[发明专利]使用碘化氢和乙酸水溶液的催化剂回收

说明书

发明背景

本发明涉及在通过乙酸甲酯、二甲醚或两者的组合的羰基化制备乙酸酐期间从形成的焦油中回收催化剂有价物（catalyst values）的方法。更具体地，本发明涉及回收通常不可从焦油中萃取的有价物的方法。

生产乙酸酐的羰基化方法产生焦油作为副产物。例如美国专利4,388,217和4,944,927，欧洲专利申请EP0087870和EP0008396，以及公开号为91/07372的PCT申请中描述了焦油的形成及其在回收催化剂有价物方面产生的最终问题。如一些前述申请中讨论的，与焦油形成有关的问题之一是焦油干扰催化剂的回收和重新使用。已经开发了萃取方法，其中将催化剂从包含在有机相，例如甲基碘溶液中的焦油中分离进入水相中。但是，考虑到许多催化剂组分的高价格，仍然需要改进从焦油中分离催化剂并由此回收催化剂的方法的效率。

发明概述

本发明提供从含有催化剂和焦油的液体中回收催化剂的方法。在一些实施方案中，该方法包括在有效导致形成含有乙酸和碘化氢的水相和含有甲基碘的有机相的条件下，使至少一种含有乙酸和碘化氢的水性溶液和甲基碘混合，其中至少一部分催化剂浓缩进入水相中。该方法进一步包括：将含有催化剂和焦油的液体送至容器上的主进料位；将至少一种含有乙酸的水性溶液送至容器上的至少一个水性进料位，其中该水性进料位垂直地低于主进料位；在有机相回收位从容器中回收至少一部分有机相，其中有机相回收位垂直地低于主进料位；和在水相回收位从容器中回收至少一部分水相，该水相回收位垂直地高于主进料位。任选地，该实施方案可以进一步包括将至少一种包括甲基碘的液体流送至容器上的至少一个有机进料位，该有机进料位垂直地高于主进料位。

在一些实施方案中，该方法包括在碘化氢和甲基碘存在下，在有效导致形成含有乙酸和碘化氢的水相以及含有甲基碘的有机相的条件下，使含有催化剂和焦油的液体与至少一种含有乙酸的水性溶液混合，其中至少一部分催化剂浓缩进入水相中，其中该方法进一步包括：将含有催化剂和焦油的液体送至容器上的主进料位；将至少一种含有甲基碘的液体流送至容器上的至少一个有机进料位，该有机进料位垂直地高于主进料位；将至少一种含有乙酸的水性溶液送至容器上的至少一个水性进料位，该水性进料位垂直地低于主进料位；在垂直地低于主进料位的有机相回收位从容器中回收至少一部分有机相；和在垂直地高于主进料位的水相回收位从容器中回收至少一部分水相。任选，送至容器的水流还含有碘化氢。

在一些实施方案中，包括催化剂和焦油的液体预先（prior）另外包括甲基碘，乙酸，碘化氢或上述两种或三种的任何组合。在一些实施方案中，混合在元素碘存在下发生。例如，包括催化剂和焦油的液体可以含有至少一部分送至反应器的元素碘。

在一些实施方案中，至少一种包括乙酸的水性溶液可以包括含有碘化氢但是不含乙酸的第一溶液，和含有乙酸但是不含碘化氢的第二溶液。在一些实施方案中，至少一种包括乙酸的水性溶液包括至少一种包括碘化氢和乙酸两者的单一溶液。

在一些实施方案中，该催化剂包括至少一种VIII族金属。在一些实施方案中，至少一种VIII族金属为铑。

在一些实施方案中，至少一个水相回收位位于垂直地高于至少一个有机进料位。在一些实施方案中，至少一个有机相回收位位于垂直地低于至少一个水性进料位。在一些实施方案中，容器包括三分之一的垂直上部（upper vertical third），三分之一的垂直中部，和三分之一的垂直下部，至少一个水性进料位位于容器的三分之一的垂直下部中。在一些实施方案中，至少一个有机进料位位于容器的三分之一的垂直上部中。在一些实施方案中，该容器包括塔，该塔包括至少一个往复板式搅拌器（reciprocating plate agitator）。

在一些实施方案中，所有送入容器的材料的22.5 wt%至55 wt%为乙酸。在一些实施方案中，所有送入容器的材料的0.5 wt%至10 wt%为碘化氢。

附图简述

图1为显示在多种乙酸和碘化氢浓度下，使用水性溶液的铑萃取效率曲线。数据在表2B中给出。该组合物的乙酸浓度在x-轴上示出。铑萃取效率在y-轴上示出。菱形数据点表示其中碘化氢浓度为2%的溶液。矩形数据点表示其中碘化氢浓度大于4%的溶液。