[发明专利]利用由反应热任选产生的蒸汽生产和纯化乙酸

说明书

优先权要求

本申请要求2010年11月19日提交的美国申请No.12,950,520的优先权，通过引用将其全部内容和披露并入本文。

发明领域

本发明涉及由一氧化碳生产乙酸的方法，特别地涉及改进的方法，其中该方法包含第一干燥塔及第二干燥塔。本发明还涉及一种由反应的热来产生蒸汽的方法。

发明背景

用于合成乙酸的广泛使用和成功的商业方法涉及用一氧化碳将甲醇催化羰基化。催化剂含有铑和/或铱与卤素促进剂，典型地是甲基碘。该反应通过连续地使一氧化碳鼓泡穿过其中溶解有催化剂的液体反应介质来进行。反应介质还包含乙酸甲酯、水、甲基碘和催化剂。甲醇羰基化的常规商业方法包括美国专利No.3,769,329、5,001,259、5,026,908和5,144,068中所述的那些，通过引用将它们的全部内容和披露并入本文。另一种常规甲醇羰基化方法包括Cativa^TM方法，其描述于Jones,J.H.(2002),“The Cativa^TMProcess for the Manufacture of Acetic Acid”,Platinum Metals Review,44(3):94-105中,通过引用将其全部内容和披露并入本文。

在乙酸生产中对系统的能力可能存在若干限制。一种这样的限制是从反应移除热。甲醇羰基化是放热反应，需要对热进行调控用于维持有效的的生产率。常规系统使用闪蒸器来移除大约一半的反应热。美国专利No.5,364,963也描述了用间接的热交换来冷却部分羰基化产物。随着生产增加，需要移除的热也增加。用闪蒸器来移除增加的热会效率可能不那么有效并且会减少乙酸的整体生产。

还可以回收反应热。美国专利No.6,175,039公开了通过使用由泵唧循环料流(pump-around stream)加热的蒸汽锅炉移除来自高度放热的过程的反应热。还可以将反应热传递至其它系统。美国专利No.6,114,576公开了一种在固体催化剂颗粒存在下生产羧酸的方法，该方法在羧酸产物回收中高效率地使用反应的放热。该方法在不需要额外的热传递流体例如蒸汽的情况下使用间接热交换将反应热传递到另一个料流。美国专利No.7,465,823公开了一种方法及系统，其中将乙酸生产过程中产生的热的一部分传递至乙酸乙烯酯生产和/或纯化过程和系统以促进乙酸乙烯酯产物的生产和/或纯化。

提高生产速率也可以对纯化系统施加能力限制。扩增商业纯化系统的能力需要增加蒸馏塔的尺寸。较大的蒸馏塔也会需要塔、管路、基座和公用工程的重新配置来扩增能力。为增加能力而相关的停工时间使得这些转换为更大能力的蒸馏塔变为在经济上无吸引力的。

本领域技术人员可理解，总是有改进现有乙酸生产方法的动机。本发明提供一些这样的改进。

发明概述

在第一实施方案中，本发明涉及生产乙酸的羰基化方法，该方法包括以下步骤：在含有反应介质的反应器中使一氧化碳与至少一种反应物反应以产生包含乙酸的反应产物，其中所述至少一种反应物选自甲醇、乙酸甲酯、甲酸甲酯、二甲醚和它们的混合物，并且其中所述反应介质包含水、卤素促进剂和催化剂；在闪蒸器中分离所述反应产物以产生粗产物料流和液体再循环料流；在轻馏分塔中纯化所述粗产物料流以产生纯化的产物料流；在第一干燥塔中干燥所述纯化的产物料流的第一部分；和在第二干燥塔中干燥所述纯化的产物料流的第二部分。

在第二实施方案中，本发明涉及生产乙酸的羰基化方法，该方法包括以下步骤：在含有反应介质的反应器中使一氧化碳与至少一种反应物反应以产生包含乙酸的反应产物，其中所述至少一种反应物选自甲醇、乙酸甲酯、甲酸甲酯、二甲醚和它们的混合物，并且其中所述反应介质包含水、卤素促进剂和催化剂；在闪蒸器中分离所述反应产物以产生粗产物料流和液体再循环料流；在轻馏分塔中纯化所述粗产物料流以产生纯化的产物料流；在第一干燥塔中干燥所述纯化的产物料流的第一部分；和在第二干燥塔中干燥所述纯化的产物料流的第二部分。其中该方法还包括在热传递系统中由来自产生所述反应产物的所述反应的热产生蒸汽；和将所述蒸汽的至少一部分输送至第二干燥塔，其中所述蒸汽提供驱动该第二干燥塔中的分离所需能量的一部分。