RS20060492A - Kontrolni postupak za proces uklanjanja permanganat redukujućih jedinjenja iz procesa karbonilacije metanola - Google Patents

Abstract

Obelodanjen je postupak kontrolisanja procesa separacije za uklanjanje permanganat redukujućih jedinjenja iz procesnog mlaza u procesu karbonilacije metanola radi dobijanja sirćetne kiseline, naznačen time što postupak obuhvata faze merenja gustine mlaza koji sadrži acetaldehid i metil jodid, opciono izračunavanje relativnih koncentracija acetaldehida i metil jodida u mlazu i podešavanje procesnih parametara destilacije ili ekstrakcije, na osnovu izmerene gustine ili iz nje izračunate jedne ili više relativnih koncentracija.

Description

KONTROLNI POSTUPAK ZA PROCES UKLANJANJA

PERMANGANAT REDUKUJUĆIH JEDINJENJA IZ

PROCESA KARBONILACIJE METANOLA

OSNOVA PREDMETNOG PRONALASKA

1. Oblast pronalaska

Predmetni pronalazak se odnosi na poboljšani proces uklanjanja permanganat redukujućih jedinjenja i alkil jodida formiranih karbonilacijom metanola u prisustvu metalnih katalizatora karbonilacije iz Grupe VIII. Konkretnije, predmetni pronalazak se odnosi na poboljšani proces smanjenja i/ili uklanjanja prekursora permanganat redukujućih jedinjenja i alkil jodida iz intermedijarnih mlazeva pare tokom formiranja sirćetne kiseline naznačenim procesom karbonilacije.

2. Tehnička osnova pronalaska

Među do sada primenjivanim postupcima sinteze sirćetne kiseline, jedan od najkomercijalnijih postupaka jeste katalizovana karbonilacija metanola ugljen monoksidom, kao što je opisano u U.S. Pat. No. 3,769,329, priloženom od strane Paulik i sar. 30. oktobra 1973. g. Karbonilizacioni katalizator sadrži rodijum, bilo rastvoren ili drugačije dispergovan u tečnom reakcionom medijumu ili pričvršćenom 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. Predlagači patenta 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 opisano, 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, to jest, oko 4 težinska procenta ili manje, u reakcionom medijumu (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 Iigand 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, utvrđeno je da se količina ostalih nečistoća, koje su inače prisutne u tragovima, povećava, dok se kvalitet sirćetne kiseline smanjuje onda kada se poboljšanjem katalizatora ili pramenom 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 višeugljenične alkil jodide, 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 proizvodu sirćetne kiseline zatrovati katalizator proizvodnje vinil acetata, najčešćeg proizvoda koji se dobija od sirćetne kiseline. Predmetni pronalazak je stoga takođe usmeren na uklanjanje alkil jodida, konkretno C2-12alkil jodidnih jedinjenja. Stoga je, budući da mnoge nečistoće potiču od acetalaldehida, primarni cilj 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 nije odgovarajuća 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 i bez povećanja troškova. U.S. Patent No 5,756,836 koji je ovde uključen putem reference, 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 iznad najlakše isparljivih frakcija. Stoga se, najlakše isparljiva frakcija tretira 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. Tsparljive frakcije 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 pare koji primarno sadrži metil jodid i metil acetat; ili recirkulišuću frakciju dobijenu spajanjem lake i teške faze. U ovim referencama nije naznačeno koja od frakcija sadrži najveću koncentraciju acetaldehida.

EP 0 687 662 A2 i U.S. Patent No. 5,625,095 takođe opisuju održavanje reakcionih uslova kojim se kontroliše koncentracija aldehida u reaktoru. Iako je naglašeno daje formiranje sporednih proizvoda, kao što su krotonaldehid, 2-etilkrotonaldehid i alkil jodid, smanjeno kontrolom formiranja acetaldehida, takođe je naglašeno da održavanje predloženih reakcionih uslova dovodi do povećanja formiranja propionske kiseline, koja je 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 najlakše isparljivih frakcija. Ovi patentni opisuju postupak prečišćavanja u kojem se frakcija najlakše isparljivih proizvoda destilira dva puta, i u obe faze se uklanja acetaldehidno isparenje, 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 i ekonomske racionalnosti uklanjanja acetaldehida. Predmetni pronalazak obezbeđuje jedno takvo alternativno rešenje.

SAŽETAK PREDMETNOG PRONALASKA

U jednom obliku izvođenja predmetni pronalazak obezbeđuje proces razdvajanja acetaldehida od metil jodida procesom destilacije. Postupak obuhvata faze destilacije smeše koja sadrži metil jodid i acetaldehid u aparatu za destilaciju, čime se dobija lako isparenje i ostatak; merenje gustine lakog isparenja; i podešavanje najmanje jedne procesne promenljive veličine povezane sa aparatom za destilaciju, zavisno od izmerene gustine ili iz nje izračunate relativne koncentracije, naznačeno time daje procesna promenljiva veličina izabrana iz grupe koja se sastoji od brzine zagrevanja, pritiska kolone, sastava polazne smeše, sastava odliva (refluksa) i refluksnog odnosa.

U narednom aspektu predmetni pronalazak obezbeđuje proces razdvajanja acetaldehida od metil jodida. Postupak obuhvata faze destilacije smeše koja sadrži metil jodid i acetaldehid u destilacionom aparatu, čime se dobija isparenje i ostatak; ekstrakciju lakog isparenja vodom, čime se dobija vodeni ekstrakt i rafinat; merenje gustine najmanje jedne isparljive frakcije, ekstrakta ili rafinata; i podešavanja jedne procesne promenljive veličine povezane sa aparatom za destilaciju ili fazom ekstrakcije, zavisno od izmerene gustine ili iz toga izračunate relativne koncentracije. Podešena procesna promenljiva veličina izabrana je iz grupe koja se sastoji od brzine grejanja kolone, pritiska kolone, sastava polazne smeše, sastava refluksa i refluksnog odnosa u destilacionom aparatu, brzine uvođenja vode u ekstraktor.

U još jednom aspektu, predmetni pronalazak obezbeđuje proces proizvodnje sirćetne kiseline. Ovaj proces obuhvata sledeće faze: reakciju metanola sa ugljen dioksidom u reakcionom medijumu koji sadrži vodu i metil jodid u prisustvu nekog katalizatora; razdvajanje reakcionog medijuma na gasovitu fazu, koja sadrži sirćetnu kiselinu, metil jodid, acetaldehid i vodu i na tečnu fazu; destilacije gasovite faze, čime se dobija prečišćena sirćetna kiselina i prvo lako isparenje, koji sadrži metil jodid i acetaldehid; kondenzacija prvog lakog isparljivog proizvoda i ekstrakcija vodom, čime se dobija vodeni ekstrakt i rafinat, koji sadrži metil jodid; merenje gustine kod najmanje jednog od prvog lakog isparenja, vodenog ekstrakta i rafinata; i podešavanja najmanje jednog procesnog kontrolnog parametra povezanog sa destilacijom ili ekstrakcijom drugog lakog isparenja, na osnovu izmerene gustine ili na osnovu iz toga izračunate relativne koncentracije acetaldehida ili metil jodida.

KRATAK OPIS CRTEŽA

Crtež 1 ilustruje prethodno stanje tehnike procesa, kao što je obelodanjeno u U.S: Patentu No. 6,339,171, za uklanjanje karbonilnih nečistoća iz intermedijarnih frakcija procesa karbonilacije tokom proizvodnje sirćetne kiseline procesom karbonilacije.

Crteži 2-4 ilustruju poželjne oblike izvođenja predmetnog pronalaska na kojima je denzitometar postavljen na mlazu istog sastava kao i lako isparenje iz druge destialcione kolone.

Crtež 5 ilustruje korelacije između izmerene gustine isparljive frakcije mlaza 54 i odgovarajuće koncentracije acetaldehida i metil jodida u mlazu pare.

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

Ovde su opisani 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 predmetnom pronalasku može se primeniti u svakom postupku karbonilacije metanola 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 prisustvu niske koncentracije vode, kao što je to pokazano u U.S. Patentu No.

5,001,259. Načelno, rodijumska komponenta katalizatorskog sistema verovatno je pristna u formi koordinacionog jedinjenja rodijuma sa halogenskom komponentom, što daje najamanje 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 u reakcionu zonu, rodijuma u formi metalnog rodijuma, rodijumovih soli, kao što su oksidi, acetati, jodidi i si., ili drugih koordinacionih jedinjenja rodijuma i si.

Halogen-pokretačka komponenta katalitičkog sistema sastoji se od halogenog jedinjenja koje sadrži neki organski halid. Tako, mogu se 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 je karbonilovan. 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 primenjivane u prethodnoj praksi u cilju postizanja dovoljnih brzina reakcije. Prethodno je pokazano da u reakcijama karbonilacije katalizovanim rodijumom koje su postavljene ovim pronalaskom, dodavanje vode dovodi do korisnih efekata na brzinu reakcije (U.S. Patent No. 3,769,329). Stoga se najkornereijalnije operacije odvijaju pri koncentracijama vode od najmanje 14 wt%. Zato je bilo potpuno neočekivano utvrđeno da se brzine reakcije suštinski iste ili veće od brzina reakcije postignutih pri ovako visokim koncentracijama vode mogu postići i pri koncentracijama vode ispod 14 wt% i koncentracijama 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 relativno 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 karbonilacionog 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 gasnim 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 katjona koji je povezan sa jodidnim jonom, i da pri datim molarnim koncentracijama jodida priroda katjona nije značajna, kao što to jeste efekat koncentracije jodida. Moguće je primeniti bilo koju jodidnu so sa metalom ili neku jodidnu so sa organskim katjonom, ili sa kvaternernim katjonom, kao što su kvaternerni amin ili fosfin ili sa neorganskim katjonom, 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 njegove soli sa nekim metalom, poželjno je daje to jodidna so sa članom grupe koja se sastoji od metala Grupe IA i Grupe IIA Periodnog sistema, kao što je to opisano u»Handbook of Chemistry 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 reaktoru 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 i ona obuhvata karbonilacioni reaktor, flešer, i metil jodid sirćetna kiselina kolona 14, koja sadrži bočni mlaz 17 sirćetne kiseline, koji 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. Karbonilacioni reaktor može biti ili sa mešanom posudom ili kolona sa uduvavanjem, u kojem se reagujuća tečnost ili smešani sadržaj održavaju automatski na konstantnom nivou. U ovaj reaktor se kontinualno uvode sveži metanol, ugljen monoksid, dovoljno vode, kako bi se održale stalne 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 metil jodidnih i sirćetnih isparenja ili sa 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 služi za mešanje sadržaja. Polazna gasna smeša se dobro disperguje kroz reagujuću tečnost postupkom snažnog mešanja. Gasovita očišćena frakcija se izvodi iz reaktora kako bi se sprečilo formiranje gasovitih sporednih 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 ukupni željeni pritisak reaktora.

Tečni proizvod se odvodi iz karbonilacionog 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 mlaz gasovitih lakih isparenja iz 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 gasovitim proizvodima, kao što su metan, vodonik, i ugljen dioksid, i izlaze iz flešera kao deo isparljivog mlaza. Isparljivi mlaz se usmerava ka lakim krajevima ili u kolonu za razdvajanje 14, kao mlaz 26.

U Patentima No. 6,143,930 i 6,339,171 obelodanjeno je da se u lakoj fazi nalazi veća koncentracija, od oko 3 puta, PRC, a naročito sadržaja acetaldehida, od istog sadržaja u mlazu teške faze koja izlazi iz kolone 14. Stoga, prema predmetnom pronalasku, mlaz 28 koja sadrži PRC usmerava se u prijemnu bocu 16, gde se lako isparljiva frakcija, mlaz 30 usmerava u destilacionu kolonu 18.

Predmetni pronalazak može se smatrati poboljšanim procesom za uklanjanje PRC, pre svega aldehida i alkil jodida iz mlaza isparljive faze sirćetne kiseline. Mlaz isparljive faze se destiluje i ekstrahuje, kako bi se uklonili PRC. Naročito poželjan postupak uklanjanja aldehida i alkil jodida i smanjivanja nivoa propionske kiseline iz mlaza prve isparljive faze 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; b) destilacija proizvoda lake tečne faze u prvoj dcstilacionoj koloni u cilju dobijanja proizvoda mlaza druge isparljive faze sirćetne kiseline, koja je obogaćena aldehidima i alkil jodidima u odnosu na mlaz prve isparljive faze sirćetne kiseline; c) kondenzovanje mlaza druge isparljive faze u drugom kondenzatoru u cilju dobijanja proizvoda druge tečne faze; d) destilovanje proizvoda druge tečne faze u drugoj destilacionoj koloni u cilju smanjivanja i/ili uklanjanja alkil jodida, aldehida i propionske kiseline u

mlazu prve isparljive faze u aldehidna isparenja i mlaz alkil jodida; i

e) merenje gustine isparljivog mlaza, opciono izračunavanje relativnih koncentracija acetaldehida i metil jodida i kontrolisanje rada druge

destilacione kolone na osnovu izmerene gustine ili iz toga izračunate koncentracije.

Oblik izvođenja prema prethodnom stanju tehnike koje je opisano u U.S. Patentu No. 6,339,171 prikazanje na Crtežu 1. Prema Crtežu 1, 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 veći deo katalitičke komponente - 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 lako isparljive frakcije može se odmah 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 ovde predstavljenom i opisanom, destilacija se sprovodi u dve faze; smatraće 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), kako bi se dobio proizvod druge tečne faze. Druga tečna faza (40), koja sadrži acetaldehid, metil jodid, metanol i metil acetat, usmerava se u drugu destilacionu kolonu (22), dok se acetaldehid razdvaja od ostalih komponenti. Utvrđeno je da ovaj proces smanjuje i/ili uklanja najmanje 50% alkil jodida iz mlaza sirćetne kiseline. Takođe je pokazano da se sadržaj acetaldehida i njegovih derivata smanjuje i/ili uklanja za najmanje 50%, najčešće i više od 60%. Kao rezultat toga moguće je održati

koncentraciju propionske kiseline u proizvodu sirćetne kiseline ispod 400 težinskih delova na milion, a poželjno je daje ispod 250 delova od milion.

Sa vrha lake kolone 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 metil jodida, metil acetata, acetaldehida i drugih karbonilnih komponenti i vode u dve faze. Deo mlaza 28 sadrži gasove koji se ne mogu kondenzovati, kao što je ugljen dioksid, vodonik i slično, a može se odvesti, kao što je prikazano na Crtežu 1, kroz mlaz 29. Kroz prijemnu bocu 16, što nije prikazano naCrtežu 1, izlazi teška faza, mlaz 28. Obično se ova teška faza vraća u reaktor, ali se tanak mlaz, neka manja količina, na primer, 25 zapreminskih %, poželjno manje od 20 vol. % teške faze, može takođe 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 zajedno 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, u obliku refluksovanog mlaza 34, vraća nazad u isparljivu frakciju kolone 14. Ostatak mlaza 30 ulazi u kolonu 18, kao mlaz 32 u nivou oko sredine kolone. Kolona 18 služi da koncentruje aldehidne komponente mlaza 32 u lako isparljivu frakciju 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. Izlazeći sa dna 18 je mlaz 38, koji sadrži oko 70% vode i 30% sirćetne kiseline. Mlaz 38 se prerađuje, načelno se hladi uz pomoć izmenjivača toplote i vraća se u isparenja boce 16 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 veći sadržaj aldehida u lakoj fazi, mlazu 32. Utvrđeno je daje sadržaj aldehida u mlazu 36 oko sedam puta veći kada se mlaz 38 recikluje na ovaj način kroz bocu 16. Vrh kolone 18 napušta mlaz 36 koji sadrži PRC i naročito acetaldehid, metil jodid, metil acetat i metanol i alkil jodide. Mlaz 36 se, nakon stoje ohlađen kako bi se kondenzovao svaki prisutan kondenzabilni gas, usmerava u prijemnik 20.

Iz prijemnika 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 najveći deo 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, što je potrebno za dobro razdvajanje, bilo bolje sa strukturnim pakovanjem nego sa pliticama. Takođe, moguće je primeniti keramičko pakovanje. Ostatak kolone 22, mlaz 44, izlazi sa dna kolone i vraća se u proces karbonilacije. Očigledno je svakom stručnjaku da se razdvajanje u destilacionim kolonama 18 i 22 takođe može obaviti primenom jedne destilacione kolone.

Acetaldehid polimerizuje u prisustvu metil jodida i formira metaldehid i paraldehid. Ovi polimeri su načelno male molekulske težine, manje od 200. Paraldehid je relativno solubilan u reakcionoj tečnosti i naročito, u sirćetnoj kiselini. Metaldehid, nakon taloženja, ima izgled peskovitog, granularnog polimera koji se ne rastvara u reakcionoj tečnosti ispod oko 3wt% koncentracije.

Kao što je opisano u U.S. Patentu No. 6,339,171, otkriveno je da se tokom

reakcije i uz grejanje kolone 22, formiraju polimeri acetaldehida veće 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; voda; sirćetna kiselina i slično, primenjeni, bilo pojedinačno ili u kombinaciji sa jednim ili 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 naCrtežu 1 mlaz 46 se razdvaja i formira mlazove 48 i 50. Mlaz 50 se dodaje koloni 22, kako bi inhibiralo formiranje metaldehida i paraldehidnih nečistoća i visoko molekularnih 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, a da 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 drugi korisni efekti koje će kasnije biti pojašnjeni.

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 24 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 uputi 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 vodene faze. 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 pronalaska su utvrdili daje naročito korisno analizirati sastav kondenzovane isparljive frakcije 54 iz druge kolone 22, i primeniti ovu analizu kao povratnu kontrolu destilacionog procesa. Iako je naročito poželjno ukloniti što više aldehida i drugih PRC iz procesa dobijanja sirćetne kiseline, to je potrebno učiniti bez povećanja troškova. Glavni aspekt procesa koji je opisan pronalaskom je, usled činjenice daje metil jodid naročito skup materijal, koji je takođe veoma skupo ukloniti u smislu sigurnosnih razloga, primena proces poboljšanja kojim se uklanjaju acetaldehidi kako bi se sprečio nastanak alkil jodida i PRC, a u isto vreme konzerviranje metil jodida u najvećoj mogućoj meri. Smatraće se da poboljšanje ovih aspekata nije nevažno, budući da metil jodid i acetaldehid imaju slične tačke ključanja, što otežava postizanje optimalnog razdvajanja. Svaka osoba upućena u stanje tehnike zna daje proces razdvajanja metil jodida od acetaldehida veoma osetljiv na relativno male fluktuacije u temperaturi, refluksnom odnosu i slično. Stoga je poželjno posedovati detaljne tačne informacije koje se odnose na kvalitet metil jodid/acetaldehidne separacije.

Predlagači patenta su uočili da se opisani proces destilacije može kontrolisati sa većom preciznošću, merenjem relativnih koncentracija metil jodida i acetaldehida u kondenzovanom destilatu u mlazevima 54, 56, 58 i 62. Iznenađujuće, ovo se može postići jednostavo merenjem gustine destilata. Za razliku od acetaldehida, čija je gustina na sobnoj temperaturi oko 0.78 g/cm<3>(slično mnogim drugim organskim jedinjenima), metil jodid ima gotovo tri puta veću gustinu od oko 2.3 g/cm<3>. Ova razlika u gustini je dovoljno velika da se relativne koncentracije metil jodida i acetaldehida u smeši ova dva jedinjenja mogu lako izračunati. Gustina se može izmeriti pri normalnim procesnim uslovima ili nakon hlađenja uzorka na sobnu temperaturu. Poželjno je meriti gustinu pod uslovima u kojima se odigrava proces, kako bi se izbegla nepotrebna vremenska odlaganja u kontroli procesa, koja bi se pojavila tokom perioda hlađenja uzorka.

Gustina se može izmeriti u bilo kojem mlazu 54, 56, 58 ili 62 (svi imaju isti sastav) primenom konvencionalnog online denzitometra, označenog pozicijom 70 naCrtežima 2-4. Na primer, predlagači su sproveli seriju eksperimenata u cilju uspostavljanja korelacije između merene gustine isparljivog mlaza 54 i merenih koncentracija metil jodida (Mel), acetaldehida (AcH) i dimetil etra (DME). Dobijeni su sledeći podaci:

Crtež 5 opisuje korelaciju koncentracija metil jodida i acetaldehida sa online denzitometrijskim merenjima. Uočen je gotovo linearan odnos za koncentracije i metil jodida i acetlaldehida, što ukazuje da se pod uobičajenim procesnim uslovima, obe koncentracije mogu izračunati na osnovu jednog denzitometrijskog merenja.

Ova denzitometrijska merenja ili na osnovu toga izračunate koncentracije mogu poslužiti kao osnova za kontrolu procesa destilacije u koloni 22, u cilju optimizacije razdvajanja metil jodida i acetaldehida. Ovo se može postići, na primer, povećanjem ili smanjenjem brzine protoka toplote u destilacionu kolonu, zavisno od promena u relativnom odnosu metil jodida prema acetaldehidu. Alternativno, brzina refluksa unutar kolone može se podesiti (na primer, variranjem razdvajanja između mlazova 58 i 56), zavisno od odnosa koncentracija. Kao još jedna mogućnost, koncentracija refluksa kolone može se podesiti zavisno od izmerenih koncentracija acetaldehida i metil jodida, povećavanjem ili smanjivanjem brzine protoka mlaza 50. Ovo se može postići, na primer, podešavanjem odvajanja tankog mlaza 46, između mlazeva 48 i 50. Pritisak kolone takođe se može kontroli sati na osnovu izračunatih koncentracija.

Sastav polazne smeše može se podesiti: Utvrđeno je daje pod izvesnim uslovima poželjno razdvojiti i recirkulisati deo mlaza 66 u ulaz 40 kolone 22. Promena brzina protoka u ovom mlazu zavisno od promena izmerenih relativnih koncentracija metil jodida i acetaldehida promeniće sastav polazne smeše kolone.

Kontrolne šeme koje omogućavaju modifikaciju više od jednog parametra procesa povezanog sa destilacionom kolonom, zavisno od izmerenih promena u sastavu destilata, takođe su obuhvaćene domenom predmetnog pronalaska. Na primer, može biti potrebno kontrolisati u isto vreme sastav polazne smeše i refluksa, kako bi se podesila brzina grejanja usled promena sastava polazne smeše ili kako bi se podesila brzina refluksa na ofset vrednosti refluksnog sastava. Moguće je uvesti mnoge slične varijacije.

Osim pomenutog merenja gustine jednog ili više mlazeva u cilju kontrole destilacione kolone, takođe je poželjno primeniti denzitometrijska merenja, kako bi se pratio ili kontrolisao rad ekstraktora 27. Smatraće se da ekstraktor 27 funkcioniše u smislu olakšavanja faze separacije teške metil jodidne faze od manje guste, vodene faze koja sadrži acetaldehid. Posledično, značajne promene u izmerenoj gustini bilo vodenog mlaza 64 ili metil jodidom bogatog rafinatnog mlaza 66, ukazivaće na gubitak fazne separacije u ekstraktom, koja će dalje ukazivati daje metil jodid uklonjen iz ekstrahovanog mlaza. Kao što je objašnjeno ovde i na drugom mestu, poželjno je konzervirati metil jodid i ponovo ga koristiti u procesu do maksimalnog praktičnog iskorišćenja; uz to, prisustvo metil jodida u vodenom ekstraktu može različito uticati na proces tretiranja otpadnih voda kojem je ekstrakt uobičajeno podvrgnut. Slično, merenje gustine mlaza 66 omogućava praćenje rezidualne koncentracije acetaldehida u tom mlazu, što dalje omogućava korektivno delovanje (na primer, povećanje protoka vode u ekstraktor 27), zavisno od neprihvatljivo visokih koncentracija acetaldehida. U daljem usklađivanju predmetnog pronalaska, jedan denzitometar moguće je opremiti da selektivno izmeri gustinu bilo kojeg od mnogih mlazeva u ovom procesu.

Iako pronalazak opisan pominjanjem poželjnih oblika izvođenja, očigledne modifikacije i promene moguće je uvesti od strane stručnjaka. Konkretno, iako je predmetni pronalazak generalno opisan na osnovu lakih isparenja kolone 14, svaki mlaz u procesu karbonilacije sa visokim sadržajem PRC i alkil jodida, može se tretirati u skladu sa ovim pronalaskom. Slično, iako je proces opisan u vezi sa uklanjanjem acetaldehida određene konfiguracije, male promene obelodanjene konfiguracije, na primer, zamena destilacione kolone 18 i 22, jednom kolonom takođe su predviđene. Stoga, pronalazak obuhvata sve ove modifikacije i promene u punom smislu u kojem se nalaze u domenu narednih zahteva ili njihovih ekvivalenata.

Claims (18)

1. Proces razdvajanja acetaldehida od metil jodida procesom destilacije, koji obuhvata faze: Destilovanja smeše koja sadrži metil jodid i acetaldehid u destilacionom aparatu, čime se dobija lako isparljiva frakcija i ostatak; Merenja gustine naznačene isparljive frakcije; i Podešavanje najmanje jedne procesne varijabilne veličine povezane sa destilacionim aparatom, zavisno od izmerene gustine i iz nje izračunate relativne koncentracije, pri čemu je proces naznačen time što je procesna varijabilna veličina izabrana iz grupe koja se sastoji od brzine zagrevanja, pritiska kolone, sastava polazne smeše, sastava refluksa i refluksnog odnosa.

2. Proces razdvajanja acetaldehida od metil jodida, koji obuhvata faze: Destilovanja smeše koja se sastoji od metil jodida i acetaldehida, u destilacionom aparatu, čime se dobija isparljiva frakcija i ostatak; Ekstrahovanja isparljive frakcije vodom, čime se dobija vodeni ekstrakt i rafinat; Merenja gustine najmanje jednog od naznačene isparljive frakcije, naznačenog ekstrakta i naznačenog rafinata; i Podešavanje najmanje jedne procesne promenljive izabrane iz grupe koja se sastoji od brzine zagrevanja naznačenog aparata za destilaciju, pritiska kolone u aparatu za destilaciju, sastav polazne smeše ili refluksa aparata za destilaciju, refluksni odnos u aparatu za destilaciju, brzina unosa vode u fazu ekstrakcije ili kombinacija neke od prethodnih.

3. Proces saglasno zahtevu 2, naznačen time što se meri gustina isparljive frakcije i podešavaju se brzina zagrevanja i refluksni odnos u zavisnosti od naznačene gustine ili iz nje izračunate relativne koncentracije.

4. Proces saglasno zahtevu 2, naznačen time što se meri gustina isparljive frakcije i u zavisnosti od izmerene gustine ili iz nje izračunate koncentracije, podešava se brzina zagrevanja.

5. Proces saglasno zahtevu 2, naznačen time što se meri gustina ekstrakta i na osnovu izmerene gustine ili iz nje izračunate koncentracije, podešava se brzina uvođenja vode u naznačenu ekstrakcionu fazu.

6. Proces saglasno zahtevu 2, naznačen time što se meri gustina rafinata i na osnovu izmerene gustine ili iz nje izračunate koncentracije, podešava se brzina uvođenja vode u naznačenu fazu ekstrakcije.

7. Proces dobijanja sirćetne kiseline, koji obuhvata faze: Reakcije metanola sa ugljen monoksidom u reakcionom medijumu koji sadrži vodu, metil jodid i metil acetat u prisustvu katalizatora; Razdvajanja proizvoda naznačene reakcije na proizvod isparljive faze, koji sadrži sirćetnu kiselinu i na manje isparljivu fazu; Destilisanja naznačene isparljive faze u aparatu za destilaciju, čime se dobija prečišćeni proizvod sirćetne kiseline i prvo lako isparenje koje sadrži metil jodid i acetaldehid; Kondenzovanja najmanje jednog dela prvog lakog isparenja; Merenja gustine naznačenog kondenzovanog prvog lakog isparenja; i Podešavanja najmanje jednog kontrolnog procesnog parametra povezanog sa destilacijom naznačene isparljive faze, zavisno od izmerene gustine ili iz nje izračunate koncentracije.

8. Proces saglasno zahtevu 7, naznačen time što prečišćeni proizvod sirćetne kiseline sadrži propionsku kiselinu u koncentraciji od manje od 400 težinskih delova na milion.

9. Proces saglasno zahtevu 8, naznačen time što prečišćeni proizvod sirćetne kiseline sadrži propionsku kiselinu u koncentraciji od manje od 250 težinskih delova na milion.

10. Proces saglasno zahtevu 7, naznačen time što je najmanje jedan procesni kontrolni parametar izabran iz grupe koja se sastoji od brzine grejanja naznačenog aparata za destilaciju, sastava polazne smeše ili refluksa u koloni aparata za destilaciju, refluksnog odnosa u aparatu za destilaciju, pritiska kolone u aparatu za destialciju ili kombinacije ovih parametara.

11. Proces saglasno zahtevu 7, naznačen time što faza destilacije obuhvata najmanje dve uzastopne destilacije, pri čemu naznačeni proces dodatno obuhvata fazu dodavanja najmanje jednog dela ostatka iz jedne destilacije, kao refluksnog mlaza, u drugu destilaciju, naznačeno time što se proporcija ostatka uvedenog kao refluks podešava zavisno od izmerene gustine ili iz nje izračunate koncentracije.

12. Proces saglasno zahtevu 7, koji dodatno obuhvata fazu ekstrakcije naznačenog prvog lakog isparenja vodom, čime se dobija rafinat koji sadrži metil jodid.

13. Proces saglasno zahtevu 10, naznačen time što se brzina protoka vode u naznačenoj fazi ekstrakcije podešava zavisno od izmerene gustine ili iz nje izračunate koncentracije.

14. Proces saglasno zahtevu 10, koji dodatno obuhvata mešanje najmanje jednog dela naznačenog rafinata sa polaznom smešom ili sa mlazom lakog isparenja povezanog sa aparatom za destilaciju, naznačeno time što se frakcija rafinata koji se meša sa polaznom smešom ili isparljivim mlazom podešava zavisno od izmerene gustine ili iz nje izračunate koncentracije.

15. Proces dobijanja sirćetne kiseline koji obuhvata faze: Reakcije metanola sa ugljen monoksidom u reakcionom medijumu koji sadrži vodu i metil jodid u prisustvu katalizatora; Odvijanje tečno-gasne separacije naznačenog reakcionog medijuma, čime se dobija isparljiva faza koja sadrži sirćetnu kiselinu, metil jodid, acetaldehid i vodu, i tečna faza; Destilovanja naznačene isparljive faze u aparatu za destilaciju, čime se dobija prečišćena sirćetna kiselina i najmanje jedna prva isparljiva frakcija, koja sadrži acetaldehid i metil jodid; Kondenzovanje naznačenog prvog lakog isparenja; Ekstrahovanje naznačenog prvog isparenja vodom, čime se dobija rafinat, koji sadrži metil jodid, i vodeni ekstrakt; Merenje gustine najmanje jednog mlaza izabranog iz grupe koja se sastoji od naznačenog prvog lakog isparenja, rafinata i vodenog ekstrakta; i Podešavanje najmanje jednog procesnog kontrolnog parametra povezanog sa bilo destilacijom naznačene isparljive faze ili sa ekstrakcijom naznačenog prvog lakog isparenja, u zavisnosti od izmerene gustine ili iz nje izračunate koncentracije.

16. Proces saglasno zahtevu 15, naznačen time što je najmanje jedan procesni kontrolni parametar izabran iz grupe koja se sastoji od brzine zagrevanja naznačenog aparata za destilaciju, sastava polazne smeše ili refluksnog mlaza povezanog sa kolonom aparata za destilaciju, refluksnog odnosa u aparatu za destilaciju, pritiska u aparatu za destilaciju, brzine uvođenja vode u ekstrakcionoj fazi ili kombinacija nekih od ovih parametara.

17. Proces saglasno zahtevu 15, koji dodatno obuhvata održavanje koncentracije propionske kiseline u naznačenom proizvodu sirćetne kiseline ispod nivoa od oko 400 težinskih delova na milion.

18. Proces saglasno zahtevu 17, koji dodatno obuhvata održavanje koncentracije propionske kiseline u naznačenom proizvodu sirćetne kiseline ispod nivoa od oko 250 težinskih delova na milion.