用于联合生产乙酸和乙酸酐的方法_3

文档序号:9552791阅读:来源:国知局
化剂,液体反应组合物中的助催化剂 的量可以变化。合适地,含有机磷或含有机氮的助催化剂的量可以以使得助催化剂与催化 剂的摩尔比为至少〇. 5:1,例如0. 5 : 1至105 : 1的量存在于液体反应组合物中。
[0048] 当期望使用第IA或IIA族金属盐作为助催化剂时,金属盐以使得达到大于或等于 1,优选大于或等于1. 2的来自闪蒸分离区的蒸气馏分中乙酸与乙酸酐的摩尔比的浓度存 在于反应区中的液体反应组合物中。
[0049] 甲基碘可以以约1至约30重量%,例如约5至约20重量%的量存在于反应区中的 液体反应组合物中。
[0050] 乙酸可以以约15至约50重量%,例如约20至约50重量%,例如约20至约30重 量%的量保持在反应区中的液体反应组合物中。
[0051 ] 合适地,液体反应组合物包含保持在5至35重量%,例如5至25重量%浓度下的 乙酸酐,在20至50重量%浓度下的乙酸和余量的乙酸甲酯、甲基碘、金属盐,例如锂盐、和 第VIII族金属催化剂和任选地第VIII族金属催化剂的一种或多种助催化剂,例如一种或 多种咪唑鑰盐。
[0052] 合适地,液体反应组合物包含保持在5至35重量%,例如5至25重量%浓度下的 乙酸酐,在20至50重量%浓度下的乙酸和余量的乙酸甲酯、甲基碘、金属盐,例如锂盐、和 第VIII族金属催化剂和任选地第VIII族金属催化剂的一种或多种助催化剂,例如一种或 多种咪唑鑰盐,并且在175°C至200°C的温度下和在20至50barg的压力下将液体反应组 合物引入到闪蒸分离区。
[0053] 羰基化反应在反应区中在基本无水条件下进行。因此,液体反应组合物中存在的 水的浓度为小于〇. 1重量%。优选地,反应区中存在的液体反应组合物中完全不含水。
[0054] 在本发明的实施方案中,用于联合生产乙酸和乙酸酐的连续方法包括以下步骤: (a) 在反应区使一氧化碳与液体反应组合物接触,所述液体反应组合物包含乙酸甲 酯、二甲醚或其混合物、铑催化剂、甲基碘、乙酸、浓度为约5至约25重量%的乙酸酐、浓度 为〇. 1重量%或更低的水; (b) 从反应区取出液体反应组合物并将至少一部分取出的液体反应组合物引入到闪 蒸分离区;和 (c) 从闪蒸分离区移除包含乙酸酐、乙酸和甲基碘的蒸气馏分以及包含乙酸酐、铑催 化剂的液体馏分; 其中液体反应组合物和引入到闪蒸分离区的取出的液体反应组合物的至少一个包含 至少一种选自第ΙΑ族和第IIA族金属的盐的金属盐,并且从闪蒸分离区移除的蒸气馏分中 乙酸与乙酸酐的摩尔比保持在大于或等于1,优选大于或等于1. 2。
[0055] 在本发明的方法中,从反应区取出液体反应组合物,并将其引入到闪蒸分离区,在 其中将液体反应组合物分离成蒸气馏分和液体馏分。
[0056] 可以通过闪蒸阀控制移除液体反应组合物的速率,跨过所述闪蒸阀压力从反应区 中的压力降低至闪蒸分离区中的压力。
[0057] 为了提高闪蒸的深度(depth),在引入到闪蒸分离区之前,通过例如加热器合适地 提高从反应区取出的液体反应组合物的温度。
[0058] 合适地,在比从反应区取出液体反应组合物时其所处的温度高约10°C至约20°C 的温度下将液体反应组合物引入到闪蒸分离区。
[0059] 闪蒸分离区可以包括绝热闪蒸容器。或者,闪蒸分离区可以具有一个或多个加热 装置。
[0060] 闪蒸分离区中温度和压力的条件可以变化并取决于这样的因素,如液体反应组合 物中存在的乙酸酐与乙酸的相对量。选择条件使得液体反应组合物中存在的乙酸酐在蒸气 和液体馏分之间分配。理想地,闪蒸分离区在高于液体馏分的凝固点的温度下,但在低于全 部液体反应组合物汽化的温度并且其优选避免或缓解不期望的液体反应组合物的组分分 解的温度下运行。
[0061] 合适地,闪蒸分离区在约50°C至约400°C,例如约50°C至约300°C的温度下运行。
[0062] 闪蒸分离区可以在一系列压力下运行,并且可以选择具体的操作压力以提供所需 的蒸气和液体馏分之间的乙酸酐的分配。闪蒸分离区可以在低于大气压、大气压或高于大 气压的压力下运行,并且合适地在0barg至10barg的压力下,例如0barg至3barg的 压力下运行。
[0063] 从闪蒸分离区移除的蒸气馏分包含乙酸酐、乙酸和低沸点组分,例如甲基碘、乙酸 甲酯和/或二甲醚。蒸气馏分还可以包含少量的副产品,例如丙酮。
[0064] 合适地,从闪蒸分离区移除的蒸气馏分中乙酸:乙酸酐的摩尔比保持在1:1至 3. 5:1,例如 1:1 至 3:1,优选 1. 2:1 至 3. 5:1,更优选 1. 2:1 至 3:1,例如 1. 2:1 至 2. 8:1,例 如1. 2:1至2. 5:1,例如1. 2:1至1. 5:1。在本发明的一个具体实施方案中,从闪蒸分离区 移除的蒸气馏分中乙酸与乙酸酐的摩尔比保持在约1:1。
[0065] 在本发明的实施方案中,从闪蒸分离区移除的蒸气馏分中乙酸:乙酸酐的摩尔比 为1:1至3:1,优选1. 2:1至3:1,并且液体反应组合物中乙酸酐的浓度保持在约5至约35 重量%,例如约5至约25重量%。
[0066] 在本发明的另一实施方案中,从闪蒸分离区移除的蒸气馏分中乙酸:乙酸酐的摩 尔比为1:1至3:1,优选1. 2:1至3:1,并且液体反应组合物包含保持在5至35重量%,例 如5至25重量%浓度下的乙酸酐,在20至50重量%浓度下的乙酸和余量的乙酸甲酯、甲 基碘、金属盐,例如锂盐、和第VIII族金属催化剂组分。
[0067] 在本发明的另一实施方案中,从闪蒸分离区移除的蒸气馏分中乙酸:乙酸酐的摩 尔比为1:1至3:1,优选1. 2:1至3:1,并且凝液膨胀系数比为约0. 2至约1,优选约0. 3至 约1,例如约0. 3至约0. 75。在该实施方案中,液体反应组合物中乙酸酐的浓度合适地为约 5至约25重量%。
[0068] 从闪蒸分离区移除的液体馏分包含催化剂在乙酸酐或乙酸酐与乙酸的混合物中 的溶液。液体馏分通常还将包含金属盐和/或助催化剂。
[0069] 合适地,将至少一部分来自闪蒸分离区的液体馏分再循环至反应区。
[0070] 合适地,将至少一部分来自闪蒸分离区的蒸气馏分传送至用于分离和回收乙酸酐 和乙酸产品的纯化区。
[0071] 纯化区可以包括一个或多个蒸馏区。例如,纯化区可以包括第一蒸馏区,其中将乙 酸酐和乙酸产品与轻质组分,例如甲基碘和乙酸甲酯分离。从第一蒸馏区的塔顶移除轻质 组分并且可以将其再循环至反应区。纯化区优选包括至少另一个蒸馏区以分离乙酸和乙酸 酐产品。
[0072] 每个蒸馏区可以是用于联合生产乙酸酐和乙酸的任何常规蒸馏装置。
[0073] 在本发明的一个实施方案中,将从蒸馏区回收的乙酸,或其一部分供应至酯化步 骤,其中它与甲醇反应以形成包含乙酸甲酯和水以及任选地未反应的甲醇的酯化产品。从 酯化产品移除一部分或全部的水,并可以将剩余的包含乙酸甲酯的酯化产品作为反应物进 料至反应区。
[0074] 现在将参考以下实施例对本发明进行举例说明。
[0075] 参考例 在本参考例中,通过在反应区,在基本无水条件下,在约190°C的温度和约35barg的 压力下使乙酸甲酯、甲醇、铑催化剂、甲基碘和咪唑鑰盐与一氧化碳接触来生产包含乙酸酐 和乙酸的液体反应组合物。
[0076] 实施例1-3 在这些实施例中,根据参考例生产液体反应组合物,除了将不同量的乙酸锂添加
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