发明名称 控制醋酸生产之方法
摘要 一种反应系统中实时制程控制以自甲醇羰基化制造醋酸之方法。该方法自反应器(10)下流塔(30、40、50、60、70、80)和/或输送管线(120、130、140、150、160、170、180、184、186、188、190、192、194、196、197、198、199、200、210、220)收集反应系统试样,由红外分析仪(90)检测试样中一种或多种组分之浓度。然后用所检测浓度直接或间接调节反应系统中组分之浓度,如藉调节特定塔(30、40、50、60、70、80)内温度分布、进入或流出塔(30、40、50、60、70,80)之溶液流速、反应器(10)或塔(30、40、50、60,70,80)之气体排出速率,或者将组分加至溶液或自溶液萃取组分而调节组分浓度。为进行最佳制程控制、将所检测结果传输到控制装置进行实时分析,在红外分析后进行实质瞬时调节。
申请公布号 TWI233926 申请公布日期 2005.06.11
申请号 TW090107402 申请日期 2001.03.28
申请人 迷连宁石油化学公司 发明人 诺尔 豪利纳;詹姆斯A. 海尼坎波;贾文 史利
分类号 C07C51/12 主分类号 C07C51/12
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种制程控制反应系统中组分浓度以自甲醇羰基化制造醋酸之方法,其包括:于以下至少一处、自反应器下流处收集反应系统试样:轻质馏分回收滗析塔之重质馏分相、轻质馏分回收滗析塔之轻质馏分相、轻质馏分塔之底部、馈入乾燥塔之进料流、重质馏分塔、馈入重质馏分塔之进料流、流出重质馏分塔之产物输出物流、流出重质馏分塔之底部废料流、或来自重质馏分塔之顶部输出物流,该试样包括至少一种选自由水、醋酸、醋酸甲酯、碘甲烷、乙醛、烃、丙酸、碘化氢及其混合物组成之群之组分;以红外分析仪检测至少一种该组分之浓度;和调节该反应系统中之组分浓度,其系藉由自反应系统内反应器、下流塔或下流输送管线之至少一处添加或移除一种组分而直接调节,或藉由调节反应系统内反应器、下流塔或下流输送管线内之至少一处中之至少一种反应系统溶液之温度、塔内温度分布、反应系统溶液之流速或气体排出速率而间接地完成。2.根据申请专利范围第1项之方法,其包括自轻质馏分回收滗析塔之重质相收集试样,以红外分析仪检测重质相之密度和试样中烃之浓度,调节重质相到烃移除塔和烷移除塔之至少一塔之流速,以回应密度和烃浓度检测。3.根据申请专利范围第1项之方法,其包括自轻质馏分回收滗析塔之重质相收集试样,以红外分析仪检测重质相中碘甲烷和醋酸甲酯之至少一种浓度,调节轻质馏分回收滗析器中重质相和轻质相至反应器之至少一个流速,以回应所检测碘甲烷或醋酸甲酯浓度。4.根据申请专利范围第1项之方法,其包括自轻质馏分回收滗析塔之重质相和轻质相之至少一相收集试样,以红外分析仪检测试样中乙醛之浓度,调节水进入反应器之进料速率、反应器之气体排出速率和轻质相至乙醛移除系统之流速之至少一种速率,以回应所检测乙醛浓度。5.根据申请专利范围第1项之方法,其包括自轻质馏分回收滗析塔之轻质相收集试样,以红外分析仪检测试样中水浓度和醋酸浓度之至少一种浓度,调节轻质相至轻质馏分塔之流速、轻质相至反应器之流速及轻质馏分塔中溶液之温度之至少一种,以回应所检测水或醋酸浓度。6.根据申请专利范围第1项之方法,其包括自轻质馏分塔底部收集试样,以红外分析仪检测试样中水浓度和碘化氢浓度之至少一种浓度,调节含水物流进入轻质馏分塔之流速,以回应所检测水或碘化氢浓度。7.根据申请专利范围第1项之方法,其包括自至乾燥塔之进料流收集试样,以红外分析仪检测试样中水浓度,调节轻质相自轻质馏分回收滗析塔至轻质馏分塔之进料速率和水至反应器之进料速率之至少一种速率,以回应所检测水浓度。8.根据申请专利范围第1项之方法,其包括自重质馏分塔收集试样,以红外分析仪检测试样中丙酸浓度,调节水进入反应器之进料速率和反应器之气体排出速率之至少一种速率,以回应所检测丙酸浓度。9.根据申请专利范围第1项之方法,其包括自重质馏分塔收集试样,以红外分析仪检测试样中水之浓度,调节乾燥塔中温度分布,以回应所检测水浓度。10.根据申请专利范围第1项之方法,其包括自重质馏分塔之进料流、产物输出物流、底部废料流和塔顶输出物流之至少一种物流收集试样,以红外分析仪检测试样中丙酸之浓度,调节重质馏分塔中温度分布,自重质馏分塔顶鼓至重质馏分塔之流速、塔顶鼓至乾燥塔之流速、底部废料流之流速和产物输出物流之流速之至少一种,以回应所检测丙酸浓度。11.根据申请专利范围第1项之方法,其中该红外分析仪为傅里叶变换(Fourier Transform)红外分光计。12.根据申请专利范围第1项之方法,其中该红外分析仪于中红外区域和近红外区域之一个区域中操作。13.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包括将所检测浓度传输到控制装置进行实时分析。14.根据申请专利范围第13项之方法,其中该调节系于检测和分析后实质瞬时进行。15.根据申请专利范围第1项之方法,其中该检测和调节系约每30秒钟至3分钟进行一次。16.一种制程控制反应系统中组分浓度以自甲醇羰基化制造醋酸之方法,其包括:自反应系统内反应器下流处之轻质馏分回收滗析器之重质相收集反应系统试样,该试样包括水、醋酸、醋酸甲酯、碘甲烷、乙醛和烃之组分;以红外分析仪检测试样之密度和至少一种该组分之浓度之至少一种;和为回应所检测浓度或密度,调节至少下列之一:(a)再循环物流至反应区域之流速;(b)该重质相至乙醛移除系统之流速;(c)该重质相至烃移除塔之流速;(d)水至反应器之进料速率;(e)反应器之气体排出速率。17.根据申请专利范围第16项之方法,其中该(a)中再循环物流系自滗析器轻质相至反应器。18.根据申请专利范围第16项之方法,其中该(a)中再循环物流系自滗析器重质相至反应器。19.根据申请专利范围第16项之方法,其中该(a)中再循环物流系自乾燥塔塔顶至反应器。20.根据申请专利范围第16项之方法,其中该(a)中再循环物流系自轻质馏分塔至闪蒸槽。21.根据申请专利范围第16项之方法,其中该(a)中再循环物流系自烃移除塔至闪蒸槽。22.根据申请专利范围第16项之方法,其中该红外分析仪为傅里叶变换红外分光计。23.根据申请专利范围第16项之方法,其中该红外分析仪于中红外区域和近红外区域之一个区域中操作。24.根据申请专利范围第16项之方法,其进一步包括将所检测浓度传输至控制装置进行实时分析。25.根据申请专利范围第24项之方法,其中该调节系于检测和分析后实质瞬时进行。26.根据申请专利范围第16项之方法,其中该检测和调节系约每30秒钟至3分钟进行一次。27.根据申请专利范围第16项之方法,其包括只调节(a),以回应所检测浓度或密度。28.根据申请专利范围第16项之方法,其包括只调节(b),以回应所检测浓度或密度。29.根据申请专利范围第16项之方法,其包括只调节(c),以回应所检测浓度或密度。30.根据申请专利范围第16项之方法,其包括只调节(d),以回应所检测浓度或密度。31.根据申请专利范围第16项之方法,其包括只调节(e),以回应所检测浓度或密度。32.一种制程控制反应系统中组分浓度以自甲醇羰基化制造醋酸之方法,其包括:自反应系统内反应器下流处之轻质馏分回收滗析器之轻质相收集反应系统试样,该试样包括水、醋酸、醋酸甲酯、碘甲烷和乙醛之组分;以红外分析仪检测试样中至少一种该组分之密度和浓度之至少一种;为回应所检测浓度或密度,调节至少下列之一:(a)轻质相至反应器之流速;(b)轻质相至轻质馏分塔之流速;(c)轻质馏分塔中溶液之温度;(d)水至反应器之进料速率;(e)反应器之气体推出速率;(f)轻质相至乙醛移除系统之流速。33.根据申请专利范围第32项之方法,其中该红外分析仪为傅里叶变换红外分光计。34.根据申请专利范围第32项之方法,其中该红外分析仪于中红外区域和近红外区域之一个区域中操作。35.根据申请专利范围第32项之方法,其进一步包括将所检测浓度传输至控制装置进行实时分析。36.根据申请专利范围第35项之方法,其中该调节系于检测和分析后实质瞬时进行。37.根据申请专利范围第32项之方法,其中该检测和调节系约每30秒钟至3分钟进行一次。38.根据申请专利范围第32项之方法,其包括只调节(a),以回应所检测浓度或密度。39.根据申请专利范围第32项之方法,其包括只调节(b),以回应所检测浓度或密度。40.根据申请专利范围第32项之方法,其包括只调节(e),以回应所检测浓度或密度。41.根据申请专利范围第32项之方法,其包括只调节(d),以回应所检测浓度或密度。42.根据申请专利范围第32项之方法,其包括只调节(e),以回应所检测浓度或密度。43.根据申请专利范围第32项之方法,其包括只调节(f),以回应所检测浓度或密度。44.一种制程控制反应系统中组分浓度以自甲醇羰基化制造醋酸之方法,其包括:自反应系统内反应器下流处之轻质馏分塔底部收集试样,该试样包括水、醋酸和碘化氢之组分;以红外分析仪检测至少一种该组分之浓度;和调节轻质馏分塔中溶液之温度,以回应所检测浓度。45.根据申请专利范围第44项之方法,其中该红外分析仪为傅里叶变换红外分光计。46.根据申请专利范围第44项之方法,其中该红外分析仪于中红外区域和近红外区域之一个区域中操作。47.根据申请专利范围第44项之方法,其进一步包括将所检测浓度传输至控制装置进行实时分析。48.根据申请专利范围第47项之方法,其中该调节系于检测和分析后实质瞬时进行。49.根据申请专利范围第44项之方法,其中该检测和调节系约每30秒钟至3分钟进行一次。50.一种制程控制反应系统中组分浓度以自甲醇羰基化制造醋酸之方法,其包括:自至反应系统反应器下流乾燥塔之进料流收集反应系统试样,该试样包括水和醋酸之组分;以红外分析仪检测至少一种该组分之浓度;和为回应所检测浓度,调节至少下列之一:(a)自轻质馏分回收滗析塔至轻质馏分塔之轻质相流速;和(b)水至反应器之流速。51.根据申请专利范围第50项之方法,其中该红外分析仪为傅里叶变换红外分光计。52.根据申请专利范围第50项之方法,其中该红外分析仪于中红外区域和近红外区域之一个区域中操作。53.根据申请专利范围第50项之方法,其进一步包括将所检测浓度传输至控制装置进行实时分析。54.根据申请专利范围第53项之方法,其中该调节系于检测和分析后实质瞬时进行。55.根据申请专利范围第50项之方法,其中该检测和调节系约每30秒钟至3分钟进行一次。56.根据申请专利范围第50项之方法,其包括只调节(a),以回应所检测浓度或密度。57.根据申请专利范围第50项之方法,其包括只调节(b),以回应所检测浓度或密度。58.一种制程控制反应系统中组分以自甲醇羰基化制造醋酸之方法,其包括:自反应系统内反应器下流处之重质馏分塔、馈入重质馏分塔之进料流、流出重质馏分塔之产物输出物流、流出重质馏分塔之底部废料流及流出重质馏分塔之顶部输出物流之至少一处收集反应系统试样,该试样包括水、醋酸和丙酸之组分;以红外分析仪检测至少一种该组分之浓度;和为回应所检测浓度,调节至少下列之一;(a)自顶部输出物流回至重质馏分塔之流速;(b)自顶部输出物流至乾燥塔之流速;(c)底部废料流之流速;(d)产物输出物流之流速;(e)乾燥塔内温度分布;(f)重质馏分塔内温度分布;(g)水至反应器之进料速率;(h)反应器之气体排出速率。59.根据申请专利范围第58项之方法,其中该红外分析仪为传里叶变换红外分光计。60.根据申请专利范围第58项之方法,其中该红外分析仪于中红外区域和近红外区域之一个区域中操作。61.根据申请专利范围第58项之方法,其进一步包括将所检测浓度传输至控制装置进行实时分析。62.根据申请专利范围第61项之方法,其中该调节系于检测和分析后实质瞬时进行。63.根据申请专利范围第58项之方法,其中该检测和调节系约每30秒钟至每3分钟进行一次。64.根据申请专利范围第58项之方法,其包括只调节(a),以回应所检测浓度或密度。65.根据申请专利范围第58项之方法,其包括只调节(b),以回应所检测浓度或密度。66.根据申请专利范围第58项之方法,其包括只调节(c),以回应所检测浓度或密度。67.根据申请专利范围第58项之方法,其包括只调节(d),以回应所检测浓度或密度。68.根据申请专利范围第58项之方法,其包括只调节(e),以回应所检测浓度或密度。69.根据申请专利范围第58项之方法,其包括只调节(f),以回应所检测浓度或密度。70.根据申请专利范围第58项之方法,其包括只调节(g),以回应所检测浓度或密度。71.根据申请专利范围第58项之方法,其包括只调节(h),以回应所检测浓度或密度。图式简单说明:图1为醋酸制造设备之图解表示;图2为乙醛(CH3CHO)实际浓度値对预测浓度値之相关标绘图,显示滗析器重质相中实验校准模型之有效性;图3为轻质馏分回收区域滗析器中本发明一种流线分析模式之图解表示;图4A为本发明一种流线分析模式之图解表示,该模式可应用于轻质馏分塔底,乾燥塔进料、乾燥塔、重质馏分塔进料和产物罐进料;图4B为本发明另一种流线分析模式之图解表示,该模式可应用于轻质馏分塔底,乾燥塔进料、乾燥塔、重质馏分塔进料和产物罐进料;图5为轻质馏分回收区域滗析器中本发明另一种流线分析模式之图解表示;图6为一个多组分趋向档案,其包含五种重质相滗析器溶液组分和溶液密度之30分钟运行时间数据;图7为一个多组分趋向档案,其包含五种重质相滗析器溶液组分和溶液密度之60分钟运行时间数据;图8为一个多组分趋向档案,其包含六种重质相滗析器溶液组分之140分钟运行时间数据;图9为一个多组分趋向档案,其包含四种轻质相滗析器溶液组分和溶液密度之15分钟运行时间数据;图10为一个多组分趋向档案,其包含四种轻质相滗析器溶液组分之80分钟运行时间数据;图11为一个多组分趋向档案,其包含五种轻质相滗析器溶液组分之125分钟运行时间数据;图12为一个多组分趋向档案,其包含五种轻质相滗析器溶液组分和溶液密度之45分钟运行时间数据;图13为一个多组分趋向档案,其包含三种轻质馏分塔底溶液组分之50分钟运行时间数据;图14为一个多组分趋向档案,其包含两种产物流溶液组分之65分钟运行时间数据;图15为一个多组分趋向档案,其包含两种重质馏分塔或产物流溶液组分之180分钟运行时间数据;图16为一个多组分趋向档案,其包含三种乾燥塔进料组分之75分钟运行时间数据;图17为一个多组分趋向档案,其包含两种乾燥塔溶液组分之85分钟运行时间数据;图18为一个多组分趋向档案,其包含两种乾燥塔溶液组分之110分钟运行时间数据。
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