发明名称 制造乙酸的方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.04.01
申请号 TW093106708 申请日期 2004.03.12
申请人 千代田化工建设股份有限公司 发明人 细野恭生;松本忠士;佐藤玲维;皆见武志;长泽知惠子;前川宗则
分类号 C07C51/12 主分类号 C07C51/12
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 一种制造乙酸之方法,其系在气泡塔式反应器中以非均匀相催化反应的方式以一氧化碳使甲醇羰基化,其特征系以反应体积计不小于100公斤/立方公尺之固体催化剂浓度进行羰基化反应,其中系将一氧化碳以安排在许多阶层的一氧化碳吹入孔注入反应器中,在反应器中的一氧化碳分压系介于1.0至2.5仟巴斯卡之间,一氧化碳的排出率系介于3至15%之间的理论上的一氧化碳反应体积,同时液体表面速度系介于0.2至1.0公尺/秒之间,以及一氧化碳的气体表面速度为介于2至8公分/秒。根据申请专利范围第1项之方法,其中将在反应器中的一氧化碳分压固定在介于1.7至2.2仟巴斯卡之间的范围内。根据申请专利范围第1项之方法,其中一氧化碳的排出率系介于5至10%之间的理论上的反应体积。根据申请专利范围第1至3项中任一项之方法,其中以乙烯基吡啶树脂载体携带铑复合物,形成固体催化剂。根据申请专利范围第4项之方法,其中使用甲基碘作为促进剂。根据申请专利范围第1至3项中任一项之方法,其中使用乙酸及乙酸甲酯作为溶剂。根据申请专利范围第1至3项中任一项之方法,其中在反应器中的水浓度系介于2至10重量%之间。根据申请专利范围第1至3项中任一项之方法,其中气泡塔式反应器的长度L对直径D之比或L/D不小于8。根据申请专利范围第1至3项中任一项之方法,其中气泡塔式反应器具有外循环路径,并将热交换器倂该入循环路径中。根据申请专利范围第1至3项中任一项之方法,其中以安排在反应器顶端的分离器方式自包括固体催化剂的反应液体取出液体反应产物,并将其送料至突沸塔(flash column),以及分别自突沸塔的顶端区段、中间区段及底部区段取出轻馏份、主要包括乙酸的馏份及重馏份,并将彼此分离。根据申请专利范围第10项之方法,其中将至少部份重馏份以含氮化合物移除设备处理及将其循环回送至气泡塔式反应器。根据申请专利范围第1项之方法,其中该许多阶层系两个阶层。根据申请专利范围第1项之方法,其中该气泡塔式反应器具有外循环路径,以及安排在许多阶层的该一氧化碳吹入孔包括至少一个安排在使反应器中的固体催化剂流化之阶层的一氧化碳吹入孔及至少另一个安排在使反应器的下层部位中的固体催化剂移动和抽取在外循环路径中的固体催化剂或使其流化之阶层的一氧化碳吹入孔。根据申请专利范围第13项之方法,其中该气泡塔式反应器具有在圆筒状反应器的下层部位的变窄区段,其具有内直径小至圆筒状反应器的其余部位之30至70%,以及将一氧化碳吹入孔安排在变窄区段的上层部位以使固体催化剂流化,同时将另一个一氧化碳吹入孔安排在靠近反应器与配置在变窄区段底部的外循环路径的接合点(循环导入区段)以使固体粒子移动和抽取在外循环路径中的固体催化剂或使其流化。根据申请专利范围第1项之方法,其中一氧化碳吹入孔系分歧管气体分配器。根据申请专利范围第1、12、13、14项中任一项之方法,其中将分离器安排在反应器顶端以收集来自包括未反应之一氧化碳气体及固体催化剂之反应液体的未反应之一氧化碳气体,并取出不包括固体催化剂之液体反应产物。一种用于以非均匀相催化反应方式以一氧化碳使甲醇羰基化而制造乙酸的气泡塔式反应器,其特征系具有安排在许多阶层的一氧化碳吹入孔。一种制造乙酸之方法,其系在固体金属催化剂的存在下以一氧化碳使甲醇羰基化,其特征系包含:在施压的气泡塔式反应器中引起羰基化反应发生的反应步骤,其系藉由将固体金属催化剂悬浮在包括由甲醇、甲基碘、乙酸及/或乙酸甲酯所组成的有机溶剂和低含量比的水之液体反应组成物中,及将一氧化碳气体吹入该液体反应组成物中,且以反应体积计不小于100公斤/立方公尺之固体催化剂浓度进行;其中系将一氧化碳以安排在许多阶层的一氧化碳吹入孔注入反应器中,在反应器中的一氧化碳分压系介于1.0至2.5仟巴斯卡之间,一氧化碳的排出率系介于3至15%之间的理论上的一氧化碳反应体积,同时液体表面速度系介于0.2至1.0公尺/秒之间,以及一氧化碳的气体表面速度为介于2至8公分/秒;第一个分离步骤,以自该反应步骤分离及取出该液体反应组成物及废气;进行突沸蒸馏操作的第二个分离步骤,其系藉由将在第一个分离步骤分离的液体反应组成物引入突沸塔中,并因此分离出自塔顶区段流出的废气和轻液体馏份、自塔中区段流出的粗乙酸馏份及自塔底区段流出的循环馏份;第三个分离步骤,以将在该第二个分离步骤分离的轻液体馏份及粗乙酸馏份引入蒸馏系统中,并因此分离出废气、乙酸产物馏份、重馏份及循环馏份;循环步骤,以将在该第二个分离步骤分离的经分离之轻液体馏份的残余物和循环馏份及在该第三个分离步骤分离的循环馏份送回反应器;第一个吸收步骤,以进行在该第一个分离步骤分离的废气之气体吸收操作,使用甲醇作为吸收液体;第二个吸收步骤,以在比该第一个吸收步骤更低的压力下进行在该第二个分离步骤分离的废气及在该第三个分离步骤分离的废气之气体吸收操作,使用甲醇作为吸收液体;及排出步骤,以将在该第一个吸收步骤之后留下的废气、在该第二个吸收步骤之后留下的废气及以该第三个分离步骤分离的重馏份排出系统之外;及使用温度调节至10至25℃之甲醇作为在该第一个及第二个吸收步骤中的吸收液体,并将其分割以便于在该第二个吸收步骤中的两个吸收步骤中使用50至80重量%之总甲醇量,以及将在两个吸收步骤之后留下的甲醇用作在反应步骤中的甲醇原料。一种制造乙酸之方法,其系在固体金属催化剂的存在下以一氧化碳使甲醇羰基化,其特征系包含:在施压的气泡塔式反应器中引起羰基化反应发生的反应步骤,其系藉由将固体金属催化剂悬浮在包括由甲醇、甲基碘、乙酸及/或乙酸甲酯所组成的有机溶剂和低含量比的水之液体反应组成物中及将一氧化碳气体吹入该液体反应组成物中,且以反应体积计不小于100公斤/立方公尺之固体催化剂浓度进行;其中系将一氧化碳以安排在许多阶层的一氧化碳吹入孔注入反应器中,在反应器中的一氧化碳分压系介于1.0至2.5仟巴斯卡之间,一氧化碳的排出率系介于3至15%之间的理论上的一氧化碳反应体积,同时液体表面速度系介于0.2至1.0公尺/秒之间,以及一氧化碳的气体表面速度为介于2至8公分/秒;第一个分离步骤,以自该反应步骤分离及取出该液体反应组成物及废气;进行突沸蒸馏操作的第二个分离步骤,其系藉由将在第一个分离步骤分离的液体反应组成物引入突沸容器中,并因此分离出自上层塔区段流出的气体馏份及自下层塔区段流出的液体馏份;第三个分离步骤,以将在该第二个分离步骤分离的气体馏份导入蒸馏系统中,并分离出废气、乙酸产物馏份、重馏份及循环馏份;循环步骤,以将在该第二个分离步骤分离的液体馏份及在该第三个分离步骤分离的循环馏份送回反应器;第一个吸收步骤,以进行在该第一个分离步骤分离的废气之气体吸收操作,使用甲醇作为吸收液体;第二个吸收步骤,以在比该第一个吸收步骤更低的压力下进行在该第三个分离步骤分离的废气之气体吸收操作,使用甲醇作为吸收液体;及排出步骤,以将在该第一个吸收步骤之后留下的废气、在该第二个吸收步骤之后留下的废气及以该第三个分离步骤分离的重馏份排出系统之外;及使用温度调节至10至25℃之甲醇作为在该第一个及第二个吸收步骤中的吸收液体,并将其分割以便于在该第二个吸收步骤中的两个吸收步骤中使用50至80重量%之总甲醇量,以及将在两个吸收步骤之后留下的甲醇用作在反应步骤中的甲醇原料。根据申请专利范围第18或19项之方法,其中以四级吡啶树脂携带铑羰基复合物,形成固体催化剂。根据申请专利范围第18或19项之方法,其中将甲醇分割以便于在该第二个吸收步骤中的两个吸收步骤中使用55至70重量%之总甲醇量。
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