[发明专利]乙酸的制备方法

说明书

本发明提供能够利用简易的手段降低制品乙酸中的甲酸浓度的方法。就本发明的乙酸的制备方法而言，在乙酸的制备工艺中具有选自满足下述(i)的操作条件的工序及满足下述(ii)的操作条件的工序中的至少一个工序，并且对于一个以上的工艺，以满足选自下述(iii)及下述(iv)中的至少之一的方式控制氧浓度：(i)氢分压低于500kPa(绝对压力)、二氧化碳分压低于70kPa(绝对压力)、且操作温度超过150℃的操作条件；(ii)氢分压为5kPa(绝对压力)以下、二氧化碳分压低于20kPa(绝对压力)、且操作温度超过100℃的操作条件；(iii)将气相中的氧浓度控制为低于7体积％；(iv)将液相中的氧浓度控制为低于7×10^‑5g/g。

技术领域

本发明涉及制备乙酸的方法。

背景技术

作为乙酸的工业制备方法，已知有甲醇法羰基化工艺(甲醇法乙酸工艺)。在该工艺中，例如可在反应槽中使甲醇与一氧化碳在催化剂的存在下发生反应而生成乙酸、使反应混合物在蒸发槽中蒸发、并对其蒸气相利用脱低沸塔、接着利用脱水塔进行纯化而实现乙酸的制品化，或者可在脱水塔之后经由脱高沸塔、或进一步经由制品塔而实现乙酸的制品化。

在这样的乙酸制备工艺中，在反应槽中会副产甲酸。甲酸由于会导致制品乙酸的纯度降低，因此极少为好。在专利文献1及2中公开了下述内容：一氧化碳和水经反应会生成甲酸，因此通过将反应介质中的水浓度控制于低水平可以降低制品乙酸中的甲酸浓度。然而，在反应介质中的水浓度降低时，存在催化剂容易变得不稳定的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2008/0293966号说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2008/0293967号说明书

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供能够利用简易的手段降低制品乙酸中的甲酸浓度的方法。

另外，本发明的其他目的在于提供能够有效地防止乙酸制备装置的局部腐蚀的乙酸的制备方法、及能够有效地抑制制品乙酸的着色的乙酸的制备方法。

解决问题的方法

本发明人为了达成上述目的而进行了用以探讨甲酸生成的机理的深入研究，结果得到了以下见解：在存在氢及二氧化碳的主要是反应槽、蒸发槽、脱低沸塔中，会为数不少地生成有甲酸；氢分压及二氧化碳分压越高则越有甲酸生成；以及，温度越高则越可抑制甲酸的生成；并由这些见解可推定出的平衡反应的存在；等等。另外得到了以下见解：可推定，由于从外部导入工艺内的成分等种种原因会导致在工艺流中混入氧，在甲醇和氧的存在下会生成甲醛，而进一步，在所生成的甲醛与氧的存在下会生成甲酸。基于此，经过进一步研究发现：为了抑制甲酸的生成，优选保持于低氢分压、低二氧化碳分压、高温度，并进一步保持于低氧分压；通过将包含甲酸的工艺液再循环至反应槽、蒸发槽、蒸馏塔，并保持于低氢分压、低二氧化碳分压、高温度，能够将甲酸分解；甲酸由于沸点低于乙酸因而会浓缩至各蒸馏塔的塔顶，因此，通过将蒸馏塔的塔顶液再循环至反应体系或与该蒸馏塔相比位于上游的蒸馏塔，能够将甲酸分解；等等。本发明是基于这些见解、并进一步经过反复研究而完成的。

即，本发明提供乙酸的制备方法，其在乙酸的制备工艺中具有选自满足下述(i)的操作条件的工序及满足下述(ii)的操作条件的工序中的至少一个工序，并且对于一个以上的工艺，以满足选自下述(iii)及下述(iv)中的至少之一的方式控制氧浓度。

(i)氢分压低于500kPa(绝对压力)、二氧化碳分压低于70kPa(绝对压力)、且操作温度超过150℃的操作条件

(ii)氢分压为5kPa(绝对压力)以下、二氧化碳分压低于20kPa(绝对压力)、且操作温度超过100℃的操作条件