[发明专利]乙酸制造工艺

说明书

用于将高锰酸盐还原性化合物(PRC)从包含至少一种PRC、碘甲烷、和水的第一混合物分离或除去的工艺包括如下步骤：将所述第一混合物进料至蒸馏塔的进料口，和将所述第一混合物蒸馏和分离成上部物流和下部物流，其中所述第一混合物的所述蒸馏在高于所述进料口的位置处形成第二混合物，并且所述工艺进一步包括如下步骤：将所述第二混合物作为所述上部物流取出，和将所述下部物流从低于所述进料口的位置取出。

技术领域

本发明涉及可用于将诸如乙醛的高锰酸盐还原性化合物(PRC)和碘甲烷彼此分离以除去所述PRC的工艺，并且还涉及通过甲醇羰基化并且利用以上分离工艺制造乙酸的工艺。

背景技术

乙酸在工业上是通过将甲醇在水、铑催化剂、金属碘化物、和碘甲烷的存在下羰基化而制造的。对于该甲醇羰基化反应，反应混合物包含少量副产物(杂质)例如羰基化合物(例如乙醛、丁醛、巴豆醛、2-乙基巴豆醛、及其醇醛缩合产物)、有机碘化物(例如C_2-12烷基碘例如碘乙烷、碘丁烷、或碘己烷)等。这些杂质导致低的乙酸品质。例如，高锰酸盐还原性化合物试验(高锰酸盐时间)检测极少量杂质(高锰酸盐还原性化合物；PRC)，即使该极少量难以通过目前的先进仪器分析而定量地测定也是如此。不幸的是，乙醛和碘甲烷具有彼此接近的沸点，并且因此难以通过单独的普通蒸馏手段将乙醛和碘甲烷彼此高效地分离。

日本公开特许公报No.8-67650(JP-8-67650A，PTL1)公开了一种用于除去乙醛的工艺，其包括如下步骤：将甲醇羰基化的反应混合物分离成包含乙酸、乙酸甲酯和碘甲烷的易挥发(volatile)相和包含铑催化剂的不易挥发(less-volatile)相；将所述易挥发相蒸馏以形成包含乙酸的产物混合物以及包含乙酸甲酯和碘甲烷的塔顶馏出物；将所述塔顶馏出物分离成下部相(碘甲烷相)和上部相(包含乙醛的水相)；将所述下部相和/或所述上部相在蒸馏塔(乙醛除去塔)中蒸馏以从塔的顶部形成乙醛浓缩物；和使所述乙醛浓缩物经历水萃取。

根据该工艺，由于乙酸甲酯与PRC以及碘甲烷的共存，在水萃取中乙酸甲酯溶解在水相中和分配至水相，并且因此碘甲烷也可不合意地被萃取到水相中。这导致碘甲烷的损失。而且，该工艺需要向乙醛浓缩物添加水用于水萃取的步骤。

进一步地，在蒸馏包含乙醛的上部相(水相)时，由于具有大的蒸发潜热的水的蒸馏，因此必须提供大量的能量用于乙醛的蒸馏和分离，或者必须通过增加蒸馏塔板的数量来降低蒸馏所需要的能量的量。而在蒸馏下部相(碘甲烷相)时，由于碘甲烷与乙醛之间小的沸点差异，因此必须提高回流量或者增加蒸馏塔板的数量。而且，上部相和下部相的混合物或均质(homogeneous)液体的蒸馏还涉及到蒸馏塔的蒸气的量(热能的量)的增加和/或蒸馏塔板的数量的增加。这导致乙酸制造经济性低。

而且，该工艺未能提高蒸馏塔中的乙醛除去效率，因为乙醛未被有效地浓缩在塔顶馏出物中。

WO 2014/031407(PTL 2)公开了一种用于制造乙酸的工艺，所述工艺包括如下步骤：将粗制乙酸组合物在轻馏分塔(分离塔(splitter column))中分离为包括碘甲烷、水、乙酸甲酯、和高锰酸盐还原性化合物(PRC)的塔顶馏出物物流，和乙酸产物物流；将所述塔顶馏出物物流的一部分在第一蒸馏塔中分离以形成富集至少一种PRC的物流，其中该富集物流进一步包括所述碘甲烷的至少一些；和将该富集物流在第二蒸馏塔中用萃取剂(例如水)萃取蒸馏以形成包括碘甲烷的馏出物和包括至少一种PRC和任选地包括小于1重量％碘甲烷的残留物。该文献还公开了至少0.01:1的该富集物流相对于萃取剂的质量流量比。该文献的实施例公开了4:1的该富集物流相对于萃取剂的质量流量比。

根据该工艺，于在第一蒸馏塔中PRC的浓缩之后，进行在第二蒸馏塔中用萃取剂(例如水)的萃取蒸馏以获得包含PRC的水相，其然后被取出以除去PRC。因此，该工艺需要另外的第二蒸馏步骤，并且该工艺需要另外的设备或设施，从而增加了成本；并且使该工艺的操作复杂化。