[发明专利]用于生产乙酸的方法

说明书

本发明涉及用于生产乙酸的方法，尤其是涉及用于从低能量羰基化方法中移除阳离子(如锂)和碘化物的改善的方法。在一个实施方案中，可以在使用经金属交换的离子交换树脂移除碘化物之前使用阳离子交换剂移除阳离子(如锂)。本发明还适用于移除选自周期表第IA族和第IIA族、季氮阳离子和含磷阳离子的至少一种阳离子。

优先权要求

本申请要求2015年4月23日提交的题为“Processes For Producing AceticAcid”的美国专利申请号14/694,913的优先权，并且要求2015年4月1日提交的题为“Processes For Producing Acetic Acid”的美国临时专利申请号62/141,490的优先权，其公开内容以引用的方式完全并入本文。

发明领域

本发明涉及用于生产乙酸的方法，尤其是涉及用于移除锂阳离子的改善方法，所述锂阳离子可以来源于反应介质中的锂化合物和/或由反应介质中的锂化合物产生，然后从低能量羰基化方法中移除碘化物，以产生经纯化的乙酸。

发明背景

在当前采用的合成乙酸方法之中，商业上最有用的一者是如美国专利号3,769,329中教导的用一氧化碳催化羰基化甲醇，其以全文引用的方式并入本文。羰基化催化剂包含铑，其连同如由甲基碘示例的含卤素催化剂促进剂溶解或以其它方式分散于液体反应介质中或者负载在惰性固体上。可以以许多形式的任一种将铑引入反应体系。类似地，因为卤化物促进剂的特性通常不重要，所以可以使用大量合适的促进剂(它们的大多数是有机碘化物)。最典型和有用地，反应通过将一氧化碳气体连续鼓泡经过溶解有催化剂的液体反应介质来进行。

用于合成乙酸的广泛使用和成功的商业化方法涉及利用一氧化碳对甲醇催化羰基化。催化剂含有铑和/或铱和典型地为甲基碘的卤素促进剂。通过将一氧化碳连续鼓泡经过其中溶解有催化剂的液体反应介质来进行反应。反应介质包含乙酸、乙酸甲酯、水、甲基碘和催化剂。用于甲醇羰基化的常规商业化方法包括美国专利号3,769,329中描述的方法，其全文以引用的方式并入本文。另一种常规甲醇羰基化方法包括Cativa^TM方法，该方法论述于Jones J.H.(2002)，“The Cativa^TMProcess for the Manufacture of Acetic Acid”，Platinum Metals Review，44(3)：94-105中，其全文以引用的方式并入本文。

用于在铑催化剂存在下使醇羰基化以产生具有比所述醇多一个碳原子的羧酸的AO^TM方法公开于美国专利号5,001,259；5,026,908；和5,144,068；和EP0161874中，其全文以引用的方式并入本文。如其中所公开，在含有乙酸甲酯(MeAc)，卤代甲烷，特别是甲基碘(MeI)和以催化有效浓度存在的铑的反应介质中从甲醇产生乙酸。这些专利公开了通过在反应介质中连同催化有效量的铑一起保持至少有限浓度的水(0.1重量％)和除作为碘化氢存在的碘离子以外的指定浓度的碘离子，甚至在非常低的水浓度，即4重量％以下(不管保持大约14-15重量％水的先前的实践)，也可以将催化剂稳定性和羰基化反应器的生产率保持在高水平。该碘离子是简单的盐，其中优选的是碘化锂。所述盐可以例如通过添加乙酸锂、碳酸锂、氢氧化锂或与反应介质相容的阴离子的其它锂盐原位形成。所述专利教导了乙酸甲酯和碘化物盐的浓度是影响甲醇羰基化生产乙酸的速率(特别是在低反应器水浓度下)方面的重要参数。通过使用相对高浓度的乙酸甲酯和碘化物盐，即使在液体反应介质包含低至0.1重量％的有限浓度的水时也实现高度的催化剂稳定性和反应器生产率。此外，所使用的反应介质改善了铑催化剂的稳定性，即对催化剂沉淀的抗性，特别是在方法的产物回收步骤期间。在这些步骤中，出于回收乙酸产物目的的蒸馏倾向于从催化剂移出一氧化碳，其在保持在反应容器中的环境中，是具有对铑的稳定化作用的配体。