UA58537C2 - Спосіб регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю - Google Patents

Спосіб регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю Download PDF

Info

Publication number
UA58537C2
UA58537C2 UA99094915A UA99094915A UA58537C2 UA 58537 C2 UA58537 C2 UA 58537C2 UA 99094915 A UA99094915 A UA 99094915A UA 99094915 A UA99094915 A UA 99094915A UA 58537 C2 UA58537 C2 UA 58537C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
carbon monoxide
flow rate
reactor
control valve
volumetric flow
Prior art date
Application number
UA99094915A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Майкл Джеймс Маскетт
Original Assignee
Бп Кемікелз Лімітед
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 Бп Кемікелз Лімітед filed Critical Бп Кемікелз Лімітед
Publication of UA58537C2 publication Critical patent/UA58537C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/15Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction of organic compounds with carbon dioxide, e.g. Kolbe-Schmitt synthesis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/04Pressure vessels, e.g. autoclaves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0005Catalytic processes under superatmospheric pressure
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164Controlling or regulating processes controlling the flow

Landscapes

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

Abstract

Описаний спосіб регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю, що подається в реактор, в якому оцтову кислоту одержують безперервно уведенням монооксиду вуглецю через регулювальний клапан і метанолу і/або його реакційноздатного похідного, причому в реакторі міститься рідка реакційна суміш, що включає щонайменше 5 мас.% метилацетату, воду в обмеженій концентрації, 1-30 мас.% метилйодиду, благородний метал групи VIII як каталізатор і оцтову кислоту, яка складає решту суміші, причому цей спосіб включає наступні стадії: (І) дозування потоку монооксиду вуглецю за допомогою регулювального клапана, (II) виконання фонового розрахунку для одержання усередненої за часом об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю, (III) додавання постійного значення до усередненої за часом об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю з одержанням максимально допустимої об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю і (IV) передачу інформації, що містить розрахункову максимально допустиму об'ємну швидкість потоку монооксиду вуглецю, у систему управління, яка працює таким чином, щоб об'ємна швидкість потоку монооксиду вуглецю, який подається в реактор, у будь-який момент часу не могла перевищити цю розрахункову максимальну об'ємну швидкість потоку.

Description

Опис винаходу
Даний винахід відноситься до способу карбонілювання при одержанні оцтової кислоти, зокрема до способу 2 одержання оцтової кислоти карбонілюванням метанолу і/або його реакційноздатного похідного за присутності благородного металу групи МІ як каталізатора, гідрокарбілгалогеніду як співкаталізатора і необов'язково промотору.
Способи гомогенного рідкофазового одержання оцтової кислоти проведенням каталізованої благородним металом групи МІ ії співкаталізованої гідрокарбілгалогенідом взаємодії за участі монооксиду вуглецю добре 70 відомі. Способи з використанням родію як благородний метал за каталізатор описані, наприклад, у ОВ 1233121,
ЕР 0384652 і ЕР 0391680. Способи з використанням іридію як благородного металу як каталізатор описані, наприклад, у ОВ 1234121, ОБ 3772380, СЕ 1767150, ЕР 0616997, ЕР 0618184, ЕР 0618183, ЕР 0657386 і МО 95/31426. В усьому світі способи карбонілювання при одержанні оцтової кислоти за присутності або родієвого, або іридієвого каталізатора карбонілювання у промисловому масштабі здійснюють у декількох місцях. 12 Номжага та ін. у журналі СаїйаІувів Тодау, 18 (1993), стор. 325-354, описує каталізоване родієм та іридієм карбонілювання метанолу до оцтової кислоти. Безперервний каталізований родієм гомогенний процес карбонілювання метанолу включає, як сказано, три основних ділянки: реакції, очищення і обробки відхідних газів. На ділянці реакції передбачені реактор з мішалкою, що працює при підвищених температурі та тиску, і судина для одноразового рівноважного випару. Рідку реакційну суміш відводять з реактора і через клапан миттєвого випаровування спрямовують у судину для одноразового рівноважного випару, в якій відбувається випаровування більшої частини легких компонентів рідкої реакційної суміші (метилиодиду, метилацетату і води) разом з одержуваною оцтовою кислотою. Далі парову фракцію подають на ділянку очищення, тоді як рідку фракцію (що включає родієвий каталізатор і оцтову кислоту) повертають у реактор (див. фіг.2 в роботі Ножмага та ін.). Ділянка очищення включає, як сказано, першу ректифікаційну колону (колону для легких фракцій), другу с ректифікаційну колону (сушильну колону) і третю ректифікаційну колону (колону для важких фракцій) (див. фіг.З (3 в роботі Номага та ін.). У колоні для легких фракцій метилиодид і метилацетат вилучають у вигляді головного погону разом з деякою часткою води та оцтової кислоти. Пару конденсують і в апараті для декантації конденсату дають поділитися на дві фази, причому обидві фази повертають у реактор. З колони для легких фракцій у вигляді бічної фракції відводять мокру оцтову кислоту і її подають у сушильну колону, в якій у вигляді в головного погону вилучають воду, а з основи цієї ректифікаційної колони відводять потік практично сухої со оцтової кислоти. На наведеній в роботі Номжага та ін. фіг.3 можна бачити, що потік водного головного погону з сушильної колони повертають на ділянку реакції. З основи колони для важких фракцій вилучають важкі рідкі о побічні продукти, а одержувану оцтову кислоту відводять у вигляді бічного потоку. с
Даний винахід відноситься саме до ділянки реакції і до його роботи. Що стосується процесу, який в основних рисах поданий вище, то конкретно даний винахід відноситься насамперед саме до реактора та до його о роботи. У ході проведення безперервного процесу потрібний монооксид вуглецю під регульованим тиском і метанол звичайно подають у реактор, що містить рідку суміш, яка включає в конкретно встановлених концентраціях метилацетат, воду, метилиодидний співкаталізатор, благородний метал групи МІ як каталізатор, « один або декілька необов'язкових промоторів і включаючу як решту цієї суміші оцтову кислоту. У цьому реакторі З 50 проходить карбонілювання з утворенням оцтової кислоти, яку відводять у складі рідкої реакційної суміші, після с чого, як сказано вище, виділяють оцтову кислоту. Монооксид вуглецю, який не зазнав перетворення, з реактора з» випускають і після вилучення з нього летких компонентів звичайно скидають у відходи. При концентраціях метилацетату в рідкій реакційній суміші нижче приблизно 6 мас. 95, а саме такі значення звичайно асоціюються з використанням родієвих каталізаторів, в результаті карбонілювання практично увесь метилацетат перетворюється в оцтову кислоту. У таких обставинах при регулюванні температури в реакторі якщо і і-й доводиться стикатися з технологічними ускладненнями, то з незначними. Однак при концентрації метилацетату (ее) щонайменше 5 мас. 95, як правило, 8 мас. 95 або вище, а саме такі значення звичайно асоціюються з використанням іридієвих каталізаторів, перетворенню в рідкій реакційній суміші піддається не увесь і-й метилацетат, внаслідок чого існує можливість для неконтрольованого виділення екзотермічного тепла,
Ге) 20 обумовленого постійно зростаючою потребою в монооксиді вуглецю і присутністю метилацетатного реагенту, який не зазнав перетворення. В таких умовах в роботі установки можуть виникнути збої, які небажані через т переривання виробничого процесу. Нестабільність температури в реакторі веде також до нестабільності споживання монооксиду вуглецю в реакторі. Це призводить до необхідності випуску монооксиду вуглецю в факел з метою регулювання, результатом чого є втрати ефективності перетворення монооксиду вуглецю. Отже, 29 регулювання реакційної температури при високій концентрації метилацетату становить істотну проблему.
ГФ) Вирішення цієї проблеми лежить у створенні механізму для обмеження кількості наявного в реакторі монооксиду вуглецю з метою уникнути неконтрольованого виділення екзотермічного тепла. о Таким чином, за даним винаходом пропонується спосіб регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю, що подається в реактор, в якому оцтову кислоту одержують безперервно уведенням монооксиду вуглецю через 60 регулювальний клапан і метанолу і/або його реакцій нездатного похідного, причому в реакторі міститься рідка реакційна суміш, що включає щонайменше 5 мас. 906 метилацетату, воду в обмеженій концентрації, 1-30 мас. 90 метилйиодиду, благородний метал групи МІ як каталізатор, необов'язково щонайменше один промотор і оцтову кислоту, яка складає решту суміші, причому цей спосіб включає наступні стадії: (І) дозування потоку монооксиду вуглецю за допомогою регулювального клапана, бо (І) виконання фонового розрахунку для одержання усередненої за часом об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю, (ПП) додавання постійного значення до усередненої за часом об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю з одержанням максимально допустимої об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю і (ІМ) передачу інформації, що містить розрахункову максимально допустиму об'ємну швидкість потоку монооксиду вуглецю, у систему управління, яка працює таким чином, щоб об'ємна швидкість потоку монооксиду вуглецю, що уводиться в реактор, в будь-який момент часу не могла перевищити цю розрахункову максимальну об'ємну швидкість потоку.
В одному з варіантів запропонований спосіб включає приведення в дію регулювального клапана за 7/0 допомогою селектора сигналу слабкого рівня, який спрацьовує у відповідь на вхідні сигнали, що надходять або від контролера тиску в реакторі, або від контролера витрати потоку подаваного монооксиду вуглецю, причому роботу цього контролера витрати потоку визначає максимально допустима об'ємна швидкість потоку монооксиду вуглецю відповідно до розрахунків обчислювального блока, завданням якого є визначення усередненої за часом об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю і додавання до неї постійного значення, /5 причому подача вхідного сигналу в селектор сигналу і, отже, спрацьовування регулювального клапана забезпечуються за допомогою контролера витрати потоку, коли об'ємна швидкість потоку монооксиду вуглецю, що подається в реактор, перевищує максимально допустиму об'ємну швидкість потоку монооксиду вуглецю, і за допомогою контролера тиску, коли об'ємна швидкість потоку монооксиду вуглецю, що подається в реактор, менше максимально допустимої об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю. В цьому варіанті контролер
Витрати потоку звичайно не керує роботою регулювального потоку клапана, оскільки об'ємна швидкість потоку звичайно менше максимально допустимої об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю, яка визначена обчислювальним блоком, а управління роботою контролера тиску забезпечується Через селектор. У випадку виникнення збоїв в роботі реактора, пов'язаних з поглинанням збільшених кількостей монооксиду вуглецю, вихідний сигнал, що відповідає потоку монооксиду вуглецю, стає слабкіш вихідного сигналу контролера тиску і с
Контролер витрати потоку регулювання здійснює за допомогою селектора.
Існують інші можливості застосування способу за даним винаходом. Так, наприклад, контролер витрати і) потоку може постійно відслідковувати роботу регулювального клапана, і в цьому випадку обчислювальний блок задає значення максимально допустимої витрати потоку монооксиду вуглецю таким чином, щоб потік, що проходить через регулювальний клапан, не перевищував це значення. ї- зо Перевага способу відповідно до даного винаходу полягає у тому, що задовільне управління процесом може бути досягнуте при високому ступені перетворення метилацетату, завдяки чому підвищується стабільність, а, і, отже, і надійність роботи установки. ю
Переважно максимально допустиму об'ємну швидкість потоку монооксиду вуглецю розраховують за наступною формулою: со
РОзз - Гор Х ю де
ЕСзз означає максимально допустиму об'ємну швидкість потоку монооксиду вуглецю, тобто задане значення для контролера витрати потоку,
Еср означає витрату потоку монооксиду вуглецю (у т/год.) протягом певного, такого, що безпосередньо « 70 передує, періоду часу, в с Х означає визначену наперед кількість в інтервалі 0,1 - 1,От/год.
Й Певний, такий, що безпосередньо передує, період часу може являти собою будь-який необхідний інтервал и?» часу. Прийнятним інтервалом часу є проміжок у десять хвилин. Прийнятним значенням для Х є, наприклад, 2,595
Еер. Так, наприклад, якщо Ееср складає 2От/год., то прийнятне значення для Х дорівнює 0,5т/год., а ЕСз3з складає 20,5т/год. с У більш прийнятному варіанті виконання даного винаходу, на додаток до регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю, що подається в реактор, для регулювання тиску в реакторі використовують потік газу со високого тиску, який випускається. Для досягнення цього більш прийнятно задіяти регулювальний клапан с випуску газу високого тиску за допомогою селектора сигналу, який спрацьовує у відповідь на вхідні сигнали, що надходять або від контролера витрати потоку, або від другого контролера тиску, причому роботу цього другого о контролера тиску визначає задане значення, яке є нижчим за тиск для першого контролера тиску, згаданого
І вище, при цьому вхідний сигнал, що посилається в селектор сигналу, і, отже, управління роботою регулювального клапана здійснюються за допомогою другого контролера тиску, коли тиск в реакторі падає нижче заданого значення, і контролера витрати потоку, коли тиск в реакторі дорівнює або перевищує задане
Значення. Це може бути, але необов'язково, досягнуте шляхом задання верхньої межі для контролера газу високого тиску, який випускається, або іншого засобу управління процесом. (Ф) Більш прийнятне, щоб значення, що задається, для другого контролера тиску на 1,0 - 5,095, зокрема ка приблизно на 295, було менше заданого значення для першого контролера тиску. Так, наприклад, якщо значення, що задається, для першого контролера тиску складає 27,6 бар, відповідне значення, що задається, бо для другого контролера тиску може складати 27,1 бар. В нормальному стані контролер витрати потоку відслідковує роботу регулювального клапана газу високого тиску, який випускається.
В реактор подають метанол і/або його реакційноздатне похідне. Реакційноздатні похідні метанолу включають метилацетат, диметиловий ефір і метилйиодид.
В реакторі міститься рідка реакційна суміш, яка включає щонайменше 5 мас. 95, як правило, щонайменше 8 б5 мас. до, метилацетату, воду в обмеженій концентрації, 1-30 мас. 96 метилиодиду, благородний метал групи МІ! як каталізатор, необов'язково щонайменше один промотор і оцтову кислоту, що складає решту суміші.
Хоча при високій концентрації метилацетату в рідкій реакційній суміші, яка складає щонайменше 5 мас. 9б, як правило, щонайменше 8 мас. 95, як благородний метал групи МІ! за каталізатора може бути використаний родій, настільки високі концентрації набагато більш характерні для застосування іридієвих каталізаторів. З
Цієї причини спосіб регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю, що подається в реактор, більш прийнятно застосовувати в сполученні з іридієвим каталізатором. Переважна концентрація метилацетату може досягати 30 мас. 906, більш прийнятно 25 мас. 95. Типова концентрація метилацетату може складати 10 - 20 мас. 95.
Вода міститься в рідкій реакційній суміші в обмеженій концентрації, тобто щонайменше 0,1 мас. 90. У переважному варіанті вода може міститися в кількості 0,1 - ЗО мас. 9о, як правило, 0,1 - 20 мас. 95, наприклад, 7/0..9,1 - 10 мас. 95. У більш прийнятному варіанті вода міститься в кількості 1 - 6 мас. 95. Вода може утворюватися іп зйи у ході проведення реакції карбонілювання, наприклад, внаслідок реакції етерифікації між метанолом і/або його реакційноздатним похідним як реагентом і одержуваною карбоновою кислотою. Воду можна уводити в реактор для карбонілювання разом з іншими рідкими реагентами або окремо від них. Воду можна виділяти з рідкої реакційної суміші, що відводиться з реактора, і можна повертати в процес у кількостях, регульованих 7/5 для підтримання необхідної концентрації води в рідкій реакційній суміші.
У більш прийнятному варіанті метилийодидний співкаталізатор може міститися в рідкій реакційній суміші в кількості, що складає 1 - 30 мас. 95, більш прийнятно 1 - 20 мас. 95, наприклад, 1 - 10 мас. 95.
Благородний метал групи МІІЇ може міститися в рідкій реакційній суміші в будь-якій формі, яка розчинна в цій рідкій реакційній суміші. Його можна уводити в рідку реакційну суміш у будь-якій прийнятній формі, яка 2о розчинна в цій суміші або спроможна переходити в розчинну форму. У більш прийнятному варіанті іридій, наприклад, можна використовувати у вигляді безхлоридної сполуки, такої, як карбоксилатна сіль, зокрема ацетат, який є розчинним в одному або декількох компонентах рідкої реакційної суміші, наприклад, у воді і/або оцтовій кислоті, завдяки чому його можна уводити в реакцію у вигляді розчину. Приклади прийнятних іридійвмісних сполук, які можна уводити в рідку реакційну суміш, включають ІгСІ з, Ігіз, І(Вгз, (П(КСО)2Ц», сч
ЦІ(СО)2СІЬ, П(СО)2ВП», (І(СО)А21-НУ, ПСО)аВгоІ-Н, (СО)2121-Н7, ПАСНз)І3(СО)21-Н7, (СО) 4», ІгСіз4НоО,
ІгВга4Н20О, Іг3(СО) 2, іридій металевий, 1г2О»з, ІгО», Ікасас)(СО)», ІКасас)з, ацетат іридію, (гзО(ОАс)в(Н2О)зЗГЦКОАсі і9) і гексахлоріридієву кислоту ІНеоІгСіІб), переважно безхлоридні комплекси іридію, такі, як ацетати, оксалати та ацетоацетати.
Більш прийнятна концентрація каталізатора в рідкій реакційній суміші складає 50 - 5000 мас.част./млн у - перерахунку на метал, більш прийнятно 100 - 1500 мас.част./млн у перерахунку на метал.
Рідка реакційна суміш може включати один або декілька необов'язкових промоторів. Звичайно вибір о промотору деякою мірою залежить від природи використовуваного каталітичного металу. У випадку Ів) використання іридію як каталізатора в більш прийнятному варіанті застосовують металвмісні промотори. Як прийнятний метал промотору можна використовувати один або декілька таких металів, як осмій, реній, рутеній, со з5 кадмій, ртуть, цинк, галій, іридій і вольфрам. Більш прийнятний промотор обирають з рутенію та осмію, а Іо) найбільш прийнятним є рутеній. Промотор може являти собою будь-яку сполуку, що містить промоторний метал, яка є розчинною у рідкій реакційній суміші. Промотор можна вводити в рідку реакційну суміш у будь-якій прийнятній формі, в якій він є розчинним у цій рідкій реакційній суміші або спроможний переходити в розчинну « форму. Приклади відповідних сполук, що містять промоторні метали, включають карбоксилатні солі, наприклад, ацетати, і карбонільні комплекси. У більш прийнятному варіанті використовують безхлоридні сполуки. Більш - с прийнятні сполуки промоторних металів не містять домішок, з якими потрапляють або які утворюють іп зйи а йодидні іони, спроможні інгібувати реакцію за присутності іридієвих каталізаторів, наприклад, солі лужних або ,» лужно-земельних металів, чи інших металів.
У більш прийнятному варіанті промоторний метал застосовують в ефективній кількості, аж до межі його розчинності в рідкій реакційній суміші. Прийнятний вміст промотору в рідкій реакційній суміші такий, що 1 молярне співвідношення між кожним промотором (коли його застосовують) і іридієм складає (0,1 - 100171, бо переважно |понад 0,511, більш переважно |до 15)1, найбільш переважно |до 10)21. Було встановлено, що сприятлива дія промотору, такого, як рутеній, виявляється найдужчою при концентрації води, яка забезпечує 1 максимальну швидкість карбонілювання при будь-якій визначній концентрації метилацетату і метилиодиду. с 50 Прийнятна концентрація промотору складає 400 - 5000 част./млн. У випадку застосування благородних металів групи МІЙ, відмінних від іридію, можна звернутися до аналогічних молярних співвідношень між промотором і цим що металом.
У випадку використання родію як каталізатора карбонілювання більш прийнятними для застосування є йодидні промотори. При цьому можна застосовувати як неорганічні, так і органічні йодиди. Прийнятні неорганічні йодиди включають йодиди лужних металів і лужно-земельних металів. Більш прийнятним йодидом металу є йодид літію. Йодиди можна уводити як такі або у формі солей, наприклад, карбоксилатних солей, таких, о як ацетати, які в умовах карбонілювання спроможні перетворюватися в йодиди. В іншому варіанті можна іме) використовувати органічні йодиди, відповідно обрані з йодидів четвертинного амонію, піридінію і піколінію.
Для уведення в процес карбонілювання можна використовувати практично чистий монооксид вуглецю або 60 мМонооксид вуглецю, що містить домішки, такі, як діоксид вуглецю, метан, азот, інертні гази, воду і парафінові
С.-Слвуглеводні. Присутність водню в монооксиді вуглецю звичайно небажана. Прийнятний парціальний манометричний тиск монооксиду вуглецю в реакційній судині для карбонілювання може складати 1 - 70 бар, переважно 1 - 35 бар, більш переважно 1 - 15 бар.
Загальний прийнятний манометричний тиск у ході проведення процесу карбонілювання складає 10 - 100 бар, 65 переважно 10 - 50 бар. Прийнятна температура, при якій проводять процес карбонілювання, знаходиться в інтервалі від 100 до 3002С, переважно від 150 до 22096.
Спосіб за даним винаходом особливо ефективний у випадку використання іридієвих каталізаторів карбонілювання за присутності рутенію і/або осмію, переважно рутенію, як промотору для каталізатора завдяки можливості досягнення високої швидкості карбонілювання при застосуванні таких каталізаторів.
Нижче запропонований спосіб більш докладно пояснюється з посиланням на креслення, що додаються, на яких показано: на фіг.1 ії 2 - схематичне зображення двох пристроїв, що забезпечують регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю, який подається в реактор для карбонілювання, і на фіг.З і 4 - схематичне зображення двох пристроїв, що забезпечують регулювання тиску в реакторі шляхом /о регулювання витрати потоку газу високого тиску, який випускається.
На фіг.1 позицією 1 позначений реактор, в якому оцтову кислоту одержують безперервно уведенням монооксиду вуглецю і метанолу і/або його реакційноздатного похідного, причому в реакторі міститься рідка реакційна суміш, що включає щонайменше 5 мас. 956, як правило, щонайменше 8 мас. 95 метилацетату, воду в обмеженій концентрації, 1 - ЗО мас. 96 метилиодиду, благородний метал групи МІ! як каталізатор, необов'язково /5 щонайменше один промотор і оцтову кислоту, яка складає решту суміші; позицією 2 позначено перебуваючий всередині реактора 1 барботер для монооксиду вуглецю; позицією З позначено клапан для регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю, який за допомогою лінії 4 сполучається з барботером 2; позицією 5 позначено лінію подачі монооксиду вуглецю, яка сполучається з джерелом монооксиду вуглецю (не показане); позицією 6 позначено датчик витрати потоку; позицією 7 позначено індикатор витрати потоку; позицією 8 позначено обчислювальний блок; позицією 9 позначено контролер витрати потоку; позицією 10 позначено селектор сигналу і позицією 11 позначено контролер тиску.
В іншому варіанті схеми, показаної на фіг.2, для позначення використані ті ж самі позиції. Проте на цій схемі селектор сигналу 10 відсутній.
Далі спосіб за винаходом описаний з посиланням на фіг.1. У звичайних умовах монооксид вуглецю по лінії 5 сч об через клапан З регулювання витрати потоку і по постачальній лінії 4 подають у барботер 2 всередині реактора 1, причому об'ємну швидкість потоку через клапан З регулюють контролером 11 тиску. і)
Об'ємну швидкість потоку монооксиду вуглецю через клапан З визначають за допомогою датчика 6 витрати потоку і дані надсилають в обчислювальний блок 8, в якому розраховують його усереднене значення протягом попередніх 10 хв., і до цього значення додають постійне значення, одержуючи максимальну об'ємну швидкість М зо потоку монооксиду вуглецю, дані про який як задане значення подають в контролер 9 витрати потоку. У звичайних умовах об'ємну швидкість потоку монооксиду вуглецю, що подається в реактор через клапан 3, і, регулюють за допомогою контролера тиску 11, оскільки швидкість, обумовлена датчиком б витрати потоку, му нижче максимальної об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю і, отже, нижче заданого значення для контролера 9 витрати потоку монооксиду вуглецю. В цих умовах контролер 9 витрати потоку не діє. со
Однак у випадку виникнення збоїв в роботі реактора, пов'язаних з поглинанням в реакторі збільшених ю кількостей монооксиду вуглецю, потік Через клапан З зростав би, перевищивши максимальну розрахункову об'ємну швидкість, чого не відбувається завдяки тому, що селектор 10 переключається на регулювання об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю Через клапан З за допомогою контролера 9 витрати потоку, задане значення швидкості для якого запобігає перевищенню потоком максимально допустимого значення швидкості. «
За допомогою такого засобу регулюють потік, і в кінцевому підсумку за допомогою селектора відбувається в с повернення до регулювання тиску. . На схемі, показаній на фіг.2, селектор 10 відсутній, тому контролер 9 витрати потоку постійно а відслідковує роботу клапана 3. У цьому випадку обчислювальний блок 8 задає значення максимально допустимої витрати потоку монооксиду вуглецю таким чином, щоб витрата потоку Через клапан З не перевищувала цього значення. с На фіг.З і 4 подані схеми регулювання витрати потоку, що випускається, монооксиду вуглецю, які можуть бути використані для доповнення вищеописаних засобів регулювання подаваного в реактор потоку монооксиду со вуглецю. с На фіг.3 позицією 21 позначений реактор для карбонілювання, позицією 22 позначений барботер для 5р Монооксиду вуглецю, що сполучається по лінії 23 з джерелом монооксиду вуглецю, позицією 24 позначений о перший контролер тиску, позицією 25 позначений другий контролер тиску, позицією 26 позначена лінія випуску "М монооксиду вуглецю, позицією 27 позначена необов'язкова система вилучення метилиодиду, позицією 28 позначений регулювальний клапан газу високого тиску, який випускається, позицією 29 позначений випускний патрубок для газу, позицією ЗО позначений контролер витрати потоку, а позицією 31 позначений селектор 5 СсИГНалу.
На фіг.4 позиції 21 - 30 ідентичні тим же самим, що й наведені на фіг.1. Однак замість селектора сигналу (Ф, позицією 31 у даному випадку позначений блок вхідного сигналу, що задає верхнє граничне значення. ка Відповідно до фіг.3 регулювальний клапан (28) газу високого тиску, який випускається, приводиться в дію за допомогою селектора (31) сигналу, що спрацьовує у відповідь на вхідні сигнали, які надходять або від бо Контролера (30) витрати потоку, або від другого контролера (25) тиску, причому робота цього другого контролера тиску визначається значенням, що задається, яке нижче тиску для першого контролера (24) тиску, вихідним сигналом для селектора (31) сигналу, і, отже, робота регулювального клапана (28) визначається контролером (30) витрати потоку, коли тиск в реакторі дорівнює або перевищує задане значення для другого контролера (25) тиску. 65 Цієї мети можна також досягти, задавши верхню межу для регулювального клапана (28) газу високого тиску, який випускається, у відповідності зі схемою, показаною на фіг.4.

Claims (9)

Формула винаходу
1. Спосіб регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю, що подають в реактор, в якому оцтову кислоту одержують безперервно уведенням монооксиду вуглецю через регулювальний клапан і метанолу і/або його реакційноздатного похідного, причому в реакторі міститься рідка реакційна суміш, що включає щонайменше 5 мас. 96 метилацетату, воду в обмеженій концентрації, 1-30 мас. 95 метилиодиду, благородний метал групи МІ! як 70 каталізатор і оцтову кислоту, яка складає решту суміші, причому цей спосіб включає наступні стадії: (І) дозування потоку монооксиду вуглецю за допомогою регулювального клапана, (І) виконання фонового розрахунку для одержання усередненої за часом об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю, (ПП) додавання постійного значення до усередненої за часом об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю /5 З одержанням максимально допустимої об'ємної швидкості потоку монооксиду вуглецю і (ІМ) передачу інформації, що містить розрахункову максимально допустиму об'ємну швидкість потоку монооксиду вуглецю, у систему управління, яка працює таким чином, щоб об'ємна швидкість потоку монооксиду вуглецю, що уводять в реактор, у будь-який момент часу не могла перевищити цю розрахункову максимальну об'ємну швидкість потоку.
2. Спосіб за п. 1, в якому рідка реакційна суміш включає щонайменше один промотор.
3. Спосіб за будь-яким з пп. 1 або 2, в якому регулювальний клапан приводять в дію за допомогою селектора сигналу слабкого рівня, що спрацьовує у відповідь на вхідні сигнали, які надходять або від контролера тиску в реакторі, або від контролера витрати потоку монооксиду вуглецю, який уводять.
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, в якому максимально допустиму об'ємну швидкість ЕСз3з потоку монооксиду сч ов Вуглецю розраховують відповідно до формули: ЕСзз - Еср ші Х, о де ЕРор означає витрату потоку монооксиду вуглецю (у т/год.) протягом певного, такого, що безпосередньо передує, періоду часу, а Х означає визначену наперед кількість в інтервалі 0,1-1,0 т/год.
5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому благородним металом групи МІ як каталізатором чн зо служить родій або іридій.
б. Спосіб за п. 5, в якому вміст каталізатора в рідкій реакційній суміші в перерахунку на метал о знаходиться в інтервалі 50-5000 мас.част./млн. ю
7. Спосіб за будь-яким з пп. 2-6, в якому промотор вибирають з металовмісних промоторів, неорганічних йодидів і органічних йодидів. с
8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому вода міститься в концентрації 0,1-30 мас.9о. ю
9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який здійснюють під манометричним тиском 10-100 бар та при температурі 100-30070. -
с . и? 1 (ее) 1 (95) що іме) 60 б5
UA99094915A 1998-09-03 1999-09-02 Спосіб регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю UA58537C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9819079.6A GB9819079D0 (en) 1998-09-03 1998-09-03 Carbonylation process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA58537C2 true UA58537C2 (uk) 2003-08-15

Family

ID=10838190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA99094915A UA58537C2 (uk) 1998-09-03 1999-09-02 Спосіб регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6255527B1 (uk)
EP (1) EP0983792B1 (uk)
JP (1) JP4330214B2 (uk)
KR (1) KR100620294B1 (uk)
CN (1) CN1138748C (uk)
CA (1) CA2281352C (uk)
DE (1) DE69916383T2 (uk)
GB (1) GB9819079D0 (uk)
ID (1) ID23316A (uk)
MY (1) MY126547A (uk)
RU (1) RU2214390C2 (uk)
SA (1) SA99200657B1 (uk)
SG (1) SG82632A1 (uk)
UA (1) UA58537C2 (uk)
YU (1) YU49267B (uk)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6552221B1 (en) 1998-12-18 2003-04-22 Millenium Petrochemicals, Inc. Process control for acetic acid manufacture
JP5069827B2 (ja) 2001-02-28 2012-11-07 株式会社ダイセル 反応制御方法および制御装置
FR2826960B1 (fr) * 2001-07-03 2005-10-21 Acetex Chimie Procede de controle d'une production d'acide acetique et/ou d'acetate de methyle en continu
US6677480B2 (en) * 2002-01-28 2004-01-13 Celanese International Corporation Process control in production of acetic acid via use of heavy phase density measurement
JP4245298B2 (ja) * 2002-02-27 2009-03-25 ダイセル化学工業株式会社 気体反応成分の供給制御方法および制御装置
GB0316756D0 (en) * 2003-07-17 2003-08-20 Bp Chem Int Ltd Process
GB0601861D0 (en) * 2006-01-30 2006-03-08 Bp Chem Int Ltd Process
US7989659B2 (en) * 2007-05-17 2011-08-02 Celanese International Corporation Method and apparatus for making acetic acid with improved light ends column productivity
CN105540589B (zh) * 2009-03-11 2018-12-04 巴斯夫欧洲公司 制备光气的方法
US8519182B2 (en) * 2010-10-18 2013-08-27 Lyondell Chemical Technology, L.P. Acetic acid production process
US8822717B2 (en) 2010-11-24 2014-09-02 LyondellBassell Acetyls, LLC Vinyl acetate production process
US9193657B2 (en) 2012-08-17 2015-11-24 Celanese International Corporation Catalyst stability in carbonylation processes
EP3201165B1 (en) 2014-10-02 2019-08-21 Celanese International Corporation Process for producing acetic acid
WO2016122728A1 (en) 2015-01-30 2016-08-04 Celanese International Corporation Processes for producing acetic acid
US9561994B2 (en) 2015-01-30 2017-02-07 Celanese International Corporation Processes for producing acetic acid
US9487464B2 (en) 2015-01-30 2016-11-08 Celanese International Corporation Processes for producing acetic acid
RS59401B1 (sr) 2015-01-30 2019-11-29 Celanese Int Corp Postupci proizvodnje sirćetne kiseline
US10413840B2 (en) 2015-02-04 2019-09-17 Celanese International Coporation Process to control HI concentration in residuum stream
US9512056B2 (en) 2015-02-04 2016-12-06 Celanese International Corporation Process to control HI concentration in residuum stream
US9505696B2 (en) 2015-02-04 2016-11-29 Celanese International Corporation Process to control HI concentration in residuum stream
US10695756B2 (en) * 2015-06-12 2020-06-30 Enerkem, Inc. Metal-loaded zeolite catalysts for the halogen-free conversion of dimethyl ether to methyl acetate
GB201610338D0 (en) * 2016-06-14 2016-07-27 Bp Chem Int Ltd Process
CN113600109B (zh) * 2021-08-17 2023-07-25 江苏索普工程科技有限公司 一种甲醇羰基化制醋酸微界面反应系统及方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE364255B (uk) 1967-04-05 1974-02-18 Monsanto Co
SE364254B (uk) 1967-04-05 1974-02-18 Monsanto Co
US3769329A (en) * 1970-03-12 1973-10-30 Monsanto Co Production of carboxylic acids and esters
US3772380A (en) 1970-03-12 1973-11-13 Monsanto Co Production of carboxylic acids and esters
US4111982A (en) * 1976-07-26 1978-09-05 Monsanto Company Coproduction of acetic and propionic acids
US4255591A (en) * 1978-11-20 1981-03-10 Monsanto Company Carbonylation process
DE3038448A1 (de) * 1980-10-11 1982-06-03 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von essigsaeure, acetaldehyd und ethanol aus synthesegas
GB8904125D0 (en) 1989-02-23 1989-04-05 British Petroleum Co Plc Process for preparing carboxylic acids
ES2055322T3 (es) 1989-04-06 1994-08-16 Bp Chem Int Ltd Proceso para preparar acidos carboxilicos.
US5210322A (en) * 1990-09-20 1993-05-11 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Processes for the preparation of ethers
GB9306409D0 (en) 1993-03-26 1993-05-19 Bp Chem Int Ltd Process
BR9401362A (pt) * 1993-03-31 1994-11-01 Rhone Poulenc Chimie Processo de preparação de ácidos carboxílicos, ou dos ésteres correspondentes
FR2703351A1 (fr) 1993-03-31 1994-10-07 Rhone Poulenc Chimie Procédé de préparation d'acides carboxyliques ou des esters correspondants en présence d'un catalyseur à base de rhodium et d'iridium.
FR2713620B1 (fr) * 1993-12-10 1996-03-01 Rhone Poulenc Chimie Procédé de préparation d'une solution à base d'iridium, solution obtenue et utilisation de celle-ci en tant que catalyseur.
US5352415A (en) * 1993-09-29 1994-10-04 Hoechst Celanese Corporation Control system for acetic acid manufacturing process
US5374774A (en) * 1994-03-11 1994-12-20 Hoechst Celanese Corporation Control system for an acetic acid manufacturing process
EP0759022B1 (fr) * 1994-05-13 2000-01-26 Acetex Chimie Procede de preparation d'acides carboxyliques ou des esters correspondants en presence d'un catalyseur a base d'iridium et d'iodures sous forme soluble
US5625095A (en) * 1994-06-15 1997-04-29 Daicel Chemical Industries, Ltd. Process for producing high purity acetic acid
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
GB9517184D0 (en) * 1995-08-22 1995-10-25 Bp Chem Int Ltd Process

Also Published As

Publication number Publication date
GB9819079D0 (en) 1998-10-28
JP2000095723A (ja) 2000-04-04
CA2281352A1 (en) 2000-03-03
DE69916383T2 (de) 2004-08-12
US6255527B1 (en) 2001-07-03
CA2281352C (en) 2009-06-09
KR20000022843A (ko) 2000-04-25
YU49267B (sh) 2004-12-31
EP0983792A1 (en) 2000-03-08
JP4330214B2 (ja) 2009-09-16
SA99200657B1 (ar) 2006-11-05
SG82632A1 (en) 2001-08-21
ID23316A (id) 2000-04-05
YU42999A (en) 2000-12-28
KR100620294B1 (ko) 2006-09-06
RU2214390C2 (ru) 2003-10-20
MY126547A (en) 2006-10-31
EP0983792B1 (en) 2004-04-14
CN1138748C (zh) 2004-02-18
DE69916383D1 (de) 2004-05-19
CN1252401A (zh) 2000-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA58537C2 (uk) Спосіб регулювання витрати потоку монооксиду вуглецю
EP0643034B1 (en) Process and catalyst for the production of acetic acid
US5510524A (en) Process for the production of a carboxylic acid
RU2160248C2 (ru) Способ получения уксусной кислоты путем карбонилирования
US5932764A (en) Iridium-catalyzed carbonylation process for the production of a carboxylic acid
US6458996B1 (en) Process for the production of acetic acid
JP5009454B2 (ja) カルボニル化方法
EP2200964B1 (en) Method and apparatus for making acetic acid with improved purification
US5900505A (en) Heterogeneous vapor phase carbonylation process
MXPA05006845A (es) Procedimiento de carbonilacion de metanol bajo en agua para una alta produccion de acido acetico y para el control del equilibrio del agua.
JPH0723337B2 (ja) メタノールカルボニル化法
JP2011518880A (ja) 酢酸に富むフラッシュ流を与えるメタノールをカルボニル化するための方法及び装置
EP2297080A2 (en) Compositions for carboxylic acid production and methods for making and using same
JP5356334B2 (ja) 酢酸の製造方法
RU99119600A (ru) Способ карбонилирования
RU2320638C2 (ru) Способ получения уксусной кислоты
US20080293967A1 (en) Control of formic acid impurities in industrial glacial acetic acid
RU99124420A (ru) Способ получения уксусной кислоты