Способ получения винилацетата



Способ получения винилацетата
Способ получения винилацетата

 


Владельцы патента RU 2585614:

ЛАЙОНДЕЛЛБЭЗЕЛЛ ЭСИТИЛЗ,ЭлЭлСи (US)

Изобретение относится к способу получения винилацетата, где указанный способ включает: (а) взаимодействие в реакторе (i) от 65 до 80 мол.% этилена, (ii) от 10 до 25 мол.% уксусной кислоты и (iii) от 5 до 15 мол.% кислородсодержащего газа в присутствии палладиево-золотого катализатора с получением винилацетата; (b) выведение из реактора газового потока, содержащего этилен, уксусную кислоту, винилацетат, воду и диоксид углерода; (c) разделение газового потока на поток этилена, включающий этилен и диоксид углерода, и первичный поток винилацетата, включающий винилацетат, воду и уксусную кислоту; (d) разделение потока этилена на поток регенерированного этилена и поток диоксида углерода; (e) разделение первичного потока винилацетата на поток винилацетата и поток регенерированной уксусной кислоты; (f) повторную подачу в реактор на стадию (а) потока регенерированного этилена со стадии (d) и потока регенерированной уксусной кислоты со стадии (е); (g) измерение концентрации компонентов, принимающих участие или связанных с одной или несколькими из перечисленных выше стадий, с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния, где данная стадия измерения включает стадию идентификации сдвигов комбинационного рассеяния и интенсивностей сигналов компонентов, принимающих участие или связанных с одной или несколькими из перечисленных выше стадий; и (h) регулирование условий в реакторе или в любой из последующих стадий в соответствии с измеренными концентрациями компонентов для осуществления надлежащего управления реакцией или любой из последующих стадий. В изобретении раскрыт способ управления процессом получения винилацетата, позволяющий непосредственно измерять концентрации нескольких компонентов и передавать результаты измерений прямо в диспетчерскую для управления процессом производства. 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

 

Область техники, которой относится изобретение

Изобретение относится к получению винилацетата. Более конкретно, изобретение относится к способу управления процессом синтеза винилацетата с применением спектроскопии комбинационного рассеяния.

Предпосылки изобретения

Винилацетат обычно получают взаимодействием этилена, кислорода и уксусной кислоты в присутствии катализатора на основе палладия и золота (палладиево-золотого катализатора). См., например, патент США № 3743607. Палладий и золото являются дорогостоящими благородными металлами. Поэтому предпринималось большое количество попыток улучшения каталитической активности и уменьшения требуемого количества катализатора. Например, в патенте США № 6022823 предложен обжиг подложки, пропитанной солями палладия и золота, с последующим восстановлением металлов. Полученный таким образом катализатор демонстрирует повышенную активность.

Ацетоксилирование этилена с получением винилацетата обычно проводят в газовой фазе в трубчатом реакторе с неподвижным слоем. Винилацетат выделяют конденсацией, пропускают через скруббер и очищают перегонкой. Не вступившие в реакцию этилен, кислород и уксусную кислоту регенерируют перегонкой и возвращают в реакцию ацетоксилирования. Помимо винилацетата, ацетоксилирование приводит к образованию ряда побочных продуктов, в т.ч. диоксида углерода, воды и этиленгликоль диацетата. Диоксид углерода, в первую очередь, образуется при сгорании этилена и винилацетата. Диоксид углерода удаляют из смеси продуктов реакции путем отгонки и поглощения раствором карбоната калия.

В патенте США № 6420595 раскрыт способ управления в реальном времени процессом в реакционной системе, где при окислении этилена в присутствии уксусной кислоты происходит получение винилацетата. Образцы вещества реакционной системы отбирают со входа и/или выхода реактора, и/или из колонн, и/или из трубопровода, следующего за реактором, и измеряют концентрацию одного или нескольких компонентов в образце при помощи инфракрасного анализатора. Затем данные по концентрации компонентов используют для того, чтобы прямо или косвенно корректировать концентрацию компонентов в реакционной системе, например, регулируя температурный профиль в конкретной колонне, скорость потока раствора, входящего или выходящего из колонны, или осуществляя добавление или удаление компонента из раствора. Для оптимального управления процессом результаты измерения передаются в управляющий блок для проведения анализа в реальном времени и корректировку осуществляют практически мгновенно после ИК анализа.

Одна из проблем, связанных с применение ИК анализа в среднем инфракрасном диапазоне, ограниченном волновыми числами от 400 до 4000 (см-1) для управления процессом получения винилацетата, заключается в том, что инфракрасный сигнал нельзя передавать по оптоволокну на значительные расстояния, с тем чтобы можно было легко интегрировать измерительный модуль в систему управления. Поэтому необходимо разработать новые способы управления процессом получения винилацетата. В идеальном случае, этот способ может позволять непосредственно измерять концентрации нескольких компонентов при получении винилацетата и передавать результаты измерений прямо в диспетчерскую для управления процессом производства.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к способу управления процессом производства винилацетата. Этот способ включает (a) взаимодействие этилена, уксусной кислоты и кислородсодержащего газа в присутствии катализатора в реакторе с получением винилацетата; (b) выведение из реактора потока газа, включающего этилен, уксусную кислоту, винилацетат, воду и диоксид углерода; (c) разделение этого потока газа на поток этилена, включающий этилен и диоксид углерода и первичный поток продукта, т.е. винилацетата, включающий винилацетат, воду и уксусную кислоту; (d) разделение потока этилена на поток регенерированного этилена и поток диоксида углерода; (e) разделение первичного потока винилацетата на поток винилацетата и поток регенерированной уксусной кислоты; (f) возврат потока этилена, отделенного на стадии (d), и потока уксусной кислоты, отделенного на стадии (e), в реактор для повторного введения в стадию (a); (g) измерение концентрации компонента, принимающего участие или связанного с одной из указанных выше стадий, с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния; и (h) регулирование условий в реакторе или на любой из последующих стадий в соответствии с измеренными концентрациями компонентов для осуществления надлежащего управления реакцией и любой из последующих стадий.

Подробное описание изобретения

Способ по настоящему изобретению включает взаимодействие этилена, уксусной кислоты и кислорода в присутствии катализатора. Основная реакция приводит к образованию винилацетата и воды:

Основная побочная реакция представляет собой образование диоксида углерода при сгорании этилена и винилацетата

Кроме этого образуется ряд других побочных продуктов, в том числе метилацетат, этилацетат, этиленгликоль диацетат, ацетальдегид, акролеин, ацетон, поливинилацетат и т.п., а также их производные.

Реакцию предпочтительно проводят в газовой фазе, в трубчатом реакторе с неподвижным слоем, используя нанесенный на подложку катализатор. Предпочтительно реакцию проводят при температуре в диапазоне от 150°C до 250°C, более предпочтительно, от 175°C до 200°C. Предпочтительно реакцию проводят при давлении в диапазоне от 50 psia до 150 psia (psia - абсолютное давление в фунтах/кв.дюйм), и более предпочтительно в диапазоне от 70 psia до 140 psia.

Количество кислорода в смеси, подаваемой в реактор, находится в пределах от 5 мол.% до 15 мол.%, более предпочтительно, в пределах от 5 мол.% до 12 мол.%. Уксусную кислоту можно вводить в реактор в жидкой форме или в газообразной форме. Количество уксусной кислоты в смеси, подаваемой в реактор, предпочтительно находится в пределах от 10 мол.% до 25 мол.%. Количество этилена в смеси, подаваемой в реактор, предпочтительно находится в пределах от 65 мол.% до 80 мол.%. Этилен, кислород и уксусную кислоту предпочтительно смешивают и затем смесь подают в реактор в газообразном состоянии.

Подходящие катализаторы включают материалы, которые известны в промышленном производстве винилацетата. Предпочтительно катализатор является палладиево-золотым катализатором. Способы получения палладиево-золотых катализаторов известны в технике. Например, в патенте США № 6022823, содержание которого включено в настоящую заявку посредством ссылки, описано получение палладиево-золотого катализатора, обладающего высокой активностью и селективностью. Предпочтительно палладиево-золотой катализатор наносят на подложку из неорганического оксида. Неорганический оксид предпочтительно выбирают из группы, состоящей из оксида алюминия, оксида кремния, оксида титана и т.п., а также их смесей.

Предпочтительно, в катализаторе, нанесенном на подложку, содержание палладия составляет от 0,1 масс.% до 3 масс.%, и содержание золота составляет от 0,1 масс.% до 3 масс.%. Более предпочтительно, содержание палладия составляет от 0,5 масс.% до 1,5 масс.%, и содержание золота составляет от 0,25 масс.% до 0,75 масс.%. Массовое отношение палладия к золоту предпочтительно находится в пределах от 5:1 до 1:3 и более предпочтительно в пределах от 2,5:1 до 1:1,5.

Реакционную смесь выводят из реактора и разделяют на поток этилена, включающий этилен и диоксид углерода, и первичный поток продукта, т.е. винилацетата, воды и уксусной кислоты. Предпочтительно, разделение реакционной смеси проводят в абсорбционной колонне. Реакционная смесь поступает в абсорбционную колонну, где винилацетат поглощают водным раствором уксусной кислоты, получая первичный поток винилацетата, в то время, как поток этилена выходит из верхней части абсорбционной колонны.

Поток этилена может содержать уксусную кислоту. Уксусную кислоту предпочтительно удаляют в скруббере при промывании водой. Продукт, отбираемый из верхней части скруббера, подают в абсорбер диоксида углерода для удаления диоксида углерода из потока этилена. Абсорбер диоксида углерода содержит большое количество ситчатых тарелок, где диоксид углерода взаимодействует с водным раствором карбоната калия с образованием бикарбоната калия. Поток этилена подают через дно абсорбера, тогда как карбонат калия подают из верхней части абсорбера. Поток регенерированного этилена из абсорбера диоксида углерода повторно возвращают в реактор.

Первичный поток винилацетата разделяют на поток продукта винилацетата и поток регенерированной уксусной кислоты. Это разделение, как правило, осуществляют путем перегонки. Эту перегонку, как правило, проводят в так называемой первичной колонне. Поток регенерированной уксусной кислоты выходит из нижней части первичной колонны и, как правило, содержит примерно 90 масс.% уксусной кислоты и примерно 10 масс.% воды. Поток регенерированной уксусной кислоты необязательно возвращают в упомянутую выше абсорбционную колонну или в так называемую кислотную колонну, где его необязательно смешивают с потоком регенерированного этилена и другими исходными компонентами и затем подают смесь в реактор. Поток винилацетата поступает в верхнюю часть первичной колонны. Его подвергают дальнейшей очистке, для получения готового винилацетата, который удовлетворяет стандартам на данный продукт.

Имеется большое количество других стадий или операций, связанных с процессом получения винилацетата, см., например, патент США № 6420595, содержание которого включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Способ по настоящему изобретению включает измерение концентрации компонентов, участвующих или относящихся к одной или нескольким стадиям процесса получения винилацетата, с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния. Спектроскопия комбинационного рассеяния известна в технике, см., например, патент США № 7505127. Данная разновидность спектроскопии является общепризнанной аналитической методикой для исследования, количественного определения или идентификации химических соединений. Спектроскопия комбинационного рассеяния предоставляет информацию о колебательно-вращательных состояниях молекулы. Сдвиг частот за счет комбинационного рассеяния возникает, когда излучение воздействует на молекулу, вызывая изменение поляризуемости электронного облака этой молекулы. В спектроскопии комбинационного рассеяния происходит возбуждение молекулы из основного состояния в виртуальное состояние, и при обратном возвращении в другое колебательное или вращательное состояние, с которого начинался процесс, происходит испускание фотона. Большая часть падающего излучения претерпевает упругое рассеяние (рэлеевское рассеяние) с той же длиной волны, что и излучение источника, однако, небольшая часть излучения претерпевает неупругое рассеяние. Это неупругое рассеяние представляет собой комбинационное рассеяние и включает как стоксово (рассеянное излучение имеет меньшую энергию, чем поглощенный фотон), так и антистоксово (рассеянное излучение имеет большую энергию, чем поглощенный фотон) рассеяние. Эта разница энергий между исходным состоянием и новым состоянием ведет к сдвигу частоты испущенного фотона относительно длины волны возбуждающего излучения - это и есть сдвиг частоты за счет комбинационного рассеяния. Спектр комбинационного рассеяния, как правило, представляют в виде графика зависимости интенсивности (в произвольных единицах) в зависимости от сдвига комбинационного рассеяния, который часто выражают в волновых числах. В спектроскопии волновые числа выражают в обратных сантиметрах (см-1).

Аппаратура, применяемая для регистрации и обработки данных по комбинационному рассеянию, состоит из спектрометра комбинационного рассеяния, системы передачи данных, системы управления и процессора. Спектрометр комбинационного рассеяния включает источник света, фильтр для отделения излучения рэлеевского рассеяния, монохроматор и детектор. Источник света испускает возбуждающее излучение, которое через датчик поступает в исследуемую область. Рассеянное излучение проходит обратно через датчик, фильтр для отделения излучения рэлеевского рассеяния и претерпевает дисперсию на монохроматоре. Затем излучение комбинационного рассеяния, разложенное на спектральные составляющие, регистрируется детектором, после чего данные обрабатываются процессором.

Источником света, как правило, является лазер, работающий в видимом диапазоне, например, лазер удвоенной частоты на иттрий-алюминиевом гранате с неодимом (532 нм), гелий-неоновый лазер (633 нм) или твердотельный лазер с диодной накачкой (например, 785 нм). Этот лазер может быть импульсным или с непрерывным режимом работы (CW), с излучением, поляризованным желаемым образом или поляризованным случайным образом и, предпочтительно, одномодовым. Типовые возбуждающие лазеры должны иметь мощность от 100 до 400 мВт (CW), хотя при желании можно использовать лазеры большей или меньшей мощности. Можно применять источники света, не являющиеся лазерами и, кроме того, можно применять лазерные источники излучения, у которых длина волны, тип и прочие параметры отличаются от перечисленных выше.

Подавать на датчик возбуждающее излучение и отводить с датчика рассеянное излучение можно с помощью любых стандартных средств, известных в технике, например, стандартных оптических приборов, предназначенных для работы с лазерными пучками, или оптоволоконных кабелей. При измерении параметров процесса в реальном времени особенно удобно подавать возбуждающее излучение и отводить рассеянное излучение через оптоволоконные кабели. Конкретное преимущество спектроскопии комбинационного рассеяния заключается в том, что традиционно применяемое возбуждающее излучение можно легко передавать по оптоволокну, вследствие чего источник этого излучения можно располагать на удалении от места нахождения исследуемого образца.

Рассеянное излучение собирают и разлагают на спектральные составляющие с помощью любых подходящих средств, известных в технике, например оптоволоконных датчиков. Собранное рассеянное излучение фильтруют для удаления излучения рэлеевского рассеяния, и затем разлагают в спектр по частоте (длине волны), используя подходящий диспергирующий элемент, например рельефно-фазовую дифракционную решетку или голографическую дифракционную решетку, или интерферометрически (например, используя преобразование Фурье). Дифракционная решетка может быть неподвижной или сканирующей в зависимости от используемого типа детектора. Монохроматор может представлять собой любой из этих диспергирующих элементов в комбинации с необходимыми фильтрами и оптическими устройствами, управляющими пучками.

Излучение комбинационного рассеяния, разложенное на спектральные составляющие, регистрируют с помощью детектора. Типовые детекторы включают матричные детекторы, обычно применяемые в монохроматорах с неподвижным диспергирующим элементом, например диодные матрицы или приборы с зарядовой связью (CCDs, ПЗС), или детекторы на одном элементе, как правило, применяемые в монохроматорах со сканирующим диспергирующим элементом или спектрометрах с Фурье-преобразованием, напримердетекторы на основе сульфида свинца и детекторы на основе арсенида индия-галлия. В случае матричных детекторов, детекторы калибруют таким образом, чтобы была известна частота (длина волны), соответствующая каждому элементу детектора. Сигнал детектора подают на процессор, который генерирует выборку данных, включающую сдвиг частоты и данные по интенсивности в точках с координатами (x,y), которые образуют спектр комбинационного рассеяния.

Многие компоненты, связанные с процессом получения винилацетата, можно измерять с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния. Примеры этих компонентов включают воду, кислород, винилацетат, уксусную кислоту, диоксид углерода, этилен, этанол, метилацетат, этилацетат, диацетат этиленгликоля, поливинилацет, ацетальдегид, ацетон, акролеин, ингибитор полимеризации, карбонат калия, бикарбонат калия, ацетат калия, гидроксид калия и их смеси. Одно из преимуществ настоящего изобретения заключается в том, что измерения можно производить в интерактивном режиме, поскольку рассеянное излучение можно легко отвести по системе передачи в удаленную точку.

Способ по настоящему изобретению включает регулирование условий в реакторе или на любой из последующих стадий в соответствии с измеренными концентрациями компонентов, для осуществления надлежащего управления реакцией или любой из последующих стадий. Это регулирование может включать прямое или косвенное изменение концентрации одного или нескольких компонентов в одном или нескольких участках схемы производства винилацетата. Прямая регулировка может осуществляться добавлением или удалением компонента в какой-либо точке реакционной системы. Косвенное регулирование концентрации компонентов может осуществляться целым рядом путей. Например, регулируя температуру раствора или температурный профиль в колонне, влияют на концентрации компонентов. Повышение или понижение расхода в потоках из одного сосуда в другой влияет на концентрации компонентов не только в этих конкретных сосудах, но может также оказывать влияние на концентрации в других сосудах по всей реакционной системе. Специалист в данной области понимает, что существует большое количество взаимозависимостей между различными компонентами, входящими в состав растворов в различных участках реакционной системы, и регулирование концентрации одного компонента на одном участке реакционной системы может оказать влияние на концентрацию более чем одного компонента более чем в одной точке реакционной системы.

Приведенные ниже примеры служат только для иллюстрации изобретения. Специалист в данной области должен выявить большое количество вариантов, которые соответствуют сути настоящего изобретения и входят в его объем, который определяется формулой изобретения.

Пример

Для идентификации смещения частот, вызванного комбинационным рассеянием, и интенсивностей сигналов каждого компонента каждого из типов модельных образцов, перечисленных в таблице 1, проводили серию экспериментов (обычно 10) для образца каждого типа, в которых меняли концентрацию указанного компонента, в то время как концентрации других компонентов оставляли практически постоянными, или использовали такие условия, в которых другие компоненты не препятствовали измерению указанного компонента. Эти эксперименты осуществляли путем приготовления мультикомпонентных стандартов в 20 мл флаконах для образцов при комнатной температуре и атмосферном давлении. Диапазоны концентраций каждого компонента в образцах каждого типа, выбранные, исходя из максимальных и минимальных значений, ожидаемых в производственном процессе, приведены в таблице 1. В этой таблице приведены также сдвиги комбинационного рассеяния указанных компонентов.

Следует отметить, что подходящую область сдвигов комбинационного рассеяния, применяемых для количественного определения того или иного компонента, можно менять в зависимости от сосуда или потока, в котором определяют этот компонент, в связи с тем, что данный компонент может присутствовать в большей концентрации в одной точке производственного процесса по сравнению с его концентрацией в другой точке и что пики комбинационного рассеяния конкретных компонентов могут в той или иной степени накладываться друг на друга в зависимости от типа образца. Это можно видеть в таблице 1, где воду, например, измеряют в области 1700 см-1 для образцов нижней части кислотной колонны и в области 3200-3400 см-1 для образцов нижней части абсорбера CO2 и образцов с входа/выхода реактора.

Кроме того, следует отметить, что хотя именно этилен является олефином, присутствующим в потоке исходных соединений, поступающих в реактор синтеза винилацетата, для регистрации спектров жидкой фазы в описываемых экспериментах в качестве олефина используют октен. Специалист в области спектроскопии комбинационного рассеяния поймет, что сдвиги комбинационного рассеяния связанные с двойной связью углерод-углерод и связями C-H, будут аналогичны для обоих олефинов и что использование октена не является отступлением от формулы изобретения.

Для образцов, соответствующих составу смеси в нижней части кислотной колонны, нижней части абсорбера CO2 и нижней части колонны продукта, спектроскопические данные регистрировали с помощью FT-спектрометра комбинационного рассеяния Brucker FRA 106/S, работающего с источником излучения 1064 нм мощностью 500 мВт. Для каждого образца регистрировали 64 спектра и усредняли в диапазоне 100-3500 см-1. Время накопления каждого спектра составляло 60 секунд, и разрешение линий в спектре было равно 4 см-1. Для образцов, соответствующих составу смеси на входе/выходе реактора, спектроскопические данные регистрировали с использованием дисперсионного спектрометра комбинационного рассеяния Thermo Nicolet Almega-XR, работающего на частоте 532 нм. Для каждого образца регистрировали 32 спектра и усредняли в диапазоне 100-4250 см-1. Время накопления каждого спектра составляло 1 секунду, и разрешение линий в спектре было равно 4 см-1. Результаты приведены в таблице 1.

После регистрации спектров комбинационного рассеяния, соответствующих 10 мультикомпонентным стандартам для каждого типа образцов, восемь из этих спектров использовали для получения калибровочных моделей с использованием программы для калибровки TQ Analyst фирмы Thermo Scientific. Концентрации компонентов на тех двух калибровочных спектрах, которые не включали в калибровочную модель, предсказываются этой моделью, и проводили их сравнение с реальными значениями, причем данные сравнения приведены в таблице 2.

Таблица 1
Сдвиги комбинационного рассеяния компонентов
Компонент Сдвиг комбинационного рассеяния, см -1
Нижняя часть колонны продукта
Уксусная кислота 225, 875
Этилацетат 378, 636, 1453, 1783, 2940
Винилацетат 1295, 1647, 1757, 3047, 3124
Нижняя часть кислотной колонны
Уксусная кислота 622, 893, 1669
Этиленгликоль диацетат 631, 1738
Вода 1703
Нижняя часть абсорбера CO 2
KHCO3 1016
K2CO3 1065
KOAc 927
Вода 3255
Вход/выход реактора
Уксусная кислота 612, 884, 1419, 1663
Винилацетат 457, 1131, 1367, 1641, 1752, 3040, 3120
Октен 428, 1131, 1432, 1631, 2725, 2890
Вода 3415
Таблица 2
Концентрации компонентов: реальные по сравнению с измеренными
Компонент Реальное содержание, мас.% Измеренное содержание, мас.%
Нижняя часть колонны продукта
Этилацетат 48,5 49,6
Винилацетат 48,5 46,7
Уксусная кислота 3,0 2,9
Нижняя часть кислотной колонны
Уксусная кислота 87,0 87,1
Этиленгликоль диацетат 10,0 9,7
Вода 3,0 3,3
Нижняя часть абсорбера CO 2
KHCO3 10,0 9,5
K2CO3 9,0 9,1
KOAc 4 4,1
Вода 77,0 77,3
Вход/выход реактора
Уксусная кислота 2,8 2,0
Винилацетат 19,6 22,7
Октен 26,6 27,3
Вода 51,0 51,0

1. Способ получения винилацетата, где указанный способ включает:
(а) взаимодействие в реакторе
(i) от 65 до 80 мол.% этилена,
(ii) от 10 до 25 мол.% уксусной кислоты, и
(iii) от 5 до 15 мол.% кислородсодержащего газа,
в присутствии палладиево-золотого катализатора с получением винилацетата;
(b) выведение из реактора газового потока, содержащего этилен, уксусную кислоту, винилацетат, воду и диоксид углерода;
(c) разделение газового потока на поток этилена, включающий этилен и диоксид углерода, и первичный поток винилацетата, включающий винилацетат, воду и уксусную кислоту;
(d) разделение потока этилена на поток регенерированного этилена и поток диоксида углерода;
(e) разделение первичного потока винилацетата на поток винилацетата и поток регенерированной уксусной кислоты;
(f) повторную подачу в реактор на стадию (а) потока регенерированного этилена со стадии (d) и потока регенерированной уксусной кислоты со стадии (е);
(g) измерение концентрации компонентов, принимающих участие или связанных с одной или несколькими из перечисленных выше стадий, с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния, где данная стадия измерения включает стадию идентификации сдвигов комбинационного рассеяния и интенсивностей сигналов компонентов, принимающих участие или связанных с одной или несколькими из перечисленных выше стадий; и
(h) регулирование условий в реакторе или в любой из последующих стадий в соответствии с измеренными концентрациями компонентов для осуществления надлежащего управления реакцией или любой из последующих стадий.

2. Способ по п. 1, где разделение газового потока на стадии (с) проводят в абсорбционной колонне, в которой винилацетат абсорбируют водным раствором уксусной кислоты с образованием первичного потока винилацетата.

3. Способ по п. 1, где разделение первичного потока винилацетата на стадии (е) проводят в первичной дистилляционной колонне.

4. Способ по п. 1, где компонент, содержание которого измеряют при помощи спектроскопии комбинационного рассеяния, выбран из группы, состоящей из воды, кислорода, винилацетата, уксусной кислоты, диоксида углерода, этилена, этанола, метилацетата, этилацетата, диацетата гликоля, поливинилацетата, ацетальдегида, ацетона, акролеина, ингибитора полимеризации, карбоната калия, бикарбоната калия, ацетата калия, гидроксида калия и их смесей.

5. Способ по п. 1, где компонент, содержание которого измеряют спектроскопией комбинационного рассеяния, выбран из группы, состоящей из уксусной кислоты, винилацетата, диоксида углерода, воды, этилена и их смесей.

6. Способ по п. 5, где измерения проводят в жидкой фазе реактора.

7. Способ по п. 5, где измерения проводят в газовой фазе реактора.

8. Способ по п. 1, где регулирование осуществляют добавлением или удалением какого-либо компонента из реактора, на любой из последующих стадий или на обоих указанных участках реакционной системы.

9. Способ по п. 1, где регулирование осуществляют изменением температурного профиля в реакторе, на любой из последующих стадий или на обоих указанных участках реакционной системы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к спектроскопии комбинационного рассеяния света, и может быть использовано для проведения качественного и количественного анализа газовых сред.

Изобретение относится к области оптико-физических методов измерений и касается способа и устройства для обнаружения и идентификации химических веществ и объектов органического происхождения.

Изобретение относится к области исследования свойств вещества оптическими средствами и касается анализатора комбинационного рассеяния. Анализатор включает в себя расщепитель оптического пучка, фильтр на атомных парах, прерыватель и фотодетектор.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к оборудованию, позволяющему диагностировать определенные виды заболеваний человека путем анализа состава выдыхаемого им воздуха.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и предназначено для качественного и количественного анализа природного газа (ПГ). Способ включает облучение газа линейно поляризованным монохроматическим лазерным излучением и одновременную регистрацию m спектров спонтанного комбинационного рассеяния (СКР) эталонных газовых компонентов, входящих в состав ПГ, причем для них дополнительно регистрируется интегральная интенсивность облучающего лазерного излучения Ii, i=1..m, а величины относительных концентраций компонентов анализируемого ПГ из его спектра СКР определяются по формуле, в которую входят вклады спектров СКР эталонных газовых компонентов в зарегистрированный спектр СКР ПГ, вычисленные с помощью метода наименьших квадратов.

Изобретение относится к области оптических сенсоров, регистрирующих молекулярные группы и работающих в видимом диапазоне частот. Возобновляемая подложка для детектирования поверхностно-усиленного рамановского рассеяния состоит из наноструктурированной SERS-подложки и пассивирующего диэлектрического слоя.

Изобретение направлено на способ идентификации микроорганизмов из тестируемого образца гемокультуры. Способ предусматривает получение тестируемого образца, селективный лизис и растворение клеток, не являющихся микроорганизмами, тестируемого образца, наслаивание полученного лизата на плотностной буфер в герметичном контейнере и дальнейшее центрифугирование.

Изобретение относится к области исследования материалов с помощью оптических средств, а также к технологии изготовления полупроводниковых приборов - для контроля водорода в материале при создании приборов и структур.

Изобретение относится к области оптического анализа состава вещества по спектрам рамановского рассеяния и люминесценции и касается спектрально-селективного портативного раман-люминесцентного анализатора.

Изобретение относится к области оптически активных сенсорных технологий, предназначенных для детектирования молекул газов или жидкостей, в том числе токсичных и взрывчатых веществ.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения ненасыщенных карбоксилатов взаимодействием алкенов, содержащих от 2 до 6 атомов углерода, с алканкарбоновыми кислотами, содержащими от 1 до 6 атомов углерода, в присутствии кислородсодержащего газа и гетерогенного катализатора на основе благородного металла путем проведения непрерывного процесса в гомогенной газовой фазе в реакторе, при этом газообразную фазу направляют в рецикл (рецикловый газ) и перед входом в реактор насыщают алканкарбоновой кислотой в предназначенном для этого сатураторе, где перед сатуратором для насыщения алканкарбоновой кислотой (основным сатуратором) предусматривают предварительный сатуратор, в котором рецикловый газ насыщают частью от всего количества используемой для насыщения алканкарбоновой кислоты, после чего рецикловый газ направляют в основной сатуратор и насыщают в нем остальным количеством алканкарбоновой кислоты.

Изобретение относится к усовершенствованному способу отделения винилацетата от газовой смеси, образованной в результате реакции этилена с уксусной кислотой и кислородом в газовой фазе над катализаторами, включающими палладий или соединения палладия, включающему: a) введение указанной газовой смеси, выходящей из реактора (5) для винилацетата, в колонну (7) предварительного обезвоживания, b) охлаждение газовой смеси, выходящей из верхней части колонны (7) предварительного обезвоживания, до температуры ниже 85°С, предпочтительно до температуры ниже 80°С и наиболее предпочтительно до температуры между 55 и 75°С в противоточном теплообменнике (9), c) дальнейшее охлаждение газовой смеси или газожидкостной смеси, выходящей из теплообменника (9) на стадии b), до температуры от -20 до 50°С, при этом полученный конденсат разделяется на водную фазу (17) и органическую фазу (18), d) отвод водной фазы, образованной на стадии c), e) рециркуляцию всей или части органической фазы, образованной на стадии c), в качестве флегмы в верхнюю часть колонны (7) для предварительного обезвоживания, используемой на стадии а), и отвод части органической фазы, которая не используется в качестве флегмы, f) влажную очистку газа, включающего в себя винилацетат, который не сконденсировался на стадии b), в колонне (21) влажной очистки газа посредством водного раствора уксусной кислоты, g) отделение винилацетата, h) нагревание рециркулируемого газа, выходящего из колонны (21) для влажной очистки газа, возможно вместе со свежим этиленом и/или рециркулируемым газом, выходящим из системы (72) для удаления CO2, и/или продувочным газом, в противоточном теплообменнике (9), и тем самым снижение температуры газовой смеси, выходящей из верхней части колонны (7) для обезвоживания, и i) ввод рециркулируемого газа, возможно вместе со свежим этиленом и/или рециркулируемым газом, поступающим из системы (72) для удаления CO2, и/или продувочным газом, предварительно нагретыми на стадии h), в реактор (5) для получения винилацетата.
Изобретение относится к химической промышленности, к катализаторам синтеза винилацетата. .
Изобретение относится к улучшенному способу получения винилацетата путем проводимой при гетерогенном катализе в непрерывном режиме газофазной реакции между этиленом, уксусной кислотой и кислородом при давлении в пределах от 1 до 30 бар и при температуре в пределах от 130 до 200°С с отводом при этом теплоты реакции за счет теплообмена с водой, превращающейся в результате такого теплообмена в пар с температурой в пределах от 120 до 185°С и с давлением в пределах от 1 до 10 бар, и последующего разделения содержащего продукты газового потока, который состоит в основном из этилена, винилацетата, уксусной кислоты, воды, диоксида углерода и других инертных газов, и полного или частичного возврата этилена в процесс с циркуляцией оборотного газа.
Изобретение относится к способу получения винилацетата, включающему введение исходного сырья, содержащего этилен, уксусную кислоту и кислородсодержащий газ, в контакт с палладий- и золотосодержащим катализатором, полученными на подвергнутом прокаливанию и модифицированном материале носителя, с образованием винилацетата и по меньшей мере одного побочного продукта, где материал носителя модифицируют 1) ниобием, магнием, танталом, иттрием, лантаном, празеодимом или их комбинациями; или 2) титаном, цирконием или их комбинациями, где материал носителя выбирают из диоксида циркония, титаносиликата или цирконосиликата и где модифицированный материал носителя прокаливают перед введением каталитических компонентов.
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2-ацетокси-5-бифенилкарбоновой кислоты, включающему алкилирование путем введения в расплав пирофосфорной кислоты п-крезола и алкилирующего агента, нагрева и выдержки при перемешивании при высокой температуре, отделения углеводородного слоя, промывания до нейтральной реакции, сушку хлористым кальцием и ректификацию под вакуумом 9-10 мм ртутного столба и температуре 151-156°С до получения 4-метил-2-циклогексилфенола с последующим дегидрированием его в жидкой фазе при атмосферном давлении и повышенной температуре на палладиевых катализаторах, с выделением при охлаждении 5-метил-2-бифенилола, при этом алкилирование проводят при температуре 110-120°С, в качестве алкилирующего агента используют циклогексен, дегидрирование осуществляют при температуре 300-350°С с использованием в качестве палладиевых катализаторов - палладиевых катализаторов на угле, а после выделения 5-метил-2-бифенилола его ацилируют в уксусном ангидриде в присутствии серной кислоты до 2-ацетокси-5-метилбифенила с последующим окислением 2-ацетокси-5-метилбифенила в растворе смеси ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида (1:1) кислородом при температуре 105-110°С в присутствии растворимого кобальт-марганец-бромного катализатора до полного окисления и выделения после охлаждения из реакционной смеси кристаллов 2-ацетокси-5-бифенилкарбоновой кислоты.

Изобретение относится к усовершенствованным совмещенным способам получения уксусной кислоты и винилацетата, включающим стадии: (а) получения первого потока продукта первой реакционной зоны, содержащего уксусную кислоту, где уксусную кислоту получают экзотермической реакцией карбонилирования и где по меньшей мере часть тепла от получения уксусной кислоты отводят из первой реакционной зоны и по меньшей мере часть тепла, отведенного при получении уксусной кислоты, переносят в систему теплообмена; (b) контактирования во второй реакционной зоне реакционного потока уксусной кислоты, включающего по меньшей мере часть уксусной кислоты из первого потока продукта, с кислородсодержащим газом в присутствии катализатора для получения второго потока продукта, включающего мономерный винилацетат; (с) направления по меньшей мере части второго потока продукта в секцию очистки для очистки по меньшей мере части винилацетата во втором потоке продукта; и либо (d) отвода по меньшей мере части тепла, перенесенного в систему теплообмена, и доставки по меньшей мере части тепла, отведенного из системы теплообмена, к по меньшей мере одному из реакционных потоков уксусной кислоты и секции очистки для очистки винилацетата, и где система теплообмена содержит поток парового конденсата, и где по меньшей мере часть тепла, отведенного при получении уксусной кислоты, доставляют к потоку парового конденсата, который используют для обеспечения теплом, отведенным при получении уксусной кислоты, по меньшей мере одного из реакционного потока уксусной кислоты и секции очистки винилацетата, причем поток парового конденсата, содержащий тепло от получения уксусной кислоты, направляют в испарительный сосуд низкого давления, поддерживаемый под давлением от 4,0 кг/см 2 до 5,3 кг/см2, либо (d) отвода по меньшей мере части тепла, перенесенного в систему теплообмена, и доставки по меньшей мере части тепла, отведенного из системы теплообмена, к по меньшей мере одному из реакционных потоков уксусной кислоты и секции очистки для очистки винилацетата, в котором используют цикл циркуляции конденсата для снятия основной части тепла реакции получения уксусной кислоты направлением потока горячего реакционного раствора через теплообменник для переноса тепла к потоку парового конденсата, причем поток парового конденсата, содержащий тепло от получения уксусной кислоты, направляют в испарительный сосуд низкого давления, поддерживаемый под давлением от 4,0 кг/см 2 до 5,3 кг/см2.

Изобретение относится к усовершенствованному способу производства метанола, уксусной кислоты и, необязательно, винилацетата, включающему интегрированные стадии: разделения источника углеводородов на первый и второй потоки углеводородов; парового реформинга первого потока углеводородов паром для получения подвергнутого реформингу потока; автотермического реформинга смеси подвергнутого реформингу потока и второго потока углеводородов кислородом и двуокисью углерода для получения потока синтез-газа; разделения меньшей части потока синтез-газа на поток с повышенным содержанием двуокиси углерода, поток с повышенным содержанием водорода и поток с повышенным содержанием оксида углерода; рециркуляции потока с повышенным содержанием двуокиси углерода на автотермический реформинг; сжатия оставшейся части потока синтез-газа, потока СО2, необязательно, из ассоциированного процесса, и по меньшей мере части потока с повышенным содержанием водорода для подачи потока подпитки в контур синтеза метанола для получения продукта метанола, стехиометрический коэффициент которого определяют как [(Н2-CO2)/(СО+CO2 )], а стехиометрический коэффициент потока подпитки составляет от 2,0 до 2,1; синтеза уксусной кислоты из по меньшей мере части продукта метанола и потока с повышенным содержанием оксида углерода; и необязательно, синтеза винилацетата из по меньшей мере порции синтезированной уксусной кислоты.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения ненасыщенных карбоксилатов взаимодействием алкенов, содержащих от 2 до 6 атомов углерода, с алканкарбоновыми кислотами, содержащими от 1 до 6 атомов углерода, в присутствии кислородсодержащего газа и гетерогенного катализатора на основе благородного металла путем проведения непрерывного процесса в гомогенной газовой фазе в реакторе, при этом газообразную фазу направляют в рецикл (рецикловый газ) и перед входом в реактор насыщают алканкарбоновой кислотой в предназначенном для этого сатураторе, где перед сатуратором для насыщения алканкарбоновой кислотой (основным сатуратором) предусматривают предварительный сатуратор, в котором рецикловый газ насыщают частью от всего количества используемой для насыщения алканкарбоновой кислоты, после чего рецикловый газ направляют в основной сатуратор и насыщают в нем остальным количеством алканкарбоновой кислоты.
Наверх