以提高的生产率生产乙酸的制作方法
【专利说明】以提高的生产率生产乙酸
[0001]本申请是申请日为2011年10月3日、申请号为201180049326.8、发明名称为“以提高的生产率生产乙酸”的发明专利申请的分案申请。
[0002]优先权要求
[0003]本申请要求2010年10月12日提交的美国申请N0.12/902,661的优先权，通过引用将其全文并入本文。
发明领域
[0004]本发明涉及由一氧化碳生产乙酸的方法，和特别地涉及改进的方法，其中将至少一种反应物给进到反应器再循环栗的上游和/或给进到栗唧循环环路(pump-aroundloop)ο
[0005]发明背景
[0006]用于合成乙酸的广泛使用和成功的商业方法涉及用一氧化碳将甲醇催化羰基化。催化剂含有铱和/或铱与卤素促进剂，典型地是甲基碘。该反应通过连续地使一氧化碳鼓泡穿过其中溶解有催化剂的液体反应介质来进行。反应介质还包含乙酸甲酯、水、甲基碘和催化剂。甲醇羰基化的常规商业方法包括美国专利N0.3，769，329,5, 001, 259,5, 026, 908和5，144，068中所述的那些，通过引用将它们的全部内容和披露并入本文。另一种常规甲醇羰基化方法包括 Cativa?方法，其描述于 Jones, J.H.(2002)，“The Cativa ? Processfor the Manufacture of Acetic Acid”，Platinum Metals Review, 44 (3): 94-105 中，通过引用将其全部内容和披露并入本文。
[0007]在乙酸生产中对系统的能力可能存在若干限制。一个这样的限制是可以给进到反应器的反应物的量。增加进料可能需要提高栗处理较高生产量的容量。改造管道系统、基座和公用工程，以及有关的改造停工期，使得换装较大容量的栗在经济上不具吸引力。此外这些栗通常是比较昂贵的高压栗。
[0008]仍需要持续改善生产乙酸的能力。本发明提供了这样的需求。
[0009]发明概述
[0010]本发明涉及由一氧化碳生产乙酸的方法，和特别地涉及改进的方法，其中将至少一种反应物给进到反应器再循环栗的上游和/或给进到栗唧循环环路。例如，在第一实施方案中，本发明的方法包括以下步骤:在含有反应介质的反应器中使一氧化碳与至少一种反应物反应以产生包含乙酸的反应产物；在闪蒸器中将所述反应产物分离成液体再循环料流，与包含乙酸、卤素促进剂、乙酸甲酯和水的粗产物料流；通过一个或多个栗将至少部分所述液体再循环料流引入到所述反应器中；以及将部分所述反应物给进到所述一个或多个栗中至少一个的上游；其中所述液体再循环料流包含所述至少一种反应物。在一些实施方案中，将部分所述至少一种反应物给进到闪蒸器的下部。在其它实施方案中，将部分所述至少一种反应物给进到所述液体再循环料流中。
[0011]所述反应介质优选包含水、乙酸、乙酸甲酯、卤素促进剂和催化剂。所述反应物优选选自甲醇、乙酸甲酯、甲酸甲酯、二甲基醚和它们的混合物。
[0012]在第二实施方案中，本发明的方法包括以下步骤:在含有反应介质的反应器中使一氧化碳与至少一种反应物反应以产生包含乙酸的反应产物；在闪蒸器中将所述反应产物分离成液体再循环料流，与包含乙酸、卤素促进剂、乙酸甲酯和水的粗产物料流；通过一个或多个栗将至少部分所述液体再循环料流引入到所述反应器中；以及将部分所述至少一种反应物给进到所述一个或多个栗中至少一个的上游；其中所述液体再循环料流包含所述至少一种反应物，其中该方法还包括在排放物回收(vent recovery)单元中捕集一个或多个蒸气料流；用包含所述至少一种反应物的洗涤溶剂洗涤所述一个或多个蒸气料流以产生回收料流；以及将至少部分所述回收料流给进到所述一个或多个栗中至少一个的上游。
[0013]在第三实施方案中，本发明的方法包括以下步骤:在含有反应介质的反应器中使一氧化碳与至少一种反应物反应以产生包含乙酸的反应产物；在闪蒸器中将所述反应产物分离成液体再循环料流，与包含乙酸、卤素促进剂、乙酸甲酯和水的粗产物料流；通过一个或多个栗将至少部分所述液体再循环料流引入到所述反应器中；以及将部分所述至少一种反应物给进到所述一个或多个栗中至少一个的上游；其中所述液体再循环料流包含所述至少一种反应物，其中该方法还包括取出部分所述反应产物去往栗唧循环环路；以及将另一部分所述至少一种反应物给进到栗唧循环环路中。
[0014]在第四实施方案中，本发明的方法包括以下步骤:在含有反应介质的反应器中使一氧化碳与至少一种反应物反应以产生包含乙酸的反应产物；取出部分所述反应产物去往栗唧循环环路；以及将部分所述至少一种反应物给进到栗唧循环环路中。
[0015]在第五实施方案中，本发明的方法包括以下步骤:在含有反应介质的反应器中使一氧化碳与至少一种反应物反应以产生包含乙酸的反应产物；取出部分所述反应产物去往栗唧循环环路；以及将部分所述至少一种反应物给进到栗唧循环环路中；其中该方法还包括在排放物回收单元中捕集一个或多个蒸气料流；用包含所述至少一种反应物的洗涤溶剂洗涤所述一个或多个蒸气料流以产生回收料流；以及将至少部分所述回收料流给进到所述一个或多个栗中至少一个的上游。
【附图说明】
[0016]下面参考附图详细地描述本发明，其中相同的数字指示类似的部分。
[0017]图1A描述了其中将至少一种反应物给进到闪蒸器中的示例性方案。
[0018]图1B描述了其中将包含至少一种反应物的回收料流给进到闪蒸器中的示例性方案。
[0019]图2A描述了其中将至少一种反应物给进到液体再循环料流中的示例性方案。
[0020]图2B描述了其中将包含至少一种反应物的回收料流给进到液体再循环料流中的示例性方案。
[0021]图3A描述了其中将至少一种反应物给进到栗唧循环环路中的示例性方案。
[0022]图3B描述了其中将包含至少一种反应物的回收料流给进到栗唧循环环路中的示例性方案。
[0023]发明详述
[0024]引言
[0025]本发明总体上涉及通过将至少一种反应物给进到反应器再循环栗的上游和/或给进到栗唧循环环路来生产乙酸。所述反应物选自甲醇、乙酸甲酯、甲酸甲酯、二甲基醚、和/或它们的混合物。优选地，所述反应物包含甲醇。反应器再循环栗的上游是指使液体再循环料流返回到羰基化反应器中的栗之前的任何位置。应理解羰基化系统可以包含数个反应器再循环栗并且可以将另外的反应物给进到这些栗中任一个的上游。优选地，将反应物给进到闪蒸器和/或来自闪蒸器的液体再循环料流中。在另一个实施方案中，可以将反应物给进到栗唧循环环路中。本发明的实施方案有利地允许将反应物引入到除羰基化反应器外的甲醇羰基化过程的某个位置中。不受一种特定理论束缚，本发明通过提高羰基化反应器中可用的反应物的量改善总乙酸产量。
[0026]在稳态操作条件下，可给进到羰基化反应器的反应物的量会受到限制。一个潜在限制可以是用于进料的供给栗的容量。因此，虽然反应器可以具有应对提高的产量的容量，但是可能难以提供需要的进料量。本发明的实施方案可以通过在除经由供给进料外的位置引入反应物来提高提供给羰基化反应器的反应物总量。
[0027]在一个实施方案中，反应物源可以是供给到羰基化反应器的新鲜反应物。在一些实施方案中，可以将另外量的那些新鲜反应物供给到反应器再循环栗的