Способ совместного получения уксусной кислоты и диметилового эфира - заявка 2016145669 на патент на изобретение в РФ

1. Способ совместного получения уксусной кислоты и диметилового эфира путем дегидратации-гидролиза смеси метанола и метилацетата, проводимого при температуре, равной от 100 до 350°C, и атмосферном или более высоком давлении в присутствии по меньшей мере одного твердого кислотного катализатора и воды с получением продукта реакции, содержащего диметиловый эфир и уксусную кислоту, где в этом способе количество воды для дегидратации-гидролиза регулируют путем:
дегидратации метанольного сырья, содержащего метанол и воду, с получением неочищенного продукта дегидратации, содержащего диметиловый эфир, непрореагировавший метанол и воду;
извлечения из неочищенного продукта дегидратации i) потока диметилового эфира, содержащего диметиловый эфир, воду и метанол, и ii) потока воды; выделения диметилового эфира из потока диметилового эфира с получением потока метанола, содержащего метанол и воду; и
введения в реакцию дегидратации-гидролиза потока метанола или его части, метилацетата и необязательно одного или большего количества рецикловых потоков, содержащих один или большее количество следующих: метанол, метилацетат и вода.
2. Способ по п. 1, в котором извлечение потока воды из неочищенного продукта дегидратации проводят с помощью фракционной дистилляции в одной дистилляционной колонне, снабженной ребойлером, для извлечения потока диметилового эфира в качестве головного потока из колонны и потока воды в качестве основного потока из колонны.
3. Способ по п. 2, в котором количество воды, извлеченной в качестве основного потока из дистилляционной колонны, регулируют путем регулирования одного или обоих следующих: флегмовое число и паропроизводительность ребойлера (отношение количества пара к количеству сырья) колонны.
4. Способ по п. 2 или 3, в котором дистилляцию проводят при флегмовом числе, равном от 0,05 до 1.
5. Способ по п. 4, в котором дистилляцию проводят при отношении количества пара к количеству сырья, равном от 0,01 до 5.
6. Способ по п. 2 или 3, в котором дистилляцию проводят при давлении, равном от 5 до 30 бар избыточного давления (от 500 до 3000 кПа), и температуре верха, равной от 120 до 180°C.
7. Способ по п. 1 или 2, или 3, в котором поток воды, извлеченный из неочищенного продукта дегидратации, содержит 90 мол. % или более воды.
8. Способ по п. 7, в котором поток диметилового эфира, извлеченный в качестве головного продукта из колонны, содержит от >0 до 60 мол. % метанола, от 5 до 45 мол. % воды и остальным является диметиловый эфир.
9. Способ по п. 1 или 2, или 3, в котором метанол, загружаемый для дегидратации, содержит воду в количестве, равном от >0 до 35 мол. %.
10. Способ по п. 9, в котором метанол, загружаемый для дегидратации, содержит от 50 до 99 мол. % метанола, от >0 до 35 мол. % воды и от 0 до 10 мол. % диметилового эфира.
11. Способ по п. 1 или 2, или 3, в котором метанол, загружаемый для дегидратации, получен из продуктов превращения газообразной смеси монооксида углерода, водорода и необязательно диоксида углерода в присутствии катализатора синтеза метанола.
12. Способ по п. 1 или 2, или 3, в котором дегидратацию проводят в паровой фазе при давлении от атмосферного до равного 30 бар избыточного давления (от атмосферного до равного 3000 кПа) и при температуре, равной от 100 до 450°C.
13. Способ по п. 1 или 2, или 3, в котором дегидратацию проводят в жидкой фазе при давлении, равном от 40 до 100 бар избыточного давления (от 4000 до 10000 кПа), и при температуре, равной от 140 до 210°C.
14. Способ по п. 1 или 2, или 3, в котором дегидратацию метанольного сырья проводят в присутствии твердого кислотного катализатора, где твердым кислотным катализатором является цеолит, выбранный из числа цеолитов, содержащих 2-мерную или 3-мерную систему каналов, и по меньшей мере один канал которой содержит 10-членное кольцо.
15. Способ по п. 1 или 2, или 3, в котором диметиловый эфир выделяют из потока диметилового эфира, содержащего диметиловый эфир, воду и метанол, с получением потока метанола, содержащего метанол и воду, путем дистилляции в одной дистилляционной колонне.
16. Способ по п. 1 или 2, или 3, в котором воду вводят в реакцию дегидратации-гидролиза в количестве, равном от 0,1 до 50 мол. % в пересчете на полную загрузку метилацетата, воды и метанола.
17. Способ по п. 1 или 2, или 3, в котором твердый кислотный катализатор для реакции дегидратации-гидролиза выбран из группы, включающей один или большее количество следующих: гетерополикислоты и их соли и цеолиты.
18. Способ по п. 1 или 2, или 3, где способ проводят в виде непрерывного способа.
Наверх