[发明专利]一种甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺

说明书

本发明提供了一种甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺，属于乙酸制备的技术领域，包括，进料单元，用以储存和输送一氧化碳和甲醇；内部设置有微界面发生器的羰基化反应釜，其与所述进料单元连接，用于做为羰基化反应的场所，微界面发生器，用于在羰基化反应之前，将所述一氧化碳气泡破碎成直径为微米级别的微气泡，以增大羰基反应化程中所述一氧化碳与所述甲醇之间的相界传质面积，强化羰基化反应效率。本发明提供的甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺，达到了解决现有技术中一氧化碳和甲醇在羰基化反应釜内部无法得到充分混合，导致系统反应效率降低的问题。

技术领域

本发明涉及乙酸制备的技术领域，特别涉及一种甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺。

背景技术

乙酸，也叫乙酸或冰乙酸，是一种有机一元酸，为食醋主要成分。纯的无水乙酸(冰乙酸)是无色的吸湿性固体，凝固后为无色晶体，其水溶液中呈弱酸性且蚀性强，蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。

乙酸可用作酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等。它也是很好的抗微生物剂，这主要归因于其可使pH降低至低于微生物最适生长所需的pH。乙酸是我国应用最早、使用最多的酸味剂，主要用于复合调味料、配制蜡、罐头、干酪、果冻等。用于调味料时，可将乙酸加水稀释至4％～5％溶液后，添加到各种调味料中应用。以食醋作为酸味剂，辅以纯天然营养保健品制成的饮料称为国际型第三代饮料。现有制备乙酸的技术，常采用将甲醇液体和一氧化碳气体直接通入羰基化反应釜中，在指定温度、压力和催化剂的作用下进行羰基化反应，再将反应产物进行蒸馏分离，最终得到乙酸。

但是，当使用现有羰基化反应系统制备乙酸时，将甲醇液体和一氧化碳气体直接通入羰基化反应釜中，甲醇液体和一氧化碳气体在羰基化反应釜内部无法得到充分混合，从而导致系统反应效率降低。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺，以达到解决现有技术中一氧化碳和甲醇在羰基化反应釜内部无法得到充分混合，导致系统反应效率降低的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺，包括：

进料单元，用以储存和输送一氧化碳和甲醇；

内部设置有微界面发生器的羰基化反应釜，其与所述进料单元连接，用于做为羰基化反应的场所，微界面发生器，用于在羰基化反应之前，将所述一氧化碳气泡破碎成直径为微米级别的微气泡，以增大羰基反应化程中所述一氧化碳与所述甲醇之间的相界传质面积，强化羰基化反应效率；

闪蒸塔，其与所述反应釜连接，用于对羰基化反应产物进行闪蒸；

精馏装置，其与所述闪蒸塔连接，用于对闪蒸产物进行精馏，最终得到乙酸。

进一步地，上述甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺中，所述微界面发生器通过将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给氢气气泡，使氢气破碎成直径为微米级别的微气泡。

进一步地，上述甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺中，所述微界面发生器选自气动式微界面发生器、液动式微界面发生器以及气液联动式微界面发生器中的一种或几种。

进一步地，上述甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺中，所述微米级别的微气泡为直径大于等于1μm、小于1mm的微气泡。

进一步地，上述甲醇羰基化制备乙酸的强化反应系统及工艺中，所述进料单元包括：

一氧化碳进料管道，其与所述微界面发生器连接，且外接气源，用于接收一氧化碳气体，并将一氧化碳气体输送至微界面发生器；

甲醇存储罐，其与所述反应釜连接，用于存储甲醇并将甲醇输送至反应釜。