BR112014022682B1 - processo para produzir ácido acético, e, método para melhorar uma separação de líquido-líquido de um condensado - Google Patents
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Abstract
processo para produzir ácido acético, e, método para melhorar uma separação de líquido-líquido de um condensado este método de produção para produzir ácido acético suprime a concentração de iodeto de hidrogênio e melhora a separação de líquido de produto de topo de uma torre de destilação. uma mistura incluindo iodeto de hidrogênio, água, ácido acético, e acetato de metila é destilada em uma primeira torre de destilação (3); o produto de topo, e uma corrente de corte lateral ou corrente de produto de fundo incluindo ácido acético são separadas desta mistura; o produto de topo é esfriada em um condensador (c3) e condensada; o líquido condensado é separado em uma fase superior e uma fase inferior por um decantador (4); e ácido acético é produzido. neste método, uma mistura tendo uma concentração de água de pelo menos uma quantidade efetiva e não maior que 5% em peso (por exemplo, 0,5-4,5% em peso) e uma concentração de acetato de metila de 0,5-9% em peso (por exemplo, 0,5-8% em peso) é alimentada à torre de destilação e destilada. como um resultado, uma região tendo uma concentração alta de água é formada dentro da torre de destilação em uma posição mais alta do que a posição de alimentação para a mistura, iodeto de hidrogênio e acetato de etila são reagidos nesta área de concentração alta de água, e iodeto de metila e ácido acético são gerados.
Description
PROCESSO PARA PRODUZIR ÁCIDO ACÉTICO, E, MÉTODO PARA MELHORAR UMA SEPARAÇÃO DE LÍQUIDO-LÍQUIDO DE UM CONDENSADO
CAMPO TÉCNICO [0001] A presente invenção refere-se a um processo para produzir ácido acético de alta qualidade enquanto que inibe a corrosão de um aparelho (por exemplo, uma coluna de destilação).
TÉCNICA ANTERIOR [0002] Com referência a um processo para produzir ácido acético, um processo de produção industrialmente usado inclui permitir que metanol reaja continuamente com monóxido de carbono na presença de um catalisador contendo um metal do grupo 8 da Tabela Periódica (como um catalisador de ródio ou um catalisador de irídio), um iodo iônico (por exemplo, iodeto de lítio), e iodeto de metila e na presença de água para dar ácido acético. Neste processo, habitualmente, uma mistura de reação obtida por carbonilação de metanol é submetida a uma destilação flash, o componente volátil resultante da destilação flash é destilado em uma primeira coluna de destilação para formar um produto de topo proveniente de um topo da coluna e um componente pesado proveniente de um fundo da coluna, e uma corrente de ácido acético é removida como uma corrente lateral (corrente de corte lateral) da primeira coluna de destilação. Além disso, o produto de topo da primeira coluna de destilação é esfriada e condensada para formar uma fase aquosa e uma fase orgânica, que são separadas uma da outra. A fase aquosa principalmente contém água e acetaldeído, e a fase orgânica principalmente contém iodeto de metila. Ademais, a corrente de ácido acético é submetida a uma segunda coluna de destilação para remover água e outras impurezas para obter ou separar uma corrente de ácido acético adicionalmente purificada como uma corrente lateral (corrente de corte lateral) ou corrente de fundo. A segunda coluna de destilação é principalmente usada para desidratação em
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 17/77 / 56 muitos casos. Devido ao fato de que um produto de topo proveniente do topo da segunda coluna de destilação tem um teor de água baixo, o produto de topo é raramente separada em duas fases (uma fase aquosa e uma fase orgânica) mesmo após esfriamento e condensação. Em um tal processo, o acúmulo de iodeto de hidrogênio nas primeira e segunda colunas de destilação deteriora a qualidade do ácido acético produzido devido à contaminação com iodeto de hidrogênio e causa corrosão de uma aparelho (como as primeira e segunda colunas de destilação).
[0003] Com o propósito de remover o iodeto de hidrogênio, tem sido relatado que o iodeto de hidrogênio é convertido em iodeto de metila, que tem um ponto de ebulição mais baixo, por uma reação de iodeto de hidrogênio com metanol, e o iodeto de metila resultante é separado como uma corrente de ponto de ebulição mais baixo.
[0004] A Publicação de Pedido de Patente Japonês Aberta à Inspeção Pública n° 6-40999 (JP-6-40999A, Documento de Patente 1) descreve que a introdução de uma quantidade pequena de metano abaixo de um ponto de alimentação, no qual uma composição de alimentação é alimentada a uma zona de destilação, converte iodeto de hidrogênio em iodeto de metila que é removido como uma corrente de fração leve de ponta de uma coluna de destilação.
[0005] A Publicação de Pedido de Patente Japonês Aberta à Inspeção Pública n° 52-23016 (JP-52-23016A, Documento de Patente 2) descreve um processo remover e coletar componentes contendo iodo e secar ácido acético, que compreende: introduzir uma corrente de ácido acético contendo água, iodeto de metila e iodeto de hidrogênio em uma primeira zona de destilação intermediária; remover iodeto de metila e outros como uma fração de produto de topo da primeira zona de destilação; remover iodeto de hidrogênio e outros do fundo da primeira zona de destilação; remover uma corrente lateral (corrente de ácido acético) da seção do meio da primeira zona de destilação
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 18/77 / 56 para introduzir a corrente na seção superior de uma segunda zona de destilação; introduzir metanol na seção inferior da segunda zona de destilação; remover uma corrente de produto de topo contendo iodeto de metila e outros da segunda zona de destilação; e retirar uma corrente de ácido acético produzido substancialmente isenta de iodeto de hidrogênio e iodeto de metila do fundo ou de um local próximo ao fundo da segunda zona de destilação.
[0006] Patente Japonesa n° 4489487 (JP-4489487B, Documento de Patente 3) descreve um processo para separar iodeto de hidrogênio, que inclui destilar uma mistura contendo iodeto de hidrogênio, água, e um componente que tem um ponto de ebulição maior que aquela da água (por exemplo, ácido acético) para separar iodeto de hidrogênio, em que um álcool (por exemplo, metanol) é alimentado a uma coluna de destilação de modo que uma zona que tem uma concentração de água de 5% em peso na coluna de destilação pode ser formada entre as posições de alimentação do álcool.
[0007] Na produção de ácido acético, também é conhecida a remoção de iodeto de hidrogênio pelo uso da relação entre uma concentração de água e uma concentração de iodeto de hidrogênio em uma coluna de destilação. Por exemplo, Patente Britânica n° 1350726 (Documento de Patente 4) descreve que devido a uma concentração de pico de haletos de hidrogênio ocorrendo em uma porção do meio de uma coluna de destilação, se uma corrente lateral é retirada da porção do meio da coluna de destilação então os haletos de hidrogênio serão removidos da mesma, em um caso no qual uma composição líquida de ácido carboxílico tem uma concentração de água variando de 3% a 8% em peso. Ademais, este documento descreve que um produto de reação de metanol e monóxido de carbono é submetido a uma destilação flash e então uma fração separada pela destilação flash é introduzida na coluna de destilação para concentrar iodeto de hidrogênio em uma corrente lateral da porção do meio da coluna de destilação, removendo assim o iodeto de
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 19/77 / 56 hidrogênio.
[0008] A Publicação de Pedido de Patente Japonês Aberta à Inspeção Pública n° 2006-160645 (JP-2006-160645A, Documento de Patente 5) descreve um processo para produzir ácido acético, que inclui: destilar uma mistura contendo iodeto de hidrogênio, água, metanol, iodeto de metila, ácido acético e acetato de metila em um teor de água não maior que 5% em peso em uma coluna de destilação, retirar uma fração contendo iodeto de hidrogênio do topo da coluna, e retirar ácido acético como uma corrente de corte lateral por corte lateral ou uma corrente do fundo da coluna para reduzir a concentração de iodeto de hidrogênio para não maior que 50 ppm. De acordo com este processo, a destilação em uma concentração de água de não maior que 5% em peso no sistema de destilação permite a inibição da concentração de iodeto de hidrogênio no sistema de destilação.
[0009] Este documento descreve que a mistura pode ser destilada pela introdução de pelo menos um componente selecionado do grupo consistindo em metanol, acetato de metila e um hidróxido de metal alcalino em uma posição apropriada da coluna de destilação (por exemplo, no fundo, ou entre a seção do fundo e a seção do meio) para manter ou preservar o teor de água não maior que 5% em peso na coluna de destilação e que um tal processo pode remover iodeto de hidrogênio. Ademais, Documento de Patente 5 descreve em Exemplos e Exemplos Comparativos que uma mistura líquida contendo 34% em peso de iodeto de metila, 9,8% em peso de acetato de metila, 1,2% em peso de água, 55% em peso de ácido acético, e 190 ppm em peso de iodeto de hidrogênio foi destilada, e o destilado resultante do topo da coluna foi separado em uma camada superior e uma camada inferior.
[00010] Embora estes processos possam inibir a concentração de iodeto de hidrogênio na coluna de destilação, a eficiência de remoção de iodeto de hidrogênio ainda é insuficiente para produzir uma ácido acético de alta qualidade. Além disso, mesmo se o produto de topo da coluna de
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 20/77 / 56 destilação for condensado, o produto de topo algumas vezes não será eficientemente separado em uma fase aquosa (fase superior ou fase leve) e uma fase orgânica (fase inferior ou fase pesada). Em particular, quando a mistura líquida é destilada e o produto de topo (produto de topo) do topo da coluna é esfriado e condensado de acordo com o Documento de Patente 5, o condensado tem uma separabilidade ineficiente em fases superior e inferior. Ademais, mesmo se o condensado for separado em a fase inferior e a fase superior, será impossível estavelmente realizar ou operar estes processos devido a uma superfície de separação de fases instável (interface líquida) entre estas fases. Dessa forma algumas vezes a operação contínua do aparelho de produção confronta-se com obstrução ou problema.
[00011] A Publicação de Pedido de Patente Japonês Aberta à Inspeção Pública n° 2009-501129 (JP-2009-501129A, Documento de Patente 6) descreve um processo para produzir ácido acético, que inclui: separar uma mistura de reação obtida pela carbonilação de metanol em uma corrente de catalisador e uma corrente de ácido acético em uma coluna de separação de catalisador; em uma primeira coluna de destilação, separar a corrente de ácido acético em um primeiro produto de topo contendo iodeto de metila, acetato de metila e uma porção de água, e uma primeira corrente de ponto de ebulição mais alto contendo porções de água e ácido propiônico, e retirar uma primeira corrente lateral contendo o ácido acético por corte lateral; alimentar a primeira corrente lateral a uma segunda coluna de destilação; e retirar e coletar uma segunda corrente lateral contendo o ácido acético por corte lateral. Este documento descreve um processo para reduzir uma concentração de um haleto de hidrogênio contido em um ácido acético produto, que inclui converter iodeto de hidrogênio na coluna de destilação em iodeto de metila e separar iodeto de hidrogênio sob a forma de iodeto de metila do topo da coluna de destilação para inibir a condensação do haleto de hidrogênio. O método para converter iodeto de hidrogênio inclui um método para alimentar
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 21/77 / 56 a primeira coluna de destilação com água ou água e um primeiro componente (A) (em que o primeiro componente (A) é pelo menos um membro selecionado do grupo consistindo em metanol e acetato de metila) e um método para alimentar a primeira coluna de destilação com o primeiro componente (A) a partir de uma posição inferior relativa a uma porta de primeira corrente lateral para corte lateral de uma primeira corrente lateral. Além disso, o documento declara que devido ao fato de que o fornecimento de água à primeira coluna de destilação desenvolve (forma) uma zona tendo uma concentração alta de água na coluna de destilação e causa condensação de haleto de hidrogênio na zona, o fornecimento de água junto com o primeiro componente (A) permite a conversão eficiente de haleto de hidrogênio em um componente de ebulição baixa.
[00012] O Documento de Patente 6 descreve, em Exemplos, que metanol (4,9 mol/h), acetato de metila (7,4 mol/h) e água (21,1 mol/h) foram alimentados a partir do 27° prato do topo da coluna de destilação (tendo 30 pratos) (Exemplos 3 e 4), e metanol foi alimentado a partir do 43° prato do topo da coluna de destilação (tendo 50 pratos) (Exemplo Comparativo 2). [00013] De acordo com o processo, infelizmente, um líquido de alimentação tem uma concentração alta de acetato de metila, e em adição, a concentração de acetato de metila em uma corrente ou produto de topo (componente fase vapor) do topo da coluna de destilação é adicionalmente aumentada devido à condensação adicional de acetato de metila na coluna de destilação e ao subproduto acetato de metila formado pela alimentação de metanol. Dessa forma, se a fração do topo da coluna de destilação é esfriada, o condensado resultante não pode ser separado em uma fase aquosa (uma fase superior predominantemente contendo água e acetaldeído) e uma fase orgânica (uma fase inferior predominantemente contendo iodeto de metila). Além disso, mesmo se o condensado é separado nas fases, estas fases são misturadas para formar uma fase mista devido a uma diferença pequena em
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 22/77 / 56 gravidade específica entre a fase leve e a fase pesada, de modo que a coluna de destilação não pode ser operada de modo estável. Em particular, em um processo industrial, o limite (a interface) entre a fase aquosa e a fase orgânica varia dependendo da expansão rápida de monóxido de carbono no sistema de reação, as flutuações de vazão e de pressão na etapa de destilação flash e outros. Portanto, a fase aquosa e a fase orgânica não podem ser separadas de modo nítido, de maneira que o aparelho do processo não pode ser operado continuamente. Ademais, a alimentação de metanol ou acetato de metila para dentro da coluna a partir de uma posição mais baixa que aquela de um prato para alimentação da mistura aumenta insignificantemente o diâmetro da coluna de destilação, resultando em eficiência econômica baixa.
DOCUMENTOS DA TÉCNICA RELACIONADA
DOCUMENTO DE PATENTES [00014] Documento de Patente 1: JP-6-40999A (Parágrafo n° [0043]) [00015] Documento de Patente 2: JP-52-23016A (Reivindicações, página 5, a coluna direita interior, página 7, a coluna esquerda inferior até a coluna direita inferior) [00016] Documento de Patente 3: JP-4489487B (Reivindicações) [00017] Documento de Patente 4: Relatório Descritivo de Patente Britânica n° 1350726 (página 2, linhas 66 a 76) [00018] Documento de Patente 5: JP-2006-160645A (Reivindicações, Parágrafo n° [0036]) [00019] Documento de Patente 6: JP-2009-501129A (Reivindicações, Parágrafos n°s [0043][0085], Exemplos 3 e 4, Exemplo Comparativo 2)
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO [00020] Portanto um objetivo da presente invenção é fornecer um processo para produzir ácido acético, o processo que melhora a separação de líquido-líquido de uma corrente de ebulição baixa (corrente de topo) de uma
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 23/77 / 56 coluna de destilação enquanto que inibe a condensação de iodeto de hidrogênio, e um método para melhorar a separação de líquido-líquido da corrente de ebulição baixa (corrente de topo).
[00021] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para produzir ácido acético de alta qualidade pela inibição efetiva da contaminação com uma impureza (por exemplo, iodeto de hidrogênio), e um método para melhorar a qualidade de ácido acético.
[00022] Ainda um outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para produzir ácido acético, útil para eficientemente separar uma corrente de ebulição baixa (produto de topo) em uma fase aquosa e uma fase orgânica pelo esfriamento e pela condensação da corrente de uma coluna de destilação, e operando um aparelho de produção estável e continuamente.
MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS [00023] Os inventores da presente invenção fizeram estudos intensivos para alcançar os objetivos acima e finalmente descobriram que uma mistura sob alimentação de um agente decrescente (um agente decrescente de iodeto de hidrogênio) a uma coluna de destilação alcança os seguintes (1) e (2), em que o agente decrescente contém uma quantidade efetiva de água em uma concentração não maior que 5% em peso e uma quantidade efetiva de acetato de metila em uma concentração não maior que 9% em peso: (1) uma zona que tem uma concentração alta de água é formada na coluna de destilação acima de um sítio de carregamento (parte ou sítio de alimentação) de um componente volátil à coluna de destilação, e acetato de metila é permitido efetivamente reagir com iodeto de hidrogênio na zona de concentração alta para produzir iodeto de metila (um componente de ponto de ebulição mais baixo) e ácido acético, onde iodeto de metila tem uma miscibilidade alta com uma fase orgânica, contrariamente ácido acético tem uma miscibilidade alta com uma fase aquosa e é predominantemente diferente em ponto de ebulição do iodeto de metila (predominantemente diferente em ponto de ebulição da
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 24/77 / 56 água formada pela reação de metanol com iodeto de hidrogênio); e (2) visto que uma corrente de ebulição baixa (produto de topo) contém acetato de metila em uma proporção predeterminada, a corrente de ponto de ebulição baixa (produto de topo) da coluna de destilação é esfriada e condensada para nítida e eficientemente separar o condensado resultante em uma fase orgânica contendo iodeto de metila e uma fase aquosa contendo ácido acético, e dessa forma a separação de líquido-líquido da corrente de ponto de ebulição baixa (produto de topo) da coluna de destilação pode ser significativamente melhorada. A presente invenção foi realizada com base nas descobertas acima.
[00024] Ou seja, um processo para produzir ácido acético de acordo com a presente invenção compreende: destilar uma mistura contendo iodeto de hidrogênio, água, iodeto de metila, ácido acético, e acetato de metila para formar um produto de topo contendo um componente de ponto de ebulição mais baixo; e condensar o produto de topo para formar fases líquidas separadas. No processo, ácido acético é produzido por destilação de uma mistura contendo uma quantidade efetiva de água em uma concentração não maior que 5% em peso e uma quantidade efetiva de acetato de metila em uma concentração não maior que 9% em peso (acetato de metila em uma concentração de 0,5 a 9% em peso) para separar a mistura em uma corrente de topo (fração) contendo iodeto de metila e uma corrente de corte lateral ou corrente de fundo contendo ácido acético.
[00025] A mistura pode ter uma concentração de acetato de metila de 0,07 a 1,2 mol/L e uma concentração de água de 0,28 a 2,8 mol/L, e pode ser destilada continuamente. O teor de água da mistura pode ser de cerca de 0,5 a 4,5% em peso (por exemplo, cerca de 1 a 4,3% em peso). O teor de acetato de metilada mistura pode ser de cerca de 0,5 a 8% em peso (por exemplo, cerca de 0,5 a 7,5% em peso ou cerca de 0,8 a 7,5% em peso). A mistura pode adicionalmente conter dimetil éter. A concentração de dimetil éter pode ser
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 25/77 / 56 cerca de 0,15 a 3% em peso.
[00026] A mistura pode ser alimentada a uma coluna de destilação a partir de uma porção intermediária ou inferior em altura da coluna de destilação. Além disso, uma zona tendo concentração alta de água pode ser formada dentro da coluna de destilação em uma posição superior a uma posição de alimentação na qual a mistura é alimentada à coluna de destilação; na zona de concentração alta de água, iodeto de hidrogênio pode ser permitido reagir com acetato de metila para produzir iodeto de metila e ácido acético; e a destilação pode fornecer o produto de topo contendo o iodeto de metila resultante.
[00027] A presente invenção inclui o processo para produzir ácido acético, no qual metanol é permitido continuamente reagir com monóxido de carbono pelo uso de um catalisador contendo um metal do grupo 8 da Tabela Periódica (como um catalisador de ródio ou um catalisador de irídio), um iodeto iônico (por exemplo, iodeto de lítio), e iodeto de metila na presença de água; o produto de reação é separado em um componente de fase pouco volátil e um componente de fase volátil por uma destilação flash; o componente de fase volátil como a mistura é destilado para formar o produto de topo contendo iodeto de metila e uma corrente de corte lateral ou corrente de fundo (ou uma corrente de corte lateral e a corrente de fundo) contendo ácido acético; e o produto de topo é condensada para formar uma fase aquosa e uma fase orgânica. No processo para produzir ácido acético, o componente de fase volátil é destilado enquanto é ajustado para uma concentração de água de uma quantidade efetiva e não maior que 5% em peso e uma concentração de acetato de metila de 0,5 a 9% em peso em uma atmosfera de destilação do componente de fase volátil em termos de uma forma líquida ou condensado.
[00028] Pelo menos um membro do grupo consistindo em acetato de metila, metanol e dimetil éter, e se necessária água, pode ser adicionado (ou alimentado) à mistura (componente de fase volátil) ou uma atmosfera de
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 26/77 / 56 destilação da mistura (componente de fase volátil) para ajustar as concentrações de água e acetato de metila, e o componente de fase volátil resultante pode ser destilado. Além disso, uma atmosfera de destilação de um componente de fase volátil pode ser formada na coluna de destilação em uma altura igual a ou mais alta que a de um sítio de alimentação do componente de fase volátil.
[00029] Ademais, a mistura pode ter uma concentração de iodeto de hidrogênio de cerca de 100 a 10.000 ppm. Uma tal mistura pode ser submetida a uma destilação para formar (ou separar) uma corrente de corte lateral contendo ácido acético. A concentração de iodeto de hidrogênio numa corrente de corte lateral pode ser cerca de 1 a 350 ppm.
[00030] Ademais, com o propósito de eficientemente separar o produto de topo em uma fase aquosa e uma fase orgânica por condensação do produto de topo, a fase inferior separada (fase orgânica ou fase pesada) pode ter uma concentração de acetato de metila de cerca de 1 a 15% em peso, e a fase superior (fase aquosa ou fase leve) pode ter uma concentração mais baixa de acetato de metila de cerca de 0,4 a 8% em peso que a da fração inferior.
[00031] A presente invenção também inclui um método para a separação de líquido-líquido de um condensado, compreendendo: destilar uma mistura contendo iodeto de hidrogênio, água, iodeto de metila, ácido acético, e acetato de metila para formar um produto de topo contendo um componente de ponto de ebulição mais baixo, e condensar o produto de topo. Neste método, a mistura contendo uma quantidade efetiva de água em uma concentração não maior que 5% em peso e acetato de metila em uma concentração de 0,5 a 9% em peso é destilada para reduzir uma concentração de iodeto de hidrogênio no produto de topo e numa corrente de corte lateral, e a condensação do produto de topo melhora a separação de líquido-líquido do condensado. No método, a concentração de iodeto de hidrogênio no produto de topo e numa corrente de corte lateral pode ser reduzida pelo ajuste da
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 27/77 / 56 concentração de acetato de metila na mistura para 0,5 a 8% em peso (ou pelo aumento de uma concentração de acetato de metila na mistura na faixa de 0,4 a 8% em peso). Ademais, a separação de líquido-líquido do condensado pode ser melhorada pelo ajuste (ou controle) da concentrações de iodeto de metila e acetato de metila na fase inferior (fase orgânica ou fase pesada) para 76 a 98% em peso e 1 a 15% em peso, respectivamente (com a condição de que o total de componentes na fase inferior (fase orgânica ou fase pesada) seja 100% em peso), e ajuste (ou controle) das concentrações de água e acetato de metila na fase superior (fase aquosa ou fase leve) são ajustadas para 50 a 90% em peso e 0,4 a 8% em peso, respectivamente (com a condição de que o total de componentes na fase superior (fase aquosa ou fase leve) seja 100% em peso). [00032] A presente invenção também inclui um aparelho para produzir ácido acético pela destilação de uma mistura contendo iodeto de hidrogênio, água, iodeto de metila, ácido acético, e acetato de metila. O aparelho compreende um controlador para ajustar (ou configurar ou controlar) uma concentração de água na mistura para menor que uma quantidade efetiva a não maior que 5% em peso e uma concentração de acetato de metila na mesma para 0,5 a 9% em peso pela alimentação de água e/ou acetato de metila, e ademais compreende uma coluna de destilação para destilar a mistura tendo concentração de água ajustada e concentração de acetato de metila ajustada para formar (ou obter) um produto de topo contendo iodeto de metila e uma corrente de corte lateral ou corrente de fundo contendo ácido acético, uma unidade de esfriamento (um condensador) para esfriar o produto de topo da coluna de destilação, e uma unidade de separação de líquidolíquido (um decantador) para separar o condensado resultante do produto de topo esfriada em duas fases.
[00033] Como aqui usado, o termo “mistura” tem algumas vezes o mesmo significado que um componente de fase volátil obtido pela destilação flash. Além disso, uma quantidade de um componente em uma mistura
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 28/77 / 56 significa não uma quantidade do componente em uma fase vapor mas uma quantidade do componente sob a forma de condensado ou líquido.
EFEITOS DA INVENÇÃO [00034] De acordo com a presente invenção, visto que uma mistura contendo uma concentração específica de água e uma concentração específica de acetato de metila é destilada para formar fases separadas, a concentração de iodeto de hidrogênio (ou corrosão de um aparelho) pode ser inibida e a separação de líquido-líquido de uma corrente de ebulição baixa (produto de topo) de uma coluna de destilação pode ser melhorada. Além disso, devido à conversão de iodeto de hidrogênio em iodeto de metila e a separação do produto de topo em uma fase aquosa e uma fase orgânica, a presente invenção efetivamente previne contaminação com uma impureza (como iodeto de hidrogênio) para produzir ácido acético de alta qualidade. Ademais, o esfriamento e a condensação da corrente de ponto de ebulição baixa (produto de topo) da coluna de destilação permite a separação eficiente da corrente em a fase aquosa e a fase orgânica, de modo que um aparelho de produção pode ser estável e continuamente operado. Dessa forma, a presente invenção é útil como um processo para industrialmente produzir ácido acético.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [00035] A Fig. 1 é um diagrama para explicar um processo de produção de ácido acético de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[00036] A Fig. 2 é um diagrama para explicar um processo de produção de ácido acético de acordo com outra modalidade da presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES [00037] Doravante, a presente invenção será explicada em detalhe com referência aos desenhos se necessário. Fig. 1 é um diagrama (um fluxograma, um desenho esquemático do processo, ou um desenho de leiaute da unidade
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 29/77 / 56 de produção) para explicar um processo de produção (ou aparelho de produção) de ácido acético de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[00038] O processo (ou aparelho de produção) mostrado em Fig. 1 compreende um reator (sistema de reação) 1 para permitir que metanol continuamente reaja com monóxido de carbono (realização da reação de carbonilação de metanol) na presença de um catalisador ou um sistema catalisador e água; um aparelho de flash ou evaporador (evaporador flash) 2 para separar a mistura de reação (meio de reação líquido) em um componente de fase volátil e um componente de fase pouco volátil; uma primeira coluna de destilação (coluna separadora) 3 para destilar o componente de fase volátil para formar (ou obter) uma primeira fase de topo proveniente de um topo da coluna, uma corrente de fundo de um fundo da coluna, e uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético bruto); um decantador 4 para esfriar e condensar a primeiro produto de topo em um condensador C3 e para separar a primeiro produto de topo em uma fase aquosa (fase superior ou fase leve) e uma fase orgânica (fase inferior ou fase pesada); a segunda coluna de destilação (coluna de desidratação ou coluna de purificação) 5 para destilar uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético bruto) da primeira coluna de destilação 3 para formar uma segundo produto de topo de um topo da segunda coluna de destilação, uma corrente de fundo de um fundo da coluna, e uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético purificado) de um lado da coluna; e um sistema removedor de impurezas [uma terceira coluna de destilação 6, uma coluna de extração de água (extrator de água) 7, e uma quarta coluna de destilação 8] para remover uma impureza de um condensado (uma fase aquosa e uma fase orgânica) em um condensador C4.
[00039] Metanol (um reagente líquido) e monóxido de carbono (um reagente gasoso) são continuamente alimentados ao reator 1 em vazões predeterminadas na presença de um sistema catalisador (sistema catalisador
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 30/77 / 56 de carbonilação) contendo um catalisador de metal (como um catalisador de ródio ou um catalisador de irídio) e um cocatalisador [iodeto de lítio como um iodeto iônico (ou sal de iodeto) e iodeto de metila] e uma quantidade definida de água, e a reação de carbonilação de metanol é continuamente conduzida. O sistema de reação habitualmente contém ácido acético, que é um produto de reação e também funciona como um solvente de reação, e acetato de metila, que é subproduto de uma reação de ácido acético com metanol. Dentro do reator 1, um sistema de reação em fase líquida contendo o componente catalisador de metal (como um catalisador de ródio), o iodeto iônico (como iodeto de lítio), metanol, ácido acético, e outros está em equilíbrio com um sistema de fase vapor contendo monóxido de carbono não reagido e subprodutos gasosos derivados da reação (hidrogênio, metano, dióxido de carbono), um componente de baixa ebulição vaporizado (por exemplo, iodeto de metila, ácido acético como um produto, acetato de metila, acetaldeído, e iodeto de hidrogênio), e outros.
[00040] Com o propósito de manter constante a pressão interna do reator 1 (por exemplo, pressão de reação, pressão parcial de monóxido de carbono, e pressão parcial de hidrogênio), uma corrente de vapor é removida do topo através de uma linha de descarga 12 e esfriada em um condensador C1. Um componente líquido condensado (contendo ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila, acetaldeído, água, e outros) no condensador é reciclado (ou refluxado) para o reator 1 através de uma linha de reciclo (ou linha de refluxo) 13, e um componente gasoso não condensado (contendo monóxido de carbono, hidrogênio, e outros) no condensador é descarregado como gás expelido. Em particular, o sistema de reação é um sistema de reação exotérmica concomitante com geração de calor, e parte da quantidade de calor gerada no reator 1 é removida por esfriamento do componente vapor do reator 1 no condensador C1 e reciclo do componente condensado para o reator 1.
[00041] Componentes contidos na mistura de reação (líquido de reação
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 31/77 / 56 bruto) podem incluir ácido acético, um componente volátil tendo um ponto de ebulição menor que aquele do ácido acético [por exemplo, um componente de ebulição baixa (por exemplo, iodeto de metila como um cocatalisador, acetato de metila como um produto de reação de ácido acético com metanol, metanol, água, e dimetil éter) ou uma impureza de ebulição baixa (iodeto de hidrogênio, acetaldeído, crotonaldeído)], e um componente pouco volátil tendo um ponto de ebulição maior que aquele do ácido acético [por exemplo, um componente catalisador de metal (um catalisador de ródio, e iodeto de lítio como um cocatalisador) ou uma impureza de ebulição alta (por exemplo, um subproduto, por exemplo, ácido propiônico, um produto de condensação de aldeído como 2-etilcrotonaldeído, e um iodeto de alquila C6-12 como iodeto de hexila ou iodeto de decila)].
[00042] Consequentemente, a mistura de reação (uma porção da mistura de reação) é continuamente alimentada do reator 1 para o aparelho de flash ou evaporador (evaporador flash, coluna de destilação flash) 2 através de uma linha de alimentação 11 para uma destilação flash, e separada em um componente de fase volátil do topo ou da parte (seção) superior da coluna do evaporador flash 2 (uma fração de ponto de ebulição mais baixo predominantemente contendo ácido acético como um produto, metanol, acetato de metila, iodeto de metila, água, ácido propiônico, acetaldeído, e iodeto de hidrogênio como um subproduto) e um componente de fase pouco volátil (uma fração de ponto de ebulição mais alto predominantemente contendo um componente catalisador de metal (componente de ebulição alta) como um catalisador de ródio e um iodeto de lítio).
[00043] O componente de fase pouco volátil (fração de fundo ou mistura líquida de catalisador) pode ser reciclado para o reator 1 através de uma linha de reciclo 21. Nesta modalidade, o componente de fase pouco volátil (fração de fundo ou mistura líquida de catalisador) é continuamente removido através de uma linha de reciclo 21 do fundo do evaporador 2 e seu
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 32/77 / 56 calor é removido e ele é resfriado em um trocador de calor (um condensador C6), e o componente de fase pouco volátil esfriado (mistura líquida de catalisador) é reciclado para o reator 1. Dessa forma, a temperatura do reator 1 é facilmente controlada. O componente de fase pouco volátil (mistura líquida de catalisador) habitualmente contém o componente catalisador de metal, e em adição, componentes restantes sem evaporação (por exemplo, ácido acético, iodeto de metila, água, e acetato de metila).
[00044] Uma porção do componente de fase volátil (ou fase volátil) do evaporador 2 é introduzida em um condensador (trocador de calor) C2 através de uma linha de alimentação 23, e esfriada e separada em um componente condensado contendo ácido acético (um componente líquido contendo ácido acético, metanol, acetato de metila, iodeto de metila, água, ácido propiônico, acetaldeído, iodeto de hidrogênio, e outros) e um componente não condensado (um componente gasoso como monóxido de carbono ou hidrogênio). Uma porção do componente condensado (componente líquido) é retida em um tanque de armazenamento intermediário 9 e reciclada para o reator 1 através de uma linha de reciclo 25, a outra porção (restante) do componente condensado (componente líquido) é alimentada ao decantador 4 através de uma linha 26, e o componente não condensado (componente gasoso) é descarregado como um gás de escape. Nesta maneira, visto que uma porção do componente de fase volátil do evaporador flash 2 é esfriada e seu calor é eficientemente removido no condensador (trocador de calor) C2 e então reciclada para o reator 1, a temperatura do reator 1 é facilmente controlada. Consequentemente, visto que a(s) coluna(s) de destilação subsequente(s) ou o(s) condensador(es) subsequente(s) podem ser diminuídos de tamanho (ou miniaturizados) mesmo para uma unidade de produção de tamanho grande, ácido acético pode ser produzido com uma pureza alta em um equipamento que economiza recursos e que economiza energia. Em particular, de acordo com o processo mostrado em Fig. 1, o componente de fase pouco volátil
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 33/77 / 56 (fração de fundo ou mistura líquida de catalisador) e uma porção do componente de fase volátil (ou fase volátil) são esfriados e reciclados para o reator 1. Dessa forma mesmo quando o reator não está necessariamente equipado com uma unidade de calor removível (ou removedora de calor) ou de esfriamento (por exemplo, uma unidade de circulação externa como uma camisa), a remoção de calor pode ser realizada.
[00045] O componente de fase volátil (ou fase volátil) é alimentado a uma parte inferior-intermediária, em uma direção da altura, da primeira coluna de destilação (coluna separadora) 3 (por exemplo, uma coluna de pratos) através de uma linha de alimentação 22. Isto é, uma porção do componente de fase volátil (ou fase volátil) alimentada através da linha de alimentação 22 é destilada na primeira coluna de destilação (coluna separadora) 3 e separada em um primeiro produto de topo (um primeiro componente de ponto de ebulição mais baixo contendo iodeto de metila, acetato de metila, acetaldeído, água, e outros) removida do topo da coluna ou da parte (ou sítio) superior da coluna, uma corrente de fundo [uma corrente predominantemente contendo um componente de ponto de ebulição mais alto, por exemplo, uma impureza de ebulição alta como água, ácido acético, um catalisador arrastado (como iodeto de lítio), ácido propiônico, um iodeto de alquila C6-12 (como iodeto de hexila), ou um produto de condensação de aldeído] removido do fundo da coluna, e uma corrente de corte lateral [uma primeira corrente líquida (corrente de ácido acético bruto) predominantemente contendo ácido acético] do lado (um sítio superior ao sítio de alimentação (ou seção de alimentação) da linha de alimentação 22). Nesta modalidade, uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético bruto) é alimentada à segunda coluna de destilação 5 através de uma linha de alimentação 36, e a corrente de fundo do fundo da coluna é alimentada ao reator 1 através de uma linha de reciclo 31. Uma porção da ou toda a corrente de fundo do fundo da coluna pode ser reciclada para o evaporador 2 através de uma linha (não
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 34/77 / 56 mostrada).
[00046] A primeiro produto de topo é introduzida no condensador C3 através de uma linha de introdução 32 e esfriada e condensada. O componente condensado resultante (um condensado contendo iodeto de metila, acetato de metila, ácido acético, acetaldeído, e outros) é alimentado ao decantador 4 através de uma linha de introdução 33, e o componente não condensado resultante (um componente gasoso predominantemente contendo monóxido de carbono, hidrogênio, e outros) é descarregado como um gás de escape.
[00047] Com o propósito de inibir a corrosão da coluna de destilação 3 e melhorar a separação de líquido-líquido do condensado no decantador 4, o componente volátil alimentado à coluna de destilação 3 através da linha de alimentação 22 contém não mais que 5% em peso (por exemplo, 1 a 3% em peso) de água e 0,5 a 9% em peso (por exemplo, 3 a 5% em peso) de acetato de metila, em termos de condensado ou líquido. Nesta modalidade, uma linha de fornecimento de água 34a e uma linha de fornecimento de acetato de metila 35a são conectadas à linha de alimentação 22 para ajustar (ou controlar) a concentração de água e a concentração de acetato de metila na coluna de destilação 3 (as concentrações no componente volátil).
[00048] Mais especificamente, devido à baixa concentração de água no componente volátil, uma zona tendo concentração alta de água aparece acima do sítio de alimentação do componente volátil na primeira coluna de destilação 3. Nesta zona, embora iodeto de hidrogênio elevadamente solúvel em água esteja concentrado, a alimentação de acetato de metila predominantemente prossegue com uma reação de acetato de metila com iodeto de hidrogênio para deslocar a seguinte reação de equilíbrio (1) para a direita. Dessa forma iodeto de metila e ácido acético úteis podem ser obtidos. Ademais, a alimentação de água e/ou acetato de metila pode deslocar a seguinte reação de equilíbrio (2) para a direita para formar metanol e ácido acético. A seguinte reação (3) do metanol resultante com iodeto de hidrogênio
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 35/77 / 56 pode produzir iodeto de metila e água úteis. Isto é, finalmente, sob a produção de iodeto de hidrogênio como um subproduto (reação de deslocamento da reação de equilíbrio (3) para a esquerda) é inibida, são produzidos iodeto de metila (que tem uma afinidade alta por uma fase orgânica e tem um ponto de ebulição baixo), ácido acético (que tem uma afinidade alta por água e tem um ponto de ebulição alto) e água. Dessa forma, iodeto de metila, ácido acético e água podem ser separados efetivamente por destilação. Em adição, conforme descrito abaixo, no decantador 4 estes componentes podem ser separados eficientemente em uma fase orgânica predominantemente contendo iodeto de metila e uma fase aquosa predominantemente contendo água e ácido acético.
CH3COOCH3 + HI < > CH3I + CH3COOH(1)
CH3COOCH3 + H2O < > CH3OH + CH3COOH(2)
CH3OH + HI < > CH3I + H2O(3) [00049] Ademais, habitualmente, visto que um sítio de refluxo do condensado (mistura líquida de refluxo) na primeira coluna de destilação 3 está localizado em uma parte (sítio) superior da primeira coluna de destilação 3 e uma distribuição da concentração de água (distribuição da concentração de água contendo uma concentração de água de cerca de 5%) é formada dentro da primeira coluna de destilação 3, o sítio de alimentação do condensado (mistura líquida de refluxo) alimentado do decantador 4 para a primeira coluna de destilação 3 através da linha de refluxo 42 está localizado ou posicionado acima de uma zona tendo concentração alta de água e uma concentração alta de iodeto de hidrogênio. Especificamente, a zona tendo concentrações altas de água e iodeto de hidrogênio é formada entre o sítio de alimentação do componente volátil e o sítio de alimentação da mistura líquida de refluxo. Além disso, quando a concentração de água é menor que 5% em peso na cabeça da coluna de destilação 3, uma zona tendo uma concentração alta de iodeto de hidrogênio não é formada na coluna 3. Dessa forma, água ou iodeto de metila no condensado (mistura líquida de refluxo) pode
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 36/77 / 56 efetivamente perturbar a produção de iodeto de hidrogênio como um subproduto na zona tendo concentrações altas de água e iodeto de hidrogênio. [00050] Ademias, mesmo se a corrente de ponto de ebulição baixa (produto de topo) da coluna de destilação 3 estiver contaminada com iodeto de hidrogênio não reagido, tendo um ponto de ebulição baixo, o iodeto de hidrogênio não reagido pode ser condensado em uma fase aquosa no decantador 4 por condensação da corrente de ponto de ebulição baixa (produto de topo) no condensador C3, de modo que a corrente de ácido acético bruto como uma corrente de corte lateral possa ser protegida da contaminação com iodeto de hidrogênio.
[00051] As quantidades de alimentação (fornecimentos)de água e/ou acetato de metila através da linha de fornecimento de água 34a e da linha de fornecimento de acetato de metila 35a podem ser calculadas com base em uma análise do condensado que foi condensado no condensador C2 ou do componente de fase volátil (ou fase volátil) na linha 22 ou 23, em particular, a concentração de água e acetato de metila, e a vazão do componente de fase volátil (ou fase volátil). A quantidade de alimentação (vazão) calculada de água e aquela de acetato de metila são alimentadas à linha 34a e à linha 35a, respectivamente, e dessa forma as concentrações de água e acetato de metila na coluna podem ser ajustadas para concentrações predeterminadas.
[00052] Uma porção do condensado que foi condensado no condensador C3 é reciclada para o reator 1 através de uma linha de reciclo 41, e outra porção do condensado é reciclada para a primeira coluna de destilação 3 através da linha de refluxo 42 para refluxar. Mais especificamente, no decantador 4, o condensado da primeiro produto de topo esfriada e condensada no condensador C3 é separado em uma fase aquosa (fase superior ou fase leve) e uma fase orgânica (fase inferior ou fase pesada); em que a fase aquosa contém água, ácido acético, acetato de metila, iodeto de hidrogênio, acetaldeído, e outros, e a fase orgânica contém iodeto de metila, acetato de
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 37/77 / 56 metila, e outros. A fase aquosa (fase superior) é alimentada à primeira coluna de destilação 3 através da linha de refluxo 42 para refluxar. A fase orgânica (fase inferior) é reciclada para o reator 1 através da linha de reciclo 41.
[00053] A concentração de acetato de metila está muito envolvida na ou influencia muito a separação de líquido-líquido do condensado. Em outras palavras, visto que acetato de metila é miscível com ambas a fase aquosa e a fase orgânica, uma concentração alta de acetato de metila algumas vezes produz condensado uniforme (homogêneo) sem separação de líquido-líquido. A formação do condensado uniforme ou homogêneo falha em reutilizar iodeto de metila útil como um sistema catalisador, e necessita de um meio de purificação adicional com o propósito de separar e coletar ácido acético. Em contraste, de acordo com a presente invenção, conforme descrito acima, visto que o componente de fase volátil (sistema de destilação) contendo uma concentração predeterminada de água e que de acetato de metila é destilado na primeira coluna de destilação 3 e o produto de topo é condensada, a fase aquosa e a fase orgânica podem ser nitidamente separadas. Dessa forma a presente invenção vantajosamente permite a coleta ou a reutilização de um componente útil e a separação e a remoção de um componente impureza.
[00054] Uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético bruto) da primeira coluna de destilação 3 é alimentada à segunda coluna de destilação (coluna de desidratação ou coluna de purificação) 5 através da linha de alimentação36 e destilada para separar em ou obter uma segundo produto de topo (um segundo componente de ponto de ebulição mais baixo contendo um componente de ebulição baixa como água) removida do topo da coluna através de uma linha 52, a corrente de fundo [a componente de ebulição alta (uma impureza de ebulição alta) contendo água, um ácido carboxílico tendo um ponto de ebulição alto (como ácido propiônico), um iodeto de alquila C6-12 (como iodeto de hexila), um produto de condensação de aldeído, e outros] removida do fundo da coluna através de uma linha 51, e
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 38/77 / 56 uma corrente de corte lateral [uma segunda corrente líquida contendo ácido acético (corrente de ácido acético purificado com uma pureza alta)] removida do lado (entre o fundo da coluna e o sítio de alimentação da linha de alimentação 36) através de uma linha 55.
[00055] A segundo produto de topo (fração de período de tempo mais baixo) é enviada ao condensador C4 através de uma linha de descarga 52 e esfriada e condensada. Uma porção do condensado (o condensado predominantemente contendo água) é alimentada à segunda coluna de destilação 5 através da linha de refluxo 53 para refluxar, e outra sua porção é reciclada para o reator 1 através de uma linha de reciclo 54. O componente gasoso não condensado (gás) é descarregado como um gás expelido.
[00056] Ademais, no processo mostrado em Fig. 1, uma impureza (por exemplo, iodeto de hidrogênio e acetaldeído) é separada e removida. Especificamente, o condensado (uma porção da fase aquosa e fase orgânica) condensada no decantador 4 é alimentada à terceira coluna de destilação 6 através de uma linha 43 e/ou uma linha 44 e separada em uma terceiro produto de topo (uma corrente de ebulição baixa contendo iodeto de hidrogênio, acetaldeído, iodeto de metila, água, e outros) do topo da coluna e uma corrente de fundo (uma corrente de ebulição alta contendo água, ácido acético, e outros) do fundo da coluna. A terceiro produto de topo é alimentada a um condensador C5 através de uma linha de descarga 62 e esfriada e condensada. O condensado resultante predominantemente contendo acetaldeído é retornado para a terceira coluna de destilação 6 através da linha de refluxo 63 para refluxar. O componente não condensado resultante (componente gasoso) é descarregado como um gás expelido. Além disso, a fração de fundo é reciclada para o reator através das linhas de reciclo 61, 90.
[00057] Ademais, o condensado no condensador C5 é alimentado a um extrator 7 através de uma linha 64. No extrator, um componente solúvel em água (por exemplo, acetaldeído) é extraído com água alimentado através da
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 39/77 / 56 linha de alimentação de água 82, e dessa forma o condensado é separado em uma fase extraída em água (uma fase aquosa ou fase superior predominantemente contendo acetaldeído) e uma fase orgânica (uma fase inferior ou refinado predominantemente contendo iodeto de metila). A fase extraída (fase aquosa) é alimentada a uma quarta coluna de destilação 8 através de uma linha 74 e separada em uma corrente de ebulição baixa (uma fração predominantemente contendo acetaldeído e outros) do topo da coluna e a corrente de fundo (uma fração predominantemente contendo água) do fundo da coluna. Além disso, uma porção da fase orgânica (refinado) no extrator 7 é alimentada à coluna de destilação 6 através das linhas 71, 72, e outra sua porção é reciclada para o reator 1 através das linhas de reciclo 73, 90. A corrente de fundo de uma quarta coluna de destilação 8 é unida à (ou combinada com) água da linha de alimentação de água 82 através de uma linha 81, e usada para extração de água no extrator 7. A corrente de ebulição alta (uma fração predominantemente contendo acetaldeído) do topo da coluna da quarta coluna de destilação 8 é descarregada como um gás expelido.
[00058] De acordo com o processo (ou aparelho de produção), a concentração de água e a concentração de acetato de metila no sistema de destilação da primeira coluna de destilação 3 são ajustada para não maiores que 5% em peso (por exemplo, 1 a 3% em peso) e 0,5 a 9% em peso (por exemplo, 3 a 5% em peso), respectivamente, pela alimentação de água e/ou acetato de metila através da linha de alimentação de água 34a e da linha de alimentação de acetato de metila 35a. Dessa forma, a zona tendo uma concentração alta de iodeto de hidrogênio pode ser formada em uma zona predeterminada na primeira coluna de destilação 3; e iodeto de hidrogênio é permitido contatar com uma corrente ascendente de acetato de metila (e metanol) tendo um ponto de ebulição baixo no componente de fase volátil, de modo que a reação possa converter iodeto de hidrogênio em iodeto de metila para produzir ácido acético e água como subprodutos. Ademais, no
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 40/77 / 56 decantador 4, visto que o teor de acetato de metila pode ser reduzido, a fase aquosa (predominantemente contendo ácido acético, acetato de metila e iodeto de hidrogênio) e uma fase orgânica (predominantemente contendo iodeto de metila e acetato de metila) podem ser separadas com uma alta eficiência de separação de líquido-líquido. Dessa forma, uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético bruto) da primeira coluna de destilação 3 pode ser protegida contra a contaminação com iodeto de hidrogênio, um carregamento na segunda coluna de destilação 5 pode ser decrescido e a corrosão das primeira e segunda colunas de destilação 3, 5 pode ser inibida. [00059] A Fig. 2 é um fluxograma para explicar um processo (ou aparelho) para produzir ácido acético de acordo com outra modalidade da presente invenção. Para explanação, o número de referência igual àquele na Fig. 1 representa o elemento substancialmente igual àquele na Fig. 1.
[00060] Nesta modalidade, ácido acético é produzido basicamente pelo mesmo processo que aquele mostrado na Fig. 1 exceto que (i) um condensado obtido pela condensação de um componente de fase volátil de um evaporador flash 2 não é alimentado a um decantador 4, (ii) processos de separação (uma terceira coluna de destilação, um extrator de água, uma quarta coluna de destilação) para adicionalmente separar ou remover uma impureza do condensado no decantador 4 não são mostrados, (iii) um gás expelido de cada condensador C1 a C4 é tratado por um sistema depurador, e (iv) em uma segunda coluna de destilação 5, iodeto de hidrogênio é adicionalmente removido pela adição de um componente alcalino.
[00061] Mais especificamente, uma fase vapor é removida de um reator 1 através de uma linha de descarga 12 e esfriada em um condensador C1; o componente condensado resultante líquido é retornado para o reator 1 através da linha de refluxo 13 para refluxar, e o componente não condensado resultante (componente gasoso) é enviado a um sistema depurador 92 através de uma linha de descarga 14. Além disso, uma mistura de reação no reator 1 é
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 41/77 / 56 alimentada a um evaporador flash 2 através de uma linha de alimentação 11 e submetida a uma destilação flash; uma porção do componente de fase volátil resultante é alimentada a uma primeira coluna de destilação 3 através de uma linha de alimentação 22, e a outra porção do componente de fase volátil passa através de uma linha de alimentação 23 e é esfriada e condensada em um condensador C2 para produzir um condensado e um componente não condensado. O condensado é reciclado para o reator 1 através de uma linha de reciclo 25, e o componente não condensado (componente gasoso) é alimentado ao sistema depurador 92 através de uma linha de descarga 27. Nesta modalidade, a posição (porta de alimentação) de uma linha de alimentação 22 conectada à primeira coluna de destilação 3 está localizada entre a posição de fundo e a posição intermediária da primeira coluna de destilação 3.
[00062] Além disso, na primeira coluna de destilação 3, o componente de fase volátil do evaporador flash 2 é destilado para dar uma primeira fase de topo removida do topo da coluna, uma corrente de fundo removida do fundo da coluna, e uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético bruto) removida do lado. Uma corrente de corte lateral é removida de um sítio acima da posição (porta de alimentação) da linha de alimentação 22 conectada à primeira coluna de destilação 3. A primeiro produto de topo é introduzida em um condensador C3 através de uma linha de introdução 32 e é esfriada e condensada para dar um componente condensado e um componente não condensado; o componente condensado (um condensado contendo iodeto de metila, acetato de metila, ácido acético, acetaldeído, e outros) é alimentado a um decantador 4 através de uma linha de introdução 33, e o componente não condensado (um componente gasoso predominantemente contendo monóxido de carbono, hidrogênio, e outros) é alimentado ao sistema depurador 92 através de uma linha de descarga 38. Uma porção da corrente de fundo é retornada para um evaporador flash 2 através de uma linha 37, e a outra
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 42/77 / 56 porção da corrente de fundo é reciclada para o reator 1 através de uma linha de reciclo 31. Toda a corrente de fundo pode ser retornada para o evaporador flash 2 através da linha 37. Um condensado no decantador 4 (nesta modalidade, uma fase aquosa) é retornado para a primeira coluna de destilação 3 através da linha de refluxo 42 para refluxar. Um condensado no decantador 4 (Nesta modalidade, uma fase orgânica) é reciclado para o reator 1 através de uma linha de reciclo 41.
[00063] Ademais, uma corrente de corte lateral da primeira coluna de destilação 3 é alimentada a uma segunda coluna de destilação (coluna de desidratação ou coluna de purificação) 5 através de uma linha de alimentação 36 e é separada, por destilação na segunda coluna de destilação 5, em uma segundo produto de topo removida do topo da coluna através de uma linha 52, uma corrente de fundo removida do fundo da coluna através de uma linha 51, e uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético de alta pureza) removida do lado através de uma linha 55. A segundo produto de topo (fração de período de tempo mais baixo) passa através de uma linha de descarga 52 e é esfriada e condensada em um condensador C4 para dar um condensado e um componente não condensado. Uma porção do condensado (um condensado predominantemente contendo água) é retornada para a segunda coluna de destilação 5 através da linha de refluxo 53 para refluxar, e a outra porção do condensado é reciclada para o reator 1 através de uma linha de reciclo 91. Além disso, o componente não condensado (componente gasoso) é alimentado ao sistema depurador 92 através de uma linha de descarga 56.
[00064] No sistema depurador 92, um componente útil (por exemplo, iodeto de metila, ácido acético) é coletado e reciclado para o reator 1, e monóxido de carbono é purificado por PSA (pressure swing adsorption, adsorção com oscilação de pressão) ou outros métodos e reciclado para o reator 1.
[00065] É conectada na linha de alimentação 22 para alimentar o
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 43/77 / 56 componente de fase volátil à primeira coluna de destilação 3, uma linha de fornecimento 34b para alimentar água e/ou acetato de metila. Uma zona de concentração alta de água é formada pelo fornecimento de água e/ou acetato de metila através da linha de fornecimento 34b e pela manutenção da concentração de água e da concentração de acetato de metila do líquido de alimentação a ser alimentado à primeira coluna de destilação 3 em faixas predeterminadas (por exemplo, 1 a 3% em peso de água e 3 a 5% em peso de acetato de metila). Na zona, iodeto de hidrogênio é concentrado e permitido reagir com acetato de metila para converter em iodeto de metila. Dessa forma a primeira coluna de destilação 3 pode ser protegida contra corrosão. Visto que iodeto de hidrogênio é concentrado a cerca de uma concentração de água de 5% em peso, iodeto de hidrogênio não pode ser concentrado se uma zona tendo uma tal concentração de água não é formada na coluna de destilação (por exemplo, no caso no qual a concentração de água no topo da coluna de destilação é menor que 5% em peso devido ao fornecimento insuficiente de água). Entretanto, iodeto de hidrogênio ainda existindo na coluna de destilação dependendo da reação de equilíbrio pode ser convertido em iodeto de metila pelo acetato de metila. Dessa forma, mesmo se uma zona tendo uma concentração de água de cerca de 5% em peso não é formada, a corrosão pode ser inibida. Além disso, a reação de iodeto de hidrogênio com acetato de metila produz iodeto de metila, ácido acético e água para melhorar a separação de líquido-líquido em uma fase aquosa (fase leve) e uma fase orgânica (fase pesada) no decantador 4.
[00066] Conforme mostrado em Fig. 2, uma linha de fornecimento 35b, para alimentar pelo menos um membro do grupo consistindo em acetato de metila, metanol e dimetil éter, e se necessária água, pode ser conectada à primeira coluna de destilação 3 em vez de à linha de alimentação 22, e pelo menos um membro do grupo consistindo em acetato de metila, metanol e dimetil éter, e se necessária água pode ser fornecido à coluna com o uso da
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 44/77 / 56 linha de fornecimento 35b para manter as concentrações de água e acetato de metila na primeira coluna de destilação 3 em concentrações predeterminadas (concentrações correspondendo às concentrações predeterminadas de água e acetato de metila em uma mistura a ser alimentada à primeira coluna de destilação 3). Nesta modalidade, 35b conectada à primeira coluna de destilação 3 está localizada substancialmente na mesma altura que a do ou acima do sítio de alimentação do componente de fase volátil.
[00067] Ademais, uma linha de adição 57a e/ou 57b para adicionar um componente alcalino é conectada a uma linha de alimentação 36, conectada à segunda coluna de destilação 5, e/ou à segunda coluna de destilação 5. A adição do componente alcalino (uma solução aquosa de um álcali como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, ou hidróxido de lítio) através da(s) linha(s) de adição converte iodeto de hidrogênio em um iodeto de metal alcalino, resultando na remoção de iodeto de hidrogênio.
[00068] De acordo com um tal processo (ou aparelho de produção), visto que não apenas iodeto de hidrogênio pode ser convertido em iodeto de metila e removido na primeira coluna de destilação 3 mas também iodeto de hidrogênio pode ser removido pelo componente alcalino na segunda coluna de destilação 5, pode ser produzido ácido acético com uma pureza alta.
[00069] Doravante, etapas e aparelho para produzir ácido acético por carbonilação de metanol serão explicados em detalhe.
[Reação de carbonilação de metanol] [00070] Na etapa de reação (etapa de reação de carbonilação), metanol é permitido continuamente reagir com monóxido de carbono usando um sistema catalisador (um catalisador contendo um metal do grupo 8 da Tabela Periódica, um cocatalisador, e um acelerador) na presença de água, sendo assim continuamente carbonilado.
[00071] O catalisador contendo um metal do grupo 8 da Tabela Periódica pode incluir, por exemplo, um catalisador de ródio e um catalisador
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 45/77 / 56 de irídio (em particular, um catalisador de ródio). O catalisador pode ser usado sob a forma de um haleto (por exemplo, um iodeto), um carboxilato (por exemplo, um acetato), um sal de um ácido inorgânico, ou um complexo (em particular, uma forma solúvel em um meio de reação líquido, por exemplo, um complexo). Como o catalisador de ródio, podem ser mencionados um complexo de iodeto de ródio (por exemplo, RhI3, [RhI2(CO)4], e [Rh(CO)2I2]), um complexo de ródio-carbonila, e outros. Estes catalisadores de metal podem ser usados individualmente ou em combinação. A concentração do catalisador de metal é, por exemplo, cerca de 10 a 5.000 ppm (com base em peso, o mesmo se aplica a seguir) e particularmente cerca de 200 a 3.000 ppm (por exemplo, cerca de 500 a 1.500 ppm) na fase líquida inteira do reator.
[00072] Como o cocatalisador ou o acelerador, é utilizado um iodeto iônico ou um iodeto de metal que é útil para estabilização do catalisador de ródio e para a inibição de reações secundárias em um teor baixo de água. É suficiente que o iodeto iônico (ou iodeto de metal) possa produzir um íon iodeto no meio de reação líquido. O iodeto iônico (ou iodeto de metal) pode incluir, por exemplo, um iodeto de metal alcalino (por exemplo, iodeto de lítio, iodeto de sódio, e iodeto de potássio). O iodeto de metal alcalino (por exemplo, iodeto de lítio) também funciona como um estabilizador para o catalisador de carbonilação (por exemplo, um catalisador de ródio). Estes cocatalisadores podem ser usados sozinhos ou em combinação. Dentre estes cocatalisadores, iodeto de lítio é preferido. No sistema em fase líquida (meio de reação líquido) no reator, a concentração do cocatalisador (por exemplo, um iodeto de metal) é, por exemplo, cerca de 1 a 25% em peso, preferencialmente cerca de 2 a 22% em peso, e mais preferencialmente cerca de 3 a 20% em peso na fase líquida total.
[00073] Como o acelerador, iodeto de metila é utilizado. No sistema em fase líquida (meio de reação líquido) no reator, a concentração de iodeto
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 46/77 / 56 de metila é, por exemplo, cerca de 1 a 20% em peso, preferencialmente cerca de 5 a 20% em peso, e mais preferencialmente cerca de 6 a 16% em peso (por exemplo, cerca de 8 a 14% em peso) na fase líquida total.
[00074] A mistura de reação habitualmente contém acetato de metila, que é produzido por uma reação de ácido acético com metanol. A proporção de acetato de metila pode ser cerca de 0,1 a 30% em peso, preferencialmente cerca de 0,3 a 20% em peso, e mais preferencialmente cerca de 0,5 a 10% em peso (por exemplo, cerca de 0,5 a 6% em peso) na mistura reacional inteira.
[00075] A reação pode ser realizada na ausência de um solvente ou pode ser habitualmente realizada na presença de um solvente. Como o solvente de reação, ácido acético, que é um produto, é habitualmente utilizado.
[00076] O teor de água do sistema de reação pode ser uma concentração baixa. O teor de água do sistema de reação pode ser por exemplo não maior que 15% em peso (por exemplo, cerca de 0,1 a 12% em peso), preferencialmente não maior que 10% em peso (por exemplo, cerca de 0,1 a 8% em peso), mais preferencialmente cerca de 0,1 a 5% em peso (por exemplo, cerca de 0,5 a 3% em peso), e habitualmente cerca de 1 a 15% em peso (por exemplo, cerca de 2 a 10% em peso) na fase líquida total no sistema de reação.
[00077] A pressão parcial de monóxido de carbono no reator pode ser por exemplo cerca de 203 a 3.040 quilopascals e preferencialmente cerca de 405 a 1.520 quilopascals. Na reação de carbonilação, hidrogênio é formado (ou gerado) por uma reação de deslocamento entre monóxido de carbono e água. Com o propósito de aumentar a atividade do catalisador, hidrogênio pode ser alimentado ao reator 1, se necessário. A pressão parcial de hidrogênio no sistema de reação pode ser por exemplo cerca de 0,5 a 250 kPa, preferencialmente cerca de 1 a 200 kPa, e mais preferencialmente cerca de 5 a 150 kPa (por exemplo, cerca de 10 a 100 kPa) em termos de pressão absoluta.
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 47/77 / 56 [00078] A temperatura de reação pode ser, por exemplo, cerca de 150 a 250°C, preferencialmente cerca de 160 a 230°C, e mais preferencialmente cerca de 180 a 220°C. Além disso, a pressão de reação (pressão total no reator) pode ser, por exemplo, cerca de 1.520 a 4.053 quilopascals.
[00079] O rendimento de espaço-tempo de ácido acético no sistema de reação pode ser, por exemplo, cerca de 5 mol/L.h a 50 mol/L.h, preferencialmente cerca de 8 mol/L.h a 40 mol/L.h, e mais preferencialmente cerca de 10 mol/L.h a 30 mol/L.h.
[00080] A mistura de catalisador (mistura líquida de catalisador) contendo o sistema de catalisador e água pode ser continuamente alimentada ao reator 1. Além disso, com o propósito de ajustar a pressão do reator, um componente vapor (gás de escape) pode ser removido do reator. Conforme descrito acima, o gás de escape pode ser alimentado ao sistema depurador, se necessário, e então um componente útil (por exemplo, iodeto de metila, ácido acético) pode ser coletado e separado por tratamento de adsorção e reciclado para o reator 1, e/ou um componente gasoso útil (por exemplo, monóxido de carbono) pode ser separado e reciclado para o reator 1. Além disso, com o propósito de remover parte do calor de reação, o componente vapor (gás de escape) do reator pode ser tratado por condensação por esfriamento com um condensador, um trocador de calor ou outro meio. O componente vapor pode ser separado em um componente condensado (um condensado contendo ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila, acetaldeído, água, e outros) e um componente não condensado (um componente gasoso contendo monóxido de carbono, hidrogênio, e outros), e o componente condensado pode ser reciclado para o reator para controlar a temperatura de reação do sistema de reação, que é um sistema de reação exotérmica. Além disso, o reator 1 pode estar equipado com uma unidade de calor removível (ou removedora de calor) ou uma unidade de esfriamento (por exemplo, uma camisa) para controlar a temperatura da reação. O reator não está necessariamente equipado com um
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 48/77 / 56 aparelho de calor removível ou de esfriamento. O componente não condensado pode ser reciclado para o reator 1, se necessário.
[Evaporação flash] [00081] Na etapa de Evaporação flash (aparelho de flash), a mistura de reação continuamente alimentada do reator para o aparelho de flash (evaporador ou coluna de destilação flash) é separada em um componente de fase volátil (componente de ponto de ebulição mais baixo, componente vapor) e um componente de fase pouco volátil (componente de ponto de ebulição mais alto, componente líquido); em que o componente de fase volátil contém ácido acético e iodeto de metila, e o componente de fase pouco volátil contém um componente catalisador de ponto de ebulição mais alto (um componente catalisador de metal, por exemplo, um catalisador de metal e a iodeto de metal). O componente de fase volátil (componente de ponto de ebulição mais baixo, componente vapor) corresponde à mistura mencionada acima.
[00082] A destilação flash pode ser habitualmente realizada com o uso de uma coluna de destilação flash. A etapa de Evaporação flash pode ser composta de uma etapa única ou pode ser composta de uma pluralidade de etapas em combinação. Na etapa de Evaporação flash, a mistura de reação pode ser separada em um componente vapor e um componente líquido com aquecimento (flash termostática) ou sem calor (flash adiabática), ou a mistura de reação pode ser separada pela combinação destas condições de flash. A destilação flash pode ser realizada, por exemplo, em uma temperatura da mistura de reação de cerca de 80 a 200°C sob uma pressão (pressão absoluta) de cerca de 50 a 1.000 kPa (por exemplo, cerca de 100 a 1.000 kPa), preferencialmente cerca de 100 a 500 kPa, e mais preferencialmente cerca de 100 a 300 kPa. A formação de subproduto(s) ou o decréscimo na atividade do catalisador pode adicionalmente ser inibida (inibido) pelo abaixamento da temperatura e/ou pressão internas do evaporador flash em comparação com aquelas do reator 1.
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 49/77 / 56 [00083] Além disso, uma porção do componente de fase volátil pode ser reciclada para reator (por exemplo, conforme descrito acima, uma porção do componente de fase volátil tem seu calor removido e é condensada em um condensador ou um trocador de calor e então é reciclada para o reator).
[00084] O componente de fase volátil contém ácido acético produto, em adição, iodeto de hidrogênio, um cocatalisador (como iodeto de metila), acetato de metila, água, subproduto(s) (por exemplo, um composto de aldeído como acetaldeído ou um produto de condensação de aldeído, um ácido alcano C3-12carboxílico como ácido propiônico, e um iodeto de alquila C6-12 como iodeto de hexila), e é alimentado a uma coluna de destilação (coluna separadora) para coletar ácido acético. O componente catalisador de ponto de ebulição mais alto (componente catalisador de metal ou componente de fase pouco volátil) separado é habitualmente reciclado para o sistema de reação. [Primeira destilação] [00085] A modalidade seguinte explica a destilação d mistura e a remoção de iodeto de hidrogênio na primeira coluna de destilação (destilação na primeira coluna de destilação). Na medida em que destilação é realizada ou pelo ajuste da concentração de água e da concentração de acetato de metila na mistura para concentrações predeterminadas, esta modalidade também é aplicável a outras destilações (a destilação subsequente na segunda ou terceira coluna de destilação).
[00086] O componente de fase volátil (mistura) contém iodeto de hidrogênio, água, iodeto de metila, ácido acético, e acetato de metila. O teor de água da mistura não pode ser menor que uma quantidade efetiva para formar uma cona de concentração alta de água na coluna de destilação e não maior que 5% em peso. Quando o teor de água ultrapassa 5% em peso, uma zona condensada de iodeto de hidrogênio é deslocada descendentemente para uma posição para alimentar a mistura (componente de fase volátil) à coluna de destilação, e dessa forma iodeto de hidrogênio não pode ser removido de
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 50/77 / 56 maneira efetiva. A zona tendo uma concentração alta de água na coluna de destilação é deslocada ascendentemente para a direção do topo da coluna, e iodeto de hidrogênio não pode ser removido de modo efetivo. De acordo com a presente invenção, a zona condensada de iodeto de hidrogênio pode ser formada acima a posição de alimentação pelo ajuste da concentração de água na mistura alimentada para não maior que 5% em peso, e iodeto de hidrogênio pode ser efetivamente removido devido ao acetato de metila (que é concentrado acima da posição de alimentação) na mistura, de modo que a corrosão pode ser inibida. Além disso, mesmo de a zona condensada de iodeto de hidrogênio não for formada na coluna de destilação, iodeto de hidrogênio existente na coluna de destilação de acordo com a reação de equilíbrio é convertido pelo acetato de metila, de modo que a corrosão pode ser inibida.
[00087] O teor de água da mistura pode ser habitualmente cerca de 0,5 a 4,5% em peso (por exemplo, cerca de 1 a 4,3% em peso) e preferencialmente cerca de 1,2 a 4% em peso (por exemplo, cerca de 1,5 a 3,5% em peso). De acordo com a presente invenção, uma zona de concentração alta de água dentro da coluna de destilação pode ser formada acima da posição para alimentação da mistura (componente de fase volátil) à coluna de destilação. Dessa forma, iodeto de hidrogênio é permitido reagir com acetato de metila (e também metanol na mistura e metanol subproduto) na zona de concentração alta de água para produzir iodeto de metila e ácido acético.
[00088] A concentração de acetato de metila na mistura pode ser selecionada na faixa de não menor que uma quantidade efetiva para converter iodeto de hidrogênio em iodeto de metila na coluna de destilação a não maior que 9% em peso (0,5 a 9% em peso). Quando a concentração de acetato de metila ultrapassa 9% em peso, o condensado do produto de topo mostra uma baixa separação de líquido-líquido. A concentração de acetato de metila na mistura pode ser habitualmente cerca de 0,5 a 8% em peso (por exemplo,
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 51/77 / 56 cerca de 0,5 a 7,5% em peso), preferencialmente cerca de 0,7 a 6,5% em peso (por exemplo, cerca de 1 a 5,5% em peso), e mais preferencialmente 1,5 a 5% em peso (por exemplo, cerca de 2 a 4,5% em peso), ou pode ser cerca de 0,5 a 7,2% em peso. A mistura representativamente contém cerca de 1 a 4,3% em peso (por exemplo, cerca de 1,3 a 3,7% em peso) de água; e cerca de 0,5 a 7,5% em peso (por exemplo, cerca de 0,8 a 7,5% em peso), preferencialmente cerca de 1,2 a 5% em peso (por exemplo, cerca de 1,7 a 4,5% em peso) de acetato de metila.
[00089] O teor de iodeto de metila da mistura pode ser por exemplo cerca de 25 a 50% em peso (por exemplo, cerca de 27 a 48% em peso), preferencialmente cerca de 30 a 45% em peso (por exemplo, cerca de 32 a 43% em peso), e mais preferencialmente cerca de 35 a 40% em peso (por exemplo, cerca de 36 a 39% em peso).
[00090] Quando a destilação é realizada continuamente, a concentração de acetato de metila na mistura pode ser habitualmente cerca de 0,07 a 1,2 mol/L (cerca de 0,5 a 9% em peso), preferencialmente cerca de 0,1 a 1,0 mol/L, e mais preferencialmente cerca de 0,3 a 0,8 mol/L. Além disso, a concentração de água na mistura pode ser cerca de 0,28 a 2,8 mol/L (cerca de 0,5 a 5% em peso), preferencialmente cerca de 0,56 a 2,5 mol/L (cerca de 1 a 4,5% em peso), e mais preferencialmente cerca de 0,83 a 2,2 mol/L (cerca de
1,5 a 4% em peso).
[00091] De acordo com a presente invenção, visto que o iodeto de hidrogênio pode ser removido eficientemente, o teor de iodeto de hidrogênio da mistura não é particularmente limitado a um teor específico. Por exemplo, o teor de iodeto de hidrogênio pode ser cerca de 10 a 30.000 ppm. O teor de iodeto de hidrogênio da mistura (componente de fase volátil) produzido pela reação de carbonilação de metanol pode ser cerca de 100 a 10.000 ppm, preferencialmente cerca de 200 a 7.500 ppm, e mais preferencialmente cerca de 300 a 6.000 ppm (por exemplo, cerca de 500 a 5.000 ppm) com base no
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 52/77 / 56 peso. Além disso, o teor de ácido acético da mistura não é particularmente limitado a um teor específico, e pode ser por exemplo cerca de 30 a 70% em peso (por exemplo, cerca de 35 a 75% em peso), preferencialmente cerca de 40 a 65% em peso (por exemplo, cerca de 45 a 62% em peso), e mais preferencialmente cerca de 50 a 60% em peso (por exemplo, cerca de 54 a 58% em peso).
[00092] A mistura (componente de fase volátil) pode adicionalmente conter dimetil éter. A concentração de dimetil éter pode ser por exemplo selecionada dentro da faixa de 0,15 a 3% em peso, e pode ser habitualmente cerca de 0,15 a 2,5% em peso (por exemplo, cerca de 0,17 a 2,3% em peso), preferencialmente cerca de 0,2 a 2% em peso (por exemplo, cerca de 0,3 a 1,7% em peso), e mais preferencialmente cerca de 0,5 a 1,5% em peso. A maior parte do restante (componente residual) da mistura é com frequência metanol. Conforme descrito acima, a mistura (componente de fase volátil) produzida pela reação de carbonilação de metanol praticamente contém uma quantidade diminuta de uma impureza (por exemplo, acetaldeído, um produto de condensação de aldeído, um ácido carboxílico de ponto de ebulição mais alto como ácido propiônico, e um iodeto de alquila C6-12)· [00093] A quantidade total de cada componente na mistura (componente de fase volátil) é 100% em peso. Além disso, embora a mistura (componente de fase volátil) possa formar uma fase vapor (ou atmosfera de destilação), a quantidade e a concentração de cada componente mencionado acima indicam aquelas da mistura (componente de fase volátil) sob a forma de um líquido, por exemplo, um condensado (por exemplo, um condensado liquefeito formado pelo esfriamento a de 20 a 25 °C) obtido pelo esfriamento e pela condensação de uma mistura de fase vapor (um componente de fase volátil que forma uma fase vapor).
[00094] A concentração de água e a concentração de acetato de metila
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 53/77 / 56 na mistura podem ser ajustadas pela alimentação (ou pelo fornecimento) de água e/ou acetato de metila. A mistura contendo uma concentração predeterminada de água e aquela de acetato de metila pode ser diretamente destilada sem ajustar a concentração de água e a concentração de acetato de metila. Além disso, água e/ou acetato de metila podem ser alimentados (ou fornecidos ou adicionados) à mistura (componente de fase volátil) ou na atmosfera de destilação (a atmosfera de destilação na coluna de destilação) do componente de fase volátil (mistura) para ajustar uma concentração de água para não maior que 5% em peso e uma concentração de acetato de metila para 0,5 a 9% em peso para destilar o componente de fase volátil. A água e/ou o acetato de metila podem ser alimentados (ou fornecidos) à linha de alimentação 22 ou à primeira coluna de destilação pelo uso de várias linhas conectadas à primeira coluna de destilação ou a uma nova linha.
[00095] O ajuste (ou controle) da concentração de água e da concentração de acetato de metila pode ser conduzido pela análise ou detecção das concentrações de água e de acetato de metila na mistura (componente de fase volátil) introduzidos na coluna de destilação, e com base nos resultados, e pelo ajuste da razão entre os componentes da mistura na coluna de destilação, ou de uma unidade ou linha (que é para fornecer um fluido à coluna de destilação) pelo uso de um controlador (unidade de controle); ou também pode ser conduzido pelo fornecimento ou pela adição de água e/ou acetato de metila. A unidade para fornecer o fluido à coluna de destilação pode incluir o reator ou aparelho de flash que está localizado antes da coluna de destilação, um decantador para alimentar um condensado à coluna de destilação, e outros.
[00096] A atmosfera de destilação (a atmosfera de destilação na coluna de destilação) da mistura (componente de fase volátil) pode ser formada em um local apropriado dentro da coluna de destilação. Com o propósito de converter iodeto de hidrogênio efetivamente, é preferido formar a atmosfera
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 54/77 / 56 de destilação na mesma altura que a do ou acima do sítio de alimentação do componente de fase volátil.
[00097] Ademais, ao componente de fase volátil como a mistura, ou à atmosfera de destilação do componente de fase volátil como a mistura, pelo menos um membro do grupo consistindo em acetato de metila, metanol e dimetil éter (uma fonte de metanol) e se necessária água pode ser adicionado para formar um componente de fase volátil (mistura) tendo ajustadas as concentrações de água e de acetato de metila para destilar o componente de fase volátil (mistura). As quantidades de acetato de metila e água a serem adicionadas são conforme descritas acima. Além disso, a quantidade de metanol a ser adicionada pode ser por exemplo cerca de 0,01 a 3,8 partes em peso (por exemplo, cerca de 0,1 a 3 partes em peso), preferencialmente cerca de 0,1 a 2,5 partes em peso (por exemplo, cerca de 0,2 a 2 partes em peso), e mais preferencialmente cerca de 0,2 a 1,5 partes em peso (por exemplo, cerca de 0,5 a 1,5 partes em peso) em relação a 100 partes em peso da mistura (componente de fase volátil). A quantidade de dimetil éter a ser adicionada é uma quantidade para formar a concentração de dimetil éter na mistura conforme descrito acima. A quantidade de dimetil éter a ser adicionada pode ser por exemplo cerca de 0,01 a 2,7 partes em peso (por exemplo, cerca de 0,03 a 2 partes em peso), preferencialmente cerca de 0,05 a 1,5 partes em peso (por exemplo, cerca de 0,07 a 1,3 partes em peso), e mais preferencialmente cerca de 0,1 a 1 partes em peso (por exemplo, cerca de 0,2 a 0,8 partes em peso) em relação a 100 partes em peso da mistura (componente de fase volátil).
[00098] Na coluna separadora (primeira coluna de destilação), a mistura (componente de fase volátil) é destilada (em particular, continuamente destilada) e separada em um produto de topo contendo um componente de ponto de ebulição mais baixo como iodeto de metila (incluindo iodeto de metila produzido por uma reação de acetato de metila
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 55/77 / 56 com metanol), e uma corrente de corte lateral ou corrente de fundo contendo ácido acético, e ácido acético é coletada. Na coluna de destilação, habitualmente, um componente de fase volátil é separado como um produto de topo de vapor (habitualmente contendo iodeto de metila, acetato de metila, acetaldeído, água, e outros); uma corrente de corte lateral (corrente lateral) contendo ácido acético é separada como uma forma líquida pelo corte lateral; e a corrente de fundo (corrente de líquido de fundo ou componente de ponto de ebulição mais alto, contendo ácido acético, água, ácido propiônico, componente catalisador de metal arrastado, um haleto de metal, e outros) é separada como uma forma líquida.
[00099] Esta destilação pode significativamente reduzir a concentração de iodeto de hidrogênio na segundo produto de topo e uma corrente de corte lateral. Em particular, uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético bruto) tendo uma concentração significativamente decrescida de iodeto de hidrogênio pode ser obtida. A concentração de iodeto de hidrogênio em uma corrente de corte lateral pode ser por exemplo cerca de 1 a 350 ppm, preferencialmente cerca de 2 a 300 ppm, e mais preferencialmente cerca de 3 a 250 ppm.
[000100] A posição da linha de alimentação 22 conectada (ou unida) à primeira coluna de destilação 3 (o sítio de alimentação do componente de fase volátil) não é particularmente limitada a um teor específico. Por exemplo, a posição da linha de alimentação pode estar em uma parte superior, uma parte intermediária, ou uma parte inferior da coluna de destilação. A mistura é parcialmente alimentada à coluna de destilação a partir de uma porção intermediária ou inferior da coluna de destilação em relação à altura. Especificamente, a posição de conexão (ou união) da linha de alimentação 22 (o sítio de alimentação do componente de fase volátil) está praticamente localizada em uma posição intermediária ou inferior da primeira coluna de destilação 3. Visto que a alimentação da mistura em uma tal maneira pode
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 56/77 / 56 formar uma zona de concentração alta de água entre na ou acima de uma posição intermediária da coluna de destilação e abaixo da linha de refluxo 42, dessa forma o contato eficiente de iodeto de hidrogênio com acetato de metila (e metanol) pode ser aumentado, o que pode melhorar a eficiência de remoção de iodeto de hidrogênio. Além disso, uma corrente de corte lateral (corrente de ácido acético bruto) da primeira coluna de destilação 3 pode ser removida de qualquer uma de uma parte superior, uma parte intermediária, e uma parte inferior da coluna de destilação, por exemplo, uma corrente de corte lateral pode ser retirada da mesma altura que a posição (sítio de alimentação) da linha de alimentação 22 unida à primeira coluna de destilação 3 ou acima ou abaixo da sua posição (sítio de alimentação). Uma corrente de corte lateral é habitualmente removida de uma parte intermediária ou uma parte inferior (parte inferior até a parte intermediária) da coluna de destilação, por exemplo, um sítio abaixo da posição de conexão da linha de alimentação 22 (o sítio de alimentação do componente de fase volátil) (por exemplo, um sítio entre acima do fundo da coluna e abaixo da posição de conexão (sítio de alimentação) da linha de alimentação 22).
[000101] Além disso, conforme mostrado em Fig. 2, a linha de fornecimento 35b conectada à primeira coluna de destilação 3 pode estar localizada na mesma posição de altura que a do sítio de alimentação do componente de fase volátil da linha de alimentação 22, ou pode estar localizada abaixo ou acima do sítio de alimentação do componente de fase volátil. A linha de fornecimento 35b está habitualmente localizada na mesma posição de altura que a do sítio de alimentação do componente de fase volátil ou acima do sítio de alimentação do componente de fase volátil.
[000102] A corrente de fundo pode ser removida (descarregada) da parte de fundo ou inferior da coluna de destilação. Visto que a corrente de fundo contém um componente útil como um componente catalisador de metal ou ácido acético, a corrente de fundo pode ser reciclada para o reator (ou etapa
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 57/77 / 56 de reação) ou a etapa de Evaporação flash, conforme descrita acima. Além disso, a corrente de fundo pode ser reciclada para o sistema de reação ou outros através de um vaso de armazenamento tendo uma função de armazenamento temporário. A corrente de fundo pode ser alimentada à segunda coluna de destilação 5 para remover uma impureza de ponto de ebulição alto como ácido propiônico.
[000103] Como a coluna separadora (coluna de destilação), pode ser usada uma coluna de destilação convencional, por exemplo, uma coluna de pratos, uma coluna recheada, e uma coluna de destilação flash. A coluna de destilação como uma coluna de pratos ou uma coluna recheada pode ser habitualmente utilizada. O material da (ou para formar a) coluna de destilação não é limitado a um material específico, e um material de vidro, um material metálico, um material cerâmico ou outros materiais podem ser usados. De modo habitual, uma coluna de destilação feita de um metal é utilizada na prática.
[000104] Para a coluna de pratos, o número de pratos teórico não é particularmente limitado a um número específico, e, dependendo da espécie do componente a ser separada, é cerca de 5 a 50, preferencialmente cerca de 7 a 35, e mais preferencialmente cerca de 8 a 30. Ademais, com o propósito de separar acetaldeído na coluna de destilação, o número de pratos teórico pode ser cerca de 10 a 80, preferencialmente cerca de 20 a 60, e mais preferencialmente cerca de 25 a 50. Ademais, na coluna de destilação, a razão de refluxo pode ser selecionada dentre, por exemplo, cerca de 0,5 a 3.000, e preferencialmente cerca de 0,8 a 2.000 dependendo do número de pratos teóricos acima mencionado, ou pode ser reduzida pelo aumento do número de pratos teórico.
[000105] As temperatura e pressão de destilação na coluna separadora (coluna de destilação) podem ser adequadamente selecionadas. Por exemplo, na coluna de destilação, a temperatura interna da coluna (habitualmente, a
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 58/77 / 56 temperatura do topo da coluna) pode ser ajustada pelo ajuste da pressão interna da coluna, e pode ser, por exemplo, cerca de 20 a 180°C, preferencialmente cerca de 50 a 150°C, e mais preferencialmente cerca de 100 a 140°C. A temperatura do topo da coluna pode ser ajustada para uma temperatura abaixo do ponto de ebulição do ácido acético dependendo da pressão interna da coluna (por exemplo, abaixo de 118°C, preferencialmente não acima de 117°C). A temperatura do fundo da coluna pode ser ajustada para uma temperatura acima do ponto de ebulição do ácido acético dependendo a pressão interna da coluna (por exemplo, não abaixo de 130°C, preferencialmente não abaixo de 135°C).
[000106] O produto de topo da primeira coluna de destilação contém iodeto de metila, acetaldeído, e em adição, acetato de metila, água, metanol, ácido acético, um aldeído ou uma impureza carbonilada (como crotonaldeído ou butiraldeído), um iodeto de alquila C2-12, um ácido alcano-C3-12carboxílico, e outros.
[Condensação e separação de líquido-líquido] [000107] O produto de topo da primeira coluna de destilação é esfriada e condensada em uma unidade de esfriamento (condensador), e o condensado resultante do produto de topo pode ser nitidamente separado em uma fase aquosa (fase leve, fase superior) e uma fase orgânica (fase pesada, fase inferior) em uma unidade de separação de líquido (decantador). Nesta maneira, a separabilidade do produto de topo em a fase aquosa (fase leve) e a fase orgânica (fase pesada) pode ser melhorada.
[000108] Conforme descrito acima, acetato de metila tem uma miscibilidade com ambas a fase aquosa (fase leve) e a fase orgânica (fase pesada). A separação de líquido-líquido decresce em uma concentração mais alta de acetato de metila. Dessa forma, a concentração de acetato de metila na fase orgânica separada (fase pesada, fase inferior) pode ser cerca de 0,5 a 15% em peso (por exemplo, cerca de 1 a 15% em peso), preferencialmente cerca
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 59/77 / 56 de 1,5 a 14% em peso (por exemplo, cerca de 2 a 10% em peso), e mais preferencialmente cerca de 2 a 8% em peso (por exemplo, cerca de 2,5 a 7% em peso); e a concentração de acetato de metila na fase aquosa (fase leve, fase superior) pode ser cerca de 0,2 a 8,5% em peso (cerca de 0,4 a 8% em peso), preferencialmente cerca de 0,5 a 7,5% em peso (por exemplo, cerca de 0,6 a 6% em peso), e mais preferencialmente cerca de 0,7 a 5% em peso (por exemplo, cerca de 0,8 a 4,5% em peso) ou pode ser cerca de 0,4 a 8% em peso (por exemplo, cerca de 1 a 5% em peso).
[000109] Além disso, a separação de líquido-líquido em a fase aquosa e a fase orgânica é algumas vezes influenciada pelos outros componentes. Na fase orgânica separada (fase pesada), a concentração de iodeto de metila pode ser por exemplo cerca de 75 a 98% em peso (por exemplo, cerca de 76 a 98% em peso) e preferencialmente cerca de 78 a 97% em peso (por exemplo, cerca de 80 a 96% em peso), e a concentração de ácido acético pode ser cerca de 1 a 10% em peso (por exemplo, cerca de 2 a 8% em peso) e preferencialmente cerca de 2,5 a 7,5% em peso (por exemplo, cerca de 3 a 7,5% em peso). A concentração de água na fase orgânica (fase pesada) é habitualmente não maior que 1% em peso. Além disso, na fase aquosa (fase leve), a concentração de água pode ser cerca de 50 a 90% em peso (por exemplo, cerca de 55 a 90% em peso) e preferencialmente cerca de 60 a 85% em peso (por exemplo, cerca de 65 a 80% em peso), e a concentração de ácido acético pode ser cerca de 10 a 40% em peso (por exemplo, 12 a 35% em peso) e preferencialmente cerca de 13 a 30% em peso. A soma percentual de todos os componentes na fase orgânica (fase pesada) é 100% em peso, e a soma percentual de todos os componentes na fase aquosa (fase leve) é 100% em peso.
[000110] A concentração de iodeto de hidrogênio na fase aquosa (fase leve) é maior que a concentração de iodeto de hidrogênio na fase orgânica (fase pesada). Por exemplo, a concentração de iodeto de hidrogênio na fase
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 60/77 / 56 orgânica (fase pesada) é cerca de não maior que 70 ppm (por exemplo, quantidade diminuta a 60 ppm), enquanto que a concentração de iodeto de hidrogênio na fase aquosa (fase leve) é cerca de 10 a 1.000 ppm (por exemplo, cerca de 50 a 800 ppm). Por esta razão, a alimentação da fase aquosa (fase leve) à terceira coluna de destilação pode melhorar a eficiência de remoção de iodeto de hidrogênio. Além disso, a alimentação de ambas a fase aquosa (fase leve) e a fase orgânica (fase pesada) à terceira coluna de destilação pode adicionalmente melhorar a eficiência de remoção de iodeto de hidrogênio.
[000111] Em um exemplo mostrado na figura, a fase orgânica (fase pesada) é reciclada para o reator 1, e a fase aquosa (fase leve) é reciclada para a primeira coluna de destilação 3 para refluxar. A fase orgânica (fase pesada) e/ou a fase aquosa (fase leve) pode ser reciclada para o reator 1 ou pode ser reciclada para a primeira coluna de destilação 3.
[Segunda destilação] [000112] A primeira corrente de corte lateral (ácido acético líquido bruto) habitualmente contém ácido acético, e outros componentes (por exemplo, iodeto de metila, acetato de metila, água, e iodeto de hidrogênio) que permanecem sem separação na primeira coluna de destilação. Uma corrente de corte lateral (ácido acético líquido bruto) da primeira coluna de destilação é habitualmente adicionalmente destilada (ou desidratada) na segunda coluna de destilação, e separada em um produto de topo (conteúdo de ebulição baixa) do topo da coluna, uma corrente de fundo (componente de ebulição alta como um ácido alcano-C3-12-carboxílico incluindo ácido propiônico) do fundo da coluna, e uma corrente de corte lateral (ácido acético purificado) do lado da coluna, e ácido acético produto pode ser obtido como uma corrente de corte lateral.
[000113] Na segunda coluna de destilação, a remoção de iodeto de hidrogênio por um componente alcalino não é obrigatoriamente necessária.
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Conforme descrito acima, água e iodeto de hidrogênio habitualmente permanecem na primeira corrente de corte lateral (ácido acético líquido bruto). A destilação da primeira corrente de corte lateral (ácido acético líquido bruto) condensa iodeto de hidrogênio na segunda coluna de destilação. Além disso, iodeto de hidrogênio também é produzido por uma reação de iodeto de metila com água conforme mostrada na equação (3) acima mencionada. Dessa forma, não apenas iodeto de hidrogênio junto com água é concentrado na parte superior da segunda coluna de destilação, mas também iodeto de hidrogênio é capaz de ser produzido por uma reação de iodeto de metila com água na parte superior da segunda coluna de destilação. Consequentemente, é preferível adicionar um componente alcalino para remover iodeto de hidrogênio e para obter ácido acético com uma pureza mais alta. Especificamente, na segunda coluna de destilação, a primeira corrente de corte lateral pode ser destilada na presença de um componente alcalino (por exemplo, um hidróxido de metal alcalino como hidróxido de potássio), ou a mistura contendo a primeira corrente de corte lateral e o componente alcalino pode ser destilada.
[000114] O componente alcalino (solução aquosa alcalina) pode ser adicionado uma corrente de corte lateral ou à coluna de destilação pelo uso de várias rotas conectadas à coluna de destilação ou uma rota nova. No exemplo mostrado na figura, o componente alcalino pode ser adicionado através de pelo menos uma linha das linhas de adição 57a e 57b. Além disso, a posição da linha de alimentação 36 (ou parte de adição) e aquela de uma linha de adição 57b à segunda coluna de destilação 5 não são particularmente limitadas. Cada posição pode estar localizada na parte intermediária da segunda coluna de destilação 5 ou abaixo da ou acima da parte intermediária da mesma. Habitualmente, a posição de adição pela linha de alimentação 36 está praticamente localizada na ou abaixo da parte intermediária da segunda coluna de destilação 5; a posição de adição pela linha de adição 57b está
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 62/77 / 56 praticamente localizada na ou acima da parte intermediária da segunda coluna de destilação 5. A adição do componente alcalino de acordo com uma tal modalidade permite que iodeto de hidrogênio seja eficientemente removido antes da movimentação ou migração de iodeto de hidrogênio para o topo de coluna da segunda coluna de destilação, mesmo se o componente alcalino (componente alcalino não volátil) é facilmente removido para a parte inferior da coluna de destilação. Dessa forma, a concentração de iodeto de hidrogênio em toda a coluna de destilação incluindo não apenas a parte inferior da coluna de destilação mas também a parte superior da coluna de destilação pode ser eficientemente inibida.
[000115] Na segunda coluna de destilação, a primeira corrente de corte lateral pode ser destilada na presença de um componente reativo tendo um ponto de ebulição menor que o ponto de ebulição do ácido acético e convertendo iodeto de hidrogênio em iodeto de metila (pelo menos um metanol ou um seu derivado, selecionado do grupo consistindo em metanol, dimetil éter e acetato de metila, particularmente, acetato de metila) em adição ao componente alcalino. O metanol ou o seu derivado (particularmente, acetato de metila) pode estar contido na primeira corrente de corte lateral, e é preferencialmente adicionado via (através) das linhas de adição 57a, 57b, e outras rotas. Conforme descrito acima, a reação de iodeto de metila com água ocorre facilmente na parte superior da coluna de destilação, enquanto que o componente alcalino é facilmente movido para a parte inferior da coluna de destilação. Dessa forma, a quantidade do componente alcalino existindo na parte superior da coluna de destilação algumas vezes decresce. A adição de o metanol ou o seu derivado, que tem um ponto de ebulição baixo, em combinação com o componente alcalino pode inibir a concentração de iodeto de hidrogênio na parte superior da coluna de destilação com mais certeza, e pode remover iodeto de hidrogênio pela conversão de iodeto de hidrogênio em um iodeto de metal ou iodeto de metila.
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 63/77 / 56 [000116] O teor de água da primeira corrente de corte lateral (ácido acético líquido bruto) é habitualmente cerca de 0,3 a 5% em peso (por exemplo, cerca de 0,5 a 4% em peso, preferencialmente cerca de 0,7 a 3,5% em peso, e mais preferencialmente cerca de 1 a 3% em peso), e o teor de acetato de metila da mesma é cerca de 0,1 a 3% em peso (por exemplo, cerca de 0,2 a 2,5% em peso, preferencialmente cerca de 0,5 a 2% em peso, e mais preferencialmente cerca de 0,7 a 1,5% em peso). A concentração de água e a concentração de acetato de metila da primeira corrente de corte lateral (ácido acético líquido bruto) também podem ser usadas para remover iodeto de hidrogênio. Especificamente, água e/ou ácido acético pode ser fornecidos a uma corrente de corte lateral ou à segunda coluna de destilação, juntamente com a adição do componente alcalino ou em vez de a adição do componente alcalino, para ajustar a concentração de água e a concentração de acetato de metila, para converter iodeto de hidrogênio em iodeto de metila e para remover iodeto de hidrogênio na mesma maneira que a da primeira destilação. Neste caso, com o propósito de aumentar a eficiência de desidratação, é vantajoso o fornecimento de acetato de metila sem a adição de água.
[000117] O produto de topo do topo da coluna ou parte superior da segunda coluna de destilação 5 é habitualmente condensada no condensador C4, e o condensado resultante pode ser retornado ao reator 1 e/ou à segunda coluna de destilação 5. Quando o condensado tem uma quantidade predeterminada de água e pode formar fases líquidas separadas, o condensado pode ser separado em uma fase aquosa e uma fase orgânica na mesma maneira conforme descrita acima e reciclado para o reator 1, a primeira coluna de destilação 3 e/ou a segunda coluna de destilação 5. A água pode ser separada como um componente de ebulição baixa na segunda coluna de destilação 5, e a água separada pode ser alimentada ao reator 1 ou a um extrator de água 7. A fração de ponto de ebulição mais alto (segundo componente de ponto de ebulição mais alto) como um componente de
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 64/77 / 56 ebulição alta (por exemplo, ácido propiônico) pode ser removida do fundo da coluna ou da parte inferior da coluna, e se necessário pode ser retornada para o reator 1 ou descarregada do sistema. Além disso, se necessário a segunda corrente de corte lateral (corrente de ácido acético purificado) pode ser adicionalmente submetida a uma etapa de purificação como destilação. [Separação e remoção de impureza] [000118] A modalidade de Fig. 1 mostra um processo fornecido com um sistema de separação e remoção para remover uma impureza (uma terceira coluna de destilação 6, uma coluna de extração de água (extrator de água) 7 e uma quarta coluna de destilação 8). Estes sistemas de separação e remoção não são obrigatoriamente necessários. Além disso, para as separação e remoção da impureza, é suficiente que o condensado no decantador 4 seja submetido ao sistema de separação e remoção. No caso no qual o condensado é separado em duas camadas (duas fases líquidas), a fase aquosa (fase leve) e/ou a fase orgânica (fase pesada) podem ser submetidas ao sistema de separação e remoção. Ademais, o sistema de separação e remoção pode adotar vários processos de separação e remoção sem limitação ao processo mencionado acima.
[Gás de escape] [000119] O componente não condensado (componente gasoso de escape) do condensador pode ser liberado do sistema. Se necessário, o componente não condensado pode ser reciclado para o reator 1 diretamente, ou pode ser alimentado ao sistema depurador para separar e coletar um componente útil (como iodeto de metila ou ácido acético) do componente não condensado, e o componente útil pode ser opcionalmente reciclado para o reator 1. Para o sistema depurador, podem ser usados vários processos de separação e purificação, como o método de PSA (pressure swing adsorption, adsorção com oscilação de pressão).
EXEMPLOS
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 65/77 / 56 [000120] Os seguintes exemplos são intencionados para descreverem esta invenção com mais detalhes e em nenhuma maneira devem ser interpretados como definindo o escopo da invenção.
(Exemplo Comparativo 1) [000121] Em um processo de produção contínua de ácido acético mostrado em Fig. 2, metanol foi permitido reagir com monóxido de carbono em um reator de carbonilação, a mistura de reação obtida do reator foi continuamente alimentada a um aparelho de flash e separada em um componente de fase pouco volátil (um componente de fundo pelo menos contendo um catalisador de ródio, iodeto de lítio, ácido acético, acetato de metila, iodeto de metila, água e iodeto de hidrogênio) e um componente de fase volátil (um componente gasoso liquefeito, temperatura do líquido: 135°C) por uma destilação flash. O componente de fase volátil foi alimentado a uma primeira coluna de destilação. Linhas de fornecimento 34b e 35b não foram usadas. Além disso, o componente de fase volátil incluía 38,2% em peso de iodeto de metila (MeI), 0,3% em peso de acetato de metila (MA), 6,5% em peso de água (H2O), 5.000 ppm (com base em peso) de iodeto de hidrogênio (HI), e 54,5% em peso de ácido acético (em que o teor de ácido acético foi calculado pela subtração da soma total de componentes diferentes de ácido acético de 100% em peso, o mesmo se aplica a seguir).
[000122] À primeira coluna de destilação (número de pratos: 20, prato de carregamento: 2° prato a partir do fundo), 100 partes em peso do componente de fase volátil foram alimentadas, destilada em uma pressão manométrica de 150 KPA, uma temperatura de fundo de coluna de 140°C, uma temperatura de topo de coluna de 115°C e uma razão de refluxo da fase leve de 3, e líquido-líquido separadas por esfriamento e decantação para formar uma fase aquosa e uma fase orgânica. A fase aquosa (fase leve, 5 partes em peso) e a fase orgânica (fase pesada, 38 partes em peso) foram recicladas para o reator. A composição (formulação) do topo da coluna da
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 66/77 / 56 primeira coluna de destilação (a composição do produto de topo) foi como segue: 63,8% em peso de iodeto de metila (Mel), 0,6% em peso de acetato de metila (MA), 23,3% em peso de água (H2O), 440 ppm de iodeto de hidrogênio (HI), e 12,3% em peso de ácido acético. A composição da fase aquosa (fase leve) foi como segue: 2,6% em peso de iodeto de metila (MeI), 0,3% em peso de acetato de metila (MA), 67,0% em peso de água (H2O), 900 ppm de iodeto de hidrogênio (HI), e 30,0% em peso de ácido acético. A composição da fase orgânica (fase pesada) foi como segue: 96% em peso de iodeto de metila (MeI), 0,7% em peso de acetato de metila (MA), 0,3% em peso de água (H2O), 200 ppm de iodeto de hidrogênio (HI), e 3,0% em peso de ácido acético.
[000123] Do corte lateral de primeira coluna de destilação (placa de corte lateral: 4a a partir do fundo) e o fundo da coluna, uma corrente de corte lateral contendo ácido acético e uma corrente de fundo contendo um catalisador arrastado foram removidas em uma proporção de 54 partes em peso e uma proporção de 3 partes em peso, respectivamente. A corrente de fundo foi reciclada para o sistema de reação. Uma corrente de corte lateral foi alimentada a uma segunda coluna de destilação para desidratação e purificação. A composição de uma corrente de corte lateral foi como segue: 2,9% em peso de MeI, 0,03% em peso de MA, 5,3% em peso de H2O, 970 ppm de HI, e 90,8% em peso de ácido acético.
[000124] O termos “partes em peso” de um fluido (por exemplo, um componente de fase volátil, uma fase aquosa (fase leve) e uma fase orgânica (fase pesada), uma corrente de corte lateral e a corrente de fundo) indica uma taxa de fluxo por hora (o mesmo se aplica a seguir).
[000125] No processo de reação contínua, as seguintes peças de teste foram posicionadas sobre o 3a prato a partir do fundo (que foi o primeiro prato acima do prato de carregamento da primeira coluna de destilação), o prato mais inferior da coluna (que foi o primeiro prato abaixo do prato de
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 67/77 / 56 carregamento), e 19° prato a partir do fundo (que era o topo da coluna). Após ser deixada durante 100 horas, cada peça de teste foi examinada por um teste de corrosão. O peso de cada peça antes e após o teste de corrosão foi medido para determinar uma quantidade de corrosão. Com base na quantidade de corrosão medida (decréscimo em peso) e na área da peça de teste, a taxa de corrosão (decréscimo em espessura) da peça de teste por ano foi convertida em uma espessura (mm) e mostrada com a unidade “mm/A”.
[Peça de teste]
HB2: fabricada por Oda Koki Co., Ltd, HASTELLOY B2 (liga baseada em níquel)
HC: fabricada por Oda Koki Co., Ltd, HASTELLOY C (liga baseada em níquel)
SUS316L: fabricada por Umetoku Inc., SUS 316 Low Carbon (aço inoxidável) (Exemplo Comparativo 2) [000126] O teste de corrosão foi realizado na mesma maneira como em Exemplo Comparativo 1 exceto que a mistura de carregamento (componente de fase volátil) foi ajustada para uma concentração de água de 4% em peso e então alimentada à primeira coluna de destilação e que a razão de refluxo na primeira coluna de destilação e as quantidades de a fase leve e a fase pesada recicladas para o sistema de reação foram modificadas dependendo da concentração de água.
A composição do componente de fase volátil foi como segue: 38,5% em peso de MeI, 0,3% em peso de MA, 4,0% em peso de H2O, 5.000 ppm de HI, e 56,7% em peso de ácido acético. Além disso, a destilação foi realizada em uma razão de refluxo de fase leve de 5, e a fase leve (3,3 partes em peso) e a fase pesada (38,5 partes em peso) foram recicladas para o sistema de reação. A composição do topo de coluna da primeira coluna de destilação (a composição do produto de topo) foi como segue: 64,3% em peso de MeI,
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0,6% em peso de MA, 23,3% em peso de H2O, 470 ppm de HI, e 11,8% em peso de ácido acético. A composição da fase aquosa (fase leve) foi como segue: 2,6% em peso de MeI, 0,3% em peso de MA, 68,0% em peso de H2O, 1200 ppm de HI, e 29,0% em peso de ácido acético. A composição da fase orgânica (fase pesada) foi como segue: 96% em peso de MeI, 0,7% em peso de MA, 0,3% em peso de H2O, 90 ppm de HI, e 3,0% em peso de ácido acético. Da primeira coluna de destilação, uma corrente de corte lateral contendo ácido acético e a corrente de fundo foram removidas em uma proporção de 55,2 partes em peso e uma proporção de 3 partes em peso, respectivamente. A composição de uma corrente de corte lateral foi como segue: 2,6% em peso de MeI, 0,04% em peso de MA, 2,8% em peso de H2O, 820 ppm de HI, e 93,6% em peso de ácido acético. A composição da corrente de fundo foi como segue: 0% em peso de MeI, 0,03% em peso de MA, 2,6% em peso de H2O, 800 ppm de HI, e 97,1% em peso de ácido acético. A temperatura de topo de coluna da primeira coluna de destilação foi 115°C, e a temperatura de fundo de coluna da mesma foi igual àquela em Exemplo Comparativo 1.
(Exemplo Comparativo 3) [000128] O teste de corrosão foi realizado na mesma maneira como em Exemplo Comparativo 2 exceto que a mistura de carregamento (componente de fase volátil) foi ajustada para uma concentração de acetato de metila de 10% em peso e então alimentada à primeira coluna de destilação e que a razão de refluxo na primeira coluna de destilação e as quantidades de a fase leve e a fase pesada recicladas para o sistema de reação foram modificadas dependendo da concentração de acetato de metila. Entretanto, a mistura de carregamento (componente de fase volátil) teve uma separação de líquidolíquido insatisfatória em a fase leve e a fase pesada. Estas fases formaram uma fase mista ou uma fase, e os resultados tornaram a operação instável após várias horas. Dessa forma foi impossível operar a operação do processo
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 69/77 / 56 durante um período de tempo longo.
(Exemplos 1 a 4) [000129] O teste de corrosão foi realizado na mesma maneira como em Exemplo Comparativo 1 exceto que a mistura de carregamento (componente de fase volátil) tendo concentrações apropriadas de acetato de metila e água em cada Exemplo é alimentada à primeira coluna de destilação e que a razão de refluxo na primeira coluna de destilação e as quantidades de a fase leve e a fase pesada recicladas para o sistema de reação foram modificadas dependendo das concentrações de acetato de metila e água.
[000130] As condições de operação em cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos são mostradas em Tabela 1. Os resultados do teste de corrosão são mostrados em Tabela 2. A unidade dos valores numéricos em Tabela 2 é a taxa de corrosão “mm/A”.
Tabela 1
| Partes em peso (ppm para HI) | Exemplos Comparativos | Exemplos | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| Alimentação | Vazão | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| MeI | 38,2 | 38,5 | 38 | 38 | 38,5 | 37 | 36 | |
| MA | 0,3 | 0,3 | 10 | 0,5 | 1 | 4,2 | 7,2 | |
| Água | 6,5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 1,2 | 2 | |
| HI | 5.000 | 5.000 | 200 | 4.000 | 2.000 | 600 | 300 | |
| AC | 54,5 | 56,7 | 47,6 | 57,1 | 56,3 | 57,4 | 54,7 | |
| Corte lateral | Vazão | 54 | 55,2 | 43,5 | 55,2 | 55,2 | 54,2 | 51,6 |
| MeI | 2,9 | 2,6 | 2,3 | 1,7 | 4,0 | 3,1 | 2,3 | |
| MA | 0,03 | 0,04 | 2,6 | 0,06 | 0,21 | 1,26 | 1,6 | |
| Água | 5,3 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,7 | 0,7 | 1,2 | |
| HI | 970 | 820 | Traços | 290 | 90 | 20 | 5 | |
| AC | 90,8 | 93,6 | 91,5 | 94,7 | 92,7 | 94,5 | 94,8 | |
| Topo da coluna | Vazão | 58 | 58,3 | 68,5 | 58,3 | 58,3 | 49,2 | 62,2 |
| MeI | 63,8 | 64,3 | 54,9 | 64,3 | 63,3 | 72,2 | 57,4 | |
| MA | 0,56 | 0,56 | 14,79 | 0,93 | 1,76 | 7,63 | 12,36 | |
| Água | 23,3 | 23,3 | 22,6 | 23,3 | 23,4 | 11,9 | 20,9 | |
| HI | 440 | 470 | Traços | 240 | 70 | 70 | 7 | |
| AC | 12,3 | 11,8 | 7,8 | 11,5 | 11,5 | 8,2 | 9,4 | |
| Fundo da coluna | Vazão | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| MeI | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,2 | 0,1 | 0,0 | |
| MA | 0,03 | 0,03 | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 1,20 | 1,18 | |
| Água | 5,3 | 2,6 | 2,6 | 2,6 | 2,6 | 0,6 | 1,14 | |
| HI | 440 | 470 | 300 | 290 | 90 | 20 | 5 | |
| AC | 94,6 | 97,3 | 96,3 | 97,2 | 97,0 | 98,1 | 97,7 | |
| Refluxo | Vazão | 15 | 16,5 | 15 | 16,5 | 16,5 | 6,4 | 16,8 |
| MeI | 2,6 | 2,6 | 4 | 2,6 | 3,5 | 3,5 | 5,1 | |
| MA | 0,3 | 0,3 | 8,3 | 0,5 | 0,9 | 4,3 | 7,9 | |
| Água | 67 | 68 | 85 | 68 | 68,2 | 79 | 69,1 | |
| HI | 900 | 1.200 | Traços | 710 | 250 | 70 | 20 | |
| AC | 30,01 | 28,98 | 2,7 | 28,83 | 27,4 | 13,18 | 17,9 | |
| Fase superior | Vazão | 5 | 3,3 | 3,0 | 3,3 | 3,3 | 0,80 | 1,40 |
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 70/77 / 56
| (fase leve) | Partes em peso (ppm para HI) | Exemplos Comparativos | Exemplos | |||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| MeI | 2,6 | 2,6 | 4 | 2,6 | 3,5 | 3,5 | 5,1 | |
| MA | 0,3 | 0,3 | 8,3 | 0,5 | 0,9 | 4,3 | 7,9 | |
| Água | 67 | 68 | 85 | 68 | 68,2 | 79 | 69,1 | |
| HI | 900 | 1.200 | Traços | 710 | 250 | 70 | 20 | |
| AC | 30,0 | 29,0 | 2,7 | 28,8 | 27,4 | 13,2 | 17,9 | |
| Fase inferior (fase pesada) | Vazão | 38 | 38,5 | 50,5 | 38,5 | 38,5 | 42 | 44 |
| MeI | 96 | 96 | 73 | 96 | 94 | 84 | 79 | |
| MA | 0,7 | 0,7 | 17,1 | 1,15 | 2,2 | 8,2 | 14,2 | |
| Água | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,9 | |
| HI | 110 | 90 | Traços | 50 | 40 | Traços | Traços | |
| AC | 3,0 | 3,0 | 9,6 | 2,5 | 3,4 | 7,4 | 5,9 |
Tabela 2
| Posição da peça de teste | Peça de teste | Exemplos Comparativos | Exemplos | |||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| Topo da coluna (19° prato) | Zr | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
| HB2 | 0,1 | 0,09 | 0,06 | 0,05 | 0,02 | 0,01 | ||
| HC | 0,22 | 0,18 | 0,12 | 0,09 | 0,05 | 0,02 | ||
| SUS 316L | 0,54 | 0,3 | 0,23 | 0,18 | 0,06 | 0,03 | ||
| Prato de carregamento + 1 | Zr | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
| HB2 | 0,23 | 0,18 | 0,07 | 0,05 | 0,01 | 0,01 | ||
| HC | 0,51 | 0,42 | 0,18 | 0,09 | 0,04 | 0,02 | ||
| SUS 316L | Não testado | Não testado | - | 0,51 | 0,22 | 0,06 | 0,04 | |
| Fundo (Prato de carregamento - 1) | Zr | 0,00 | 0,00 | - | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| HB2 | 0,27 | 0,09 | - | 0,06 | 0,06 | 0,04 | 0,02 | |
| HC | 0,6 | 0,21 | - | 0,11 | 0,1 | 0,05 | 0,03 | |
| SUS 316L | Não testado | 0,6 | - | 0,4 | 0,24 | 0,08 | 0,05 |
[000131] Exemplo Comparativo 3 falhou em operar o aparelho estavelmente, e a corrosão não pôde ser avaliada.
[000132] Conforme evidente da Tabela 1 e da Tabela 2, em Exemplo Comparativo 1, corrosão desenvolveu-se em toda a coluna de destilação. Em Exemplo Comparativo 2, visto que uma zona concentrada de iodeto de hidrogênio foi transferida acima do prato de carregamento devido a uma concentração mais baixa de água na mistura de carregamento (componente de fase volátil), a corrosividade do fundo foi decrescida; embora devido a uma concentração baixa de acetato de metila na mistura de carregamento (componente de fase volátil), corrosão desenvolveu-se acima do prato de carregamento. Em Exemplo Comparativo 3, embora a corrosividade da coluna inteira fosse melhorada, o condensado (líquido retirado) do produto de topo do topo da coluna teve uma separação de líquido-líquido muito baixa, de modo que a coluna de destilação não pôde ser operada estavelmente durante
Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 71/77 / 56 um longo período de tempo. Em Exemplo 1, devido a uma concentração alta de acetato de metila na mistura de carregamento (componente de fase volátil), acetato de metila foi permitido efetivamente reagir com iodeto de hidrogênio. Em particular, a peça de teste “HB2” mostrou uma resistência à corrosão relativamente excelente na coluna inteira. Em Exemplo 2, devido a uma concentração mais alta de acetato de metila na mistura de carregamento (componente de fase volátil), a peça de teste “HB2” mostrou um nível de resistência à corrosão substancialmente completa (taxa de corrosão: não maior que 0,05 mm/A). Em Exemplos 3 e 4, devido a uma concentração ainda mais alta de acetato de metila na mistura de carregamento (componente de fase volátil), cada uma das peças de teste “HB2”, “HC” e “SUS316L” mostrou uma resistência à corrosão completa independente da mudança da concentração de água.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL [000133] De acordo com a presente invenção, visto que a concentração de água e a concentração de acetato de metila na coluna de destilação são ajustadas ou controladas, o produto de topo da coluna de destilação pode ser condensada para formar uma fase aquosa e uma fase orgânica enquanto se evita a corrosão da coluna de destilação devido ao iodeto de hidrogênio. Dessa forma, a presente invenção vantajosamente permite a produção industrial contínua de ácido acético.
DESCRIÇÃO DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA ··· Reator ··· Evaporador flash ··· Primeira coluna de destilação (coluna separadora) ··· Decantador ··· Segunda coluna de destilação
34a, 34b, 35a, 35b ··· Linha de fornecimento
Claims (15)
- REIVINDICAÇÕES1. Processo para produzir ácido acético, compreendendo:alimentar continuamente a mistura de reação para o aparelho evaporador flash para uma destilação flash para formar um componente de fase volátil como uma mistura, destilar continuamente a mistura contendo iodeto de hidrogênio, água, iodeto de metila, ácido acético, e acetato de metila para formar um vapor de topo contendo um componente de ponto de ebulição mais baixo, e condensar o vapor de topo para formar fases líquidas separadas, caracterizado pelo fato de que a mistura contém uma quantidade efetiva de água em uma concentração não maior que 5% em peso e acetato de metila em uma concentração de 0,5 a 9% em peso, e é continuamente separada, na etapa de destilação, no vapor de topo contendo iodeto de metila, uma corrente de corte lateral líquida contendo ácido acético, e uma corrente líquida de fundo contendo ácido acético.
- 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que mistura tem uma concentração de acetato de metila de 0,07 a1,2 mol/L e uma concentração de água de 0,28 a 2,8 mol/L, e é destilada continuamente.
- 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a mistura contém 0,5 a 4,5% em peso de água e 0,5 a 8% em peso de acetato de metila, e é submetida à etapa de destilação.
- 4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que mistura adicionalmente contém dimetil éter.
- 5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que mistura é alimentada a uma coluna dePetição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 73/772 / 4 destilação a partir de uma porção intermediária ou inferior da coluna de destilação em altura.
- 6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que uma zona que tem uma concentração alta de água é formada dentro da coluna de destilação em uma posição superior à posição na qual a mistura é alimentada à coluna de destilação, na zona tendo a concentração alta de água, iodeto de hidrogênio é permitido reagir com acetato de metila para produzir iodeto de metila e ácido acético, e a destilação fornece o vapor de topo contendo o iodeto de metila resultante.
- 7. Processo para produzir ácido acético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que:metanol é permitido continuamente reagir com monóxido de carbono pelo uso de um catalisador contendo um metal do grupo 8 da Tabela Periódica, um iodeto iônico (como iodeto de lítio), e iodeto de metila na presença de água, o produto de reação é separado em um componente de fase pouco volátil e um componente de fase volátil pela destilação flash, o componente de fase volátil como a mistura é destilado para formar o vapor de topo contendo iodeto de metila, a corrente líquida de corte lateral e a corrente líquida de fundo contendo ácido acético, e o vapor de topo é condensado para formar uma fase aquosa e uma fase orgânica, e em que o componente de fase volátil é destilado enquanto é ajustado para uma concentração de água de uma quantidade efetiva e não maior que 5% em peso e uma concentração de acetato de metila de 0,5 a 9% em peso em uma atmosfera de destilação do componente de fase volátil em termos de uma forma líquida ou condensada.Petição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 74/773 / 4
- 8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos um membro do grupo consistindo em acetato de metila, metanol e dimetil éter, e se necessária água, é adicionado ao componente de fase volátil como a mistura ou uma atmosfera de destilação do mesmo como a mistura para ajustar as concentrações de água e acetato de metila, e o componente de fase volátil resultante é destilado.
- 9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que uma atmosfera de destilação de um componente de fase volátil é formada na coluna de destilação em uma altura igual à ou superior à altura de um sítio de alimentação do componente de fase volátil.
- 10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que mistura contém 1 a 4,3% em peso de água e 0,8 a 7,5% em peso de acetato de metila, e é submetida à etapa de destilação.
- 11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que mistura tem uma concentração de iodeto de hidrogênio de 100 a 10.000 ppm, e é submetida a uma destilação para formar a corrente de corte lateral tendo uma concentração de iodeto de hidrogênio de 1 a 350 ppm.
- 12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que as fases líquidas separadas são uma fase inferior e uma fase superior, a fase inferior tem uma concentração de acetato de metila de 1 a 15% em peso, e a fase superior tem uma concentração de acetato de metila de 0,4 a 8% em peso.
- 13. Método para melhorar uma separação de líquido-líquido de um condensado enquanto reduz uma concentração de iodeto de hidrogênio em um produto de topo e uma corrente de corte lateral, compreendendo:alimentar continuamente a mistura de reação para o aparelhoPetição 870190088814, de 09/09/2019, pág. 75/774 / 4 evaporador flash para uma destilação flash para formar um componente de fase volátil como uma mistura, destilar continuamente a mistura contendo iodeto de hidrogênio, água, iodeto de metila, ácido acético, e acetato de metila para formar um vapor de topo contendo um componente de ponto de ebulição mais baixo, e condensar o vapor de topo para dar um condensado contendo fases líquidas separadas, caracterizado pelo fato de que a mistura contém uma quantidade efetiva de água em uma concentração não maior que 5% em peso e acetato de metila em uma concentração de 0,5 a 9% em peso, e é continuamente separado, na etapa de destilação, no vapor de topo contendo iodeto de metila, uma corrente líquida de corte lateral contendo ácido acético e uma corrente líquida de fundo contendo ácido acético.
- 14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a concentração de iodeto de hidrogênio no vapor de topo e a corrente de corte lateral é reduzida pelo ajuste de uma concentração de acetato de metila na mistura para 0,5 a 8% em peso.
- 15. Método de acordo com a reivindicação 13 ou 14 que melhora a separação de líquido-líquido do condensado, caracterizado pelo fato de que as concentrações de iodeto de metila e acetato de metila na fase inferior são ajustadas para 76 a 98% em peso e 1 a 15% em peso, respectivamente (com a condição de que o total de componentes na fase inferior é 100% em peso), e as concentrações de água e acetato de metila na fase superior são ajustadas para 50 a 90% em peso e 0,4 a 8% em peso, respectivamente (com a condição de que o total de componentes na fase superior é 100% em peso).
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