку і/або витрати.

Підвищена швидкість карбонілювання при пониженій концентрації води згідно даного винаходу дозволяє проводити процес при пониженій концентрації іридієвого каталізатора з одночасним збереженням швидкості карбонілювання. Перевага цього полягає в зниженні швидкості утворення побічних продуктів, таких, як пропіонова кислота.

Вода може утворюватися іп 5йш в рідкій реакційній суміші, наприклад, внаслідок реакції етерификации між метанольним реагентом і одержуваною оцтовою кислотою. Невеликі кількості води можуть також бути отримані за рахунок гідрогенізації метанола з утворенням метана і води. Воду можна вводити в реактор для карбонілювання спільно з іншими компонентами рідкій реакційної суміші або окремо від них. Воду можна відділяти від інших компонентів реакційної суміші, відводимої з реактора, і можна повертати в процес в кількостях, регульованих для підтримання необхідної концентрації води в цій рідкій реакційній суміші.

Концентрація води в рідкій реакційній суміші не перевищує 4,5ваг.9о, тобто складає менш або дорівнює 4,5ваг.9о, а в найбільш прийнятному варіанті не перевищує Зваг.9о

Більш прийнятна концентрація води складає принаймні 0,1ваг.9о, більш прийнятне принаймні 0,5ваг.9ю.

Придатні для використання в засобі згідно даного винаходу реакційноздатні похідні метанола включають метилацетат, диметиловий ефір і метиліодид. В якості реагентів в пропонованому способі може бути використана суміш метанола з його реакційноздатними похідними. В більш прийнятному варіанті в якості реагентів застосовують метанол і/або метилацетат. У випадку застосування метилацетата або диметилового ефіру для отримання оцтової кислоти в якості сореагента вимагається також вода. Внаслідок взаємодії з одержуваною оцтовою кислотою або розчинником принаймні деяка кількість метанола і/або його реакційноздатного похідного звичайно перетворюється в метилацетат, що, таким чином, міститься в рідкій реакційній суміші. В засобі згідно даного винаходу прийнятна концентрація метилацетата в рідкій реакційній суміші складає 1 - 7Оваг.95, краще 2 - 50ваг.9о, бажано 5 - 50ваг.9о, ще краще 5 - 40ваг.95 і найкраще 10 - дОваг.Ою.

В засобі згідно даного винаходу більш прийнятна концентрація метиліодидного співкаталізатора в рідкій реакційній суміші знаходиться в інтервалі 1 - 20ваг.9о, краще 4 - 1бваг.9о. З підвищенням концентрації метиліодидного співкаталізатора швидкість утворення побічних продуктів, таких, як пропіонова кислота, диоксид вуглецю і метан, звичайно знижується. Крім того, з підвищенням концентрації метиліодида на стадії виділення оцтової кислоти з'являється можливість спростити розподіл водної і метиліодидной фаз.

У кращому варіанті способу згідно даного винаходу іридієвий каталізатор карбонілювання міститься в рідкій реакційній суміші в концентрації, що складає 400 - 5000част./млн. у перерахуванні на іридій, більш прийнятне 500 - З00Очаст./млн. у перерахуванні на іридій і в ще більш прийнятному варіанті в межах 700 - зб0бОчаст./млн. у перерахуванні на іридій. У засобі згідно даного винаходу з підвищенням концентрації іридія швидкість реакції карбонілювання зростає.

В якості іридієвого каталізатора в рідкій реакційній суміші може бути використане будь-яка іридійсодержаща сполука, яка є розчинною в реакційній суміші. Іридієвий каталізатор можна вводити в рідку реакційну суміш для реакції карбонілювання в будь-якій прийнятній формі, в якій він розчиняється в рідкій реакційній суміші або здатний переходити в розчинну форму. Приклади прийнятних іридіймістких сполук, які можна вводити у рідку реакційну суміш, включають ІгСіз, ІгіІз, І(Вгз, П((СО)2Ц2, ПИСО)2СЦ», ПИСО)2гВГгі|г,

Пе(СО)2гіг На, ПИСО)2Вг | НУ, Пг(СО)гіІаТ НУ, П(СНз)із(СО)2| Не, Іга(СО) 2, ІгСіІз " ЗНО, ІгВгз 7" ЗНгО, Іга(СО) 2, іридій металевий, 1203, гО», Іпасас)(СО)», Ік(асас)з, ацетат іридія, (зО(Оас)в(НгО)зЗ(ОАсі| і гексахлориридієву кислоту (НегіІгСіІвЇ, переважно комплекси хлоридов, що не містять іридія, такі, як ацетати, оксалати і ацетоацетати, що розчинні в одному або декількох компонентах реакції карбонілювання, таких, як вода, спирт і/або карбонова кислота. Особливо перевага віддається зеленому ацетату іридія, який можна застосовувати в оцтовій кислоті або водному розчині оцтової кислоти.

В засобі згідно даного винаходу реакційна суміш включає принаймні один необов'язковий промотор. У кращому варіанті прийнятні промотори вибирають з рутенія, осмія, ренія, вольфраму, цинка, кадмія, індія, галлія і ртуті, перевага віддається рутенію та осмію. Найбільш прийнятним промотором є рутеній. У кращому варіанті промотор міститься в ефективній кількості, аж до межі його розчинності в рідкій реакційній суміші і/або будь-яких технологічних потоках рідини, які повертають в реактор для карбонілювання зі стадії виділення оцтової кислоти. Здебільшого зміст промотора в рідкій реакційній суміші відповідає молярному співвідношенню промотор: іридій (0,5 - 15). 1. Прийнятна концентрація промотора складає 400 - 5б0ООчаст./млн.

Промотор може являти собою будь-яке прийнятне промоторное металлвмістку сполуку, яка розчинна в рідкій реакційній суміші. Промотор можна додавати в рідинну реакційну суміш для реакції карбонілювання в будь-якій прийнятній формі, в якій він розчинний в цій рідкій реакційній суміші або здатний переходити в розчинну форму. Приклади прийнятних рутеніймістких сполук, що можуть бути використані в якості джерел промотора, включають хлорид рутенія (ІІ), тригідрат хлорида рутенія (ІІ), хлорид рутенія (ІМ), бромид рутенія (ІІІ), рутеній металевий, оксиди рутенія, форміат рутенія (11), (АЩСО)зіІзТ НУ, |НЩСО)гіг|н, (АЩОСОІ2),

ІНЩСО)зіг|», тетра (ацето) хлоррутеній (ІІ, 1), ацетат рутения (ІІІ), пропіонат рутенія (ІІ), бутират рутенія (І), пентакарбоніл рутенія, трирутенійдодекакарбоніл і змішані рутенійгалоідкарбоніли, такі, як димер дихлортрикарбоніла рутения (І), димер дибромтрикарбоніла рутения (Ії) і інші рутеній-органічні комплекси, такі, як тетрахлорбіс (4-цимен) дирутеній (ІІ), тетрахлорбіс (бензол) дирутеній (І), полімер дихлор (циклоокта-1, 5-дієн) рутенія (Ії) і трис (ацетілацетонат) рутеній (111).

Приклади прийнятних осмійвмістких сполук, що можуть бути використані в якості джерел промотора, включають гідрат хлорида осмія (ІП) і його безводний хлорид, осмій металевий, тетраоксид осмія, триосмійдодекакарбоніл, (О5(СО)4І2ІЇ, (О5(СО)зіг2І|г, (О5(СО)зіз|! Нью, пентахлор-и-нитродиосмій і змішані осмійгалоідкарбоніли, такі, як димер трикарбонілдихлоросмія (ІІ) та інші осмійорганічні комплекси.

До прикладів придатних реніймістких сполук, що можуть бути використані в якості джерел промотора, відносяться Кег(СО)1о, Не(СО)5СІ, Ве(СО)5ВІ, Ве(СО)5І, ВесСіз " хНгО, ІНе(СО)4|», (ІВНе(СО)А2Т Н" і Кесів "7 унго.

Приклади прийнятних вольфраммістких сполук, що можуть бути використані в якості джерел промотора, включають М(СО)в, М/С, М/Сів, М/Вів, ММ» і СеНігУМ (СО).

Приклади придатних кадміймістких сполук, які можуть бути використані, включають СЯ(ОАс)», Са»,

Сави», Сасі», СЯ(ОН)» і ацетилацетонат кадмія.

Приклади прийнятних ртутьмістких сполук, що можуть бути використані в якості джерел промотора, включають Но(ОАс)», На», НоВіг, НосСіг, Ногіг, НогсСі».

Приклади прийнятних цинксомістких сполук, що можуть бути використані в якості джерел промотора, включають 2п(ОАс)», 2п(ОН)», 2пі», 2пВі», 2пСі» і ацетилацетонат цинка.

Приклади прийнятних галліймістких сполук, що можуть бути використані в якості джерел промотора, включають ацетилацетонат галлія, ацетат галлія, сасіз, сзаВіз, Саїз, СагСіг і сасон)з.

Приклади прийнятних індіймістких сполучень, що можуть бути використані в якості джерел промотора, включають ацетилацетонат індія, ацетат Індія, ІпсСіз, ІпВгз, Іпіз, лі ї ІП(ОН)з.

Монооксид вуглецю як реагент може бути практично чистим або може містити інертні домішки, такі, як диоксид вуглецю, метан, азот, благородні гази, вода і Сі-С«"парафиновані вуглеводні. В більш прийнятному варіанті концентрацію водню, що вводиться з вхідним монооксидом вуглецю і зумовленого виділенням іп

ЗШ в результаті реакції конверсії водяного газу, підтримують на низькому рівні, т. я. його присутність може призвести до утворення продуктів гідрогенізації. Таким чином, в більш прийнятному варіанті концентрацію водня у монооксиді вуглецю як реагенті підтримують на рівні менш 1мол.бо, більш прийнятне менше

О,5мол.до і ще більш прийнятно менше 0,Змол.9о, і/або найбільш прийнятний парціальний тиск водню в реакторі для карбонілювання знаходиться на рівні менше 1 бар, краще менше 0,5 бар і найкраще менше 0,3 бар. Парціальний тиск монооксида вуглецю в реакторі складає від більше 0 до 7,5 бар, як правило, від приблизно 0,6 до 7,5 бар.

Прийнятний загальний манометричний тиск під час реакції карбонілювання складає 10 - 200 бар, краще - 100 бар, найкраще 15 - 50 бар. Прийнятна температура під час реакції карбонілювання знаходиться в межах 100 - 300"С, переважно в інтервалі 150 - 22070.

Спосіб згідно даного винаходу здійснюють проведенням безперервного процесу.

Одержувану оцтову кислоту з рідинної реакційної суміші можна виділяти відведенням з реактора для карбонілювання пару і/або рідини і виділенням з матеріалу, що відводиться, оцтовой кислоти. В кращому варіанті оцтову кислоту виділяють з рідкій реакційної суміші безперервним відведенням цієї рідкій реакційної суміші з реактора для карбонілювання і виділенням оцтовой кислоти з рідкій реакційної суміші, що відводиться, шляхом здійснення однієї або декількох стадій однократного рівноважного випаровування іабо фракційної перегонки, на яких оцтову кислоту відділяють від інших компонентів рідкій реакційної суміші, таких, як іридієвий каталізатор, метиліодидний співкаталізатор, промотор, якщо він міститься, метилацетат, непрореагувавший метанол, вода і оцтова кислота як розчинник, що можна повертати в реактор для підтримання їх концентрації в рідкій реакційній суміші. Для підтримання стабільності іридієвого каталізатора при здійсненні стадії виділення одержуваної оцтової кислоти концентрацію води в технологічних потоках, що містять іридієвий каталізатор карбонілювання, які повертають в реактор для карбонілювання, слід підтримувати на рівні принаймні 0,5ваг.9о.

Особливо перевага віддається рідкій реакційній суміші, що включає від приблизно 0,5 до 2,5ваг.9о води, приблизно д8ваг.9о метиліодидного співкаталізатор а, біля 15ваг.9о метилацетата, іридієвий каталізатор в концентрації в інтервалі 400 - З00Очаст./млн. в перерахунку на іридій, що дозволяє досягати швидкості реакції карбонілювання в межах 5 - 40моль/л/ч при температурі реакції карбонілювання приблизно 1907С, під манометричним тиском реакції карбонілювання 16 - 24 бар, парціальним тиском монооксида вуглецю від більше 0 до 7,5 бар, при концентрації рутенієвого промотора в інтервалі 400 - 400Очаст./млн. в перерахунку на рутеній, завдяки чому молярне співвідношення рутеній: іридій дорівнює приблизно (2,0 - 2,51). 1, а інша частина реакційної суміші припадає по суті на оцтову кислоту. Для досягнення більш високої або більш низької швидкості реакції можна використати більш високу або більш низьку концентрацію каталізатора і/або працювати при більш високій або більш низькій температурі і/або більш високому або більш низькому парціальному тиску монооксида вуглецю.

Винахід далі проілюстрований з посиланням на наведені нижче експерименти, що не відповідають даному винаходу, оскільки на відміну від безперервних вони є експериментами з періодичними процесами.

Однак слід очікувати, що результати, отримані в експериментах з такими періодичними процесами, можуть бути в рівному ступені отримані при проведенні безперервного процесу. Ті експерименти, в яких концентрація води складає більше 4,5ваг.9о і/або парціальний тиск монооксида вуглецю знаходиться поза межами від більш ніж 0 до 7,5 бар, включені тільки з порівняльною метою.

Дані наведені на фіг.1 - б, на яких показано: на фіг.1 - графік залежності швидкості реакції від вмісту води в 956 при 3090 метилацетата - вплив парціального тиску СО на реакції, що каталізуються непромоторованим Іг; на фіг.2 - графік залежності швидкості реакції від вмісту води в 956 при 15906 метилацетата - вплив парціального тиску СО на реакції, що каталізуються непромоторованим Іг; на фіг.З - графік залежності швидкості реакції від вмісту води в 95 при 3095 метилацетата - вплив парціального тиску СО на реакції, що каталізуються Іг, промоторованим рутенієм; на фіг.4 - графік залежності швидкості реакції від змісту води в 9о при 15906 метилацетата - вплив парціального тиску СО на реакції, що каталізуються Іг, промоторованим рутенієм; на фіг.5 - графік залежності селективності в 9о в відношенні пропіонової кислоти та її попередників від вмісту води в 95 при 3095 метилацетата - вплив парциального тиску СО на реакції, що каталізуються непромоторованим г; на фіг.6 - графік залежності селективності в 9о в відношенні пропіонової кислоти та її попередників від вмісту води в 9о при 3095 метилацетата - вплив парціального тиску СО на реакції, що каталізуються г, промоторованим рутенієм.

В цих експериментах під загальним манометричним тиском 16 бар парциальній тиск ЗІ по оцінці авторів даного винаходу наближається, певно, до нуля. При більш високому загальному реакційному тиску відповідно підвищується парціальний тиск СО в залежності від рідкій суміші аж до загального манометрического тиску в реакторі 24 бар, що по даним розрахунку відповідає парціальному тиску СО приблизно 7,5 бар.

В цих експериментах швидкості реакції наведені в вигляді числа молей отриманого продукту/витраченого реагента на літр холодної дегазованої реакційної суміші в годину (моль / (л " ч)).

В експериментах концентрацію компонентів, зокрема води і метилацетата, під час реакції карбонілювання розраховували за вхідною сумішшю, припускаючи, що один моль води витрачується на кожний моль монооксида вуглецю, що витрачений. Наявність будь-яких органічних компонентів в просторі автоклаву над рідиною до уваги не бралась.

Методика експерименту

Для проведення ряду експериментів з періодичним карбонілюванням застосовували 300-мілітровий автоклав з сплаву Назіейоу В2, обладнаний мішалкою з магнітним приводом і газодиспергируючими лопатямі, видатковою ємністю і системою инжекции жидкого каталізатора. Подачу, газу в автоклав здійснювали з газової видаткової ємності, підтримуючи в автоклаві постійний тиск, а швидкість поглинання газу розраховували (з точністю 195) за швидкістю падіння тиску в видатковій ємності.

В кінці експерименту з автоклаву відбирали проби рідини і газу, які аналізували газовою хроматографією.

В ході проведення кожного експерименту з періодичним процесом карбонілювання в автоклав, як правило, завантажували 10г оцтової кислоти. Для проведення промоторованих Ки реакцій на цій стадії завантажували також твердий рутенієвий промотор. Після цього автоклав щільно закривали і тричі продували монооксидом вуглецю. Після цього з допомогою вирви в автоклав завантажували основну масу рідини (воду, метилацетат, оцтову кислоту і метиліодид). Далі монооксидом вуглецю тиск в автоклаві підвищували до відповідного рівня (див. таблицю А) і нагрівали з перемішуванням (1500про/хв) до 19020.

Після стабілізації при цій температурі з видаткової ємності вводили невелику кількість монооксида вуглецю для створення відповідного тиску (див. таблицю А). Далі з инжекційної судини за допомогою надлишкового тиску монооксида вуглецю додавали каталітичний розчин, що містив, приблизно 1,30г водного розчину

НаїгСіг, розчиненої в оцтовій кислоті та воді. Цей надлишковий тиск (див. таблицю А) був таким, що після інжекції досягали цільового реакційного тиску. Після інжекції каталізатора манометричний тиск в автоклаві підтримували на постійному рівні (40,5 бар) з допомогою монооксида вуглецю, що вводили з видаткової ємності.

Після припинення поглинання газу з видаткової ємності (тобто протягом бхв. газ з цієї ємності не витрачувався) автоклав від джерела газу відключали і вміст реактора охолоджували до кімнатної температури. Газ з автоклаву скидали в атмосферу, відбирали пробу газу, що скидається в атмосферу, та аналізували її. З автоклаву видаляли рідку реакційну суміш, відбирали пробу і аналізували на вміст рідких продуктів і побічних продуктів.

Таблиця А

Женометричний Й : 6 ІК тра ! 23 реакпійний тнек (бр) і Е епос БУТ т пи и ври хімнаткій ! Н темперзтурі (барні і Н

Манометрачний ско (| Ну і Н І6 252 при ІЧ бари) | і . манометрачний тиск при інжекції каталізатора (барні

Кількість завантажуваних компонентів наведена в таблиці 1. Швидкість реакції при 3095 метилацетата і 1595 метилацетата в реакційній суміші і селективність у відношенні попередника пропіонової кислоти наведені в таблиці 2.

Результати, наведені на фіг.1ї7 і 2, показують, що при відповідно 3095-ной і 1595-ной концентрації метилацетата в реакційній суміші для непромоторованого карбонілювання з пониженням загального тиску і, отже, парціального тиску монооксида вуглецю максимуми швидкості реакції на графіках залежності швидкості від концентрації води зміщуються в бік більш низької концентрації води.

Результати на фіг.3 і 4 показують той же самий ефект, що і на фіг.1ї і 2, але для системи, промоторованої рутенієм.

Результати, наведені на фіг.5 і 6, демонструють сприятливий вплив зниження загального тиску і, отже, парціального тиску монооксида вуглецю на процес утворення рідких побічних продуктів, пропіонової кислоти і її попередників, етиліодіда і етилацетата. Результати, наведені на фіг.3, також показують, що при низькій концентрації води (наприклад, 195) швидкість реакції майже не залежить від загального тиску і, отже, парціального тиску монооксида вуглецю, що можна вважати перевагою в умовах, коли завершується видаток монооксида вуглецю.

Табдида І Редкнійкя рідкна (маси й урімях)

ГЕюнмюра: о Ковов СТО бновнумає 000 Пнжеетировяння розчині їомхнт АсОН ви: Н каталізатора? Н і завантажуєтьс! ! і

Н я в взтохазк | | ії

І іАсОНоМеОАє НО МЕ нас Ас ню ! | І

ГЕТТО тяж ма А БЮ Я ря і ОА па 53.12 «ад - 13556 ге алі і 1ю59є зл ля со - 1хах а 53 324 ! 105396 М ЗХ З - 135 в 8.5 170295 ля 45 5055 - 13.36 3 заз ад еяктяяв як ТК ВЕ Тя тя

Мах 10.02 524 БВЯ 238 13335 ев ам рЖБА 10.05 3263 65045 25 13535 0030 як ам мох 1045 5363 БоАК о Зх5 ам ОМ ам 4 сне мона бю 5 Ба Таб КА

Е 140596 7.15 ЗУ Ббію 3,96 1532 оз 150295 1 52.55 58 За ПІ СЮ я5а ОЗ 1 ітовав 5.5 За п9Ая лев 1336 01230 5.50 БЖ яке б З а БО? такту уК 120896 ЗА З Я о Б.МО 1543 13 трах ! іо 1квУЄ 955 атає вал: вл вд; БЮ ве зя ги те 3 БЮ ЛУ 1 тю ТЯ і даотов рай як.ат 60 757 Ж О.Ю КА Я

ГА мг че37 ва 755 35 же КО де: нт ве тик ЕоВ є вику ни кт й Зо Ноя зм ва з З 70000430 хе ПІНУ З: М 5 лю 70 ЯМІ амжезе ло За пк ра зд БА че і сних 10409 Зах) от із іа? аю 7 яю і крона Нині я ВД УНК Я ниття

Таблиця і (продовження дштттттттнннннтнт ркспернм Кіль-те і Основна маса ро Язнжектнрозаний тит |з5вантажуванях з ! | розчна кетахізаторах авуоклав асо пЖСОМіАСЮ Меме ню Мері наван ВО вне ни ние НН ре Диє Тк КЕ збо 1190 155 51,75 БЮ - 13 134 650 45 околов зло 1,69 4343 6042 -000336 3 5.52 4 пвх б 185 ЗюЮ БО 595 Є ЗО 6 зоб тоди 1 31.5; о баЯЕ 236 АЮ 35 А 596 о4х 155 З. 694 32 3534 130 0602 4 2696 51600054 во 39 ЗО 0630006 оптова 07415 НК За ба 35 1339 13060050 зірб96 0745 155 51.37 60 ЗК 1334 154 бі пек 1363 ве 25,35 БАХ АТ 1346 13) 415 86 охоте ння 155 «65 бою 75 15395 мВ ово 1002 іа яала БМК 755 3 Ме Я

Тойоє У5 5 ЯКІВ ех 546 335 ЗМО да 190796 3005 15 ра СИ ПЛАТ М КО ВК т ВИ У АТ 160х95 бо 149 ага вал 543 ЮА та А іме 5 159 Бех Бо Я ЗАКО 70 ода зоб Ко 5,93 ваз ВО 340 3 їм Аш ! НО796 010.05 169 «0.55 боб ВР ОЇ Ду 703456 спе зма ст оз ее У За и МН ! 150796 00ї 359 39.95 6050 Я 1345 р 0703 за ! за796 10) 1 еле; М с М КЕ ВЕС С тю я ' не бле жу Я ЛЕ тру ТК ТЯ КЯЗГ розмову 25 раз 29.40 6833 34ЛлІ З 13000 5Ю зві ! Зійбоє вх 1-69 33.29 ба о. БАЗ 17000700 ЩІ

Стоявочни ен явити и

Тайлицх 7

Міанометричинй 0 Шлемдкість Мвидкість ЄСепектявність у резкціїнцй тяско 0 (мальдятч)) при (молодлечу) ври Зе у відпотенні ізар) З: МейАс І МеСАс пропіснової кисноти тв її попередників

Експерименти тільки з заншим Ії шо і вагою води при Зб Ме Ас, Ме ши: п нини пи ах зва 2 Х91 На 10595 2 9.63 о. 130595 183 15.33 0.32 1715956 а Ек 0.23 2.4 вагу» водк при 3005 МеСАс, 82 Ме в ше кни пивних в 392595 РІ 12х 04 мА Ва ак ж зні 17.0 Іл 07

З звіль води при Зо Мох, Ви М 9.5 ваг.б» води при 15 Меб Ас 13556 ж 216 «37 па 13059602 23,53 зм вд 162596 15.3 15.40 А Вл

Тякай моя лі я. аль 5.1 ватж води яри ХК» Мебде, 8: Меї

ДБЛяУю 25 лю іпля 5.30 12595 22 ваз лу 33 139596 13 лі ча лі вва є воли при Зб Мед, Кз Мсї а ваклі воли ри МОЄ оон трос тт чрче з Ми Но де але х 13.36 па Оля поч ІВ 13.58 з.24 о.

Манометричний Швидкість о МШвядкість Селективяють у З» реякційнні тяск (мольйябарпей о (моявдцу)) пру відпошенн (бар) Хо Мед іуеМелАє 0 нропионової кислоти попаде янннн ВВ Попередник ВИ «ТЯ ва ль водмпри Ромео вв Ме В бо длязгло води при ЗК Месас

ЗТ 78 18.72 260796 І 165.40 10.64 ті

На заго» водк при 3005 Мебйас, й Ме. -Бвасое водепюено (СС МеОАє ОН, ю

З 14.35 50696 й То що ІВ їз 19 тла КЯО 04

Експерименти з Ко ю івагоо вади при 30» Ме Ас, Я МТ и м нн с зб 22 18.58 ла ово Би 18,35 я

Хаваго» зодиярно 3053 МебАс, 85 Ме) 8.56 же з за ахо6 22 23.54 9.30 мое 150 лю де

ЗІБ 15.0 зіва ді

З вага воли при ХО МіеОвс, (5 Ме й

По катон воацк пон Ух МеОдх, Та Меї б по 170696 геї 35.54

Отобза М ле 5 Що 11655 185.2 231 19.24 03 бвагловодипри Мб Меса яоМе -ЗЯвагле водипри А МеОдс те Ме 7093 пе пгт 26 З ол р ЗА 20 Оп

Вп їв 25.29 15 з.

Менометричний Нведкість ЗМонлкість Селективність у 35 в реакційнкй тиск імольйечурири о (моля и пря звідногцні їбарі ЗА МеОде Пе МКОАЄ 0 пропненоюкої кисліхногя м й попереркиківх 7 вар 0 водн яри ЖК Мале, го Ма й вкл Води пре Го Мед. ЗЕМ

НЯ м 3К.23 зві 06

ЕіТУе їх 3155 76.59 3.26 160595 35 1631 НК 019

Яваглеводя Брик Зб МЕС МКГ п сттнтттетеннннтнтнттнтентотяннтт «КАМ вада при (ТМ МеОде Ка Меї дао їй Ухбі ян вл

Ото 2 758.6 МН 05 150796 15 ПЛ 15.38 пах

СЗнаглаводипра МИ Ме Од, в Ме

За загбв волю при 1575 Мебдс, 7,6 Ме Й по 28 283 ма 0.26. 15796 зв ля 21.68 937 тав ру 2Іле 3193 Бач 10,0 ваг» води при 3075 Мебаг, о Меї -Бі наго» воли прин бе МеОле ЛУ МК! 1 т 25.50 2343 п. б вагльводипри Зо Мепасу ва Ме «бе. воли ВЕК 15 МАС КМ Що 16016 75 а? 21.55 9.30

Хювв 22 15 16,56 иа

Зокоє 15 п НН. Ку "На основі витраченого МеОАс. Попередниками є етиліодид і етилацетат. 18 28 бар - 1, 22 бар - -т - 12 а 210 -- 18-19 бар

Б в 16,4-17 бар є

Е- хо в

Й ії. , Р... ЕВ- 2 2 Я Ь 22Ь2 (Ж Я Є 2 62 - - 2322 2 532 5 - ш ж- 2 -- 2 5 -- бФо1023 55.7. 8 89 70 7

Бода в 5 при 3075 метнилацетату

Фіг

12 28 бар 10 22 бар ще

В 18-19 бвр

Я 7

Б 5

А,

З

7 1 0 00 05 70 15 20 25 30 35 0 АБ 50 55 50 55 71)

Вода в ба при 1595 метилацетату

Фіг.2

Ц0 38 диню, 36 дит х 3, і нини «ИШСЯ

З І р ш- ще й ж х 286 28 у я и ар 26 й рин Мк й 5 я т х в Й - - з се бар

Во . Ше в 16 -о "а т о 78 бар о тв 8 б

Іл -- 6 ж я « - 2 - - -- йл й Ж - « - ж 2 - 55ьх - - я т 0 З ? З ь 5 6 7 В Фо 0 т

Вода в а при 309» метнлацетату

Фіг.З

28 рн й т р: 28 ба гл мк ши НИ -2 Ж Зно во

А 21 Я Ту 22 бар 518 ра ання ва

В 18 й Ши тя М: і а Ту уит 1 вво

А 12 ра су 104 її в в 9 їй 2 0 00 05 10 15 20 75 30 35 40 АБ 50 55 60 65 70

Вода в б при 1525 метилацетату

ФігА 0.7 065 є 0.60 5. 055 йо 050 0 Рв бар

Ще 00 -в 035

БЕ 0.30

Е 0.25 ке бар 5020 05 0 005 16,4-17 бар 18-19 баз 0.00 З 52ЕЬ:А « ( ( Ь 6 (.« 5 5 Ж 6 ж( Ж - (5 52 5231 Ж 5 Ж -- 2 - : 9 2ХхА 5 56 Я З 66 323--1 йб1.23 55455 7 8 9 10 т

Вола в з при 302о метилацетату

Фіг.

050 0.5

А) : 0.35 28 бар

Б 030 5 5 0 т М 22 бар 0 15- і" О.О 18 бар

Нв; 0.05 000 00123855 ДЩ.7 8 9 10 1

Вода в ув при 3025 метилацетату

Фіг.б

Claims

1. Спосіб одержання оцтової кислоти, який відрізняється тим, що включає безперервну подачу метанола 1/або його реакційноздатного похідного 1 монооксиду вуглецю в реактор для карбонілювання, в якому знаходиться рідинна реакційна суміш, що містить іридієвий каталізатор карбонілювання, метилйодидний співкаталізатор, воду в обмеженій концентрації, оцтову кислоту, метилацетат і принаймні один необов'язковий промотор; карбонілювання метанолу 1/або його реакційноздатного похідного монооксидом вуглецю в рідкій реакційній суміші з одержанням оцтової кислоти; і виділення оцтової кислоти з рідкої реакційної суміші, причому при цьому постійно підтримують концентрацію води в рідкій реакційної суміші не більше 4,5 ваг. Уо 1 парціальний тиск монооксиду вуглецю в реакторі в інтервалі від більше 0 до 7,5 бар.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші концентрацію води постійно підтримують не більшою ніж 3 ваг. 90.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші концентрацію води постійно підтримують принаймні 0,1 ваг. Фо.

4.Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші концентрацію води постійно підтримують принаймні 0,5 ваг.

Фо.

5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші концентрацію метилацетату постійно підтримують в інтервалі 2-50 ваг. 90.

6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші концентрацію метилацетату постійно підтримують в інтервалі 5-50 ваг. 90.

7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші концентрацію метилацетату постійно підтримують в інтервалі 5-40 ваг. 90.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші концентрацію метилацетату постійно підтримують в інтервалі 10-40 ваг. 90.

9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в ході проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші концентрацію метилиодиду постійно підтримують в інтервалі 4-16 ваг. 90.

10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в рідкій реакційній суміші і1ридієвий каталізатор карбонілювання міститься в концентрації від 400 до 5000 част./млн.

11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в рідкій реакційній суміші і1ридієвий каталізатор карбонілювання міститься в концентрації від 700 до 3000 част./млн.

12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один промотор вибирають з групи, що включає рутеній, осмій, реній 1 вольфрам.

13. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що молярне співвідношення промоторпридій складає (0,5-15):1.

14. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції парціальний тиск монооксиду вуглецю в реакторі постійно підтримують в інтервалі 0,6-7,5 бар.

15. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції в реакторі постійно підтримують парціальний тиск водню меншим ніж 0,3 бар.

16. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що під час проведення всієї реакції в рідкій реакційній суміші постійно підтримують вміст від приблизно 0,5 до 2,5 ваг. 90 води, приблизно 8 ваг. о метилиодидного співкаталізатора, біля 15 ваг. 9о метилацетату, концентрацію іридієвого каталізатора в інтервалі 400-3000 част./млн., концентрацію рутенієвого промотору в межах 400-4000 част./млн., а інша частина реакційної суміші припадає по суті на оцтову кислоту.