RS20060491A - Uklanjanje permanganat-redukujućih jedinjenja iz procesa karbonilacije metanola - Google Patents

Abstract

Obelodanjeno je poboljšanje procesa karbonilacije metanola za proizvodnju sirćetne kiseline. Posebno je obelodanjen postupak uklanjanja permanganat redukujućih jedinjenja (PRC) iz kondenzovanih mlazeva lakih isparenja, uključujući (a) destilovanje najmanje jednog dela kondenzovanih lakih isparenja, kako bi se dobio mlaz PRC-obogaćenog drugog lakog isparenja; (b) ekstrahovanje mlaza drugog lakog isparenja vodom i izdvajanje vodenog mlaza koji sadrži PRC; i (c) vraćanje najmanje jednog dela ekstrahovanog drugog lakog isparenja u drugu destilaciju.

Description

Uklanjanje permanganat-redukujućih jedinjenja iz

procesa karbonilacije metanola

OSNOVA PREDMETNOG PRONALASKA

1. Oblast pronalaska

Pronalazak se odnosi na poboljšani postupak uklanjanja permanganat redukujućih jedinjenja i alkil jodida formiranih karbonilacijom metanola u prisustvu nekog metalnog karbonilacionog katalizatora Grupe VIII. Konkretnije, ovaj pronalazak se odnosi na poboljšani postupak smanjenja i/ili uklanjanja prekursora permanganat redukujućih jedinjenja i alkil jodida iz intermedijarnih mlazeva tokom formiranja sirćetne kiseline pomenutim postupkom karbonilacije.

2. Tehnička osnova pronalaska

Među do sada primenjivanim postupcima sinteze sirćetne kiseline, jedan od najkomercijalnijih postupaka jeste katalizovana karbonilacija metanola ugljen monoksidom, opisan u U.S. Pat. No. 3,769,329, priloženom od strane Paulik i sar., 30. oktobra 1973. g. Karbonilizacioni katalizator sadrži rodijum, koji može biti rastvoren ili drugačije dispergovan u tečnom reakcionom medijumu ili pričvršćen za čvrstu podlogu, zajedno sa nekim halogenim katalizatorom, kao što je to na primer metil jodid. Rodijum se može uvesti u reakcioni sistem u bilo kojoj od mnogih formi, a tačna priroda rodijuma u sastavu aktivnog katalizatorskog kompleksa je nejasna. Slično tome, priroda halidnog promotora nije kritična. Pronalazači opisuju veliki broj pogodnih promotora, koji su većinom organski jodidi. Uobičajeno se reakcija sprovodi pomoću kontinualnog uduvavanja gasovitog ugljen monoksida u tečni reakcioni medijum u kojem je rastvoren katalizator.

Poboljšanje prethodnog stanja tehnike procesa karbonilacije nekog alkohola u cilju dobijanja karboksilne kiseline koja sadrži jedan ugljenikov atom više od polaznog alkohola, u prisustvu rodijumskog katalizatora opisano je u U.S. Patentima No. 5,001,259, od 19. marta 1991; 5,026,908, od 25. juna 1991; i 5,144,068, od 1. septembra 1992; i Evropskom patentu No. EP 0 161 874 B2, od 1 .jula 1992. Kao što je tamo obelodanjeno, sirćetna kiselina se proizvodi iz metanola, u reakcionom medijumu koji sadrži metil acetat, metil halid, naročito metil jodid i rodijum prisutan u katalitički efektivnoj koncentraciji. Ovi patenti obelodanjuju da se stabilnost katalizatora i produktivnost karbonilacionog reaktora mogu održavati na iznenađujuće visokom nivou, čak i pri niskim koncentracijama vode u reakcionom medijumu, to jest, 4 težinska procenta ili manje (uprkos uobičajene industrijske prakse održavanja oko 14-15 wt% vode), održavanjem u reakcionom medijumu, zajedno sa katalitički efektivnom količinom rodijuma i najmanje ograničenom količinom vode, specifične koncentracije jodidnih jona preko i iznad sadržaja jodida koji je prisutan u obliku metil jodida ili drugih organskih jodida. Jodidni jon je prisutan u obliku jednostavne soli, pri čemu je poželjan litijum jodid. Navedeni patenti su pokazali da koncentracija metil acetata i soli jodida predstavljaju značajne parametre koji utiču na nivo karbonilacije metanola u proizvodnji sirćetne kiseline, naročito pri niskim reaktorskim koncentracijama vode. Primenom relativno visokih koncentracija metil acetata i jodidne soli, moguće je dobiti iznenađujući stepen stabilnosti katalizatora i produktivnosti reaktora, čak i kada tečni reakcioni medijum sadrži vodu u koncentracijama od oko 0.1 wt%, tako niskim da se slobodno mogu definisati kao »zanemarljive koncentracije« vode. Takođe, primenjeni reakcioni medijum poboljšava stabilnost rodijumskog katalizatora, to jest, otpornost na taloženje katalizatora, naročito tokom faza dobijanja proizvoda. U ovim fazama, destilacija sa ciljem dobijanja proizvoda sirćetne kiseline, služi uklanjanju ugljen monoksida iz katalizatora, koji u okruženju koje se održava u reakcionom medijumu predstavlja ligand sa stabilišućim efektom na rodijum. U.S. Patenti No. 5,001,259, 5,026,908 i 5,144,068 su ovde inkorporirani referencama.

Iako se tokom procesa dobijanja sirćetne kiseline karbonilacijom pri niskoj koncentraciji vode smanjuje količinu ovih sporednih proizvoda, kao što su ugljen dioksid, vodonik i propionska kiselina, ipak je utvrđeno da se povećava količina ostalih nečistoća, koje su inače prisutne u tragovima, dok se kvalitet sirćetne kiseline smanjuje onda kada se poboljšanjem katalizatora ili promenom reakcionih uslova čini pokušaj povećanja nivoa proizvodnje.

Nečistoće prisutne u tragovima utiču na kvalitet sirćetne kiseline, naročito ako se one vraćaju u reakcioni postupak. Nečistoće koje smanjuju permanganatno vreme sirćetne kiseline obuhvataju karbonilna jedinjenja i nezasićena karbonilna jedinjenja. U značenju koje je ovde primenjeno, izraz »karbonil« treba da označi jedinjenja koja sadrže aldehidne ili keto funkcionalne grupe, pri čemu ta jedinjenja mogu i ne moraju biti nezasićena. Za dodatne informacije o nečistoćama u procesu karbonilacije videtiCatalyst ofOrganic Reaction,75, 369-380 (1998).

Predmetni pronalazak je usmeren na smanjenje i/ili uklanjanje permanganat redukujućih jedinjenja (PRC), kao što su acetaldehid, aceton, metil etil keton, butiralaldehid, krotonaldehid, 2-etil krotonaldehid i 2-etil butiraldehid i slično, kao i njihove aldol kondenzacione proizvode. Predmetni pronalazak takođe dovodi do smanjenja propionske kiseline.

Opisane karbonilne nečistoće, kao što je acetaldehid, mogu stupiti u reakciju sa jodidnim katalizatorskim promotorima i formirati alkil jodide sa većim brojem ugljeničnih atoma, na primer, etil jodid, propil jodid, butil jodid, pentil jodid, heksil jodid i slično. Poželjno je ukloniti alkil jodide iz reakcionog proizvoda, zato što će čak i male količine ovih nečistoća u proizvedu sirćetne kiseline zatrovati katalizator u proizvodnji vinil acetata, najčešćeg proizvoda koji se dobija od sirćetne kiseline. Predmetni pronalazak je stoga takođe usmeren na uklanjanje alkil jodida, konkretno C-2-12 alkil jodidnih jedinjenja. Stoga, budući da mnoge nečistoće potiču od acetalaldehida, primarni cilj je uklanjanje ili smanjenje sadržaja acetalaldehida i alkil jodida u ovom postupku.

Konvencionalni postupci za uklanjanje nečistoća obuhvataju tretiranje proizvedene sirćetne kiseline, oksidatorima, ozonom, vodom, metanolom, aktiviranim ugljem, aminima i slično, pri čemu se navedeni tretman može i ne mora kombinovati sa destilacijom sirćetne kiseline. Najtipičniji tretman prečišćavanja uključuje seriju destilacija finalnog proizvoda. Poznato je iz U.S. Patenta No. 5,783,731 na primer, da uklanjanje karbonilnih nečistoća iz organskih mlazeva, tretiranjem organskih mlazeva nekim aminom, kao što je na primer, hidroksilamin, koji reaguje sa karbonilnim jedinjenjem i formira oksime, nakon čega sledi destilacija u cilju razdvajanja prečišćenog organskog proizvoda od proizvoda oksimske reakcije. Ipak, dodatni tretmani finalnih proizvoda poskupljuju postupak, a destilacija tretirane sirćetne kiseline može dovesti do nastanka dodatnih nečistoća.

Iako je moguće dobiti sirćetnu kiselinu relativno visoke čistoće, proizvedena sirćetna kiselina formirana postupkom karbonilacije pri niskom sadržaju vode i opisanim postupkom prečišćavanja često je nepogodna u pogledu permanganatnog vremena usled prisustva malih količina rezidualnih nečistoća. S obzirom na to daje permanganatno vreme važan komercijalni test, koji proizvedena kiselina mora da ispuni kako bi bila pogodna za mnoge primene, prisustvo nečistoća koje smanjuju permanganatno vreme nije poželjno. Staviše, ni ekonomski, ni komercijalno nije izvodljivo ukloniti minimalne količine ovih nečistoća destilacijom sirćetne kiseline, budući da neke nečistoće imaju tačku ključanja blizu tačke ključanja proizvoda sirćetne kiseline.

Stoga je važno identifikovati ekonomski isplative postupke uklanjanja nečistoća tokom procesa karbonilacije, bez kontaminiranja finalnog proizvoda ili bez dodatnih troškova. U.S. Patent No 5,756,836 koji je ovde obuhvaćen referencama, opisuje postupak proizvodnje visoko prečišćene sirćetne kiseline, podešavanjem koncentracije acetaldehida u reakcionom rastvoru ispod vrednosti od 1500 ppm. Tvrdi se daje održavanjem koncentracije acetaldehida ispod ovog pražnog nivoa moguće smanjiti formiranje nečistoća, pa je za dobijanje visoko prečišćene sirćetne kiseline potrebno samo izvršiti destilaciju sirove sirćetne kiseline.

Evropski Patent No. EP 0 487 284 BI, od 12 aprila, 1995, obelodanjuje da se karbonilne nečistoće prisutne u proizvodu sirćetne kiseline načelno koncentrišu u lakim isparenjima kolone. Stoga se, laka isparenja kolone tretiraju nekim aminom (kao što je hidroksilamin), koji reaguje sa karbonilnim jedinjenjima i formira oksimske derivate koji se mogu razdvojiti od preostalog dela destilacijom, čime nastaje sirćetna kiselina sa poboljšanim permanganatnim vremenom.

Evropska Patentna prijava No. EP 0 687 662 A2 i U.S. Patent No. 5,625,095, ovde priključene referencama, opisuju postupak proizvodnje visoko prečišćene sirćetne kiseline u kojoj se koncentracija acetaldehida od oko 400 ppm ili manje održava u reaktoru primenom postupka jednofazne ili višefazne destilacije, kojom se uklanja acetaldehid. Mlazevi iz kojih je preradom moguće ukloniti acetaldehid, obuhvataju laku fazu koja primarno sadrži vodu, sirćetnu kiselinu i metil acetat; tešku fazu koja prevashodno sadrži metil jodid i metil acetat; lako isparljivi mlaz koji primarno sadrži metil jodid i metil acetat; ili recirkulišući mlaz dobijen spajanjem lake i teške faze. U ovim referencama nije naznačeno koji od mlazeva sadrži najveću koncentraciju acetaldehida.

EP 0 687 662 A2 i U.S. Patent No. 5,625,095 takođe obelodanjuju održavanje reakcionih uslova kojim se kontroliše koncentracija aldehida u reaktoru. Iako je naglašeno da se formiranje sporednih proizvoda, kao što su krotonaldehid, 2-etilkrotonaldehid i alkil jodida, smanjuje kontrolom formiranja acetaldehida, takođe je naglašeno da održavanje predloženih reakcionih uslova dovodi do povećanja formiranja propionske kiseline, koja predstavlja neželjeni sporedni proizvod.

Nedavno je u patentim prijavama označenim U.S. Patent No. 6,143,930 i 6,339,171 obelodanjeno daje moguće značajno smanjiti neželjene nečistoće u proizvodnji sirćetne kiseline, sprovođenjem više-faznog prečišćavanja lakih isparenja kolone. Ovi patentni obelodanjuju postupak prečišćavanja u kojem se laka isparenja dva puta destiluju, i u oba slučaja se acetaldehidno isparenje uklanja, a metil jodidom bogati ostatak se vraća u reaktor. Destilat bogat acetaldehidom se ekstrahuje vodom, čime se uklanja i odbacuje glavnina acetladehida, ostavljajući značajno nižu koncentraciju acetaldehida u rafinatu koji se ponovo vraća u reaktor. U.S. Patenti No. 6,143,930 i 6,339,171 su ovde inkorporirani referencama.

Iako su prethodno opisani postupci efikasni u uklanjanju karbonilnih nečistoća iz sistema za karbonilaciju i najvećim delom u kontroli nivoa acetaldehida i permanganatnog vremena finalnog proizvoda sirćetne kiseline, moguće je uvesti i dodatna poboljšanja. Stoga i dalje postoji potreba za alternativnim rešenjima za poboljšanje efikasnosti uklanjanja acetaldehida. Predmetni pronalazak obezbeđuje jedno takvo alternativno rešenje.

SAŽETAK PREDMETNOG PRONALASKA

U jednom obliku izvođenja predmetni pronalazak obezbeđuje postupak proizvodnje sirćetne kiseline koji obuhvata sledeće faze:

(a) reakciju metanola i ugljen dioksida u pogodnom reakcionom medijumu koji obuhvata neki katalizator i neki organski jodid; (b) razdvajanje proizvoda reakcije na isparljivu fazu, koje sadrži sirćetnu kiselinu, organski jodid i najmanje jedno permanganat redukujuće jedinjenje (PRC) i na manje isparljivu fazu, koja sadrži katalizator i sirćetnu kiselinu; (c) destilaciju isparljive faze kako bi se dobio prečišćeni proizvod i prvo lako isaprenje, koje sadrži organski jodid, vodu, sirćetnu kiselinu i neizreagovani metanol; (d) destilaciju najmanje jednog dela lakih isparenja, u cilju dobijanja PRC-obogaćenog drugog lakog isparenja; (e) ekstrakciju drugog lakog isparenja vodom i izdvajanje vodene frakcije koja sadrži koncentrovani PRC koji se odbacuje; i (f) destilovanje najmanje jednog dela ekstrahovanog drugog lakog isparenja zajedno sa delom prvog lakog isparenja.

Poželjno je da se preostali deo ekstrahovanog drugog isparenja ponovo vrati u reaktor.

U sledećem aspektu predmetni pronalazak obezbeđuje poboljšani postupak razdvajanja smeše koja sadrži vodu, sirćetnu kiselinu, metil jodid, metil acetat, metanol, najmanje jedan C2-12alkil jodid i najmanje jedno permanganat redukujuće jedinjenje (PRC). Poboljšani postupak sadrži sledeće faze: (a) destilacija smeše kako bi se dobio PRC - obogaćeni isparljivi mlaz; (b) ekstrahovanje PRC-obogaćenog isparljivog mlaza vodom i razdvajanje vodenog mlaza koja sadrži najmanje jedan PRC; i (c) destilovanje najmanje jednog dela ekstrahovanog PRC obogaćenog isparenja zajedno sa smešom.

U još jednom aspektu, predmetni pronalazak obezbeđuje poboljšani postupak redukovanja i/ili uklanjanja permanganat-redukujućih jedinjenja (PRC) i C2-12alkil jodida formiranih tokom procesa karbonilacije metanola i proizvodnje sirćetne kiseline. U tom poboljšanom postupku metanol se karboniluje u reakcionom medijumu koji sadrži neki katalizator i neki organski jodid; proizvodi reakcije karbonilacije se razdvajaju u (1) isparljivu fazu koja sadrži proizvod sirćetne kiseline, organski jodid, vodu i najmanje jedan PRC i (2) manje isparljivu fazu koja sadrži katalizator; isparljiva faza se destiliše u cilju dobijanja prečišćenog proizvoda i prvog lakog isparenja koje sadrži organski jodid, vodu, sirćetnu kiselinu i PRC. Poboljšanje obuhvata faze (a) destilacije prvog isparenja kako bi se dobio PRC-obogaćeni drugi isparljivi mlaz; (b) ekstrakcije drugog isparljivog mlaza vodom i razdvajanje vodenog mlaza koji sadrži PRC; i (c) destilacije najmanje jednog dela ekstrahovanog drugog lakog isparenja zajedno sa prvim lakim isparenjem.

U naročito poželjnom obliku izvođenja ovog pronalaska drugo lako isparenje ili PRC-obogaćeno lako isparenje sadrži dimetil etar u efektivnoj količini koja smanjuje solubilnost metil jodida u vodenom mlazu.

KRATAK OPIS CRTEŽA

Crtež 1 ilustruje postupak prema prethodnom stanju tehnike, kao što je obelodanjeno u U.S. Patentu 6339,171, za uklanjanje karbonilnih nečistoća iz intermedijarnih mlazeva procesa karbonilacije u cilju proizvodnje sirćetne kiseline reakcijom karbonilacije.

Crtež 2 ilustruje poželjan oblik izvođenja prema predmetnom pronalasku.

Iako se predmetni pronalazak može modifikovati na različite načine i u alternativnim formama, na crtežima su prikazani specifični oblici izvođenja kao primeri i kasnije će biti detaljno opisani. Treba međutim, naglasiti da predmetni pronalazak nije ograničen pojedinim oblicima izvođenja koji su ovde opisani. Suprotno, opis pronalaska treba da pokrije sve modifikacije, ekvivalente i alternative koje su obuhvaćene domenom predmetnog pronalaska, kao što će precizno biti definisano u pridruženim patentnim zahtevima.

OPIS ILUSTRATIVNIH OBLIKA IZVOĐENJA PRONALASKA

Opisani su ilustrativni oblici izvođenja predmetnog pronalaska. U interesu preciznosti u ovoj prijavi nisu opisane sve karakteristike konkretne primene pronalaska. Podrazumeva se da će u postupku razvoja nekog konkretnog oblika izvođenja biti donesene brojne odluke saglasno specifičnim potrebama implementacije, kako bi se postigli specifični ciljevi, kao što su usaglašenost sa sistemskim ili proizvodnim ograničenjima, koji će varirati od jedne do druge primene. Štaviše, smatra se da će ovi napori biti složeni i dugotrajni, ali da će ipak biti uobičajeni poduhvat za osobe upoznate sa stanjem tehnike, a koje će imati koristi od ove prijave.

Postupak prečišćavanja prema predetnom pronalasku može se primeniti u svakom postupku karbonilacije metanola (ili nekog drugog karbonilatnog reaktanta, kao što je metil acetat, metil format, ili dimetil etar) do sirćetne kiseline, u prisustvu nekog metalnog katalizatora iz Grupe VIII, kao što je rodijum i nekog jodidnog promotora. Naročito poželjan postupak je rodijumom-katalizovana karbonilacija metanola do sirćetne kiseline u uslovima niske koncentracije vode, kao što je to obelodanjeno U.S. Patentom No. 5,001,259. Načelno, rodijumska komponenta katalizatorskog sistema verovatno je pristna u formi koordinacionog jedinjenja rodijuma sa halogenskom komponentom, što daje najmanje jedan ligand ovog koordinisanog jedinjenja. Osim koordinacije rodijuma i halogena, smatra se da se ugljen monoksid koordiniše sa rodijumom. Rodijumska komponenta katalizatorskog sistema može se dobiti uvođenjem rodijuma u reakcionu zonu, u formi metalnog rodijuma, rodijumovih soli, kao što su oksidi, acetati, jodidi i slično ili drugih koordinacionih jedinjenja rodijuma i si.

Halogen-pokretačka komponenta katalitičkog sistema sastoji se od halogenog jedinjenja koje sadrži neki organski halid. Tako se mogu primeniti alkil, aril i supstituisani alkil ili aril halidi. Poželjno je daje halidni promotor prisutan u formi nekog alkil halida u kojem alkil radikal odgovara alkil radikalu polaznog alkohola, koji se karboniluje. Tako će u karbonilaciji metanola do sirćetne kiseline halidni promotor sadržati metil halid, a još je poželjnije daje to metil jodid.

Tečni reakcioni medijum može sadržati bilo koji rastvarač kompatibilan sa katalitičkim sistemom i može obuhvatati čiste alkohole ili smeše polaznih alkohola i/ili poželjne karboksilne kiseline i/ili estre ovih dvaju jedinjenja. Poželjni rastvarači i tečni reakcioni medijum za proces karbonilacije pri niskom sadržaju vode je karboksilana kiselina. Stoga u procesu karbonilacije metanola do sirćetne kiseline, poželjan rastvarač je sirćetna kiselina.

Voda se nalazi u reakcionom medijumu, ali u koncentracijama značajno nižim od onih koje su ranije primenjivane u cilju postizanja dovoljnih brzina reakcije. Prethodno je pokazano da u reakcijama rodijumom katalizovane karbonilacije, istog tipa kao ove koje su postavljene predmetnim pronalaskom, dodavanje vode dovodi do korisnih efekata na brzinu reakcije (U.S. Patent No. 3,769,329). Stoga se najkomercijalnije operacije odvijaju pri koncentracijama vode od najmanje 14 wt%. Stoga je bilo potpuno neočekivano utvrđeno da se reakcione brzina u osnovi iste ili veće od onih koji se postižu pri ovako visokim koncentracijama vode, mogu postići i pri koncentracijama vode ispod 14 wt%, čak i pri koncentracijama koje su niže od oko 0.1 wt%.

U skladu sa procesom karbonilacije koji je najpogodniji za proizvodnju sirćetne kiseline prema predmetnom pronalasku, poželjne brzine reakcije postižu se čak i pri niskim koncentracijama vode, uključivanjem u reakcioni medijum metil acetata i nekog dodatnog jodidnog jona, preko i iznad jodida koji je prisutan kao katalitički promotor, kao stoje metil jodid ili neki drugi organski jodid. Dodatni jodidni promotor je neka jodidna so, pri čemu je poželjan litijum jodid. Utvrđeno je da pri niskim koncentracijama vode, metil acetat i litijum jodid deluju kao promotori brzine samo u slučajevima kada su prisutne realtivno visoke koncentracije svake od ovih komponenti i daje efekat još veći kada su istovremeno prisutne obe ove komponente (U.S. Patent No. 5,001,259). Smatra se daje koncentracija litijum jodida primenjena u reakcionom medijumu poželjnog karbon i lacionog reakcionog sistema prilično velika u poređenju sa onom u prethodnom stanju tehnike, koja se odnosi na primenu halidnih soli u reakcionim sistemima ove vrste. Apsolutna koncentracija sadržaja jodidnog jona ne predstavlja ograničenje primene predmetnog pronalaska.

Reakcija karbonilacije metanola do sirćetne kiseline može se sprovesti kombinovanjem polaznog metanola, koji je u tečnoj fazi, sa gasovitim ugljen monoksidom, koji se uduvava kroz tečni reakcioni medijum sa sirćetnom kiselinom kao rastvaračem, a koji sadrži rodijumski katalizator, metil jodidni promotor, metil acetat i dodatnu rastvorljivu jodidnu so, pri uslovima temperature i pritiska koji su pogodni da se formira karbonilacioni proizvod. Uopšteno će se smatrati daje za odigravanje procesa važna koncentracija jodidnog jona u katalizatorskom sistemu, a ne sama reakcija povezana sa jodidom, i da pri datim molarnim koncentracijama jodida, priroda katjona nije od značaja kao što je to efekat koncentracije jodida. Moguće je primeniti bilo koju jodidna so sa metalom ili neku jodidnu so sa organskim katjonom, ili sa kvaternernim katjonom, kao što su kvaternerni amin ili fosfin ili neorganski katjon, pri čemu je potrebno daje ta so u dovoljnoj meri rastvorljiva u reakcionom medijumu, kako bi se postigao dovoljni nivo jodida. Kada se jodid dodaje u vidu svoje soli sa nekim metalom, poželjno je da je jodidna so sa metalom koji je član iz Grupe IA i Grupe IIA Periodnog sistema, kao što je to opisano u»Handbook of Chemislry and Physics«,koju je objavio CRC Press, Cleveland, Ohio, 1975-76 (56. izdanje). Konkretno, korisni su jodidi alkalnih metala, pri čemu je poželjan litijum jodid. U procesu karbonilacije pri niskom sadržaju vode koji je najpogodniji prema predmetnom pronalasku, dodatni jodid preko i iznad navedenog organskog jodidnog promotora, prisutan je u katalitičkom rastvoru u količinama od oko 2 do oko 20 wt%, metil acetat je prisutan u količinama od oko 0.5 do oko 30 wt % i litijum jodid je prisutan u količinama od oko 5 do oko 20 wt%. Rodijumski katalizator je prisutan u količinama od oko 200 do 2000 delova na milion (ppm).

Tipične reakcione temperature za karbonilaciju biće oko 150 do oko 250°C, sa poželjnim temperaturnim opsegom od oko 180 do oko 220°C. Parcijalni pritisak ugljen monoksida u raktoru može široko varirati, ali tipično iznosi oko 2 do oko 30 atmosfera, i poželjno, oko 3 do oko 10 atmosfera. Zbog parcijalnog pritiska sporednih proizvoda i napona pare sadržanih tečnosti, ukupni parcijalni pritisak će se kretati od oko 15 do oko 40 atmosfera.

Tipična reakcija i sistem za dobijanje sirćetne kiseline koji se primenjuje za jodidom pomognutu i rodijumom katalizovanu reakciju karbonilacije metanola do sirćetne kiseline prikazana je na Crtežu 1, koji obuhvata karbonilacioni reaktor tečne faze, flešer i metil jodid sirćetna isparenja kolone 14, koja sadrži bočni mlaz sirćetne kiseline 17, koja ide u dalje prečišćavanje. Reaktor i flešer nisu prikazani na Crtežu 1. Ovo se smatra standardnom opremom dobro poznatom u sadašnjem stanju tehnike karbonilacionog procesa. U karbonilacionom reaktoru, koji je obično reaktor sa posudom za mešanje ili reaktor sa kolonom sa uduvavanjem, reagujuća tečnost ili smešani sadržaj održavaju se automatski na konstantnom nivou. U ovaj reaktor se kontinualno uvode sveži metanol, ugljen monoksid, dovoljno vode, kako bi se održale konačne koncentracije vode u reakcionom medijumu, reciklovani katalizatorski rastvor iz baze flešera, reciklovani metil jodid i metil acetatna faza i reciklovana sirćetna kiselina vodene faze iz prijemne boce za metil jodidna i sirćetna isparenja ili iz separacione kolone 14. Primenjuju se oni destilacioni sistemi koji omogućavaju dobijanje sirove sirćetne kiseline i reciklovanog katalizatorskog rastvora, metil jodida, i metil acetata do reaktora. U poželjnom obliku izvođenja postupka, ugljen monoksid se kontinualno uvodi u karbonilacioni reaktor neposredno ispod agitatora, koji se koristi za mešanje sadržaja. Gasovita polazna supstanca se dobro disperguje kroz reagujuću tečnost postupkom snažnog mešanja. Gasovita očišćena frakcija se izvodi iz reaktora kako bi se sprečilo formiranje sporednih gasovitih proizvoda i kako bi se održao podešeni parcijalni pritisak ugljen monoksida pri datom ukupnom pritisku reaktora. Temperatura reaktora se kontroliše, a ugljen monoksid se uvodi brzinom koja je dovoljna da se održi željeni ukupni pritisak reaktora.

Tečni proizvod se odvodi iz karboni lacionog reaktora brzinom koja je dovoljna da se održi njegov konstantan nivo, a zatim se uvodi u flešer. Katalizatorski rastvor se u flešeru izbacuje kao osnovna frakcija (dominantno sirćetna kiselina koja sadrži rodijum i neku jodidnu so, zajedno sa manjim količinama metil acetata, metil jodida, i vode), dok isparljivi mlaz flešera najvećim delom sadrži sirćetnu kiselinu, zajedno sa metil jodidom, metil acetatom i vodom. Rastvoreni gasovi koji izlaze iz reaktora i koji ulaze u flešer sastoje se delom od ugljen monoksida, zajedno sa gasnovitim proizvodima, kao što su metan, vodonik, i ugljen dioksid, i izlaze iz flešera u sastavu isparljivog mlaza. Taj isparljivi mlaz se usmerava kao izlazima ili u kolonu 14 za razdvajanje, kao mlaz 26.

U Patentima No. 6,143,930 i 6,339,171 obelodanjeno je daje koncentracija PRC, i naročito sadržaj acetaldehida veći oko 3 puta, nego u teškoj fazi frakcije koja napušta kolonu 14. Stoga, prema predmetnom pronalasku, mlaz 28 koja sadrži PRC se usmerava u prijemnu bocu 16, gde se laka isparenja, mlaz 30 usmeravaju u destilacionu kolonu 18.

Predmetni pronalazak se može posmatrati kao poboljšani proces za uklanjanje PRC, pre svega aldehida i alkil jodida iz isparljive faze mlaza sirćetne kiseline. Mlaz isparljive faze se destiluje i ekstrahuje, kako bi se uklonili PRC. Naročito poželjan postupak uklanjanja aldehida i alkil jodida iz prve isparljive faze mlaza sirćetne kiseline i smanjivanja nivoa propionske kiseline u proizvodu sirćetne kiseline, obuhvata sledeće faze: a) kondenzovanje mlaza prve isparljive faze sirćetne kiseline u prvom kondenzatoru i njeno dvofazno razdvajanje u cilju dobijanja proizvoda prve teške tečne faze i proizvoda prve lake tečne faze, pri čemu navedena prva teška tečna faza sadrži veće proporcije katalitičkih komponenti od naznačene prve lake tečne faze; b) destilacija proizvoda lake tečne faze u prvoj destilacionoj koloni u cilju dobijanja druge isparljive faze mlaza sirćetne kiseline, koja se obogaćuje aldehidima i alkil jodidima u odnosu na naznačenu prvu isparljivu fazu mlaza sirćetne kiseline; c) kondenzacija mlaza druge isparljive faze u drugom kondenzatoru u cilju dobijanja proizvoda druge tečne faze; d) Destilacija proizvoda druge tečne faze u drugoj destilacionoj koloni u cilju dobijanja mlaza treće isparljive faze; e) Kondenzacija mlaza treće isparljive faze i ekstrakcija tog kondenzovanog mlaza vodom, kako bi se odatle uklonio preostali acetaldehid; i f) Reciklovanje najmanje jednog dela mlaza ekstrahovane treće isparljive faze u drugu destilacionu kolonu.

Oblik izvođenja prema prethodnom stanju tehnike koje je opisano u U.S. Patentu No. 6,339,171 prikazanje na Crtežu 1. Prema Crtežu, mlaz prve isparljive faze sirćetne kiseline (28) sadrži metil jodid, metil acetat, acetaldehid i druge karbonilne komponente. Ovaj mlaz se zatim kondenzuje i razdvaja (u sudu 16) kako bi se razdvojio na proizvod teške faze, koja sadrži veću proporciju katalitičkih komponenti - koja se ponovo vraćaju u reaktor (nije prikazano na Crtežu 1) i na laku fazu (30), koja sadrži acetaldehid, vodu i sirćetnu kiselinu.

Svaka od faza lakih isparenja može se zatim destilovati kako bi se uklonili PRC i pre svega, acetaldehidna komponenta mlaza, iako je poželjno da se PRC ukloni iz lake faze (30), budući daje utvrđeno daje koncentracija acetaldehida nešto veća u ovoj fazi. U obliku izvođenja koji je ovde predstavljen i opisan, destilacija se sprovodi u dve faze; smatra se daje destilaciju takođe moguće sprovesti u jednoj koloni.

Laka faza (30) se usmerava u kolonu 18, koja ima ulogu da formira drugu isparljivu fazu (36) koja je, u poređenju sa mlazom 28, obogaćena aldehidima i alkil jodidima. Mlaz 36 se kondenzuje (sud 20) i dvofazno se razdvaja, kako bi se dobio tečni proizvod druge teške faze i tečni proizvod druge lake faze. Ova druga teška tečna faza sadrži veće proporcije katalitičkih komponenti od druge lake tečne faze, i ona se odmah vraća u reaktor. Druga tečna laka faza (40), koja sadrži acetaldehid, metil jodid, metanol i metil acetat, usmenerava se u drugu destilacionu kolonu (22), gde se acetaldehid odvaja od ostalih komponenti. Utvrđeno je da ovaj inovirani proces smanjuje i/ili uklanja najmanje 50% alkil jodida koji se nalaze u mlazu sirćetne kiseline. Takođe je utvrđeno da se sadržaj acetaldehida i njegovih derivata smanjuje za najmanje 50%, najčešće i za više od 60%. Usled toga je mogućeodržati koncentracije propionske kiseline u proizvodu sirćetne kiseline ispod 400 težinskih delova na milion, i još poželjnije, ispod 250 težinskih delova od milion.

Sa vrha lakih isparenja ili kolone za razdvajanje 14, isparenja se uklanjaju putem mlaza 28, kondenzuju se i usmeravaju u sud 16. Isparenja se hlade na temperaturu koja je dovoljna za kondenzaciju i razdvajanje kondenzovanog metil jodida, metil acetata, acetaldehida ili drugih karbonilnih komponenti i vode u dve faze. Deo mlaza 28 sadrži nekondenzabilne gasove, kao što je ugljen dioksid, vodonik i slično, a može se odvesti kao što je prikazano na Crtežu 1, kroz mlaz 29. Pri jemnu bocu lakih isparenja 16, što nije prikazano na Crtežu 1, takođe napušta teška faza mlaza 28. Obično se ova teška faza vraća u reaktor, ali se tanak mlaz pare, neka manja količina, na primer, 25 zapreminskih %, poželjno manje od 20 vol. % teške faze, može usmeriti u proces prerade karbonila, a ostatak se vraća u reaktor ili u reakcioni sistem. Ovaj tanak mlaz teške faze može se tretirati individualno ili se može spojiti sa lakom fazom (mlaz 30) za dalju destilaciju i ekstrakciju karbonilnih nečistoća.

Laka faza (mlaz 30) usmerava se u destilacionu kolonu 18. Deo malaza 30 se vraća nazad u laka isparenja kolone 14, kao refluksovani mlaz 34. Ostatak mlaza 30 ulazi u kolonu 18, kao mlaz 32, negde u visini sredine kolone. Kolona 18 služi za koncentrovanje aldehidnih komponenti mlaza 32 u laka isparenja mlaza 36, razdvajanjem vode i sirćetne kiseline od lakših komponenti. Mlaz 32 se destiluje u prvoj destilacionoj koloni 18, koja poželjno sadrži oko 40 plitica, a temperatura se kreće od oko 283°F (139.4°C) na dnu, do oko 191°F (88.3°C) na vrhu kolone. Mlaz 38 koji izlazi sa dna 18, sadrži oko 70% vode i 30% sirćetne kiseline. Mlaz 38 prerađen, najčešće ohlađen pomoću izmenjivača toplote, vraća se u prijemnu bocu 16 lakih isparenja kolone, preko mlazeva 46, 48 i konačno u reaktor ili reakcioni sistem. Utvrđeno je da reciklovanje dela mlaza 38, označenog kao mlaz 46, natrag kroz bocu 16, povećava efikasnost ovog inoviranog procesa i omogućava da više aldehida bude prisutno u lakoj fazi, mlazu 32. Utvrđeno je da mlaz 36 sadrži oko sedam puta više aldehida, kada se mlaz 38 recikluje kroz bocu 16 na ovaj način. Sa vrha kolone 18 izlazi mlaz 36 koji sadrži PRC i naročito acetaldehid, metil jodid, metil acetat i metanol i alkil jodide. Mlaz 36 se, nakon što je ohlađen kako bi kondenzovao svaki prisutan kondenzabilni gas, usmerava na prijemnik isparenja 20.

Iz prijemnika isparenja 20 izlazi mlaz 40, koji sadrži acetaldehid, metil jodid, metil acetat i metanol. Jedan deo mlaza 40 vraća se u kolonu 18, kao refluksirani mlaz 42. Ostatak mlaza 40 ulazi u drugu destilacionu kolonu 22, blizu dna kolone. Kolona 22 služi da razdvoji većinu acetaldehida od metil jodida, metil acetata i metanola u mlazu

40. U jednom obliku izvođenja pronalaska, kolona 22 sadrži oko 100 plitica, a nalazi se na temperaturi koja se kreće od oko 224°F (106. 6°C) na dnu do oko 175°F (79.4°C) na vrhu. U drugom poželjnom obliku izvođenja predmetnog pronalaska, kolona 22, umesto plitica, sadrži strukturisano pakovanje. Poželjno pakovanje je strukturno pakovanje sa

dodirnom površinom od 65ft<2>/ft<3>, poželjno načinjeno od metalne legure, kao što je 2205 ili sličnog materijala za pakovanje, uz uslov daje kompatibilan sa smešom koja treba da se prečisti na koloni. Uočeno je tokom eksperimentisanja daje homogeno punjenje

kolone, stoje potrebmo za dobro razdvajanje, bilo bolje sa strukturnim pakovanjem nego sa podmetačima. Takođe, moguće je primeniti keramičko pakovanje. Ostatak kolone 22, mlaz 44, izlazi sa dna kolone i vraća se u proces karbonilacije.

Kao što je opisano u U.S. Patentu No. 6,339,171, otkriveno je da se tokom grejanja kolone 22 formiraju polimeri acetaldehida velike molekulske težine. Smatra se da se ovi polimeri velike molekulske težine (molekulska težina veća od 1000) formiraju tokom prerade lake faze i da su viskozni i tiksotropni. Kako se sistem greje, ovi polimeri se stvrdnjavaju i prijanjaju za zidove tornja, odakle se teško uklanjaju. Kada se polimerizuju, oni postaju slabo rastvoriljivi u organskim i vodenim rastvaračima i mogu se ukloniti iz sistema samo mehaničkim putem. Stoga je potreban inhibitor, poželjno u koloni 22, koji smanjuje formiranje ovih nečistoća, to jest, metaldehida i paraldehida i visoko molekularnih polimera acetaldehida (AcH). Inhibitori se načelno sadrže Cmo alkanole, poželjno metanol; vodu; sirćetnu kiselinu i slično i koriste su bilo pojedinačno ili u kombinaciji sa jednim ili sa više drugih inhibitora. Mlaz 46 koji je deo ostatka kolone 18 i tankog mlaza 38, sadrži vodu i sirćetnu kiselinu i stoga može da posluži kao inhibitor. Kao što je prikazano na Crtežu 1, mlaz 46 se odvaja i formira mlazove 48 i 50. Mlaz 50 se dodaje koloni 22 kako bi inbiralo formiranje metaldehidnih i paraldehidnih nečistoća i visoko molekulskih polimera. Budući da se ostatak druge kolone 22 vraća u reaktor, svaki inhibitor koji se dodaje mora biti kompatibilan sa reakcionom hernijom. Utvrđeno je da male količine vode, metanola, sirćetne kiseline ili njihova kombinacija, ne utiču na reakcionu herniju, ali zato praktično eliminišu formiranje polimera acetaldehida. Mlaz 50 se takođe može primeniti kao inhibitor, budući da ovaj materijal ne menja ravnotežu vode u reaktoru. Iako voda nije naročito poželjna kao inhibitor, dodavanjem vode u kolonu 22 postižu se druge koristi koje će kasnije biti pojašnjene.

Sa vrha kolone 22 izlazi mlaz 52, koji sadrži PRC. Mlaz 52 se usmerava u kondenzator, a zatim u prijemnik isparenja 24. Nakon kondenzacije, sav nekondenzabilan materijal se odvodi iz prijemnika 24; kondenzovani materijal napušta prijemnik kao mlaz 54. Mlaz 56, tanak mlaz mlaza 54, koristi se kao refluks za kolonu 22. Sa dna kolone 22 izlazi mlaz 44, koji sadrži metil jodid, metanol, metil acetat, metanol i vodu. Ovaj mlaz se meša sa mlazom 66, koji će kasnije biti opisan, i usmerava se u reaktor.

Za mehanizam ekstrakcije važno je da isparljivi mlaz 22 ostane hladan, načelno na temperaturi od oko 13°C. Ovaj mlaz se može dobiti ili održavati na temperaturi od oko 13°C primenom konvencionalnih postupaka poznatih stručnjacima upoznatim sa stanjem tehnike ili na neki drugi način koji se primenjuje u industriji.

Nakon izlaska iz prijemnika 24, poželjno je da se mlaz 58 pošalje kroz kondenzator, rashladnik (sada mlaz 62) i zatim u ekstraktor 27, kako bi se uklonile i reciklovale male količine metil jodida iz vodenog PRC mlaza. U ektraktoru 27, PRC i alkil jodidi se ekstrahuju vodom, poželjno vodom iz unutrašnjeg mlaza, kako bi se održala ravnoteža vode unutar reaktorskog sistema. Kao rezultat ove ekstrakcije, metil jodid se razdvaja od PRC i alkil jodida u vodenoj fazi. U poželjnom obliku izvođenja predmetnog pronalaska primenjuje se mešač, sa odnosom vode prema polaznoj smeši od oko 2.

Vodeni ekstrakt mlaza 64 napušta ekstraktor sa njegovog vrha. Ova vodena faza bogata PRC i naročito acetaldehidima, usmerava se u proces prerade otpada. Iz ekstraktora takođe izlazi rafinatni mlaz 66, koji sadrži metil jodid, koji se normalno vraća u reakcioni sistem i konačno u reaktor. Sadašnji predlagači su utvrdili da vraćanje bar jednog dela rafinatnog mlaza 66 u destilacionu kolonu 22, poboljšava efikasnost uklanjanja aldehida u čitavom sistemu. Ovo se može postići vraćanjem najmanje jednog dela mlaza 66 na bilo koju tačku između mlaza 32 (ulaz u kolonu 18) i ekstraktora 27. U obliku izvođenja pronalaska prikazanom na Crtežu 2, deo mlaza 66 se odvaja od mlaza 68 i uvodi u kolonu 22, bilo mešanjem sa ulaznim mlazom kolone 40 ili uvođenjem mlaza 68 direktno u kolonu na nekoj drugoj tački.

U jednom obliku izvođenja pronalaska, celina mlaza 66 može se vratiti u kolonu 22. Otkriveno je daje ipak bolje vratiti najmanje jedan deo mlaza 66 u reakcioni sistem, nego vratiti čitav mlaz u kolonu 22. Kada su predlagači počeli da testiraju predmetni pronalazak uočeno je da pritisak u koloni 22 značajno raste tokom vremena, što ukazuje da dolazi do akumulacije isparljivih komponenti u sistemu, koje nisu uklonjene ekstrakcijom. Predlagači su otkrili da se u koloni 22 odigrava veliki broj hemijskih reakcija, uključujući i hidrolizu metil acetata i metil jodida do metanola, kao i formiranje dimetil etra (DME). Utvrđeno je daje DME isparljiva komponenta koja izaziva povećanje pritiska u koloni. Kada se sav rafinantni mlaz 66 iz ekstraktora 27 vrati u kolonu 22, DME formiran u koloni se ne uklanja iz sistema. Ispada da ovo pitanje može biti rešeno vraćanjem dela mlaza 66 direktno ili posredno u reaktorski sistem. Na primer, mlaz 66 može se vratiti u sud 16, gde se meša sa teškom fazom koja se vraća u reaktor, kao što je opisano. Budući daje moguće karbonilovati DME u reaktoru i dobiti sirćetnu kiselinu, vraćanje dela DME-sadržućeg mlaza 66 direktno ili indirektno u reaktor, efikasno sprečava nakupljanje DME u sistemu za uklanjanje acetaldehida.

U isto vreme sadašnji predlagači su otkrili neočekivanu prednost prisustva malih količina DME u sistemu za uklanjanje acetaldehida. Konkretno, izgleda da DME smanjuje rastvorljivost metil jodida u vodi. Stoga, prisustvo DME u ulazu ekstraktora 27, smanjuje količinu metil jodida ekstrahovanog u mlaz 64 i izgubljenog u tretmanu ispiranja vodom. Na primer, predlagači su uočili da koncentracija metil jodida u mlazu 64 pada sa 1.8% bez DME na oko 0.5% kada je prisutan DME. Kao što je prethodno opisano, s obzirom na to daje metil jodid naročito skupa komponenta reakcionog sistema, veoma je poželjno smanjiti količinu metil jodida koja se uklanja iz procesa kao otpad, čime se smanjuje i količina svežeg metil jodida koji se mora ponovo uneti u raktor. Saglasno tome, sledeći aspekt predmetnog pronalaska obuhvata fazu injektovanja dodatne količine DME uzvodno od ekstraktora 27, na primer u mlaz 62, kako bi se smanjio gubitak metil jodida u vodenom ekstraktu mlaza 64. Alternativno, moguće je generisati dodatni DME unutar procesa, uvođenjem dodatne količine vode u kolonu 22, bilo u mlaz 40 ili refluksni mlaz 56.

Iako je pronalazak opisan pozivanjem na poželjne oblike izvođenja, ekspert upoznat sa stanjem tehnike može uvesti očigledne modifikacije i izmene. Konkretno, iako je predmetni pronalazak načelno opisan primenom faze lakih isparenja kolone 14, bilo koji mlaz sa visokim sadržajem PRC i alkil jodida u procesu karbonilacije, može se tretirati u skladu sa predmetnim pronalaskom. Stoga su pronalaskom obuhvaćene sve modifikacije i izmene u ukupnom opsegu koji potpada pod domen sledećih patentnih zahteva ili njihovih ekvivalenata.

Claims (36)

1. Proces smanjivanja i/ili uklanjanja permanganat-redukujućih jedinjenja (PRC) i C2-12alkil jodida formiranih tokom procesa karbonilacije reaktanata koji se mogu karbonilovati, a koji su izabrani iz grupe koja se sastoji od metanola, metil acetata, metil formata i dimetil etra i njihovih smeša, u cilju dobijanja proizvoda koji sadrži sirćetnu kiselinu, naznačen time što obuhvata faze: razdvajanja pomenutog karbonilacionog proizvoda, čime se dobila isparljiva faza koja sadrži sirćetnu kiselinu ijedna manje isparljiva faza; destilacije pomenute isparljive faze kako bi se dobio proizvod prečišćene sirćetne kiseline i prvo lako isparenje koje sadrži organski jodid, vodu, sirćetnu kiselinu i najmanje jedan PRC; destilacije najmanje jednog dela prvog lakog isparenja u aparatu za destilaciju u cilju dobijanja drugog lakog isparenja bogatog PRC; ekstrahovanja drugog lakog isparenja vodom i izdvajanja vodenog mlaza, naznačenog time što sadrži najmanje jedan PRC; i reciklovanja najmanje prvog dela ekstrahovanog drugog lakog isparenja u pomenutom aparatu za destilaciju.

2. Proces saglasno zahtevu 1, naznačen time što poboljšanje dalje obuhvata uvođenje najmanje drugog dela lakog isparenja, direktno ili indirektno u reakcioni medijum.

3. Proces saglasno zahtevu 2, naznačen time što drugo lako isparenje sadrži dimetil etar u količini koja efikasno smanjuje rastvorljivost metil jodida u naznačenom vodenom mlazu.

4. Proces saglasno zahtevu 2, naznačen time što dalje sadrži fazu dodavanja dimetil etra u drugo lako isparenje.

5. Proces saglasno zahtevu 2, naznačen time što dalje obuhvata formiranje dimetil etra u aparatu za destilaciju.

6. Proces saglasno zahtevu 5, naznačen time što dalje obuhvata fazu dodavanja vode u neki mlaz povezan sa aparatom za destilaciju, pri čemu se dimetil etar formira u aparatu za destilaciju.

7. Proces saglasno zahtevu 1, naznačen time što se reciklovani prvi deo ekstrahovanog drugog lakog isparenja uvodi u aparat za destilaciju, zajedno sa prvim delom lakog isparenja.

8. Proces saglasno zahtevu 1, naznačen time što se reciklovani prvi deo ekstrahovanog drugog lakog isparenja uvodi u aparat za destilaciju odvojeno od prvog dela lakog isparenja.

9. Proces saglasno zahtevu 1, naznačen time što dodatno obuhvata fazu dodavanja dimetil etra u najmanje jedan mlaz izabran iz grupe koja se sastoji od naznačene isparljive faze, naznačenog prvog lakog isparenja, naznačenog drugog lakog isparenja, refluksnog mlaza povezanog sa destilovanjem naznačene isparljive faze i refluksnog mlaza aparata za destilaciju.

10. Proces saglasno zahtevu 1, naznačen time što najmanje jedan PRC sadrži acetaldehid.

11. Proces saglasno zahtevu 10, naznačen time što se dovoljna količina acetaldehida uklanja iz isparljive faze, kako bi se održala koncentracija propionske kiseline od manje od 400 težinskih delova na milion u naznačenom prečišćenom proizvodu sirćetne kiseline.

12. Proces saglasno zahtevu 10, naznačen time što se dovoljna količina acetaldehida uklanja iz naznačene isparljive faze, kako bi se održala koncentracija propionske kiseline od manje od 250 težinskih delova na milion u naznačenom prečišćenom proizvodu sirćetne kiseline.

13. Proces saglasno zahtevu 1, naznačen time što se faza destilacije prvog lakog isparenja sastoji od većeg broja uzastopnih destilacionih faza, i naznačena time što se prvi deo ekstrahovanog drugog lakog isparenja vraća u mlaz povezan sa drugom ili nekom kasnijom fazom naznačene faze destilacije.

14. Proces proizvodnje sirćetne kiseline, naznačen time što se sastoji od faza: a. Karbonilacije najmanje jednog reaktanta izabranog iz grupe koja se sastoji od metanola, metil acetata, metil formata i dimetil etra u reaktoru koji sadrži pogodan reakcioni medijum; b. Razdvajanja proizvoda karbonilacije na isparljivu fazu, koja sadrži sirćetnu kiselinu i najmanje jedno permanganat-redukujuće jedinjenje (PRC) i na manje isparljivu fazu; c. Destilacije naznačene isparljive faze, čime se dobija proizvod prečišćene sirćetne kiseline i prvo lako isparenje, koje sadrži organski jodid, vodu, sirćetnu kiselinu i najmanje jedan PRC; d. Destilacije najmanje jednog dela prvog lakog isparenja, čime se dobija PRC-obogaćeno drugo lako isparenje; i e. Ekstrakcije drugog lakog isparenja vodom i izdvajanje tog vodenog ekstrakta koji sadrži koncentrovane PRC koji se odbacuju, naznačeno time što se najmanje prvi deo ekstrahovanog drugog lakog isparenja reciklira i destiluje u fazi (d) sa prvim lakim isparenjem.

15. Proces saglasno zahtevu 14, naznačen time što drugo lako isparenje sadrži dimetil etar u količini koja efikasno smanjuje rastvorljivost metil jodida u naznačenom vodenom mlazu.

16. Proces saglasno zahtevu 14, naznačen time što dodatno obuhvata fazu dodavanja dimetil etra u najmanje jedan mlaz izabran iz grupe koja se sastoji od naznačene isparljive faze, prvog lakog isparenja, drugog lakog isparenja, refluksnog mlaza povezanog sa destilacijom isparljive faze i nekim mlazom pare povezanim sa destilacijom prvog dela lakog isparenja.

17. Proces saglasno zahtevu 14, naznačen time što dodatno obuhvata vraćanje najmanje drugog dela ekstrahovanog drugog lakog isparenja, direktno ili indirektno u reaktor.

18. Proces saglasno zahtevu 17, naznačen time što dodatno obuhvata formiranje dimetil etra tokom destilacije prvog lakog isparenja i reagovanje najmanje dela dimetil etra sa ugljen monoksidom u reaktoru.

19. Proces saglasno zahtevu 18, naznačen time što dodatno obuhvata fazu injektovanja vode u prvo lako isparenje ili u prvi deo ekstrahovanog drugog lakog isparenja, čime se potpomaže formiranje dimetil etra tokom destilacije prvog dela lakog isparenja.

20. Proces saglasno zahtevu 14, naznačen time što se faza destilacije najmanje jednog dela prvog lakog isparenja sastoji od većeg broja uzastopnih destilacionih faza, i naznačen time što se prvi deo ekstrahovanog drugog lakog isparenja vraća u mlaz povezan sa drugom ili nekom kasnijom fazom destilacije.

21. Proces saglasno zahtevu 14, naznačen time što najmanje jedan PRC sadrži acetaldehid.

22. Proces saglasno zahtevu 21, naznačen time što se dovoljna količina acetaldehida uklanja iz naznačene isparljive faze, kako bi se održala koncentracija propionske kiseline od manje od 400 težinskih delova na milion u prečišćenom proizvodu sirćetne kiseline.

23. Proces saglasno zahtevu 21, naznačen time što se dovoljna količina acetaldehida uklanja iz naznačene isparljive faze, kako bi se održala koncentracija propionske kiseline od manje od 250 težinskih delova na milion u prečišćenom proizvodu sirćetne kiseline.

24. Proces razdvajanja smeše koja sadrži vodu, sirćetnu kiselinu, metil jodid, metil acetat, metanol, najmanje jedan C2-12alkil jodid i najmanje jedno permanganat redukujuće jedinjenje (PRC), naznačen time što obuhvata: a. Destilaciju smeše kako bi se dobio PRC-obogaćeni mlaz pare koji sadrži metil jodid, vodu i najmanje jedan naznačeni PRC; b. Ekstrakciju PRC obogaćenog mlaza pare vodom i izdvajanje vodenog mlaza koji sadrži najmanje jedan naznačeni PRC; c. Destilaciju najmanje prvog dela ekstrahovanog PRC-obogaćenog lakog isparenja sa smešom.

25. Proces saglasno zahtevu 24, naznačen time što se faza destilovanja smeše sastoji od većeg broja uzastopnih faza i naznačen time što se prvi deo ekstrahovanog PRC-obogaćenog lakog isparenja vraća u mlaz povezan sa drugom ili nekom kasnijom fazom destilacije.

26. Proces saglasno zahtevu 24, naznačen time što dalje sadrži fazu dodavanja dimetil etra u najmanje jedan mlaz pare izabran iz grupe koja se sastoji od naznačene smeše, PRC-obogaćenog lakog isparenja i mlazeva povezanih sa destilacijom.

27. Proces saglasno zahtevu 24, naznačen time što drugo lako isparenje sadrži dimetil etar u količini dovoljnoj da efikasno umanji rastvorljivost metil jodida u naznačenom vodenom mlazu.

28. Proces saglasno zahtevu 24, naznačen time što dodatno obuhvata fazu kojom se dobija naznačena smeša, razdvajanjem tečne smeše na laku fazu i na tešku fazu, pri čemu tečna smeša sadrži vodu, sirćetnu kiselinu, metil jodid, metil acetat, metanol i najmanje jedan C2-12alkil jodid i najmanje jedan PRC, i naznačen time što laka faza sadrži naznačenu smešu, dok teška faza sadrži metil jodid.

29. Proces saglasno zahtevu 28, naznačen time što dodatno obuhvata faze: a. Tečno-gasovite separacije efluenta metanol karbonilacionog reaktora, čime se dobijaju isparljiva faza i tečna faza; b. Destilisanja isparljive faze čime se dobija prvo lako isparenje i tečni proizvod; i c. Kondenzovanja najmanje jednog dela prvog lakog isparenja, čime se dobija naznačena tečna smeša.

30. Proces saglasno zahtvu 29, naznačen time što najmanje jedan PRC sadrži acetaldehid.

31. Proces saglasno zahtevu 30, naznačen time što se dovoljna količina acetaldehida uklanja iz isparljive faze kako bi se održala koncentracija propionske kiseline od manje od 400 težinskih delova na milion u naznačenoj prečišćenoj sirćetnoj kiselini.

32. Proces saglasno zahtevu 30, naznačen time što se dovoljna količina acetaldehida uklanja iz isparljive faze kako bi se održala koncentracija propionske kiseline od manje od 250 težinskih delova na milion u naznačenoj prečišćenoj sirćetnoj kiselini.

33. Proces saglasno zahtevu 29, naznačen time što dodatno obuhvata vraćanje najmanje jednog dela ekstrahovanog PRC-obogaćenog lakog isparenja direktno ili indirektno u karbonilatni reaktor.

34. Proces saglasno zahtevu 33, naznačen time što dodatno obuhvata fazu dodavanja dimetil etra u PRC-obogaćeno lako isparenja.

35. Proces saglasno zahtevu 33, naznačen time što dodatno obuhvata formiranje dimetil etra tokom destilacije naznačene smeše i reakciju najmanje jednog dela dimetil etra sa ugljen monoksidom u reaktoru.

36. Proces saglasno zahtevu 35, naznačen time što dodatno obuhvata fazu dodavanja vode u smešu, u mlaz povezan sa destilacijom smeše ili u prvi deo ekstrahovanog PRC obogaćenog lakog isparenja, čime se potpomaže formiranje dimetil etra tokom procesa destilacije.