[发明专利]在羰基化工艺中改进催化剂稳定性在审

专利信息
申请号: 201380049282.8 申请日: 2013-08-14
公开(公告)号: CN104661991A 公开(公告)日: 2015-05-27
发明(设计)人: M·O·斯盖茨;R·D·沙弗;G·布兰查德 申请(专利权)人: 国际人造丝公司
主分类号: C07C51/12 分类号: C07C51/12
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人: 汪宇伟
地址: 美国得*** 国省代码: 美国;US
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 羰基化 工艺 改进 催化剂 稳定性
【说明书】:

优先权要求

本申请要求2012年8月17日提交的美国申请No.13/588,596的优先权,该申请在此通过引用纳入。

发明领域

本发明涉及用于形成羧酸的羰基化工艺,更具体来说,涉及在该工艺中利用回收的一氧化碳改善催化剂稳定性。

发明背景

用于合成乙酸的广泛使用并获得商业上成功的方法包括用一氧化碳对甲醇进行催化羰基化。均相催化剂含有铑和/或铱和卤素促进剂,典型地为甲基碘。该反应通过将一氧化碳连续地鼓泡通过含有均相催化剂的液体反应介质来进行。除了催化剂,反应介质还包含甲醇、乙酸甲酯、水、和甲基碘。将羰基化产物从所述反应器取出并在闪蒸器中分离成含有催化剂的溶液和蒸气产物料流,该含有催化剂的溶液典型地被再循环至反应器。蒸气产物料流的进一步纯化和分离产生了期望的乙酸。均相催化剂,不论是在反应器、闪蒸器中,还是在反应器和闪蒸器之间输送,都应保持相对稳定以防止催化功能通过例如沉淀而丧失。

随着发展,铑催化的羰基化工艺采用基于总反应介质的重量超过14重量%的水浓度,如美国专利3,769,329中所述。水改进了反应速率但牺牲了纯化能力。而且,需要显著量的能量以除去水。为了减少对除水的需要,后来开发了“低水”工艺。这些低水工艺的实例包括描述于美国专利5,001,259;5,026,908;和5,144,068中的那些,它们在此通过引用纳入。这些低水羰基化工艺通过在反应介质中保留碘化物盐保持了催化剂稳定性并以高水平提高生产率。然而,即使在这些条件下,催化剂不稳定性和催化剂沉淀可能也是有问题的。美国专利4,994,608,其全部内容在此通过引用纳入,涉及通过在反应介质中提高氢气分压来进行催化剂稳定化。此外,提高一氧化碳分压也可有助于稳定化反应介质中的催化剂。

作为原料的一氧化碳可含有氢气,氢气是重质杂质的组成部分。这些重质杂质需要进一步的纯化和分离,降低了操作效率。在典型的连续羰基化工艺中,氢气和一氧化碳的分压通过排出羰基化反应器的蒸气填充的部分来控制。排出防止了气体(例如氢气、二氧化碳和甲烷)在反应器内积聚。这些气体的积聚可导致降低生产收率和将杂质引入产物乙酸的不期望的副反应。未反应的一氧化碳是排出的气体的主要组分,通常占总排出的气体的约50-80摩尔%。因此,这些气体的排出导致一氧化碳反应物的显著损失,降低了总体一氧化碳效率。

来自反应器的容易冷凝的气体典型地被冷凝,所得液体,例如碘化物和酯,被回收并返回到工艺。不可冷凝的气体,例如一氧化碳,可被从所述体系吹扫或回收。例如,美国专利4,255,591描述了通过将反应器排出气体通过中空纤维半透膜以产生富集一氧化碳的未渗透部分来回收一氧化碳。类似地,美国专利5,334,755描述了分离一氧化碳的气体部分并将其返回至反应器。美国专利5,683,492描述了从通过变压吸附工艺的吹扫气体料流回收一氧化碳。富集一氧化碳的回收的气体级分被返回至反应器。然而,将一氧化碳返回至反应器需要以高能量成本压缩该回收的气体级分至等于或大于供料至反应器的新鲜一氧化碳的压力。

其他途径寻求调节供入反应器的一氧化碳的量。例如,美国专利7,476,761描述了监测一氧化碳浓度以保持催化剂稳定性的控制方法。美国专利6,255,527描述了控制一氧化碳流以防止一氧化碳流超过计算值的方法。虽然在这些情况下供入所述反应器的一氧化碳的量得到调节,但过量的一氧化碳被吹扫或供回反应器。

除了在反应器中保持催化剂稳定性,还期望在反应器的下游,例如在闪蒸器中、分离区域中,以及在连接管道中保持催化剂稳定性。可将新鲜一氧化碳加入反应器的下游,但这样的一氧化碳通常被来自闪蒸器的蒸气料流携带并且被吹扫。美国专利5,237,097披露了在含第VIII族金属的催化剂的存在下与一氧化碳反应的有机化合物。该反应的液体羰基化产物溶液被输送到保持在总压力低于反应区中压力的分离区。在将液体产物溶液输送到分离区的同时,向其中引入含有一氧化碳的气态料流,该其中的一氧化碳贡献了分离区中总压力的至多30psia分压。在美国专利5,237,097中,对于引入分离区的一氧化碳没有提供处置,并且该一氧化碳之后在纯化液体产物溶液的闪蒸部分时会被吹扫。美国公开2008/0293996描述了使用来自反应器的一部分含有一氧化碳的不可冷凝的气体以稳定化闪蒸器底部的催化剂。然而,供料到所述反应器下游的一氧化碳在用甲醇洗涤后被吹扫了。

仍然需要改进的羰基化工艺,其具有提高的催化剂稳定性,同时最大化反应效率。

发明概述

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于国际人造丝公司;,未经国际人造丝公司;许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201380049282.8/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top