Удаление примесей углеводородов из полупродуктов производства уксусной кислоты


 


Владельцы патента RU 2523910:

ЛАЙОНДЕЛЛ КЕМИКАЛ ТЕКНОЛОДЖИ, Л.П. (US)

Изобретение относится к усовершенствованному способу удаления примеси углеводородов из полупродукта производства уксусной кислоты, включающему экстракцию полупродукта агентом, экстрагирующим углеводороды, с образованием легкой фазы, содержащей примесь углеводородов и экстрагирующий агент, и тяжелой фазы, содержащей уксусную кислоту, где полупродукт содержит йодистый метил, уксусную кислоту, метилацетат и примесь углеводородов. Изобретение относится также к способу производства уксусной кислоты, включающему a) взаимодействие метанола и монооксида углерода в присутствии катализатора карбонилирования, стабилизатора катализатора, йодистого метила, воды и метилацетата с получением потока уксусной кислоты, содержащего примесь углеводородов; b) разделение мгновенным испарением потока уксусной кислоты на паровой поток, содержащий уксусную кислоту, воду, метанол, метилацетат, йодистый метил и примесь углеводородов, и жидкий поток, содержащий катализатор и стабилизатор катализатора; c) разделение парового потока со стадии b) перегонкой на поток продукта, содержащий уксусную кислоту и воду, и верхний погон, содержащий йодистый метил, воду, метилацетат, уксусную кислоту и примесь углеводородов; d) конденсацию верхнего погона со стадии c) с образованием легкой водной фазы, содержащей воду и уксусную кислоту, метилацетат, и тяжелой органической фазы, содержащей йодистый метил, уксусную кислоту, воду и примесь углеводородов; e) перегонку тяжелой органической фазы со стадии d) на паровой поток, содержащий йодистый метил, и нижний поток, содержащий уксусную кислоту, йодистый метил, воду и примесь углеводородов; и f) экстракцию нижнего потока со стадии e) углеводородным экстрагирующим агентом и образование легкой фазы, содержащей примесь углеводородов и экстрагирующий агент, и тяжелой фазы, содержащей йодистый метил, воду и уксусную кислоту. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 пр.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к производству уксусной кислоты. Более конкретно, изобретение относится к способу удаления примесей углеводородов из полупродукта производства уксусной кислоты.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Уксусную кислоту получают в промышленности карбонилированием метанола. До 1970 года уксусную кислоту получали с использованием кобальтового катализатора. В 1970 Монсанто (Monsanto) был разработан в качестве катализатора карбонилйодид родия. Родиевый катализатор значительно более активен, чем кобальтовый катализатор и допускает более низкие давление и температуру реакции. Наиболее важно, что родиевый катализатор обеспечивает высокую селективность в отношении уксусной кислоты.

Одна из проблем, связанных со способом производства Монсанто, состоит в том, что для получения водорода в реакторе за счет реакции конверсии водяного газа (СО+Н2О⇄СО22) необходимо большое количество воды (около 14%). Вода и водород требуются для взаимодействия с осажденным Rh(III) и неактивным [Rh4(CO2] для регенерирования активного Rh(I) катализатора. Такое большое количество воды увеличивает количество йодида водорода, который весьма агрессивен и приводит к технологическим проблемам. Кроме того, удаление большого количества воды из продукта уксусной кислоты дорогостояще.

В конце 70-х Целанезе (Celanese) модифицировал процесс карбонилирования путем добавления при карбонилировании в реакционную смесь соли йодида лития. Соль йодида лития увеличивает стабильность катализатора в результате минимизирования побочных реакций, которые вызывают неактивные виды Rh(III), и потому количество необходимой воды уменьшается. Однако высокая концентрация соли, йодида лития, промотирует коррозию реакционных сосудов под напряжением с образованием трещин. Более того, применение солей йодистоводородной кислоты, йодидов, повышает загрязнение йодидами продукта, уксусной кислоты.

В начале '90-х Millennium Petrochemicals разработал новую родиевую каталитическую систему карбонилирования, которая не использует йодидной соли. Каталитическая система использует в качестве стабилизатора катализатора пятивалентный оксид VA группы, такой как оксид трифенилфосфина. Каталитическая система Millenniun не только уменьшает количество необходимой воды, но также повышает скорость карбонилирования и выход уксусной кислоты. См. патент США № 5817869.

Еще одна из важных проблем промышленности состоит в удалении из реакции карбонилирования метанола примесей углеводородов, таких как алканы и ароматические углеводороды. Способы удаления алканов из уксусной кислоты известны. Например, способ удаления алкана предложен в патенте США № 4102922. Согласно патенту '922 движущийся поток из тяжелой фазы, которая содержит йодистый метил, уксусную кислоту, воду и алканы, подают в колонну перегонки алкана с температурой верха колонны около 75°С и температурой в нижней части колонны около 142°С. Температуру в нижней части колонны поддерживают значительно выше, чем в верхней части, чтобы минимизировать потерю йодистого метила в нижнем потоке. Верхний погон перегонки алкана, содержащий в основном йодистый метил, возвращают в зону реакции. Нижний поток, содержащий около 50% уксусной кислоты и около 40% алкана, удаляют из системы в качестве отхода. Проблема, связанная с указанным способом, состоит в том, что в результате высокой температуры в нижней части колонны низкокипящие алканы, такие как 2-метилпентан, поступают в верхний поток йодистого метила. Результатом образования низкокипящих алканов в реакционной системе в виде верхнего потока йодистого метила является их возвращение в реакцию карбонилирования.

Существует необходимость в новом способе удаления алканов и других углеводородных примесей из процесса производства уксусной кислоты. В идеале таким способом можно эффективно удалять примеси как высококипящих, так и низкокипящих углеводородов из процесса производства уксусной кислоты.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение представляет собой способ удаления примесей углеводородов из полупродукта производства уксусной кислоты. Способ предусматривает экстрагирование полупродукта агентом, экстрагирующим углеводороды, с образованием легкой фазы, содержащей примесь углеводородов и экстрагирующий агент, и тяжелой фазы, содержащей уксусную кислоту. Предпочтительно производят экстракцию нижнего потока перегонки алканов, который содержит йодистый метил, уксусную кислоту и примеси углеводородов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Примеси углеводородов образуются в результате побочных реакций карбонилирования метанола. Примеры примесей углеводородов включают алканы, алкены и ароматические углеводороды. Примеси алканов, обычно встречающиеся при карбонилировании метанола, представляют собой С312-алканы, включая пропан, бутан, пентан, 2-метилбутан, 2,3-диметилбутан, 2-метилпентан, 3-метилпентан, гексан, октан, декан, циклогексан, подобные углеводороды и их смеси. Обычно встречающиеся алкены включают пропилен, бутен, октен, подобные углеводороды и их смеси. Обычно встречающиеся ароматические углеводороды включают бензол, пара-пропилбензол, толуол, ксилол, подобные углеводороды и их смеси.

Реакцию карбонилирования проводят в присутствии катализатора карбонилирования и стабилизатора катализатора. Подходящие катализаторы карбонилирования включают катализаторы, известные в промышленном производстве уксусной кислоты. Примеры подходящих катализаторов карбонилирования включают родиевые катализаторы и иридиевые катализаторы.

Подходящие родиевые катализаторы указаны, например, в патенте США № 5817869. Подходящие родиевые катализаторы включают металлический родий и соединения родия. Предпочтительно соединения родия выбраны из группы, состоящей из солей родия, оксидов родия, ацетатов родия, родийорганических соединений, координационных соединений родия, подобных соединений и их смесей. Более предпочтительно соединения родия выбраны из группы, состоящей из Rh2(CO)4I2, Rh2(CO)4Br2, Rh2(CO)4Cl2, Rh(CH3CO2)2, Rh(CH3CO2)3, [H]Rh(CO)2I2, подобных соединений и их смесей. Наиболее предпочтительные соединения родия выбраны из группы, состоящей из [H]Rh(CO2)2, Rh(CH3CO2)2, подобных соединений и их смесей.

Подходящие иридиевые катализаторы указаны, например, в патенте США № 5932764. Подходящие иридиевые катализаторы включают металлический иридий и соединения иридия. Примеры подходящих соединений иридия включают IrCl3, IrI3, IrBr3, [Ir(CO)2I]2, [Ir(CO)2Cl]2, [Ir(CO)2Br]2, [Ir(CO)4I2]-H+, [Ir(CO)2Br2]-]H+, [Ir(CO)2I2]-H+, [Ir(CH3)I3(CO)2]-H+, Ir4(CO)12, IrCl3·4H2O, IrBr3·4H2O, Ir3(CO)12, Ir2O3, IrO2, Ir(acac)(CO)2, Ir(acac)3, Ir(OAc)3, [Ir3O(OAc)6(H2O)3][OAc] и H2[IrCl6]. Предпочтительно соединения иридия выбирают из группы, состоящей из ацетатов, оксалатов, ацетоацетатов, подобных соединений и их смесей. Более предпочтительны соединения иридия, представляющие собой ацетаты.

Иридиевый катализатор предпочтительно используют с сокатализатором. Предпочтительные сокатализаторы включают металлы и соединения металлов, выбранные из группы, состоящей из осмия, рения, рутения, кадмия, ртути, цинка, галлия, индия и вольфрама, их соединений, подобных соединений и их смесей. Более предпочтительные сокализаторы выбирают из группы, состоящей из соединений рутения и соединений осмия. Наиболее предпочтительные сокатализаторы представляют собой соединения рутения. Предпочтительно сокатализаторы представляют собой ацетаты.

Предпочтительно реакцию проводят в присутствии стабилизатора катализатора. Подходящие стабилизаторы катализатора включают стабилизаторы, известные в промышленности. Вообще существуют два типа стабилизаторов катализатора. Первый тип стабилизатора катализатора представляет собой соль йодида металла, такой как йодид лития. Второй тип стабилизатора катализатора является несолевым стабилизатором. Предпочтительные несолевые стабилизаторы представляют собой оксиды пятивалентных элементов VA группы. См. патент США № 5817869. Более предпочтительны фосфиноксиды. Наиболее предпочтительны оксиды трифенилфосфина.

Реакцию карбонилирования предпочтительно проводят в присутствии воды. Предпочтительно концентрация воды составляет от примерно 2 мас.% до примерно 14 мас.% в расчете на общую массу реакционной смеси. Более предпочтительно концентрация воды составляет от примерно 2 мас.% до примерно 10 мас.%. Наиболее предпочтительно концентрация воды равна от примерно 4 мас.% до примерно 8 мас.%.

Реакцию предпочтительно проводят в присутствии метилацетата. Метилацетат может быть образован in situ. При желании метилацетат может быть добавлен в реакционную смесь в качестве исходного вещества. Предпочтительно концентрация метилацетата составляет от примерно 2 мас.% до примерно 20 мас.% в расчете на общую массу реакционной смеси. Более предпочтительно концентрация метилацетата составляет от примерно 2 мас.% до примерно 16 мас.%. Наиболее предпочтительно концентрация метилацетата равна от примерно 2 мас.% до примерно 8 мас.%. В качестве альтернативы в реакции карбонилирования может быть использована смесь метилацетата и метанола из потоков побочного продукта гидролиза/метанолиза поливинилацетата.

Реакцию проводят в присутствии йодистого метила. Йодистый метил является промотором катализатора. Предпочтительно концентрация йодистого метила составляет от примерно 0,6 мас.% до примерно 36 мас.% в расчете на общую массу реакционной смеси. Более предпочтительно концентрация йодистого метила составляет от примерно 4 мас.% до примерно 24 мас.%. Наиболее предпочтительно концентрация йодистого метила равна от примерно 6 мас.% до примерно 20 мас.%. В качестве альтернативы йодистый метил может быть генерирован в реакторе карбонилирования путем добавления йодистого водорода (HI).

В реактор также может быть введен водород. Добавление водорода может повысить эффективность карбонилирования. Предпочтительно концентрация водорода в реакторе составляет от примерно 0,1 мол.% до примерно 5 мол.% в расчете на монооксид углерода. Более предпочтительно концентрация водорода в реакторе равна от примерно 0,3 мол.% до примерно 3 мол.% от монооксида углерода.

Метанол и монооксид углерода подают в реактор карбонилирования. Подача метанола в реактор карбонилирования может идти из установки синтезгаз-метанол или из любого другого источника. Метанол не взаимодействует непосредственно с монооксидом углерода с образованием уксусной кислоты. Он превращается в йодистый метил в результате взаимодействия с присутствующим в реакторе йодистым водородом и затем реагирует с монооксидом углерода и водой с образованием уксусной кислоты и регенерацией йодистого водорода. Монооксид углерода не только становится частью молекулы уксусной кислоты, но также играет важную роль в образовании и устойчивости активного катализатора.

Реакцию карбонилирования предпочтительно проводят при температуре в интервале от примерно 150°С до примерно 250°С. Более предпочтительно реакцию проводят при температуре в интервале от примерно 150°С до примерно 200°С. Реакцию карбонилирования предпочтительно проводят под давлением в интервале от примерно 200 фунт/кв. дюйм до примерно 2000 фунт/кв. дюйм. Более предпочтительно реакцию проводят под давлением в интервале от примерно 300 фунт/кв. дюйм до примерно 500 фунт/кв. дюйм.

Поток продукта уксусной кислоты отводят из реактора и разделяют мгновенным испарением на жидкую фракцию, содержащую катализатор и стабилизатор катализатора, и паровую фракцию, содержащую продукт, уксусную кислоту, реагенты, воду, йодистый метил и примеси, образованные в процессе реакции карбонилирования, включая алканы, алкены и ароматические углеводороды. Жидкую фракцию возвращают в реактор карбонилирования. Паровую фракцию затем подают на дистилляционную колонну.

Дистилляционная колонна, так называемая "перегонка легких хвостов" отделяет головной погон, содержащий йодистый метил, воду, метанол, метилацетат и примеси углеводородов, от потока, содержащего уксусную кислоту, небольшое количество воды и немного тяжелых примесей, таких как пропионовая кислота. Поток уксусной кислоты может быть направлен в колонну-сушилку для удаления воды и затем подвергнут дистилляции, так называемой "перегонке тяжелых хвостов" для удаления тяжелых примесей.

Поток верхнего погона с перегонки легких хвостов обычно содержит от примерно 60 мас.% до примерно 90 мас.% йодистого метила, от примерно 5 мас.% до примерно 15 мас.% метилацетата, от примерно 1 мас.% до примерно 10 мас.% уксусной кислоты, 1 мас.% или менее воды, от примерно 1 мас.% до примерно 10 мас.% углеводородных примесей и примерно 2 мас.% или менее примесей альдегидов в расчете на общую массу верхнего погона.

Поток верхнего погона конденсируют и разделяют в декантаторе на легкую водную фазу и тяжелую органическую фазу. Тяжелая органическая фаза содержит преимущественно йодистый метил (более 50%) и примеси углеводородов. Легкая водная фаза содержит преимущественно воду (более 50%), уксусную кислоту и метилацетат. Водную фазу обычно возвращают в реактор или на перегонку легких хвостов.

По меньшей мере часть тяжелой органической фазы перегоняют с образованием парового потока, содержащего в основном йодистый метил (свыше 50% йодистого метила из тяжелой органической фазы) и нижнего потока, содержащего в основном уксусную кислоту, метилацетат, йодистый метил и примеси углеводородов (более 50% каждого компонента из тяжелой органической фазы). Указанная дистилляция в промышленности представляет собой так называемую разгонку алканов. Температура верхнего погона разгонки алканов предпочтительно ниже примерно 75°С, так что с потоком паров не выходит значительное количество примесей углеводородов. Более предпочтительно температура верхнего погона разгонки алканов находится в интервале от примерно 43°С (температуры кипения йодистого метила) до примерно 75°С. Наиболее предпочтительно температура верхнего погона разгонки алканов находится в интервале от примерно 43° до примерно 60°С. Особенно предпочтительная температура верхнего погона разгонки алканов находится в интервале от примерно 43°С до примерно 45°С. Чем ближе температура верхнего погона разгонки алканов к температуре кипения йодистого метила, тем меньше количество примесей углеводородов, находящихся в паровом потоке. Паровой поток возвращают в реакцию карбонилирования. Снижение температуры верхнего погона разгонки алканов, хотя и уменьшает примеси углеводородов в паровом потоке, приводит к более высокой концентрации йодистого метила в нижнем потоке. В соответствии с обычной промышленной практикой нижний поток считают отходами. Таким образом, отбрасывают увеличенное количество йодистого метила, дорогостоящего вещества.

Способ изобретения включает экстракцию примесей углеводородов из любого из указанных выше полупродуктов или потоков. Предпочтительно экстракцию проводят из нижнего потока разгонки алканов. Экстракцию осуществляют смешением нижнего потока разгонки алканов с экстрагирующим углеводороды агентом и образованием при этом легкой фазы, содержащей экстрагирующий агент и примеси углеводородов, и тяжелой фазы, которая содержит йодистый метил и уксусную кислоту. Предпочтительно тяжелая фаза содержит менее 50% примесей углеводородов нижнего потока разгонки алканов. Более предпочтительно тяжелая фаза по существу не содержит примеси углеводородов. Тяжелая фаза может быть возвращена на разгонку алканов или в реакцию карбонилирования.

Агент, экстрагирующий углеводороды, предпочтительно выбирают из от С9 до С20 ароматических или парафиновых углеводородов. Экстрагирующий агент может представлять собой смесь воды с от С9 до С20 ароматическим или парафиновым углеводородом. Предпочтительно воду используют в количестве от примерно 5 об.% до примерно 50 об.% от объема агента, экстрагирующего углеводороды. Присутствие воды вызывает больший переход уксусной кислоты в тяжелую фазу, которая, как указано выше, может быть рециклизована. Легкая фаза может быть удалена или подвергнута очистке и возвращению экстрагирующего агента.

Предпочтительно экстракции подвергают от примерно 5% до примерно 100% нижней фазы разгонки алканов. Более предпочтительно экстрагированию подвергают от примерно 50% до примерно 100% нижней фазы разгонки алканов.

Предпочтительно отношение экстрагирующего агента к нижнему потоку разгонки алканов находится в интервале от 25/75 до 75/25 (об./об.). При желании нижний поток разгонки алканов может быть проэкстрагирован более одного раза.

Следующие примеры являются только иллюстративными. Специалисты в данной области техники могут обнаружить многие вариации в духе изобретения и в объеме формулы изобретения.

ПРИМЕР 1

Экстракция нижнего потока разгонки алкана пентадеканом

Имитированный нижний поток разгонки алканов (5 частей по объему, содержащий 15,0 мас.% йодистого метила, 14,3 мас.% октана и 70,7 мас.% уксусной кислоты) смешивают с пентадеканом (5 частей по объему) во флаконе при комнатной температуре (25°С). Происходит разделение фаз. Отношение легкой фазы к тяжелой фазе равно 1,76 по массе. Легкую фазу и тяжелую фазу анализируют путем измерений инфракрасных проб ATR (ослабленный полный коэффициент отражения). Легкая фаза содержит 12,9 мас.% октана, 4,1 мас.% йодистого метила, 17,3 мас.% уксусной кислоты и 65,7 мас.% пентадекана. Тяжелая фаза содержит 16,9 мас.% йодистого метила, 82,5 мас.% уксусной кислоты и <1 мас.% октана.

ПРИМЕР 2

Экстракция нижнего потока разгонки алканов пентадеканом

Пример 1 повторяют, но объемное отношение пентадекана к имитированному потоку разгонки алканов составляет 2,0. Происходит разделение фаз. Отношение легкой фазы к тяжелой фазе равно 4,11 по массе. Легкая фаза содержит 7,2 мас.% октана, 3,6 мас.% йодистого метила, 15,7 мас.% уксусной кислоты и 73,5 мас.% пентадекана. Тяжелая фаза содержит 16,5 мас.% йодистого метила, 87,2 мас.% уксусной кислоты и <1 мас.% октана.

ПРИМЕР 3

Экстракция нижнего потока разгонки алканов пентадеканом

Пример 1 повторяют, но объемное отношение пентадекана к имитированному потоку разгонки алканов составляет 3,0. Происходит разделение фаз. Отношение легкой фазы к тяжелой фазе равно 7,19 по массе. Легкая фаза содержит 5,1 мас.% октана, 2,2 мас.% йодистого метила, 14,7 мас.% уксусной кислоты и 78,0 мас.% пентадекана. Тяжелая фаза содержит 22,8 мас.% йодистого метила, 76,2 мас.% уксусной кислоты и <1 мас.% октана.

ПРИМЕР 4

Экстракция нижнего потока разгонки алканов додеканом

Имитированный нижний поток разгонки алканов (3 части по объему, содержащий 17,5 мас.% йодистого метила, 5,9 мас.% декана, 6,8 мас.% гексана и 89,8 мас.% уксусной кислоты) смешивают во флаконе с додеканом (3 части по объему) при комнатной температуре (25°С). Происходит разделение фаз. Отношение легкой фазы к тяжелой фазе равно 2,12 по массе. Легкую фазу и тяжелую фазу анализируют измерением инфракрасного излучения. Легкая фаза содержит 3,8 мас.% декана, 4,3 мас.% гексана, 5,1 мас.% йодистого метила, 26,1 мас.% уксусной кислоты и 60,6 мас.% додекана. Тяжелая фаза содержит 2,3 мас. % декана, 2,8 мас.% гексана, 21,1 мас.% йодистого метила и 73,8 мас.% уксусной кислоты.

ПРИМЕР 5

Экстракция нижнего потока разгонки алканов пентадеканом в присутствии воды

Имитированный нижний поток разгонки алканов (5 частей по объему) состава, как описано в примере 1, смешивают с пентадеканом (13 частей по объему) и водой (2 части по объему) во флаконе при комнатной температуре (25°). Происходит разделение фаз. Отношение легкой фазы к тяжелой фазе равно 1,99 по массе. Легкую фазу и тяжелую фазу анализируют измерением инфракрасного излучения. Легкая фаза содержит 3,3 мас.% октана, 6,4 мас.% йодистого метила, 4,7 мас.% уксусной кислоты и 85,6 мас.% пентадекана. Тяжелая фаза содержит 6,9 мас.% октана, 1,3 мас.% йодистого метила, 56,7 мас.% уксусной кислоты и 35,0 мас.% воды.

ПРИМЕР 6

Экстракция нижнего потока разгонки алканов пентадеканом в присутствии воды

Пример 5 повторяют, но имитированный нижний поток разгонки алканов смешивают с пентадеканом (10 частей по объему) и Н2О (5 частей по объему) во флаконе при комнатной температуре. Происходит разделение фаз. Отношение легкой фазы к тяжелой фазе равно 1,04 по массе. Легкую и тяжелую фазу анализируют измерением инфракрасного излучения. Легкая фаза содержит 6,2 мас.% октана, 8,2 мас.% йодистого метила, 1,0 мас.% уксусной кислоты и 84,6 мас.% пентадекана. Тяжелая фаза содержит 0,6 мас.% йодистого метила, 42,1 мас.% уксусной кислоты и 57,3 мас.% воды.

1. Способ удаления примеси углеводородов из полупродукта производства уксусной кислоты, включающий экстракцию полупродукта агентом, экстрагирующим углеводороды, с образованием легкой фазы, содержащей примесь углеводородов и экстрагирующий агент, и тяжелой фазы, содержащей уксусную кислоту, где полупродукт содержит йодистый метил, уксусную кислоту, метилацетат и примесь углеводородов.

2. Способ по п.1, где примесь углеводородов выбирают из группы, состоящей из алканов, алкенов, ароматических углеводородов и их смесей.

3. Способ по п.2, где алкан представляет собой C3-C12 алкан.

4. Способ по п.1, где полупродукт представляет собой нижний поток разгонки алканов.

5. Способ по п.1, где экстрагирующий агент представляет собой от C9 до C20 ароматический или парафиновый углеводород.

6. Способ по п.1, включающий добавление воды при экстракции.

7. Способ производства уксусной кислоты, включающий:
a) взаимодействие метанола и монооксида углерода в присутствии катализатора карбонилирования, стабилизатора катализатора, йодистого метила, воды и метилацетата с получением потока уксусной кислоты, содержащего примесь углеводородов;
b) разделение мгновенным испарением потока уксусной кислоты на паровой поток, содержащий уксусную кислоту, воду, метанол, метилацетат, йодистый метил и примесь углеводородов, и жидкий поток, содержащий катализатор и стабилизатор катализатора;
c) разделение парового потока со стадии b) перегонкой на поток продукта, содержащий уксусную кислоту и воду, и верхний погон, содержащий йодистый метил, воду, метилацетат, уксусную кислоту и примесь углеводородов;
d) конденсацию верхнего погона со стадии c) с образованием легкой водной фазы, содержащей воду и уксусную кислоту, метилацетат, и тяжелой органической фазы, содержащей йодистый метил, уксусную кислоту, воду и примесь углеводородов; и
e) перегонку тяжелой, органической фазы со стадии d) на паровой поток, содержащий йодистый метил, и нижний поток, содержащий уксусную кислоту, йодистый метил, воду и примесь углеводородов; и
f) экстракцию нижнего потока со стадии e) углеводородным экстрагирующим агентом и образование легкой фазы, содержащей примесь углеводородов и экстрагирующий агент, и тяжелой фазы, содержащей йодистый метил, воду и уксусную кислоту.

8. Способ по п.7, который включает возврат тяжелой фазы со стадии f) на стадию a).

9. Способ по п.7, где катализатор представляет собой родиевый катализатор.

10. Способ по п.7, где стабилизатор катализатора представляет собой оксид трифенилфосфина.

11. Способ по п.7, где концентрация воды на стадии a) находится в интервале от 2 мас.% до 10 мас.% в расчете на реакционную смесь.

12. Способ по п.7, где примесь углеводородов выбирают из группы, состоящей из алканов, алкенов, ароматических углеводородов и их смесей.

13. Способ по п.7, где агент, экстрагирующий углеводороды, представляет собой от C9 до C20 ароматический или парафиновый углеводород.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к усовершенствованному способу уменьшения образования побочных продуктов при получении метилацетата, который включает карбонилирование диметилового эфира монооксидом углерода в одной или большем количестве зон реакции карбонилирования в присутствии морденитного катализатора с получением продукта метилацетата, отличающийся тем, что по меньшей мере в одну из указанных зон реакции добавляют по меньшей мере один из следующих: метилацетат и уксусную кислоту.

Изобретение относится к усовершенствованному способу повышения каталитической активности и/или селективности при получении продукта метилацетата и/или уксусной кислоты, включающему контактирование карбонилируемого реагента, выбранного из диметилового эфира и метанола, с монооксидом углерода в присутствии катализатора, представляющего собой Н-морденит, связанный с мезопористым связующим, выбранным из оксидов кремния, оксидов алюминия, оксидов кремния - оксидов алюминия, силикатов магния и магнийалюмосиликатов.

Изобретение относится к способу получения уксусной кислоты, включающему: (a) карбонилирование метанола в присутствии катализатора для образования реакционной смеси; (b) мгновеное испарение и дистилляцию реакционной смеси в испарителе, оборудованном дистилляционной колонной, для того чтобы образовать жидкий поток, включающий катализатор, из куба испарителя, и паровой поток из верхней части дистилляционной колонны; и (c) возврат жидкого потока в цикл на стадию (а), причем паровой поток дистиллируют в колонне отгонки легких фракций, чтобы образовать кубовый поток сырой уксусной кислоты и поток дистиллятного пара, который конденсируют и разделяют на легкую фазу и тяжелую фазу, и часть легкой фазы вводят в верх дистилляционной колонны испарителя, и жидкий поток отбирают из куба дистилляционной колонны испарителя и направляют в верх колонны отгонки легких фракций, чтобы получить практически чистую уксусную кислоту.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты с улучшенным выходом, включающему следующие стадии: а) введение метанола и/или его реакционноспособного производного и монооксида углерода в первую реакционную зону, содержащую жидкую реакционную композицию, включающую катализатор карбонилирования, необязательно промотор катализатора карбонилирования, метилиодид, метилацетат, уксусную кислоту и воду; б) извлечение, по меньшей мере, части жидкой реакционной композиции совместно с растворенным и/или захваченным монооксидом углерода и другими газами из первой реакционной зоны; в) направление, по меньшей мере, части извлеченной жидкой реакционной композиции во вторую реакционную зону, в которой потребляется, по меньшей мере, часть растворенного и/или захваченного монооксида углерода; г) направление, по меньшей мере, части жидкой реакционной композиции из второй реакционной зоны в зону испарительного разделения с образованием: паровой фракции, включающей уксусную кислоту, метилиодид, метилацетат и отходящий газ низкого давления, включающий монооксид углерода; и жидкой фракции, включающей катализатор карбонилирования и необязательно промотор катализатора карбонилирования; д) направление паровой фракции из зоны испарительного разделения в одну или более зон дистилляции с целью извлечения конечной уксусной кислоты; причем температура жидкой реакционной композиции, извлекаемой из первой реакционной зоны, составляет от 170 до 195°С; а температура жидкой реакционной композиции, направляемой из второй реакционной зоны в зону испарительного разделения, по меньшей мере, на 8°С превышает температуру жидкой реакционной композиции, извлекаемой из первой реакционной зоны.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты. Способ включает стадии, на которых (а) проводят карбонилирование метанола в реакторе карбонилирования при температуре от 150 до 250°С в присутствии катализатора, стабилизатора катализатора, воды и метилиодида, с образованием реакционной смеси, включающей катализатор, стабилизатор катализатора, уксусную кислоту, метанол, метилиодид, метилацетат и воду; и (b) полученную реакционную смесь непосредственно из реактора карбонилирования направляют в дистилляционную колонну для дистилляции реакционной смеси с отделением кубового потока, включающего катализатор и стабилизатор катализатора, потока бокового погона, включающего уксусную кислоту и воду, и потока головного погона, включающего метанол, метилацетат, метилиодид и воду.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты, включающему (а) каталитическое взаимодействие метанола или его реакционно-способного производного с монооксидом углерода в присутствии гомогенного катализатора на основе металла группы VIII и метилиодида в качестве промотора в реакционном сосуде, который содержит жидкую реакционную смесь, включающую в себя уксусную кислоту, воду, метилацетат, метилиодид и гомогенный катализатор, причем реакционный сосуд функционирует при давлении реактора; (b) отвод реакционной смеси из реакционного сосуда и подачу отведенной реакционной смеси вместе с дополнительным монооксидом углерода в предыспарительный/послереакционный сосуд, работающий при пониженном давлении, которое ниже давления в реакционном сосуде; (с) отдувание легких фракций в предыспарительном сосуде и одновременное потребление метилацетата в предыспарительном/послереакционном сосуде с получением предыспарительной смеси, которая обогащается уксусной кислотой и обедняется метилиодидом и метилацетатом по сравнению с реакционной смесью; (d) отвод предиспарительной реакционной смеси из предыспарительного/послереакционного сосуда и подачу предыспарительной смеси в испарительный сосуд; (е) мгновенное испарение потока сырой уксусной кислоты из смеси в испарительном сосуде, функционирующем при давлении, которое значительно ниже давления предыспарительного/послереакционного сосуда; (f) рециркуляцию остатка после процесса испарения из испарительного сосуда в реакционный сосуд и (g) очистку потока сырого продукта.

Изобретение относится к способу повышения производительности и каталитической стабильности при получении метилацетата, включающему карбонилирование сырья на основе диметилового эфира монооксидом углерода при практически безводных условиях в присутствии цеолитного катализатора, эффективного в указанном карбонилировании, причем реакцию проводят при температуре, составляющей от 275 до 350°С, и в присутствии водорода.

Изобретение относится к усовершенствованным способам карбонилирования с целью производства уксусной кислоты, где способ включает: (а) карбонилирование метанола или его реакционноспособных производных в присутствии воды, катализатора, подбираемого из группы, в которую входят родиевые катализаторы, иридиевые катализаторы и их смеси, и метилйодида в качестве промотора с образованием содержащей уксусную кислоту реакционной смеси в реакторе; (b) разделение потока содержащей уксусную кислоту реакционной смеси на жидкий рециркулируемый поток и поток необработанного продукта, содержащий уксусную кислоту, метилйодид, метилацетат и воду; (с) подачу потока необработанного продукта в колонну отгона легких фракций, в которой имеется зона дистилляции; (d) очистку потока необработанного продукта в зоне дистилляции колонны отгона легких фракций с целью удаления метилйодида и метилацетата и получения потока очищенного продукта, каковой поток очищенного продукта характеризуется меньшей концентрацией метилйодида и метилацетата, чем поток необработанного продукта, каковая стадия очистки потока необработанного продукта включает: (i) конденсацию головного погона зоны дистилляции колонны отгона легких фракций, (ii) декантирование сконденсированного пара с получением тяжелой фазы, содержащей, преимущественно, метилйодид, и легкой фазы, содержащей, преимущественно, уксусную кислоту и воду, (iii) возврат в качестве флегмы в зону дистилляции колонны отгона легких фракций, по меньшей мере, части сконденсированной тяжелой фазы; и (iv) рециркулирование легкой фазы в реактор; и (е) отведение потока очищенного продукта из колонны отгона легких фракций.

Изобретение относится к способу повышения производительности и селективности при получении метилацетата, включающему карбонилирование сырья на основе диметилового эфира монооксидом углерода при практически безводных условиях в присутствии цеолитного катализатора, эффективного в указанном карбонилировании, причем реакцию проводят при температуре, составляющей от более чем 250 до 350°С, и при давлении, составляющем от более чем 10 до 100 бар (изб.).

Изобретение относится к усовершенствованным способам карбонилирования для получения уксусной кислоты, один из которых включает: (а) карбонилирование метанола или его реакционного производного в присутствии воды, катализатора, выбранного из родиевых катализаторов, иридиевых катализаторов и их смесей, промотора из йодистого метила для образования реакционной смеси с уксусной кислотой в реакторе; (b) разделение потока реакционной смеси с уксусной кислотой на жидкий рециркулирующий поток и первый поток неочищенного продукта, содержащий уксусную кислоту; (с) подачу первого потока неочищенного продукта в колонну для отгонки легких фракций; (d) дистилляцию потока неочищенного продукта для удаления низкокипящих компонентов в качестве верхнего погона и образования первого потока очищенного продукта в виде бокового потока и жидкого остаточного потока, при этом жидкий остаточный поток состоит преимущественно из уксусной кислоты, где первый поток очищенного продукта направляют в колонну для дегидратации, после чего осушенный продукт направляют в колонну для отгонки тяжелых фракций и уксусную кислоту отбирают в виде верхнего погона из колонны для отгонки тяжелых фракций; (е) испарение по меньшей мере части жидкого остаточного потока для получения второго потока продукта; и (f) подачу второго потока продукта после его конденсации или сжатия для дальнейшей обработки после объединения с первым потоком очищенного продукта в указанную колонну для дегидратации.

Изобретение относится к биотехнологии пищевых продуктов и может быть использовано при переработке растворов брожения с получением молочной кислоты. Способ извлечения молочной кислоты из растворов брожения включает экстракцию молочной кислоты солью четвертичного аммониевого основания в разбавителе и реэкстракцию кислоты, причем экстракцию ведут солью четвертичного аммониевого основания в сульфатной форме [(R4N)2SO4], где R представляет собой алкильный или арильный радикал, в присутствии п-третичных алкилфенолов при молярном соотношении (R4N)2SO4 : п-третичные алкилфенолы, равном соответственно 1:2, при значении рН раствора 5,0-7,0, реэкстракцию кислоты проводят растворами гидроксида натрия, а регенерацию экстрагента осуществляют его обработкой стехиометрическим количеством серной кислоты.

Изобретение относится к биотехнологии пищевых продуктов и может быть использовано при переработке растворов брожения с получением молочной кислоты. Способ извлечения молочной кислоты из растворов брожения включает экстракцию молочной кислоты солью четвертичного аммониевого основания в разбавителе и реэкстракцию кислоты, причем экстракцию ведут солью четвертичного аммониевого основания в сульфатной форме [(R4N)2SO4], где R представляет собой алкильный или арильный радикал, в присутствии п-третичных алкилфенолов при молярном соотношении (R4N)2SO4 : п-третичные алкилфенолы, равном соответственно 1:2, при значении рН раствора 5,0-7,0, реэкстракцию кислоты проводят растворами гидроксида натрия, а регенерацию экстрагента осуществляют его обработкой стехиометрическим количеством серной кислоты.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения чистой метакриловой кислоты, включающему: а) окисление в газовой фазе С4-соединения с получением содержащей метакриловую кислоту газовой фазы, б) конденсирование содержащей метакриловую кислоту газовой фазы с получением водного раствора метакриловой кислоты, в) выделение по крайней мере части метакриловой кислоты из водного раствора метакриловой кислоты с получением по крайней мере одного содержащего метакриловую кислоту сырого продукта, г) выделение по крайней мере части метакриловой кислоты из по крайней мере одного содержащего метакриловую кислоту сырого продукта способом термического разделения с получением чистой метакриловой кислоты, причем на стадии процесса г) метакриловую кислоту выделяют из по крайней мере части по крайней мере одного содержащего метакриловую кислоту сырого продукта с помощью ректификации, и причем чистую метакриловую кислоту отбирают через боковой вывод используемой для ректификации колонны, а количество чистой метакриловой кислоты, отбираемой в определенный интервал времени, составляет от 40 до 80% от количества содержащего метакриловую кислоту сырого продукта, подаваемого в ректификационную колонну в тот же интервал времени.
Изобретение относится к улучшенному способу селективного удаления примеси пропионовой кислоты из потока акриловой кислоты. .

Изобретение относится к технологии органического и нефтехимического синтеза, конкретно - к технологии получения изофталевой кислоты (ИФК) и сопутствующего продукта - муравьиной кислоты (МК) жидкофазным окислением О2-газом в среде уксусной кислоты в присутствии катализатора солей Со и Mn при повышенной температуре и давлении с последующим выделением ИФК и ее очисткой перекристаллизацией в водно-уксусном растворителе, выделением МК методом дистилляции из обводненного уксуснокислою конденсата.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения акриловой кислоты, в соответствии с которым путем осуществляемого при повышенной температуре гетерогенно катализируемого газофазного частичного окисления молекулярным кислородом по меньшей мере одного соответствующего исходного соединения с тремя атомами углерода на находящихся в твердом агрегатном состоянии катализаторах получают газовую смесь продуктов, содержащую акриловую кислоту, водяной пар и побочные компоненты, температуру указанной смеси при необходимости снижают путем прямого и/или косвенного охлаждения, после чего указанную смесь направляют в оснащенную эффективно разделяющими элементами конденсационную колонну, вдоль которой она самостоятельно поднимается при одновременном протекании фракционной конденсации, причем через первый боковой отбор, находящийся выше места подачи газовой смеси реакционных продуктов в конденсационную колонну, из конденсационной колонны выводят обедненную водой и побочными компонентами сырую акриловую кислоту в качестве целевого продукта, через находящийся выше первого бокового отбора второй отбор жидкой фазы из конденсационной колонны выводят содержащую акриловую кислоту и побочные компоненты кислую воду, из верхней части конденсационной колонны выводят остаточную газовую смесь, содержащую побочные компоненты, кипящие при более низкой температуре, чем вода, из куба конденсационной колонны выводят кубовую жидкость, содержащую акриловую кислоту, а также побочные продукты и побочные компоненты, кипящие при более высокой температуре, чем акриловая кислота, частичное количество отбираемой кислой воды как таковое и/или после охлаждения возвращают в конденсационную колонну в качестве флегмы, и сырую акриловую кислоту при необходимости подвергают дополнительной очистке по меньшей мере одним другим методом термического разделения, и при необходимости в сырую акриловую кислоту перед дополнительной кристаллизационной очисткой добавляют частичное количество отбираемой кислой воды, где акриловую кислоту, содержащуюся по меньшей мере в частичном количестве невозвращаемой в конденсационную колонну кислой воды, переводят из кислой воды в органический растворитель путем выполняемой этим растворителем экстракции, сопровождаемой образованием содержащего акриловую кислоту органического экстракта, из которого акриловую кислоту в дальнейшем выделяют путем его отпаривания первым отпаривающим газом, причем первый отпаривающий газ, содержащий акриловую кислоту, возвращают в конденсационную колонну, и/или акриловую кислоту, содержащуюся в первом отпаривающем газе, переводят в водный раствор гидроксида металла или образующийся первый отпаривающий газ, содержащий акриловую кислоту, используют в качестве второго отпаривающего газа с целью отпаривания акриловой кислоты, содержащейся в выводимой из конденсационной колонны кубовой жидкости, и причем образующийся при этом второй отпаривающий газ, содержащий акриловую кислоту, возвращают в конденсационную колонну и/или акриловую кислоту, содержащуюся во втором отпаривающем газе, переводят в водный раствор гидроксида металла.
Изобретение относится к усовершенствованному способу предотвращения осаждений фумаровой кислоты при получении ангидрида малеиновой кислоты со следующими стадиями: а) поглощение ангидрида малеиновой кислоты из смеси продуктов, полученной в результате частичного окисления бензола, олефинов, имеющих 4 атома углерода или н-бутана, в органическом растворителе или воде в качестве поглотителя, b) отделение ангидрида малеиновой кислоты от поглотителя, содержащего фумаровую кислоту, причем регенерированный таким образом поглотитель, содержащий фумаровую кислоту, полностью или частично каталитически гидрируют и полностью или частично возвращают на стадию поглощения (а), при этом фумаровая кислота подвергается гидрированию до янтарной кислоты.

Изобретение относится к усовершенствованным способам производства ароматических карбоновых кислот, включающим контактирование сырья, содержащего по меньшей мере один исходный замещенный ароматический углеводород, заместители которого способны окисляться до групп карбоновой кислоты, с газообразным кислородом в реакционной смеси жидкофазного окисления, содержащей монокарбоновую кислоту в качестве растворителя и воду, в присутствии каталитической композиции, содержащей по меньшей мере один тяжелый металл, эффективный для катализации окисления замещенного ароматического углеводорода до ароматической карбоновой кислоты, в секции реакции при повышенной температуре и давлении, эффективных для поддержания в жидком состоянии реакционной смеси жидкофазного окисления и образования ароматической карбоновой кислоты и примесей, содержащих побочные продукты окисления исходного ароматического углеводорода, растворенные или суспендированные в реакционной смеси жидкофазного окисления, и паровой фазы высокого давления, содержащей растворитель - монокарбоновую кислоту, воду и небольшие количества исходного ароматического углеводорода и побочных продуктов; перенос паровой фазы высокого давления, отведенной из секции реакции в секцию разделения, орошаемую жидкой флегмой, содержащей воду и способную практически полностью разделить растворитель - монокарбоновую кислоту и воду в паровой фазе высокого давления с образованием жидкости, обогащенной растворителем - монокарбоновой кислотой и обедненной водой, и газа высокого давления, содержащего водяной пар; перенос газа высокого давления, содержащего водяной пар, отведенного из секции разделения, без обработки для удаления органических примесей в секцию конденсации и конденсацию газа высокого давления с образованием жидкого конденсата, содержащего воду, и отходящего газа из секции конденсации под давлением, содержащего неконденсируемые компоненты газа высокого давления, перенесенного в секцию конденсации; выделение из секции конденсации жидкого конденсата, содержащего воду и пригодного для использования без дополнительной обработки в качестве по меньшей мере одной жидкости, содержащей воду, в способе очистки ароматических карбоновых кислот; и подачу жидкого конденсата, содержащего воду, выделенного в секции конденсации, в процесс очистки ароматической карбоновой кислоты, в котором по меньшей мере одна стадия включает: (а) приготовление реакционного раствора очистки, содержащего ароматическую карбоновую кислоту и примеси, растворенные или суспендированные в жидкости, содержащей воду; (b) контактирование реакционного раствора очистки, содержащего ароматическую карбоновую кислоту и примеси в жидкости, содержащей воду, при повышенных температуре и давлении с водородом в присутствии катализатора гидрирования с образованием жидкой реакционной смеси очистки; (с) выделение твердого очищенного продукта, содержащего карбоновую кислоту, из жидкой реакционной смеси очистки, содержащей ароматическую карбоновую кислоту и примеси в жидкости, содержащей воду; и (d) промывку по меньшей мере одной жидкостью, содержащей воду, полученной очищенной твердой ароматической карбоновой кислоты, выделенной из жидкой реакционной смеси очистки, содержащей ароматическую карбоновую кислоту, примеси жидкость, содержащую воду; так что жидкость, содержащая воду, по меньшей мере на одной стадии способа очистки включает жидкий конденсат, содержащий воду и не требующий обработки по удалению органических примесей.

Изобретение относится к усовершенствованному способу сушки ароматической карбоновой кислоты, включающему непрерывную сушку осадка ароматической карбоновой кислоты с помощью сушилки с псевдоожиженным слоем, причем осадок вводят в сушилку при скорости 50 кг/час или выше, и сушильный газ, имеющий температуру 80-160°С, подают в сушилку при приведенной скорости 0,3-1 м/сек, с тем, чтобы содержание жидкости в осадке составило 14% по массе или ниже; а также к усовершенствованному способу получения сухой ароматической карбоновой кислоты, включающему непрерывную сушку осадка ароматической карбоновой кислоты с помощью сушилки с псевдоожиженным слоем с получением готовой ароматической карбоновой кислоты, где осадок вводят в сушилку при скорости 50 кг/час или выше, и сушильный газ, имеющий температуру 80-160°С, подают в сушилку при приведенной скорости 0,3-1 м/сек, с тем, чтобы содержание жидкости в осадке составило 14% по массе или ниже.
Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки уксусной кислоты, которая может быть применена в микроэлектронике, жидкостной хроматографии, в химической, пищевой, медицинских промышленностях.

Изобретение относится к способу разделения акриловой кислоты, содержащейся в качестве основного продукта, и глиоксаля, содержащегося в качестве побочного продукта, в смеси продуктов частичного гетерогенно катализируемого парофазного окисления соединения-предшественника акриловой кислоты, содержащего 3 атома углерода, при котором получают жидкую фазу Р, которая по меньшей мере на 70% от своей массы состоит из акриловой кислоты, а также, в пересчете на молярное количество содержащейся в ней акриловой кислоты, содержит по меньшей мере 200 мол.
Наверх