[发明专利]用于生产乙酸乙烯酯的方法

说明书

本发明涉及一种用于在非均相催化的连续气相过程中通过使乙烯与乙酸和氧气在固定床管式反应器中反应和处理产物气体流来生产乙酸乙烯酯的方法，其中将主要由乙烯、二氧化碳、乙烷、氮气和氧气组成的气体混合物(＝循环气体)引导入循环中，并且循环气体与固定床管式反应器之前的作为反应物的乙酸、乙烯和氧气混合并通过用加热蒸汽操作的热交换器达到反应温度，并且其中在乙酸饱和器中进行用乙酸富集循环气体，其特征在于，将含有至少一个N‑氧基自由基‑N‑O'的一种或多种N‑氧基化合物进料至乙酸饱和器。

技术领域

本发明涉及一种用于在非均相催化(heterogeneously catalyzed，多相催化)的连续气相过程(process，工艺)中通过乙烯与乙酸和氧气在固定床管式反应器中的反应以及产物气体流的处理(workup，后处理)来生产乙酸乙烯酯的方法，其中使主要由乙烯、二氧化碳、乙烷、氮气和氧气组成的气体混合物(＝循环气体)循环，并将循环气体与固定床管式反应器上游的反应物乙酸、乙烯和氧气混合并通过利用加热蒸汽操作的热交换器达到反应温度，并且其中利用乙酸富集循环气体在乙酸饱和器中进行。

背景技术

乙酸乙烯酯单体(VAM)可以在连续过程中生产，在该过程中，将纯化的产物流再循环(循环气体过程)。在此，在非均相催化的气相反应中，乙烯与乙酸和氧气在催化剂上反应，该催化剂通常含有在载体材料上的钯盐和碱金属盐，并且还可以另外掺杂有金或铑。优选使用具有乙酸钾助催化剂(promoter，促进剂)的Pd/Au催化剂混合物。

反应物乙烯、氧气和乙酸在放热反应中发生反应(VAM:_BH°₂₉₉＝-176kJ/mol)，通常在7至15巴的正压下，并且取决于催化剂的寿命，在通常为130℃至200℃的温度下在固定床管式反应器中，也可以在流化床反应器中，以得到乙酸乙烯酯：

C₂H₄+CH₃COOH+1/2O₂-CH₃COOCH＝CH₂+H₂O

这里的主要副反应是乙烯完全氧化为CO₂：C₂H₄+3O₂-2CO₂+2H₂O(CO₂：_BH°₂₉₉＝-1322kJ/mol)。

乙烯转化率通常为约5％至20％，乙酸转化率为20％至60％，且氧气转化率高达90％。

由于乙烯的不完全转化，在乙酸乙烯酯的生产期间循环主要由乙烯、二氧化碳、乙烷、氮气和氧气组成的气体混合物(＝循环气体)。循环气体与固定床管式反应器上游的反应物乙酸、乙烯和氧气混合，并通过利用加热蒸汽操作的热交换器达到反应温度。利用乙酸富集循环气体通常使用采用加热蒸汽加热的乙酸饱和器进行。

然而，在乙酸饱和器中利用乙酸负载(loading，加载)循环气体具有如下缺点，即，即使在短运行时间之后，乙酸饱和器也会被结垢。饱和器通常是一种塔，其中首先将干循环气体(不含乙酸或水)从下到上直接引入到该塔中，并计量加入乙酸。特别是在下部塔区域，结垢在引入干燥的热循环气体的点处发生，这会损害生产能力，甚至会触发停产以进行清洁。

WO 2009/130211 A1描述了可以通过在乙酸饱和器上游连接的预饱和器中用返回的乙酸对循环气体进行预饱和来减少乙酸饱和器中的结垢。

EP 1 655 279 B1描述了一种在乙酸饱和器中用乙酸使循环气体饱和的方法，其中将从乙酸饱和器中取出的液体分为两个子流，并将一个子流再循环到乙酸饱和器中，同时保持最小的泵送循环。据称该方法是为了避免乙酸饱和器中的结垢问题。

发明内容

本发明的目的是使一种方法可用，通过该方法可以有效地防止乙酸饱和器的结垢而不使用提及的设备。