[发明专利]用于联合生产乙酸和二甲醚的方法

说明书

用于以减少的甲酸含量联合生产乙酸和二甲醚的方法，其通过下述步骤实现：蒸馏包含二甲醚、甲醇和甲酸甲酯的混合物；从混合物中分离甲酸甲酯以回收二甲醚和甲醇；以及，使甲醇和乙酸甲酯进行催化反应，由此产生乙酸和二甲醚的反应产物。

本发明涉及用于由甲醇和乙酸甲酯原料联合生产乙酸和二甲醚的方法，特别涉及用于由甲醇和乙酸甲酯以提高的乙酸纯度联合生产乙酸和二甲醚的方法。

用于联合生产乙酸和二甲醚的方法可以通过甲醇和乙酸甲酯的混合物的催化脱水和水解来实施。这样的联合生产方法由例如WO 2011/027105、WO 2013/124404和WO2013/124423已知。

WO 2011/027105描述了通过使甲醇和乙酸甲酯与催化剂组合物在140至250℃的温度下接触来生产乙酸和二甲醚的方法，其中催化剂组合物包含具有二维通道体系的沸石，所述二维通道体系包含至少一个具有10元环的通道。

WO 2013/124404描述了通过使甲醇和乙酸甲酯的混合物在200至260℃的温度下与催化剂组合物接触由此由所述混合物联合生产乙酸和二甲醚的方法，所述催化剂组合物包含具备二维通道体系的沸石，所述二维通道体系包含至少一个具有10元环和至少22的二氧化硅 : 氧化铝摩尔比的通道。

WO 2013/124423描述了通过使甲醇和乙酸甲酯的混合物与沸石催化剂接触来生产乙酸和二甲醚的方法，其中该沸石具有二维通道体系，所述二维通道体系包含至少一个具有10元环并且其至少5%的阳离子交换容量被一种或多种碱金属阳离子占据的通道。

尽管通过使甲醇脱水而在这样的联合生产方法中产生水，但也可以将水进料供应至该方法。

一般而言，通过在催化剂（通常为含有铜作为催化活性组分的催化剂）的存在下使一氧化碳、氢气和任选二氧化碳的气体混合物转化生产粗甲醇产物来合成甲醇。作为副反应的结果，可能在甲醇合成方法中产生低水平的甲酸甲酯。

在用于联合生产乙酸和二甲醚的方法中，在甲醇和乙酸甲酯原料中的一者或两者中存在甲酸甲酯是不合意的，这是因为其导致甲酸的生成，由于甲酸与乙酸的沸点相近而难以通过常规的分馏技术将甲酸与乙酸分离。替代的是，已采用更复杂的萃取蒸馏法来实现乙酸产物的纯度。用于将甲酸与乙酸分离的这类复杂方法描述于例如US 4,692,219和US5,227,029中。

因此，仍然存在对其中乙酸纯度得以提高的用于由甲醇和乙酸甲酯联合生产乙酸和二甲醚的方法的需求，特别是对其中乙酸产物具有减少的甲酸含量的方法的需求。

相应地，本发明提供用于联合生产乙酸和二甲醚的方法，所述方法包括：

(a) 通过下述步骤提纯二甲醚、甲醇、水和甲酸甲酯的混合物：

(i) 将二甲醚、甲醇、水和甲酸甲酯的混合物进料至蒸馏塔；

(ii) 蒸馏二甲醚、甲醇、水、甲酸和甲酸甲酯的进料混合物，由此生成与进料混合物相比贫甲酸甲酯的塔顶料流、与进料混合物相比贫甲酸甲酯并包含甲醇和水的塔底料流、以及与进料混合物相比富甲酸甲酯的侧取料流；

(iii) 在进料混合物送往所述塔的进料位点上方的位点处，从所述塔中取出富甲酸甲酯的侧取料流。

(b) 将包含甲醇和水的塔底料流中的至少一部分与乙酸甲酯一起进料至脱水-水解反应，并且在其中在至少一种固体酸催化剂的存在下使甲醇脱水并使乙酸甲酯水解，由此生产包含乙酸和二甲醚的粗反应产物；

(c) 从粗反应产物中回收乙酸和二甲醚。

在本发明方法的步骤(a)中，送往蒸馏塔的包含二甲醚、甲醇、水和甲酸甲酯的进料混合物合适地作为粗产物料流源自由甲醇生产二甲醚的脱水方法，例如催化脱水方法，例如在沸石催化剂的存在下脱水。因此，合适的是，通过下述步骤获得送往蒸馏塔的包含二甲醚、甲醇、水和甲酸甲酯的进料混合物：