UA122056C2 - Спосіб спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру - Google Patents
Спосіб спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру Download PDFInfo
- Publication number
- UA122056C2 UA122056C2 UAA201611894A UAA201611894A UA122056C2 UA 122056 C2 UA122056 C2 UA 122056C2 UA A201611894 A UAA201611894 A UA A201611894A UA A201611894 A UAA201611894 A UA A201611894A UA 122056 C2 UA122056 C2 UA 122056C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- dimethyl ether
- methyl acetate
- mol
- stream
- crude
- Prior art date
Links
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 375
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 176
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 103
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 59
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 215
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 156
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 153
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005810 carbonylation reaction Methods 0.000 claims description 73
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 65
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 61
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 50
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 230000006315 carbonylation Effects 0.000 claims description 38
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 35
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 13
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 10
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 10
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 9
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 claims description 6
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 2
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 21
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 9
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 9
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 7
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 alkali metal cations Chemical class 0.000 description 6
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 206010062717 Increased upper airway secretion Diseases 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 4
- 208000026435 phlegm Diseases 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 4
- 241001279686 Allium moly Species 0.000 description 3
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 229910001657 ferrierite group Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011964 heteropoly acid Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 2
- 235000012243 magnesium silicates Nutrition 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 238000000066 reactive distillation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 102100025511 Anti-Muellerian hormone type-2 receptor Human genes 0.000 description 1
- 101710089052 Anti-Muellerian hormone type-2 receptor Proteins 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000538132 Moya Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001683 gmelinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZJVWTNHFOMVHX-UHFFFAOYSA-N methanol;methyl acetate Chemical compound OC.COC(C)=O QZJVWTNHFOMVHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N oxotungsten Chemical class [W]=O VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- BCTWNMTZAXVEJL-UHFFFAOYSA-N phosphane;tungsten;tetracontahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.P.[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W].[W] BCTWNMTZAXVEJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYDGMDWEHDFVQI-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxotungsten Chemical class O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.OP(O)(O)=O IYDGMDWEHDFVQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- CGFYHILWFSGVJS-UHFFFAOYSA-N silicic acid;trioxotungsten Chemical class O[Si](O)(O)O.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 CGFYHILWFSGVJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
- C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/02—Monohydroxylic acyclic alcohols
- C07C31/04—Methanol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/09—Preparation of ethers by dehydration of compounds containing hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/16—Preparation of ethers by reaction of esters of mineral or organic acids with hydroxy or O-metal groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
- C07C43/02—Ethers
- C07C43/03—Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
- C07C43/04—Saturated ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
- C07C43/02—Ethers
- C07C43/03—Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
- C07C43/04—Saturated ethers
- C07C43/043—Dimethyl ether
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/09—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C53/00—Saturated compounds having only one carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or hydrogen
- C07C53/08—Acetic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/36—Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates
- C07C67/37—Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates by reaction of ethers with carbon monoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C67/52—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
- C07C67/54—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/02—Esters of acyclic saturated monocarboxylic acids having the carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or to hydrogen
- C07C69/12—Acetic acid esters
- C07C69/14—Acetic acid esters of monohydroxylic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00002—Chemical plants
- B01J2219/00027—Process aspects
- B01J2219/00033—Continuous processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
- C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- C07C2529/18—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Винахід стосується способу спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру за допомогою дегідратації-гідролізу завантажуваної суміші метанолу і метилацетату в присутності принаймні одного каталізатора з одержанням неочищеного продукту реакції, що містить оцтову кислоту і диметиловий ефір, в якому сировина для зазначеного способу спільного одержання містить метанол і метилацетат.
Description
Даний винахід стосується способу спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру і, зокрема, способу спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру при покращеному ступені перетворення в продукти.
Способи спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру можна провести за допомогою каталітичною дегідратації і гідролізу сумішей метанолу і метилацетату. Такі способи спільного одержання описані, наприклад, в УМО 2011/027105, УМО 2013/124404 і УМО 2013/124423.
В МО 2011/027105 описаний спосіб одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру шляхом взаємодії метанолу метилацетату з каталітичною композицією при температурі в діапазоні від 140 до 2502С, в якому каталітична композиція містить цеоліт, що включає 2-мірну систему каналів, яка містить принаймні один канал, який містить 10-членне кільце.
В УМО 2013/124404 описаний спосіб спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру з суміші метанолу і метилацетату шляхом взаємодії суміші при температурі від 200 до 260 С з каталітичною композицією, що містить цеоліт, що включає 2-мірну систему каналів, яка містить принаймні один канал, який містить 10--ленне кільце, і при молярному відношенні діоксид кремнію: оксид алюмінію, що дорівнює принаймні 22: 1.
В УМО2013/124423 описаний спосіб одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру шляхом взаємодії суміші метанолу і метилацетату з цеолітним каталізатором, в якому цеоліт включає 2-мірну систему каналів, яка містить принаймні один канал, який містить 10-ч-ленне кільце, і в якому не менше 595 його катіонообмінних центрів зайняті одним або більшою кількістю катіонів лужних металів.
Способи спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру з метилацетатної і метанольної сировини можна описати рівняннями (1) і (2):
СНзСООСснН:» я Н2О «з СНІСООН - СНЗОН (1) 2гСнНзОнН є СНзОснН:» -- Н2О (2)
Джерелами метилацетату, придатними для використання в таких способах спільного одержання, можуть бути, наприклад, потоки, які містять метилацетат, одержані з продуктів реакції карбонілювання диметилового ефіру монооксидом вуглецю в присутності каталізатора карбонілювання з одержанням метилацетату. Процедури карбонілювання цього типу описані, наприклад, в 5 7465822, УМО 2008/132441 и УМО 2008/132438. Однак відповідно до винаходу було встановлено, що використання таких способів може дати потоки неочищеного продукту, які є субоптимальними для безпосереднього використання в способах спільного одержання описаного вище типу і, зокрема, такі потоки неочищеного продукту, які містять значні кількості диметилового ефіру, такі як потоки неочищеного продукту, що утворилися при карбонілюванні, проведеному при низькому парціальному тиску монооксиду вуглецю.
Крім того, встановлено, що безпосереднє використання потоків неочищеної метилацетатної сировини, які мають досить великі вмісти диметилового ефіру в способах спільного одержання описаного вище типу пригнічує утворення диметилового ефіру і/або оцтової кислоти. Цей недолік може додатково підсилюватись при використанні промислових джерел метанолу, які зазвичай містять диметиловий ефір і в кількостях, які можуть перевищувати 25 мол.Оо.
Таким чином, зберігається необхідність в покращеному способі спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру з потоків метанолу і метилацетату, який характеризується покращеним ступенем перетворення принаймні диметилового ефіру, і, зокрема, в покращеному способі спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру з потоків метанолу і метилацетату, одержаних з продуктів карбонілювання диметилового ефіру монооксидом вуглецю в присутності каталізатора карбонілювання.
Відповідно, даний винахід стосується способу спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру за допомогою дегідратації-гідролізу завантажуваної суміші метанолу і метилацетату в присутності принаймні одного каталізатора з одержанням неочищеного продукту реакції, що містить оцтову кислоту і диметиловий ефір, в якому сировина для зазначеного способу спільного одержання, що містить метанол і метилацетат, містить диметиловий ефір в повній кількості, що дорівнює 25 мол.9Уо або менше в перерахунку на всю сировину.
У кращих варіантах здійснення даного винаходу сировина для способу спільного одержання має повний вміст диметилового ефіру, що дорівнює 15 мол.9о або менше, наприклад, 10 мол.9о або менше, краще 5 мол.95 або менше.
В одному або більших кількостях варіантів здійснення даного винаходу метилацетатна сировина для способу спільного одержання містить метилацетат і диметиловий ефір. Краще, якщо метилацетатну сировину одержують з потоку неочищеного метилацетату, одержаного в бо способах карбонілювання диметилового ефіру монооксидом вуглецю в присутності каталізатора карбонілювання, наприклад, цеолітного каталізатора карбонілювання і, необов'язково водню, для одержання потоку неочищеного метилацетату, що містить метилацетат і диметиловий ефір, де потік неочищеного метилацетату обробляють для зменшення вмісту диметилового ефіру, який знаходиться в ньому, з метою одержання метилацетатної сировини для способу спільного одержання, яка містить диметиловий ефір в кількості, що дорівнює від 20 до 25 мол.9о, наприклад, від 20 до 15 мол.9о, наприклад, від 20 до мол.оо, краще від »0 до 5 мол.9б.
У кращих варіантах здійснення даного винаходу потік неочищеного метилацетату, який містить метилацетат і диметиловий ефір, обробляють для зменшення вмісту диметилового 10 ефіру, який знаходиться в ньому, за допомогою дистиляції, краще за допомогою фракційної дистиляції. Краще, якщо в цих варіантах здійснення потік неочищеного метилацетату обробляють за допомогою фракційної дистиляції в дистиляційній колоні, в якій () диметиловий ефір вилучають у вигляді головного потоку з колони; і (ії) метилацетат вилучають як основний потік з колони; і цей основний потік або його частину використовують як метилацетатну сировину для способу спільного одержання.
Таким чином, сприятливо, що даний винахід забезпечує зручні засоби вилучення цінного диметилового ефіру, що при бажанні можна повторно використовувати як сировину, наприклад, при карбонілюванні для одержання метилацетату або в інших хімічних реакціях.
В одному або більших кількостях варіантів здійснення даного винаходу спосіб спільного одержання утворює частину об'єднаного способу, де об'єднаний спосіб включає спосіб карбонілювання диметилового ефіру газом, який містить монооксид вуглецю, в присутності цеолітного каталізатора карбонілювання, в якому ступінь перетворення диметилового ефіру становить від 1 до 9595, наприклад, від 5 до 9095, наприклад, від 5 до 6095 за один цикл в перерахунку на всю сировину для карбонілювання з одержанням неочищеного продукту реакції карбонілювання, що містить метилацетат і диметиловий ефір, такого що диметиловий ефір міститься в кількості, що дорівнює від 5 до 50 мол.9о; вилучення з неочищеного продукту реакції карбонілювання потоку неочищеного метилацетату, що містить метилацетат і диметиловий ефір; обробку потоку неочищеного метилацетату або його частини, краще за допомогою дистиляції, для вилучення потоку, що містить в основному диметиловий ефір, і потоку, що
Зо містить метилацетат і зменшену кількість диметилового ефіру, і в якому потік або його частину, яка містить метилацетат і зменшену кількість диметилового ефіру, краще диметилового ефіру в кількості, що дорівнює від більше 0 до 25 мол.95 у перерахунку на всю сировину, що вводиться в спосіб, використовують як сировину для способу спільного одержання. Краще, якщо в цих варіантах здійснення потік, який містить метилацетат і зменшену кількість диметилового ефіру, містить диметиловий ефір в кількості, що дорівнює від більше 0 до 15 мол.9о, наприклад, від більше 0 до 10 мол.9о, краще від більше 0 до 5 мол.9У5 в перерахунку на всю сировину, що вводиться в спосіб. У цих варіантах здійснення потік неочищеного метилацетату може додатково містити забруднюючі речовини, такі як один або обидва ацетон і ацетальдегід, в повній кількості, що дорівнює від 20 до 1 мол.9о, наприклад, від 20 до 0,25 мол.9о. З продуктів дистиляції можна вилучити потік, який містить більшу частину ацетальдегіду, що міститься в потоці неочищеного метилацетату, який необхідно дистилювати, де цей потік може бути вилучений і краще вилучений з продуктів дистиляції у вигляді окремого потоку, такого як бічний потік. Краще, якщо в цих варіантах здійснення потік метанолу, який містить метанол і диметиловий ефір, дистилюють разом з потоком неочищеного метилацетату для вилучення, краще у вигляді основного потоку з продуктів дистиляції, потоку, що містить метилацетат, метанол і диметиловий ефір, де цей вилучений потік використовують як змішану сировину для способу спільного одержання. У цих варіантах здійснення потік метанолу, який містить метанол і диметиловий ефір, додатково містить метилформіат як забруднюючу речовину, наприклад, в кількості, що дорівнює від »0 до 1000 част./млн, і потік, який містить більшу частину метилформіату, вилучають з продуктів дистиляції, краще вилучають у вигляді бічного потоку. У цих варіантах здійснення сировина для способу спільного одержання додатково містить одну або більшу кількість наступних: оцтова кислота, вода і забруднюючі речовини, такі як один або більша кількість наступних: ацетальдегід, ацетон і метилформіат, в повній кількості, що дорівнює від 0 до 1 мол.95, наприклад, від 0 до 0,25 мол.9о. Краще, якщо в цих варіантах здійснення потік, вилучений з продуктів дистиляції або його частину, яка містить в основному диметиловий ефір, повертають в реакцію карбонілювання для використання в ній як сировини.
Як зазначено вище, способи одержання метилацетату шляхом карбонілювання диметилового ефіру монооксидом вуглецю в присутності каталізатора, який використовується як сировина описані, наприклад, в 05 7465822, УМО 2008/132438 и УМО 2008/1 32441.
Процедури карбонілювання диметилового ефіру монооксидом вуглецю для одержання неочищеного метилацетату можна провести у вигляді гетерогенних парофазних способів, зазвичай при температурі реакції, що дорівнює приблизно від 1002С до 3502С, наприклад, що дорівнює приблизно від 2502С до 3502С, і при повному тиску, що дорівнює приблизно від 1 до 200 бар надлишкового тиску (від 100 кПа до 20000 кПа), наприклад, приблизно від 50 до 100 бар надлишкового тиску (від 5000 кПа до 10000 кПа).
Зазвичай реакцію карбонілювання проводять в присутності відповідного каталізатора карбонілювання, наприклад, цеолітного каталізатора карбонілювання. Придатні цеолітні каталізатори включають алюмосилікатні цеоліти, які включають принаймні один канал, який утворений 8-ч-ленним кільцем. Краще, якщо канал, утворений 8-ч-ленним кільцем, пов'язаний принаймні з одним каналом, утворений 10 або 12-членним кільцем. Необмежуючі приклади алюмосилікатних цеолітів, придатних для використання в реакції карбонілювання, включають цеоліти каркасного типу МОК (наприклад, морденіт), РЕК (наприклад, фер'єрит), ОЕЕ (наприклад, офретит) і МЕ (наприклад, гмелініт).
Цеоліт можна використовувати в реакції карбонілювання в формі, підданій обміну з катіонами одного або більшої кількості металів, такими як один або більша кількість наступних: мідь, срібло, нікель, кобальт, іридій, паладій, родій і платина. Морденітні цеоліти, які містять мідь і/або залізо з включенням від 0,05 до 10 мол.9о платини в перерахунку на вміст алюмінію, описані в Європейській патентній заявці ЕР-А-1985362. Альтернативно, його можна використовувати в основному у водневій формі.
Свіжосинтезовані цеоліти зазвичай знаходяться в порошкоподібній формі, а для надання цеолітному каталізатору механічної міцності його можна використовувати в реакції карбонілювання у вигляді композиту з будь-яким підходящим матеріалом зв'язуючого.
Матеріали зв'язуючого вибирають так, щоб цеоліт був досить активним і міцним за умов проведення реакції карбонілювання. Приклади придатних матеріалів зв'язуючого включають неорганічні оксиди, такі як діоксиди кремнію, оксиди алюмінію, алюмосилікати, силікати магнію, алюмосилікати магнію, діоксиди титану і діоксиди цирконію. Кращі матеріали зв'язуючого включають оксиди алюмінію, алюмосилікати і діоксиди кремнію.
Для підтримки активності цеолітного каталізатора реакцію карбонілювання краще проводять
Зо при дуже низькому вмісті води. Таким чином, краще, якщо загрузки в спосіб, такі як диметиловий ефір і монооксид вуглецю, до використання в способі сушать зі зменшенням загальної кількості води, що подається в спосіб, до кількості, що дорівнює 0,5 мол.9о або менше.
Краще, якщо реакцію карбонілювання можна провести з використанням відношення кількості молей монооксиду вуглецю до кількості молей диметилового ефіру, що знаходиться в діапазоні від 1 : 1 до 99: 1, наприклад, від 2: 1 до 25: 1.
Монооксид вуглецю краще використовують в реакції карбонілювання при парціальному тиску, що знаходиться в діапазоні від 0,1 до 100 бар надлишкового тиску (від 10 кПа до 10000 кПа), наприклад, приблизно від 10 до 65 бар надлишкового тиску (від 1000 кПа до 6500 кПа).
Монооксид вуглецю, який використовується як сировина в таких реакціях карбонілювання, можна використовувати у вигляді газоподібної суміші з воднем, такої як синтез-газ. Газоподібна суміш/синтез-газ також може містити деяку кількість діоксиду вуглецю. Парціальний тиск водню краще може складати приблизно від 1 бар надлишкового тиску до 100 бар надлишкового тиску (від 100 кПа до 10000 кПа), краще приблизно від 10 до 75 бар надлишкового тиску (від 1000 кПа до 7500 кПа).
Реакцію карбонілювання можна провести при молярному відношенні монооксид вуглецю: водень, що знаходиться в діапазоні від 10 : 1 до 1 : 10, краще при молярному відношенні, що знаходиться в діапазоні від 1 : 1 до 1 : 4 або більше.
Краще, якщо повна годинна об'ємна швидкість газу для потоку газу через шар каталізатора (ГОШГ, дорівнює від приблизно 500 до приблизно 40000 год", наприклад, від приблизно 2000
БО до приблизно 20000 год".
Ступінь перетворення диметилового ефіру в метилацетат в реакції карбонілювання може знаходитися в діапазоні від 1 до 9095 в перерахунку на повну кількість сировини для карбонілювання за один цикл, наприклад, в діапазоні від 5 до 6095, наприклад, в діапазоні від 30 до 6095. Проведення реакції карбонілювання при повному тиску, що дорівнює від приблизно 50 до приблизно 100 бар надлишкового тиску (від 5000 кПа до 10000 кПа), і при температурах, що дорівнюють від приблизно 2502 до приблизно 3502С при низькому парціальному тиску монооксиду вуглецю схильне приводити до зменшення ступеня перетворення диметилового ефіру в метилацетат.
У реакціях карбонілювання, які проводяться при ступенях перетворення диметилового бо ефіру, що дорівнюють менше 10095, неочищений продукт реакції карбонілювання містить метилацетат і диметиловий ефір, який не прореагував, і також може містити монооксид вуглецю і, якщо вони містяться в сировині для карбонілювання, один або більшу кількість наступних: водень і діоксид вуглецю.
Неочищений метилацетат можна вилучити з неочищеного продукту реакції карбонілювання шляхом охолодження продукту реакції, який відбирається, зазвичай в пароподібній формі, із зони реакції карбонілювання, до температури, наприклад, в діапазоні від 502С або більш низької, в одному або більшій кількості звичайних теплообмінників і охолоджений продукт реакції відокремити, наприклад, в газорідинному сепараторі або газосепараторі з тангенціальним вводом, для вилучення рідкого неочищеного метилацетату, що містить метилацетат і диметиловий ефір, і газоподібного потоку, що містить більшу частину монооксиду вуглецю, який не прореагував і, якщо вони використовуються в реакції карбонілювання, водню і діоксиду вуглецю.
Неочищений метилацетат, вилучений з неочищеного продукту реакції карбонілювання, містить в основному метилацетат, але також може містити диметиловий ефір і також може містити додаткові компоненти, вибрані з групи, яка включає один або більшу кількість наступних: розчинені оксиди вуглецю, водень, метанол, вода і оцтова кислота. Внаслідок побічних реакцій, що відбуваються при реакції карбонілювання, неочищений метилацетат також може містити невеликі кількості небажаних забруднюючих речовин, наприклад, одного або обох ацетальдегіду і ацетону, наприклад, в кількостях, що дорівнюють від 20 до 1 мол.9о.
Кількість диметилового ефіру, що міститься в неочищеному метилацетаті, який вилучений з продуктів реакції карбонілювання, може змінюватися і залежить від ступеня перетворення реагенту - диметилового ефіру. Зазвичай для ступенів перетворення диметилового ефіру, що дорівнюють менше 9095 в перерахунку на повну кількість сировини для карбонілювання за один цикл, наприклад, для ступенів перетворення, які перебувають в діапазоні від 5 до 6095, неочищений метилацетат може містити диметиловий ефір в кількості, що дорівнює приблизно від 5 до 50 мол.Об.
Неочищений метилацетат може додатково містити невеликі кількості оцтової кислоти і розчинених газів, таких як один або більшу кількість наступних: оксиди вуглецю і водень.
Зазвичай неочищений метилацетат може містити приблизно від 5 до 50 мол.9о, наприклад, від 5 до 25 мол.бюо диметилового ефіру, від 1 до 5 мол.бо оцтової кислоти, від 0,5 до З мол.Зо метанолу і від 1 до 4 мол.9о5 оксидів вуглецю і/або водню і до 1 мол.9о забруднюючих речовин, таких як одного або обох ацетальдегіду і ацетону, решта являє собою метилацетат, наприклад, від 50 до 95 мол.9о метилацетату.
Краще, якщо неочищений метилацетат, який містить метилацетат і диметиловий ефір, наприклад, в кількості, що дорівнює до 50 мол.Уо диметилового ефіру, наприклад, від 5 до 25 мол.Уюо диметилового ефіру, обробляють для видалення з нього диметилового ефіру за методикою дистиляції.
У кращих варіантах здійснення неочищений метилацетат, який містить метилацетат і диметиловий ефір, обробляють для зменшення вмісту диметилового ефіру, який знаходиться в ньому, за допомогою дистиляції, краще за допомогою Ффракційної дистиляції. Краще, якщо в цих варіантах здійснення дистиляцію неочищеного метилацетату проводять за допомогою фракційної дистиляції в дистиляційній колоні, в якій () диметиловий ефір вилучають у вигляді головного потоку з колони; і (ї) метилацетат вилучають як основний потік з колони; і цей основний потік або його частину використовують як метилацетатну сировину для способу спільного одержання.
Перевагу віддають методиці дистиляції, в якій використовують одну або більшу кількість дистиляційних колон, краще одну дистиляційну колону. У типовій конфігурації дистиляційна колона має принаймні 5, наприклад, принаймні 15 теоретичних ступенів, наприклад, принаймні 20 теоретичних ступенів. Оскільки зони дистиляції можуть мати різну ефективність, 15 теоретичних ступенів можуть бути еквівалентні принаймні 25 реальним ступеням, які мають ефективність, що становить приблизно 0,7, або принаймні 30 реальним ступеням, які мають ефективність, що становить приблизно 0,5.
Придатні дистиляційні колони включають тарілчасті або насадочні колони.
Краще, якщо дистиляційна колона працює при підвищеному тиску, такому як тиск, що дорівнює приблизно 0,5 бар надлишкового тиску (50 кПа) або більше, наприклад, приблизно від 0,5 бар надлишкового тиску до 30 бар надлишкового тиску (від 50 до 3000 кПа), наприклад, приблизно від 10 до 30 бар надлишкового тиску (від 1000 до 3000 кПа).
В одному або у всіх варіантах здійснення дистиляційна колона має приблизно 20 теоретичних ступенів і працює при тиску, що дорівнює приблизно 0,5 бар надлишкового тиску 60 (50 кПа) або більше, наприклад, приблизно від 0,5 бар надлишкового тиску до 30 бар надлишкового тиску (від 50 до 3000 кПа), наприклад, приблизно від 10 до 30 бар надлишкового тиску (від 100 до 2000 кПа) і краще при температурі верху, що дорівнює приблизно від 40 до 9526.
Неочищений метилацетат, який містить диметиловий ефір, можна подавати в дистиляційну колону у вигляді пари і/або у вигляді рідини. Головний потік, який містить в основному диметиловий ефір, можна відбирати з колони у вигляді пари і/або у вигляді рідини. Зазвичай головний потік може містити не менше 60 мол.9о диметилового ефіру, наприклад, від 60 до 95 мол.бо диметилового ефіру. Принаймні частину потоку пари, що відводиться з верху колони, можна сконденсувати і порцію конденсованої рідини повернути в колону у вигляді флегми.
Дистиляційна колона може працювати з поверненням рідкої флегми в верх колони при відношенні кількості флегми до кількості головного потоку, що залежить від таких факторів, як бажаний склад головного потоку. При робочих тисках, що дорівнюють від 10 до 30 бар надлишкового тиску (від 1000 до 3000 кПа), і температурі верху, яка дорівнює від 40 до 9020, придатне флегмове число знаходиться в діапазоні від 1 до 10, наприклад, від 1 до 4, наприклад, від 1,5 до 2,5. Придатне відношення кількості пари до кількості сировини може дорівнювати від 0,01 до 5.
Неочищений метилацетат, наприклад, неочищений метилацетат, одержаний при карбонілюванні диметилового ефіру монооксидом вуглецю в присутності цеолітного каталізатора карбонілювання і необов'язково водню, може містити забруднюючі речовини, такі як одного або обох ацетальдегіду і ацетону, наприклад, в повній кількості, що дорівнює 1 мол.9Уо або менше. Ці забруднюючі речовини можуть шкідливо впливати на деякі каталізатори і, зокрема, на тверді каталізатори - кислоти Бренстеда, такі як гетерополікислота і цеолітні каталізатори, які можна використовувати як каталізатори в способах спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру. Сприятливо, що даний винахід також стосується видалення деяких з цих забруднюючих речовин, які видаляються на додаток до видалення диметилового ефіру з потоків неочищеного метилацетату, який містить диметиловий ефір і зазначені забруднюючі речовини, і тим самим скорочення капітальних і виробничих витрат і зменшення складності, пов'язаної зі способом спільного одержання.
Забруднюючі речовини, наприклад, ацетальдегід, зазвичай можна вилучати з дистиляційної колони у вигляді компонентів потоку, який відбирають з дистиляційної колони у вигляді бічного потоку. У таких випадках бажано відбирати бічний потік з дистиляційної колони в положенні вище положення загрузки неочищеної метилацетатної сировини в колону. Вилучення забруднюючих речовин, що містяться в бічному потоці, можна покращити шляхом забезпечення достатньої очищаючої здатності в дистиляційній колоні нижче положення загрузки неочищеного метилацетату в колону. Таким чином, краще, якщо дистиляційна колона має принаймні З теоретичні ступені, наприклад, від З до 10 теоретичних ступенів, нижче положення загрузки неочищеної метилацетатної сировини в колону.
Для оптимізації вилучення забруднюючих речовин, що містяться в бічному потоці, краще, якщо бічний потік відбирають з колони в положенні або поблизу від положення максимальної концентрації забруднюючих речовин в колоні. Як повинен розуміти спеціаліст в даній галузі техніки, положення в колоні, в якому концентрація забруднюючих речовин буде найбільшою, залежить від конкретних робочих умов, які використовуються і, зокрема, від конкретних тиску, температури і флегмового числа, які використовуються. Концентрації компонентів в колоні можна легко визначити, наприклад, шляхом аналізу складу одержаних за допомогою дистиляції сумішей на різних ступенях колони, наприклад, аналізу складу за допомогою методик газової хроматографії.
Таким чином, зазвичай для колони, що має 40 ступенів, положення загрузки неочищеного метилацетату в колону може знаходитися на ступенях від 10 до 25 при відліку від верху колони і бічний потік можна відібрати на ступенях від 4 до 15 при відліку від верху за умови, що бічний потік відбирають з колони на ступені, що знаходиться вище ступеня загрузки колони.
В одному або більших кількостях варіантів здійснення даного винаходу дистиляційна колона являє собою колону, що має 40 ступенів, що працює при тиску, що дорівнює від 10 до 30 бар надлишкового тиску, температури верху, яка дорівнює від 40 до 902С, і флегмовому числі, що дорівнює від 1 до 4, положення загрузки неочищеної метилацетатної сировини в колону може знаходитися на ступенях від 10 до 25 при відліку від верху колони і бічний потік відбирають на ступенях від 4 до 15 при відліку від верху.
Краще, якщо бічний потік відбирають з колони у вигляді рідини. На додаток до забруднюючих речовин, бічний потік може додатково містити деякі кількості одного або обох диметилового ефіру і метилацетату.
Потік, який містить в основному метилацетат, видаляють з дистиляційної колони як основний потік з колони. Метилацетат можна відбирати з дистиляційної колони у вигляді рідини або у вигляді пари, краще у вигляді рідини.
Дистиляція неочищеного метилацетату, який містить метилацетат і диметиловий ефір, наприклад, в кількостях, що дорівнюють до 50 мол.9до, ефективна для вилучення з дистиляційної колони метилацетату, що має вміст диметилового ефіру, що дорівнює 25 мол.Уо або менше, наприклад, 15 мол.95 або менше, наприклад, 10 мол.95 або менше, краще 5 мол.9У5 або менше.
Дистиляція неочищеного метилацетату, який містить диметиловий ефір, наприклад, в кількостях, що дорівнюють до 50 мол.9о, і забруднюючі речовини, наприклад, ацетальдегід і ацетон, аж до повної кількості, що дорівнює 1 мол.9о, ефективна для вилучення з дистиляційної колони метилацетату, що має вміст диметилового ефіру, що дорівнює 25 мол.9У5 або менше, наприклад, 15 мол.9о або менше, наприклад, 10 мол.9о або менше, краще 5 мол.95 або менше, і повний вміст забруднюючої речовини, наприклад, ацетальдегіду і ацетону, що дорівнює менше 1 мол.9о, або 0,25 мол.У5 або менше, наприклад, 200 част./млн або менше, наприклад, 100 част./млн або менше, або 50 част./млн або менше.
Потік метилацетату або його частину, вилучений з продуктів дистиляції і який містить диметиловий ефір в кількості, що дорівнює 25 мол.Уо або менше, можна безпосередньо використовувати в способі спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру без необхідності додаткової очистки.
Потік диметилового ефіру або його частину, вилучений з продуктів дистиляції потоку неочищеного метилацетату, можна використовувати як сировину в способах, в яких диметиловий ефір необхідний як вихідна речовина, така як сировина для реакції карбонілювання, в якій диметиловий ефір карбонілюють монооксидом вуглецю в присутності каталізатора карбонілювання, наприклад, цеолітного каталізатора карбонілювання, ( необов'язково водню, для одержання метилацетату або для іншої мети. Очевидно, доцільно розділити вилучений потік диметилового ефіру на два або більшу кількість потоків і кожен потік направити в окремий спосіб.
У способі спільного одержання, запропонованому в даному винаході, для одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру потрібен метанол як сировина. Зазвичай наявні в
Зо продажу джерела метанолу містять невеликі кількості метилформіату, що утворився як побічний продукт в способі синтезу метанолу. Однак метилформіат в присутності води легко гідролізується з утворенням мурашиної кислоти, яка є небажаною забруднюючою речовиною в утвореній оцтової кислоти. Внаслідок близькості їх температур кипіння мурашину кислоту (температура кипіння дорівнює 100,82) і оцтову кислоту (температура кипіння дорівнює 11820) складно виділити з їх сумішей за допомогою звичайних методик фракційної дистиляції. Замість них для забезпечення необхідної чистоти одержуваної оцтової кислоти використовували більш складні екстрактивні методики дистиляції. Складні методики цього типу для відокремлення мурашиної кислоти від оцтової кислоти описані, наприклад, в 05 4692219 і 05 5227029.
Зазвичай потік неочищеного метилацетату, який містить метилацетат і диметиловий ефір, можна дистилювати разом з потоком метанолу, який містить метанол і метилформіат як забруднюючу речовину і необов'язково який містить один або більшу кількість наступних: диметиловий ефір і вода, так щоб видалити з нього диметиловий ефір і метилформіат і одержати суміш очищеної метилацетатної і метанольної сировини, яка містить від 20 до 25 мол. диметилового ефіру для використання в способі спільного одержання.
Більш сприятливо, що даний винахід дозволяє зменшити вміст метилформіату в потоці метанолу, що містить метилформіат, до його використання в способі спільного одержання і тим самим виключити необхідність в дорогому і складному обладнанні для очистки потоку спільно одержаного продукту реакції з відділенням від нього оцтової та мурашиної кислоти.
Метанольна сировина, завантажувана в дистиляційну колону, може мати вміст метилформіату, що дорівнює до приблизно 1000 мол.част./млн.
Зазвичай метанол, який виробляється промислово також містить деяку кількість диметилового ефіру і може містити, наприклад, до 60 мол.9о диметилового ефіру.
У деяких або у всіх варіантах здійснення даного винаходу метанольна сировина, що містить метилформіат, наприклад, в кількостях, що дорівнюють 1000 мол.част./млн або менше, вводять в дистиляційну колону, метанол видаляють разом з метилацетатом у вигляді компоненту основного потоку з колони і метилформіат видаляють у вигляді компоненту бічного потоку з колони.
Дистиляція суміші неочищеного метилацетату, метанолу і диметилового ефіру в повній кількості, що дорівнює, наприклад, до 60 мол.9о диметилового ефіру, ефективна для вилучення бо з продуктів дистиляції потоку, який містить метилацетат, метанол і диметиловий ефір, в кількості, що дорівнює 25 мол.9уо або менше, наприклад, 15 мол.9о або менше, наприклад, 10 мол.» або менше, краще 5 мол.95 або менше.
Для сумішей ї) неочищеного метилацетату, який містить забруднюючі речовини, такі як ацетальдегід і ацетон, в кількості, що дорівнює до 1 мол.95, та ії) метанолу, який містить метилформіат в кількості, що дорівнює, наприклад, до 1000 мол.част./млн , необов'язково диметиловий ефір, наприклад, до 60 мол.Уо диметилового ефіру, дистиляція ефективна для вилучення з дистиляційної колони, основного потоку, який містить метилацетат, метанол і забруднюючі речовини, наприклад, один або більшу кількість наступних: ацетальдегід, ацетон і метилформіат, в повній кількості , що дорівнює менше 1 мол.95, наприклад, 0,25 мол.Уо або менше, або 200 част/млн або менше, краще 100 част./млн або менше, більш краще 50 част./млн або менше. Суміш, яку необхідно дистилювати, може додатково містити воду. Воду можна видаляти з продуктів дистиляції у вигляді компоненту основного потоку.
Зазвичай, сировина для способу спільного одержання може містити метилацетат в кількості, що дорівнює від 10 до 95 мол.9Уо, диметиловий ефір в кількості, що дорівнює від 0,1 до 25 мол.одо, краще від 0,1 до 5 мол.9о, метанол в кількості, що дорівнює від 0 до 50 мол.9о, краще от 5 до 20 мол.У5, і забруднюючі речовини, такі як один або більша кількість наступних: ацетальдегід, ацетон і метилформіат в повній кількості, що дорівнює від 0 до »1 мол.бо, наприклад, від 0 до 200 част./млн. Сировина для способу спільного одержання може додатково містити воду.
У способі спільного одержання, запропонованому в даному винаході, сировина, що містить метанол, метилацетат і диметиловий ефір в кількості, що дорівнює 25 мол.Уо або менше в перерахунку на всю сировину, що вводиться в спосіб, вводять у взаємодію в присутності принаймні одного каталізатора для одержання продукту реакції, який містить оцтову кислоту і диметиловий ефір. Гідроліз метилацетату з одержанням оцтової кислоти і дегідратацію метанолу з одержанням диметилового ефіру можна описати рівняннями (1) і (2):
СНзСООСснН:» я Н2О «з СНІСООН - СНЗОН (1) 2гСНнзОнН є СНзОснН:» з Н2гО (2)
На додаток до будь-якого метилацетату, що подається, наприклад, у вигляді потоку з продуктів дистиляції, дуже бажано подавати в спосіб спільного одержання один або більші
Зо кількості додаткових типів метилацетатної сировини за умови, що повну кількість диметилового ефіру, що подається в спосіб спільного одержання, дорівнює 25 мол.9о або менше.
В переважному варіанті здійснення даного винаходу метилацетат для способу спільного одержання одержують (за винятком будь-яких рециклових потоків метилацетату, які вводяться в спосіб) тільки за допомогою потоку неочищеного метилацетату, вилученого з продуктів реакції карбонілювання диметилового ефіру і обробленого для зменшення вмісту диметилового ефіру, який знаходиться в ньому, так щоб одержати для способу спільного одержання метилацетатну сировину, що містить диметиловий ефір в кількості, що дорівнює 25 мол.9о або менше.
Метанольна сировина для використання в способі спільного одержання може являти собою метанол, що поставляється з інших джерел, наприклад, з промислових установок по одержанню метанолу або з резервуарів-сховищ. Альтернативно і / або додатково, метанол для використання в даному винаході може являти собою утворений іп 5йи, наприклад, як частину об'єднаного способу разом з одним або більшою кількістю способів карбонілювання диметилового ефіру для одержання метилацетату і способів спільного одержання для одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру з метилацетату і метанолу.
Метилацетат і метанол можна ввести у вигляді окремих загрузок в спосіб спільного одержання.
У кращому варіанті здійснення метанол подають в спосіб спільного одержання у вигляді суміші з метилацетатом, наприклад, у вигляді суміші, вилученої з продуктів дистиляції потоку неочищеного метилацетату разом з потоком метанолу, який містить метанол; основного потоку з продуктів дистиляції, який містить метанол, метилацетат і зменшену кількість диметилового ефіру.
Один або більшу кількість каталізаторів можна використовувати в способі спільного одержання для каталізу реакції дегідратації і гідролізу. Можна використовувати будь-який відповідний каталізатор або каталізатори за умови, що він / вони ефективні для каталізу гідролізу метилацетату з утворенням оцтової кислоти і також ефективні для каталізу дегідратації метанолу з утворенням диметилового ефіру. Можна використовувати один або більшу кількість каталізаторів, які ефективні для каталізу реакцій і гідролізу, і дегідратації.
Альтернативно, один або більшу кількість каталізаторів, ефективних для каталізу гідролізу, можна використовувати додатково або у вигляді суміші з одним або більшою кількістю бо каталізаторів для реакції дегідратації. Якщо бажано використовувати два або більшу кількість різних каталізаторів, такі каталізатори можна використовувати в формі таких шарів каталізаторів, що чергуються, або у вигляді одного або більшої кількості ретельно змішаних шарів каталізаторів.
Краще, якщо для реакції дегідратації-гідролізу використовують один або більшу кількість твердих кислотних каталізаторів, таких як один або більшу кількість твердих каталізаторів - кислот Бренстеда. "Каталізатор - кислота Бренстеда" означає кислотний каталізатор, який має здатність віддавати кислий протон для полегшення перебігу хімічної реакції. Тверді кислотні каталізатори, які застосовуються для дегідратації метанолу, включають оксиди алюмінію, такі як гамма-оксид алюмінію і фторований оксид алюмінію, кислі діоксиди цирконію, фосфат алюмінію, оксиди вольфраму на підкладці з алюмосилікату і тверді каталізатори - кислоти Бренстеда, такі як гетерополікислоти і їх солі і алюмосилікатні цеоліти.
Термін "гетерополікислота" при використанні в даному винаході і в даному описі включає вільні кислоти. Гетерополікислоти при використанні в даному винаході можна застосовувати у вигляді вільних кислот або у вигляді неповних солей. Зазвичай гетерополікислота або відповідні її солі містять від 2 до 18 зв'язаних з киснем багатовалентних атомів металів, які називаються периферійними атомами. Ці периферійні атоми симетрично оточують один або більшу кількість центральних атомів. Периферійними атомами зазвичай є один або більша кількість наступних: молібден, вольфрам, ванадій, ніобій, тантал та інші метали. Центральними атомами зазвичай є кремній або фосфор, але вони можуть включати найрізноманітніші атоми груп І-МИ! Періодичної системи елементів. Вони включають, наприклад, іони міді; двовалентні іони берилію, цинку, кобальту або нікелю; трьохвалентні іони бору, алюмінію, галію, заліза, церію, миш'яку, сурми, фосфору, вісмуту, хрому або родію; чотирьохвалентні іони кремнію, германію, олова, титану, цирконію, ванадію, сірки, телуру, марганцю, нікелю, платини, торію, гафнію, церію і інші рідкоземельні іони; п'ятивалентні і0сни фосфору, миш'яку, ванадію, сурми; шестивалентні іони телуру; і семивалентні іони йоду. Такі гетерополікислоти також відомі, як "поліоксоаніони", "поліоксометалати" або "кластери оксидів металів". Структури деяких добре відомих аніонів названі первинними дослідниками в цій галузі і відомі, наприклад, як структури Кеггіна, Уелса-
Даусона, Андерсона-Еванса-Перлова.
Гетерополікислоти зазвичай мають велику молекулярну масу, наприклад, яка знаходиться в діапазоні 700-8500, і включають димерні комплекси. Вони мають відносно високу розчинність в полярних розчинниках, таких як вода або інші кисневмісні розчинники, особливо якщо вони є вільними кислотами, і в випадку різних солей їх розчинність можна регулювати шляхом підбору відповідних протиїонів. Конкретні приклади гетерополікислот, які можна з успіхом використовувати в даному винаході, включають вільні кислоти, такі як кремневольфрамові кислоти, фосфорновольфрамові кислоти і 12-вольфрамовофосфорну кислоту (НаТРУМ:2Озо|-х НО); 12-молібденовофосфорну кислоту (НаІРМоч:2Озо|.х Н2гО); 12- вольфрамовокремнієву кислоту /(Н4а(5ІММ12О40|-:хН2О); 12-молібденовокремнієву кислоту (НаЯІ5іМої2О40)Ї.хН2О, і амонієві солі сгетерополікислот, такі як амонієві солі фосфорновольфрамової кислоти або кремнійвольфрамової кислоти.
Цеоліти, для яких відомо, що вони ефективні для гідролізу метилацетату з одержанням оцтової кислоти, включають цеоліт У, цеоліт А, цеоліт Х і морденіт. При бажанні ці цеоліти можна з успіхом використовувати як каталізатор в реакції дегідратації-гідролізу, запропонованої в даному винаході.
Цеолітні каталізатори, особливо придатні для використання в способі спільного одержання для каталізу реакції дегідратації і гідролізу, включають цеоліти, які містять 2-мірну або З-мірну систему каналів, і принаймні один канал якої містить 10-членне кільце. Конкретні необмежуючі приклади таких цеолітів включають цеоліти каркасного типу РЕК (прикладами яких є фер'єрит і 7275М-35), МРІЇ (прикладом яких є 25М-5), МЕЗ (прикладом яких є 25М-57), НЕШ (наприклад, кліноптилоліт) і МЕЗ5 (прикладом яких є МО-87).
Трилітерні коди, такі як "РЕК означають типи каркасної структури цеолітів, які використовуються в номенклатурі, запропонованій Міжнародною цеолітною асоціацією.
Інформація про коди структур і цеоліти приведена в публікації АЦа5 ої 2еоїйе Егатемок Турев,
С.Н. Ваеєегпіоспег, Г.В. Мсоси5Кег апа О.Н. Оїхоп, біп Кемізей Еайіоп, ЕІбемівег, Атв5іегаат, 2007 і також приведена в інтернеті на сайті Міжнародної цеолітної асоціації м/мму.і2а-опіїпе.ога.
Цеолітні каталізатори можна використовувати в підданій іонному обміну формі. Піддані іонному обміну форми цеолітів можна одержати за такими методиками, як іонний обмін і просочування. Ці методики добре відомі в даній галузі техніки і зазвичай включають обмін катіонів водню або амонію в цеоліті на катіони металів. Наприклад, в даному винаході цеоліт може знаходитися в формі, підданій обміну з одним або більшою кількістю катіонів лужних 60 металів, наприклад, натрію, літію, калію і цезію. Придатні піддані іонному обміну цеоліти включають фер'єрит і 75М-35, піддані обміну з одним або більшою кількістю катіонів натрію, літію, калію і цезію.
Цеоліт можна використовувати в формі композиту з будь-яким підходящим матеріалом зв'язуючого. Приклади придатних матеріалів зв'язуючого включають неорганічні оксиди, такі як діоксиди кремнію, оксиди алюмінію, алюмосилікати, силікати магнію, алюмосилікати магнію, діоксиди титану і діоксиди цирконію. Кращі матеріали зв'язуючого включають оксиди алюмінію, алюмосилікати і діоксиди кремнію. Краще, якщо матеріал зв'язуючого може міститися в композиті в кількості, що дорівнює від 10 до 90 мас.9о в перерахунку на повну масу цеоліту і матеріалу зв'язуючого.
Відношення кількості молей метанолу до кількості молей метилацетату для використання в способі спільного одержання може бути будь-яким, але краще, якщо молярне відношення метанол: метилацетат знаходиться в діапазоні від 1: 0,1 до 1:20, наприклад, від1: 02 до 1: 10.
Для перетворення метилацетату за допомогою гідролізу з утворенням оцтової кислоти необхідне джерело води. Вода може утворитися іп 5іш в результаті дегідратації метанольної сировини. Однак при бажанні додаткову воду можна ввести в спосіб, наприклад, як компонент метанольної сировини, метилацетатної сировини або змішаної метанольної і метилацетатної сировини. Краще, якщо воду подають в спосіб в кількості, що дорівнює приблизно від 0,1 до 50 мол.до, наприклад, приблизно від 5 до 30 мол.9о, наприклад, приблизно від 20 до 30 мол.9о в перерахунку на повну кількість метилацетату, води і метанольної сировини, що вводиться в спосіб.
Спосіб спільного одержання можна провести у вигляді гетерогенного парофазного способу або у вигляді рідиннофазного способу. Якщо бажано провести спосіб у вигляді парофазного способу, то краще випарити рідку сировину, наприклад, в пристрої попереднього нагрівання до взаємодії з каталізатором.
Спосіб спільного одержання можна провести при температурі в діапазоні від 100 до 3502С і при тиску, вибраному з групи, яка включає атмосферний і тиски, які перевищують атмосферний.
В одному або більшій кількості варіантів здійснення спосіб спільного одержання проводять у вигляді парофазного способу при температурі, яка дорівнює приблизно від 1502С до 3502С, і при тиску від атмосферного до такого, який дорівнює 30 бар надлишкового тиску (від атмосферного до такого, який дорівнює 3000 кПа), наприклад, від 5 до 20 бар надлишкового тиску (від 500 кПа до 2000 кПа). Краще, якщо в таких випадках реакцію дегідратації-гідролізу проводять при годинній об'ємній швидкості газу-реагенту (ГОШГ), яка знаходиться в діапазоні від 500 до 40000 год".
В одному або більших кількостях варіантів здійснення даного винаходу спосіб спільного одержання проводять у вигляді рідиннофазного способу, що проводиться при температурі, яка дорівнює від приблизно 1402С до приблизно 210 "С, і при тиску, якого досить для того, щоб утворений диметиловий ефір залишався в розчині, такі як тиски, що дорівнюють 40 бар надлишкового тиску (4000 кПа) або більш високі, наприклад, від 40 до 100 бар надлишкового тиску (від 4000 до 10000 кПа). Краще, якщо в таких випадках спосіб спільного одержання проводять при годинній об'ємній швидкості рідини (ГОШР), яка знаходиться в діапазоні від 0,2 до 20 год".
Спосіб спільного одержання можна провести з використанням будь-якої підходящої технології і апаратури, наприклад, за допомогою реакційної дистиляції. Методики і апарати реакційної дистиляції добре відомі. Завантажувану суміш, яка містить метанол і метилацетат можна ввести в звичайну реакційну дистиляційну колону, яка працює, наприклад, при тиску в діапазоні від атмосферного до такого, що дорівнює 20 бар надлишкового тиску (від атмосферного до такого, що дорівнює 2000 кПа), і температурі реакції, яка дорівнює приблизно від 1002С до 2502, для одержання неочищеного продукту реакції, який представляє собою суміш оцтової кислоти і диметилового ефіру, і ця суміш за своєю природою розділяється в реакційній дистиляційній колоні з вилученням потоку продукту, збагаченого диметиловим ефіром, який зазвичай вилучається як головний потік з колони, і потоку продукту, збагаченого оцтовою кислотою, який зазвичай вилучають як основний потік з колони.
Альтернативно, спосіб спільного одержання можна провести в реакторі з нерухомим шаром або в суспензійному реакторі. Диметиловий ефір має низьку температуру кипіння (-242С) і оцтова кислота має високу температуру кипіння (11822). Таким чином, оцтову кислоту і диметиловий ефір можна вилучити з неочищеного продукту реакції за допомогою звичайних методик очистки, наприклад, за допомогою дистиляції в одній або більшій кількості звичайних дистиляційних колон. Придатні дистиляційні колони включають тарілчасті або насадочні колони.
Температури і тиски, які використовуються в колонах, можуть змінюватися. Краще, якщо бо дистиляційна колона може працювати при тиску, наприклад, від атмосферного до такого, що дорівнює 20 бар надлишкового тиску (від 0 до 2000 кПа). Зазвичай потік, збагачений диметиловим ефіром, вилучають у вигляді головного потоку з дистиляційної колони і потік, збагачений оцтовою кислотою, вилучають як основний потік з колони.
У деяких або у всіх варіантах здійснення даного винаходу спосіб додатково включає вилучення одного або обох диметилового ефіру і оцтової кислоти з неочищеного продукту реакції, який містить оцтову кислоту і диметиловий ефір.
Гідроліз метилацетату і дегідратація метанолу є рівноважними реакціями і тому неочищений продукт реакції зазвичай також містить один або більшу кількість наступних: метанол, який не прореагував і метилацетат, який не прореагував, і він також може містити воду. Отже, один або обидва потоки оцтової кислоти і диметилового ефіру, вилучені з неочищеного продукту реакції, також можуть містити один або більшу кількість додаткових компонентів, вибраних з групи, яка включає метанол, метилацетат і воду. Метанол, метилацетат і воду можна видаляти з вилучених потоків оцтової кислоти і диметилового ефіру, наприклад, за допомогою звичайних методик очистки, наприклад, за допомогою фракційної дистиляції в одній або більшій кількості дистиляційних колон.
Краще, якщо один або більшу кількість потоків, які містять компоненти, вилучені з неочищеного продукту реакції, які містять оцтову кислоту і диметиловий ефір (рециклові потоки), наприклад, один або більшу кількість наступних: метанол, метилацетат і вода, повертають в спосіб спільного одержання.
Диметиловий ефір, вилучений з неочищеного продукту реакції, який містить оцтову кислоту і диметиловий ефір, можна продати або використати як паливо або використати як сировину в способах карбонілювання диметилового ефіру з одержанням метилацетату або в інших хімічних реакціях.
Оцтову кислоту, вилучену з неочищеного продукту реакції можна продати або можна використати як сировину в різних хімічних технологіях, таких як одержання вінілацетату або етилацетату.
Спосіб спільного одержання можна провести у вигляді безперервного способу або у вигляді періодичного способу, краще провести у вигляді безперервного способу.
Нижче даний винахід ілюструється за допомогою наступних необмежуючих прикладів.
Приклад 1
Цей приклад ілюструє спосіб очистки неочищеної метилацетатної сировини, що містить диметиловий ефір, призначеної для використання в спільному одержанні оцтової кислоти і диметилового ефіру відповідно до даного винаходу. Дається посилання на фіг. 1 і таблицю 1.
Фіг. 1 схематично ілюструє дистиляційну колону (110) для реалізації варіантів здійснення способу, запропонованого в даному винаході. Потік сировини (26), який містить в основному метилацетат і має вміст диметилового ефіру, що дорівнює 17,8 мол.9о, вводять в дистиляційну колону (110). Дистиляційна колона (110) має 20 теоретичних ступенів з положенням загрузки на ступені 10 (при відліку від верху колони) і працює при тиску, що дорівнює 11,7 бар надлишкового тиску, температури верху, яка дорівнює 452С, і температурі низу, яка дорівнює 1542С, при флегмовому числі, що дорівнює 2,2, і відношенні кількості пари до кількості сировини, що дорівнює 0,69. Потік, який скидається (30), в основному містить оксиди вуглецю і водень, відбирають з колони (110). Головний потік (28), який містить в основному диметиловий ефір, видаляють з колони (110). Потік (29), який містить в основному метилацетат і 0,5 мол.9о диметилового ефіру, видаляють як основний потік з колони (110) і перекачують насосом високого тиску (111) у вигляді потоку (27) в апарат для проведення реакції дегідратації-гідролізу (112), такий як реактор з нерухомим шаром, який містить твердий кислотний каталізатор, такий як цеолітний каталізатор, і працює при підвищеному тиску і температурі, яка дорівнює від 100 до
З502С, і в ньому його вводять у взаємодію з метанольною сировиною (32) і одержують неочищений продукт реакції, який містить оцтову кислоту і диметиловий ефір.
З використанням методики і апарату типу, представленого на фіг. 1, проводили моделювання з використанням програмного забезпечення АЗРЕМ мегзіоп 7.3. Склади потоків (в кмоль/год і мол.9о), які використовуються в цьому прикладі, наведені нижче в таблиці 1. У таблиці використані наступні абревіатури:
СО - монооксид вуглецю
Со» - діоксид вуглецю
Н5г - водень
Меон - метанол
АсСОН - оцтова кислота
НгО - вода бо ДМЕ - диметиловий ефір
МеОдс - метилацетат.
Таблиця 1 ве С МИС МИ НОЯ МОН НЯ потоку/ 26 28 293 30 31 32 мол.) со | 20 | ол | ол | 00 | 00 |00| 19 | 32 | 00 | 00 | 00 | 00 605 | 60 |02| 35 | 09| 00 00 25 1 44 00 | 00 | 00 00 ьо | 70 | 03 | 04 | 01. | 00 /00| 66 |1751 00 | 00 | 00 | 00
Ммеоно | 380 | 16 | 06102 374 |191| 00 | 00 | 29041 70 1204001 826 АСОН | 470 | 20 | 00 | 00 | 470 /24| 00 | 00 | 2267 54 | 00 00 7ь6о 1 80 1031 0902 70 |04| 00 | 00 | 8061194 001 00
ДМЕ | 429,0 | 178 | 3729 | 980 98 05) 463 | 80,7 11562) 277 16301 74
МеОАс | 18680 | 77,7 | 21 | 05 | 18659 1949) 00 | 00 |л6862| 404 | 00 | 00
Приклад 2
Цей приклад ілюструє спосіб очистки неочищеної метилацетатної сировини, що містить диметиловий ефір, вилученого з продуктів реакції карбонілювання диметилового ефіру монооксидом вуглецю в присутності каталізатора і водню, призначеного для використання в спільному одержанні оцтової кислоти і диметилового ефіру відповідно до даного винаходу.
Дається посилання на фіг. 2 і таблицю 2.
Фіг. 2 схематично ілюструє об'єднаний апарат (210) для реалізації варіантів здійснення даного винаходу. Потік сировини (33), який містить диметиловий ефір, монооксид вуглецю і водень, загружають в апарат для проведення реакції карбонілювання (211), такий як реактор з нерухомим шаром, що працює при тиску, що дорівнює, наприклад, від 50 до 100 бар надлишкового тиску, і при температурі, яка дорівнює, наприклад, приблизно від 250 до 3502С, і в ньому вводять у взаємодію з цеолітним каталізатором карбонілювання і одержують неочищений продукт реакції карбонілювання, що відбирається з апарату для проведення реакції (211) у вигляді потоку (35). Потік (35) направляють в апарат для розділення газу і рідини (212), в якому його розділяють на газоподібний потік (36) і рідкий потік (26), який містить в основному метилацетат і має вміст диметилового ефіру, що дорівнює 25,2 мол.9о. Потік сировини (26) вводять в дистиляційну колону (213). Дистиляційна колона (213) має 20 теоретичних ступенів з положенням загрузки на ступені 10 (при відліку від верху колони) і працює при тиску, що дорівнює 11,7 бар надлишкового тиску, температури верху, яка дорівнює 40"С, і температурі низу, яка дорівнює 1542С, при флегмовому числі, що дорівнює 0,58, і відношенні кількості пари до кількості сировини, що дорівнює 1,2. Потік, який скидається (30), в основному який містить оксиди вуглецю і водень, відбирають з колони (213). Головний потік (28), який містить в основному диметиловий ефір, видаляють з колони (213). Потік (29), який містить в основному метилацетат і 0,5 мол.9о диметилового ефіру, видаляють як основний потік з колони (213) і перекачують насосом високого тиску (214) у вигляді потоку (27) в апарат для проведення реакції дегідратації-гідролізу (215), такий як реактор з нерухомим шаром, що
Зо працює при підвищеному тиску і температурі, яка дорівнює, наприклад, від 100 до З3502С, і разом з метанольною сировиною (32) в ньому вводять у взаємодію з твердим кислотним каталізатором, таким як цеолітний каталізатор і одержують неочищений продукт реакції, який містить оцтову кислоту і диметиловий ефір.
З використанням методики і апарату типу, представленого на фіг. 2, проводили моделювання з використанням програмного забезпечення АБРЕМ мегвзіоп 7.3. Склади потоків (в кмоль/год і мол.9о), які використовуються в цьому прикладі, наведені нижче в таблиці 2.
Абревіатури, використані в таблиці 2, мають значення, використані вище в таблиці 1, з додаванням рядка СН» - метан.
Таблиця 2
Потік (молей 777.6 | 72000 | 16,9 | 48500) 121 | 48259 | 130 | 241 | 08 | ол | 00 7 Сн. | 00 | 00 | 940 | 02 | 929 | 02 | ли | 00 | 00 | 00
Мен | 00 | 00 | зл | ол | 47 | 00 | 264 | 09 | 01 1 00
І АСОН | 00 | 00 | зл | 01. | 04 | 00 | 306 | 10 | 00 | 00
Но | 00 | 00 | 15591 00| 43 | 00 | 16 | 04 | 02 | 0
МеоАс | 00 | 00 |23189)| 58 | з828 | 10 | 9361 | 652 | 01 | 00
Продовження Таблиця 2,
Потік (молей 7760 | 00 | 00 | 240 | 33 | 00 | 00 | 00 | 00 7602 | 00 | 00 | 1120 | 156 | 00 | 00 | 00 | 00
Сн. | 00 | 00 | 11 | 02 | 00 | 00 | 00 | 00
Не | 00 | 00 | 702 | 98 | 00 | 00 | 00 | 00 мен | 263 | 13 | 00 | 00 | 2892 | 6,9 | 20400 | 926 АСОН | 306 | 15 | 00 | 00 | 2306 | 55 | 00 | 00
НО | 113 | 06 | 01 | 00 | 799.9 |190| 00 | 00
МеОАс |т19360| 961 | 00 | 00 | 17361 | 412| 00 | 00
Приклад З
Цей приклад ілюструє спосіб очистки неочищеної метилацетатної сировини, яка містить диметиловий ефір, вилученого з продуктів реакції карбонілювання диметилового ефіру монооксидом вуглецю в присутності каталізатора і водню разом з метанольною сировиною, яка містить диметиловий ефір, призначеного для використання в спільному одержанні оцтової кислоти і диметилового ефіру відповідно до даного винаходу. Дається посилання на фіг. З і таблицю 3.
Фіг. З схематично ілюструє об'єднаний апарат (310) для реалізації варіантів здійснення способу, запропонованого в даному винаході. Потік сировини (33), який містить диметиловий ефір, монооксид вуглецю і водень, загружають в апарат для проведення реакції карбонілювання (311), такий як реактор з нерухомим шаром, що працює при тиску, що дорівнює, наприклад, від 50 до 100 бар надлишкового тиску і при температурі, яка дорівнює, наприклад, приблизно від 250 до 3502С, і в ньому вводять у взаємодію з цеолітним каталізатором карбонілювання і одержують неочищений продукт реакції карбонілювання, що відбирається з апарату для проведення реакції (311) у вигляді потоку (35). Потік (35) направляють в апарат для розділення газу і рідини (312), в якому його розділяють на газоподібний потік (36) і рідкий потік (26), який містить в основному метилацетат і має вміст диметилового ефіру, що дорівнює 25,2 мол.бо. Дистиляційна колона (313) має 20 теоретичних ступенів з положенням загрузки на ступені 10 (при відліку від верху колони) і працює при тиску, що дорівнює 11,7 бар надлишкового тиску, температури верху, яка дорівнює 402С, і температурі низу, яка дорівнює 1432С, при флегмовому числі, що дорівнює 2,6, і відношенні кількості пари до кількості сировини, що дорівнює 1,2. Потік сировини (26), який містить в основному метилацетат, вводять в дистиляційну колону (313) разом з потоком сировини (32), що містить в основному метанол і невелику кількість диметилового ефіру, на ступень загрузки 10 дистиляційної колони (313).
Потік, який скидається (30), в основному який містить оксиди вуглецю і водень, відбирають з
Зо колони (313). Головний потік (28), який містить в основному диметиловий ефір, видаляють з колони (313). Потік (29), який містить в основному метилацетат і метанол, і 0,5 мол. диметилового ефіру, видаляють як основний потік з колони (313) і перекачують насосом високого тиску (314) у вигляді потоку (27) в апарат для проведення реакції дегідратації-гідролізу (315), реактор з нерухомим шаром, який працює при підвищеному тиску і температурі, яка дорівнює, наприклад, від 100 до 3502С, і в ньому вводять у взаємодію з твердим кислотним каталізатором, таким як цеолітний каталізатор, і одержують неочищений продукт реакції, який містить оцтову кислоту і диметиловий ефір.
З використанням методики і апарату типу, представленого на фіг. З, проводили моделювання з використанням програмного забезпечення АЗРЕМ мегзіоп 7.3. Склади потоків (в кмоль/год і мол.9о), які використовуються в цьому прикладі, наведені нижче в таблиці 3.
Абревіатури, використані в таблиці 3, мають такі ж значення, як використані вище в таблицях 1 і 2.
Таблиця З
Потік (молей со 720001 16,9 |4850,0| 1211 | 48259 | 130 24 | 08 | 02 | 00
Сн: | 00 00 | 940 | 02 | 929 | 02 | 1 | 00 | 00 | 00 мен | 00 / 00 | зії | ол | 47 | 00 264 | 09| 04 | ол АСОН | 00 00 | зії | 0 | 04 | 00 306 | 10 | 00 | 00 но | 00 00 | 159 | 00 | 43 | 00 / 116 | 04 | 00 | 00
МеОдс | 00 | 00 |2318,9| 58 | 382,8 | 1,0 |19361|652| 00 | 0,0
Продовження Таблиця 3,
Потік (молей со 100 | 00 | 240 | 34 | 00 | 00 | 00 | 00 77.60: | 00 | 00 | 1065 | 152 | 00 | 00 | 00 | 00 7. бн. 1100 1 00 | 77 | 02 | 00 | 00 | 00 | 00 7 Не 100 1 00 | 701 | 7100 | 00 | 00 | 00 | 00
Мен 20658) 508 | 02 | 00 | 271,9 | 67 |2040,0| 926 АСОН 1 306 | 08 | 00 | 00 | 2459 | бл | 00 | 00
Но 1 176 | 03 | 00 | 00 | 8009 | 197 | 00 | 00
МеОАс 19361) 476 | 00 | 00 | 17208 | 423 | 00 | 00
Приклад 4
Цей приклад ілюструє спосіб очистки неочищеної метилацетатної сировини, що містить диметиловий ефір і забруднюючі речовини ацетальдегід/ацетон, вилученого з продуктів реакції карбонілювання диметилового ефіру монооксидом вуглецю в присутності каталізатора і водню разом з метанольною сировиною, що містить забруднюючі речовини диметиловий ефір і метилформіат, призначеного для використання в спільному одержанні оцтової кислоти і диметилового ефіру відповідно до даного винаходу. Дається посилання на фіг. 4 і таблицю 4.
Фіг. 4 схематично ілюструє об'єднаний апарат (410) для реалізації варіантів здійснення способу, запропонованого в даному винаході. Потік сировини (33), який містить диметиловий ефір, монооксид вуглецю і водень, загружають в апарат для проведення реакції карбонілювання (411), такий як реактор з нерухомим шаром, який працює при тиску, що дорівнює, наприклад, від 50 до 100 бар надлишкового тиску, і при температурі, яка дорівнює, наприклад, приблизно від 250 до 3502С, і в ньому його вводять у взаємодію з цеолітним каталізатором карбонілювання і одержують неочищений продукт реакції карбонілювання, який містить забруднюючі речовини, що відбирається з апарату для проведення реакції (411) у вигляді потоку (35). Потік (35) направляють в апарат для розділення газу і рідини (412), в якому його розділяють на газоподібний потік (36) і рідкий потік (26), який містить в основному метилацетат, має вміст диметилового ефіру, що дорівнює 25,4 мол.9о, і що дорівнює менше 1 мол.бо повний вміст ацетальдегіду і ацетону. Дистиляційна колона (413) має 30 теоретичних ступенів з положеннями загрузки на ступенях 10 і 21 і бічний потік відбирають на ступені 6 (при відліку від верху колони), і вона працює при тиску, що дорівнює 11,7 бар надлишкового тиску, температури верху, яка дорівнює 402С, і температурі низу, яка дорівнює 1442С, при флегмовому числі, що дорівнює 8,8, і відношенні кількості пари до кількості сировини, що дорівнює 2,4. Потік сировини (26), який містить в основному метилацетат, вводять в дистиляційну колону (413) на ступінь загрузки 21 дистиляційної колони (313). Потік сировини (32), який містить в основному
Зо метанол, невелику кількість диметилового ефіру і менше 0,1 мол.9о метилформіату, вводять в колону (413) на ступені 10. Потік, який скидається (30), який в основному містить оксиди вуглецю і водень, відбирають з колони (413). Головний потік (28), який містить в основному диметиловий ефір, видаляють з колони (413). Більшу частину забруднюючих речовин ацетальдегід/оацетон/метилформіат відбирають з колони (413) у вигляді компонентів бічного потоку (38). Потік (29), який містить в основному метилацетат і метанол, 0,1 мол. диметилового ефіру зменшену кількість забруднюючих речовин ацетальдегіду/уметилформіат/ацетон, видаляють як основний потік з колони (413) і перекачують насосом високого тиску (414) у вигляді потоку (27) в апарат для проведення реакції дегідратації - гідролізу (415), такий як реактор з нерухомим шаром, який працює при підвищеному тиску і температурі, яка дорівнює, наприклад, від 100 до 3502С, і в ньому вводять у взаємодію з твердим кислотним каталізатором, таким як цеолітний каталізатор, і одержують неочищений продукт реакції, який містить оцтову кислоту і диметиловий ефір.
З використанням методики і апарату типу, представленого на фіг. 4, проводили моделювання з використанням програмного забезпечення АЗРЕМ мегзіоп 7.3. Склади потоків (в кмоль/год і мол.9о), які використовуються в цьому прикладі, наведені нижче в таблиці 4.
Абревіатури, використані в таблиці 4, мають такі ж значення, як використані вище в таблицях 1 і 2, з додаванням рядків МеОгО - метилформіат; і АСН - ацетальдегід.
Таблиця 4
Потік (молей со 72000116,9|4842,6| 121 |4818,3| 130 | 243 | 08 | 02 | 00
Сн 100 1001470 | 0 | 464 | 01 | 06 | 00 | 00 00
Мен 00 1001 294 | 01 | 52 | 00 | 242 | 08 | 04 | о АСОН 00 100 158 | 00 | 03 | 00 | 155 05 | 00 00 во 00100 77 |00| 25 | 00 | 52 | 02 | 00 | 00
МеОАс 0,0 0,0 |2313,2| 5,8 | 3809 | 1,0 193223 652 | 0001 00 Ацетон,ї / 0,0 1000 | 74 |0О18| 14 |0004| бл /02го4| 00 | 00 о мМмеого 00 100 00 | 00 | 00 | 00 | 00 00 | 0044 | 0011
І АСН | 00 10,0 | 136 |0034| 52 |0014| 84 | 02вг | ов | ОО
Продовження Таблиця 4, не ВН СИ МЕТИ МОУ МОЯ потоку/ 23 30 З1 32 З8 мол.) со 100 |о00 | 241 1|34| 00 | 00 | 00 | 00 | 00 | оо со: | 00 | 00 |л1084|154| 00 00 | 00 | 00 | ол | ом
Сн. | 00 | 00 | 05 |01| 00 00 | 00 | 00 | 00 | оо
Не 1 00 | 00 | 706 |100| 00 / 00 | 00 | 00 / 00 | 00 о Меон /2028,0| 509| 02 |00 | 263,7 66 |20400| 925 | 35,7 | 35,7 АСОН | 155 | 04 | 00 |00| 2415 61 | 00 | 00 | 00 | оо
НО | 52 | 01 | 00 001 7744 195 | 00 | 00 | 00 | 00 о МеоАС /1923,8| 483 | 00 |00 116979) 426 | 00 | 00 | 85 | 85
Ацетон, | 61 | 02 | 00 |00| 61 02 | 00 | 00 | босу
І АСН о | 0543 |0014| 0163 |0,023| 0,543 | 0014 | 00 | 00 | 723 | 723
Claims (19)
1. Спосіб спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру за допомогою дегідратації- гідролізу завантажуваної суміші метанолу і метилацетату в присутності принаймні одного каталізатора, що являє собою твердий кислотний каталізатор, з одержанням неочищеного продукту реакції, що містить оцтову кислоту і диметиловий ефір, в якому сировина для зазначеного способу спільного одержання містить метанол, метилацетат і диметиловий ефір, де диметиловий ефір присутній в сировині в загальній кількості, що дорівнює від 20 до 25 мол. 95 в перерахунку на всю сировину.
2. Спосіб за п. 1, в якому сировина для способу спільного одержання містить метилацетат в кількості, що дорівнює від 10 до 95 мол. 95, диметиловий ефір в кількості, що дорівнює від 0,1 до 25 мол. 95, метанол в кількості, що дорівнює від 5 до 20 мол. 95, і забруднюючі речовини в повній кількості, що дорівнює від 0 до менше 1 мол. 95.
3. Спосіб за п. 2, в якому забруднюючі речовини вибрані з групи, яка включає один або більшу кількість з наступних: ацетальдегід, ацетон і метилформіат.
4. Спосіб за п. 2 або п. 3, в якому сировина містить диметиловий ефір в кількості, що дорівнює від 0,1 до 5 мол. 95.
5. Спосіб за п. 2 або п. 3, в якому сировина додатково містить воду.
6. Спосіб за п. 1, в якому метилацетатна сировина містить диметиловий ефір і одержана з потоку неочищеного метилацетату, одержаного в способах карбонілювання диметилового ефіру монооксидом вуглецю в присутності каталізатора карбонілювання для одержання потоку неочищеного метилацетату, що містить диметиловий ефір, де потік неочищеного метилацетату обробляють для зменшення вмісту диметилового ефіру, який знаходиться в ньому, з метою одержання метилацетатної сировини для способу спільного одержання, яка містить диметиловий ефір в кількості, що дорівнює від 20 до 25 мол. 95.
7. Спосіб за п. 6, в якому оброблений неочищений метилацетат містить диметиловий ефір в кількості, що дорівнює від 20 до 5 мол. 95.
8. Спосіб за п. 6, в якому неочищений метилацетат містить диметиловий ефір в кількості, що дорівнює від 5 до 50 мол. 9.
9. Спосіб за п. 8, в якому неочищений метилацетат додатково містить забруднюючі речовини в повній кількості, що дорівнює до 1 мол. 95.
10. Спосіб за п. б, в якому неочищений метилацетат обробляють для зменшення вмісту диметилового ефіру, який знаходиться в ньому, за допомогою дистиляції.
11. Спосіб за п. 10, в якому дистиляцію проводять при тиску, який дорівнює від 10 до 30 бар Зо надлишкового тиску (від 1000 до 3000 кПа), і температурі верху, яка дорівнює від 40 до 90 "С.
12. Спосіб за п. 1, в якому твердий кислотний каталізатор являє собою цеолітний каталізатор.
13. Спосіб за п. 1, в якому спосіб спільного одержання проводять при температурі в діапазоні від 100 до 350 С і при тиску, вибраному з групи, яка включає атмосферний і тиски, які перевищують атмосферний.
14. Спосіб за п. 1, який додатково включає вилучення диметилового ефіру з неочищеного продукту реакції, що містить оцтову кислоту і диметиловий ефір.
15. Спосіб за п. 14, в якому вилучений диметиловий ефір або його частину використовують як сировину для реакції карбонілювання, в якій диметиловий ефір карбонілюють монооксидом вуглецю в присутності каталізатора карбонілювання і одержують неочищений метилацетат.
16. Спосіб за п. 1, в якому оцтову кислоту вилучають з неочищеного продукту реакції, що містить оцтову кислоту і диметиловий ефір.
17. Спосіб за п. 1, де спосіб спільного одержання утворює частину об'єднаного способу, де об'єднаний спосіб включає карбонілювання диметилового ефіру газом, який містить монооксид вуглецю, в присутності цеолітного каталізатора карбонілювання, в якому ступінь перетворення диметилового ефіру становить від 5 до 90 мол. 95 за один цикл в перерахунку на всю сировину для карбонілювання, з одержанням неочищеного продукту реакції карбонілювання, що містить метилацетат і диметиловий ефір, вилучення з неочищеного продукту реакції карбонілювання потоку неочищеного метилацетату, що містить метилацетат і диметиловий ефір, обробку потоку неочищеного метилацетату або його частини для вилучення потоку, що містить в основному диметиловий ефір, і потоку, що містить метилацетат і зменшену кількість диметилового ефіру, і в якому потік або його частину, яка містить метилацетат і зменшену кількість диметилового ефіру, яка становить кількість, що дорівнює від 20 до 25 мол. 95 в перерахунку на всю сировину, що вводиться в спосіб, використовують як сировину для способу спільного одержання.
18. Спосіб за п. 1, де спосіб спільного одержання проводять у вигляді безперервного способу.
19. Спосіб за п. 18, в якому потік, що містить в основному диметиловий ефір або його частину, використовують як сировину для реакції карбонілювання.
за зв лю 1 В я 27 - і; / Ше «ЩА т -- -- зе
ФІГ. їз ' з Я в г - ц і г й
Фр.
д с ШІ М те вн са т в с КУ ій Фе--ї (в в є т г ФІГ, З
Я. Сен ех - 4 В са Ко» я й ч Фі: ВІ і в г 5 Ї Ян Ба ще Шавя Ка Н Гес, М ве З ЕЄ зо рою р ІБ Є т -0
ФІГ. 4
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14173349 | 2014-06-20 | ||
| PCT/EP2015/063148 WO2015193183A1 (en) | 2014-06-20 | 2015-06-12 | Process for the co-production of acetic acid and dimethyl ether |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA122056C2 true UA122056C2 (uk) | 2020-09-10 |
Family
ID=50976521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201611894A UA122056C2 (uk) | 2014-06-20 | 2015-06-12 | Спосіб спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10131609B2 (uk) |
| EP (1) | EP3131872A1 (uk) |
| JP (1) | JP2017521379A (uk) |
| KR (1) | KR20170020330A (uk) |
| CN (1) | CN106687436A (uk) |
| CA (1) | CA2950362A1 (uk) |
| RU (1) | RU2708261C2 (uk) |
| SG (1) | SG11201609914SA (uk) |
| TW (1) | TW201605786A (uk) |
| UA (1) | UA122056C2 (uk) |
| WO (1) | WO2015193183A1 (uk) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111356673B (zh) * | 2017-08-24 | 2023-05-30 | 英国石油有限公司 | 甲醇脱水的方法 |
| CN111511709B (zh) | 2017-08-24 | 2023-05-30 | 英国石油有限公司 | 甲醇脱水方法 |
| WO2019037769A1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Bp P.L.C. | PROCESS |
| WO2019037768A1 (en) | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Bp P.L.C. | PROCESS |
| CN111344272B (zh) | 2017-08-24 | 2023-06-23 | 英国石油有限公司 | 甲醇脱水的方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4802956A (en) * | 1986-11-20 | 1989-02-07 | Horst Dornhagen | Process for the purification of dimethylether by distillation |
| US5750799A (en) * | 1995-03-15 | 1998-05-12 | Starchem, Inc. | Dimethyl ether production and recovery from methanol |
| US7465822B2 (en) | 2005-05-05 | 2008-12-16 | Bp Chemicals Ltd. | Process for carbonylation of alkyl ethers |
| EP1985608A1 (en) | 2007-04-26 | 2008-10-29 | BP Chemicals Limited | Process for the carbonylation of dimethyl ether |
| EP1985362A1 (en) | 2007-04-26 | 2008-10-29 | BP Chemicals Limited | Process for the carbonylation of dimethyl ether |
| EP2292578A1 (en) * | 2009-09-03 | 2011-03-09 | BP Chemicals Limited | Process for producing acetic acid and dimethyl ether using a zeolite catalyst |
| RU2630675C2 (ru) * | 2012-02-23 | 2017-09-12 | Бп Кемикэлз Лимитед | Катализатор и способ получения уксусной кислоты и диметилового эфира |
| EP2817283A1 (en) | 2012-02-23 | 2014-12-31 | BP Chemicals Limited | Process for the production of acetic acid and diemthyl ether |
-
2015
- 2015-06-12 KR KR1020167033500A patent/KR20170020330A/ko unknown
- 2015-06-12 CN CN201580032958.1A patent/CN106687436A/zh active Pending
- 2015-06-12 CA CA2950362A patent/CA2950362A1/en not_active Abandoned
- 2015-06-12 UA UAA201611894A patent/UA122056C2/uk unknown
- 2015-06-12 SG SG11201609914SA patent/SG11201609914SA/en unknown
- 2015-06-12 US US15/312,017 patent/US10131609B2/en active Active
- 2015-06-12 JP JP2016570102A patent/JP2017521379A/ja active Pending
- 2015-06-12 WO PCT/EP2015/063148 patent/WO2015193183A1/en active Application Filing
- 2015-06-12 RU RU2016146790A patent/RU2708261C2/ru active
- 2015-06-12 EP EP15730996.4A patent/EP3131872A1/en not_active Withdrawn
- 2015-06-18 TW TW104119788A patent/TW201605786A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2708261C2 (ru) | 2019-12-05 |
| RU2016146790A (ru) | 2018-05-29 |
| CN106687436A (zh) | 2017-05-17 |
| JP2017521379A (ja) | 2017-08-03 |
| US20170107165A1 (en) | 2017-04-20 |
| US10131609B2 (en) | 2018-11-20 |
| RU2016146790A3 (uk) | 2018-12-29 |
| KR20170020330A (ko) | 2017-02-22 |
| WO2015193183A1 (en) | 2015-12-23 |
| TW201605786A (zh) | 2016-02-16 |
| CA2950362A1 (en) | 2015-12-23 |
| SG11201609914SA (en) | 2017-01-27 |
| EP3131872A1 (en) | 2017-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2680101C2 (ru) | Способ очистки смесей метилацетата | |
| RU2673463C2 (ru) | Способ совместного получения уксусной кислоты и диметилового эфира | |
| RU2708627C2 (ru) | Способ получения диметилового эфира из газообразных смесей монооксида углерода, водорода и метилацетата | |
| US10501398B2 (en) | Catalytic performance in processes for preparing acetic acid | |
| UA122056C2 (uk) | Спосіб спільного одержання оцтової кислоти і диметилового ефіру | |
| RU2673668C2 (ru) | Способ совместного получения уксусной кислоты и диметилового эфира |