RS62586B1

RS62586B1 - Postupak za paljenje reakcione podloge

Info

Publication number: RS62586B1
Application number: RS20211395A
Authority: RS
Inventors: Ronald D Shaver; Yaw-Hwa Liu; Mark O Scates
Original assignee: Celanese Int Corp
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-10-02
Publication date: 2021-12-31
Also published as: ES2897636T3; US10829428B2; KR20180024008A; EP3936499C0; SA517390641B1; US20190010109A1; RS65242B1; US10710952B2; US20200255364A1; EP3936499B1; CN107820486A; CN107820486B; JP2017014181A; KR102512753B1; ES2970503T3; US10099990B2; EP3317245A1; EP4230613A1; US20170001938A1; WO2017003498A1

Description

Opis

OBLAST PRONALASKA

[0001] Ovaj se pronalazak odnosi na postupke za proizvodnju sirćetne kiseline i, posebno, na postupke za paljenje sirovog proizvoda sirćetne kiseline u nekom sistemu za proizvodnju sirćetne kiseline.

OBLAST TEHNIKE

[0002] Među sada korišćenim postupcima za sintetisanje sirćetne kiseline, jedan od komercijalno najkorisnijih je katalizovana karbonilacija metanola sa ugljen monoksidom kako je objašnjeno u SAD patentu U.S. Pat. br. 3,769,329. Katalizator karbonilacije obuhvata katalizator metala, kao što je rodijum, koji je bilo rastvoren ili na drugi način raspršen u tečnoj reakcionoj podlozi ili podržan na inertnoj čvrstoj podlozi, zajedno sa pospešivačem katalizatora koji obuhvata halogen, kao na primeru metil jodida. Reakcija se izvodi neprekidnim stvaranjem mehurića gasa ugljen monoksida kroz tečnu reakcionu podlogu u kojoj je rastvoren katalizator.

[0003] Metanol i ugljen monoksid se dovode do reaktora kao početni materijali. Deo reakcione podloge se neprekidno povlači i dovodi do posude za paljenje gde se proizvod pali i kao para šalje u kolo za prečišćavanje. Kolo za prečišćavanje uključuje stub sa lakim frakcijama koji uklanja "lake" ili komponente sa niskom tačkom ključanja kao nadzemne i obezbeđuje bočni odvod pare za dalje prečišćavanje. Kolo za prečišćavanje može još da uključuje stubove za dehidraciju bočnog odvoda pare ili stubove za uklanjanje "teških" ili komponenata sa visokom tačkom ključanja, kao što je propionska kiselina, iz bočnog odvoda pare. Poželjno je u postupku karbonilacije za pravljenje sirćetne kiseline da se svede na minimum broj operacija destilacije da bi se upotreba energije u tom postupku svela na minimum.

[0004] U.S. Pat. br. 5,416,237 opisuje postupak za proizvodnju sirćetne kiseline karbonilacijom metanola u prisustvu rodijumskog katalizatora karbonilacije, metil jodida i stabilizatora soli jodida održavanjem finalne koncentracije vode do oko 10% težine i koncentracije metil acetata od najmanje 2% težine u tečnoj podlozi reakcije i oporavljanjem proizvoda sirćetne kiseline provlačenjem tečne reakcione podloge kroz zonu paljenja da bi se proizvela frakcija pare koja se propušta na jedan destilacioni stub i sa koje se uklanja proizvod sirćetne kiseline. Frakcija pare obuhvata vodu do oko 8% težine, proizvod sirćetne kiseline, nus proizvod propionske kiseline i najveći deo metil acetata i metil jodida.

[0005] U.S. Pat. br.7,820,855 opisuje postupak karbonilacije za proizvodnju sirćetne kiseline koji uključuje: (a) karbonilaciju metanola ili njegovih reaktivnih derivata u prisustvu promotera katalizatora metala i promotera metil jodida Grupe VIII da bi se proizvela tečna reakciona mešavina koja uključuje sirćetnu kiselinu, vodu, metil acetat i metil jodid; (b) dovođenje tečne reakcione mešavine na temperaturu dovoda do posude za paljenje koja se održava na smanjenom pritisku; (c) zagrevanje posude za paljenje uz istovremeno paljenje reakcione mešavine da bi se proizvela struja pare sirovog proizvoda. Odabir reakcione mešavine i brzina protoka reakcione mešavine dovedene do posude sa tačkom paljenja kao i količina toplote dopremljena do posude za paljenje se kontrolišu, tako da se temperatura struje pare sirovog proizvoda održava na temperaturi manje od 90 °F hladnijoj od temperature dovoda tečne reakcione mešavine do posude za paljenje, i koncentracija sirćetne kiseline u struji pare sirovog proizvoda je veća od 70% težine struje pare sirovog proizvoda. Kroz posudu za paljenje proizvod sirćetne kiseline i veći deo lake frakcije (metil jodid, metil acetat, i voda) se odvajaju iz rastvora katalizatora u reaktoru, i sirova struja iz postupka se sa rastvorenim gasovima prosleđuje na segment za destilaciju ili prečišćavanje u jednom stadjumu paljenja. Koncentracije metil jodida se smanjuju kako se povećava temperatura posude za paljenje i smanjuje se brzine protoka.

[0006] U.S. Pat. br. 9,006,483 opisuje postupak proizvodnje sirćetne kiseline koji nastoji da inhibira koncentraciju vodonik jodida i obezbedi tečno-tečnu separaciju nadzemnog dovoda od destilacionog stuba. Sirćetna kiselina se proizvodi destilovanjem mešavine koja obuhvata vodonik jodid, vodu, sirćetnu kiselinu i metil acetat u prvom destilacionom stubu da bi se formirala nadzemna i bočna struja prečice ili donja struja koja obuhvata sirćetnu kiselinu, hlađenje i kondenzovanje nadzemnog u kondenzatoru da bi se formirala gornja i donja faza u dekanteru. Prema ovom postupku, zona koja ima visoku koncentraciju vode se formira u destilacionom stubu iznad pozicije dovoda mešavine dovođenjem mešavine koja ima koncentraciju vode ne manju od delotvorne količine do manje ili jednako 5% težine (npr., 0,5 do 4,5% težine) i koncentracija metil acetata od 0,5 do 9% težine (npr., 0,5 do 8% težine) kao mešavina na destilacioni stub i destilovanje mešavine. U zoni koja ima visoku koncentraciju vode, vodonik jodid se ostavlja da reaguje sa metil acetatom da bi se proizveo metil jodid i sirćetna kiselina.

[0007] WO 2004/33407 opisuje postupak za proizvodnju karboksilne kiseline koji obuhvata omogućavanje alkoholu koji ima "n" atoma ugljenika ili nekom njegovom derivatu da reaguje sa ugljen monoksidom neprekidno u prisustvu katalitičkog sistema, i prečišćavanje mešavine dobijene kao rezultat da bi se dobila prečišćena karboksilna kiselina koja ima "n+1" atoma ugljenika, i pri čemu je komponenta katalizatora odvojena iz reakcione mešavine da bi se dobila sirova mešavina koja obuhvata barem karboksilnu kiselinu koja ima "n+2" atoma ugljenika, karboksilna kiselina ima "n+1" atoma ugljenika, estar karboksilne kiseline koji ima "n+1" atoma ugljenika sa alkoholom, i vodom; sirova mešavina se dovodi do višeg stuba za odvajanje bp komponente, i odvaja se u donju frakciju i nadzemnu frakciju, ta donja frakcija obuhvata barem karboksilnu kiselinu koja ima "n+2" atoma ugljenika, i nadzemna frakcija obuhvata barem karboksilnu kiselinu koja ima "n+1" atoma ugljenika, estar karboksilne kiseline sa "n+1" atoma ugljenika sa alkoholom i vodom; i nadzemna frakcija iz višeg stuba za odvajanje bp se odvaja stubom za odvajanje karboksilne kiseline u frakciju na dnu i nadzemnu frakciju; pri čemu ta frakcija na dnu obuhvata karboksilnu kiselinu koja obuhvata "n+1" atoma ugljenika, i nadzemna frakcija obuhvata barem estar i vodu

[0008] EP 2826767 opisuje postupak proizvodnje sirćetne kiseline destilovanjem mešavine koja obuhvata vodonik jodid, vodu, sirćetnu kiselinu i metil acetat u prvom destilacionom stubu da bi se formirala nadzemna i bočna struja ili donja struja koja obuhvata sirćetnu kiselinu, hlađenje i kondenzovanje nadzemne struje u kondenzatoru da bi se formirala gornja i donja faza u dekanteru.

[0009] Ostaje potreba za poboljšanim postupcima proizvodnje sirćetne kiseline koji imaju poboljšane korake odvajanja, povećane kapacitete proizvodnje i niže troškove rada.

KRATAK OPIS PRONALASKA

[0010] U jednom izvođenju, ovaj pronalazak je usmeren na postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 70 tež.%, metil jodid u količini od 25 do 35 tež.%, metil acetat u količini od 0,5 do 6,5 tež.%, vodu u količini od 1 do 8 tež.%, acetaldehid u količini od 0,01 do 0,7 tež.%, i vodonik jodid u količini manjoj od ili jednako 0,1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm, npr., manje od ili jednako 50 wppm, i nadzemna struja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat. Struja proizvoda sirćetne kiseline može da obuhvati metil acetat u količini od 0,1 do 6 tež.%, koncentracija vode se održava u struji proizvoda sirćetne kiseline od 1 do 9 tež.%, i/ili metil jodidu u količini od 0,1 do 6 tež.%. Struja proizvoda sirćetne kiseline može da obuhvati svaki od metil jodida i metil acetata u količini unutar opsega od ± 0,9 tež.% koncentracije vode u bočnoj struji. U jednom izvođenju, nadzemna struja je faza odvojena da bi se formirala tečna faza lake frakcije i tečna faza teške frakcije. Tečna faza lake frakcije može obuhvatiti sirćetnu kiselinu u količini od 1 do 40 tež.%, metil jodid u količini manjoj od ili jednako 10 tež.%, metil acetat u količini od 1 do 50 tež.%, vodu u količini od 40 do 80 tež.%, acetaldehid u količini manjoj od ili jednako 5 tež.%, i vodonik jodid u količini od manje od ili jednakoj 1 tež.%. U preporučenom izvođenju, tečna faza lake frakcije obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 5 do 15 tež.%, metil jodid u količini od manje od ili jednakoj 3 tež.%, metil acetata u količini od 1 do 15 tež.%, vodu u količini od 70 do 75 tež.%, acetaldehid u količini od 0,1 do 0,7 tež.%, i vodonik jodid u količini od 0,001 do 0,5 tež.%. U još jednom izvođenju, deo tečne faze sa teškom frakcijom može da bude tretiran da bi se uklonilo barem jedno jedinjenje redukcije permanganata izabrano iz grupe koja obuhvata acetaldehid, aceton, metil etil keton, butilaldehid, krotonaldehid, 2-etil krotonaldehid, 2-etil butiraldehid, i njegove proizvode kondenzacije aldola.

[0011] U još jednom izvođenju, ovaj pronalazak je postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata karbonilaciju struje dovoda reaktansa koja obuhvata metanol, metil acetat, dimetil etar, ili njihove mešavine u reaktoru u prisustvu vode, katalizatora rodijuma, jodidne soli i metil jodida da bi se formirala reakciona podloga u reaktoru, odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja koja obuhvata katalizator rodijuma u količini od 0,01 do 0,5 tež.%, litijum jodid u količini od 5 do 20 tež.%, korozivne metale u količini od 10 do 2500 wppm, sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 90 tež.%, metil jodid u količini od 0,5 do 5 tež.%, metil acetat u količini 0,1 do 5 tež.%, vodu u količini od 0,1 do 8 tež.%, i struju pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 70 tež.%, metil jodid u količini od 25 do 35 tež.%, metil acetat u količini od 0,5 do 6,5 tež.%, vodu u količini od 1 do 8 tež.%, acetaldehid u količini od 0,01 do 0,7 tež.%, i vodonik jodid u količini manjoj od ili jednako 0,1 tež.% vodonik jodida, i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja obuhvata metal jodid, vodu i metil acetat. Struja proizvoda sirćetne kiseline može da obuhvati metil acetat u količini od 0,1 do 6 tež.%, koncentracija vode se održava u struji proizvoda sirćetne kiseline od 1 do 9 tež.%, i/ili metil jodidu u količini od 0,1 do 6 tež.%. Struja proizvoda sirćetne kiseline može da obuhvati svaki od metil jodida i metil acetata u količini unutar opsega od ± 0,9 tež.% koncentracije vode u bočnoj struji. U jednom izvođenju, nadzemna struja je faza odvojena da bi se formirala tečna faza lake frakcije i tečna faza teške frakcije. Tečna faza lake frakcije može obuhvatiti sirćetnu kiselinu u količini od 1 do 40 tež.%, metil jodid u količini manjoj od ili jednakoj sa 10 tež.%, metil acetat u količini od 1 do 50 tež.%, vodu u količini od 40 do 80 tež.%, acetaldehid u količini manjoj od ili jednakoj sa 5 tež.%, i vodonik jodid u količini od manje od ili jednakoj 1 tež.%. U preporučenom izvođenju, tečna faza lake frakcije obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 5 do 15 tež.%, metil jodid u količini od manje od ili jednakoj 3 tež.%, metil acetat u količini od 1 do 15 tež.%, vodu u količini od 70 do 75 tež.%, acetaldehid u količini od 0,1 do 0,7 tež.%, i vodonik jodid u količini od 0,001 do 0,5 tež.%. U još jednom izvođenju, deo tečne faze sa teškom frakcijom može da bude tretiran da bi se uklonilo barem jedno jedinjenje redukcije permanganata izabrano iz grupe koja obuhvata acetaldehid, aceton, metil etil keton, butilaldehid, krotonaldehid, 2-etil krotonaldehid, 2-etil butiraldehid, i njegove proizvode kondenzacije aldola.

KRATAK OPIS SLIKA

[0012] Ovaj će pronalazak biti jasniji u svetlu priloženih neograničavajućih slika, pri čemu: SL. 1 pokazuje šematski postupak za proizvodnju sirćetne kiseline u skladu sa ovim pronalaskom.

DETALJAN OPIS PRONALASKA

[0013] Takođe, u kratkom opisu i u ovom detaljnom opisu, treba razumeti da je opseg koncentracije koji je naveden ili opisan kao koristan, pogodan, ili slično, predviđen da bilo koja i svaka koncentracija unutar tog opsega, uključujući krajnje tačke, treba da se posmatra kao da je navedena. Na primer, opseg "od 1 do 10" treba čitati tako da ukazuje da je svi i svaki mogući broj duž kontinuuma između oko 1 i oko 10. Zato, čak i ako su specifične tačke na grafikonu unutar opsega, ili čak i ako nema tačaka na grafikonu unutar tog opsega, eksplicitno identifikovane ili se odnose samo na nekoliko specifičnih podatkovnih tačaka, jasno je da ovi pronalazači shvataju i razumeju da bilo koje i sve tačke na grafikonu unutar opsega treba posmatrati kao precizirane, i da pronalazači poseduju znanje o celom opsegu i svim tačkama unutar tog opsega.

[0014] U celom opisu, uključujući patentne zahteve, sledeći pojmovi imaju navedena značenja osim ako nije drugačije precizirano.

[0015] Kako je korišćeno u opisu i patentnim zahtevima, "blizu" je inkluzivno za "pri." Pojam "i/ili" se odnosi na inkluzivni "i" slučaj i isključujući "ili" slučaj, i ovde se koristi radi skraćenja. Na primer, mešavina koja obuhvata sirćetnu kiselinu i/ili metil acetat može obuhvatiti samo sirćetnu kiselinu, samo metil acetat, ili i sirćetnu kiselinu i metil acetat.

[0016] Svi procenti su izraženi kao procenti težine (tež.%), na osnovu ukupne težine specifične struje ili supstance koja je prisutna, osim ako nije drugačije navedeno. Sobna temperatura je 25 °C i atmosferski pritisak je 101,325 kPa osim ako nije drugačije navedeno.

[0017] U ovde date svrhe:

sirćetna kiselina može da se skrati kao "AcOH";

acetaldehid može da se skrati kao "AcH";

metil acetat može da se skrati kao "MeAc";

metanol može da bude skraćen "MeOH";

metil jodid može da bude skraćen kao "Mel";

vodonik jodid može da bude skraćen kao "HI";

ugljen monoksid može da se skrati kao "CO"; i

dimetil etar može da se skrati "DME".

[0018] HI se odnosi na bilo molekularni vodonik jodid ili razdruženu jodovodoničnu kiselinu kada je barem delimično jonizovan u polarnoj podlozi, obično podloga sadrži barem neku količinu vode. Osim ako nije drugačije precizirano, ta dva se pominju ravnopravno. Osim ako nije drugačije navedeno, HI koncentracija se određuje preko titracije kiselina-baza korišćenjem potenciomerne krajnje tačke. Specifično, HI koncentracija se određuje preko titracije sa standardnim rastvorom litijum acetata do potenciomerne krajnje tačke. Jasno je da u svrhu ovog opisa, koncentracija HI nije određena oduzimanjem koncentracije jodida za koju se podrazumeva da se povezuje sa merenjem korozije metala ili drugim ne H+ katjonima iz ukupnog prisutnog jonskog jodida u uzorku.

[0019] Treba razumeti da se HI koncentracija ne odnosi na koncentraciju jona jodida. HI koncentracija se specifično odnosi na HI koncentraciju kako je određeno preko potenciometarske titracije.

[0020] Ovaj postupak oduzimanja je nepouzdan i neprecizan postupak da se odredi relativno niže HI koncentracije (tj., manje od oko 5 procenta težine) zahvaljujući činjenici da podrazumeva da se svi ne-H+ katjoni (kao što su katjoni Fe, Ni, Cr, Mo) dovode u vezu isključivo sa anjonom jodida. U realnosti, značajan deo katjona metala u ovom postupku moguće je dovesti u vezu sa anjonom acetata. Pored toga, veliki broj ovih katjona metala ima višestruka stanja valence, viševalentna stanja što dodaje još veću nepouzdanost pretpostavci o količini anjona jodida koju je moguće povezati sa ovim metalima. Konačno, ovaj postupak podstiče nepouzdano određivanje stvarne HI koncentracije, posebno s obzirom na sposobnost da se izvede jednostavna titracija koja direktno predstavlja HI koncentraciju.

[0021] U ovde navedene svrhe,"nadzemni" ili "destilat" destilacionog stuba se odnosi na najmanje jednu od nižih frakcija koje je moguće kondenzovati ključanjem koja izlazi na ili blizu vrha, (npr. blizu vrha), destilacionog stuba, i/ili kondenzovani oblik te struje ili supstance. Očigledno, sve frakcije je na kraju moguće kondenzovati, ipak u ovde navedene svrhe, frakcija koju je moguće kondenzovati je kondenzibilna pod uslovima prisutnim u postupku kako to lako razume stručnjak u ovoj oblasti. Primeri nekondenzibilnih frakcija mogu obuhvatiti azot, vodonik, i slično. Takođe, nadzemna struja može biti uzeta neposredno ispod najgornjeg izlaza destilacionog stuba, na primer, pri čemu frakcija najnižeg ključanja nije kondenzibilna struja ili predstavlja de-minimis struju, što će lako razumeti stručnjak koji ima profesionalna znanja i veštine u ovoj oblasti.

[0022] "Dno" ili "zaostatak" destilacionog stuba se odnosi na jednu ili više od frakcija najvišeg ključanja koje izlaze na ili blizu dna destilacionog stuba, takođe se ovde pominje tako da teče od kartera na dnu stuba. Treba razumeti da je zaostatak moguće uzeti neposredno iznad samog donjeg izlaza destilacionog stuba, na primer, pri čemu frakcija proizvedena na samom dnu, stuba jeste so, beskorisni katran, proizvod čvrstog otpada, ili de-minimis struja što će lako razumeti stručnjak koji ima profesionalna znanja i veštine u ovoj oblasti.

[0023] U ovde navedene svrhe, destilacioni stubovi obuhvataju zonu destilacije i zonu kartera na dnu. Zona destilacije obuhvata sve iznad zone kartera na dnu, tj, između zone kartera na dnu i vrha stuba. U ovde navedene svrhe, zona na dnu kartera se odnosi na donji deo destilacionog stuba u kom je prisutan rezervoar za tečnost komponenata više tačke ključanja (npr., dno destilacionog stuba) iz čijeg dna ili zaostatka struja teče prema izlazu iz tog stuba. Zona kartera na dnu obuhvata bojlere, kontrolnu opremu, i slično.

[0024] Treba razumeti da se pojmovi "prolazi", "putanje protoka", "vodovi protoka", i slično u vezi sa unutrašnjim komponentama destilacionog stuba koriste ravnopravno da bi se odnosili na otvore, cevi, kanale, proreze, odvode, i slično, koji se postavljaju kroz i/ili koji obezbeđuju putanju za tečnost i/ili paru da bi se pomerili sa jedne strane unutrašnje komponente na drugu stranu unutrašnje komponente. Primeri prolaza razmeštenih kroz strukturu kao što je raspodeljivač tečnosti destilacionog stuba obuhvata otvore za odvod, cevi za odvod, proreze za odvod, i slično, koji omogućavaju protok kroz strukturu sa jedne strane ne drugu. Prosečno vreme boravka se definiše kao ukupan zbir celokupne zapremine tečnosti koja se drži za datu fazu unutar destilacione zone podeljene prosečnom brzinom protoka te faze kroz destilacionu zonu. Količina koja se drži za datu fazu može obuhvatiti količinu tečnosti sadržane u različitim unutrašnjim komponentama stuba uključujući kolektore, uređaje za raspodelu i slične, kao i tečnost sadržanu na tacnama, unutar donjih delova ćoškova, i/ili unutar strukturisanih ili nasumično spakovanih segmenata ležišta.

Struja pare proizvoda

[0025] Proizvod sirćetne kiseline preko karbonilacije metanola uključuje formiranje reakcione podloge u reaktoru, i paljenje reakcione podloge u reakcionoj posudi da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda. Struja pare proizvoda se zatim destiluje u jednom ili više destilacionih stubova da bi se uklonili nus proizvodi formirao proizvod sirćetne kiseline. Ovaj pronalazak obezbeđuje postupke za proizvodnju sirćetne kiseline pri čemu se redukuje formiranje nus proizvoda održavanjem specifične koncentracije metil jodida u struji pare proizvoda formiranoj u koraku paljenja. Metil jodid je koristan promoter za katalizator karbonilacije. Tokom separacije, međutim, metil jodid pokazuje tendenciju da se koncentruje sa sirćetnom kiselinom koja je odvojena iz reakcione podloge. Shodno tome, da bi se izbegli skupi gubici kroz izbegle emisije i da bi se smanjile nečistoće jodida u proizvodu sirćetne kiseline, metil jodid mora da se odvoji iz sirćetne kiseline i da se vrati u reakcionu podlogu.

[0026] Prema ovom pronalasku, koncentracije metil jodida se održavaju na dovoljnom nivou u proizvodu pare da bi se podržale povećane brzine proizvodnje uz smanjenje količine metil jodida koju je neophodno oporaviti iz struje pare proizvoda. Redukcija količine metil jodida pogodno pročišćava uska grla destilacionih stubova usled nižih količina metil jodida koje je neophodno odvojiti. Pročišćavanje uskih grla destilacionih stubova pogodno povećava proizvodne kapacitete i snižava troškove rada. Održavanje metil jodida na željenim nivoima u proizvodu pare takođe pogodno drži koncentracije vodonik jodida destilacionim stubovima nizvodno u samom postupku na nižim nivoima i time smanjuje na minimum koroziju u stubovima.

[0027] U jednom izvođenju, ovaj pronalazak je usmeren na postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodida u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetata u količini manjoj od ili jednakoj 9 tež.%, vode u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, acetaldehida u količini od 0,005 do 1 tež.%, i vodonik jodida u količini manjoj od ili jednakoj 1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat.

[0028] U jednom izvođenju, ovaj pronalazak je usmeren na postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetat u količini od manje od ili jednako 9 tež.%, vodu u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, acetaldehid u količini od 0,005 do 1 tež.%, i vodonik jodid u količini manjoj od ili jednakoj 1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i metil jodid u količini od 0,1 do 6 tež.% i nadzemna struja koja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat.

[0029] Kao što je prikazano u US patentu br.7,820,855, brzine proizvodnje se smanjuju kako se smanjuju koncentracije metil jodida, na osnovu brzine protoka mase iz reaktora do posude za paljenje. Ovaj proizvod može da održi više brzine proizvodnje a da ne nastane smanjenje brzine protoka mase kako je opisano u US patentu br.7,820,855. Metil jodid u koncentraciji manjoj od 24 tež.% daje kao rezultat neželjeno niske brzine proizvodnje. Sa druge strane, struje pare proizvoda imaju metil jodid u koncentracijama većim od ili jednakim 36 tež.% povećanju punjenja u destilacionim stubovima kojima je potrebno ukloniti metil jodid, što neželjeno utiče na kapacitet proizvodnje. Metil jodid nije moguće eliminisati u struji pare proizvoda korišćenjem posuda za paljenje i zato je neophodno da bude oporavljen kroz destilacione stubove. Održavanje koncentracije metil jodida u opsegu od 24 do manje od 36 tež.% u proizvodu pare je važno da bi se kontrolisalo formiranje vodonik jodida, nastalog kao rezultat iz hidrolize metil jodida. Vodonik jodid je poznato jedinjenje koje prouzrokuje koroziju i može nepoželjno da se koncentruje sa koncentracijama metil jodida iznad 36 tež.%. u struji pare proizvoda. Dakle, to što ima struju pare proizvoda sa 24 tež.% do manje od 36 tež.% metil jodid može da obezbedi željenu kontrolu vodonik jodida.

[0030] Proizvod pare može da bude uzorkovan korišćenjem direktno povezanih (internet, onlajn) tehnika za merenje sadržaja metil jodida i obezbedi povratnu informaciju u realnom vremenu ili blizu realnog vremena. Uzorkovanje direktno povezane (internet, onlajn) struje pare proizvoda je lakše od uzorkovanja tečne reakcione podloge. Pored toga, koncentrovanje metil jodida u proizvodu pare se dovodi u vezu sa i obezbeđuje indirektnu indikaciju koncentracije metil jodida u reaktoru. Sposobnost da se održi doslednom koncentracija metil jodida u struji pare proizvoda je korisna da bi se postavio raspored dodavanja metil jodida u reaktor. Na primer, u komercijalnom postupku, male količine metil jodida se gube usled izbeglih emisija i upotreba različitih struja za prečišćavanje u sistemu odvajanja. Kako se smanjuje koncentracija metil jodida u proizvodu pare, dodatni metil jodid je moguće dodati u reaktor. Suprotno tome, kada je koncentracija metil jodida previše visoka, deo tečne faze teške frakcije iz stuba sa lakom frakcijom je moguće prečistiti iz sistema.

[0031] Pored metil jodida, struja pare proizvoda takođe obuhvata sirćetnu kiselinu, metil acetat, i vodu. Nus proizvodi kao što je vodonik jodid, acetaldehid, i propionska kiselina mogu takođe da budu prisutni u struji pare proizvoda. Reaktansi, tj, metanol i ugljen monoksid, kada se ne troše mogu da budu oporavljeni u struji pare proizvoda. U jednom drugom izvođenju, struja pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetat u količini manjoj od ili jednakoj 9 tež.%, i vodu u količini manjoj od ili jednakoj 14 tež.%, na osnovu ukupne težine struje pare proizvoda. Poželjnije, struja pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 55 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 25 do 35 tež.%, metil acetat u količini od 0,5 do 8 tež.%, vodu u količini od 0,5 do 14 tež.%, acetaldehid u količini od 0,01 do 0,8 tež.%, i vodonik jodid u količini manjoj od ili jednako 0,5 tež.%. U još jednom preporučenom izvođenju, sirćetna kiselina struje pare proizvoda u količini od 60 do 70 tež.%, metil jodid u količini od manje od 25 do 35 tež.%, metil acetat u količini od 0,5 do 6,5 tež.%, voda u količini od 1 do 8 tež.%, acetaldehid u količini od 0,01 do 0,7 tež.%, i vodonik jodid u količini manjoj od ili jednako 0,1 tež.%.

[0032] Koncentracija acetaldehida u struji pare proizvoda može biti od 0,005 do 1 tež.%, npr., od 0,01 do 0,8 tež.%, ili od 0,01 do 0,7 tež.%, na osnovu ukupne težine struje pare proizvoda. U izvođenjima, acetaldehid može da bude prisutan u količinama od manje od ili jednako 1 tež.%, npr., manje od ili jednako 0,9 tež.%, manje od ili jednako 0,8 tež.%, manje od ili jednako 0,7 tež.%, manje od ili jednako 0,6 tež.%, ili manje od ili jednako 0,5 tež.%, i/ili acetaldehid može biti prisutan u količinama većim od ili jednako 0,005 tež.%, npr., većim od ili jednakim 0,01 tež.%, većim od ili jednakim 0,05 tež.%, ili većim od ili jednakim 0,1 tež.%. Pored acetaldehida, mogu postojati i druga jedinjenja redukcije permanganata ("PRC’s"), kao što je aceton, metil etil keton, butilaldehid, krotonaldehid, 2-etil krotonaldehid, 2-etil butiraldehid, i njihovi proizvodi kondenzacije aldola. U jednom izvođenju, pogodni test kalijum permanganata jeste JIS K1351 (2007). Ova jedinjenja, ako su prisutna u struji pare proizvoda, su generalno u količini sličnoj ili manjoj od koncentracija acetaldehida. U jednom izvođenju, poželjno je ukloniti PRC, uključujući acetaldehid, da bi se održale niske koncentracije PRC u struji pare proizvoda. Ovo može smanjiti nečistoću /formiranje nus proizvoda u reaktoru.

[0033] Struja pare proizvoda može obuhvatiti vodonik jodid u količini manjoj od ili jednako 1 tež.%, na osnovu ukupne težine struje pare proizvoda, npr., manje od ili jednako 0,5 tež.%, manje od ili jednako 0,1 tež.%. U smislu opsega, vodonik jodid može biti prisutan u količinama

1

od 0,0001 do 1 tež.%, npr., od 0,0001 do 0,5 tež.% ili od 0,0001 do 0,1 tež.%. U nekim izvođenjima, kada se kontroliše vodonik jodid u reaktoru, vodonik jodid može da bude prisutan u količini od manje od 0,0001 tež.%. Ove niže količine su obično nešto malo iznad granica detekcije.

[0034] Struja pare proizvoda je poželjno pretežno bez, t.j., obuhvata manje od 0,0001 tež.%, propionske kiseline, na osnovu ukupne težine struje pare proizvoda.

[0035] Ovaj pronalazak takođe pogodno olakšava održavanje ravnoteže vode u sistemu separacije i, posebno, tokom koraka destilacije kontrolisanjem neto proizvodnje vode. Kao rezultat, ovaj pronalazak pogodno suzbija ili sprečava povećanja sadržaja vode koja mogu da učine neophodnim prečišćavanje vode iz sistema. Prečišćavanje vode može takođe neželjeno da ima kao rezultat gubitak promotera katalizatora kao što je metil jodid. U primerima izvođenja, neto proizvodnja vode u koraku destilacije povećava se za manje od ili jednako 0,5% preko koncentracije vode u struji pare proizvoda dovedenoj do koraka destilacije, npr., za manje od ili jednako 0,1% ili za manje od ili jednako 0,05%. Nasuprot tome, US pat. br.

9,006,483 opisuje reakcije pospešivanja koje dovode do formiranja vode i omogućavaju dodavanje veće količine vode u koraku destilacije. Očekivalo bi se da bi povećanja u neto proizvodnji vode bila viša usled potpomaganja ovih reakcija i dodavanja, što dovodi do povećanog punjenja opreme za destilaciju.

[0036] Struja pare proizvoda se dovodi do destilacionog stuba, npr., prvog stuba, koji može da se pominje i kao stub sa lakom frakcijom. U jednom opcionom izvođenju, deo struje pare proizvoda može da bude kondenzovan. Prvi stub odvaja struju pare proizvoda da bi se formirala nadzemna struja, struja proizvoda, i opciono struje podnožja. Struja proizvoda sirćetne kiseline može da bude povučena kao struja bočnog odvoda i poželjnije kao tečna struja bočnog odvoda. U jednom izvođenju, struja proizvoda sirćetne kiseline primarno obuhvata sirćetnu kiselinu i može da obuhvata i vodu, metil jodid, metil acetat, ili vodonik jodid. Struja proizvoda sirćetne kiseline povučena u bočnom odvodu poželjno obuhvata sirćetnu kiselinu u količini većoj od ili jednako 90 tež.% sirćetne kiseline, na osnovu ukupne težine struje bočnog odvoda, npr., više od ili jednako 94 tež.% ili više od ili jednako 96 tež.%. U smislu opsega, struja proizvoda sirćetne kiseline obuhvata sirćetnu kiselinu u količinama od 90 do 99,5 tež.%, npr., 90 do 99 tež.% ili od 91 do 98 tež.%.

Takve koncentracije omogućavaju da se veći deo sirćetne kiseline doveden do prvog stuba povuče u struju bočnog odvoda za dalje prečišćavanje. Iako manje količine sirćetne kiseline mogu da budu prisutne, sirćetna kiselina poželjno nije oporavljena kao proizvod u nadzemnoj struji ili u strujama podnožja prvog stuba.

[0037] Taj postupak poželjno uključuje korak održavanja koncentracije vode u struji bočnog odvoda u količini od 1 do 9 tež.%, npr., od 1 do 3 tež.%, i još poželjnije od 1,1 do 2,5 tež.%. U izvođenjima pronalaska, koncentracija vode u bočnoj struji se održava kao viša od ili jednaka 1 tež.%, ili viša ili jednaka 1,1 tež.%, ili viša od ili jednaka 1,3 tež.%, ili viša od ili jednaka 1,5 tež.%, ili viša od ili jednaka sa 2 tež.%, i/ili u izvođenjima pronalaska, koncentracija vode u bočnoj struji se održava na manje od ili jednako 3 tež.%, ili manje od ili jednako 2,8 tež.%, ili manje od ili jednako 2,5 tež.%, ili manje od ili jednako 2,1 tež.%. U izvođenjima, koncentracija vodonik jodida u bočnoj struji se održava na manje od ili jednako 300 wppm, npr., manje od ili jednako 275 wppm, manje od ili jednako 250 wppm, manje od ili jednako 225 wppm, manje od ili jednako 175 wppm, ili manje od ili jednako 50 wppm, i/ili u izvođenjima, koncentracija vodonik jodida u bočnoj struji se održava na više od ili jednako 0,05 wppm, npr., više od ili jednako 0,1 wppm, više od ili jednako 1 wppm, više od ili jednako 5 wppm, više od ili jednako 10 wppm ili više od ili jednako 50 wppm. U pogledu opsega struja bočnog odvoda poželjno obuhvata vodonik jodid u količini od 0,05 do 300 wppm, zasnovano na ukupnoj težini struje bočnog odvoda, npr., od 0,1 do 50 wppm, ili od 5 do 30 wppm. Vodonik jodid je rastvorljiv u mešavinama sirćetne kiseline-vode koje sadrže vodu u količini od 3 do 8 tež.%, i rastvorljivost vodonik jodida se smanjuje kako se koncentracija vode smanjuje. Ova korelacija daje kao rezultat povećanje isparljivosti vodonik jodida, što dovodi do smanjenih količina vodonik jodida koje se prikupljaju u nadzemnom stubu. Iako su drugi označili vodonik jodid kao korozivan, izvesna količina vodonik jodida pod nekim uslovima može korisno da deluje kao katalizator, kao što je katalizatora za formiranje dimetil etra kao što je opisano u US pat. br. 7,223,883 (opisuje prednosti formiranja dimetil etra u izvesnim procesima odvajanja sirćetne kiseline).

[0038] Pored sirćetne kiseline i vode, struja bočnog odvoda može da obuhvati i jedan ili više C1-C14alkil jodida u količini od 0,1 do 6 tež.%, npr., od 0,5 do 5 tež.%, od 0,6 do 4 tež.%, od 0,7 do 3,7 tež.%, ili od 0,8 do 3,6 tež.%. U jednom izvođenju, jedan ili više C1-C14alkil jodida obuhvata metil jodid. Drugi alkil jodidi kao što je heksil jodid moguće je takođe formirati iz nečistoća karbonila kao što je acetaldehid. Još poželjnije, struja bočnog odvoda, obuhvata jedan ili više C1-C14alkil jodida u količini od 0,5 do 3 tež.%. Zahvaljujući prisustvu vode, struja bočnog odvoda može da sadrži i metil acetat u količini od 0,1 do 6 tež.%, npr., od 0,5 do 5 tež.%, od 0,6 do 4 tež.%, od 0,7 do 3,7 tež.%, ili od 0,8 do 3,6 tež.%.

[0039] U jednom izvođenju, ovaj pronalazak obezbeđuje postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koja obuhvata odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodida u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetata u količini od manje od ili jednako 9 tež.%, vode u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, acetaldehida u količini od 0,005 do 1 tež.%, i vodonik jodida u količini manjoj od ili jednakoj 1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i metil jodid u količini od 0,1 do 6 tež.% i nadzemna struja koja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat. Taj postupak poželjno uključuje korak održavanja koncentracije vode u struji bočnog odvoda u količini od 1 do 9 tež.%, npr., od 1 do 3 tež.%. U jednom izvođenju, koncentracija vodonik jodida u bočnoj struji se održava na manje od ili jednako 300 wppm.

[0040] U jednom izvođenju, ovaj pronalazak je usmeren na postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodida u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetata u količini od manje od ili jednako 9 tež.%, vode u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, acetaldehida u količini od 0,005 do 1 tež.%, i vodonik jodida u količini manjoj od ili jednakoj 1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i metil jodid u količini od 0,1 do 6 tež.% i nadzemna struja koja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat. Taj postupak poželjno uključuje korak održavanja koncentracije vode u struji bočnog odvoda u količini od 1 do 9 tež.%, npr., od 1 do 3 tež.%. U jednom izvođenju, koncentracija vodonik jodida u bočnoj struji se održava na manje od ili jednako 300 wppm.

[0041] U jednom izvođenju, ovaj pronalazak obezbeđuje postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koja obuhvata odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodida u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetata u količini od manje od ili jednako 9 tež.%, vode u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, acetaldehida u količini od 0,005 do 1 tež.%, i vodonik jodida u količini manjoj od ili jednakoj 1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu, metIl jodid u količini od 0,1 do 6 tež.%, i metil acetat u količini od 0,1 do 6 tež.% i nadzemna struja koja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat. Taj postupak poželjno uključuje korak održavanja koncentracije vode u struji bočnog odvoda u količini od 1 do 9 tež.%, npr., od 1 do 3 tež.%. U jednom izvođenju, koncentracija vodonik jodida u bočnoj struji se održava na manje od ili jednako 300 wppm.

[0042] Kao što je ovde dato, u izvođenjima, može postojati stabilna količina drugih reaktorskih komponenata i nečistoća, kao što su C1-C14alkil jodidi, naime metil jodid, i metil acetat u struji bočnog odvoda na bazi koncentracije vode. Pod stabilna količina se misli da je koncentracija jednog ili više C1-C14alkil jodida i koncentracija metil acetata unutar opsega od ± 0,9 tež.% koncentracije vode u bočnoj struji, npr., ±0,7 tež.%, ±0,6 tež.%, ±0,5 tež.%, ±0,4 tež.%, ±0,3 tež.%, ±0,2 tež.%, ili ±0,1 tež.%. Na primer, kada je koncentracija vode 2,5 tež.%, koncentracija C1-C14alkil jodida je od 1,6 do 3,4 tež.%, i koncentracija metil acetata je od 1,6 do 3,4 tež.%. Ovo je moguće postići regulisanjem brzine recikliranja dela tečne faze lake frakcije u reaktoru. U nekim izvođenjima, regulisanje brzine recikliranja dela tečne faze lake frakcije u reaktoru može da postigne stabilnu koncentraciju metil jodida u bočnoj struji unutar opsega od ± 0,6 tež.% koncentracije vode u bočnoj struji, npr., ±0,5 tež.%, ±0,4 tež.%, ±0,3 tež.%, ±0,2 tež.%, ili ±0,1 tež.%.

[0043] U jednom izvođenju, dat je postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata

1

odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetat u količini manjoj od ili jednako 9 tež.%, vode u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, acetaldehid u količini od 0,005 do 1 tež.%, i vodonik jodid u količini manjoj od ili jednako 1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat, pri čemu struja proizvoda sirćetne kiseline obuhvata svaki od metil jodida i metil acetata u količini ±0,9 tež.% koncentracije vode u bočnoj struji. U jednom izvođenju, struja pare može da obuhvata acetaldehid u količini od 0,005 do 1 tež.%.

[0044] U jednom izvođenju, dat je postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata karbonilaciju struje dovoda reaktansa koja obuhvata metanol, metil acetat, dimetil etar, ili njihove mešavine u reaktoru u prisustvu vode, katalizatora rodijuma, jodidne soli i metil jodida da bi se formirala reakciona podloga u reaktoru, odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja koja obuhvata katalizator rodijuma u količini od 0,01 do 0,5 tež.%, litijum jodid u količini od 5 do 20 tež.%, korozivne metale u količini od 10 do 2500 wppm, sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 90 tež.%, metil jodida u količini od 0,5 do 5 tež.%, metil acetat u količini 0,1 do 5 tež.%, vodu u količini od 0,1 do 8 tež.%, i struju pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetat u količini od manje od ili jednako 9 tež.%metil acetata, vodu u količini od manje od ili jednako 15 tež.%, i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 1 tež. % vodonik jodida, i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobio proizvod sirćetne kiseline koji obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja obuhvata metal jodid, vodu i metil acetat, pri čemu struja proizvoda sirćetne kiseline obuhvata svaki od metil jodida i metil acetata u količini ± 0,9 tež.% koncentracije vode u bočnoj struji. U jednom izvođenju, struja pare može da obuhvata acetaldehid u količini od 0,005 do 1 tež.%.

[0045] Održavanje željene koncentracije metil jodida u struji pare proizvoda je poboljšanje u odnosu na druge postupke koji se usredsređuju na koncentracije vode i metil acetata u proizvodu pare koji puni prvi stub, kao što su oni opisani u US Pat. br.9,006,483. Za razliku od vode i metil acetata, metil jodid ima značajnu vrednost i gubici metil jodida mogu predstavljati značajne gubitke u troškovima. Jedna od prednosti ovde opisanog postupka je da odvaja metil jodid od ostatka i vraća ga u reaktor, što omogućava oporavak ovog vrednog promotera katalizatora.

[0046] Koncentracija vodonik jodida iz struje bočnog odvoda se određuje potenciometrijskom titracijom korišćenjem litijum acetata kao titansa. Drugi su odredili sadržaj vodonik jodida indirektno izračunavanjem. US obj.pat. br. 2013/0310603, na primer, ukazuje da je koncentraciju jona jodida moguće izračunati oduzimanjem koncentracije jona jodida izvedene iz oblika soli jodida (uključujući jodide izvedene iz ko-katalizatora i metal jodida) iz ukupne koncentracije jodidnog jona (I-). Takve indirektne tehnike proračuna su obično neprecizne, što daje kao rezultat slabu indikaciju o stvarnoj koncentraciji vodonik jodida zahvaljujući uglavnom nepreciznostima osnovnih postupaka merenja jona. Pored toga, ova indirektna tehnika proračuna ne uzima u obzir druge oblike jodida jer se metalni katjoni mere i pogrešno se podrazumeva da se potpuno udružuju samo sa jodidnim anjonima pri čemu, zapravo, metalni katjoni mogu da se povezuju sa drugim anjonima, kao što su anjoni acetata i anjoni katalizatora. Nasuprot tome, direktno merenje koncentracije vodonik jodida prema ovom pronalasku pogodno odražava stvarnu koncentraciju vodonik jodida u sistemu, i može kao rezultat da ima preciznost od samo 0,01%. U jednom izvođenju, koncentraciju vodonik jodida u struji bočnog odvoda moguće je odrediti potenciometrijskom titracijom korišćenjem litijum acetata kao titansa.

Korak reakcije

[0047] Jedan od primera reakcije i sistema oporavka sirćetne kiseline 100 jeste prikazan na SL. 1. Kao što je prikazano, struja 101 dovoda koja sadrži metanol i struja 102 dovoda koja sadrži ugljen monoksid, reaktor 105, u kom dolazi do reakcije karbonilacije da bi se formirala sirćetna kiselina.

[0048] Struja 101 dovoda koja sadrži metanol može da obuhvata najmanje jedan element izabran iz grupe koja obuhvata metanol, dimetil etar, i metil acetat. Struja 101 dovoda koja obuhvata metanol može da bude izvedena delimično iz svežeg dovoda ili može biti reciklirana iz sistema. Barem nešto od metanola i/ili njegovog reaktivnog derivata može da se pretvori u metil acetat u tečnoj reakcionoj podlozi reakcijom esterifikacije sa sirćetnom kiselom.

[0049] Temperature reakcije za karbonilaciju mogu biti od 150 do 250°C, sa poželjnim opsegom temperature od 180 do 225 °C kao preporučenim. Delimični pritisak ugljen monoksida u reaktoru može varirati u velikoj meri ali obično od 2 do 30 atm, npr., od 3 do 10 atm. Delimični pritisak vodonika u reaktoru je obično od 0,05 do 2 atm, npr., od 0,25 do 1,9 atm. U nekim izvođenjima, ovaj pronalazak je moguće izvoditi sa delimičnim pritiskom vodonika od 0,3 do 2 atm, npr., od 0,3 do 1,5 atm, ili od 0,4 do 1,5 atm. Zbog delimičnog pritiska nus proizvoda i pritiska pare sadržanih tečnosti, ukupan pritisak reaktora može biti u opsegu od 15 do 40 atm. Brzina proizvodnje sirćetne kiseline može biti od 5 do 50 mol/L na·sat, npr., od 10 do 40 mol/L·sat, i poželjno 15 do 35 mol/L·sat.

[0050] Reaktor 105 karbonilacije je poželjno bilo posuda sa mehaničkim mešanjem, posuda sa reaktansnim ili pumpnim kružnim mešanjem, ili tip posude sa stubom u kojoj se stvaraju mehurići, sa ili bez mešača, unutar koje se se održavaju sadržaji reakcione tečnosti ili emulzije, poželjno automatski, na unapred određenom nivou, koji poželjno ostaje pretežno konstantan tokom normalnog rada. U reaktor 105 za karbonilaciju, svež metanol, ugljen

1

monoksid, i dovoljno vode se neprekidno uvode po potrebi da bi se održale pogodne koncentracije u reakcionoj podlozi.

[0051] Katalizator metala može obuhvatiti metal iz Grupe VIII. Pogodni katalizatori iz Grupe VIII obuhvataju katalizatore rodijuma i/ili iridijuma. Kada se koristi rodijumski katalizator, rodijumski katalizator moguće je dodati u pogodnom obliku tako da je rodijum u rastvoru katalizatora kao mešavina uravnoteženja uključujući [Rh(CO)2I2]-anjon, kao što je dobro poznato u ovoj oblasti. Soli jodida opciono zadržane u mešavinama reakcije ovde opisanih postupaka mogu biti u obliku rastvorljive soli alkalnog metala ili zemno-alkalnog metala, kvaternarnog amonijaka, soli fosfonijuma ili njihovih mešavina. U izvesnim izvođenjima, sekundarni promoter katalizatora je litijum jodid, litijum acetat, ili njihove mešavine. Katalizator sekundarnog promotera je moguće dodati kao nejodidnu so koja će da generiše so jodida. Sekundarni promoter katalizatora moguće je uvesti direktno u sistem reakcije. Alternativno, so jodida moguće je generisati in situ jer pri radnim uslovima sistema reakcije, širok opseg prekursora nejodidne soli će reagovati sa metil jodidom ili hidrojodnom kiselinom u reakcionoj podlozi da bi se generisao odgovarajući stabilizator sekundarnog promotera katalizatora. Za više pojedinosti u vezi katalizatora rodijuma i generisanja soli jodida, videti U.S. pat. br.

5,001,259; 5,026,908; 5,144,068 i 7,005,541. Karbonilacija katalizatora iridijuma koji koristi metanol je dobro poznata i generalno je opisana u U.S. pat. br. 5,942,460, 5,932,764, 5,883,295, 5,877,348, 5,877,347 i 5,696,284.

[0052] Promoter katalizatora koji sadrži halogen sistema katalizatora može da sadrži jedinjenje halida, kao što su, alkil, aril, i supstituisani alkil ili aril halidi. Preporučljivo, promoter katalizatora koji sadrži halogen je prisutan u obliku alkil halida. Još preporučljivije, promoter katalizatora koji sadrži halogen je prisutan u obliku alkil halida u kom alkil radikal odgovara alkil radikalu alkohola koji se dovodi, koji se karbonilira. Dakle, karbonilacija metanola sirćetne kiseline, promoter halida će obuhvatiti metil halid, i još preporučljivije metil jodid. U jednom izvođenju, koncentracija metil jodida se održava u struji pare proizvoda u koncentraciji od 24 tež.% do manje od 36 tež.%. U jednom izvođenju, reakciona podloga može imati koncentraciju metil jodida od 7 tež.% ili manje, npr., od 4 do 7 tež.%.

[0053] Komponente reakcione podloge su zadržane unutar definisanih granica da bi se osigurala dovoljna proizvodnja sirćetne kiseline. Podloga reakcije sadrži koncentraciju katalizatora metala, npr., rodijumski katalizator, u količini od 200 do 3000 wppm, npr., od 800 do 3000 wppm, ili od 900 do 1500 wppm. Koncentracija vode u reakcionoj podlozi se održava da bude ne manja od ili jednaka 14 tež.%, npr., od 0,1 tež.% do 14 tež.%, od 0,2 tež.% do 10 tež.% ili od 0,25 tež.% do 5 tež.%. Preporučljivo, reakcija je izvedena u uslovima sa malo vode i podloga reakcije sadrži vodu u količini od 0,1 do 4,1 tež.%, npr., od 0,1 do 3,1 tež.% ili od 0,5 do 2,8 tež.%. Koncentracija metil jodida u reakcionoj podlozi je održavana da bude od 3 do 20 tež.%, npr., od 4 do 13,9 tež.%, od 4 do 7 tež.%. Koncentracija soli jodida, npr., litijum jodid, u reakcionoj podlozi je održavana da bude od 1 do 25 tež.%, npr., od 2 do 20 tež.%, od

1

3 do 20 tež.%. Koncentracija metil acetata u reakcionoj podlozi je održavana da bude od 0,5 do 30 tež.%, npr., od 0,3 do 20 tež.%, od 0,6 do 9 tež.%, ili od 0,6 do 4,1 tež.%. Ove navedene količine se zasnivaju na ukupnoj težini reakcione podloge. Koncentracija sirćetne kiseline u reakcionoj podlozi je generalno veća od ili jednaka 30 tež.%, npr., veća od ili jednaka 40 tež.%, ili veća od ili jednaka 50 tež.%.

Litijum acetat u reakcionoj podlozi

[0054] U izvođenjima, postupak za proizvodnju sirćetne kiseline još uključuje uvođenje jedinjenja litijuma u reaktor da bi se održala koncentracija litijum acetata u količini od 0,3 do 0,7 tež.% u reakcionoj podlozi. Bez ograničavanja na teoriju litijum acetata u reakcionoj podlozi u ovim koncentracijama može da se smanji metil jodid u reakcionoj podlozi i tako da se omogući regulisanje metil jodida u struji pare da bude manje od 36 tež.% kako je opisano ovde u tekstu. Takođe, uvođenje jedinjenja litijuma u reaktor pomaže da se stabilizuje katalizator rodijuma i tako da se smanji količina metil jodida u reakcionoj podlozi da bi se postigla pogodna aktivnost. Bez uvođenja litijumskog jedinjenja, dodatni rodijum bi bio potreban kada se koncentracija metil jodida u reakcionoj podlozi smanjuje.

[0055] U izvođenjima, izvesna količina jedinjenja litijuma se uvodi u reaktor da bi se održala koncentracija vodonik jodida u količini od 0,1 do 1,3 tež.% u reakcionoj podlozi. U izvođenjima, koncentracija katalizatora rodijuma se održava u količini od 200 do 3000 wppm u reakcionoj podlozi, koncentracija vode se održava u količini od 0,1 do 4,1 tež.% u reakcionoj podlozi, i koncentracija metil acetata se održava od 0,6 do 4,1 tež.% u reakcionoj podlozi.

[0056] U izvođenjima ovog pronalaska, jedinjenje litijuma uvedeno u reaktor je izabrano iz grupe koja obuhvata litijum acetat, litijum karboksilate, litijum karbonate, litijum hidroksid, druge organske litijumske soli, i njihove mešavine. U izvođenjima ovog pronalaska, jedinjenje litijuma je rastvorljivo u reakcionoj podlozi. U jednom izvođenju, litijum acetat dihidrat moguće je koristiti kao izvor jedinjenja litijuma.

[0057] Litijum acetat reaguje sa vodonik jodidom u sledećoj ravnotežnoj reakciji (I) da bi se formirao litijum jodid i sirćetna kiselina:

LiOAc HI : LiI HOAc (I)

[0058] Smatra se da litijum acetat obezbeđuje poboljšanu kontrolu koncentracije vodonik jodida u odnosu na druge acetate, kao što je metil acetat, prisutan u reakcionoj podlozi. Bez namere da se ograničimo na teoriju, litijum acetat je konjugat baze sirćetne kiseline i zato je reaktivan prema vodonik jodidu preko reakcije kisele baze. Smatra se da ovo svojstvo daje kao rezultat ravnotežu reakcije (I) koja prednost daje proizvodima reakcije nad i iznad onih koji su proizvedeni odgovarajućom ravnotežom metil acetata i vodonik jodida. Ova poboljšana

1

ravnoteža je poželjna za koncentracije vode sa manje od oko ili jednako 4,1 tež.% u reakcionoj podlozi. Pored relativno male isparljivosti litijum acetata u poređenju sa metil acetatom omogućava da litijum acetat ostane u reakcionoj podlozi izuzev za gubitke isparljivosti i male količine inkorporirane u sirov proizvod pare. Nasuprot relativno visokoj isparljivosti metil acetat omogućava materijalu da se destiluje u kolu pročišćavanja, što daje da je metil acetat mnogo teže kontrolisati. Litijum acetat je mnogo lakše održati i kontrolisati u tom postupku pri konstantno niskim koncentracijama vodonik jodida. S tim u skladu, relativno mala količina litijum acetata može da se koristi u odnosu na količinu metil acetata potrebnog da se kontrolišu koncentracije vodonik jodida u reakcionoj podlozi. Još je otkriveno da je litijum acetat barem tri puta delotvorniji od metil acetata u pospešenju oksidativnog dodatka metil jodida kompleksu rodijuma [I].

[0059] U izvođenjima ovog pronalaska, koncentracija litijum acetata u reakcionoj podlozi se održava na više od ili jednako 0,3 tež.%, ili više od ili jednako 0,35 tež.%, ili više od ili jednako 0,4 tež.%, više od ili jednako 0,45 tež.%, ili više od ili jednako 0,5 tež.%, i/ili u izvođenjima ovog pronalaska, koncentracija litijum acetata u reakcionoj podlozi se održava na manje od ili jednako 0,7 tež.%, ili manje od ili jednako 0,65 tež.%, ili manje od ili jednako 0,6 tež.%, ili ne manje od ili jednako sa 0,55 tež.%.

[0060] U jednom izvođenju, obezbeđen je postupak za proizvodnju sirćetne kiseline, koji obuhvata karbonilaciju struje dovoda reaktansa koja obuhvata metanol, metil acetat, dimetil etar, ili njihove mešavine u reaktoru u prisustvu vode, katalizator rodijum, jodidnu so i metil jodid da bi se formirala reakciona podloga u reaktoru, uvođenje jedinjenja litijuma u taj reaktor, održavanje koncentracije litijum acetata u reakcionoj podlozi u količini od 0,3 do 0,7 tež.%, odvajanje reakcione podloge da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetat u količini od manje od ili jednako 9 tež.%, vodu u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja koja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat.

[0061] Utvrđeno je da višak litijum acetata u reakcionoj podlozi može neželjeno da utiče na druga jedinjenja u reakcionoj podlozi, što dovodi do smanjene produktivnosti. Nasuprot tome, utvrđeno je da koncentracija litijum acetata u reakcionoj podlozi ispod 0,3 tež.% ne može da održi željene koncentracije vodonik jodida u reakcionoj podlozi ispod 1,3 tež.%.

[0062] U izvođenjima ovog pronalaska, jedinjenje litijuma je moguće uvesti kontinualno ili sa prekidima u reakcionu podlogu. U izvođenjima ovog pronalaska, jedinjenje litijuma je uvedeno tokom pokretanja reaktora. U izvođenjima ovog pronalaska, jedinjenje litijuma je uvedeno sa prekidima da bi se zamenili gubici usled inkorporiranja.

[0063] Kod nekih izvođenja, željene brzine reakcije se dobiju čak i pri niskim koncentracijama

1

vode održavanjem u koncentraciji estra u podlozi reakcije željene karboksilne kiseline i alkohol, poželjno je alkohol korišćen za karbonilaciju, i dodatni jodidni jon koji je preko i iznad jona jodida koji je prisutan kao vodonik jodid. Željeni estar je metil acetat. Dodatni jon jodida je poželjno so jodida, sa litijum jodidom kao poželjnijim. Utvrđeno je da pri niskim koncentracijama vode, metil acetat i litijum jodid deluju kao promoteri brzine samo kada su relativno visoke koncentracije svake od ovih komponenata prisutne, i da je pospešenje veće kada su obe od ovih komponenata prisutne istovremeno.

Reakcija karbonilacije

[0064] Reakcija karbonilacije metanola u proizvodu sirćetne kiseline može biti izvedena dovođenjem u kontakt dovoda metanola sa gasnim ugljen monoksidom mehuranim kroz podlogu reakcije rastvarača sirćetne kiseline koja sadrži rodijumski katalizator, promoter metil jodida, metil acetat, i dodatnu rastvorljivu jodidnu so, pri uslovima temperaturi pritiska pogodnim da se formira proizvod karbonilacije. Generalno je jasno da je koncentracija jona jodida u sistemu katalizatora zapravo važna a ne katjon povezan sa jodidom, i da pri datoj molarnoj koncentraciji jodida priroda katjona nije značajna kao dejstvo koncentracije jodida. Bilo koja so metal jodida, ili bilo koja so jodida bilo kog organskog katjona, ili drugih katjona kao što su oni koji se zasnivaju na jedinjenjima amina ili fosfina (opciono, ternarni ili kvaternarni katjoni), mogu biti održavani u reakcionoj podlozi obezbeđenoj tako da je so dovoljno rastvorljiva u reakcionoj podlozi da bi se obezbedio željeni nivo jodida. Kada je jodid so metala, preporuka je da je so jodida član grupe koja se sastoji od metala iz Grupe IA i Grupe IIA tabele periodičnog sistema kao što je izneto u "Handbook of Chemistry and Physics (Priručniku za hemiju i fiziku)" koji je objavila izdavačka kuća CRC Press, Cleveland, Ohio, 2002-03 (83. izdanje). Specifično, jodidi alkalnog metala su korisni, sa litijum jodidom kao posebno pogodnim. U postupku karbonilacije sa niskim sadržajem vode, dodatni jon jodida i iznad prisutnog jona jodida kao što je vodonik jodid je generalno prisutan u rastvoru katalizatora u količinama kao što je ukupna koncentracija jona jodida od 1 do 25 tež.% i metil acetat je generalno prisutan u količinama od 0,5 do 30 tež.%, i metil jodid je generalno prisutan u količinama od 1 do 25 tež.%. Rodjumski katalizator je generalno prisutan u količinama od 200 do 3000 wppm.

[0065] Reakciona podloga može takođe da sadrži nečistoće koje treba kontrolisati da bi se izbeglo formiranje nus proizvoda Ove nečistoće pokazuju tendenciju da se koncentruju u struji pare. Jedna nečistoća u reakcionoj podlozi može biti etil jodid, koji je teško odvojiti iz sirćetne kiseline. Prijavilac je još otkrio da formiranje etil jodida može da bude uslovljeno brojnim varijablama, uključujući koncentraciju acetaldehida, etil acetata, metil acetata i metil jodida u reakcionoj podlozi. Pored toga, utvrđeno je da sadržaj etanola u izvoru metanola, delimičan pritisak vodonika i sadržaj vodonika u izvoru ugljen monoksida utiču na koncentraciju eil jodida

1

u reakcionoj podlozi i, samim tim, koncentraciju propionske kiseline u finalnom proizvodu sirćetne kiseline.

[0066] U izvođenjima, koncentraciju propionske kiseline u proizvodu sirćetne kiseline moguće je dodatno održati ispod 250 wppm održavanjem koncentracije etil jodida u reakcionoj podlozi u količini manjoj od ili jednakoj 750 wppm bez uklanjanja propionske kiseline iz proizvoda sirćetne kiseline.

[0067] U izvođenjima, koncentracija etil jodida u reakcionoj podlozi i propionske kiseline u proizvodu sirćetne kiseline može biti prisutna u odnosu težine od 3:1 do 1:2. U izvođenjima, koncentracija acetaldehida:etil jodida u reakcionoj podlozi je zadržana u odnosu težine od 2:1 do 20:1.

[0068] U izvođenjima, koncentracija etil jodida u reakcionoj podlozi moguće je održati kontrolisanjem najmanje jednog od parametara delimičnog pritiska vodonika, koncentracije metil acetata, koncentracije metil jodida, i/ili koncentracije acetaldehida u reakcionoj podlozi.

[0069] U izvođenjima, koncentracija etil jodida u reakcionoj podlozi se održava/kontroliše tako da bude manja od ili jednaka 750 wppm, ili npr., manja od ili jednaka 650 wppm, ili manja od ili jednaka 550 wppm, ili manja od ili jednaka 450 wppm, ili manja od ili jednaka 350 wppm. U izvođenjima, koncentracija etil jodida u reakcionoj podlozi se održava/kontroliše većom od ili jednakom 1 wppm, ili npr., 5 wppm, ili 10 wppm, ili 20 wppm, ili 25 wppm, ili manje od ili jednako 650 wppm, ili npr., 550 wppm, ili 450 wppm, ili 350 wppm.

[0070] U izvođenjima, odnos težine etil jodida u reakcionoj podlozi prema propionskoj kiselini u proizvodu sirćetne kiseline može biti u opsegu od 3:1 do 1:2, ili npr., od 5:2 do 1:2, ili od 2:1 do 1:2, ili od 3:2 do 1:2.

[0071] U izvođenjima, odnos težine acetaldehida prema etil jodidu u reakcionoj podlozi može biti u opsegu od 20:1 do 2:1, ili npr., od 15:1 do 2:1, ili od 9:1 do 2:1.

[0072] U uobičajenom postupku karbonilacije, ugljen monoksid je kontinualno uvođen u reaktor karbonilacije, poželjno ispod mešača, koji je moguće koristiti za mešanje sadržaja. Dovod gasa je poželjno potpuno raspršen kroz tečnost reakcije pomoću sredstava za mešanje. Temperaturu reaktora je moguće kontrolisati i dovod ugljen monoksida se uvodi brzinom dovoljnom da se održi željeni ukupan pritisak reaktora. Struja 113 koja obuhvata tečnu reakcionu podlogu izlazi iz reaktora 105.

[0073] Gasna struja 106 za prečišćavanje je poželjno ventilirana iz reaktora 105 da bi se sprečilo nagomilavanje gasnih nus proizvoda i održao postavljeni delimični pritisak ugljen monoksida na datom ukupnom pritisku reaktora. U jednom izvođenju, gasna struja 106 obuhvata male količine vodonik jodida sa manje od ili jednako 1 tež.%, npr., manje od ili jednako 0,9 tež.%, manje od ili jednako 0,8 tež.%, manje od ili jednako 0,7 tež.%, manje od ili jednako 0,5 tež.%. Višak vodonik jodida u ovim količinama može povećati opterećenje perača da bi se sprečilo da se ispere vodonik jodid. U jednom izvođenju, korišćenjem održavanja koncentracije litijum acetata u reakcionoj podlozi u količini od 0,3 do 0,7 tež.% može pogodno

2

da kontroliše koncentraciju vodonik jodida u reakcionoj podlozi u količini od 0,1 do 1,3 tež.%. Snižavanje vodonik jodida u reakcionoj podlozi može takođe pogodno da snizi i vodonik jodid u gasnoj struji. Izvođenje korišćenjem litijum acetata u reakcionoj podlozi pogodno smanjuje vodonik jodid i daje kao rezultat manje vodonik jodida koji se povlači u posudu sa paljenjem kao i manje vodonika u gasnoj struji.

[0074] Ovo još jedno izvođenje može još da obuhvata ispiranje struje gasa da bi se uklonio vodonik jodid iz struje prečišćavanja. Obično sistem prerade jeste uređaj za ispiranje, odstranjivanje ili apsorbovanje, kao što je apsorber promene pritiska.

[0075] U jednom izvođenju, obezbeđen je postupak za proizvodnju sirćetne kiseline, koji obuhvata karbonilaciju struje dovoda reaktansa koja obuhvata metanol, metil acetat, dimetil etar, ili njihove mešavine u reaktoru u prisustvu vode, katalizator rodijum, jodidnu so i metil jodid da bi se formirala reakciona podloga u reaktoru, uvođenje jedinjenja litijuma u taj reaktor, održavanje koncentracije litijum acetata u reakcionoj podlozi u količini od 0,3 do 0,7 tež.%, izlazni otvor za struju gasova iz reaktora koji obuhvata vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 1 tež.%, odvajanje reakcione podloge da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetat u količini od manje od ili jednako 9 tež.%, vodu u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja koja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat.

[0076] Sistem proizvodnje sirćetne kiseline poželjno obuhvata sistem 108 odvajanja korišćen da se oporavi sirćetna kiselina i da se katalizuje katalizator metala, metil jodid, metil acetat, i druge komponente sistema unutar tog postupka. Jedna ili više od struja za recikliranje mogu biti kombinovane pre nego što se uvedu u sistem reakcije, koji obuhvata reaktor i posudu za paljenje. Sistem odvajanja takođe poželjno kontroliše sadržaj vode i sirćetne kiseline u reaktoru karbonilacije, kao i u celom sistemu, i olakšava uklanjanje jedinjenja za redukciju permanganata (''PRC''). Jedinjenje za redukciju permanganata (PRC) može obuhvatiti acetaldehid, aceton, metil etil keton, butilaldehid, krotonaldehid, 2-etil krotonaldehid, 2-etil butiraldehid, i njihove proizvode kondenzacije aldola.

[0077] Reakciona podloga se izvlači iz reaktora 105 za karbonilaciju brzinom dovoljnom da se zadrži konstantan nivo u njemu i obezbeđena je za ekspanzioni sud 110 preko struje 113. Reaktor 105 i posuda 110 za paljenje, zajedno sa pridruženim pumpama, ventilacionim otvorima, cevima, i vrednostima, čine reakcioni sistem. Odvajanje svetlećom reakcijom moguće je izvesti na temperaturi od 80°C do 280°C, pod apsolutnim pritiskom od 0,25 do 10 atm, i još poželjnije od 100°C do 260°C i od 0,3 do 10 atm. U jednom izvođenju, posuda za paljenje može da radi pod smanjenim pritiskom u odnosu na reaktor. U posudi 110 za paljenje, reakciona podloga je odvojena u koraku separacije za paljenje da bi se dobila struja 112 pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu i metil jodid, kako je ovde opisano, i struja 111 za recikliranje tečnosti obuhvata rastvor koji obuhvata katalizator. Rastvor koji obuhvata katalizator može pretežno da bude sirćetna kiselina koja obuhvata rodijum i jodidnu so zajedno sa manjim količinama metil acetata, metil jodida, i vode i reciklirana je u reaktoru, kako je objašnjeno gore u tekstu. Pre vraćanja reciklirane tečnosti u reaktor, aerodinamična struja može da prođe kroz ležište za uklanjanje korozivnog metala kao što je ležište sa izmenom jona, da bi se uklonili povučeni korozivni metali, kao što je nikl, gvožđe, hrom, i molibden, kao što je opisano u US pat. br.5,731,252. Takođe, ležište za uklanjanje korozivnog metala moguće je koristiti da bi se uklonila jedinjenja azota, kao što su amini, kao što je opisano u US pat. br.8,697,908.

[0078] Struja 112 pare proizvoda je opisana gore kako obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetat u količini manjoj od ili jednakoj 9 tež.%, i vodu u količini manjoj od ili jednakoj 14 tež.%, na osnovu ukupne težine struje pare proizvoda. Koncentracija acetaldehida u struji pare proizvoda može biti u količini od 0,005 do 1 tež.%, zasnovano na ukupnoj težini struje pare proizvoda, npr., od 0,01 do 0,8 tež.%, ili od 0,01 do 0,7 tež.%. Struja 112 pare proizvoda može obuhvatiti vodonik jodid u količini manjoj od ili jednakoj 1 tež.%, na osnovu ukupne težine struje pare proizvoda, npr., manje od ili jednako 0,5 tež.%, manje od ili jednako 0,1 tež.%.

[0079] Struja 111 za recikliranje tečnosti obuhvata sirćetnu kiselinu, katalizator metala, korozivne metale, kao i druga različita jedinjenja. U jednom izvođenju, tečna reciklažna struja sadrži sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 90 tež.%, katalizator metala u količini od 0,01 do 0,5 tež.%; korozivne metale (npr., nikl, gvožđe i hrom) u ukupnoj količini od 10 do 2500 wppm; litijum jodid u količini od 5 do 20 tež.%; metil jodid u količini od 0,5 do 5 tež.%; metil acetat u količini od 0,1 do 5 tež.%; vodu u količini od 0,1 do 8 tež.%; acetaldehid u količini manjoj od ili jednako 1 tež.% (npr., od 0,0001 do 1 tež.% acetaldehid); i vodonik jodid u količini manjoj od ili jednako 0,5 tež.% (npr., od 0,0001 do 0,5 tež.% vodonik jodid).

[0080] U jednom izvođenju, dat je postupak za proizvodnju sirćetne kiseline karbonilacijom struje dovoda reaktansa koja obuhvata metanol, metil acetat, dimetil etar, ili njihove mešavine u reaktoru u prisustvu vode, katalizatora rodijuma, jodidne soli i metil jodida da bi se formirala reakciona podloga u reaktoru, odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja koja obuhvata katalizator rodijuma u količini od 0,01 do 0,5 tež.%, litijum jodid u količini od 5 do 20 tež.%, korozivne metale u količini od 10 do 2500 wppm, sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 90 tež.%, metil jodid u količini od 0,5 do 5 tež.%, metil acetat u količini 0,1 do 5 tež.%, vodu u količini od 0,1 do 8 tež.%, i struju pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetat u količini od manje od ili jednako 9 tež.%metil acetata, vodu u količini od manje od ili jednako 15 tež.%, i vodonik jodidi u količini od manje od ili jednako 1 tež. %, i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobio proizvod sirćetne kiseline koji obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja obuhvata metal jodid, vodu i metil acetat.

[0081] Odgovarajuće brzine protoka struje 112 pare proizvoda i struje 111 za recikliranje tečnosti mogu da variraju, i u jednom primeru izvođenja od 15% do 55% protoka u posudi 110 za paljenje se uklanja kao struja 112 pare proizvoda, i od 45% do 85% protoka se uklanja kao struja 111 za recikliranje tečnosti. Rastvor koji obuhvata katalizator može pretežno da bude sirćetna kiselina koja obuhvata katalizator metala, npr., rodijum i/ili iridijum, i jodidnu so zajedno sa manjim količinama metil acetata, metil jodida, i vode i reciklira se u reaktoru 105, kako je objašnjeno gore u tekstu. Pre vraćanja struje reciklirane tečnosti u reaktor, aerodinamična struja može da prođe kroz ležište za uklanjanje korozivnog metala kao što je ležište sa izmenom jona, da bi se uklonili povučeni korozivni metali, kao što je nikl, gvožđe, hrom, i molibden, kao što je opisano u US pat. br.5,731,252. Takođe, ležište za uklanjanje korozivnog metala moguće je koristiti da bi se uklonila jedinjenja azota, kao što su amini, kao što je opisano u U.S. pat. br.8,697,908.

[0082] Pored sirćetne kiseline, metil jodid i acetaldehid, struja 112 pare proizvoda može da obuhvata i metil acetat, vodu, vodonik jodid, i druge PRC, npr., krotonaldehid. Rastvoreni gasovi koji izlaze iz reaktora 105 i ulaze u posudu 110 za paljenje sud obuhvata deo ugljen monoksida i može takođe da sadrži gasne nus proizvode kao što je metan, vodonik, i ugljen dioksid. Takvi rastvoreni gasovi izlaze iz ekspanzione posude 110 kao deo struje 112 pare proizvoda. U jednom izvođenju, ugljen monoksid u gasnoj struji 106 za prečišćavanje se dovodi u osnovu ekspanzione posude 110 da bi se pospešila stabilnost rodijuma.

Oporavak sirćetne kiseline

[0083] Destilacija i oporavak sirćetne kiseline nije posebno ograničena u svrhe ovog pronalaska.U jednom izvođenju, dat je postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodida u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetata u količini manjoj od ili jednakoj 9 tež.%, vode u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, acetaldehida u količini od 0,005 do 1 tež.%, i vodonik jodida u količini manjoj od ili jednakoj 1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat, pri čemu struja pare nadzemnog voda sa niskom tačkom ključanja i bifazno odvajanje kondenzovane struje da bi se formirala tečna faza teške frakcije i tečna faza lake frakcije, i destilovanje druge struje proizvoda sirćetne kiseline u drugoj koloni da bi se dobio proizvod sirćetne kiseline.

Prvi stub

2

[0084] Kao što je prikazano na SL.1, struja 112 pare proizvoda koja obuhvata od 24 do manje od 36 tež.% metil jodida jeste usmerena na prvi stub 120, i takođe se pominje kao stub sa lakom frakcijom. U jednom izvođenju, struja 112 pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu, metil acetat, vodu, metil jodid, i acetaldehid, zajedno sa drugim nečistoćama kao što je vodonik jodid, i krotonaldehid, i/ili nus proizvode kao što je propionska kiselina. Destilacija daje kao prinos struju 122 nadzemnog toka pare sa niskom tačkom ključanja, prečišćen proizvod sirćetne kiseline koji je poželjno uklonjen preko struje 123 bočnog odvoda, i struju 121 ostatka sa visokom tačkom ključanja. Većina sirćetne kiseline se uklanja u struji 123 bočnog odvoda i poželjno nedovoljno ili nimalo sirćetne kiseline se oporavi iz struje 121 ostatka sa visokom tačkom ključanja. Iako koncentracija sirćetne kiseline može da bude relativno visoko u struji 121 ostatka sa tačkom ključanja, protok mase struje 121 ostatka sa tačkom ključanja u odnosu na bočnu struju 123 je veoma mala. U izvođenjima, protok mase struje 121 ostatka ključanja jeste manji od ili jednak sa 0,75% bočne struje 123, npr., manje od ili jednako 0,55%, ili manje od ili jednako 0,45%.

[0085] U jednom izvođenju, struja 122 pare nadzemnog voda sa niskom tačkom ključanja sadrži vodu u količini većoj od ili jednakoj 5 tež.%, npr., većoj od ili jednakoj 10 tež.%, ili većoj od ili jednakoj 25 tež.%. U smislu opsega, struja 112 pare nadzemnog voda sa niskom tačkom ključanja može obuhvatiti vodu u količini od 5 tež.% do 80 tež.%, npr., od 10 tež.% do 70 tež.% ili od 25 tež.% do 60 tež.%. Smanjenje koncentracije vode na manje od 5 tež.% nije prednost jer ovo daje kao rezultat veću struju recikliranja sirćetne kiseline nazad u sistemu reakcije koji postavlja, i povećava struju reakcije kroz ceo sistem prečišćavanja. Pored vode, struja 122 pare nadzemnog voda sa niskom tačkom ključanja može takođe da sadrži metil acetat, metil jodid, i nečistoće karbonila, kao što je PRC, koje su poželjno koncentrovane u struji pare nadzemnog voda da bi bile uklonjene iz sirćetne kiseline u struji 123 bočnog odvoda.

[0086] Kao što je prikazano, struja 122 pare nadzemnog voda sa niskom tačkom ključanja se kondenzuje i usmerava u jedinicu odvajanja faze nadzemnog voda, kao što je prikazano pomoću dekantera 124 nadzemnog voda. Stanja se poželjno zadržavaju tako da kondenzovana struja 122 pare nadzemnog voda sa niskom tačkom ključanja, kada se jednom nađe u dekanteru 124, može odvojiti da bi se formirala faza 133 lake frakcije tečnosti i faza 134 teške frakcije tečnosti. Faza odvajanja treba da zadrži dve odvojene faze, a da se ne formira treća faza ili emulzija između tih faza. Negasna komponenta se može provetriti preko voda 132 iz dekantera 124. U izvođenjima, prosečno vreme boravka kondenzovane struje 122 pare nadzemnog voda sa niskom temperaturom ključanja u nadzemnom dekanteru 124 može biti veće od ili jednako 1 minutom, npr., veće od ili jednako 3 minuta, veće od ili jednako 5 minuta, i/ili veće od ili jednako 10 minuta, i/ili prosečno vreme boravka je manje od ili jednako 60 minuta, npr., je manje od ili jednako 45 minuta, ili je manje od ili jednako 30 minuta, ili je manje od ili jednako 25 minuta.

Iako specifične supstance faze 133 lake frakcije tečnosti mogu u velikoj meri da variraju, neke supstance su kao primer date dole u tekstu u Tabeli 1.

[0088] U jednom izvođenju, nadzemni dekanter 124 je raspoređen i konstruisan da zadrži nizak nivo interferencije da bi se sprečio da zadrži višak metil jodida. Iako specifične supstance faze 134 teške frakcije tečnosti mogu u velikoj meri da variraju, neke supstance su kao primer date u dole u tekstu u Tabeli 2.

[0089] Gustina faze 134 tečnosti sa teškom frakcijom može biti od 1,3 do 2, npr., od 1,5 do 1,8, od 1,5 do 1,75 ili od 1,55 do 1,7. Kao što je opisano u U.S. pat. br.6,677,480, izmerena gustina u fazi 134 tečnosti može da se dovede u fazu koncentracije metil aceta u reakcionoj podlozi. Kako se gustina smanjuje, koncentracija metil acetata u reakcionoj podlozi se povećava. U jednom izvođenju ovog pronalaska, faza 134 teške frakcije tečnosti se reciklira u reaktoru i faza 133 lake frakcije tečnosti se kontroliše da bude reciklirana kroz istu pumpu. Može biti poželjno da se reciklira deo faze 133 lake frakcije tečnosti koja ne ometa pumpu i zadržava gustinu kombinovane faze 133 lake frakcije tečnosti i faze teške frakcije tečnosti većom od ili jednakom sa 1,3, npr., veća od ili jednako sa 1,4, veća od ili jednaka sa 1,5, ili veća od ili jednaka sa 1,7. Kao što je ovde opisano, deo faze 134 teške frakcije tečnosti moguće je tretirati da bi se uklonile nečistoće kao što je acetaldehid.

[0090] Kao što je pokazano u Tabelama 1 i 2, koncentracija vode u fazi 133 lake frakcije je

2

veća nego u fazi 134 teške frakcije i tako ovaj pronalazak može da kontroliše koncentraciju vode bočne struje recikliranjem faze lake frakcije. Koncentracija komponenata u struji 123 bočnog odvoda, kao što je voda i/ili vodonik jodid, može da se kontroliše brzinom recikliranja faze 133 lake frakcije u reakcionom sistemu. Odnos refluksa (brzina protoka mase refluksa podeljena ukupnim protokom mase koja izlazi s vrha stuba 120, uključujući i fazu 134 teške frakcije, koja može ili ne mora da bude potpuno reciklirana, i fazu 133 lake frakcije) na prvom stubu faze 133 lake frakcije preko voda 135 poželjno jeste od 0,05 do 0,4, npr., od 0,1 do 0,35 ili od 0,15 do 0,3. U jednom izvođenju, da bi se smanjio odnos refluksa, broj teoretskih tacni iznad struje bočnog odvoda i vrha prvog stuba može da bude veći od 5, npr., poželjno veći od 10. U jednom izvođenju, da bi se smanjio odnos refluksa, broj teoretskih tacni iznad bočne struje i vrha prvog stuba može da bude veći od ili jednak 5, npr., poželjno veći od ili jednak 10. U jednom izvođenju, protočni ventil i/ili monitor protoka (nije prikazan) moguće je koristiti da bi se kontrolisao refluks u vodu 135 i recikliranje u vodu 136.

[0091] U jednom izvođenju, recikliranje faze lake frakcije u vodu 136 nazad u reaktor 105 je do ili jednako 20%, npr., do ili jednako 10%, ukupne faze 133 lake frakcije kondenzovane iz nadzemnog stuba (refluks plus recikliranje). U smislu opsega recikliranje faze lake frakcije u vodu 136 može da bude od 0 do 20%, npr., od 0,1 do 20%, od 0,5 do 20%, od 1 do 15%, ili od 1 do 10%, ukupne faze 133 lake frakcije kondenzovane iz nadzemne struje pare sa niskom tačkom ključanja (refluks plus recikliranje). Preostali deo moguće je koristiti kao refluks na stubu sa lakim frakcijama ili doveden do sistema za uklanjanje PRC. Na primer, recikliranje u vodu 136 moguće je kombinovati sa strujom 111 recikliranja lake frakcije i vraćeno u reaktor 105. U jednom izvođenju, recikliranje u vodu 136 može biti kombinovanio sa još jednom strujom koja se reciklira u reakcionom sistemu, npr., reaktoru 105 ili posudi 110 za paljenje. Kada se kondenzovana nadzemna struja 138 iz stuba 125 za sušenje fazno odvoji da bi se formirala vodena faza i organska faza, recikliranje u vodu 136 moguće je poželjno kombinovati sa vodenastom fazom. Alternativno, recikliranje u vodu 136 moguće je kombinovati, ili barem delimično kombinovati, sa tečnom fazom 134 teške frakcije i/ili organskom fazom iz nadzemne struje 138.

Sistem uklanjanja PRC

[0092] Iako nije prikazano, deo tečne faze 133 lake frakcije i/ili tečne faze 134 teške frakcije može da bude odvojen i usmeren na acetaldehid ili sistem za uklanjanje PRC, da bi se oporavio metil jodid i metil acetat tokom postupka uklanjanja acetaldehida (PRC). Kao što je prikazano u Tabelama 1 i 2, faza 133 lake frakcije tečnosti i/ili faza 134 teške frakcije tečnosti svaka sadrži PRC i postupak može obuhvatiti uklanjanje karbonilnih nečistoća, kao što je acetaldehid, što pogoršava kvalitet proizvoda sirćetne kiseline i može biti uklonjen u pogodnom stubu za uklanjanje nečistoće i apsorberima kao što je opisano u US patentima,

2

br. 6,143,930; 6,339,171; 7,223,883; 7,223,886; 7,855,306; 7,884,237; 8,889,904; i US objavi patenta br.2006/0011462.

[0093] Karbonilne nečistoće, kao što je acetaldehid, mogu reagovati sa promoterima katalizatora jodida da bi se formirali alkil jodidi, npr., etil jodid, propil jodid, butil jodid, pentil jodid, heksil jodid, itd. Takođe, zbog toga što brojne nečistoće potiču sa acetaldehidom, poželjno je ukloniti karbonilne nečistoće iz faze lake frakcije tečnosti.

[0094] Deo tečne faze 133 lake frakcije i/ili tečne faze 134 teške frakcije doveden do acetaldehdia ili sistem PRC uklanjanja može da varira od 1% do 99% protoka mase bilo tečne faze 133 lake frakcije i/ili tečne faze 134 teške frakcije, npr., od 1 do 50%, od 2 do 45%, od 5 do 40%, 5 do 30% ili 5 do 20%. Takođe u nekim izvođenjima, deo i faze 133 lake frakcije tečnosti, i faze 134 teške frakcije tečnosti moguće je dovesti do acetaldehida ili PRC sistema za uklanjanje. Deo faze 133 lake frakcije tečnosti se ne dovodi do acetaldehida ili PRC sistema za uklanjanje mogu biti refluksovani do prvog stuba ili reciklirani u reaktoru, kao što je opisano ovde. Deo faze 134 teške frakcije tečnosti koji se ne dovodi do acetaldehida ili sistema 132 za uklanjanje jedinjenja za redukovanje permanganata (PRC) može biti recikliran u reaktoru. Iako deo tečne faze 134 teške frakcije može biti refluksovan na prvom stubu, poželjnije je da se vrati metil jodid obogaćen tečnom fazom 134 teške frakcije u reaktor.

[0095] U jednom izvođenju, deo faze 133 lake frakcije tečnosti i/ili faze 134 teške frakcije tečnosti se dovodi do destilacionog stuba koji obogaćuje njegov nadzemni deo da bi imao acetaldehid i metil jodid. Zavisno od konfiguracije, mogu postojati dva odvojena destilaciona stuba, i nadzemni vod drugog stuba može biti obogaćen u acetaldehidu i metil jodidu. Dimetil etar, koji je moguće formirati in-situ, može takođe da bude prisutan u nadzemnom vodu. Nadzemni vod može biti podvrgnut jednom ili više stadijuma ekstrakcije da bi se uklonio rafinat obogaćen metil jodidom i ekstraktantom. Deo rafinata moguće je vratiti u destilacioni stub, prvi stub, nadzemni dekanter i/ili reaktor. Na primer, kada se faza 134 teške frakcije tečnosti tretira u sistemu za uklanjanje jedinjenja za redukovanje permanganata (PRC), može biti poželjno da se vrati deo rafinata u bilo destilacioni stub ili reaktor. Takođe, na primer, kada se tečna faza 133 lake frakcije tretira u PRC sistemu za uklanjanje, može biti poželjno da se vrati deo rafinata u bilo prvi stub, nadzemni reaktor ili reaktor. Kod nekih izvođenja ekstraktant može biti dodatno destilovan da bi se uklonila voda, što je pogrešno u jednoj ili više stadijuma ekstrakcije. Dna stuba, koji sadrži više metil acetata i metil jodida nego tečna faza 133 lake frakcije, moguće je takođe reciklirati na reaktoru 105 i/ili refluksovati u stub 120 za laku frakciju.

[0096] U jednom izvođenju, dat je postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodida u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetata u količini manjoj od ili jednakoj 9 tež.%, vode u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, acetaldehida u količini od 0,005 do 1 tež.%, i vodonik jodida u količini manjoj od ili jednakoj 1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare

2

proizvoda u prvoj koloni da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat, kondenzovanje nadzemne struje i faze odvajanja nadzemnog kondenzovanja da bi se formirala tečna faza lake frakcije i tečna fraza teške frakcije; i tretiranje dela tečne faze teške frakcije da bi se uklonio barem jedan permanganat koji redukuje jedinjenje izabrano iz grupe koja obuhvata acetaldehid, aceton, metil etil keton, butilaldehid, krotonaldehid, 2-etil krotonaldehid, 2-etil butiraldehid, i njihovi proizvodi kondenzacije aldola.

[0097] Opisan je i postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata karbonilaciju struje dovoda reaktansa koja obuhvata metanol, metil acetat, dimetil etar, ili njihove mešavine u reaktoru u prisustvu vode, katalizatora rodijuma, jodidne soli i metil jodida da bi se formirala reakciona podloga u reaktoru, odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja koja obuhvata katalizator rodijuma u količini od 0,01 do 0,5 tež.%, litijum jodid u količini od 5 do 20 tež.%, korozivne metale u količini od 10 do 2500 wppm, sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 90 tež.%, metil jodid u količini od 0,5 do 5 tež.%, metil acetat u količini 0,1 do 5 tež.%, vodu u količini od 0,1 do 8 tež.%, i struju pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodid u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetat u količini od manje od ili jednako 9 tež.% metil acetata, vodu u količini od manje od ili jednako 15 tež.%, i vodonik jodidi u količini od manje od ili jednako 1 tež. % vodonik jodid, i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobio proizvod sirćetne kiseline koji obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja obuhvata metal jodid, vodu i metil acetat, kondenzovanje nadzemne struje i faze odvajanja nadzemnog kondenzovanja da bi se formirala tečna faza lake frakcije i tečna fraza teške frakcije; i tretiranje dela tečne faze teške frakcije da bi se uklonio barem jedan permanganat koji redukuje jedinjenje izabrano iz grupe koja obuhvata acetaldehid, aceton, metil etil keton, butilaldehid, krotonaldehid, 2-etil krotonaldehid, 2-etil butiraldehid, i njihovi proizvodi kondenzacije aldola.

[0098] U nekim izvođenjima, postupak uključuje jedan ili više direktno povezanih analizatora za merenje koncentracija različitih komponenata u različitim strujama. Na primer, direktno povezan analizator moguće je koristiti da bi se odredila koncentracija vodonik jodida struje 123 bočnog odvoda dovođenjem struje uzorka, npr., struje uzorka ispirača do tog direktno povezanog analizatora (nije prikazano).

Drugi stub

[0099] Sirćetna kiselina, uklonjena preko struje 123 bočnog odvoda, poželjno je podvrgnuta daljem prečišćavanju, kao što je u drugom stubu 125, takođe se pominje kao stub za sušenje. Drugi stub odvaja struju 123 bočnog odvoda da bi se formirala vodenasta nadzemna struja

2

126 koja obuhvata primarno vodu, i struju 127 proizvoda koju primarno čini sirćetna kiselina. Voda iz struje bočne strane je koncentrovana u vodenastu nadzemnu struju i vodena nadzemna struja obuhvata više od ili jednako 90% vode u bočnoj struji, npr., više od ili jednako 95%, više od ili jednako 97%, više od ili jednako 99%. Vodenasta nadzemna struja 126 može da sadrži vodu u količini od 50 do 90 tež.%, npr., od 50 do 85 tež.%, od 55 do 85 tež.%, od 60 do 80 tež.%, ili od 60 do 75 tež.%. U izvođenjima, vodena struja nadzemnog toka može obuhvatiti vodu u količini manjoj od ili jednako 90 tež.%, npr., manjoj od ili jednako 75 tež.%, manjoj od ili jednako 70 tež.%, manjoj od ili jednako 65 tež.%. Metil acetat i metil jodid su takođe uklonjeni iz bočne struje i koncentrovani u struji nadzemnog toka. Struja 127 proizvoda poželjno obuhvata ili je čine sirćetna kiselina i mogu biti povučene u donji ili drugi stub 125 ili bočnu struju blizu dna. Kada je povučena kao bočna struja blizu dna, bočna struja može biti tečnost ili struja isparenja. U preporučenim izvođenjima struja 127 proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini većoj od ili jednako 90 tež.%, npr., većoj od ili jednako 95 tež.% ili većoj od ili jednako 98 tež.%. Struja 127 proizvoda može da bude dodatno prerađena, npr., provlačenjem kroz smolu jonske izmene, pre nego što se uskladišti ili transportuje za komercijalnu upotrebu.

[0100] Takođe, vodenasta nadzemna struja 126 iz drugog stuba 125 obuhvata komponentu reakcije, kao što je metil jodid, metil acetat, i voda, i poželjnije je zadržati ove reakcione komponente unutar tog postupka. Vodenasta nadzemna struja 126 je kondenzovana izmenjivačem toplote u struju 138, koja je reciklirana u reaktor 105 i/ili refluksovna u drugom stubu 125. Negasna komponenta može da bude ispuštena preko voda 137 iz kondenzovane struje 126 nadzemnog isparenja sa niskom tačkom ključanja. Slično kondenzovanoj struji nadzemnog isparenja sa niskom tačkom ključanja iz prvog stuba 120, kondenzovana nadzemna struja 138 može biti i razdvojena da bi se formirala vodena faza i organska faza, i ove faze je moguće reciklirati ili refluksovati kako je potrebno da se održe koncentracije u reakcionoj podlozi.

[0101] U jednom izvođenju, koncentracija vode struje bočne strane je kontrolisana da uravnoteži vodu i u prvom i u drugom stubu. Kada se voda u količini manjoj od ili jednako 14 tež.% koristi u reakcionoj podlozi, poželjnije, manje od ili jednako 4,1 tež.%, može se desiti da nema dovoljno vode u drugom stubu da bi stabilno radio taj stub. Iako može biti moguće da se smanji koncentracija vode u struji bočne strane na manje od 1 tež.%, ovo će kao rezultat imati neravnotežu u drugom stubu, što može prouzrokovati oporavak sirćetne kiseline da postane teži i da se samim tim kao rezultat dobije proizvod van specifikacije. Pored toga, postojanje vode u struji bočne strane u drugom stubu može da ukloni tu vodu u nadzemnom vodu sa vodom. Odnos recikliranja između lake tečne faze iz prvog stuba i nadzemnog voda sa vodom iz drugog stuba pomaže da se održe poželjne koncentracije vode u reaktoru dok se održavaju stabilne operacije u prvom i drugom destilacionom stubu. U jednom izvođenju, odnos recikliranja protoka mase faze tečnosti lake frakcije reciklirane u reaktoru na protok

2

mase nadzemnog voda sa vodom do reaktora je manji ili jednak 2, npr., manji ili jednak 1,8, manji ili jednak 1,5, manji ili jednak 1, manji ili jednak 0,7, manji ili jednak 0,5, manji ili jednak 0,35, manji ili jednak 0,25 i/ili odnos recikliranja protoka mase faze tečnosti lake frakcije je recikliran u reaktoru pri protoku mase nadzemnog voda vode do reaktora je veći ili jednak 0, npr., veći ili jednak 0,05, veći ili jednak 0,1, veći ili jednak 0,15, ili veći ili jednak 0,2.

[0102] Dakle, u jednom izvođenju, dat je postupak za proizvodnju sirćetne kiseline koji obuhvata odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 45 do 75 tež.%, metil jodida u količini od 24 do manje od 36 tež.%, metil acetata u količini manjoj od ili jednakoj 9 tež.%, vode u količini od manje od ili jednako 14 tež.%, acetaldehida u količini od 0,005 do 1 tež.%, i vodonik jodida u količini manjoj od ili jednakoj 1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm i nadzemna struja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat, kondenzovanje druge nadzemne struje pare sa niskom tačkom ključanja da bi se dobila vodenasta struja recikliranja, koja obuhvata vodu u količini od manje ili jednako 90 tež.%; i recikliranje druge nadzemne struje pare sa niskom tačkom ključanja u reaktor, pri čemu je odnos recikliranja protoka mase tečne faze lake frakcije reciklirane u reaktoru prema protoku mase vodenaste struje recikliranja u reaktoru manji ili jednak 2, npr., od 0 do 2.

[0103] Da bi se oporavile tečnosti ostatka iz struje ventilacionog otvora u specifičnim vodovima 106, 132, i 137, ovi vodovi mogu biti dovedeni do perača koji radi sa ohlađenim metanolom i/ili sirćetnom kiselinom da bi se uklonio metil acetat i metil jodid. Pogodni perač je opisan u US pat. br.8,318,977.

[0104] Ovde opisani destilacioni stubovi iz ovog pronalaska mogu biti standardni destilacioni stub, npr., pločasti stub, pakovani stub, ili drugi. Pločasti stubovi mogu obuhvatiti perforirani pločasti stub, stub sa poklopcem za mehure, stub sa Kittel tacnom, jednofluksnu tacnu, ili stub sa tacnom za talasanje. Za stub ploče, teoretski broj ploča nije posebno ograničen i zavistan od vrsta komponente koju treba odvojiti, može obuhvatiti najviše 80 ploča, npr., od 2 do 80, od 5 do 60, od 5 do 50, ili još poželjnije od 7 do 35. Destilacioni stub može obuhvatiti kombinaciju različitih destilacionih aparata. Na primer, kombinaciju stuba sa poklopcem za mehure i stuba sa perforiranom pločom moguće je koristiti kao i kombinaciju stuba sa perforiranom pločom i spakovanog stuba.

[0105] Destilaciona temperatura i pritisak u destilacionom sistemu mogu pogodno da budu izabrani zavisno od uslova kao što su vrste ciljne karboksilne kiseline i vrste destilacionog stuba, ili uklanjanje cilja izabranog iz nečistoće sa donjom tačkom ključanja nečistoće sa višom tačkom ključanja prema supstanci struje dovoda. Na primer, u slučaju gde se prečišćavanje sirćetne kiseline izvodi pomoću destilacionog stuba, unutrašnji pritisak destilacionog stuba (obično, pritisak na vrhu stuba) može biti od 0,01 do 1 MPa, npr., od 0,02 do 0,7 MPa, od 0,02 do 0,7 MPa, i još poželjnije od 0,05 do 0,5 MPa u pogledu pritiska na manometru. Pored toga, temperatura destilacije za destilacioni stub, naime unutrašnja temperatura stuba na temperaturi vrha stuba, može biti kontrolisana podešavanjem unutrašnjeg pritiska stuba, i, na primer, može biti od 20 do 200 °C, npr., od 50 do 180 °C, i još poželjnije od 100 do 160 °C.

[0106] Materijal svakog člana ili jedinice povezane sa sistemom destilacije, uključujući stubove, ventile, kondenzatore, prijemnike, pumpe, bojlere, i unutrašnje elemente, i različite vodove, svaki komunicira sa destilacionim sistemom mogu biti napravljeni od pogodnih materijala kao što je staklo, metal, keramika, ili njihove kombinacije, i nije posebno ograničena na taj specifični. Prema ovom pronalasku, materijal gore pomenutog destilacionog sistema i različith vodova su prelazni metal ili legura na bazi prelaznog metala kao što je legura gvožđa, npr., nerđajući čelik, nikl ili legura nikla, cirkonijum ili legura cirkonijuma, titanijum ili legura titanijuma, ili legura aluminijuma. Pogodne legure na bazi gvožđa obuhvataju one koje sadrže gvožđe kao glavnu komponentu, npr., nerđajući čelik koji takođe sadrži hrom, nikl, molibden i druge. Pogodne legure na bazi nikla obuhvataju one legure koje uključuju nikl kao glavnu komponentu i jedan ili više od hroma, gvožđa, kobalta, molibdena, volframa, mangana, i drugih, itd., HASTELLOY™ i INCONEL™. Metali otporni na koroziju mogu biti posebno pogodni kao materijali sa destilacioni sistem i različite vodove.

Zaštitno ležište

[0107] Niska ukupna koncentracija jodida, npr. i do 5 wppm, npr., i do 1 wppm, u prečišćenom proizvodu sirćetne kiseline, omogućava uklanjanje jodida korišćenjem zaštitnog ležišta. Upotreba jednog ili više zaštitnih ležišta da bi se uklonio zaostali jodid u velikoj meri poboljšava kvalitet prečišćenog proizvoda sirćetne kiseline. Struje karboksilne kiseline, npr., struje sirćetne kiseline, koje su kontaminirane halidima i/ili korozivnim metalima mogu biti dovedene u kontakt sa tom supstancom jonoizmenjivačke smole pod širokim opsegom radnih uslova. Poželjno, supstanca jonoizmenjivačke smole je obezbeđena u zaštitnom ležištu. Upotreba zaštitnih ležišta da se prečiste kontaminirane struje karboksilne kiseline je dobro dokumentovana u ovoj oblasti, na primer, U.S. pat. br. 4,615,806; 5,653,853; 5,731,252; i 6,225,498. Generalno, kontaminirana struja tečnosti karboksilne kiseline se dovodi u kontakt sa tom supstancom jonoizmenjivačke smole, koja je preporučljivo postavljena u zaštitno ležište. Kontaminanti halida, npr., kontaminanti jodida, reaguju sa metalom da bi se formirali metal jodidi. Kod nekih izvođenja, ugljovodonični delovi, npr., metil grupe koje je moguće povezati sa jodidom mogu esterifikovati karboksilnu kiselinu. Na primer, u slučaju sirćetne kiseline kontaminirane metil jodidom, metil acetat bi bio proizveden kao proizvod uklanjanjem jodida. Formiranje ovog proizvoda esterifikacije obično nema štetno dejstvo na tretiranu struju karboksilne kiseline.

1

[0108] U jednom izvođenju, smola jonske izmene je metal-izmenjena jonoizmenjivačka smola i može obuhvatiti najmanje jedan metal izabran iz grupe koja obuhvata srebro, živu, paladijum i rodijum. U jednom izvođenju, najmanje 1% mesta izmene jake kiseline pomenute metalizmenjene smole zauzima srebro. U drugom izvođenju, najmanje 1% mesta izmene jake kiseline pomenute metal-izmenjene smole zauzima živa. Postupak može još da obuhvata tretiranje prečišćenog proizvoda sirćetne kiseline sa smolom katjonske izmene da bi se oporavilo srebro, živa, paladijum ili rodijum.

[0109] Pritisak tokom koraka dovođenja u kontakt je ograničen prvenstveno fizičkom čvrstoćom smole. U jednom izvođenju, dovođenje u kontakt se izvodi na pritiscima koji se kreću u opsegu od 0,1 MPa do 1 MPa, npr., od 0,1 MPa do 0,8 MPa ili od 0,1 MPa do 0,5 MPa. Praktičnosti radi, međutim, i pritisak i temperatura poželjno mogu da budu uspostavljeni tako da se kontaminirana struja karboksilne kiseline procesira kao tečnost. Zato, na primer, kada se radi na atmosferskom pritisku, koji se generalno preporučuje na osnovu ekonomskih razmatranja, opseg temperature može biti od 17 °C (tačka zamrzavanja sirćetne kiseline) na 118 °C (tačka ključanja sirćetne kiseline). Stručnjaci u ovoj oblasti tehnike imaju kapacitet da odrede analogne opsege za struje proizvoda koji obuhvata druga jedinjenja karboksilne kiseline. Temperatura koraka dovođenja u kontakt se poželjno drži relativno nisko da bi se razgradnja smole svela na minimum. U jednom izvođenju, dovođenje u kontakt se izvodi u opsegu temperature od 25 °C do 120 °C, npr., od 25 °C do 100 °C ili od 50 °C do 100 °C. Neke katjonske makroretikularne smole obično počnu razgradnju (preko mehanizma kiselinom katalizovane aromatične desulfonacije) na temperaturama od 150 °C. Karboksilne kiseline koje imaju do 5 atoma ugljenika, npr., do 3 atoma ugljenika, ostaju tečne na ovim temperaturama. Zato, temperatura tokom dovođenja u kontakt treba da bude zadržana ispod temperature razgradnje korišćene smole. U nekim izvođenjima, radna temperatura se održava ispod granične temperature za smolu, što je u skladu sa radom za tečnu fazu i željene kinetičke vrednosti za uklanjanje halida.

[0110] Konfiguracija zaštitnog ležišta unutar kola za prečišćavanje sirćetne kiseline može u velikoj meri da bude različita. Na primer, zaštitno ležište je moguće konfigurisati posle stuba za sušenje. Pored toga, ili alternativno, štitnik je moguće konfigurisati posle uklanjanja stuba sa teškom frakcijom ili završnog stuba. Preporučljivo zaštitno ležište je konfigurisano u položaju pri čemu je temperatura struje proizvoda sirćetne kiseline niska, npr., manja od ili jednaka 120°C ili manja od ili jednaka 100°C. Nezavisno od gore u tekstu razmatranih prednosti, rad na nižoj temperaturi obezbeđuje manje korozije u poređenju sa radom na višoj temperaturi. Niža temperatura rada obezbeđuje manje formiranje korozivnih kontaminanata metala, što, kao što je razmatrano gore u tekstu, može da smanji ukupan vek upotrebe smole. Takođe, zbog toga što će niže radne temperature da daju kao rezultat manje korozije, posude kao prednost nije neophodno praviti od skupih materijala otpornih na koroziju, i metala niže klase, npr., može da se koristi standardni nerđajući čelik.

2

[0111] U jednom izvođenju, brzina protoka kroz zaštitno ležište se kreće u opsezima od 0,1 zapremina ležišta (ZL) na sat ("ZL/sat") do 50 ZL/sat, npr., 1 ZL/sat do 20 ZL/sat ili od 6 ZL/sat do 10 ZL/sat. Zapremina ležišta organske podloge je zapremina podloge jednaka zapremini koju zauzima ležište smole. Brzina protoka 1 ZL/sat znači da količina organske tečnosti jednaka zapremini koju zauzima ležište za smolu prolazi kroz ležište za smolu u vremenskom periodu od jednog sata.

[0112] Da bi se izbeglo ispuštanje smole sa prečišćenim proizvodom sirćetne kiseline koji ima visoku ukupnu koncentraciju jodida, u jednom izvođenju prečišćenog proizvoda sirćetne kiseline u struji 127 na dnu se dovodi u kontakt sa štitnikom za ležište kada je ukupna koncentracija jodida prečišćenog proizvoda sirćetne kiseline najviše do 5 wppm, npr., preporučljivo do najviše 1 wppm. U jednom primeru izvođenja, ukupna koncentracija jodida prečišćenog proizvoda sirćetne kiseline može biti od 0,01 wppm do 5 wppm, npr., od 0,01 wppm do 1 wppm. Koncentracije jodida iznad 5 wppm mogu zahtevati ponovnu preradu sirćetne kiseline van specifikacije. Ukupna koncentracija jodida uključuje jodid iz organskih, C1do C14alkil jodida, i neorganskih izvora, kao što je vodonik jodid. Prečišćena supstanca sirćetne kiseline je dobijena kao rezultat tretiranja u zaštitnom ležištu.Ta supstanca prečišćene sirćetne kiseline, u jednom izvođenju, obuhvata manje od 100 wppb jodida, npr., manje od 90 wppb, manje od 50 wppb, ili manje od 25 wppb. U jednom izvođenju, prečišćena supstanca sirćetne kiseline obuhvata manje od 1000 wppb korozivnih metala, npr., manje od 750 wppb, manje od 500 wppb, ili manje od 250 wppb. Za potrebe ovog pronalaska, korozivni metali uključuju metale izabrane iz grupe koja obuhvata nikl, gvožđe, hrom, molibden i njihove kombinacije. U smislu opsega, prečišćena supstanca sirćetne kiseline može obuhvatiti od 0 do 100 wppb jodida, npr., od 1 do 50 wppb, i/ili od 0 do 1000 wppb korozivnih metala, npr., od 1 do 500 wppb. U drugim izvođenjima, zaštitno ležište uklanja najmanje 25 tež.% jodida iz proizvoda sirove sirćetne kiseline, npr., najmanje 50 tež.% ili najmanje 75 tež.%. U jednom izvođenju, zaštitno ležište uklanja najmanje 25 tež.% korozivnih metala iz proizvoda sirove sirćetne kiseline, npr., najmanje 50 tež.% ili najmanje 75 tež.%.

[0113] U još jednom izvođenju, struja proizvoda može biti dovedena u kontakt sa katjonskim izmenjivačem da bi se uklonila jedinjenja litijuma. Katjonski izmenjivač u obliku kiseline obuhvata smolu kiseline koja formira katjonsku izmenju jake kiseline makroretikularnih, makroporoznih ili mezoporoznih smola. Bez ograničavanja na teoriju dovoda struja proizvoda na izmeni jona obuhvata jedinjenja litijuma u količini većoj ili jednakoj 10 wppm daje kao rezultat izmeštanje metala u proizvodu koji se tretira. Kao pogodnost, ovo može biti prevaziđeno korišćenjem katjonskog izmenjivača uzvodno od jonoizmenjivačke smole. Posle dovođenja u kontakt sa katjonskim izmenjivačem, struja proizvoda može imati koncentraciju jona litijuma manje od ili jednako 50 delova težine na milijardu (wppb), npr., manje od ili jednako 10 wppb, ili manje od ili jednako 5 wppb.

[0114] Iako je struju proizvoda moguće dovesti u vezu sa jonoizmenjivačkom smolom da bi se uklonili jodidi, poželjno je da se ne dovodi do tačke paljenja struja proizvoda ili kontakt sa strujom proizvoda sa sistemom adsorpcije koji sadrži aktivirani ugljenik. Paljenje struje proizvoda nije efikasno jer ne postoji dovoljan pad pritiska da bi se oporavilo više od 50% sirćetne kiseline iz struje proizvoda. Dakle, u jednom izvođenju, deo struje proizvoda koji nije izložen paljenju se dovodi do ležišta jonske izmene da bi se uklonili jodidi.

[0115] Kao što je očigledno sa slika i teksta prikazanih gore u opisu, različita izvođenja se opisuju.

E1. Postupak za proizvodnju sirćetne kiseline, koji obuhvata:

Odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 70 tež.%, metil jodida u količini od 25 do 35 tež.%, metil acetata u količini od 0,5 do 6,5 tež.%, vode u količini od 1 do 8 tež.%, acetaldehida u količini od 0,01 do 0,7 tež.%, i vodonik jodida u količini manjoj od ili jednakoj 0,1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm, poželjno manje od ili jednako 50 wppm, i nadzemna struja koja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat.

E2. Postupak iz izvođenja E1, pri čemu tečna reciklažna struja sadrži katalizator metala u količini od 0,01 do 0,5 tež.%, litijum jodid u količini od 5 do 20 tež.%; korozivne metale u količini od 10 do 2500 wppm; sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 90 tež.%; metil jodid u količini od 0,5 do 5 tež.%; metil acetat u količini od 0,1 do 5 tež.%; vodu u količini od 0,1 do 8 tež.%; acetaldehid u količini od 0,0001 do 1 tež.%, i vodonik jodid u količini od 0,0001 do 0,5 tež.%. E3 Postupak za proizvodnju sirćetne kiseline, koji obuhvata:

karbonilaciju struje dovoda reaktansa koja obuhvata metanol, metil acetat, dimetil etar, ili njihove mešavine u reaktoru u prisustvu vode, katalizatora rodijuma, jodidne soli i metil jodida da bi se formirala reakciona podloga u reaktoru,

odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja koja obuhvata katalizator rodijuma u količini od 0,01 do 0,5 tež.%, litijum jodid u količini od 5 do 20 tež.%, korozivne metale u količini od 10 do 2500 wppm, sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 90 tež.%, metil jodid u količini od 0,5 do 5 tež.%, metil acetat u količini od 0,1 do 5 tež.%, vodu u količini od 0,1 do 8 tež.%, i struja pare proizvoda koja obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 70 tež.%, metil jodid u količini od 25 do 35 tež.%, metil acetat u količini od 0,5 do 6,5 tež.%, vodu u količini od 1 do 8 tež.%, acetaldehid u količini od 0,01 do 0,7 tež.%, i vodonik jodid u količini

4

od manje od ili jednako 0,1 tež.% vodonik jodida; i

destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm, poželjno manje od ili jednako 50 wppm, i nadzemna struja koja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat.

E4. Postupak iz bio kog od izvođenja E1-E3, pri čemu se od 15% do 55% reakcione podloge dovedene u posudu za paljenje uklanja kao struja pare proizvoda.

E5. Postupak iz bilo kog od izvođenja E1-E4, pri čemu struja proizvoda sirćetne kiseline obuhvata metil jodid u količini od 0,1 do 6 tež.%.

E6. Postupak iz bilo kog od izvođenja E1-E5, pri čemu struja proizvoda sirćetne kiseline obuhvata metil acetat u količini od 0,1 do 6 tež.%.

E7. Postupak iz bilo kog od izvođenja E1-E6, pri čemu se koncentracija vode održava u struji proizvoda sirćetne kiseline od 1 do 9 tež.%.

E8. Postupak iz bilo kog od izvođenja E1-E7, pri čemu korozivni metali uključuju jedan ili više od gvožđa, nikla, hroma, ili molibdena.

E9. Postupak iz bilo kog od izvođenja E1-8, pri čemu nadzemna struja jeste faza odvojena da bi se formirala tečna faza lake frakcije i tečna faza teške frakcije.

E10. Postupak iz izvođenja E9, pri čemu tečna faza lake frakcije obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 5 do 15 tež.%, metil jodid u količini od manje od ili jednako 3 tež.%, metil acetata u količini od 1 do 15 tež.%, vodu u količini od 70 do 75 tež.%, acetaldehid u količini od 0,1 do 0,7 tež.%, i vodonik jodid u količini od 0,001 do 0,5 tež.%.

E11. Postupak iz izvođenja E10, pri čemu deo tečne faze teške frakcije može da bude tretiran da bi se uklonilo barem jedno jedinjenje redukcije permanganata izabrano iz grupe koja obuhvata acetaldehid, aceton, metil etil keton, butilaldehid, krotonaldehid, 2-etil krotonaldehid, 2-etil butiraldehid, i njegove proizvode kondenzacije aldola.

E12. Postupak iz izvođenja E9, pri čemu se deo tečne faze lake frakcije reciklira u reaktoru. E13. Postupak iz bilo kog od izvođenja E1-E12, još obuhvata održavanje koncentracije litijum acetata u reakcionoj podlozi u količini od 0,3 do 0,7 tež.%.

PRIMERI

[0116] Ovaj će pronalazak biti jasniji u svetlu sledećih neograničavajućih primera.

Primer 1

[0117] Reaktor, koji obuhvata približno 900 ppm težine rodijuma u obliku jedinjenja rodijum karbonil jodida i približno 9 tež.% metil jodida kao i litijum jodid, vodu, i metil acetat, napajan je metanolom, ugljen monoksidom i vodonikom da bi se održao delimični pritisak vodonika od najmanje oko 0,27 atm (tj najmanje oko 4 psi). Koncentracija vode je bila manja od 4 tež.%. Reaktor je održavao temperaturu između oko 190°C i 200°C i radio je na pritisku iznad 28 atm (tj. iznad 400 psig). Senzorima za kontrolu nivoa se registruje nivo tečnosti unutar reaktora, tečna reakciona podloga je neprekidno povlačena i dovođena do posude za paljenje sa jednom tacnom koja funkcioniše na približno 150 °C i približno 3,2 atm (tj 32,3 psig). Ugljen monoksid oporavljen iz ventilacionog otvora reaktora je prskan u povučenu reakcionu podlogu pre ulaska u posudu za paljenje. Oko 28% reakcione podloge postoji kao struja pare proizvoda i preostala količina se vraća kao tečnost u reaktor. Struja pare proizvoda je povučena na temperaturi od približno 50 °C. Struja pare proizvoda je bila kao u nastavku: 66,35 tež.% sirćetne kiseline, 25,01 tež.% metil jodida; 5,97 tež.% metil acetata, 1,53 tež.% vode, 0,1 tež.% acetaldehida, i manje od 1 tež.% vodonik jodida.

[0118] Struja pare proizvoda je dovedena do stuba lake frakcije da bi se dobila struja nadzemnog i bočnog odvoda. Uobičajen primer HI koncentracije struje bočnog odvoda je bio određen titracijom dovoljne količine uzorka struje bočnog odvoda sa 0,01 M rastvora litijum acetata u 50 ml acetona. Elektroda za pH vrednost je korišćena sa Metrohm 716 DMS Titrino da bi se odredila krajnja tačka u režimu dinamičke tačke ekvivalentnosti titracije. HI koncentracija u tež.% je izračunata na osnovu potrošnje titransa litijum acetata kako je prikazano u jednačini u nastavku.

H1 wt.%- tež.%; = (ml od LiOAc) (0,01 M) (128 g/molu) x 100

/

(g uzorka) (1000 ml/L)

[0119] Uzorak supstance struje bočnog odvoda sa oko 1,9 tež.% vode, oko 2,8 tež.% metil jodida, i oko 2,5 tež.% metil acetata, je testiran korišćenjem ovog HI postupka titracije. HI koncentracije su varirale od 50 wppm do 300 wppm, kada je postojao reciklat lake frakcije tečne faze iz lake frakcije nadzemnog voda u reakcioni sistem. Dakle, održavanje koncentracije metil jodida u struji pare proizvoda je doprinelo kontrolisanju HI koncentracija u stubu sa lakim frakcijama.

Primer 2

[0120] Reakcija iz Primera 1 je ponovljena izuzev što je metil jodid u reakcionoj podlozi bio približno 12 tež.% i pritisak posude za paljenje je bio nešto niži, približno 3,1 atm (tj 30,8 psig). Oko 31% reakcione podloge je izašlo kao struja pare proizvoda i preostala količina je vraćena kao tečnost u reaktor. Supstanca struje pare proizvoda je bila kao u nastavku: 61,97 tež.% sirćetne kiseline, 30,34 tež.% metil jodida; 5,05 tež.% metil acetata, 1,54 tež.% vode, 0,09 tež.% acetaldehida, i manje od 1 tež.% vodonik jodida.

[0121] Deo tečne faze lake frakcije iz lakih nadzemnih frakcija je recikliran u reakcioni sistem. Struja bočnog odvoda je sadržala 1,5 tež.% vode, 3,6 tež.% metil acetata, 2,1 tež.% metil jodida, i manje od 25 wppm HI, i ravnoteža je sadržala sirćetnu kiselinu. HI koncentracije su bile previše niske da bi se merile direktno sa titracijom. Prisustvo drugih katjona u bočnom odvodu je učinilo direktno merenje HI teškim. Merenje ukupnog neorganskog jodida, tj ukupno mogućeg maksimalnog HI, je urađeno direktno. Drugi neorganski jodidi mogu da uključe litijum jodid, kao i korozivni metil jodid. Ponovo, održavanje koncentracije metil jodida u struji pare proizvoda je pogodovalo kontrolisanju HI koncentracija u stubu sa lakim frakcijama i na kraju u struji bočnog odvoda.

Claims

Patentni zahtevi

1. Postupak za proizvodnju sirćetne kiseline, koji obuhvata:

odvajanje reakcione podloge u posudi za paljenje da bi se formirala tečna reciklažna struja i struja pare proizvoda obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 70 tež.%, metil jodid u količini od 25 do 35 tež.%, metil acetat u količini od 0,5 do 6,5 tež.%, vodu u količini od 1 do 8 tež.%, acetaldehid u količini od 0,01 do 0,7 tež.%, i vodonik jodid u količini manjoj od ili jednakoj 0,1 tež.%; i destilovanje barem dela struje pare proizvoda u prvom stubu da bi se dobila struja proizvoda sirćetne kiseline koja obuhvata sirćetnu kiselinu i vodonik jodid u količini od manje od ili jednako 300 wppm, poželjno manje od ili jednako 50 wppm, i nadzemna struja koja obuhvata metil jodid, vodu i metil acetat.

2. Postupak iz patentnog zahteva 1, pri čemu tečna reciklažna struja sadrži katalizator metala u količini od 0,01 do 0,5 tež.%, litijum jodid u količini od 5 do 20 tež.%; korozivne metale u količini od 10 do 2500 wppm; sirćetnu kiselinu u količini od 60 do 90 tež.%; metil jodid u količini od 0,5 do 5 tež.%; metil acetat u količini od 0,1 do 5 tež.%; vodu u količini od 0,1 do 8 tež.%; acetaldehid u količini od 0,0001 do 1 tež.%, i vodonik jodid u količini od 0,0001 do 0,5 tež.%.

3. Postupak iz patentnog zahteva 2, još obuhvata:

karbonilaciju struje dovoda reaktansa koja obuhvata metanol, metil acetat, dimetil etar, ili njihove mešavine u reaktoru u prisustvu vode, katalizatora rodijuma, jodidne soli i metil jodida da bi se formirala reakciona podloga u reaktoru.

4. Postupak iz bilo kog od patentnih zahteva 1-3, pri čemu od 15% do 55% reakcione podloge dovedene u posudu za paljenje jeste uklonjeno kao struja pare proizvoda i/ili od 45% do 85% reakcione podloge dovedeno u posudu za paljenje je uklonjeno kao tečna reciklažna struja.

5. Postupak iz bilo kog od patentnih zahteva 1-4, pri čemu struja proizvoda sirćetne kiseline obuhvata metil jodid u količini od 0,1 do 6 tež.%.

6. Postupak iz bilo kog od patentnih zahteva 1-5, pri čemu struja proizvoda sirćetne kiseline obuhvata metil acetat u količini od 0,1 do 6 tež.%.

7. Postupak iz bilo kog od patentnih zahteva 1-6, pri čemu se koncentracija vode održava u struji proizvoda sirćetne kiseline od 1 do 9 tež.%.

8. Postupak iz bilo kog od patentnih zahteva 2-7, pri čemu korozivni metali uključuju jedan ili više od gvožđa, nikla, hroma, ili molibdena.

9. Postupak iz bilo kog od patentnih zahteva 1-8, pri čemu nadzemna struja jeste faza odvojena da bi se formirala tečna faza lake frakcije i tečna faza teške frakcije.

10. Postupak iz patentnog zahteva 9, pri čemu tečna faza lake frakcije obuhvata sirćetnu kiselinu u količini od 5 do 15 tež.%, metil jodid u količini od manje od ili jednako 3 tež.%, metil acetat u količini od 1 do 15 tež.%, vodu u količini od 70 do 75 tež.%, acetaldehid u količini od 0,1 do 0,7 tež.%, i vodonik jodid u količini od 0,001 do 0,5 tež.%.

11. Postupak iz patentnog zahteva 9, pri čemu deo tečne faze teške frakcije može da bude tretiran da bi se uklonilo barem jedno jedinjenje redukcije permanganata izabrano iz grupe koja obuhvata acetaldehid, aceton, metil etil keton, butilaldehid, krotonaldehid, 2-etil krotonaldehid, 2-etil butiraldehid, i njegove proizvode kondenzacije aldola.

12. Postupak iz patentnog zahteva 9, pri čemu se deo tečne faze lake frakcije reciklira u reaktoru.

13. Postupak iz bilo kog od patentnih zahteva 1-12, još obuhvata održavanje koncentracije litijum acetata u reakcionoj podlozi u količini od 0,3 do 0,7 tež.%.