JP4017724B2

JP4017724B2 - 酢酸の製造用イリジウム触媒カルボニル化方法

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Publication number: JP4017724B2
Application number: JP35098797A
Authority: JP
Inventors: レオウィリアムズブルース
Original assignee: BP Chemicals Ltd
Current assignee: BP Chemicals Ltd
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: RU2183618C2; CN1192432A; BR9706417A; TW448152B; GB9626324D0; JPH10273470A; KR100540020B1; SG55437A1; NO975916D0; NO975916L; ZA9711267B; US6140535A; DE69717062D1; UA52604C2; SA98190163B1; NZ329436A; CA2225868A1; KR19980064380A; ID19691A; CA2225868C

Description

【０００１】
本発明は、酢酸の製造方法、特にイリジウム触媒存在下におけるメタノール及び／又はその反応性誘導体のカルボニル化により酢酸を製造する方法に関する。
【０００２】
酢酸は、多くの産業的用途を有する周知の必需な化学薬品である。
【０００３】
液相、イリジウム触媒カルボニル化反応による酢酸の製造方法は周知であり、例えばEP-A-0616997、EP-A-0618184、EP-A-0643034、US-A-3,772,380、GB-A-1234641並びにGB-A-1234642に記載されている。
【０００４】
酢酸製造用カルボニル化プラントの構成及び操作は競合事業であり、プラントを削除することによる資本支出並びに操作コストにおける節約は、経済的に所望される問題であることは明らかである。本発明の方法により解決すべき技術的問題は、イリジウム触媒を用いたメタノール及び／又はその反応性誘導体の液相カルボニル化による酢酸製造用のプラントの資本支出及び／又は操作コストを減少させることである。本発明者らは、規定した液体反応組成物を用いて操作することにより、単一の蒸留カラムを用いて酢酸生成物から軽最終物[light ends]を分離・再循環させ、水並びにプロピオン酸含量において最終的は産業的用途に十分な品質の酢酸を製造することができることを見出した。
【０００５】
従って、本発明は、酢酸の製造方法であって、酢酸プロセス流れが４００ｐｐｍ未満のプロピオン酸並びに１５００ｐｐｍ未満の水を含み、前記方法が；
（ａ）メタノール及び／又はその反応性誘導体と一酸化炭素を反応器に供給し、反応器中において、
(i) イリジウムカルボニル化触媒；
(ii) ヨウ化メチル助触媒；
(iii) ルテニウム、オスミニウム、レニウム、カドミウム、水銀、亜鉛、ガリウム、インジウム及びタングステンよりなる群から選択される随意の１種類以上の促進剤；
(iv) 約８重量％未満の濃度の規定量の水；
(v) 酢酸メチル；
(vi) 酢酸；及び
(vii) プロピオン酸副産物並びにその前駆体
からなる液体反応組成物を方法の過程中維持し、
（ｂ）カルボニル化反応器から液体反応組成物を回収し、回収した液体反応組成物の少なくとも一部を加熱もしくは加熱せずにフラッシュ領域に導入し、水、酢酸生成物、プロピオン酸副産物、酢酸メチル、ヨウ化メチル及びプロピオン酸前駆体からなる蒸気画分、並びに不揮発性イリジウム触媒、不揮発性の任意の促進剤、酢酸及び水からなる液体画分を形成し、
（ｃ）フラッシュ領域からの液体画分をカルボニル化反応器に再循環させ、
（ｄ）フラッシュ領域からの蒸気画分を第１蒸留領域に導入し、
（ｅ）第１蒸留領域から、水、酢酸メチル、ヨウ化メチル、酢酸及びプロピオン酸前駆体からなる軽最終再循環流をフラッシュ領域蒸気画分の導入位置より上方の位置において取り出し、その全てもしくは一部をカルボニル化反応器に再循環させ、
（ｆ）第１蒸留領域から、酢酸生成物、プロピオン酸副産物及び１５００ｐｐｍ未満の水からなるプロセス流れをフラッシュ領域蒸気画分の導入位置より下方の位置において取り出し、次いで
（ｇ）工程（ｆ）にて取り出したプロセス流れが４００ｐｐｍ以上のプロピオン酸を含有する場合には、前記流れを第２蒸留カラムに導入し、
プロピオン酸副産物を（ｆ）からの流れの導入位置よりも下方の位置にて取り出し、かつ４００ｐｐｍ未満のプロピオン酸並びに１５００ｐｐｍ未満の水を含む酢酸プロセス流れを（ｆ）からの流れの導入位置よりも上方の位置にて取り出すことからなる酢酸の製造方法を提供するものである。
【０００６】
有利にも、本発明の方法は、基礎的精製用にカルボニル化精製系において一般的に使用される３つの蒸留系よりも２つ以下の蒸留領域を用いて、４００ｐｐｍ未満、例えば３００ｐｐｍ未満のプロピオン酸、並びに１５００ｐｐｍ未満の水、例えば１０００ｐｐｍ未満の水を含有する酢酸の製造を可能にする。
【０００７】
カルボニル化反応器中に存在する、例えば水−気体シフト反応[water gas shift reaction]の結果として並びに随意に気体供給物の一部として存在する水素は、できるだけ低い水素分圧で、典型的には０．５バール以下の水素分圧で維持するのが適しており、０．３バール以下が好ましい。カルボニル化反応器中の水素分圧をできるだけ低く維持することにより、水素化副産物（メタン並びにプロピオン酸）の量が減少する。一酸化炭素供給気体中の水素は、０．５モル％以下に維持するのが好適であり、０．３モル％以下が更に好ましく、０．１モル％以下が最も好ましい。
【０００８】
液体反応組成物中のヨウ化メチル助触媒の濃度は、４重量％以上が適しており、典型的には４〜２０重量％であり、好ましくは４〜１６重量％である。液体反応組成物中のヨウ化メチル濃度が増加するにつれて、プロピオン酸副産物の量は減少する。
【０００９】
液体反応組成物中のヨウ化メチル：イリジウムのモル比は、［２０より大］：１が適しており、好ましくは［４００まで］：１、更に好ましくは［２０〜２００］：１である。液体反応組成物中のヨウ化メチル：イリジウムのモル比が増加するにつれて、プロピオン酸副産物の量は減少する。
【００１０】
フラッシュ領域は、反応器より低い圧力に維持するのが好適であり、典型的には０〜１０bargである。フラッシュ領域は、１００〜１６０℃の温度に維持するのが好適である。
【００１１】
フラッシュ領域からの蒸気画分は、蒸気として第１蒸留領域に導入することができ、もしくはそこで凝縮し得る成分は一部又は全部凝縮させることができ、蒸気画分は混合した蒸気／液体として或いは凝縮し得ない液体として導入することができる。
【００１２】
第１蒸留領域は、４０までの理論段階を有しているのが好適である。蒸留領域は異なる能力を有し得るために、約０．７の能力を有する５７実用段階又は約０．５の能力を有する８０実用段階と同等とすることができる。
【００１３】
生成酸流れは、第１蒸留領域の底部又は蒸留領域の底部の１つ以上上の段階で取り出すのが好適である。酢酸を含有するプロセス流れは、液体としてもしくは蒸気として回収することができる。プロセス流れを蒸気として回収する場合、少量の液体ブリード[bleed] も蒸留領域の底部から取り出すのが好ましい。
【００１４】
第１蒸留領域からのオーバーヘッド[overhead]を通過する蒸気流は、冷却した場合、２相になる場合がしばしばある。オーバーヘッド流が２相である場合、蒸留領域への還流は、相を分離して軽い水相だけを用いることにより供給し、重くヨウ化メチルに富む相はカルボニル化反応器に再循環させるのが好ましい。水相の少なくとも一部は、カルボニル化反応器に再循環させることができる。
【００１５】
本発明の方法において、適するメタノールの反応体には、酢酸メチル、ジメチルエーテル並びにヨウ化メチルが含まれる。メタノール及びその反応性誘導体の混合物は、本発明の方法において反応体として用いることができる。メタノール及び／又は酢酸メチルを反応体として用いるのが好適である。酢酸メチルもしくはジメチルエーテルを使用する場合、水−共反応体が酢酸の生成に必要となる。メタノール及び／又はその反応性誘導体の少なくとも一部は、存在するならば酢酸生成物または溶媒と反応することにより液体反応組成物中において酢酸メチルに変換される。本発明の方法において、液体反応組成物中の酢酸メチルの濃度は、１〜７０重量％の範囲が適しており、好ましくは２〜５０重量％、更に好ましくは５〜４０重量％である。
【００１６】
カルボニル化反応器に供給する一酸化炭素反応体は、実質的に純粋、又は二酸化炭素、メタン、窒素、貴ガス、水並びにＣ_１〜Ｃ_４パラフィン系炭化水素などの不活な不純物を包含し得る。カルボニル化反応器中における一酸化炭素分圧は、１〜７０バールの範囲が適しており、１〜３５バールの範囲が好ましく、１〜２０バールの範囲が更に好ましい。
【００１７】
カルボニル化反応器は、１０〜２００bargの範囲の圧力に維持するのが適しており、１５〜１００bargが好ましく、１５〜５０bargが更に好ましい。
【００１８】
カルボニル化反応器は、１００〜３００℃の範囲の温度に維持するのが適しており、１５０〜２２０℃が好ましい。
【００１９】
本発明の方法は連続法として実施するのが好適であるが、バッチ法として実施することもできる。
【００２０】
液体反応組成物中のイリジウム触媒は、液体反応組成物中に可溶性である任意のイリジウム含有化合物からなることがきる。イリジウム触媒は、カルボニル化反応のために液体反応組成物中に可溶性であるもしくは可溶性形態に変換し得る任意の形態で、液体反応組成物に添加することができる。液体反応組成物に添加できる適するイリジウム含有化合物の例には、ＩｒＣｌ_３，ＩｒＩ_３，ＩｒＢｒ_３，［Ｉｒ（ＣＯ）_２Ｉ］_２，［Ｉｒ（ＣＯ）_２Ｃｌ］_２，［Ｉｒ（ＣＯ）_２Ｂｒ］_２，［Ｉｒ（ＣＯ）_２Ｉ_２］⁻Ｈ^＋，［Ｉｒ（ＣＯ）_２Ｂｒ_２］⁻Ｈ^＋，［Ｉｒ（ＣＯ）_２Ｉ_４］⁻Ｈ^＋，［Ｉｒ（ＣＨ_３）Ｉ_３（ＣＯ）_２］⁻Ｈ^＋，Ｉｒ_４（ＣＯ）_１２，ＩｒＣｌ_３．３Ｈ_２Ｏ，ＩｒＢｒ_３．３Ｈ_２Ｏ，Ｉｒ_４（ＣＯ）_１２，イリジウム金属，Ｉｒ_２Ｏ_３，ＩｒＯ_２，Ｉｒ（ａｃａｃ）（ＣＯ）_２，Ｉｒ（ａｃａｃ）_３，イリジウムアセテート，［Ｉｒ_３Ｏ（ＯＡｃ）_６（Ｈ_２Ｏ）_３］［ＯＡｃ］，並びにヘキサクロロイリジウム酸［Ｈ_２ＩｒＣｌ_６］が含まれ、好ましくは水、アルコール及び／又はカルボン酸などの液体反応組成物の成分の１種以上に可溶性であるアセテート、オキサレート並びにアセトアセテートのような塩素を含まないイリジウム錯体である。特に好ましいのは、酢酸もしくは酢酸水溶液中において使用し得る緑色イリジウムアセテートである。イリジウムの濃度は、２５００ｐｐｍ以下が適しており、４００〜２０００ｐｐｍが好ましい。
【００２１】
本発明の方法において、少なくとも１種の促進剤を随意に反応組成物中に存在させることができる。適する促進剤は、ルテニウム、オスミウム、レニウム、カドミウム、水銀、亜鉛、ガリウム、インジウム並びにタングステンから選択するのが好適であり、ルテニウム並びにオスミウムから選択するのが更に好ましく、ルテニウムが最も好ましい。促進剤は、液体反応組成物及び／又は任意の酢酸回収段階からカルボニル化反応領域に再循環させる液体プロセス流れ中において溶解性の限界までの有効量にて存在させるのが好ましい。促進剤は、液体反応組成物中に促進剤：イリジウムのモル比が［０．５〜１５］：１の範囲で存在するのが適している。
【００２２】
促進剤は、液体反応組成物中において可溶性である任意の適する促進剤含有化合物とすることができる。促進剤は、カルボニル化反応のために液体反応組成物中に可溶性であるもしくは可溶性形態に変換し得る任意の形態で、液体反応組成物に添加することができる。促進剤の供給源として使用し得る適する促進剤含有化合物の例には、ルテニウム(III) クロリド，ルテニウム(III) クロリド三水和物，ルテニウム(IV)クロリド，ルテニウム(III) ブロミド，ルテニウム金属，ルテニウムオキシド，ルテニウム(III) ホルメート，［Ｒｕ（ＣＯ）_３Ｉ_３］⁻Ｈ^＋，［Ｒｕ（ＣＯ）_２Ｉ_２］_ｎ，［Ｒｕ（ＣＯ）_４Ｉ_２］，［Ｒｕ（ＣＯ）_３Ｉ_２］_２，テトラ（アセト）クロロルテニウム(II,III)，ルテニウム(III) アセテート，ルテニウム(III) プロピオネート，ルテニウム(III) ブチレート，ルテニウムペンタカルボニル，トリルテニウムドデカカルボニル，並びにジクロロトリカルボニルルテニウム（II）二量体，ジブロモトリカルボニルルテニウム（II）二量体などの混合したルテニウムハロカルボニル，並びにテトラクロロビス（4-シメン）ジルテニウム（II），テトラクロロビス（ベンゼン）ジルテニウム（II），ジクロロ（シクロオクタ-1，5-ジエン）ルテニウム（II）ポリマー及びトリス（アセチルアセトネート）ルテニウム（III ）などの有機ルテニウム錯体が含まれる。
【００２３】
促進剤の供給源として使用し得る適するオスミウム含有化合物の例には、オスミウム(III) クロリド水和物及び無水物，オスミウム金属，オスミウムテトラオキシド，トリオスミウムドデカカルボニル，［Ｏｓ（ＣＯ）_４Ｉ_２］，［Ｏｓ（ＣＯ）_３Ｉ_２］_２，［Ｏｓ（ＣＯ）_３Ｉ_３］⁻Ｈ^＋，並びにトリカルボニルジクロロオスミウム(II)二量体のような混合オスミウムハロカルボニル並びに他の有機オスミウム錯体が含まれる。
【００２４】
促進剤の供給源として使用し得る適するレニウム含有化合物の例には、Ｒｅ_２（ＣＯ）_１０，Ｒｅ（ＣＯ）_５Ｃｌ，Ｒｅ（ＣＯ）_５Ｂｒ，Ｒｅ（ＣＯ）_５Ｉ，ＲｅＣｌ_３．ｘＨ_２Ｏ，［Ｒｅ（ＣＯ）_４Ｉ］_２，［Ｒｅ（ＣＯ）_４Ｉ_２］⁻Ｈ^＋，並びにＲｅＣｌ_５．ｙＨ_２Ｏが含まれる。
【００２５】
促進剤の供給源として使用し得る適するカドミウム含有化合物の例には、Ｃｄ（ＯＡｃ）_２，ＣｄＩ_２，ＣｄＢｒ_２，ＣｄＣｌ_２，Ｃｄ（ＯＨ）_２，並びにカドミウムアセチルアセトネートが含まれる。
【００２６】
促進剤の供給源として使用し得る適する水銀含有化合物の例には、Ｈｇ（ＯＡｃ）_２，ＨｇＩ_２，ＨｇＢｒ_２，ＨｇＣｌ_２，Ｈｇ_２Ｉ_２，並びにＨｇ_２Ｃｌ_２が含まれる。
【００２７】
促進剤の供給源として使用し得る適する亜鉛含有化合物の例には、Ｚｎ（ＯＡｃ）_２，Ｚｎ（ＯＨ）_２，ＺｎＩ_２，ＺｎＢｒ_２，ＺｎＣｌ_２，並びに亜鉛アセチルアセトネートが含まれる。
【００２８】
促進剤の供給源として使用し得る適するガリウム含有化合物の例には、ガリウムアセチルアセトネート，ガリウムアセテート，ＧａＣｌ_３，ＧａＢｒ_３，ＧａＩ_３，Ｇａ_２Ｃｌ_４，並びにＧａ（ＯＨ）_３が含まれる。
【００２９】
促進剤の供給源として使用し得る適するインジウム含有化合物の例には、インジウムアセチルアセトネート，インジウムアセテート，ＩｎＣｌ_３，ＩｎＢｒ_３，ＩｎＩ_３，ＩｎＩ，並びにＩｎ（ＯＨ）_３が含まれる。
【００３０】
促進剤の供給源として使用し得る適するタングステン含有化合物の例には、Ｗ（ＣＯ）_６，ＷＣｌ_４，ＷＣｌ_６，ＷＢｒ_５，ＷＩ_２，又はＣ_９Ｈ_１２Ｗ（ＣＯ）_３が含まれる。
【００３１】
イリジウム含有化合物並びに促進剤含有化合物は、反応を阻害し得るヨウ素イオンを与えるもしくは現場で生成する不純物、例えばアルカリ又はアルカリ土類金属或いは他の金属塩を含まないものが好適である。
【００３２】
例えば、（ａ）腐食金属、特にニッケル、鉄及びクロム並びに（ｂ）ホスフィン、窒素含有化合物もしくは現場で四級化し得る配位子のようなヨウ化物混入物は、液体反応組成物中に反応速度に対して悪影響を有するＩ⁻を生成することにより反応に悪影響を有するので、液体反応組成物中において最少限にする又は削除するよう維持するべきである。例えばモリブデンなどの若干の腐食金属混入物は、Ｉ⁻の生成にほとんど影響を与えないことが見出されている。反応速度において悪影響を有する腐食金属は、適する耐腐食性物質の構成を用いることにより最少限にすることができる。同様に、アルカリ金属ヨウ化物、例えばヨウ化リチウムなどの混入物を最少限にする必要がある。腐食金属及び他のイオン不純物は、適するイオン交換樹脂床を用いて反応組成物又は好ましくは触媒再循環流を処理することにより、減少させることができる。そのような方法は、US4007130 に記載されている。イオン混入物は、液体反応組成物中において５００ｐｐｍ以下のＩ⁻、好ましくは２５０ｐｐｍ以下のＩ⁻しか生成しない濃度より低く維持する。
【００３３】
水は、液体反応組成物中の現場で、例えばメタノール反応体と酢酸生成物のエステル化反応により形成することができる。水は、カルボニル化反応器に液体反応組成物の他の成分と一緒にもしくは別々に導入することができる。水は、反応器から回収した液体反応組成物の他の成分から分離することができ、制御した量を再循環させて液体反応組成物中の必要な水濃度を維持することができる。液体反応組成物中の水濃度は、０．５〜８重量％の範囲が適している。
【００３４】
本発明の他の実施態様において、液体反応組成物はカルボニル化反応器から回収して加熱もしくは加熱せずに予備フラッシュ領域に導入することができる。この予備フラッシュ領域において、酢酸メチル、ヨウ化メチル、酢酸、水、メタノール及びプロピオン酸前駆体の一部分からなる予備フラッシュ蒸気画分は、残りの成分からなる予備フラッシュ液体画分から分離する。予備フラッシュ蒸気画分は、カルボニル化反応器に再循環させる。予備フラッシュ液体画分は、予備フラッシュ領域を使用しないような方法と同じ方法にて、加熱もしくは加熱せずに本発明のフラッシュ領域に導入する。この実施態様において、予備フラッシュ領域は、反応器より低い圧力、典型的には３〜９baraにて操作するのが好適であり、並びにフラッシュ領域は予備フラッシュ領域より低い圧力、典型的には１〜４baraにて操作する。予備フラッシュ領域は１２０〜１６０℃の温度に維持するのが好適であり、フラッシュ領域は１００〜１４０℃の温度に維持するのが好適である。
【００３５】
カルボニル化反応器に再循環させるべきイリジウムカルボニル化触媒を含有する任意のプロセス流れは、少なくとも０．５重量％の水濃度を有し、イリジウム触媒を安定化することは重要である。
【００３６】
本発明の好適実施態様において、反応条件を選択し、工程（ｆ）からのプロセス流れが４００ｐｐｍ未満のプロピオン酸並びに１５００ｐｐｍ未満の水を含有するようにする。
【００３７】
本発明を下記の実施例並びに図を参照して説明するが、図１は単一のフラッシュ領域を有する本発明の方法の好適実施態様を実施する装置の概略図であり、図２は予備フラッシュ領域を有する本発明の方法の別の好適実施態様を実施する装置の概略図であり、図３はプロピオン酸に対して精製を実施する本発明の他の好適実施態様を実施する装置の概略図である。
【００３８】
図１並びに２を参照すると、カルボニル化反応器（１）は、攪拌機（２）、一酸化炭素用入口（３）及びメタノール及び／又はその反応性誘導体用の入口（４）を備える。反応器は、更に反応器からの液体反応組成物回収用の出口（５）及び反応器の頂部からの気体回収用の出口（６）を備える。図１において、出口（５）はライン（７）によりフラッシュバルブ（８）を通じて直接フラッシュ領域（９）に接続する。
【００３９】
図２において、出口（５）はライン（７）及びフラッシュバルブ（２７）により予備フラッシュ領域（２８）に接続する。図２において、予備フラッシュ領域（２８）は反応器への再循環用の蒸気出口（２９）を備え、予備フラッシュ領域蒸気画分は、予備フラッシュ領域に導入した液体反応組成物中の酢酸メチル、酢酸、ヨウ化メチル、水、メタノール及びプロピオン酸前駆体の一部からなる。これは凝縮され、ポンプ（３１）を用いて反応器（１）にポンプで戻すもしくは供給する。図２において、予備フラッシュ領域は、更に導入した液体反応組成物の残りの成分からなる予備フラッシュ領域液体画分をフラッシュ領域（９）に送るための出口（３０）を備える。
【００４０】
図１並びに２において、フラッシュ領域（９）は加熱手段を有していない断熱フラッシュ領域であり、使用によりそこで形成される蒸気画分用の出口（１０）及び液体画分用の出口（１１）を備える。他の実施態様において、熱をフラッシュ領域（９）に供給し、蒸気画分と液体画分の比を変えることができる。フラッシュ領域は、スクラブ[scrubbing] 部分（１２）並びに随意な洗浄に通じるライン（１３）を更に備える。フラッシュ領域からの液体出口（１１）は、反応器への液体画分再循環用の再循環ポンプ（１４）に接続する。フラッシュ領域液体画分の少なくとも一部は、イオン交換樹脂床（１５）に通して、そこから腐食金属を除去し、液体反応組成物中において５００ｐｐｍ以下のＩ⁻しか生成しない濃度より腐食金属の濃度を低く維持することができる。フラッシュ領域からの蒸気出口（１０）は、オーバーヘッドコンデンサ（１７）及びデカンター（１８）を備えた第１蒸留領域（１６）に接続する。使用において、蒸留領域からの蒸気はデカンター内に凝縮され、２相、即ちヨウ化メチルに富む相及び水相を形成する。重いヨウ化メチルに富む相をカルボニル化反応器に再循環させ、軽い水相は分割し、一部を蒸留領域への還流として用い、一部をカルボニル化反応器に再循環させる。蒸留領域は、随意のメタノール供給（１９）を備え、ヨウ化水素をヨウ化メチルに変換し、オーバーヘッド再循環において蒸留領域からカルボニル化反応器へ戻す。蒸留領域はベース液体引取[base liquid take-off]（２０）を備え、１５００ｐｐｍ未満の水並びに４００ｐｐｍ未満のプロピオン酸を含有する酢酸生成物からなるプロセス流れを取り出す。また、図１並びに２において蒸留領域は、供給位置より低い位置に、１５００ｐｐｍ未満の水並びに４００ｐｐｍ未満のプロピオン酸を含有する酢酸生成物からなる蒸気流用の引取及び反応器への再循環に適するベース液体引取を備えることができる。
【００４１】
図２に示したように、予備フラッシュ領域を使用する利点は、蒸留領域（１６）からのオーバーヘッドが一般的に単一相であるとの理由から、デカンター（１８）が不要になることである。これは資本の節約をもたらすばかりでなく、終始２相を得てこれを維持することに伴ういかなる問題も回避するという操作上の利点をも提供する。
【００４２】
図３において、（１）〜（１９）は図１と同じである。従って、蒸留領域（１６）は、不揮発性のイリジウム、並びに存在するのであれば、他の高沸点不純物の回収並びにカルボニル化反応器（１）への再循環用の随意のベース液体ブリード出口[base liquid bleed outlet]（２１）を備える。蒸留領域（１６）は、更に供給位置より下に、酢酸生成物及びプロピオン酸副産物からなる蒸気プロセス流れ用の引取[take-off]（２２）を備える。蒸気プロセス流れ引取（２２）からの蒸気は、１５００ｐｐｍ未満の水並びに４００ｐｐｍ未満のプロピオン酸を含有する酢酸用のヘッド引取[head take-off] （２４）を備える第２蒸留カラム（２３）の中間の位置に供給される。また、１５００ｐｐｍ未満の水並びに４００ｐｐｍ未満のプロピオン酸を含有する酢酸は、凝縮の後にヘッド引取の少なくとも一部を反応器（１）及び／又は第１蒸留カラム（１６）のいずれかへ再循環することにより、サイド取込[side-draw] として第２蒸留カラム（２３）から引取ることができる。この別案は、図３に示している。
【００４３】
第２蒸留カラム（２３）は、副産物のプロピオン酸除去用のベース引取[base take-off] （２５）を備える。
【００４４】
カルボニル化反応器（１）において使用する方法条件は、典型的には；

である。
【００４５】
図１に示す装置において、フラッシュ領域並びに蒸留領域は、１〜３バールゲージの圧力で操作することができる。図２に示す装置において、予備フラッシュ領域（２８）は、０〜３バールゲージの圧力で操作し得るフラッシュ領域（９）並びに第１蒸留領域より高い圧力（例えば、２〜８バールゲージ）で操作することができる。
【００４６】
実施例１〜５
図１で説明した装置を使用し、下記の表に示す条件を用いて酢酸を製造した。
【００４７】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】単一のフラッシュ領域を有する本発明の方法の好適実施態様を実施する装置の概略図である。
【図２】予備フラッシュ領域を有する本発明の方法の別の好適実施態様を実施する装置の概略図である。
【図３】プロピオン酸に対して精製を実施する本発明の他の好適実施態様を実施する装置の概略図である。

Claims

酢酸の製造方法であって、酢酸プロセス流れが４００ｐｐｍ未満のプロピオン酸並びに１５００ｐｐｍ未満の水を含み、前記方法が；
（ａ）メタノール及び／又はその反応性誘導体と一酸化炭素をカルボニル化反応器に供給し、反応器中において、
(i) イリジウムカルボニル化触媒；
(ii) ヨウ化メチル助触媒；
(iii) ルテニウム、オスミニウム、レニウム、カドミウム、水銀、亜鉛、ガリウム、インジウム及びタングステンよりなる群から選択される随意の１種類以上の促進剤；
(iv) 約８重量％未満の濃度の規定量の水；
(v) 酢酸メチル；
(vi) 酢酸；及び
(vii) プロピオン酸副産物並びにその前駆体
からなる液体反応組成物を方法の過程中維持し、
（ｂ）カルボニル化反応器から液体反応組成物を回収し、回収した液体反応組成物の少なくとも一部を加熱もしくは加熱せずにフラッシュ領域に導入し、水、酢酸生成物、プロピオン酸副産物、酢酸メチル、ヨウ化メチル及びプロピオン酸前駆体からなる蒸気画分、並びに不揮発性イリジウム触媒、不揮発性の任意の促進剤、酢酸及び水からなる液体画分を形成し、
（ｃ）フラッシュ領域からの液体画分をカルボニル化反応器に再循環させ、
（ｄ）フラッシュ領域からの蒸気画分を第１蒸留領域に導入し、
（ｅ）第１蒸留領域から、水、酢酸メチル、ヨウ化メチル、酢酸及びプロピオン酸前駆体からなる軽最終再循環流をフラッシュ領域蒸気画分の導入位置より上方の位置において取り出し、その全てもしくは一部をカルボニル化反応器に再循環させ、
（ｆ）第１蒸留領域から、酢酸生成物、プロピオン酸副産物及び１５００ｐｐｍ未満の水からなるプロセス流れをフラッシュ領域蒸気画分の導入位置より下方の位置において取り出し、次いで
（ｇ）工程（ｆ）にて取り出したプロセス流れが４００ｐｐｍ以上のプロピオン酸を含有する場合には、前記流れを第２蒸留カラムに導入し、
プロピオン酸副産物を（ｆ）からの流れの導入位置よりも下方の位置にて取り出し、かつ４００ｐｐｍ未満のプロピオン酸並びに１５００ｐｐｍ未満の水を含む酢酸プロセス流れを（ｆ）からの流れの導入位置よりも上方の位置にて取り出す
ことからなる酢酸の製造方法。
メタノール及び／又はその反応性誘導体をカルボニル化反応器に供給することを特徴とする請求項１記載の方法。
液体反応組成物中のヨウ化メチル助触媒の濃度が４〜１６重量％であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
液体反応組成物中の酢酸メチル濃度が５〜４０重量％であることを特徴とする請求項１〜３項のいずれか一つの項に記載の方法。
液体反応組成物中の水の濃度が０．５〜８重量％であることを特徴とする請求項１〜４項のいずれか一つの項に記載の方法。
液体反応組成物中のイリジウム触媒の濃度が４００〜２０００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１〜５項のいずれか一つの項に記載の方法。
液体反応組成物中のヨウ化メチル：イリジウムのモル比が［２０〜２００］：１であることを特徴とする請求項１〜６項のいずれか一つの項に記載の方法。
カルボニル化反応器中に存在する水素を０．３バール未満の分圧に維持することを特徴とする請求項１〜７項のいずれか一つの項に記載の方法。
一酸化炭素供給気体中の水素を０．３モル％未満に維持することを特徴とする請求項１〜８項のいずれか一つの項に記載の方法。
ルテニウム、オスミニウム、レニウム、カドミウム、水銀、亜鉛、ガリウム、インジウム及びタングステンよりなる群から選択される１種類以上の促進剤が液体反応組成物中に存在することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つの項に記載の方法。
促進剤がルテニウムであることを特徴とする請求項１０記載の方法。
促進剤が、促進剤：イリジウムを［０．５〜１５］：１のモル比で液体反応組成物中に存在することを特徴とする請求項１０又は１１記載の方法。
カルボニル化温度が１５０〜２２０℃の範囲であり、かつカルボニル化圧力が１５〜５０bargの範囲であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つの項に記載の方法。
液体反応組成物中において、酢酸メチルが１０〜２５重量％の量にて存在し、ヨウ化メチルが６〜１２重量％の量にて存在し、水が３〜８重量％の量にて存在し、イリジウムが７００〜１５００ｐｐｍの量にて存在し、ルテニウムが１５００〜２５００ｐｐｍの量にて存在し、一酸化炭素分圧が８〜１０バールであり、水素分圧が０．０５〜０．３バールであり、カルボニル化温度が１８１〜１９５℃であり、かつカルボニル化全圧が２２〜３２bargであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つの項に記載の方法。
第１蒸留領域が４０までの理論段階を有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つの項に記載の方法。
液体反応組成物をカルボニル化反応器から回収し、加熱もしくは加熱せずに予備フラッシュ領域に導入し、予備フラッシュ領域中において、導入した液体反応組成物中の酢酸メチル、ヨウ化メチル、酢酸、水、メタノール及びプロピオン酸前駆体の一部からなる予備フラッシュ画分を、残りの成分からなる予備フラッシュ液体画分から分離し、予備フラッシュ蒸気画分をカルボニル化反応器に再循環させ、予備フラッシュ液体画分を工程（ｂ）のフラッシュ領域に導入することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つの項に記載の方法。