ES2624629T3 - Procedimiento para recuperar compuestos reductores de permanganato de un procedimiento de producción de ácido acético - Google Patents

Procedimiento para recuperar compuestos reductores de permanganato de un procedimiento de producción de ácido acético Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para recuperar compuestos de reducción de permanganato (PRCs) de una composición de ácido acético en bruto, comprendiendo el procedimiento las etapas de: separar la composición de ácido acético en bruto en una columna de fracciones ligeras en una corriente de cabeza que comprende yoduro de metilo, agua, acetato de metilo, y por lo menos un PRC, y una corriente de producto de ácido acético; separar una porción de la corriente de cabeza usando una primera columna de destilación para obtener una corriente enriquecida en el por lo menos un PRC, en el que la corriente enriquecida comprende adicionalmente por lo menos algo del yoduro de metilo de la corriente de cabeza; y separar una porción de la corriente enriquecida en una segunda columna de destilación para obtener un destilado que comprende yoduro de metilo y un residuo que comprende el por lo menos un PRC y opcionalmente menos de 1% en peso de yoduro de metilo, en el que la relación de yoduro de metilo a PRCs en el residuo es menos que la relación de yoduro de metilo a PRCs en la corriente enriquecida, y en el que un agente extractivo, opcionalmente seleccionado del grupo que consiste en agua, glicoles, glicerol, alcoholes de alto punto de ebullición, y sus mezclas, se usa opcionalmente en la segunda columna de destilación para extraer por lo menos un PRC en el residuo.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para recuperar compuestos reductores de permanganato de un procedimiento de produccion de acido acetico
Campo de la invencion
Esta invencion se refiere a procedimientos para producir acido acetico. Espedficamente, la invencion se refiere a procedimientos mejorados para recuperar compuestos reductores de permanganato (PRCs) formados durante la carbonilacion de metanol en presencia de un catalizador de carbonilacion para producir acido acetico. Mas espedficamente, es para procedimientos mejorados para retirar haluros de alquilo, tales como yoduro de metilo, de los PRCs recuperados.
Antecedentes de la invencion
Un procedimiento comercial exitoso y ampliamente usado para sintetizar acido acetico implica la carbonilacion catalizada de metanol con monoxido de carbono. La catalisis contiene rodio y/o iridio y un promotor de halogeno, tfpicamente yoduro de metilo. La reaccion se realiza burbujeando continuamente monoxido de carbono a traves de un medio lfquido en el que esta disuelto el catalizador. El medio de reaccion comprende tambien acetato de metilo, agua, yoduro de metilo y el catalizador. Los procedimientos comerciales convencionales para la carbonilacion de metanol incluyen aquellos descritos en las patentes de EE.UU. No. 3.769.329; 5.001.259; 5.026.908; y 5.144.068.
Otro procedimiento de carbonilacion de metanol convencional incluye el procedimiento Cativa™, que se discute en Jones, J.H. (2002), “The Cativa™ Process for the Manufacture of Acetic Acid”, Platinum Metals Review, 44 (3): 94105.
El producto de acido acetico en bruto del reactor se procesa en una seccion de purificacion para retirar impurezas y recuperar acido acetico. Estas impurezas, que pueden estar presentes en cantidades de trazas, afectan a la calidad del acido acetico, especialmente cuando las impurezas se hacen circular por el procedimiento de reaccion, que entre otras cosas, pueden dar como resultado la acumulacion de estas impurezas con el tiempo. Las tecnicas de purificacion convencionales para retirar estas impurezas incluyen tratar las corrientes de producto de acido acetico con oxidantes, ozono, agua, metanol, carbono activado y aminas. Los tratamientos se pueden combinar tambien con la destilacion del producto de acido acetico en bruto. Sin embargo, el tratamiento adicional del producto final anade coste al procedimiento, y la destilacion del producto de acido acetico tratado puede dar como resultado que se formen impurezas adicionales.
Los procedimientos para retirar estas impurezas pueden retirar tambien compuestos en el medio de reaccion, tales como el promotor de halogeno. Se han ensenado varios procedimientos para recuperar el promotor de halogeno que incluyen el tratamiento de corrientes descargadas y extraccion.
El tratamiento de corrientes descargadas permite la recuperacion de promotores de halogeno. Por ejemplo, el documento U.S. Pub. No. 2009/0270651 describe un sistema de carbonilacion de metanol que incluye una torre de absorcion adaptada para recibir una corriente de gas descargado y retirar el yoduro de metilo de la misma con un disolvente separador, estando la torre de absorcion acoplada a la primera y segunda fuentes de disolvente separador que son capaces de suministrar diferentes primer y segundo disolvente separador. Un sistema de conmutacion que incluye valvulas proporciona alternativamente primer o segundo disolvente separador para la torre de absorcion y devuelve el disolvente usado y el material absorbido al sistema de carbonilacion para acomodar diferentes modos de funcionamiento.
La extraccion tambien puede recuperar los promotores de halogeno de los productos de carbonilacion. Por ejemplo, la patente de EE.UU. No. 4.908.477 describe la separacion de compuestos de yodo organico de productos de carbonilacion de metanol, acetato de metilo y eter dimetflico y de mezclas de tales productos de carbonilacion mediante un procedimiento en el que los compuestos de yodo se retiran por extraccion en fase lfquida con un hidrocarburo no aromatico.
Los metodos para recuperar los promotores de halogeno no son capaces de retirar otras impurezas. En particular, las impurezas que disminuyen el tiempo de permanganato del acido acetico no se retiran cuando se recuperan los promotores de halogeno. El tiempo de permanganato es un ensayo de calidad comunmente usado en la industria del acido acetico para determinar la cantidad de impurezas presentes en un producto de acido acetico. Estas impurezas incluyen compuestos de carbonilo saturados e insaturados, generalmente denominados compuestos reductores de permanganato (PRCs). Los PRCs pueden incluir, por ejemplo, compuestos tales como acetaldeddo, acetona, metiletilcetona, butiraldeddo, crotonaldeddo, 2-etilcrotonaldeddo, 2-etilbutiraldeddo y similares, y sus productos de condensacion de aldol. Estos compuestos se retiran por medio de una o mas columnas y unidades de extraccion.
La tecnica ha descrito que los PRCs presentes en las corrientes de producto de acido acetico en bruto se concentran generalmente en la corriente de cabeza de la columna de fracciones ligeras. Por consiguiente, la corriente de cabeza de la columna de fracciones ligeras se ha tratado con un compuesto de amina (tal como
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hidroxilamina), que reacciona con los compuestos de carbonilo para formar derivados que se pueden separar de la corriente de cabeza restante por destilacion, dando como resultado un producto de acido acetico con tiempo de permanganate mejorado.
Se ha descrito en las patentes de EE.UU. Nos. 6.143.930 y 6.339.171 que es posible reducir significativamente las impurezas indeseables en el producto de acido acetico mediante la realizacion de una purificacion multietapa en la corriente de cabeza de la columna de fracciones ligeras. Estas patentes describen un procedimiento de purificacion en el que la corriente de cabeza de las fracciones ligeras se destila dos veces, tomando en cada caso el acetaldetedo de cabeza y devolviendo un residuo rico en yoduro de metilo al reactor. El destilado rico en acetaldetedo obtenido despues de las dos etapas de destilacion se extrae opcionalmente con agua para retirar la mayor parte del acetaldetedo para su eliminacion, dejando una concentracion de acetaldetedo significativamente inferior en el refinado que se recicla al reactor.
Ademas, se ha descrito en el documento U.S. Pub. No. 2006/0247466 que es posible reducir las impurezas indeseables en el producto de acido acetico sometiendo la corriente de cabeza de las fracciones ligeras a una unica destilacion para obtener una corriente de cabeza. La corriente de cabeza se somete a continuacion a una extraccion que retira selectivamente y/o reduce los PRCs.
La patente de EE.UU. No. 7.223.886 describe un metodo para reducir la formacion de yoduros de alquilo y acidos carboxflicos de C3 a Ca mediante la retirada de los PRCs de la fase ligera de la corriente de cabeza de las fracciones ligeras condensadas, que incluye (a) la destilar la fase ligera para dar una corriente de cabeza enriquecida en PRC; y (b) extraer la corriente de cabeza con agua en por lo menos dos etapas consecutivas y separar de ella una o mas corrientes acuosas que contienen PRCs.
La patente de EE.UU. No. 7.855.306 describe un procedimiento para la reduccion y/o retirada de PRCs de un producto de carbonilacion por (a) separar el producto de carbonilacion para proporcionar una corriente de vapor de cabeza; (b) destilar la corriente de vapor de cabeza para dar una corriente de vapor de cabeza de bajo punto de ebullicion; (c) condensar y separar la corriente de vapor de cabeza de bajo punto de ebullicion para formar una fase lfquida ligera condensada; (d) destilar la fase lfquida ligera condensada en una unica columna de destilacion para formar una segunda corriente en fase vapor enriquecida en PRCs; y (e) condensar y extraer la segunda corriente en fase vapor con agua para obtener una corriente acuosa de acetaldetedo que comprende PRCs.
El documento U.S. Pub. No. 2012/0090981 describe un procedimiento para retirar los PRC de una composicion de acido acetico en bruto por (a) extraer la fase ligera para obtener una corriente acuosa que comprende por lo menos un PRC y (b) separar la corriente acuosa en una columna de destilacion para dar una corriente de cabeza enriquecida en PRCs.
El efluente de las unidades de extraccion comprende los PRCs que se retiran del procedimiento de produccion de acido acetico. El efluente puede comprender tambien impurezas que pueden dar como resultado una perdida de los compuestos en el reactor y dar como resultado corrientes de efluente que son mas caras y difteiles de tratar.
Aunque los procedimientos anteriormente descritos han tenido exito para reducir y/o retirar PRCs del sistema de carbonilacion, se pueden hacer aun mejoras adicionales para recuperar PRCs.
Sumario de la invencion
En una realizacion, la presente invencion se refiere a un procedimiento para recuperar compuestos reductores de permanganato (PRCs) de una composicion de acido acetico en bruto, comprendiendo el procedimiento la etapa de separar la composicion de acido acetico en bruto en una columna de fracciones ligeras en una corriente de cabeza y una corriente de producto de acido acetico. Preferentemente, la corriente de cabeza comprende yoduro de metilo, agua, acetato de metilo y por lo menos un PRC, y una corriente de producto de acido acetico. Los PRCs pueden incluir acetaldetedo, acetona, metiletilcetona, butiraldehfdo, crotonaldetedo, 2-etilcrotonaldel'ndo, 2-etilbutiraldehfdo, sus productos de condensacion de aldol, o sus mezclas. El procedimiento comprende ademas la etapa de separar una porcion de la corriente de cabeza usando una primera columna de destilacion para obtener una corriente enriquecida en el por lo menos un PRC, en el que la corriente enriquecida comprende ademas por lo menos algo del yoduro de metilo de la corriente de cabeza. El procedimiento comprende ademas separar una porcion de la corriente enriquecida en una segunda columna de destilacion para obtener un destilado que comprende yoduro de metilo y un residuo que comprende el por lo menos un PRC. Preferentemente, la relacion de yoduro de metilo a PRCs en el residuo es menor que la relacion de yoduro de metilo a PRCs en la corriente enriquecida.
El residuo puede comprender menos de 1% en peso de yoduro de metilo, por ejemplo, menos de 0,01% en peso. Por lo menos el 80%, y mas preferentemente por lo menos el 95%, del yoduro de metilo en la porcion de la corriente de PRCs se separa en el destilado. Por lo menos el 80%, y mas preferentemente por lo menos el 95%, del por lo menos un PRC en la porcion de la corriente de PRCs se separa en el residuo.
En una realizacion, el procedimiento comprende adicionalmente la etapa de usar un agente extractivo en la segunda columna de destilacion, por ejemplo, una columna de destilacion extractiva, para extraer por lo menos un PRC en el
residuo. Preferentemente, el agente extractivo se selecciona del grupo que consiste en agua, glicoles, glicerol, alcoholes de alto punto de ebullicion o sus mezclas. En una realizacion, una relacion de flujo de masa de la porcion de la corriente de PRCs y el agente extractivo es por lo menos 1:1. El agente extractivo puede ser agua que se alimenta en la mitad superior de la columna de destilacion extractiva. En una realizacion, el procedimiento 5 comprende adicionalmente la etapa de recuperar el agente extractivo del residuo para dar un producto de PRCs que es reducido en contenido de agua. Una vez que el agente extractivo se retira del residuo, el procedimiento de la invencion obtiene un producto de PRCs que tiene un reducido contenido de agua de menos del 10% en peso de agua.
El procedimiento comprende adicionalmente la etapa de extraer la corriente enriquecida en un extractor lfquido- 10 lfquido con un disolvente extractivo para obtener una corriente de PRCs y un refinado que comprende yoduro de metilo. El disolvente extractivo puede comprender agua. En una realizacion, la corriente de PRCs comprende el por lo menos un PRC y de 0,01 a 5% en peso de yoduro de metilo.
En otra realizacion, la presente invencion comprende recuperar compuestos reductores de permanganato (PRCs) de una composicion de acido acetico en bruto, comprendiendo el procedimiento las etapas de: separar la composicion 15 de acido acetico en bruto en una columna de fracciones ligeras en una corriente de cabeza que comprende yoduro de metilo, agua, acetato de metilo y por lo menos un PRC, y una corriente de producto de acido acetico; separar una porcion de la corriente de cabeza, ya sea una porcion organica o acuosa de la misma, usando una o mas columnas de destilacion para obtener una corriente enriquecida en el por lo menos un PRC, en el que la corriente enriquecida comprende adicionalmente por lo menos algo del yoduro de metilo de la corriente de cabeza; extraer la corriente 20 enriquecida en un extractor lfquido-lfquido con un disolvente extractivo para obtener una corriente de PRCs y un refinado que comprende yoduro de metilo, en el que la corriente de PRCs comprende el por lo menos un PRC y de 0,01 a 5% en peso de yoduro de metilo; y separar una porcion de la corriente de PRCs en una columna de destilacion extractiva usando un agente extractivo para obtener un destilado que comprende yoduro de metilo y un residuo que comprende el por lo menos un PRC y agente extractivo, en el que la relacion de yoduro de metilo a 25 PRCs en el residuo es menor que la relacion de yoduro de metilo a PRCs en la corriente de PRCs.
Breve descripcion de los dibujos
La presente invencion se entendera mejor a la vista de las figuras no limitantes adjuntas, en las que:
La FIG. 1 ilustra un sistema de recuperacion de PRC (PRS) ejemplar segun una realizacion de la invencion.
La FIG. 2 ilustra un PRS ejemplar que tiene una combinacion de extraccion lfquido-lfquido y una columna de 30 destilacion extractiva segun una realizacion de la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
La presente invencion se refiere en general a la recuperacion de PRCs, tales como acetaldehfdo, y a la reduccion de la cantidad de haluros de alquilo, tales como promotores de halogeno, de la corriente de residuo de PRC. En realizaciones preferidas, el haluro de alquilo es yoduro de metilo (Mel). Debido a las condiciones de reaccion y al 35 medio de reaccion, los PRCs se pueden formar como subproductos que causan impurezas cuando se prepara acido acetico. Cuando se retiran los PRCs del producto de acido acetico en bruto, los promotores de halogeno pueden pasar a traves a las corrientes de purga y como tal, la corriente de PRCs resultante comprende los promotores de halogeno. Aunque la cantidad de promotores de halogeno en las corrientes de purga puede ser relativamente pequena, el coste asociado con la purga de los promotores de halogeno puede ser significativo. Las realizaciones de 40 la presente invencion aumentan ventajosamente las cantidades de promotores de halogeno que se pueden retirar de la corriente de PRCs para dar una corriente de PRCs purificada, reduciendo por ello los costes, mejorando la eficiencia y reduciendo la necesidad de tratar las corrientes de purga. La corriente de PRCs purificada con un nivel reducido de promotores de halogeno se puede usar como materia prima para otros procedimientos. Ademas, los promotores de halogeno recuperados de la misma se pueden reciclar al procedimiento de carbonilacion.
45 En una realizacion de la presente invencion, los PRC se recuperan preferentemente con un sistema de recuperacion de PRC (PRS) que comprende una o mas columnas de destilacion. Los PRCs pueden incluir acetaldehfdo, acetona, metiletilcetona, butiraldehfdo, crotonaldehudo, 2-etilcrotonaldel'ndo, 2-etilbutiraldehfdo, sus productos de condensacion de aldol, o sus mezclas. Los PRS ejemplares incluyen los descritos en las patentes de EE.UU. Nos. 7.855.306, 7.223.886; 7.855.306; 6,143,930 y 6,339,171, y el documento Pub. No. 2012/0090981. Una corriente 50 enriquecida con PRCs se puede separar del procedimiento de produccion de acido acetico e introducir en el PRS. Esta corriente puede comprender tambien haluros de alquilo.
En una realizacion, los haluros de alquilo se pueden recuperar de una o mas corrientes tratadas del PRS. Generalmente, estas corrientes tratadas se purgan del sistema.
Ventajosamente, esta realizacion retira los haluros de alquilo de las corrientes de purga y puede reducir los costes 55 para tratar las corrientes de purga.
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Aunque se prefiere recuperar yoduro de metilo para devolverlo al reactor, tambien se pueden retirar de las corrientes de PRS otros haluros de alquilo tales como yoduro de etilo, yoduro de propilo, yoduro de butilo, yoduro de pentilo, yoduro de hexilo, y sus isomeros. Los haluros de alquilo, incluyendo los promotores de halogeno, pueden causar corrosion en el sistema formando acido yodlddrico (HI) en porciones de destilacion del PRS como se describe en varias reacciones que implican al promotor de halogeno, yoduro de metilo. Como ejemplo:

Mel + MeOH ^ Me2O + HI (I)

Mel + H2O ^ MeOH + HI (II)

Mel + MeCOOH ^ MeCOOMe + HI (III)
En una realizacion, se usa una o mas columnas de destilacion para recuperar los PRCs. Preferentemente, se usan dos columnas de destilacion para recuperar los PRCs. En una realizacion, se retira una cantidad substancial de acetato de metilo en el residuo de la primera columna de destilacion y se devuelve a la zona de reaccion. Ademas, el destilado se enriquece en PRCs y es deficiente en acetato de metilo, metanol y/o acido acetico. La corriente de destilado se envfa a una segunda columna de destilacion para retirar adicionalmente cualquier yoduro de metilo restante para dar una corriente de PRC en el residuo.
En otra realizacion, los haluros de alquilo se pueden retirar usando un disolvente extractivo en un extractor lfquido- lfquido y el extractante, que se enriquecena en PRCs, se purifica adicionalmente usando un agente extractivo en una columna de destilacion extractiva. La combinacion del extractor y la columna de destilacion extractiva mejora en gran medida la recuperacion de los haluros de alquilo y la purificacion de la corriente de PRCs. El disolvente extractivo lfquido-lfquido comprende agua, eter dimetflico y sus mezclas. En una realizacion, se puede seleccionar un agente extractivo apropiado del grupo que consiste en agua, glicoles, glicerol, alcoholes de alto punto de ebullicion, y sus mezclas. Preferentemente, el disolvente extractivo y el agente extractivo pueden ser agua.
En otra realizacion, se puede usar un agente extractivo con la segunda columna de destilacion. El uso del agente extractivo, tal como agua, puede retirar el yoduro de metilo de la corriente enriquecida con PRC produciendo por ello una corriente de PRC enriquecida adicional. El agente extractivo se puede recuperar en una columna de recuperacion de agente extractivo y se devuelve a la segunda columna de destilacion para su uso.
Esta invencion se refiere a procedimientos para la produccion de acido acetico y, en particular, a procedimientos mejorados para la recuperacion de compuestos reductores de permanganato (PRCs) formados durante la carbonilacion de metanol en presencia de un catalizador de carbonilacion de metal del Grupo VIII. Los PRCs pueden incluir, por ejemplo, compuestos tales como acetaldeddo, acetona, metiletilcetona, butiraldeddo, crotonaldeddo, 2- etilcrotonaldeddo y 2-etil-butiraldeddo y sus productos de condensacion de aldol. Mas espedficamente, esta invencion se refiere a procedimientos mejorados para retirar y recuperar PRCs o sus precursores de un sistema de separacion de acido acetico que se usa para purificar un producto de acido acetico en bruto. Mas espedficamente, esta invencion se refiere a procedimientos mejorados para para retirar y recuperar yoduro de metilo.
La presente invencion se puede apreciar en relacion, por ejemplo, con la carbonilacion de metanol con monoxido de carbono en un sistema de reaccion catalftica homogenea que comprende un disolvente de reaccion, metanol y/o sus derivados reactivos, un catalizador del Grupo VIII, por lo menos una concentracion finita de agua, y opcionalmente una sal de yoduro.
Los catalizadores del Grupo VIII apropiados incluyen catalizadores de rodio y/o iridio. Cuando se utiliza un catalizador de rodio, el catalizador de rodio se puede anadir en cualquier forma apropiada tal que el rodio este en la disolucion de catalizador en forma de una mezcla en equilibrio que incluye anion [Rh(CO)2I2]" como es bien conocido en la tecnica. Las sales de yoduro opcionalmente mantenidas en las mezclas de reaccion de los procedimientos descritos aqrn pueden estar en forma de una sal soluble de un metal alcalino o metal alcalinoterreo o una sal de amonio o fosfonio cuaternario o sus mezclas. En ciertas realizaciones, el co-promotor del catalizador es yoduro de litio, acetato de litio, o sus mezclas. El co-promotor de sal se puede anadir en forma de una sal no yoduro que generara una sal de yoduro. El estabilizador del catalizador de yoduro se puede introducir directamente en el sistema de reaccion. Alternativamente, la sal de yoduro se puede generar in situ dado que en las condiciones de funcionamiento del sistema de reaccion, una amplia gama de precursores de sales no yoduro reaccionara con yoduro de metilo o acido yodddrico en el medio de reaccion para generar el correspondiente co-promotor de estabilizador de sal de yoduro. En algunas realizaciones, la concentracion de catalizador de rodio en el medio de reaccion lfquido puede estar en el intervalo de 100 ppm en peso a 6.000 ppm en peso. Para detalles adicionales con respecto a la catalisis de rodio y la generacion de sal de yoduro, vease las patentes de EE.UU. Nos. 5.001.259; 5.026.908; 5.144.068 y 7.005.541.
Cuando se utiliza un catalizador de iridio, el catalizador de iridio puede comprender cualquier compuesto que contiene iridio que sea soluble en la composicion de reaccion lfquida. El catalizador de iridio se puede anadir a la composicion de reaccion lfquida para la reaccion de carbonilacion en cualquier forma apropiada que se disuelve en la composicion de reaccion lfquida o es convertible en una forma soluble. Los ejemplos de compuestos que contienen iridio apropiados que se pueden anadir a la composicion de reaccion lfquida incluyen: IrCh, IrI3, IrBr3,
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[Ir(CO)2I]2, [Ir(CO)2Cl]2, [Ir(CO)2Br]2, [Ir(CO)2y"H+, [Ir(CO)2Br2]-H+, [Ir(CO)2U]'H+, [Ir(CH3)I3(CO2)]'H+, MCO)^, IrCl3.3H2O, IrBr3.3H2O, Ir4(CO)i2, iridio metalico, Ir2O3, Ir(acac)(CO)2, Ir(acac)3, acetato de iridio,
[Ir3O(OAc)a(H2O)3][OAc], y acido hexacloroiridico [H2IrCla]. Usualmente se emplean como materiales de partida complejos de iridio libres de cloro tales como acetatos, oxalatos y acetoacetatos. La concentracion de catalizador de iridio en la composicion de reaccion lfquida puede estar en el intervalo de 100 a 6.000 ppm en peso. La carbonilacion de metanol que utiliza catalizador de iridio es bien conocida y se describe generalmente en las patentes de EE.UU. Nos. 5.942.460; 5.932.764; 5.883.295; 5.877.348; 5.877.347 y 5.696.284.
Los promotores de halogeno se usan generalmente en combinacion con el componente catalizador de metal del Grupo VIII. El yoduro de metilo es uno preferido como promotor de halogeno. Preferentemente, la concentracion de promotor de halogeno en la composicion de reaccion lfquida esta en el intervalo de 1 a 50% en peso, preferentemente de 2 a 30% en peso.
El promotor de halogeno se puede combinar con un compuesto co-promotor/sal estabilizante, que puede incluir sales de un metal del Grupo IA o del Grupo IIA, una sal de amonio cuaternario, fosfonio o sus mezclas. Son particularmente preferidas las sales de yoduro o acetato, por ejemplo, yoduro de litio o acetato de litio.
Se pueden usar otros promotores y co-promotores como parte del sistema catalttico de la presente invencion, tal como se describe en la patente de EE.UU. No. 5.877.348. Los promotores apropiados se seleccionan de rutenio, osmio, wolframio, renio, cinc, cadmio, indio, galio, mercurio, mquel, platino, vanadio, titanio, cobre, aluminio, estano, antimonio y se seleccionan mas preferentemente de rutenio y osmio. Se describen co-promotores espedficos en la patente de EE.UU. No. 6.627.770.
Un promotor puede estar presente en una cantidad efectiva hasta el Kmite de su solubilidad en la composicion de reaccion liquida y/o cualquier corriente lfquida del procedimiento reciclada al reactor de carbonilacion desde la etapa de recuperacion de acido acetico. Cuando se usa, el promotor esta apropiadamente presente en la composicion de reaccion lfquida en una relacion molar de promotor a catalizador metalico de 0,5:1 a 15:1, preferentemente de 2:1 a 10:1, mas preferentemente de 2:1 a 7,5:1. Una concentracion de promotor apropiada es de 400 a 5.000 ppm en peso.
En una realizacion, la temperatura de la reaccion de carbonilacion es preferentemente de 150°C a 250°C, por ejemplo, de 155°C a 235°C, o de 160°C a 220°C. La presion de la reaccion de carbonilacion es preferentemente de 10 a 200 bar, preferentemente de 10 a 100 bar, lo mas preferentemente de 15 a 50 bar. El acido acetico se fabrica tipicamente en una reaccion de fase lfquida a una temperatura de 160°C a 220°C y a una presion total de 20 a 50 bar.
El sistema de separacion controla preferentemente el contenido de agua y acido acetico en el reactor, asf como en todo el sistema y, opcionalmente, controla la retirada de los PRCs. Los PRCs pueden incluir, por ejemplo, compuestos tales como acetaldehfdo, acetona, metiletilcetona, butiraldehfdo, crotonaldehndo, 2-etilcrotonaldehfdo, 2- etilbutiraldehfdo y sus productos de condensacion de aldol.
Haciendo referencia a la FIG. 1, se obtiene un producto 100 de acido acetico en bruto de una seccion de reaccion (no mostrada) y se dirige a una seccion 102 de purificacion. Las secciones de reaccion para la produccion de acido acetico son conocidas en la tecnica y se describen en las patentes de EE.UU. Nos. 5.942.460; 5.932.764; 5.883.295; 5.877.348; 5.877.347 y 5.696.284. La seccion 102 de purificacion comprende la columna 106 de fracciones ligeras, decantador 108 de cabeza y sistema 104 de recuperacion de PRC (PRS). En realizaciones adicionales, la seccion 102 de purificacion puede comprender columnas de secado, lechos de proteccion, separadores de descarga y/o columnas de fracciones pesadas. Los lechos de proteccion se describen en las patentes de EE.UU. Nos. 4.615.806, 4.894.477 y 6.225.498.
En la columna 106 de fracciones ligeras, el producto 100 de acido acetico en bruto se separa en una corriente 110 de vapor de cabeza, un producto de acido acetico purificado que se retira preferentemente via una corriente 112 lateral y una corriente 114 de fracciones ligeras opcional. El acido acetico retirado via la corriente 112 lateral se somete preferentemente a purificacion adicional, tal como en la columna de secado (no mostrada) para la separacion selectiva de acido acetico del agua y/o una columna opcional de fracciones pesadas (no mostrada), como se describe en la patente de EE.UU. No. 6.627.770 y lechos de proteccion opcionales (no mostrados). Opcionalmente, una porcion de la corriente 112 lateral se puede recircular a la columna de fracciones ligeras (no mostrada), preferentemente a un punto por debajo del cual se retiro la corriente 112 lateral de la columna de fracciones ligeras, para mejorar la separacion.
La corriente 114 de residuo de fracciones ligeras comprendera tfpicamente componentes pesados, acido acetico, agua y catalizador arrastrado, puede ser beneficioso reciclar toda o una porcion de la corriente 114 de residuo de fracciones ligeras al procedimiento via la corriente 116 de reciclado.
Una o mas corrientes 116 de alimentacion de reciclado, se pueden alimentar a la seccion del reactor o en cualquier otro lugar en el procedimiento de carbonilacion. Aunque se muestra una corriente 116 de alimentacion de reciclado en la FIG. 1, pueden existir corrientes multiples que se alimentan separadamente al reactor y/o procedimiento. Como
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se discute a continuacion, las corrientes 116 de alimentacion de reciclado pueden comprender los componentes del medio de reaccion, as^ como catalizador residual y/o arrastrado y acido acetico.
La corriente 110 de cabeza puede comprender un haluro de alquilo, acetato de metilo, hidrogeno, agua, metanol, PRCs, acido acetico o sus mezclas. Se ha descrito en las patentes de EE.UU. Nos. 6.143.930 y 6.339.171 que generalmente hay una mayor concentracion de PRCs, y en particular acetaldehndo, en la corriente 110 de cabeza que sale de la columna 106 de fracciones ligeras que en la corriente 114 de residuos que sale de la columna 106 de fracciones ligeras.
La corriente 110 de cabeza se condensa preferentemente y se dirige a una unidad de separacion de fases de cabeza, como se muestra por el decantador 108 de cabeza. Las condiciones se mantienen deseablemente en el procedimiento de tal manera que la corriente 110 de cabeza, una vez en el decantador 108, se separara bifasicamente en una fase ligera (acuosa) y una fase pesada (organica). Generalmente, la corriente 110 de cabeza se enfna a una temperatura suficiente para condensar y separar el haluro de alquilo, acetato de metilo, PRCs, otros componentes de carbonilo y agua en dos fases. Los gases no condensables se pueden retirar mediante una corriente de descarga (no mostrada). En una realizacion, la corriente de vapor de cabeza de la columna 106 de fracciones ligeras puede puentear el condensador y el decantador 108 y ser alimentada directamente a la columna 122 de destilacion.
La fase pesada condensada en el decantador 108 comprendera generalmente un haluro de alquilo, acetato de metilo, PRCs, o sus mezclas. La fase lfquida pesada condensada en el decantador 108 se puede recircular convenientemente, directa o indirectamente, al procedimiento via la corriente 118 y devolver a la seccion de reaccion via la conduccion 116 de reciclado. Como se discute a continuacion, en algunas realizaciones opcionales, una porcion o toda la fase lfquida pesada se puede alimentar al PRS 104. Esta puede estar en combinacion con una porcion o toda la fase lfquida ligera en la corriente 120.
La fase ligera condensada en el decantador 108 comprende preferentemente agua, acido acetico y PRCs, asf como cantidades del haluro de alquilo, por ejemplo, yoduro de metilo, acetato de metilo, metanol y/o yoduros de alquilo. La fase ligera sale del decantador 108 via la corriente 120. Una porcion, por ejemplo, una porcion alfcuota, de una corriente de fase ligera se recicla a la parte superior de la columna 106 de fracciones ligeras como corriente 120' de reflujo. Una segunda porcion, por ejemplo, porcion alfcuota, de la corriente de fase ligera opcionalmente se puede reciclar al reactor como se muestra por la corriente de reciclado (no mostrada), cuando se desea o se necesita agua adicional en el reactor.
En una realizacion, una porcion o toda la corriente 120 de fase ligera se introduce directa o indirectamente en el PRS 104. Opcionalmente, una parte o toda la corriente 118' de fase pesada se puede introducir directa o indirectamente en el PRS 104. En la FIG. 1, el PRS 104 comprende las columnas 122 y 124 de destilacion. En la Fig. 2, el PRS 104 comprende ademas un extractor 138 lfquido-lfquido, una columna 124' de destilacion extractiva y una columna 148 de recuperacion. En otras realizaciones, el PRS puede comprender dos o mas columnas de destilacion y uno o mas extractores. Una destilacion PRS ejemplar de dos etapas que comprende uno o mas extractores se describe en la Patente de EE.U. No. 7.223.886. Un PRS ejemplar de una sola etapa, similar a los mostrados en la FIG. 1, se describe en la patente de EE.UU. No. 7.855.306.
Como se muestra en la FIG. 1, la corriente 120 de fase ligera se dirige a la columna 122 de destilacion para producir una corriente 126 de PRC de cabeza y una corriente 128 de colas. La corriente 126 de PRC de cabeza se enriquece en PRCs, por ejemplo, acetaldetndo y la corriente 128 de residuo se enriquece en yoduro de metilo. La corriente 126 de PRC de cabeza es deficiente en acetato de metilo, metanol y/o acido acetico y mas preferentemente deficiente en los tres, con respecto a la fase 120 ligera. La corriente 128 de colas se enriquece en acetato de metilo, metanol y/o acido acetico (deseablemente los tres) con respecto a la corriente 126 de PRC de cabeza. La corriente 128 de colas puede ser, y preferentemente es, reciclada de nuevo a la columna 106 de fracciones ligeras via el decantador 108. En una realizacion, la corriente 128 de colas comprende menos de 500 ppm en peso de haluros de alquilo, Por ejemplo, menos de 200 ppm en peso o menos de 100 ppm en peso.
Una porcion de la corriente 126 de PRC de cabeza se puede hacer fluir de nuevo a la columna 122 de destilacion via la corriente 130. En la FIG. 1, se puede introducir una segunda porcion de corriente 132 de PRC de cabeza entre la parte central y la parte inferior de la segunda columna 124 de destilacion. Aunque no se muestra, la segunda columna 124 de destilacion puede ser una columna extractiva. La corriente 132 de PRC superior se separa para producir una corriente 134 de destilado y una corriente 136 de residuo. La corriente 134 de destilado es deficiente en los PRCs y esta enriquecida con yoduro de metilo y acetato de metilo. La corriente 136 de residuos se enriquece con PRC y preferentemente esta substancialmente libre de haluros de alquilo, por ejemplo, menos de 200 ppm en peso, menos de 100 ppm en peso, o menos de 50 ppm en peso.
En una realizacion, la relacion de yoduro de metilo a PRCs en la corriente 136 de residuos es menor que la relacion de yoduro de metilo a PRCs en la corriente 132 de PRC. Como tal, la cantidad de yoduro de metilo en el residuo 136 es menor que la cantidad de yoduro de metilo en la corriente 132 de PRC. En otras palabras, la mayor parte del yoduro de metilo en la corriente 132 de PRC se retira al destilado en la conduccion 134.
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La segunda columna 124 de destilacion forma un destilado de cabeza, que se retira en la conduccion 134, y que se puede condensar y volver a hacer fluir, por ejemplo, con una relacion de 30:1 a 1:30, por ejemplo, de 25:1 a 1:25 o de 1:5 a 5:1. La corriente 134 de destilacion de cabeza se enriquece en yoduro de metilo, acetato de metilo, eter dimetilico, metanol, agua y/o acido acetico con respecto al residuo en la corriente 136. El destilado en la conduccion 134 comprende la mayona de los promotores de halogeno y/o yoduros de alquilo en la corriente 132 de PRC, por ejemplo, por lo menos el 85% de los promotores de halogeno y/o yoduros de alquilo en la corriente 132 de PRC, por ejemplo, por lo menos el 90% o por lo menos el 95%. En cuanto a intervalos, el destilado en la conduccion 134 puede comprender de 70 a 99,9% de promotores de halogeno y/o yoduros de alquilo en la corriente de PRC, por ejemplo, de 80 a 99,8%, o de 85 a 99,5%.
En la columna 124 de destilacion, la mayona de los PRCs se recuperan de la corriente 132 de PRC y se retiran, preferentemente continuamente, como residuo en la conduccion 136. Por ejemplo, la corriente de residuo comprende por lo menos el 85% de los PRCs en la corriente 132 de PRC, por ejemplo, por lo menos el 90% o por lo menos el 95%. En cuanto a intervalos, la corriente 136 de residuos puede comprender de 70 a 99,9% de PRCs en la corriente de PRC, por ejemplo, de 80 a 99,8%, o de 85 a 99,5%. En una realizacion preferida, la corriente 136 de residuos no contiene substancialmente haluros de alquilo (yoduro de metilo), por ejemplo, contiene menos del 1% en peso, menos del 0,5% en peso, o menos del 0,1% en peso.
La corriente de destilado 134 comprende el promotor de halogeno restante y/o yoduros de alquilo en la corriente 132 de PRC y se condensa y devuelve al procedimiento de carbonilacion. La corriente 134 de destilado comprende principalmente un promotor de halogeno y puede comprender tambien uno o mas yoduros de alquilo seleccionados del grupo que consiste en yoduro de etilo, yoduro de propilo, yoduro de butilo, yoduro de pentilo, yoduro de hexilo, e isomeros y sus mezclas.
Dependiendo de la cantidad de yoduro de metilo en la corriente 132 de PRC, se puede usar un extractor lfquido- lfquido en el PRS para retirar el yoduro de metilo. Esto puede permitir una combinacion de una extraccion lfquido- lfquido y un procedimiento de destilacion extractiva para eliminar haluros de alquilo de los PRCs recuperados. Como se muestra en la FIG. 2, se extrae una segunda porcion de la corriente 132 de PRC de cabeza al extractor 138 lfquido-lfquido. La corriente 132 de PRC de cabeza se extrae con una corriente 144 de alimentacion de disolvente extractivo para producir el refinado 140, que comprende principalmente un haluro de alquilo y una corriente 142 acuosa que comprende agua, por lo menos un PRC, un haluro de alquilo, o sus mezclas. La porcion relativa de haluros de alquilo, incluyendo el yoduro de metilo, es mas grande en el refinado 140 que en la corriente 142 acuosa. Ademas del yoduro de metilo, la corriente 142 acuosa puede comprender tambien uno o mas haluros de alquilo de C2+. La cantidad de yoduro de metilo en la corriente 142 acuosa puede ser baja y es preferentemente menos de 6% en peso, por ejemplo, menos de 3% en peso o menos de 0,5% en peso. El disolvente extractivo se alimenta al extractor 138 lfquido-lfquido via la corriente de alimentacion 144 de disolvente extractivo. En algunas realizaciones el disolvente extractivo es agua. El refinado 140 se puede volver a reciclar al procedimiento via la corriente 116 de reciclado. En algunas realizaciones, el refinado 140 se dirige al decantador 108 o a la corriente 118. En algunas realizaciones, el refinado 140 se dirige a un sistema de destilacion aguas abajo (no mostrado).
Por consiguiente, es deseable que la extraccion lfquido-lfquido se efectue con una combinacion de temperatura y presion de tal manera que el contenido del extractor se pueda mantener en estado liquido. Ademas, es deseable minimizar las temperaturas a las que se expone la corriente 142 acuosa para minimizar la probabilidad de reacciones de polimerizacion y condensacion que implican acetaldehfdo. En algunas realizaciones, la extraccion se efectua una temperatura de 10°C a 40°C.
Aunque las composiciones espedficas de la corriente 142 acuosa pueden variar ampliamente, se prefiere que la mayona de los haluros de alquilo en la corriente 132 pasen a traves del refinado 140. En una realizacion, por lo menos el 70% de los haluros de alquilo en la corriente 132 pasan a traves del refinado 140, por ejemplo, mas preferentemente por lo menos el 85% o por lo menos el 95%. En particular para el yoduro de metilo, por lo menos el 70% del yoduro de metilo en la corriente 132 pasa a traves del refinado 140, por ejemplo, mas preferentemente por lo menos el 85% o por lo menos el 95%. Ademas, el refinado 140 preferentemente comprende un bajo porcentaje en peso de PRCs, por ejemplo, menos de 10% en peso, o mas preferentemente menos de 5% en peso. En una realizacion, la corriente acuosa 142 preferentemente comprende substancialmente todos los PRCs en la corriente 132, por ejemplo, por lo menos el 90% de los PRCs de la corriente 132, o por lo menos el 99%.
Aunque la corriente 142 acuosa comprende substancialmente todos los PRCs en la corriente 132, una pequena cantidad de los haluros de alquilo permanece en ella. En una realizacion, la corriente 142 acuosa puede comprender menos de 5% en peso de yoduro de metilo, menos de 3% en peso, o menos de 2% en peso. En una realizacion, la corriente 142 acuosa puede comprender menos de 5% en peso de acetato de metilo, por ejemplo, menos de 3% en peso o menos de 1% en peso. La corriente 142 acuosa puede comprender tambien menos del 10% en peso de eter dimetflico, menos del 8% en peso o menos del 5% en peso. De este modo, es beneficioso recuperar adicionalmente los haluros de alquilo de la corriente acuosa de manera que puedan ser reciclados a la zona de reaccion de carbonilacion. Ademas, la retirada de la cantidad restante de haluros de alquilo permitina que una corriente de PRCs purificada fuera usada en otros procedimientos.
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Para retirar haluro de alquilo, se puede usar una columna 124' de destilacion extractiva en lugar de la columna 124 de destilacion. En una realizacion, la corriente 142 acuosa se puede alimentar a la columna 124' de destilacion junto con un agente 146 extractivo. La columna 124' de destilacion separa la corriente 142 acuosa en un destilado en la conduccion 134 y un residuo en la conduccion 136. El destilado en la conduccion 134 comprende una porcion significativa de los haluros de alquilo en la corriente 142 acuosa, por ejemplo, comprende la mayor parte de los haluros de alquilo, mas del 80%, mas de 90% o mas del 95%.
El residuo en la conduccion 136 comprende la mayor parte de los PRCs en la corriente 142 acuosa y el agente extractivo. La corriente de residuos en la conduccion 136 contiene PRCs y se puede separar adicionalmente en la columna 148 para recuperar una corriente de PRCs purificada en la conduccion 150 y una corriente de agente extractivo en la conduccion 152.
La corriente 142 acuosa se puede introducir entre la parte media y la parte inferior de la columna 124' de destilacion extractiva. El agente extractivo, como se describe anteriormente, se introduce tambien en la columna 124' de destilacion extractiva via la conduccion 146 para ayudar a la separacion de PRCs y haluros de alquilo. Dependiendo del tipo de agente extractivo, el agente extractivo en la conduccion 146 se puede introducir por encima del punto de alimentacion de la corriente 142 acuosa. Alternativamente, el agente extractivo se puede mezclar con la corriente 142 acuosa y co-alimentar a la columna 124' de destilacion extractiva. Preferentemente, el agente extractivo se alimenta en la mitad superior de la columna de destilacion extractiva. En el caso en el que se use agua como agente extractivo, el contenido de agua en la alimentacion a la columna puede ser suficiente para conseguir el efecto de destilacion extractiva. La alimentacion de agua a la unidad de extraccion lfquido-lfquido puede variar para conseguir el contenido de agua deseado.
La cantidad de agente extractivo alimentado a la columna 124' de destilacion extractiva puede variar ampliamente dependiendo de la concentracion de PRCs en la corriente 142 acuosa. En cuanto a relaciones de flujo de masa de la corriente de PRCs y el agente extractivo alimentado a la columna 124' de destilacion extractiva son por lo menos 0,01:1, por ejemplo, por lo menos 1:1 o por lo menos 4:1. Se pueden tolerar concentraciones mas altas de agente extractivo en algunas realizaciones. En una realizacion, el agente extractivo apropiado se puede seleccionar del grupo que consiste en agua, glicoles, glicerol, alcoholes de alto punto de ebullicion y sus mezclas.
Cuando la columna 124' de destilacion extractiva funciona a 294 kPa, la temperatura del destilado que sale de la conduccion 148 es preferentemente de 0°C a 60°C, por ejemplo, de 5°C a 40°C o de 10°C a 25°C. El residuo en la conduccion 136 puede comprender PRCs y el agente extractivo. La temperatura del residuo que sale en la conduccion 136 preferentemente es de 40°C a 140°C, por ejemplo, de 60°C a 120°C o de 80°C a 100°C. En algunas realizaciones, la presion de la columna 124' de destilacion extractiva puede variar de 90 kPa a 450 kPa, por ejemplo, de 100 kPa a 400 kPa. Los intervalos de composicion ejemplares para el destilado y el residuo de la columna 124' de destilacion extractiva se muestran en la Tabla 1. Tambien pueden estar presentes en el residuo y en el destilado componentes distintos de los listados en la Tabla 1.
Tabla 1. Columna de destilacion extractiva
Concentracion (% en peso) Concentracion (% en peso) Concentracion (% en peso)
Destilado
Acetato de metilo
0,001 a 5 0,01 a 3 0 a 1
Yoduro de metilo
5 a 65 15 a 55 25 a 40
Agua
0,01 a 10 0,01 a 3 0a 1
PRCs
0 a 25 0 a 20 5 a 15
Eter dimetilico
0 a 70 0 a 65 0 a 55
Residuo
Acetato de metilo
0,001 a 5 0,01 a 3 0 a 1
Yoduro de metilo
0 a 0,5 0 a 0,1 0 a 0,01
Agua
20 a 90 30 a 85 40 a 85
PRCs
1 a 50 1,5 a 35 5 a 25
Eter dimetilico
0,001 a 5 0,01 a 3 0 a 1
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En una realizacion, la corriente 134 de destilado se puede combinar con la corriente 140 de refinado o la corriente 128 de colas antes de volver al procedimiento de carbonilacion.
El residuo 136 se dirige a la columna 148 de recuperacion para producir una corriente de producto de PRCs purificada en la conduccion 150 y la segunda corriente 152 de residuo que comprende el agente extractivo. La segunda corriente 152 de residuo se puede reciclar directamente a la columna 124' de destilacion extractiva, o preferentemente se combina con la corriente 146 de alimentacion del agente extractivo y se alimenta a la columna 124' de destilacion extractiva.
En una realizacion, el agente extractivo se recupera del residuo 136 para dar una corriente de producto de PRCs que tiene un contenido de agua reducido. El residuo 136 se alimenta preferentemente a la columna 148 de recuperacion para producir una corriente 150 de producto de PRCs de cabeza y una corriente 152 de colas. La corriente 150 de producto de PRCs de cabeza esta enriquecida en PRCs, preferentemente acetaldehfdo, con respecto a la corriente 152 de colas. La corriente 150 de producto de PRCs es deficiente en acetato de metilo, metanol, agua y/o acido acetico, y mas preferentemente deficiente en los cuatro, con respecto al residuo en la corriente 136, la corriente 142 acuosa o la corriente 132. En una realizacion, la corriente 150 de producto de PRCs de colas comprende menos de 50% en peso de agua, por ejemplo, menos de 25% en peso o menos de 10% en peso. La corriente 152 de colas comprende el agente extractivo y se puede reciclar, y preferentemente se recicla de nuevo a la columna 124' de destilacion extractiva, o al procedimiento de carbonilacion para mantener el equilibrio de agua. Preferentemente, la corriente 152 de colas comprende agua.
La corriente 150 de producto de PRCs de cabeza se puede condensar y volver a hacer fluir, por ejemplo, con una relacion de 30:1 a 1:30, por ejemplo, de 25:1 a 1:25 o de 1:5 a 5:1. Cuando la columna 148 de recuperacion se hace funcionar a 102 kPa, la temperatura de la corriente de PRCs de cabeza que sale en la conduccion 150 preferentemente es de 0°C a 60°C, por ejemplo de 5°C a 40°C o de 10°C a 30°C. El residuo 152 en la conduccion puede comprender el agente extractivo. La temperatura del residuo que sale en la conduccion 152 preferentemente es de 40°C a 140°C, por ejemplo, de 60°C a 120°C o de 80°C a 100°C. En algunas realizaciones, la presion de la columna 148 de recuperacion puede variar de 70 kPa a 400 kPa, por ejemplo, de 90 kPa a 350 kPa o de 100 kPa a 300 kPa.
Como se indica anteriormente, el residuo en la conduccion 136 alimentado a la columna 148 de recuperacion contiene una cantidad significativamente reducida de haluros de alquilo respecto a la corriente 142 acuosa y, de este modo la corriente 150 de PRCs de cabeza contiene tambien poco o ningun haluro de alquilo. En una realizacion, la corriente de PRCs de cabeza comprende menos de 10% en peso de haluros de alquilo, por ejemplo, menos de 5% en peso o menos de 1% en peso. En una realizacion, la corriente 150 de PRCs de cabeza comprende menos de 500 ppm en peso de haluros de alquilo, por ejemplo, menos de 200 ppm en peso o menos de 100 ppm en peso. En una realizacion, la corriente 150 de PRCs de cabeza se puede usar en otros procedimientos que requieren PRCs.
Para que la invencion descrita aqrn se pueda entender mas eficientemente, se proporcionan ejemplos a continuacion. Se debe entender que estos ejemplos son solo con fines ilustrativos y no se debe interpretar que limitan la invencion de ninguna manera.
Ejemplos
Ejemplo 1
Se efectuo una simulacion de un procedimiento segun la realizacion de la FIG. 2 usando el software ASPEN™. La simulacion utilizo la corriente 142 de alimentacion acuosa como se discute anteriormente. Se alimento un agente extractivo, que comprende agua, por encima del punto de alimentacion de la corriente de alimentacion acuosa. Las composiciones de las diversas corrientes de la columna 124' de destilacion extractiva y la columna 148 de recuperacion se muestran en la Tabla 2
Tabla 2
Composicion Corriente de Columna extractiva (% en peso) Columna de destilacion (% en peso)
alimentacion (%
en peso) Destilado Residuo Corriente de PRCs Residuo
Acetato de metilo
0,1 0,0 0,0 0,2 0,0
Yoduro de metilo
0,9 34,8 0,0 0,1 0,0
Agua
66,6 0,6 77,4 0,1 99,9
Acetaldehfdo
31,0 10,5 22,4 98,9 0,1
Eter dimetflico
1,5 54,1 0,2 0,7 0,0
Como se muestra en la simulacion, la corriente de PRCs purificada comprende 98,9% en peso de acetaldehndo y menos de 1,1% en peso de acetato de metilo, yoduro de metilo, agua y eter dimetflico combinados. De este modo, se puede separar efectivamente una corriente de PRCs purificada segun la presente invencion para conseguir una corriente de PRCs purificada que comprende mas del 98% en peso de acetaldehfdo.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
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    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento para recuperar compuestos de reduccion de permanganato (PRCs) de una composicion de acido acetico en bruto, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
    separar la composicion de acido acetico en bruto en una columna de fracciones ligeras en una corriente de cabeza que comprende yoduro de metilo, agua, acetato de metilo, y por lo menos un PRC, y una corriente de producto de acido acetico;
    separar una porcion de la corriente de cabeza usando una primera columna de destilacion para obtener una corriente enriquecida en el por lo menos un PRC, en el que la corriente enriquecida comprende adicionalmente por lo menos algo del yoduro de metilo de la corriente de cabeza; y
    separar una porcion de la corriente enriquecida en una segunda columna de destilacion para obtener un destilado que comprende yoduro de metilo y un residuo que comprende el por lo menos un PRC y opcionalmente menos de 1% en peso de yoduro de metilo, en el que la relacion de yoduro de metilo a PRCs en el residuo es menos que la relacion de yoduro de metilo a PRCs en la corriente enriquecida, y en el que un agente extractivo, opcionalmente seleccionado del grupo que consiste en agua, glicoles, glicerol, alcoholes de alto punto de ebullicion, y sus mezclas, se usa opcionalmente en la segunda columna de destilacion para extraer por lo menos un PRC en el residuo.
  2. 2. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que una relacion de flujo de masa de la porcion de la corriente enriquecida y el agente extractivo es por lo menos 0,01:1.
  3. 3. El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente recuperar el agente extractivo del residuo para dar un producto de PRCs que esta reducido en contenido de agua y/o devolver por lo menos una porcion del destilado a una zona de carbonilacion para producir la composicion de acido acetico en bruto.
  4. 4. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que el destilado comprende menos del por lo menos un PRC que la corriente enriquecida, basado en el flujo de masa relativo.
  5. 5. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que la corriente de cabeza comprende adicionalmente por lo menos un yoduro de alquilo seleccionado del grupo que consiste en yoduro de etilo, yoduro de propilo, yoduro de butilo, yoduro de pentilo, yoduro de hexilo, e isomeros y sus mezclas.
  6. 6. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que por lo menos 80% del yoduro de metilo en la porcion de la corriente enriquecida se separa en el destilado y/o por lo menos 80% del por lo menos un PRC en la porcion de la corriente enriquecida se separa en el residuo.
  7. 7. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que el por lo menos un PRC se selecciona del grupo que consiste en acetaldehfdo, acetona, metiletilcetona, butiraldehfdo, crotonaldehndo, 2-etilcrotonaldel'ndo, 2- etilbutiraldehndo, sus productos de condensacion de aldol, y sus mezclas.
  8. 8. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que la separacion de la porcion de la corriente enriquecida comprende extraer la corriente enriquecida en un extractor lfquido-lfquido con un disolvente extractivo, que comprende preferentemente agua, para obtener una corriente de PRCs y un refinado que comprende yoduro de metilo, en el que la corriente de PRCs comprende el por lo menos un PRC y de 0,01 a 5% en peso de yoduro de metilo.
  9. 9. El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente condensar y separar bifasicamente la corriente de cabeza en una fase pesada y una fase ligera.
  10. 10. El procedimiento de la reivindicacion 9, que comprende adicionalmente separar la fase ligera en la una o mas columnas de destilacion para obtener la corriente enriquecida.
  11. 11. El procedimiento de la reivindicacion 9, que comprende adicionalmente separar la fase pesada en la una o mas columnas de destilacion para obtener la corriente enriquecida.
  12. 12. Un procedimiento para recuperar compuestos reductores de permanganato (PRCs) de una composicion de acido acetico en bruto, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
    separar la composicion de acido acetico en bruto en una columna de fracciones ligeras en una corriente de cabeza que comprende yoduro de metilo, agua, acetato de metilo, y por lo menos un PRC, y una corriente de producto de acido acetico;
    separar una porcion de la corriente de cabeza usando una o mas columnas de destilacion para obtener una corriente enriquecida en el por lo menos un PRC, en el que la corriente enriquecida comprende adicionalmente por lo menos algo del yoduro de metilo de la corriente de cabeza; y
    extraer la corriente enriquecida en un extractor Uquido-Kquido con un disolvente extractivo para obtener una corriente de PRCs y un refinado que comprende yoduro de metilo, en el que la corriente de PRCs comprende el por lo menos un PRC y de 0,01 a 5% en peso de yoduro de metilo; y
    separar una porcion de la corriente de PRCs en una columna de destilacion extractiva usando un agente extractivo 5 para obtener un destilado que comprende yoduro de metilo y un residuo que comprende el por lo menos un PRC y agente extractivo, en el que la relacion de yoduro de metilo a PRCs en el residuo es menos que la relacion de yoduro de metilo a PRCs en la corriente de PRCs.
  13. 13. El procedimiento de la reivindicacion 12, que comprende adicionalmente condensary separar bifasicamente la corriente de cabeza en una fase pesada y una fase ligera.
    10 14. El procedimiento de la reivindicacion 13, que comprende adicionalmente separar la fase ligera en la una o
    mas columnas de destilacion para obtener la corriente enriquecida.
  14. 15. El procedimiento de la reivindicacion 13, que comprende adicionalmente separar la fase pesada en la una o mas columnas de destilacion para obtener la corriente enriquecida.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6166043B2 (ja) 2010-12-15 2017-07-19 株式会社ダイセル 酢酸の製造方法
TWI547477B (zh) 2012-03-14 2016-09-01 大賽璐股份有限公司 醋酸之製造方法
EP2937329B1 (en) 2012-12-21 2018-07-18 Daicel Corporation Method for producing acetic acid
US9512056B2 (en) * 2015-02-04 2016-12-06 Celanese International Corporation Process to control HI concentration in residuum stream
US9505696B2 (en) * 2015-02-04 2016-11-29 Celanese International Corporation Process to control HI concentration in residuum stream
MY179732A (en) 2015-06-01 2020-11-12 Daicel Corp Process for producing acetic acid
KR102601400B1 (ko) * 2015-09-30 2023-11-14 주식회사 다이셀 아세트산의 제조 방법 및 제조 장치
BR112018074026A2 (pt) * 2016-07-07 2019-02-26 Daicel Corporation processos para separação ou remoção de compostos redutores de permanganato (prc?s) de uma primeira mistura e para produção de ácido acético
MX2022015383A (es) 2020-06-03 2023-01-16 Celanese Int Corp Eliminacion de acetales de corrientes de procesos.
EP4161894A1 (en) 2020-06-03 2023-04-12 Celanese International Corporation Production and purification of acetic acid
JP2023528449A (ja) * 2020-06-03 2023-07-04 セラニーズ・インターナショナル・コーポレーション 過マンガン酸塩還元化合物を除去することによる、酢酸を製造するための方法
CN116041139B (zh) * 2023-02-09 2026-01-06 派瑞科技有限公司 分离氘代碘甲烷的方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3769329A (en) 1970-03-12 1973-10-30 Monsanto Co Production of carboxylic acids and esters
DE3107731A1 (de) 1981-02-28 1982-09-16 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur abtrennung organischer jod-verbindungen von carbonylierungsprodukten des methanols, methylacetates und dimethylethers
US5026908A (en) 1984-05-03 1991-06-25 Hoechst Celanese Corporation Methanol carbonylation process
US5001259A (en) 1984-05-03 1991-03-19 Hoechst Celanese Corporation Methanol carbonylation process
US5144068A (en) 1984-05-03 1992-09-01 Hoechst Celanese Corporation Methanol carbonylation process
US4615806B1 (en) 1985-03-07 1994-05-03 Hoechst Co American Removal of iodide compounds from non-aqueous organic media
US4894477A (en) 1986-10-14 1990-01-16 Hoechst Celanese Corporation Process for regenerating a carbonylation catalyst solution to remove corrosion metals and carbonylation of methanol to acetic acid
US5672743A (en) 1993-09-10 1997-09-30 Bp Chemicals Limited Process for the production of acetic acid
JP3581725B2 (ja) * 1994-06-30 2004-10-27 ダイセル化学工業株式会社 アセトアルデヒドとヨウ化メチルの分離方法
US5696284A (en) 1995-06-21 1997-12-09 Bp Chemicals Limited Process for the carbonylation of alkyl alcohols and/or reactive derivatives thereof
IN192600B (es) * 1996-10-18 2004-05-08 Hoechst Celanese Corp
US6339171B1 (en) 1996-10-18 2002-01-15 Celanese International Corporation Removal or reduction of permanganate reducing compounds and alkyl iodides from a carbonylation process stream
GB9625335D0 (en) 1996-12-05 1997-01-22 Bp Chem Int Ltd Process
GB9626317D0 (en) 1996-12-19 1997-02-05 Bp Chem Int Ltd Process
GB9626429D0 (en) 1996-12-19 1997-02-05 Bp Chem Int Ltd Process
GB9626428D0 (en) 1996-12-19 1997-02-05 Bp Chem Int Ltd Process
DE19818340A1 (de) * 1998-04-23 1999-10-28 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus 1,4-Butandiol, Tetrahydrofuran und gamma-Butyrolacton
US6225498B1 (en) 2000-03-24 2001-05-01 Celanese International Corporation Method of removing organic iodides from organic media
US6627770B1 (en) 2000-08-24 2003-09-30 Celanese International Corporation Method and apparatus for sequesting entrained and volatile catalyst species in a carbonylation process
CN1424459A (zh) * 2002-12-17 2003-06-18 闽江学院 高沸醇溶剂制备纤维素及木质素的方法
US7005541B2 (en) 2002-12-23 2006-02-28 Celanese International Corporation Low water methanol carbonylation process for high acetic acid production and for water balance control
US7223886B2 (en) 2004-03-02 2007-05-29 Celanese International Corporation Removal of permanganate reducing compounds from methanol carbonylation process stream
US7223883B2 (en) * 2004-03-02 2007-05-29 Celanese International Corporation Removal of permanganate reducing compounds from methanol carbonylation process stream
US7855306B2 (en) * 2005-04-28 2010-12-21 Celanese International Corporation Process for the production of acetic acid
MY175851A (en) 2008-04-29 2020-07-13 Celanese Int Corp Methanol carbonylation system having absorber with multiple solvent options
US8889904B2 (en) * 2010-05-18 2014-11-18 Celanese International Corporation Processes for producing acetic acid
US9056825B2 (en) * 2010-10-13 2015-06-16 Celanese International Corporation Process for recovering halogen promoters and removing permanganate reducing compounds

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