ES2263498T3 - Planta de metanol reconvertida para la fabricacion de acido acetico. - Google Patents
Planta de metanol reconvertida para la fabricacion de acido acetico.Info
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Abstract
Un método para reconvertir una planta de metanol, que comprende las etapas de: instalar una unidad de separación de dióxido de carbono, monóxido de carbono e hidrógeno (22, 28) junto con una planta de metanol original que comprende: (i) al menos un reformador (10) para convertir un hidrocarburo en una corriente de gas de síntesis que contiene dióxido de carbono, monóxido de carbono e hidrógeno y (ii) un bucle de síntesis de metanol (12) para convertir hidrógeno y monóxido de carbono de la corriente de gas de síntesis en metanol; instalar una tubería (20) para desviar al menos parte de la corriente de gas de síntesis a la unidad de separación (22, 28) para separar todo o parte de la corriente de gas de síntesis en corrientes respectivas ricas en dióxido de carbono, monóxido de carbono e hidrógeno; adaptando la planta de metanol original para suministrar al menos una porción de la corriente rica en dióxido de carbono al reformador (10), al bucle de síntesis de metanol (12) o a una combinaciónde los mismos; adaptar el bucle de síntesis de metanol (12) para que funcione a una capacidad de producción reducida respecto a la planta de metanol original; instalar un reactor (34, 42) para hacer reaccionar al menos una porción de la corriente rica en monóxido de carbono de la unidad de separación (22, 28) con metanol del bucle de síntesis de metanol (12) para formar un producto seleccionado entre el grupo compuesto por ácido acético, anhídrido acético, formiato de metilo, acetato de metilo y combinaciones de los mismos.
Description
Planta de metanol reconvertida para la
fabricación de ácido acético.
La presente invención se refiere de manera
general a procesos para fabricar gas de síntesis a partir del cual
pueden obtenerse corrientes de monóxido de carbono y metanol para la
fabricación de ácido acético, y más particularmente a la
reconversión de una planta de metanol para desviar todo o una
porción del gas de síntesis del bucle de síntesis de metanol
existente a un separador de monóxido de carbono y hacer reaccionar
el metanol del bucle de síntesis de metanol con el monóxido de
carbono del separador en proporciones aproximadamente
estequiométricas para preparar ácido acético directa o
indirectamente.
La fabricación de ácido acético a partir de
monóxido de carbono y metanol usando un catalizador de carbonilación
se conoce bien en la técnica. Las referencias representativas que
describen este proceso y procesos similares incluyen las Patentes
de Estados Unidos Nº 1.961.736 de Carlin et al (Tennessee
Products); 3.769.329 de Paulik et al (Monsanto); 4.081.253
de Marion (Texaco Development Corporation); 5.155.261 de Marston
et al (Reilly Industries); 5.672.743 de Garland et al
(PB Chemicals); 5.728.871 de Joensen et al (Haldor Topsoe);
5.773.642 289 de Denis et al (Acetex Chimie); 5.817.869 de
Hinnenkamp et al (Quantum Chemical Corporation); 5.877.347 y
5.877.348 de Ditzel et al (BP Chemicals); 5.883.289 de Denis
et al (Acetex Chimie); y 5.883.295 de Sunley, et al
(BP Chemicals); y EP 845,452-A (Topsoe Haldor AS) y
DE 3712008-A (Linde AG).
Las materias primas para la fabricación de ácido
acético son, por supuesto monóxido de carbono y metanol. En la
planta de ácido acético típica, el metanol se importa y el monóxido
de carbono, debido a las dificultades asociadas con su transporte y
almacenamiento, se genera in situ, normalmente reformando gas
natural u otro hidrocarburo con vapor y/o dióxido de carbono. Un
gasto significativo para la capacidad de producción de ácido
acético nuevo es el coste de capital del equipo necesario para la
generación de monóxido de carbono. Sería muy deseable si este coste
de capital pudiera eliminarse en gran medida o reducirse
significativamente.
Las condiciones del mercado, de vez en cuando,
en diversas localidades, pueden dar como resultado precios de
metanol relativamente bajos (un sobresuministro y/o altos precios
del gas natural (por escasez) que puede hacer que la fabricación de
metanol no de beneficios. Los operadores de las instalaciones
existentes de fabricación de metanol pueden enfrentarse con la
decisión de continuar o no con la fabricación de metanol sin
beneficios con la esperanza de que los precios del producto
finalmente vuelvan a subir y/o los precios de las materias primas
caigan a niveles beneficiosos. La presente invención indica una
manera de modificar una planta de metanol existente sin beneficios
para hacerla más rentable cuando los precios del metanol son bajos
y/o los precios del gas son altos.
En lo que respecta al solicitante, no hay
descripción en la técnica anterior sobre la modificación de plantas
de metanol existentes, incluyendo plantas de metanol/amoniaco, para
suministrar MeOH y CO estequiométricos para la fabricación de ácido
acético, por ejemplo que puede ser un producto más valioso que el
MeOH.
La presente invención implica el descubrimiento
de que los grandes costes de capital asociados con la generación de
CO para una nueva planta de ácido acético pueden reducirse
significativamente o eliminarse en gran medida reconvirtiendo una
planta de metanol o metanol/amoniaco existente para fabricar ácido
acético. Todo o parte del gas de síntesis se desvía del bucle de
síntesis de MeOH y se suministra en lugar de ello a una unidad
separadora para recuperar CO_{2}, CO e hidrógeno que se usan
ventajosamente de nuevas maneras diversas para producir ácido
acético. El CO_{2} recuperado puede suministrarse al reformado
para potenciar la producción de CO o al bucle de síntesis de MeOH
para preparar metanol. El CO recuperado normalmente se suministra al
reactor de ácido acético con el metanol para preparar el ácido
acético. El hidrógeno recuperado puede suministrarse al bucle de
MeOH para la producción de metanol, usado para la fabricación de
amoniaco u otros productos, quemarlo como combustible o exportarlo,
ya que el hidrógeno normalmente se produce en exceso
\hbox{respecto a las necesidades para la síntesis de metanol en la presente invención.}
El dióxido de carbono puede suministrarse a un
reformador catalítico al que se suministra gas natural y vapor
(agua). El gas de síntesis se forma en el reformador donde ambos gas
natural y dióxido de carbono se reforman para producir gas de
síntesis con una gran proporción de monóxido de carbono respecto al
reformado sin añadir dióxido de carbono. Como alternativa o
adicionalmente, el CO_{2} puede suministrarse al bucle de MeOH,
con CO adicional del gas de síntesis y/o CO_{2} adicional
importado, para la reacción catalítica con hidrógeno para preparar
metanol.
El gas de síntesis puede dividirse en una
primera parte y una segunda parte. La primera parte del gas de
síntesis se convierte en metanol en un bucle de síntesis de metanol
convencional que funciona a la mitad de su capacidad de diseño de
la planta original ya que se suministra menos gas de síntesis a la
misma. La segunda parte del gas de síntesis puede procesarse para
separar el dióxido de carbono y el monóxido de carbono, y el dióxido
de carbono separado puede retroalimentarse al suministro del
reformador para potenciar la formación de monóxido de carbono y/o
suministrar al bucle de síntesis de MeOH para preparar metanol. El
monóxido de carbono separado puede hacerse reaccionar después con
el metanol para producir ácido acético o un precursor de ácido
acético mediante un proceso convencional.
El hidrógeno separado, que generalmente se
produce en exceso más allá de lo necesario para la síntesis de
metanol en el presente proceso puede hacerse reaccionar también con
nitrógeno, de una manera convencional para producir amoniaco.
También, una porción del ácido acético que se produce puede hacerse
reaccionar de una manera convencional con oxígeno y etileno para
formar monómero de acetato de vinilo. El nitrógeno para el proceso
de amoniaco (especialmente para cualquier capacidad de amoniaco
añadida en una reconversión de una planta de metanol original que
comprende un bucle de síntesis de amoniaco) y el oxígeno del proceso
de monómero de acetato de vinilo, pueden obtenerse a partir de una
unidad de separación de aire convencional.
En general, la presente invención proporciona,
en un aspecto, un método para reconvertir una planta de metanol
original que tiene al menos un reformador de vapor para convertir un
hidrocarburo en una corriente de gas de síntesis que contiene
hidrógeno y monóxido de carbono, una sección de recuperación de
calor para refrigerar la corriente de gas de síntesis, una unidad
de compresión para comprimir la corriente de gas de síntesis y un
bucle de síntesis de metanol para convertir al menos un porción del
hidrógeno y el monóxido de carbono de la corriente de gas de
síntesis en metanol. El método convierte la planta de metanol en una
planta reconvertida para la fabricación de un producto a partir de
monóxido de carbono y metanol seleccionado entre el grupo compuesto
por ácido acético, anhídrido acético, formiato de metilo, acetato de
metilo y combinaciones de los mismos. El método comprende las
etapas de: (a) desviar una porción de la corriente de gas de
síntesis de al menos un reformador a una unidad de separación; (b)
hacer funcionar el bucle de síntesis de metanol con un suministro
que comprende la corriente de gas de síntesis restante para producir
menos metanol que la planta de metanol original; (c) hacer
funcionar la unidad de separación para separar el gas de síntesis
desviado en al menos una corriente rica en monóxido de carbono y
una corriente rica en hidrógeno, donde la cantidad de hidrógeno en
la corriente rica en hidrógeno es mayor que cualquier producción de
hidrógeno neta de la planta de metanol original; y (d) hacer
reaccionar la corriente rica en monóxido de carbono de la unidad de
separación con el metanol del bucle de síntesis de metanol para
formar el producto, donde la desviación de la corriente de gas de
síntesis está equilibrada para la producción de metanol a partir del
bucle de síntesis de metanol y la corriente rica en monóxido de
carbono de la unidad de separación para una conversión
estequiométrica al
producto.
producto.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención se proporciona un método para reconvertir una planta de
metanol que comprende las etapas de:
instalar una unidad de separación de dióxido de
carbono, monóxido de carbono e hidrógeno (22, 28) junto con una
planta de metanol original que comprende: (i) al menos un reformador
(10) para convertir un hidrocarburo en una corriente de gas de
síntesis que contiene dióxido de carbono, monóxido de carbono e
hidrógeno y (ii) un bucle de síntesis de metanol (12) para
convertir hidrógeno y monóxido de carbono de la corriente de gas de
síntesis en metanol;
instalar una tubería (20) para desviar al menos
parte de la corriente de gas de síntesis a la unidad de separación
(22, 28) para separar todo o parte de la corriente de gas de
síntesis en corrientes respectivas ricas en dióxido de carbono,
monóxido de carbono e hidrógeno; adaptando la planta de metanol
original para suministrar al menos una porción de la corriente rica
en dióxido de carbono al reformador (10), al bucle de síntesis de
metanol (12) o a una combinación de los mismos;
adaptar el bucle de síntesis de metanol (12)
para que funcione a una capacidad de producción reducida respecto a
la planta de metanol original;
instalar un reactor (34, 42) para hacer
reaccionar al menos una porción de la corriente rica en monóxido de
carbono de la unidad de separación (22, 28) con metanol del bucle de
síntesis de metanol (12) para formar un producto seleccionado entre
el grupo compuesto por ácido acético, anhídrido acético, formiato de
metilo, acetato de metilo y combinaciones de los mismos.
De acuerdo con otra realización de la invención
se proporciona un método para reconvertir una planta de metanol que
comprende las etapas de:
instalar una unidad de separación de monóxido
carbono e hidrógeno (28) junto con una planta de metanol original
que comprende: (i) al menos un reformador de vapor (106) para
convertir un hidrocarburo en una corriente de gas de síntesis que
contiene hidrógeno y monóxido de carbono, (ii) una sección de
recuperación de calor (116) para refrigerar la corriente de gas de
síntesis, (iii) una unidad de comprensión (120) para comprimir la
corriente de gas de síntesis y (iv) un bucle de síntesis de metanol
(12) para convertir al menos una porción del hidrógeno y monóxido
de carbono de la corriente de gas de síntesis en metanol a una tasa
de producción de metanol original;
instalar una tubería para desviar una porción de
la corriente de gas de síntesis aguas abajo de el al menos un
reformador (106) a la unidad de separación (28) para separar el gas
de síntesis desviado en al menos una corriente rica en monóxido de
carbono y una corriente rica en hidrógeno, donde la cantidad de
hidrógeno en la corriente rica en hidrógeno es mayor que una
producción de hidrógeno neta de la planta de metanol original;
adaptar el bucle de síntesis de metanol (12)
para que funcione con un suministro que comprende la porción
restante de la corriente de gas de síntesis para producir metanol a
una tasa reducida respecto a la tasa de producción de metanol
original;
instalar un reactor (34) para hacer reaccionar
la corriente rica en monóxido de carbono de la unidad de separación
(28) con el metanol del bucle de síntesis de metanol (12) para
formar un producto seleccionado entre el grupo compuesto por ácido
acético, anhídrido acético, formiato de metilo, acetato de metilo y
combinaciones de los mismos, donde la desviación de la corriente de
gas de síntesis se equilibra para la producción de metanol a partir
del bucle de síntesis de metanol (12) y la corriente rica en
monóxido de carbono de la unidad de separación (28) para la
conversión estequiométrica al producto.
Preferiblemente, se modifica al menos un
reformador de vapor para aumentar la producción de monóxido de
carbono en la corriente de gas de síntesis. La corriente de gas de
síntesis comprende preferiblemente monóxido de carbono, y la unidad
de separación produce una corriente rica en dióxido de carbono que
se recicla preferiblemente a al menos un reformador para aumentar
la producción de monóxido de carbono.
La etapa de reacción puede incluir la reacción
catalítica directa de metanol y monóxido de carbono para formar
ácido acético como en el proceso Monsanto-BP, por
ejemplo, o alternativamente puede comprender la formación
intermedia de formiato de metilo y la isomerización del formiato de
metilo a ácido acético, la reacción intermedia de CO y dos moles de
alcohol metílico para formar acetato de metilo y la hidrólisis del
acetato de metilo a ácido acético y metanol, o la carbonilación del
acetato de metilo para formar anhídrido acético.
En una realización preferida del método de
reconversión, la presente invención proporciona un método para
reconvertir una planta de metanol original que tiene al menos un
reformador de vapor para convertir un suministro de
hidrocarburo/vapor en una corriente de gas de síntesis que contiene
hidrógeno y monóxido de carbono, una sección de recuperación de
calor para refrigerar la corriente de gas de síntesis, una unidad de
compresión para comprimir la corriente de gas de síntesis y un
bucle de síntesis de metanol para convertir al menos una porción
del hidrógeno y el monóxido de carbono en la corriente de gas de
síntesis en metanol. La planta reconvertida puede fabricar un
producto a partir de monóxido de carbono y metanol seleccionado
entre el grupo compuesto por ácido acético, anhídrido acético,
formiato de metilo, acetato de metilo y combinaciones de los mismos.
El método de reconversión comprende las etapas de (a) modificar al
menos un reformador de vapor para que funcione con un suministro
que comprende un contenido de dióxido de carbono relativamente
aumentado; (b) desviar una porción de la corriente de gas de
síntesis de al menos un reformador de vapor a una unidad de
separación; (c) hacer funcionar el bucle de síntesis de metanol con
un suministro que comprende la corriente de gas de síntesis
restante para producir menos metanol que la planta de metanol
original, (d) hacer funcionar la unidad de separación para separar
el gas de síntesis desviado en una corriente rica en dióxido de
carbono, una corriente rica en monóxido de carbono y una corriente
rica en hidrógeno; (e) reciclar la corriente rica en dióxido de
carbono de la unidad de separación a al menos un reformador de vapor
modificado para aumentar la formación de monóxido de carbono
respecto a la planta de metanol original y aumentar la proporción
molar de monóxido de carbono a hidrógeno; (f) hacer reaccionar la
corriente rica de monóxido de carbono de la unidad de separación
con el metanol de bucle de síntesis de metanol para formar el
producto, donde la desviación de la corriente de gas de síntesis se
equilibra para la producción de metanol a partir del bucle de
síntesis de metanol y la corriente rica en monóxido de carbono de
la unidad de separación para la conversión estequiométrica al
producto.
El reformador de vapor modificado se modifica
preferiblemente para que funcione a una mayor temperatura para
potenciar la conversión de carbono a monóxido de carbono. La unidad
de separación puede incluir un absorbedor de disolvente y un
separador para la recuperación de dióxido de carbono, y una unidad
de destilación criogénica para la recuperación de monóxido de
carbono e hidrógeno.
La unidad de comprensión preferiblemente tiene
un compresor de tres etapas y la desviación de la corriente de gas
de síntesis preferiblemente ocurre entre la segunda y la tercera
etapa de compresión. La tercera etapa de compresión se modifica
preferiblemente para que funcione a una capacidad de producción
menor que la planta de metanol original. Cuando el bucle de
síntesis de metanol de la planta de metanol original incluye un
compresor del bucle de reciclo, el compresor del bucle de reciclo
puede modificarse también para que funcione a una capacidad de
producción menor.
El método puede comprender también importar una
corriente mixta de CO/dióxido de carbono, por ejemplo en una
proporción molar 1:2 a 2:1. La corriente importada puede
suministrarse al bucle de síntesis de metanol o a la unidad de
separación, aunque se suministra preferiblemente al reformador donde
el dióxido de carbono que hay en su interior se convierte a CO.
El método puede comprender adicionalmente la
etapa de hacer reaccionar el hidrógeno en la corriente rica en
hidrógeno con nitrógeno para preparar amoniaco. Cuando la planta de
metanol original produce una corriente rica en hidrógeno que
comprende un bucle la purga del bucle de síntesis de metanol que se
hizo reaccionar con nitrógeno para preparar amoniaco, la planta
reconvertida puede usar la corriente rica en hidrógeno de la unidad
de separación como fuente primaria de hidrógeno para la producción
de amoniaco. Con el hidrógeno adicional disponible del gas de
síntesis, puede producirse amoniaco adicional en la planta
reconvertida respecto a la planta de metanol original.
El método puede comprender adicionalmente
instalar una unidad de monómero de acetato de vinilo para hacer
reaccionar una porción del ácido acético con etileno y oxígeno para
preparar monómero de acetato de vinilo. Puede instalarse una unidad
de separación de aire para fabricar el oxígeno para la unidad de
monómero de acetato de vinilo, y el nitrógeno producido de la
unidad de separación de aire preferiblemente se une al nitrógeno
necesario para la producción de amoniaco adicional.
En otro aspecto, la presente invención
proporciona un proceso para la preparación de hidrógeno y un
producto seleccionado entre el grupo compuesto por ácido acético,
anhídrido acético, formiato de metilo, acetato de metilo y
combinaciones de los mismos, a partir de un hidrocarburo mediante
metanol y monóxido de carbono que se realiza mediante la
reconversión de una planta existente. El proceso comprende las
etapas de: reformar catalíticamente el hidrocarburo con vapor en
presencia de una proporción minoritaria de dióxido de carbono para
formar un gas de síntesis que contiene hidrógeno, monóxido de
carbono y dióxido de carbono y que tiene una proporción molar de R
((H_{2}CO_{2})/(CO+CO_{2})) de 2,0 a 2,9; (b) recuperar calor
del gas de síntesis para formar una corriente de gas de síntesis
refrigerada; (c) comprimir la corriente de gas de síntesis
refrigerada a una presión de separación; (d) desviar una porción
principal del gas de síntesis comprimido a una unidad de
separación; (e) separar el gas de síntesis desviado a la unidad de
separación en una corriente rica en dióxido de carbono, una
corriente rica en monóxido de carbono y una corriente rica en
hidrógeno; (f) reciclar la corriente rica en dióxido de carbono a
la etapa de reformado; (g) comprimir adicionalmente la porción
minoritaria restante de gas de síntesis a una presión de síntesis de
metanol mayor que la presión de separación; (h) hacer funcionar el
bucle de síntesis de metanol para convertir el hidrógeno y monóxido
de carbono en el gas de síntesis comprimido adicional en una
corriente de metanol; (i) hacer reaccionar la corriente rica en
monóxido de carbono de la unidad de separación con la corriente de
metanol del bucle de síntesis de metanol para preparar el producto.
La etapa de desviación preferiblemente se equilibra para obtener
cantidades estequiométricas de monóxido de carbono y metanol.
El proceso preferiblemente tiene una proporción
molar de dióxido de carbono a hidrógeno que comprende gas natural
en el suministro a la etapa de reformado de 0,1 a 0,5 y una
proporción de vapor a gas natural de 2 a 6. El bucle de síntesis de
metanol puede hacerse funcionar por debajo de una capacidad máxima
total del bucle de síntesis de metanol. El proceso puede comprender
adicionalmente la etapa de hacer reaccionar el hidrógeno y la
corriente rica en hidrógeno con nitrógeno en un reactor de síntesis
de amoniaco para fabricar amoniaco. El proceso puede comprender
también la etapa de separar aire en una corriente de nitrógeno y una
corriente de oxígeno y suministrar la corriente de nitrógeno al
reactor de síntesis de amoniaco. Cuando el producto comprende ácido
acético o un precursor de ácido acético que se convierte en ácido
acético, el proceso puede comprender adicionalmente la etapa de
suministrar la corriente de oxígeno de la unidad de separación de
aire a un reactor de síntesis de acetato de vinilo, junto con una
porción del ácido acético de la etapa de reacción del monóxido de
carbono-metanol y etileno, para producir una
corriente de monómero de acetato de vinilo.
En un aspecto adicional, la presente invención
proporciona un método para reconvertir una planta de metanol
original, que comprende al menos un reformador de vapor, para
convertir un hidrocarburo en una corriente de gas de síntesis que
contiene hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono, y un
bucle de síntesis de metanol para convertir hidrógeno y monóxido de
carbono de la corriente de gas de síntesis en metanol, en una
planta reconvertida para fabricar un producto a partir de monóxido
de carbono y metanol seleccionado entre el grupo compuesto por
ácido acético, anhídrido acético, formiato de metilo, acetato de
metilo y combinaciones de los mismos. El método incluye (1) separar
todo o parte de la corriente de gas de síntesis en una unidad de
separación en corrientes respectivas ricas en dióxido de carbono,
monóxido de carbono e hidrógeno; (2) hacer reaccionar el bucle de
síntesis de metanol con un suministro que comprende (a) dióxido de
carbono, y (b) una porción de la corriente rica en hidrógeno; (3)
hacer reaccionar al menos una porción de la corriente rica en
monóxido de carbono de la unidad de separación con metanol a partir
del bucle de síntesis de metanol para formar el producto. El
suministro al bucle de síntesis de metanol puede incluir dióxido de
carbono importado y/o una porción del gas de síntesis.
Preferiblemente, toda la corriente del gas de síntesis se suministra
a la etapa de separación. La cantidad de la corriente rica en
hidrógeno generalmente está en exceso respecto a la estequiométrica
del hidrógeno requerido en el bucle de síntesis de metanol.
Preferiblemente, toda la corriente rica en dióxido de carbono se
suministra al bucle de síntesis, y toda la corriente rica en
monóxido de carbono a la etapa de reacción.
En una realización preferida, el método de
reconversión comprende (1) suministrar una porción principal de la
corriente de gas de síntesis a una unidad de separación para separar
la corriente de gas de síntesis en corrientes respectivas ricas en
dióxido de carbono, monóxido de carbono e hidrógeno; (2) hacer
reaccionar el bucle de síntesis de metanol con un suministro que
comprende la corriente rica en dióxido de carbono de la unidad de
separación, una porción minoritaria de la corriente de gas de
síntesis y una fuente adicional de dióxido de carbono para producir
una corriente de metanol y (3) hacer reaccionar la corriente rica en
monóxido de carbono de la unidad de separación con la corriente de
metanol del bucle de síntesis de metanol para formar el
producto.
En otra realización preferida, el método de
reconversión comprende (1) suministrar la corriente de gas de
síntesis a una unidad de separación para separar la corriente de gas
de síntesis en corrientes respectivas ricas en dióxido de carbono,
monóxido de carbono e hidrógeno, (2) hacer funcionar el bucle de
síntesis de metanol con un suministro que comprende la corriente
rica en dióxido de carbono, de la unidad de separación, una porción
de la corriente rica en hidrógeno de la unidad de separación, una
porción minoritaria de la corriente de gas de síntesis y dióxido de
carbono de una fuente adicional, para producir una corriente de
metanol y (3) hacer reaccionar la corriente rica en monóxido de
carbono de la unidad de separación con la corriente de metanol del
bucle de síntesis de metanol en proporciones estequiométricas para
formar el producto.
En otra realización preferida, el método de
reconversión comprende importar una corriente mixta de CO/dióxido
de carbono, por ejemplo en una proporción molar 1:2 a 2:1. La
corriente importada puede suministrarse al bucle de síntesis de
metanol o a la unidad de separación, aunque preferiblemente se
suministra al reformador para la conversión del dióxido de carbono
a CO.
En otro aspecto más, la presente invención
proporciona un proceso para la preparación de hidrógeno y un
producto seleccionado entre el grupo compuesto por ácido acético,
anhídrido acético, formiato de metilo, acetato de metilo y
combinaciones de los mismos, a partir de un hidrocarburo mediante
metanol intermedio, monóxido de carbono y dióxido de carbono. El
proceso incluye (1) reformar el hidrocarburo con vapor para formar
un gas de síntesis que contiene hidrógeno, monóxido de carbono y
dióxido de carbono, (2) recuperar calor del gas de síntesis para
formar una corriente de gas de síntesis refrigerada, (3) comprimir
la corriente de gas de síntesis refrigerada a una presión de
separación, (4) procesar el gas de síntesis en una unidad de
separación para separar la corriente rica en monóxido de carbono
del hidrógeno y el dióxido de carbono, (5) hacer reaccionar el
bucle de síntesis de metanol para hacer reaccionar una primera
porción del hidrógeno de la unidad de separación con el dióxido de
carbono de la unidad de separación, y dióxido de carbono adicional
de otra fuente, para obtener una corriente de metanol, (6) hacer
reaccionar la corriente rica de la unidad de separación con la
corriente de metanol del bucle de síntesis de metanol en
proporciones estequiométricas para formar un producto seleccionado
entre el grupo compuesto por ácido acético, anhídrido acético,
formiato de metilo, acetato de metilo y combinaciones de los
mismos.
El producto comprende ácido acético, la etapa de
reacción preferiblemente comprende hacer reaccionar metanol,
formiato de metilo o una combinación de los mismos en presencia de
una mezcla de reacción que comprende monóxido de carbono, agua, un
disolvente y un sistema catalítico que comprende al menos un
promotor halogenado y al menos un compuesto de rodio, iridio o una
combinación de los mismos. La mezcla de reacción preferiblemente
tiene un contenido de agua de hasta el 20% en peso. Cuando la etapa
de reacción comprende simplemente carbonilación, el contenido de
agua en la mezcla de reacción es más preferiblemente del 14 al 15%
en peso. Cuando la etapa de reacción comprende una carbonilación de
bajo contenido acuoso, el contenido de agua en la mezcla de reacción
es más preferiblemente del 2 al 8 por ciento en peso. Cuando la
etapa de reacción comprende la isomerización de formiato de metilo
o una combinación de isomerización y carbonilación de metanol, la
mezcla de reacción más preferiblemente contiene una cantidad no
nula de agua hasta el 2 por ciento en peso. La etapa de reacción es
preferiblemente continua.
La Fig. 1 (técnica anterior) es un diagrama de
flujo de bloques general de una planta típica de metanol/amoniaco
que usa una purga de hidrógeno del bucle de síntesis de metanol para
preparar amoniaco, que puede reconvertirse de acuerdo con la
presente invención para la fabricación de ácido acético.
La Fig. 2 es un diagrama de flujo de bloques
general de la planta de la Fig. 1 después de que se haya
reconvertido de acuerdo con la presente invención para preparar
ácido acético, monómero de acetato de vinilo y amoniaco
adicional.
La Fig. 3 es un diagrama de flujo de proceso
esquemático simplificado del extremo frontal de la planta de la
Fig. 2 que muestra la producción de gas de síntesis y el reciclado
de CO_{2} en la planta reconvertida en la que el equipo existente
se muestra como una línea continua, el equipo nuevo como una línea
guión-punto-guión y el equipo
modificado como una línea discontinua.
La Fig. 4 es un diagrama de flujo de proceso
esquemático simplificado de una porción de la planta de Fig. 2 que
muestra la separación CO/H_{2} y la síntesis de metanol en la
planta reconvertida en la que el equipo existente se muestra como
una línea continua, el equipo nuevo como una línea
guión-punto-guión y el equipo
modificado como una línea discontinua.
La Fig. 5 es un diagrama de flujo de bloque
general de la planta de la Fig. 1 después de que se haya
reconvertido de acuerdo con una realización alternativa de la
presente invención en la que una porción de la corriente de gas de
síntesis se desvía para separarla y el bucle de síntesis de MeOH se
suministra con hidrógeno y CO_{2} recuperado de la separación,
una porción restante del gas de síntesis y CO_{2} adicional
importado.
La Fig. 6 es un diagrama de flujo de bloques
general de la planta de la Fig. 1 después de que se haya
reconvertido de acuerdo con otra realización alternativa de la
presente invención en la que toda la corriente de gas de síntesis
se desvía para separarla y el bucle de síntesis de MeOH se
suministra con hidrógeno y CO_{2} recuperado de la separación y
CO_{2} adicional importado.
Haciendo referencia a la Fig. 1, una planta
original que puede reconvertirse de acuerdo con una realización de
la presente invención tiene una unidad de reformado con vapor
convencional existente (10), una unidad de síntesis de metanol
(MeOH) (12) y preferiblemente una unidad de síntesis de amoniaco
(14) donde el hidrógeno de la unidad de síntesis de amoniaco (14)
se toma como corriente de purga (18) del bucle de síntesis de
metanol. La reconversión de la presente invención generalmente es
aplicable a cualquier planta que genera y que usa gas de síntesis
para fabricar metanol. Como se usa en la presente memoria
descriptiva y en las reivindicaciones, la referencia a una
"planta original" significará que la planta se construye e
incluye cualquier modificación intermedia antes de la reconversión
de la presente invención.
La unidad de reformado (10) típicamente es un
horno de calcinación que contiene bancos de tubos paralelos rellenos
con catalizador de reformado convencional tales como óxido de
níquel soportado en alúmina, por ejemplo. El suministro al
reformador o reformadores es cualquier suministro de reformador
convencional tal como un hidrocarburo inferior, típicamente nafta o
gas natural. El reformador puede ser un reformador de un único paso
o un reformador de dos etapas, o cualquier otro reformador
disponible en el mercado tal como, por ejemplo, una unidad KRES
disponible en Kellogg, Brown & Root, como saben los
especialistas en la técnica. El efluente del reformador de la
planta de metanol original puede contener cualquier proporción
convencional de H_{2}:CO aunque normalmente está próximo a 2,0 en
plantas que fabrican únicamente metanol y mayores, por ejemplo, de
3,0 y mayores en plantas que producen un producto de hidrógeno
diferente o una corriente que contiene hidrógeno intermedia, por
ejemplo, para la síntesis de amoniaco. La corriente que contiene
hidrógeno típicamente se obtiene como corriente de purga (16) de la
unidad de bucle de síntesis de metanol (12) que es necesaria para
mantener el nivel de hidrógeno e inertes por la acumulación en el
gas de síntesis recirculado a través de la unidad de síntesis de
metanol (12).
De acuerdo con la presente invención, la planta
original de la Fig. 1 se reconvierte para producir ácido acético
(HAC) usando el reformador existente (10) y la unidad de síntesis de
metanol (12) y manteniendo cualquier unidad de síntesis de amoniaco
(14), como se muestra en la Fig. 2. Una porción del efluente (18)
del reformador (10) se desvía de la unidad de síntesis de metanol
(12) a través de la tubería (20) a una nueva unidad de eliminación
de CO_{2} (22). La unidad de eliminación de CO_{2} (22) separa
la corriente de la tubería (20) en una corriente rica en CO_{2}
(24) y una corriente pobre en CO_{2} (26) usando un equipo de
separación de CO_{2} y metodología convencional tal como por
ejemplo absorción-separación con un disolvente tal
como agua, metanol, generalmente alcanolaminas acuosas tales como
etanolamina, dietanolamina, metildietanolamina y similares,
carbonatos alcalinos acuosos tales como sodio y potasio, carbonatos
y similares. Dichos procesos de absorción-separación
de CO_{2} están disponibles en el mercado bajo las denominaciones
Girbotol, Sulfinol, Reactisol, Purisol, Fluor, BASF (aMDEA) y
similares.
El CO_{2} recuperado de la unidad de
eliminación de CO_{2} (22) o de otra fuente puede suministrarse al
reformador (10). El aumento de CO_{2} en el suministro al
reformador (10) aumenta el contenido de CO del efluente (18). De
manera análoga al reformado con vapor en el que el hidrocarburo
reacciona con vapor para formar gas de síntesis, la reacción del
hidrocarburo con dióxido de carbono a menudo se denomina reformado
con CO_{2}. Según aumenta el contenido de dióxido de carbono del
suministro del reformador, la porción de carbono en el monóxido de
carbono en el producto de gas de síntesis (18) que se suministra a
partir del dióxido de carbono aumenta en proporción relativa y la
porción que se origina del hidrocarburo disminuye. Por lo tanto,
para una tasa de producción de CO dada, se reducen las necesidades
de suministro de hidrocarburo gaseoso. Durante la primera etapa de
reformado, se convierten los hidrocarburos más pesados a metano:
CH + H_{2}O
\Rightarrow CH_{4} +
CO_{2}
El vapor principal y las reacciones de reformado
con CO_{2} convierten el metano en hidrógeno y monóxido de
carbono:
CH_{4} +
H_{2}O \Leftrightarrow 3H_{2} +
CO
CH_{4} +
H_{2}O \Leftrightarrow 2H_{2} +
2CO
La reacción de desplazamiento convierte el
monóxido de carbono en dióxido de carbono y más hidrógeno
CO + H_{2}O
\Leftrightarrow CO_{2} +
H_{2}
La conversión de los hidrocarburos más pesados
finaliza. El reformado con vapor, el reformado con CO_{2} y la
reacción de desplazamiento están restringidas por el equilibrio. La
reacción global es fuertemente endotérmica. El reformador (10)
puede, si se desea, modificarse para la entrada de calor adicional
para un reformado con CO_{2} suplementario y una recuperación de
calor adicional. El efluente 18 del reformador modificado (10)
tiene una proporción molar de hidrógeno menos CO_{2} a CO más
CO_{2} (denominado en la presente memoria descriptiva y
reivindicaciones como la "proporción R" (H_{2} -
CO_{2})/(CO + CO_{2})), que puede optimizarse para la síntesis
de metanol, preferiblemente dentro del intervalo de 2,0 a 2,9. La
posibilidad de optimizar la proporción R surge del descubrimiento
de que el hidrógeno para la síntesis de amoniaco no es necesario
obtenerlo como la corriente de purga de metanol (16) sino que en
lugar ello puede recuperarse del gas de síntesis desviado a través
de la tubería (20) como se analiza con más detalle más adelante.
La corriente pobre en CO_{2} (26) contiene
fundamentalmente CO e hidrógeno y puede separarse en una unidad de
separación de CO (28) en una corriente rica en CO (30) y una
corriente rica en hidrógeno (32). La unidad de separación (28)
puede comprender cualquier equipo y/o metodologías para separar la
mezcla CO/hidrógeno en corrientes de CO e hidrógeno relativamente
puras, tal como membranas semipermeables, fraccionamiento criogénico
o similares. Se prefiere la destilación fraccional criogénica, y
puede incluir la condensación parcial simple sin columnas, la
condensación parcial con columnas, opcionalmente con una unidad de
absorción de presión oscilante (PSA) y un compresor de reciclado de
hidrógeno o lavado de metano. Normalmente, la condensación parcial
con columnas es suficiente para obtener CO e hidrógeno de
suficiente pureza para la producción de ácido acético y amoniaco,
respectivamente, manteniendo el equipo y los costes de operación en
un mínimo, aunque la unidad de PSA y el compresor de reciclado de
hidrógeno pueden añadirse para aumentar la pureza de hidrógeno y la
tasa de producción de CO. Para la fabricación de ácido acético, la
corriente de CO (30) preferiblemente contiene menos de 1000 ppm de
hidrógeno y menos del 2 por ciento en moles más metano. Para la
producción de amoniaco, la corriente de hidrógeno (32), que se
envía a una unidad de lavado de nitrógeno (no mostrada) contiene
preferiblemente al menos un 80% de moles de hidrógeno, más
preferiblemente al menos un 95% en moles de hidrógeno.
Una porción de la corriente de hidrógeno (32) se
suministra a la unidad de síntesis de amoniaco existente (14) en
lugar de la corriente de purga del bucle de metanol (16). La
cantidad de hidrógeno producido en la corriente (32) generalmente
es mucho mayor que la cantidad suministrada anteriormente a través
de la tubería (16). Esto se debe en gran medida al hecho de que se
fabrica menos metanol en la planta reconvertida y por lo tanto se
consume menos hidrógeno para la síntesis de metanol. La capacidad de
hidrógeno adicional puede usarse como suministro de combustible o
como fuente de materia prima de hidrógeno para otro proceso tal como
por ejemplo aumentar la conversión de amoniaco. El amoniaco
adicional puede prepararse suministrando una porción del hidrógeno
adicional al reactor de síntesis de amoniaco existente (14) donde
puede aumentarse la capacidad de conversión de amoniaco y/o
instalando una unidad de síntesis de amoniaco adicional (33). La
capacidad de amoniaco aumentada puede complementarse con la
presencia de instalaciones existentes de manejo, almacenamiento y
transporte de amoniaco que pueden adaptarse a la capacidad de
amoniaco adicional con poca o ninguna modificación.
La unidad de síntesis de metanol (12) es una
unidad de conversión de metanol convencional tal como por ejemplo
un reactor ICI. La unidad de síntesis de metanol (12) de la planta
reconvertida mostrada en la Fig. 2 es esencialmente la misma que en
la planta original antes de la reconversión, excepto que la cantidad
de metanol producida es menor, preferiblemente la mitad de la
planta original. Conjuntamente, el compresor de reciclado de bucle
(no mostrado) se hace funcionar a una capacidad menor y la corriente
de purga (16) se reduce considerablemente en cantidad. Como se ha
mencionado anteriormente, la corriente de purga (16) no se necesita
ya para suministrar hidrógeno al conversor de amoniaco (14), ya que
ahora se suministra en la planta reconvertida desde la corriente de
hidrógeno (32) separada directamente de la porción del reformador
(10) del efluente (18) desviado del suministro a la unidad de
síntesis de metanol (12) a través de la tubería (20). Si se desea,
la corriente de purga (16) puede usarse ahora para combustible y/o
como fuente de hidrógeno para la hidrodesulfuración del suministro
al reformador (10). Como ya no es necesario hacer pasar el exceso
de hidrógeno a través de la unidad de síntesis de metanol (12) para
usar en la unidad de amoniaco (14), el suministro a la unidad de
síntesis de metanol (12), es decir, el fluente (18), puede
optimizarse su composición para una conversión de metanol más
eficaz, como se ha descrito anteriormente. Puede ser deseable
modificar la unidad de síntesis de metanol (12), si se desea,
durante la reconversión, para incluir cualquier otra modificación
que no esté presente en la planta original pero que se haya hecho
convencional y que se haya desarrollado para los síntesis de metanol
ya que la construcción de la planta original no se ha incorporado
previamente a la misma.
La cantidad de gas de síntesis en el efluente
(18) del reformador (10) que se desvía a la separación de
CO_{2}/CO/H_{2} se equilibra preferiblemente para proporcionar
una proporción estequiométrica de metanol y CO para producir ácido
acético a partir del mismo en la unidad de síntesis de ácido acético
(34). Preferiblemente, la proporción de CO en la tubería (30) y
metanol en la tubería (36) es igual o el metanol se produce con un
exceso molar del 10-20%, por ejemplo, una
proporción molar de 1,0 a 1,2. Para producir esta proporción de
metanol y CO, una cantidad relativamente mayor (total kg/h) del
efluente 18 se desvía a la tubería (20), y la porción minoritaria
restante se suministra en la tubería (38) a la unidad de síntesis de
metanol (12).
La unidad de síntesis de ácido acético (34)
emplea equipo de fabricación de ácido acético convencional y
metodología bien conocida y/o disponible en el mercado para los
especialistas en la técnica, tal como por ejemplo a partir de una o
más de las patentes de fabricación de ácido acético mencionadas
anteriormente. Por ejemplo, puede emplearse un proceso convencional
BP/Monsanto, o un proceso BP/Monsanto mejorado empleando tecnología
BP-Cativa (catalizador de iridio), tecnología
Celanese con bajo contenido de agua (catalizador de acetato de
rodio-litio), tecnología Millenium con bajo
contenido de agua (catalizador de óxidos de
rodio-fósforo), tecnología Acetex (catalizador de
rodio-iridio) y/o procesos dobles de carbonilación
de metanol-isomerización de formiato de metilo. La
reacción generalmente comprende hacer reaccionar metanol, formiato
de metilo o una combinación de los mismos en presencia de una
mezcla de reacción que comprende monóxido de carbono, agua, un
disolvente y un sistema catalítico que comprende al menos un
promotor halogenado y al menos un compuesto de
rodio-iridio o una combinación de los mismos. La
mezcla de reacción preferiblemente tiene un contenido de agua de
hasta el 20% en peso. Cuando la reacción comprende una simple
carbonilación, el contenido de agua en la mezcla de reacción
preferiblemente es del 14 al 15 por ciento en peso. Cuando la
reacción comprende una carbonilación de bajo contenido de agua, el
contenido de agua en la mezcla de reacción es particularmente del 2
al 8 por ciento en peso. Cuando la reacción comprende la
isomerización de formiato de metilo o una combinación de
isomerización y carbonilación de metanol, la mezcla de reacción
preferiblemente contiene una cantidad no nula de agua hasta el 2
por ciento en peso. La reacción típicamente es continua. Se obtiene
un producto ácido acético a través de la tubería (40). Si se desea,
una proporción del ácido acético de la tubería (40) puede
suministrarse a una unidad convencional de síntesis de monómero de
acetato de vinilo (42) donde se hace reaccionar con etileno a
través de la tubería (44) y oxígeno a través de la tubería (46) para
obtener una corriente de producto monomérico (48). El oxígeno en la
tubería (46) puede obtenerse por ejemplo usando una unidad
convencional de separación de aire (preferiblemente criogénica 50)
que produce también una corriente de nitrógeno (42) correspondiente
a la cantidad de aire de la tubería (54) necesaria para el oxígeno
en la tubería (46). La cantidad de aire separado puede ajustarse
para producir el nitrógeno necesario a través de la tubería (52)
para la capacidad de amoniaco adicional añadido mediante la unidad
de síntesis de amoniaco (33) como se ha mencionado
anteriormente.
En la realización alternativa mostrada en la
Fig. 5, el CO disponible de la fabricación de ácido acético aumenta
desviando una porción mucho mayor del gas de síntesis de la tubería
(18) a través de la tubería (20) a la unidad de eliminación de
CO_{2} (22), que en la realización de la Fig. 2. Esto aumenta la
necesidad de CO necesario para la unidad de síntesis de metanol
(12). Sin embargo, la necesidad de CO para la unidad de síntesis de
metanol (12) puede satisfacerse suministrando CO_{2}, aunque el
hidrógeno necesario para la síntesis de metanol con CO_{2} es
mayor. La corriente de CO_{2} (24) de la unidad de eliminación de
CO_{2} (22) se suministra por lo tanto a la unidad de síntesis de
metanol (12) en lugar de al reformador (10) como en la realización
de la Fig. 2. El CO o CO_{2} adicional o una mezcla de CO/CO_{2}
según sea necesario para la síntesis de metanol (12) puede
suministrarse desde otra fuente (no mostrada) a través de la tubería
(25). Se prefiere importar CO_{2} en lugar de CO porque el
CO_{2} normalmente es más fácil de producir y transportar que el
CO y también es menos tóxico. Parte del hidrógeno obtenido en la
tubería (32) a partir de la unidad de separación de CO (28) puede
suministrarse a través de la tubería (35) a la unidad de síntesis de
metanol (12). Como la cantidad de hidrógeno en la tubería (32)
generalmente es mayor que la cantidad de hidrógeno necesaria para la
unidad de síntesis de metanol (12), incluso cuando se usa CO_{2}
como materia prima en lugar de CO, el exceso de nitrógeno a través
de la tubería (37) puede exportarse para otro uso tal como por
ejemplo síntesis de amoniaco o combustión como gas combustible.
La realización de la Fig. 5 puede tener ventajas
respecto a la de la Fig. 2 en que la reconversión no requiere la
modificación de los reformadores (10), y la unidad de síntesis de
metanol (12) puede hacerse funcionar esencialmente a la misma
capacidad de diseño sin cambiar significativamente ninguna
composición de las corrientes en la unidad de síntesis de metanol
(12). Además, la realización de la Fig. 5 puede hacerse funcionar
sin una producción excesiva de metanol, produciendo al mismo tiempo
hidrógeno a través de la tubería (37) para exportarlo.
La realización de la Fig. 6 es similar a la Fig.
5 excepto que no hay gas de síntesis suministrado a la unidad de
síntesis de metanol (12), y en lugar de ello se suministra en su
totalidad a la unidad de eliminación de CO_{2} (22). Esto tiene
la ventaja adicional de maximizar la producción de CO y ácido
acético con necesidades de importación de CO_{2} ligeramente
mayores y una producción de hidrógeno ligeramente menor a través de
la tubería (37).
La reconversión de una planta de metanol
existente incluye su reconfiguración para producir metanol y CO en
una proporción estequiométrica para la fabricación de ácido acético
mientras produciendo también hidrógeno al menos suficiente para la
síntesis de amoniaco existente. La planta original convierte 760
MTPD de gas natural en un reformador de un único paso con una
proporción molar de vapor:carbono de 2,8 para formar 1760 MTPD de
gas de síntesis que contiene el 74,1% en moles de hidrógeno, el
15,5% en moles de CO, el 7,1% en moles de CO_{2}, el 3,1% en
moles de metano, el 0,2% en moles de nitrógeno base seca que se
añade al bucle de síntesis de metanol. El suministro al reactor de
síntesis de metanol en la planta original (reciclado más fabricación
de gas de síntesis) es de 5600 MTPD de un gas de suministro que
comprende el 82,2% en moles de hidrógeno, el 9% en moles de metano,
el 4,8% en moles de CO, el 3% en moles de CO_{2}, el 0,6% en moles
de nitrógeno y el 0,4% en moles de MeOH y otros constituyentes, en
base seca. El gas de síntesis se convierte en la planta original a
1560 MTPD de metanol bruto que se refina por destilación para dar
1335 MTPD de producto refinado. El gas de purga de bucle neto
(materia prima de hidrógeno gaseoso para la síntesis de amoniaco) en
la planta original comprende el 84,3% en moles de hidrógeno, el
10,5% en moles de metano, el 2,2% en moles de CO, el 2% en moles de
CO_{2}, el 0,7% en moles de nitrógeno, el 0,4% en moles de MeOH y
otros constituyentes, en base seca, y es suficiente para la
producción de amoniaco en la planta original de 500 MTPD.
La planta original se reconvierte de acuerdo con
las Fig. 3 y 4 para producir 760 MTPD de metanol y 606 MTPD de CO
que pueden dar lugar a 1208 MTPD de ácido acético y 331 MTPD de
hidrógeno que pueden dar lugar a 1085 MTPD de amoniaco. El
reformador existente (106) se modifica para añadir un nuevo efecto
de ventilador inducido (no mostrado) y un mayor sobrecalentamiento
del vapor, suministro mixto y bobinas de suministro (no mostradas).
La tercera etapa del compresor de gas de síntesis existente (122) se
modifica para una menor capacidad de producción sustituyendo el haz
interno incluyendo un rotor y diafragmas. El compresor de
recirculación de gas de síntesis existente (126) se modifica de
manera similar para un caudal menor sustituyendo el haz interno
incluyendo rotor y diafragmas. Una nueva unidad de eliminación de
CO_{2} a aMDEA (128), una nueva unidad de refrigeración de
relleno (138), una nueva unidad de caja fría (142) incluye secadores
y un comprensor de CO, un nuevo compresor de CO_{2} (134) para
reciclar el CO_{2} al reformador (106) y nuevos compresores de
hidrógeno 148 para suministrar hidrógeno a la planta de amoniaco
existente (no mostrado) y se añaden 600 MTPD nuevas de la planta de
amoniaco (no mostrados). Antes de y/o durante la reconversión (al
menos mientras el equipo existente esté operativo antes de cerrar
la construcción) la planta de metanol puede hacerse funcionar a una
velocidad reducida desviando aproximadamente el 27% del gas de
síntesis de la descarga del compresor de gas de síntesis (122)
directamente a la planta de amoniaco existente.
Las ventajas de la reconversión comparadas con
una planta de CO/MeOH completamente nueva son el uso de las
unidades y el equipo existentes tal como desulfuración, reformado
incluyendo recuperación de calor, compresor de gas de síntesis y
circulador, etc. La ventaja adicional se proporciona mediante el uso
de instalaciones exteriores e infraestructuras existentes tales
como generación de vapor, tratamiento de agua, sistema de
refrigeración de agua, sala de control e instalaciones de carga de
producto.
Haciendo referencia a la Fig. 3 que muestra un
diagrama de flujo de bloques para la planta reconvertida, el gas
natural se suministra en la tubería (100) a la unidad de
desulfurador/saturador (102). El sistema de eliminación de azufre
existente se usa para eliminar cualquier H_{2}S y azufre orgánico
del gas de suministro de proceso. Este gas se mezcla con la
corriente del reciclado (104) del gas de síntesis rico en hidrógeno
para proporcionar un contenido de hidrógeno de 2,4% en moles y se
calienta en el cambiador de calor del desulfurador (no mostrado) y
en la sección de convección (116) del reformador (106) a una
temperatura de 330ºC. El gas calentado entre a la unidad de
desulfuración (102) donde los compuestos de azufre orgánicos se
hidrogenan a sulfuro de hidrógeno sobre un lecho catalítico de
níquel/amolito (no mostrado). Por debajo del catalizador de NiMo hay
un lecho de adsorbente de óxido de zinc (no mostrado) en el que el
sulfuro de hidrógeno se hace reaccionar para formar sulfuro de
zinc.
El suministro desulfurado se hacer pasar a
través del saturador existente en el que el gas se satura con agua
de la tubería (108) para reducir las necesidades de vapor de
proceso. El gas que sale del saturador en la tubería (110) se
mezcla con el dióxido de carbono reciclado en la tubería (112) y el
vapor a presión media de la tubería (114) de manera que el gas
mixto tiene tres moles de vapor equivalentes por mol de carbono,
donde el vapor equivalente se calcula como moles de vapor más 0,6
veces moles de dióxido de carbono.
La adición de CO_{2} al gas de suministro es
una modificación del funcionamiento existente del reformador (106).
Esto produce más CO y el equilibrio de la composición de gas de
síntesis en la corriente de efluente (115) para una producción de
metanol más eficaz como se ha descrito anteriormente. El suministro
mixto se precalienta en las bobinas de suministro mixtas
modificadas (no mostradas) en el reformador (106) a 515ºC.
El suministro mixto caliente se distribuye a los
tubos de catalizador del reformador (106) (no mostrados), se hace
pasar hacia abajo a través del catalizador de reformado de níquel y
reacciona para formar hidrógeno, CO y CO_{2}. La presión y
temperatura en la salida de los tubos del catalizador es de 19 bares
(absoluto) y 880ºC. La unidad de recuperación de calor (116) es una
sección de convección del reformador (106) e incluye bobinas para
la caldera de vapor a alta presión, supercalentamiento de vapor a
alta presión (modificado en la planta de reconversión),
precalentamiento del suministro mixto (modificado en la planta de
reconversión), precalentamiento del gas de suministro (modificado
en la planta de reconversión) y combustión de aire precalentado.
Como se ha mencionado anteriormente, las bobinas modificadas están
provistas para supercalentamiento con vapor, precalentamiento del
suministro mixto y servicios de precalentamiento. El reformador
(106) incluye un nuevo elemento ventilador inducido. El elemento
ventilador inducido antiguo se usa como elemento de ventilación
forzada en la planta de reconversión. El efluente del reformador
(115) se usa para generar vapor, agua de suministro a la caldera
precalentada y proporcionar calor en las calderas para la
destilación primaria y las columnas de refinado en los cambiadores
existentes (no mostrados).
El gas de síntesis en la tubería (118) se
comprime de 17,3 bares (absoluto) a 41,7 bares (absoluto) en la
primera cubierta del compresor de síntesis existente (primera y
segunda etapa 120) sin modificación. El gas en la tubería de
descarga (121) se divide después de manera que el 62% va a la
producción de CO/H_{2} a través de la tubería (130) y el resto se
envía a través de la tubería (123) a la segunda cubierta (tercera
etapa del compresor (122) que suministra gas de síntesis a la
tubería (125) para la síntesis de MeOH). La tercera etapa del
compresor (120) del compresor de gas de síntesis maneja sólo el 40%
del flujo de la planta original. Esta cubierta se modifica con un
nuevo haz interno que incluye rotor y diafragmas. El gas se enfría
después en la tercera interetapa del refrigerador original (no
mostrado) y el agua se separa en el separador interetapa original
(no mostrado). El gas fabricado en la tubería 125 se mezcla después
con el gas reciclado de la tubería (124) (véase Fig. 4) y se
comprimen en el circulador de reciclado (126) a 80 bar (absoluto).
El circulador (126) maneja también sólo el 61% del flujo original y
por lo tanto requiere un nuevo haz interno que incluye rotor y
diafragmas.
El sesenta y dos por ciento del gas de la
segunda etapa del compresor de gas de síntesis (120) se envía a
través de la tubería (130) a un nuevo sistema de eliminación de
CO_{2} aMDEA (128). Este es un sistema aMDEA de una sola etapa
con licencia de BASF en el que la solución en circulación es aMDEA
al 40% en peso, diseñado para reducir el contenido de dióxido de
carbono en la corriente de gas 130 del 9,7% en volumen a 100 mmpv,
en una base seca, en la tubería (132). El absorbedor (no mostrado)
funciona de 35 a 40ºC y 39,5 bar (absoluto). El gas sobrecalentado
en el absorbedor (no mostrado) entra en un tambor de eliminación (no
mostrado) para separar cualquier solución atrapada. La solución
rica del fondo del absorbedor pasa a través de la turbina hidráulica
(no mostrada) para la recuperación de potencia. La turbina produce
potencia para ayudar en la propulsión de una de las bombas de
solución pobre (no mostrada). La solución entra después en el
separador (no mostrado) diseñado en tres secciones: un refrigerador
de contacto en la parte superior, una sección de destilación
instantánea a baja presión (LP) en el medio y una sección de
separación en el fondo. La solución rica de la turbina hidráulica
entre en la sección de destilación instantánea LP que promueve la
destilación instantánea de CO_{2} reduciendo la presión. Una
bomba de solución semipobre (no mostrada) bombea la solución desde
el fondo de la sección de destilación ultrainstantánea LP a través
del cambiador de la solución pobre/semipobre (no mostrado) a la
parte superior de la sección de separación. El cambiador recupera
calor de la solución pobre dejando que sale de la sección de
separación. La solución que sale de la sección de separación se
vuelve a hervir con vapor a baja presión en una caldera de vapor de
separación de CO_{2} (no mostrada). El dióxido de carbono y el
vapor de la sección de destilación instantánea LP se enfría a 35ºC
en la sección de contacto con el refrigerador. Esto se consigue
poniéndolo en contacto con agua de refrigeración. El dióxido de
carbono refrigerado que tiene una pureza de al menos el 99% en
volumen en una base seca se envía a través de la tubería (133) a un
nuevo compresor de CO_{2} (134), un turbocompresor de cuatro
etapas accionado por motor, engranado integralmente que descarga
CO_{2} en la tubería (112) a 2 bar (absoluto) para reciclado al
reformador (106) aguas arriba de la bobina de suministro mixta,
como se ha mencionado anteriormente. Una solución pobre regenerada
se refrigera en el cambiador de solución pobre/semipobre y después
mediante agua de refrigeración. La solución pobre refrigerada se
bombea a la sección superior del absorbedor y una corriente de
separación puede filtrarse para retirar los sólidos. Se añade agua
de tratamiento al sistema a través de la tubería (136).
El gas de síntesis en la tubería (132) se
refrigera a 4,4ºC en una nueva unidad de refrigeración de relleno
(138) (véase la Fig. 4) que usa un compresor de tornillo y amoniaco
como refrigerante. El gas de síntesis refrigerado de la unidad
(138) se hace pasar a través de la tubería (140) a la unidad de
secadores/caja fría (142) en la que se seca y se separa
criogénicamente en la corriente de hidrógeno no condensada (144) y
corriente de CO (146). Los secadores (no mostrados) son lechos
paralelos rellenos con tamices moleculares, uno de los cuales está
en línea mientras que el otro se está regenerando. En los secadores,
el contenido de humedad del gas se reduce por debajo de 0,5 ppmv y
el contenido de dióxido de carbono se reduce por debajo de 1 ppmv.
Cada secador puede funcionar normalmente durante 12 horas y la
regeneración con calor (288ºC) rechaza el gas de la planta de
CO/H_{2} y el enfriamiento tarda 6 horas, permitiendo 6 horas de
reposo.
La separación de CO y H_{2} en la caja fría
emplea un proceso de condensación parcial usando dos columnas (no
mostradas). El gas secado de los secadores se enfría y se licúa
parcialmente en los cambiadores de suministro/efluente (no
mostrados). El líquido se separa, mientras que el producto se
hidrógeno se supercalienta y se expande en una turbina de expansión
de hidrógeno (no mostrada). El gas frío de la turbina a 19,5 bar
(absoluto) se recalienta en los cambiadores de suministro/efluente
y deja la unidad criogénica a 19,0 bar (absoluto) y 10ºC a través
de la tubería (144) El líquido separado, rico en CO, se destila
instantáneamente en una columna de rechazo de hidrógeno (no
mostrada). El gas destilado instantáneamente que contiene en su
mayor parte hidrógeno se recoge de la parte superior de la columna
y se recalienta en los cambiadores de suministro/efluente a la
misma temperatura y presión que el gas de la turbina con el que se
mezcla en la tubería (144) para suministrar al compresor de
hidrógeno (148).
El reciclado de la columna de rechazo de
hidrógeno se proporciona condensado CO a alta presión en una caldera
(no mostrado). El producto de cola de la columna de rechazo de
hidrógeno, ahora pobre en nitrógeno pero conteniendo un exceso de
metano, se destila instantáneamente en una columna de CO/CH_{4}
(no mostrada) en la que el CH_{4} se separa del CO y sale de la
columna como producto de cola líquido. El metano líquido se evapora
y se calienta a temperatura ambiente en los cambiadores de
suministro/efluente y sale de la unidad (142) a 3,15 bar (absoluto)
como gas combustible a través de la tubería (150). El CO de la parte
superior de la columna CO/CH_{4} se calienta en los cambiadores
de suministro/efluente y se comprime en un compresor de CO (no
mostrado) en la tubería (146). El compresor de CO se utiliza
también en el ciclo de bomba de calor refrigerando CO en uno de los
cambiadores de suministro/efluente, condensando en los calderones
para las columnas de rechazo de hidrógeno y de CO/CH_{4} y
subrefrigerando en otro de los cambiadores de suministro/efluente.
El CO líquido subrefrigerado se usa como reflujo en la columna de
CO/CH_{4} como refrigerante en los cambiadores de
suministro/efluente. El CO evaporado se recalienta en uno de los
cambiadores de suministro/efluente antes de la recompresión en el
compresor de CO.
La unidad de compresor de hidrógeno (148)
comprende tres compresores paralelos recíprocos no lubricados que
pueden comprimir cada uno el 50% del hidrógeno producido a 80 bar
(absoluto) en la tubería (152). Normalmente dos compresores están
en línea y el tercero es de reserva. La cantidad de hidrógeno
producido en la tubería (152) se suficiente para producir 1084 MTPD
de amoniaco. La planta de amoniaco existente (no mostrada) requiere
justo el hidrógeno suficiente para fabricar 500 MTPD de amoniaco de
manera que el resto del producto hidrógeno se usa para preparar 584
MTPD de amoniaco en una nueva planta de amoniaco (no mostrada). La
presión de hidrógeno requerida para la nueva planta de amoniaco
puede ser mayor o menor de 80 bar, de manera que la presión del
compresor de hidrógeno puede ajustarse en consecuencia.
La fabricación de gas de síntesis en la tubería
(123) (véase la Fig. 4) está más equilibrada para la síntesis de
MeOH y tiene una menor proporción R de 2,1 respecto a la planta
original. El valor de R inferior se debe al reformado de CO_{2} y
da como resultado una menor circulación en la tubería de reciclado
(124) y en una purga muy pequeña del bucle de MeOH a través de la
tubería (160). El gas de la descarga de la etapa de reciclado (126)
fluye a través de la tubería (162) al conversor de metano original
(164) y los flujos de proceso esencialmente siguen el esquema de
flujo del proceso original en la tubería (166), unidad de
recuperación de calor y de refrigeración (168), tubería (170),
separador de metano (172), tubería de reciclado (124), recipiente de
recogida (174) y corrientes de gas combustible (176), a un
61-65% de los flujos de funcionamiento original: el
funcionamiento del conversor de MeOH (164) se simuló mediante
Kellogg, Brown & Root para estimar el rendimiento del conversor
(164) a las nuevas condiciones de operación y a una menor
capacidad. La corriente de producto MeOH (178) del recipiente de
recogida (176) es de 760 MTPD.
Los caudales, composiciones y propiedades de las
corrientes seleccionadas en la planta de reconversión se muestran a
continuación en la Tabla 1:
Una planta de metanol existente se reconfigura
para producir metanol y CO en una proporción estequiométrica para
la fabricación de 1.000.000 de toneladas métricas/año de ácido
acético de acuerdo con la realización de la Fig. 5. Asumiendo 340
días/año de producción, es decir 2040 kmol/h de ácido acético, que
requiere 2040 kmol/h de MeOH y 2040 kmol/h de CO.
Asumiendo que la planta original convierte gas
natural en dos reformadores de paso único (10) para formar gas de
síntesis que contiene 11.660 kmol/h de hidrógeno, 2180 kmol/h de CO
y 1290 kmol/h de CO_{2}. Para producir la cantidad deseada de
ácido acético, para obtener suficiente gas de síntesis, 2040 kmol/h
de CO de la nueva unidad de separación de CO (28) tienen que
desviarse del suministro de la unidad de síntesis de metanol
existente (12) a la nueva unidad de eliminación (22). Esto deja 140
kmol/h de CO en el gas de síntesis restante para suministrar a la
unidad de síntesis de metanol (12). Para fabricar 2040 kmol/h de
MeOH, se necesita un total de 2040 kmol/h de cualquier combinación
de CO y/o CO_{2}. Con los 140 kmol/h de CO del gas de síntesis
restante en la tubería (38), y 1290 kmol/h de CO_{2} del gas de
síntesis restante en la tubería (38), así como el CO_{2} de la
unidad de eliminación de CO_{2} (22) a través de la tubería (24),
se necesitan 610 kmol/h de CO_{2} adicionales. Este CO_{2} se
importa a través de la nueva tubería (25).
Para producir el metanol en la unidad de
síntesis de metanol (12) se necesitan dos moles de hidrógeno por
cada mol de suministro de CO así como tres moles de hidrógeno por
cada mol de CO_{2} suministrado o (2)(140) + (3)(1290+610) = 5980
kmol/h de H_{2}. Los dos reformadores existentes (10) producen
11.660 kmol/h, dejando 5680 kmol/h de hidrógeno para exportar.
La planta de metanol existente del Ejemplo 2 se
reconfigura para producir metanol y CO en una proporción
estequiométrica para la fabricación de la cantidad máxima de ácido
acético de acuerdo con la realización de la Fig. 6, es decir,
suministrando todo el gas de síntesis de los reformadores (10) a la
nueva unidad de eliminación de CO_{2} (22). Convirtiendo todo el
CO disponible 2180 kmol/h en ácido acético, la producción de ácido
acético es de 2180 kmol/h o 1,7 x 10^{6} toneladas
métricas/año.
Para fabricar 2180 kmol/h de MeOH, se necesita
un total de 2180 kmol/h de cualquier combinación de CO y/o
CO_{2}. Sin CO del gas de síntesis y 1290 kmol/h de CO_{2} de la
unidad de eliminación de CO_{2} (22) a través de la tubería (24),
se necesitan 890 kmol/h de CO_{2} adicionales. Este CO_{2} se
importa a través de la tubería (25). Para producir el metanol en la
unidad de síntesis de metanol (12) se necesitan tres moles de
hidrógeno por cada mol de CO_{2} suministrado o (3)(2180) = 6540
kmol/h H_{2}. Los dos reformadores producen 11.660 kmol/h,
dejando 5120 kmol/h de hidrógeno para exportar.
Claims (33)
1. Un método para reconvertir una planta
de metanol, que comprende las etapas de:
instalar una unidad de separación de dióxido de
carbono, monóxido de carbono e hidrógeno (22, 28) junto con una
planta de metanol original que comprende: (i) al menos un reformador
(10) para convertir un hidrocarburo en una corriente de gas de
síntesis que contiene dióxido de carbono, monóxido de carbono e
hidrógeno y (ii) un bucle de síntesis de metanol (12) para
convertir hidrógeno y monóxido de carbono de la corriente de gas de
síntesis en metanol;
instalar una tubería (20) para desviar al menos
parte de la corriente de gas de síntesis a la unidad de separación
(22, 28) para separar todo o parte de la corriente de gas de
síntesis en corrientes respectivas ricas en dióxido de carbono,
monóxido de carbono e hidrógeno; adaptando la planta de metanol
original para suministrar al menos una porción de la corriente rica
en dióxido de carbono al reformador (10), al bucle de síntesis de
metanol (12) o a una combinación de los mismos;
adaptar el bucle de síntesis de metanol (12)
para que funcione a una capacidad de producción reducida respecto a
la planta de metanol original;
instalar un reactor (34, 42) para hacer
reaccionar al menos una porción de la corriente rica en monóxido de
carbono de la unidad de separación (22, 28) con metanol del bucle de
síntesis de metanol (12) para formar un producto seleccionado entre
el grupo compuesto por ácido acético, anhídrido acético, formiato de
metilo, acetato de metilo y combinaciones de los mismos.
2. Un método de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el bucle de síntesis de metanol (12)
funciona con un suministro que comprende (i) dióxido de carbono, y
(ii) una porción de la corriente rica en hidrógeno de la unidad de
separación (22, 28).
3. Un método de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que el suministro al bucle de síntesis de
metanol (12) comprende dióxido de carbono importado.
4. Un método de acuerdo con la
reivindicación 2 o 3, en el que el suministro al bucle de síntesis
de metanol (12) incluye una porción del gas de síntesis.
5. Un método de acuerdo con la
reivindicación 2 o 3, en el que toda la corriente de gas de síntesis
se suministra a la etapa de separación.
6. Un método de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la cantidad de
corriente rica en hidrógeno es mayor que el hidrógeno
estequiométrico necesario para el bucle de síntesis de metanol
(12).
7. Un método de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que toda la
corriente rica en dióxido de carbono se suministra al bucle de
síntesis de metanol (12).
8. Un método de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que toda la
corriente rica de monóxido de carbono se suministra al reactor
(34).
9. Un método de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y 6 a 8, en el que una
porción principal de la corriente de gas de síntesis se suministra
a unidad de separación (22, 28) y el bucle de síntesis de metanol
(12) se hace funcionar con un suministro (24) que comprende la
corriente rica en dióxido de carbono de la unidad de separación
(22), una porción minoritaria de la corriente de gas de síntesis, y
una fuente adicional (25) de dióxido de carbono para producir una
corriente de metanol (36).
10. Un método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, y 6 a 9, en el que el bucle de
síntesis de metanol (12) se hace funcionar con un suministro que
comprende la corriente rica en dióxido de carbono de la unidad de
separación (22), una porción de la corriente rica en hidrógeno (35)
de la unidad de separación (28), una porción de la corriente de gas
de síntesis (38), y dióxido de carbono de una fuente adicional
(25).
11. Un método para la reconversión de una
planta de metanol que comprende las etapas de:
instalar una unidad de separación de monóxido
carbono e hidrógeno (28) junto con una planta de metanol original
que comprende (i) al menos un reformador de vapor (106) para
convertir un hidrocarburo en una corriente de gas de síntesis que
contiene hidrógeno y monóxido de carbono, (ii) una sección de
recuperación de calor (116) para refrigerar la corriente de gas de
síntesis, (iii) una unidad de comprensión (120) para comprimir la
corriente de gas de síntesis y (iv) un bucle de síntesis de metanol
(12) para convertir al menos una porción del hidrógeno y monóxido
de carbono de la corriente de gas de síntesis en metanol a una tasa
de producción de metanol original;
instalar una tubería para desviar una porción de
la corriente de gas de síntesis aguas abajo de el al menos un
reformador (106) a la unidad de separación (28) para separar el gas
de síntesis desviado en al menos una corriente rica en monóxido de
carbono y una corriente rica en hidrógeno, donde la cantidad de
hidrógeno en la corriente rica en hidrógeno es mayor que una
producción de hidrógeno neta de la planta de metanol original;
adaptar el bucle de síntesis de metanol (12)
para que funcione con un suministro que comprende la porción
restante de la corriente de gas de síntesis para producir metanol a
una tasa reducida respecto a la tasa de producción de metanol
original;
instalar un reactor (34) para hacer reaccionar
la corriente rica en monóxido de carbono de la unidad de separación
(28) con el metanol del bucle de síntesis de metanol (12) para
formar un producto seleccionado entre el grupo compuesto por ácido
acético, anhídrido acético, formiato de metilo, acetato de metilo y
combinaciones de los mismos, donde la desviación de la corriente de
gas de síntesis se equilibra para la producción de metanol a partir
del bucle de síntesis de metanol (12) y la corriente rica en
monóxido de carbono de la unidad de separación (28) para la
conversión estequiométrica al producto.
12. Un método de acuerdo con la
reivindicación 11, que comprende adicionalmente modificar al menos
un reformador de vapor (10) para aumentar la producción de monóxido
de carbono en la corriente de gas de síntesis.
13. Un método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 6, 8 y 11 a 12, en el que la corriente
de gas de síntesis comprende dióxido de carbono, el al menos un
reformador (106) es un reformador catalítico con vapor, la unidad
de separación (128) produce una corriente rica en dióxido de carbono
(133), y al menos parte de la corriente rica en dióxido de carbono
se recicla a al menos un reformador de vapor (112) para aumentar la
producción de monóxido de carbono.
14. El método de la reivindicación 12, en
el que la corriente de gas de síntesis en la planta original tiene
una proporción molar R
((H_{2}-CO_{2})/(CO+CO_{2})) menor de 2,0 o
mayor de 2,9, y en el que la planta reconvertida tiene una
proporción R de 2,0 a 2,9.
15. Un método de acuerdo con la
reivindicación 13 o 14 en el que el reciclado de la corriente rica
en dióxido de carbono (133) de la unidad de separación (128) a al
menos un reformador de vapor modificado (106) aumenta la formación
de monóxido de carbono respecto a la planta de metanol original y
aumenta la proporción molar de monóxido de carbono a hidrógeno.
16. Un método de acuerdo con la
reivindicación 12, en el que el reformador de vapor modificado (106)
se modifica para que funcione a una temperatura mayor.
17. Un método de acuerdo con una cualquier
de las reivindicaciones 1 a 16 en el que la unidad de separación
(22, 28) comprende un absorbedor de disolvente y un separador para
la recuperación de dióxido de carbono y una unidad de destilación
criogénica para la recuperación de monóxido de carbono e
hidrógeno.
18. Un método de acuerdo con la
reivindicación 11 o 12, en el que la unidad de compresión (120,
122), comprende un compresor de tres etapas y la desviación del gas
de síntesis ocurre entre la segunda etapa y la tercera etapa de
compresión.
19. Un método de acuerdo con la
reivindicación 18 que comprende adicionalmente modificar la tercera
etapa del compresor (122) para que funcione a una capacidad de
producción menor que la planta de metanol original.
20. Un método de acuerdo con la
reivindicación 11, 12, 16, 18 o 19 en el que el bucle de síntesis de
metanol (12) de la planta de metanol original comprende un
compresor de bucle de reciclado (134), estando modificado el
compresor de bucle de reciclado para que funcione a una capacidad de
producción menor.
21. Un método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 20 que comprende adicionalmente la
etapa de hacer reaccionar el hidrógeno en la corriente rica en
hidrógeno (32) con nitrógeno para fabricar
amoniaco.
amoniaco.
22. Un método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 19, en el que en la planta de metanol
original una corriente rica en hidrógeno que comprende una purga del
bucle (16) del bucle de síntesis de metanol (12) se hizo reaccionar
con nitrógeno para fabricar amoniaco, y en la planta reconvertida la
corriente rica en nitrógeno de la unidad de separación (28) se usa
como fuente de hidrógeno primaria para la producción de
amoniaco.
23. Un método de acuerdo con la
reivindicación 22, en el que el amoniaco adicional se fabrica en la
planta de reconversión respecto a la planta de metanol
original.
24. Un método de acuerdo con la
reivindicación 23, en el que el producto comprende ácido acético y
el método comprende adicionalmente la etapa de instalar una unidad
de monómero de acetato de vinilo (42) para hacer reaccionar una
porción del ácido acético con etileno y oxígeno para fabricar
monómero de acetato de vinilo.
25. Un método de acuerdo con la
reivindicación 24, que comprende adicionalmente instalar una unidad
de separación de aire (50) para preparar el oxígeno para la unidad
de monómero de acetato de vinilo (42) y en el que el nitrógeno
producido en la unidad de separación de aire (50) se ajusta al
nitrógeno requerido para la producción de amoniaco adicional.
26. Un método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 25, en el que el producto comprende
ácido acético y la etapa de reacción comprende hacer reaccionar
metanol, formiato de metilo o una combinación de los mismos en
presencia de una mezcla de reacción que comprende monóxido de
carbono, agua, un disolvente y un sistema catalítico que comprende
al menos un promotor halogenado y al menos un compuesto de rodio,
iridio o una combinación de los mismos.
27. Un método de acuerdo con la
reivindicación 26, en el que la mezcla de reacción tiene un
contenido de agua de hasta el 20 por ciento en peso.
28. Un método de acuerdo con la
reivindicación 27, en el que la etapa de reacción comprende una
simple carbonilación y el contenido de agua en la mezcla de
reacción es del 14 al 15 por ciento en peso.
29. Un método de acuerdo con la
reivindicación 27, en el que la etapa de reacción comprende la
carbonilación de bajo contenido acuoso y el contenido de agua en la
mezcla de reacción es del 2 al 8 por ciento en peso.
30. Un método de acuerdo con la
reivindicación 27, en el que la etapa de reacción comprende la
isomerización de formiato de metilo o una combinación de dicha
isomerización y carbonilación de metanol y la mezcla de reacción
contiene una cantidad no nula de agua hasta el 2 por ciento en
peso.
31. Un método de acuerdo con la
reivindicación 27 en el que la etapa de reacción es continua.
32. Un método de acuerdo con una cualquier
da las reivindicaciones 1 a 25 en el que la etapa de reacción
comprende la formación intermedia de formiato de metilo y la
isomerización de formiato de metilo a ácido acético.
33. Un método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 25, en el que la etapa de reacción
comprende la reacción intermedia de CO y dos moles de alcohol
metílico para formar acetato de metilo y la hidrólisis del acetato
de metilo a ácido acético y metanol.
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