增强的从羰基化工艺中除去丙酮的方法

专利名称：增强的从羰基化工艺中除去丙酮的方法
技术领域：
本发明背景本发明领域本发明涉及一种去除通过羰基化生产乙酸酐期间所形成的丙酮的改进方法。更具体而言，本发明涉及一种用于从包括烷基卤、乙酸甲酯和丙酮的混合物中去除丙酮的分离方法。
本发明背景近年来羰基化方法、特别是铑催化的羰基化方法在工业上日趋重要。其中一种重要的羰基化方法是在铑催化剂的存在下使包括甲基碘和乙酸甲酯和/或二甲基醚的混合物与一氧化碳接触以生产乙酸酐及联产乙酸。这种铑催化的方法在本领域中是众所周知的，并已是众多专利的主题。
在上述羰基化过程中生成了一种不合需要的副产物，即丙酮，通常其在所述乙酸酐生产体系中能最大限度聚集至约为5％重量(基于所述羰基化反应器内容物的总重量计)的水平。由于所产生的丙酮量相对较少，因此其价值不足以平衡其分离和将其提纯至商品级丙酮产品的成本。但在行进乙酸甲酯和甲基碘再循环液流中的所述丙酮副产物可以导致更多不合需要的副产物和/或降低总的工艺效率。在其他方面，人们报道过丙酮可抑制所述工艺催化剂。丙酮还形成能导致所述乙酸酐产品质量问题的“还原物质”。人们也发现丙酮反应生成必须从所述工艺中除去的焦油。从所述羰基化再循环流中有效去除所述丙酮副产物的一个障碍是由于形成了二元共沸物而很难将丙酮从乙酸甲酯和甲基碘中分离出来。
在专利文献中人们已描述了各种丙酮去除方法，如美国专利号4,252,748描述了一种复杂方法，其中将所有的甲基碘、所有的丙酮和部分乙酸甲酯从低沸再循环流中除去。接着分馏所述再循环流，得到富含乙酸甲酯与丙酮的物流，然后再与戊烷进行共沸蒸馏，得到乙酸甲酯及含丙酮的戊烷流。用水萃取所述丙酮，并使所述戊烷再循环。该复杂的方案要求处理大量的流出液，并且总共需要5个操作步骤(4步蒸馏及1步萃取)。此外，人们预期在该循环流中最有价值的工艺原料，即一部分甲基碘将聚集在所述戊烷中。
美国专利号4,444,624描述了一种类似于所述4,252,748号专利方法的体系，其中使一部分低沸液流与乙酸进行逆流蒸馏，得到富含甲基碘和乙酸甲酯的第一种馏分和富含乙酸甲酯和丙酮的第二种馏分，这两种馏分均含有相当大量的乙酸。进一步蒸馏含丙酮的馏分得到主要含有乙酸甲酯和大多数丙酮的馏分。乙酸甲酯与丙酮的比率非常高，通常约为50∶1。通过与戊烷进行共沸蒸馏并随后进行水萃取移出丙酮来将丙酮从更大量的乙酸甲酯中除去。该方法使用极大量的乙酸，每2份将要被萃取蒸馏的低沸馏分通常约需1份的乙酸，并且需要4个操作步骤(3步蒸馏和1步萃取)。该方法比所述4,252,748号专利的方法少一个步骤，这仅仅是因为该方法不试图从所述丙酮-水混合物中提纯丙酮。所述4,252,748号专利及4,444,624号专利两种方法均需要使用戊烷，由于在所述乙酸酐生产体系中不再使用戊烷，因而增加了污染产品的风险。
美国专利号4,717,454公开了一种方法，其中通过将丙酮转化为缩合产物，再将所述缩合产物作为乙叉二乙酸酯的一部分从蒸馏的生产体系中除去，从而达到去除丙酮的目的。该专利使丙酮浓度在反应体系中达到平衡浓度。
美国专利号5,057,192公开了一种用于从乙酸酐生产体系中去除丙酮的方法，其中对具有乙酸甲酯、甲基碘、乙酸和丙酮的低沸流进行蒸馏。所述方法包括(1)从生产体系中得到包含乙酸甲酯、甲基碘、乙酸和丙酮的低沸流；(2)蒸馏步骤(1)的所述物流以便得到(a)包含乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的塔顶流和(b)包含乙酸甲酯、甲基碘、丙酮和基本上所有乙酸的塔底流；(3)用水萃取步骤(2)(a)所述物流以便得到(a)含有乙酸甲酯的甲基碘相和(b)含有乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的水相；和(4)蒸馏所述水相以便得到(a)包含乙酸甲酯、甲基碘和少量丙酮及水的汽相和(b)含有乙酸甲酯和丙酮的含水流。
美国专利号5,244,545公开了一种用于从乙酸酐生产体系中去除丙酮的方法。该方法包括以下步骤(1)从所述生产体系中得到包含乙酸甲酯、甲基碘、乙酸和丙酮的低沸流；(2)蒸馏所述步骤(1)的物流以便得到(a)包含乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的塔顶流和(b)包含乙酸甲酯、甲基碘、丙酮和基本上所有乙酸的塔底流；(3)(a)将所述步骤(2)(a)的物流输送至蒸馏塔的中部；和(b)将水输送至蒸馏塔的上部；或(c)将水输送至步骤(2)(a)的物流并将所得混合物输送至蒸馏塔的中部以代替步骤(3)(a)和(3)(b)；和(4)从所述蒸馏塔中移出(a)包含甲基碘和乙酸甲酯的塔顶汽流；(b)包含水的塔底液流；和(c)来自所述蒸馏塔下部包含丙酮和水的汽流；或(d)包含水和丙酮的塔底液流以代替物流(4)(b)和(4)(c)。
美国专利号5,262,014公开了一种用于从包含丙酮、乙酸甲酯和甲基碘的混合物中去除丙酮的方法，所述方法包括以下步骤(a)将包含丙酮、乙酸甲酯和甲基碘的混合物引入蒸馏区；(b)在丙酮/乙酸甲酯/甲基碘混合物的蒸馏区引入点之上的一个或多个点处将水引进所述蒸馏区；(c)在丙酮/乙酸甲酯/甲基碘混合物的蒸馏区引入点之处或之上的一个或多个点处将乙酸引进所述蒸馏区；(d)从所述蒸馏区中移出包含乙酸甲酯和甲基碘的初产物流；和(e)在丙酮/乙酸甲酯/甲基碘混合物蒸馏区引入点之下的一个或多个点处将水、乙酸和丙酮从所述蒸馏区中移出。
因此，对高效可行的从混合物中、特别是从羰基化工艺(其中在催化剂体系的存在下通过使一氧化碳与包含甲基碘和乙酸甲酯和/或二甲基醚的混合物进行接触生产乙酸酐和乙酸，所述催化剂体系包括甲基卤助催化剂)的混合物中去除丙酮的改进方法仍存在着需要，其中所述混合物包括乙酸甲酯、甲基碘和丙酮。
本发明概述本发明的方法有利地、并且相当令人意想不到地提供了一种使用最少的步骤及处理设备且不损失丙酮处理流中任何有效量的物质来去除丙酮的更为有效的途径。
广义而言，本发明是一种用于从包含甲基卤助催化剂(优选为甲基碘)的混合物中去除丙酮的方法，其中所述混合物包括乙酸甲酯、甲基碘和丙酮。在一个优选的实施方案中，所述混合物来自羰基化工艺，该工艺中在催化剂体系(如铑)的存在下通过使一氧化碳与包含甲基碘和乙酸甲酯和/或二甲基醚的混合物接触来生产乙酸酐及乙酸，所述催化剂体系包括甲基卤助催化剂。本发明的方法包括以下步骤(1)将包括丙酮、乙酸甲酯和甲基碘的混合物引入至第一蒸馏区中；(2)从所述第一蒸馏区中导出具有丙酮、乙酸甲酯和甲基碘的侧线馏分；(3)将所述侧线馏分引入至第二蒸馏区中；(4)在与所述侧线馏分进料基本相同的进料点处或在所述侧线馏分进料点之上的一个或多个点处将水引入至所述第二蒸馏区中；(5)移出包含乙酸甲酯和基本上所有被输送进所述第二蒸馏区的甲基碘的塔顶馏出物，并在所述侧线馏分进料点之下的一个或多个点处移出包含丙酮、乙酸甲酯和水的塔底流产物。
令人意想不到的是，本发明的方法使较大量的丙酮得以从来自乙酸酐生产体系的较少量低沸物中除去。可以使用较小的设备来除去丙酮，这降低了基建投资和运行成本，是有利的。
本发明的目的之一是提供一种用于去除丙酮的方法。更具体而言，本发明的目的之一是提供一种用于从具有乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的低沸流中去除丙酮的方法。
本发明的另一个目的是提供一种从具有乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的低沸流中回收基本上所有甲基碘的方法。
通过以下描述及附图，本发明的这些及其他目的和优点对本领域技术人员而言将变得显而易见，其中在所有各种视图及实施例中相同的参考数字代表类似的部件。
附图简述提供以下各图以说明本发明的优选结构，其中

图1为本发明方法一个实施方案的示意图，其中将含有丙酮、乙酸甲酯、乙酸和甲基碘的混合物引入至第一蒸馏塔中；将具有丙酮、乙酸甲酯和甲基碘的侧线馏分从所述第一蒸馏塔的中区导出；将所述侧线馏分引入至第二蒸馏塔中；在基本上与所述侧线馏分进料点相同之处或在所述侧线馏分进料之上的一个或多个点处将水引入至所述第二蒸馏塔中；将包含乙酸甲酯和基本上所有被输送进所述第二蒸馏塔的甲基碘的塔顶馏出物从所述第二蒸馏塔中移出，并且在所述侧线馏分进料点之下的一个或多个点处移出包含丙酮、乙酸甲酯和水的塔底流产物。
图2为本发明方法的另一个实施方案的示意图，其中导出包含乙酸甲酯、水和基本上所有被输送进所述第二蒸馏塔的丙酮的侧线馏分，并且将一部分主要包含水的液体塔底流出物再循环至所述第二蒸馏塔的水进料点处。
图3为本发明方法的再一个实施方案的示意图，其中使一部分来自所述第一蒸馏塔的塔顶流在水萃取塔中与水接触以得到具有乙酸甲酯、甲基碘、丙酮和水的产物流。
图4为本发明方法的还一个实施方案的示意图，其中除了将侧线馏分与液体塔底流出物从所述第二蒸馏塔中导出外，在水萃取塔中使用一部分的液体塔底流出物以得到具有乙酸甲酯、甲基碘、丙酮和水的产物流和/或再循环至所述第二蒸馏塔的水进料点处。
本发明详述本发明现将参照附图作详尽描述。参照图1，将包含乙酸甲酯、甲基碘、乙酸和丙酮的低沸混合物通过管线10进料至第一蒸馏塔12中。所述低沸混合物可得自美国专利号4,374,070实施例1所述的乙酸酐生产体系以及其他已知的各种乙酸酐制造工艺。所述低沸混合物为去除催化剂组分、大量的低沸组分和基本上所有乙酸酐及高沸副产物后留下的反应器流出物的部分。通常所述低沸混合物包括约75-45％重量的乙酸甲酯、30-15％重量的甲基碘和20-5％重量的乙酸，根据丙酮去除工艺操作时间的长短，所述丙酮的浓度范围可为约8-4％重量。所述混合物还可含有痕量(如约0.1-0.5％重量)的乙酸酐。虽然所述混合物可以含有大量(如30-40％重量)的乙酸酐，但优选的工艺通常采用在所述生产体系中的另一处已除去基本上所有乙酸酐及其他高沸物(如乙叉二乙酸酯)的混合物来进行。下表1.给出了在所述工艺中使用的各种挥发性物质的沸点表1
其中MeI为甲基碘，MeOAc为乙酸甲酯，MeI/丙酮、MeI/MeOAc和MeOAc/丙酮为恒沸混合物(二元共沸物)，分别包含95％(以重量计，下同)甲基碘和5％丙酮、97.3％甲基碘和2.7％乙酸甲酯、50％乙酸甲酯和50％丙酮。
蒸馏塔12在环境压力下作业，塔底温度通过热源如再沸器14保持在约60℃至70℃，塔顶温度为约40℃至50℃以便将所述低沸混合物分馏成(1)包含乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的塔顶流；(2)包含乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的侧线馏分和(3)塔底流出物，即塔底产物流，包含乙酸甲酯、甲基碘、丙酮和基本上所有被输送进所述塔的乙酸、乙酸酐和高沸物。塔底流出物经管线16从蒸馏塔12中移出，并可与添加的乙酸甲酯、甲基碘和催化剂组分一起再循环至羰基化反应器中。塔12的主要作用是从低沸混合物除去全部或基本上全部乙酸。为了实现该目的，将大部分进料至塔12的甲基碘和丙酮与乙酸一起移出。
通过管线18将已汽化的塔顶流从蒸馏塔12中移出并经过冷凝器20，在此基本上所有的所述流转化为液体。来自冷凝器20的一部分冷凝液可经管线22和24作为回流返回蒸馏塔12。剩余的冷凝液可经管线26再循环至羰基化体系。
将包含乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的侧线馏分经管线28从蒸馏塔12中移出，并经过冷凝器30以便使基本上所有的所述流的组分转化为液相。侧线馏分28的丙酮/甲基碘之比理想的是为1∶20、优选为1∶10、更优选为1∶8.5，这样能够有利地使得从较少量的低沸物中除去更多的丙酮。将离开所述冷凝器30的侧线馏分经管线36进料至第二蒸馏塔或分馏塔38。所述侧线馏分36的进料点理想的是在所述第二蒸馏塔38的中部或中部附近。任选将来自蒸馏塔12塔顶流的不用于回流的一部分冷凝液，即管线26中的物质在引入至所述第二蒸馏塔38之前与侧线馏分36汇合，或者将管线26中的冷凝液在流36的进料点处或基本接近该进料点处引入。
将水经管线39在基本上与所述侧线馏分36进料点相同之处或在所述侧线馏分进料36之上的一个或多个点处引入至所述第二蒸馏塔中。加入到第二蒸馏塔38的水量将取决于各种因素，如丙酮/乙酸甲酯/甲基碘混合物的组成、各种产物流所需的组成以及在所述蒸馏区内的分离级数。通常水与混合物之比可适宜地为约1∶1至约10∶1。
第二蒸馏塔38通常含有足够的填料或其他内件以便提供传质以适合于去除基本上所有甲基碘塔顶馏出物，通常为8至12个理想级。所述第二蒸馏塔38在大约环境压力下作业，塔底温度通过再沸器40保持在约98℃至105℃，塔顶温度为约45℃至55℃。将包含乙酸甲酯、少量丙酮和水及基本上所有甲基碘的蒸汽流经管线42从蒸馏塔38的顶部移出，在冷凝器44中冷凝，在此可得至少一部分所得液体作为回流经管线46返回至蒸馏塔38或者经管线48再循环至羰基化工艺。
将由水、乙酸甲酯和大部分丙酮(如至少75％重量进料至蒸馏塔38的丙酮)组成的含水流作为液体经管线50移出并送往常规废水处理车间。所述丙酮去除体系可以以产生出经管线50的含有乙酸甲酯∶丙酮的重量比不超过约3∶1、优选不超过约1∶1的工艺流出物的方式进行操作。此外，该体系的作业为回收提供至少95％重量、通常为至少99％重量的进料至所述体系最具价值化学品的甲基碘。因此，存在于经管线50从所述体系中移出的工艺流出物中的碘量最好不超过200ppm、优选低于100ppm。
参照图2，该图示意了对图1工艺的修改。在本实施例中，分馏塔38的下部为液相，主要由水以及可能积聚于所述塔底部的少量丙酮和乙酸甲酯所组成。优选所述萃取蒸馏塔38的下部总共具有低于约5％重量的乙酸甲酯和丙酮。将液相经管线50从塔38的底部排出，并且将其中一部分进料至热源40，然后再循环回所述塔的底部以便使底部温度保持在约90℃至95℃。将剩余的液相经管线51循环至萃取蒸馏塔38的上部，并最好循环至侧线馏分36进料点处或高于该进料点处的位置，优选在将水引入至所述第二蒸馏塔38之前将其与水进料管线39汇合。
将第二侧线馏分经管线52从所述第二蒸馏塔38中移出。所述第二侧线馏分52包括约75-95％重量、更优选80-95％重量经管线36进料至所述第二蒸馏塔38的丙酮，剩余部分包括水和乙酸甲酯。所述第二侧线馏分52在冷凝器54中进行冷凝，并经管线56被送往适宜的工业废水处理车间。
作为任选方案，如果低沸进料流10中的乙酸含量足够低(最好低于进料流10的1％重量)以至具有很低的经济价值，则可省去第一蒸馏塔，将低沸流10直接进料至分馏塔38。在这种情况下，本发明方法将包括以下步骤(1)将包括丙酮、乙酸甲酯和甲基碘的混合物引入至蒸馏区；(2)在基本上与混合物进料流相同的进料点或在其之上的一个或多个点处将水引入至蒸馏区；(3)从所述蒸馏塔中移出(a)包含乙酸甲酯和基本上所有被输送进所述蒸馏塔的甲基碘的塔顶蒸汽流，(b)具有丙酮、乙酸甲酯和水的侧线馏分，和(c)基本上由水所组成的塔底流或塔底产物。
参照图3，该图示意了本发明的另一个实施例，代表类似于图1但作了以下修改的工艺。将来自冷凝器20的不经管线22和24作为回流返回至蒸馏塔12的一部分冷凝液经管线26进料至逆流水萃取塔31的上部。通常回流与萃取塔进料量之比，也即管线24回流管线26萃取塔进料为约2∶1至10∶1。将水经接近萃取塔31底部的管线32进料至萃取塔31。水萃取塔31通常装有4个具有0.625英寸鲍尔环填充材料的填料床。向上流的水萃取了基本上所有(如至少98％重量)的丙酮和大部分(如约92至99％重量)的乙酸甲酯。少量(如约5％重量)进料至水萃取塔31的甲基碘与水相一起溢出。剩余的乙酸甲酯经管线33从水萃取塔31的底部移出，并可循环至羰基化反应器或在美国专利号4,388,217所述的焦油去除工艺中用作甲基碘源。从水萃取塔31中获得的甲基碘流的纯度通常为至少95％重量、优选为至少98％重量。所述水相在塔顶处或接近塔顶处溢出萃取塔31，并经管线34送往分馏塔38的中部。水相从水萃取塔31溢出，并在基本上与所述侧线馏分进料36相同的进料点处进料至分馏塔38，或可在进入所述第二蒸馏塔38之前与所述侧线馏分36汇合，或可在侧线馏分进料36之上的一个或多个点处引入至所述第二蒸馏塔38中。
参照图4，该图示意了本发明的再一个实施例，代表类似于图3但作了以下修改的工艺。分馏塔38的底部为液相，主要由水所组成，最好包含大于约95％重量的水和总计低于约5％重量的乙酸甲酯和丙酮。优选所述分馏塔38的液态塔底物质包含超过约98％重量的水和总计低于约2％重量的乙酸甲酯和丙酮。将所述液相经管线50从塔38的塔底排出，且其一部分进料至热源40，然后循环回所述塔的底部以使塔底温度保持在约90℃至95℃。通过管线51可将剩余的液相循环至或者(a)高于侧线馏分36进料点处和/或高于含水流34进料点处的进料点；和/或(b)与由新鲜水补充线(图中未示出)所提供的新鲜水一起用作水萃取塔31的水源。优选可将高达约60％重量经管线51输送的所述液相循环至水萃取塔31以用作水源。
将第二侧线馏分经管线52从所述第二蒸馏塔38中移出。所述第二侧线馏分52包括约75-95％重量、更优选约80-95％重量经管线36进料至所述第二蒸馏塔38的丙酮，剩余部分包含水与乙酸甲酯。所述第二侧线馏分52在冷凝器54中进行冷凝，并经管线56送往适宜的工业废水处理车间。
本发明方法可按需要连续或半连续地使用以便将羰基化反应器内的丙酮浓度降低至预定的范围内。所述羰基化工艺在低含量(如约2.0-2.5％重量，基于反应器内容物的总重量计)的丙酮的存在下操作可生产出含低水平“还原物质”的乙酸酐。对于乙酸酐而言一个很难获得的纯度规格是所述“还原物质”的水平，这是对于生产乙酸纤维素特别重要的一个规格。根据华盛顿市美国化学协会的ReagentChemicals第6版的第66和68页上公布的American Chemical SocietySpecifications的Substances Reducing Permanganate Test的修改，通常的规格要求高锰酸盐还原物试验值至少为30分钟。使用具有低含量还原物质的乙酸酐减少了乙酸纤维素生产工艺中所需漂白剂的量，籍此降低了生产成本并且进一步提高了乙酸酐的价值。本发明方法为通过上述羰基化工艺生产出可更稳定通过还原物质试验的乙酸酐提供了一种途径。
我们也发现，较低的丙酮浓度可以使生产率增加，乙酸酐产品颜色得以改进，焦油生成率降低，并且形成焦油粘合铑的趋势减小。至少一部分生产率的增加仅仅是由于丙酮存在体积的降低使得反应器容积能够容纳更多的反应物质。例如，如此处所述将丙酮降低至约1.4％重量的水平将由于增加可用的反应器容积而使生产率提高约2％。
减少由羰基化工艺所产生的焦油量要求处理少量的催化剂-焦油混合物，这样做反过来显著降低了在这样的工艺中损失铑的风险。由于铑的成本急剧增加，任何能够减少其在整体乙酸酐生产体系中的损失的工艺改进都已变得越来越重要。
通过以下具体的实施例对本发明进行了更详尽的说明。应明白的是所述实施例仅为示例性的实施方案，不能将其视为对本发明的限制，而应在所附的权利要求的范畴及内容内广义地理解本发明。
以下实施例说明本发明方法与美国专利号4,374,070中所述的乙酸酐生产体系的联合操作，其中在包含铑和锂盐的催化剂体系的存在下，在约160℃-220℃的温度及约21.7-83.7巴(约300-1200psig)的绝对压力下，使甲基碘和乙酸甲酯的混合物与一氧化碳进行接触。在所述羰基化工艺中，将含有乙酸甲酯的进料混合物连续进料至羰基化反应器内，并连续移出含有乙酸酐的反应产物混合物。进入反应器的进料应使得在反应混合物中保持约500-1000ppm的铑、约1500-3700ppm的锂、约7-35％重量的甲基碘和约5-40％重量的乙酸。
处理来自所述液相羰基化反应器的流出物以去除未反应的一氧化碳和其他无法冷凝的气体及催化剂组分。将任何进料至所述羰基化反应器的未转化为乙酸甲酯的二甲醚也作为无法冷凝的气体移出。将所述流出物的剩余部分进料至蒸馏塔，从其得到粗制的乙酸酐/乙酸混合物。在所述蒸馏塔顶部或接近所述蒸馏塔顶部处移出的已汽化低沸流包含乙酸甲酯、甲基碘、乙酸和丙酮。使所述低沸流冷凝，并且使其全部或部分(通常为约5-25％重量)经历本发明的丙酮去除工艺。
在开始操作所述丙酮去除工艺时，反应器内的丙酮浓度为4.0-4.5％重量。给出的所有份数均以重量计，流速为份数/分钟。
实施例根据图3的流程图，将来自羰基化的低沸流通过管线10以1000份的速率进料至蒸馏塔12的下中部。通过热源14使蒸馏塔12的塔底温度保持在60℃-65℃，以得到通过管线16移出的乙酸塔底流。以50份的速率通过管线28移出蒸汽侧线馏分并在冷凝器30中进行冷凝。然后通过管线36将该物质进料至蒸馏塔38的中部。
使自塔12的顶部移出的蒸汽冷凝并且将其一部分作为回流经管线24返回至所述塔中。将剩余的冷凝液以200份的速率经管线26送往水萃取塔31的上部。将水以520份的速率在接近萃取塔31底部的位置经管线32送进塔中。经管线33从所述水萃取塔移出纯度接近99％的甲基碘。
以590份的速率从水萃取塔31的顶部移出水相，并经管线34进料至分馏塔38的中部。将来自蒸馏塔12(管线36)的侧线馏分进料在相同的塔板处送进所述分馏塔38。通过热源40使所述分馏塔38的塔底温度保持在95℃-100℃。从蒸馏塔38中移出乙酸甲酯、甲基碘和少量丙酮及水的蒸汽流并进行冷凝。经管线46将一部分冷凝液作为回流返回至塔38的顶部。以120份的速率将所述冷凝液的剩余部分经管线48返回至所述羰基化体系。经管线50以520份的速率从分馏塔38的底部移出含水的乙酸甲酯和丙酮。从塔底移出的乙酸甲酯与丙酮之比为2∶1至1∶2。
在表2中给出了经管线10、26、28、34、48和50输送的各物流的组成(以基于所述物流的总重量计的％重量表示)。
表2
所述丙酮去除工艺的操作使存在于羰基化反应器内的丙酮的量降低，如丙酮浓度为约2.0-3.0％重量(基于所述反应器内容物的总重量计)。
虽然本发明已通过目前优选的实施例进行了描述，但应明白的是不能将如此的公开解释为对本文所述本发明的限制。毫无疑问，在阅读了本公开后，各种附属于本发明的变更及修改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。所附的各项权利要求可解释为函盖所有本发明精神及范畴内的这种变更及修改。
权利要求
1.一种用于从包括乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的混合物中去除丙酮的方法，所述方法包括以下步骤(1)将包括丙酮、乙酸甲酯和甲基碘的混合物引入至蒸馏区；(2)在与将所述混合物流引入至所述蒸馏区的位置基本相同的点处或高于该点的一个或多个点处将水引入到所述蒸馏区；和(3)从所述蒸馏塔移出(a)包含乙酸甲酯和基本上所有被输送进所述蒸馏塔的甲基碘的塔顶蒸汽流；(b)包含丙酮、乙酸甲酯和水的侧线馏分；和(c)主要由水所组成的塔底产物。
2.权利要求1的方法，其中所述混合物含有低于约1％重量的乙酸。
3.一种用于从包括乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的混合物中去除丙酮的方法，所述方法包括以下步骤(1)将包括丙酮、乙酸甲酯和甲基碘的混合物引入至第一蒸馏区；(2)从所述第一蒸馏区中导出具有丙酮、乙酸甲酯和甲基碘的侧线馏分；(3)将所述第一蒸馏侧线馏分引入至第二蒸馏区；(4)在与将所述第一蒸馏侧线馏分引入至所述第二蒸馏区的位置基本上相同的点处或高于该位置的一个或多个点处将水引入到所述第二蒸馏区中；和(5)从所述第二蒸馏区中(a)移出包含乙酸甲酯和基本上所有被输送进所述蒸馏塔的甲基碘的塔顶蒸汽流；和(b)在低于将所述第一蒸馏侧线馏分引进所述第二蒸馏区的位置的一个或多个点处移出包含丙酮、乙酸甲酯和水的塔底流产物。
4.一种用于从包括乙酸甲酯、甲基碘、乙酸和丙酮的混合物中去除丙酮的方法，所述方法包括以下步骤(1)在第一蒸馏区中蒸馏所述混合物以获得(a)包含乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的塔顶流；(b)包含乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的侧线馏分；和(c)包含乙酸甲酯、甲基碘、丙酮和基本上所有乙酸的塔底流；(2)使所述塔顶流与水接触以获得(a)含有乙酸甲酯的甲基碘相；和(b)含有乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的水相；(3)将来自步骤(1)(b)和(2)(b)的物流输送进第二蒸馏区；和(4)从所述第二蒸馏区中移出(a)包含乙酸甲酯和基本上所有被输送进所述第二蒸馏区的甲基碘的塔顶蒸汽流；和(b)包含水及丙酮的塔底流。
5.权利要求4的方法，其中将所述物流(1)(b)和(2)(b)在输送进所述第二蒸馏区之前汇合。
6.权利要求4的方法，其中在物流(1)(b)进入所述第二蒸馏区的进料点之上的一个或多个点处将所述物流(2)(b)输送进所述第二蒸馏区中。
7.权利要求4的方法，其中来自所述第二蒸馏区的所述塔底流含有低于约200ppm的碘。
8.权利要求4的方法，其中来自所述第二蒸馏区的所述塔底流含有低于约100ppm的碘。
9.一种用于从包括乙酸甲酯、甲基碘、乙酸和丙酮的混合物中去除丙酮的方法，所述方法包括以下步骤(1)在第一蒸馏区中蒸馏所述混合物以获得(a)包含乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的塔顶流；(b)包含乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的侧线馏分；和(c)包含乙酸甲酯、甲基碘、丙酮和基本上所有乙酸的塔底流；(2)使所述塔顶流与水接触以获得(a)含有乙酸甲酯的甲基碘相；和(b)含有乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的水相；(3)将来自步骤(1)(b)和(2)(b)的物流输送进第二蒸馏区；和(4)从所述第二蒸馏区中移出(a)包含乙酸甲酯和基本上所有被输送进所述第二蒸馏区的甲基碘的第二塔顶蒸汽流；(b)来自第二蒸馏区的第二侧线馏分，所述第二侧线馏分包含乙酸甲酯、水和约75-95％重量的被输送进第二蒸馏塔的丙酮；和(c)包含水和丙酮的第二塔底流。
10.权利要求9的方法，其中来自所述第二蒸馏区的所述第二侧线馏分包含约80-95％重量的被输送进所述第二蒸馏塔的丙酮。
11.权利要求9的方法，其中所述第二塔底流包含大于约95％重量的水。
12.权利要求9的方法，其中所述第二塔底流包含大于约98％重量的水。
13.权利要求9的方法，该方法还包括将一部分所述第二塔底流循环至所述第二蒸馏区到高于步骤(2)(b)水相进料点的位置。
14.权利要求9的方法，其中将高达约60％重量的所述循环的第二塔底流用于使所述步骤(1)(a)的塔顶流与水接触。
全文摘要
一种用于从乙酸甲酯、甲基碘和丙酮混合物中去除丙酮的方法，该方法包括从富含丙酮的蒸馏区中移出侧线馏分的步骤。在优选实施方案中，在分馏之前或分馏的同时使乙酸甲酯、甲基碘和丙酮混合物与水接触。本方法特别适用于在生产乙酸酐的羰基化工艺中去除丙酮副产物。
文档编号C07C51/12GK1411432SQ00817411
公开日2003年4月16日 申请日期2000年11月13日 优先权日1999年12月22日
发明者J·N·拜斯 申请人:伊斯曼化学公司