專(zhuān)利名稱(chēng)：：具有改進(jìn)的輕質(zhì)餾分柱生產(chǎn)能力的生產(chǎn)乙酸的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總的涉及用于生產(chǎn)乙酸的裝置和方法，其中對(duì)來(lái)自輕質(zhì)餾分柱的蒸餾區(qū)中部的蒸汽使用額外的冷凝，以增加系統(tǒng)生產(chǎn)能力。
背景技術(shù)：
：羰基化過(guò)程在本領(lǐng)域是眾所周知的。有特定商業(yè)價(jià)值的是針對(duì)甲醇的羰基化以生產(chǎn)乙酸的過(guò)程以及針對(duì)乙酸甲酯的羰基化以生產(chǎn)乙酸酐的過(guò)程。參見(jiàn)Cwm'&等人的《含有機(jī)金屬化合物的應(yīng)用均相催化劑》(AppliedHomogeneousCatalystWithOrganometallicCompounds),版本(Bench版本)(Wylie，Weinheim，德意志聯(lián)邦共和國(guó)，2000年)，第2章，2丄2部分及之后，104-137頁(yè)。又參見(jiàn)授予77H'e6做/的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,642,413以及授予丄W等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,114,576。用來(lái)制造乙酸的一種選擇的方法涉及在均相反應(yīng)介質(zhì)中羰基化甲醇，其中銠被用作催化劑。一般地，反應(yīng)介質(zhì)包含催化劑、水、乙酸、溶解的一氧化碳(CO)、甲醇、乙酸甲酯(MeAc)、氫碘酸(HI)、碘甲烷和可選地一種或更多種促進(jìn)劑和/或穩(wěn)定劑。甲醇和一氧化碳作為原料被饋送到反應(yīng)器。反應(yīng)介質(zhì)的一部分被連續(xù)地提取(withdrawn)并提供給閃蒸器，在閃蒸器，產(chǎn)品被閃蒸出并(以蒸汽形式)被送給純化組列。純化組列包含輕質(zhì)餾分柱，輕質(zhì)餾分柱將"輕質(zhì)"或低沸組分以塔頂餾分(overhead)移除，并提供產(chǎn)品流用于進(jìn)一步純化。特別優(yōu)選的羰基化過(guò)程在授予等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5，144,068中被教導(dǎo)。在此所謂的"低7jC"過(guò)程中，醇(如甲醇)在含有以碘鹽，特別是與以特定比例的碘甲烷和乙酸甲酯一起的碘化鋰穩(wěn)定的銠催化劑的液體反應(yīng)介質(zhì)中與一氧化碳反應(yīng)。反應(yīng)介質(zhì)中有有限濃度的水，則產(chǎn)品為羧酸，而不是，例如，酸酐。'068專(zhuān)利的反應(yīng)體系不僅以出乎意料地有利的速率提供異常低水含量的酸產(chǎn)品，還呈現(xiàn)出乎意料地高的催化劑穩(wěn)定性。即，催化劑是耐催化劑沉淀出反應(yīng)介質(zhì)的。羰基化甲醇的另一種選擇的方法涉及在反應(yīng)器中使用均相銥催化劑。舉例來(lái)說(shuō)，在授予S""一等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,883,295中有公開(kāi)用于乙酸的生產(chǎn)的方法，所述方法包括，在羰基化反應(yīng)器中實(shí)質(zhì)上不存在金屬促進(jìn)劑和/或離子型碘共促進(jìn)劑的情況下，以一氧化碳羰基化甲醇和/或其反應(yīng)性衍生物，所述羰基化反應(yīng)器中含有液體反應(yīng)組合物與銥羰基化催化劑、碘甲垸共催化劑、水、乙酸和乙酸甲酯，其中，保留在液體反應(yīng)組合物中的有(a)小于5wt。/。濃度的水；(b)大于12wt。/。濃度的碘甲烷以及(c)羰基化反應(yīng)器中小于50巴的總壓力。也參見(jiàn)授予D/tee/等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,877,348和也是授予"tee/等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,887,347。乙酸單元的純化段中常見(jiàn)的生產(chǎn)限制是輕質(zhì)餾分柱。在典型的乙酸甲醇羰基化過(guò)程中，來(lái)自反應(yīng)器的熱高壓液體經(jīng)過(guò)閥門(mén)被減壓，并在較低壓的閃蒸器容器中被閃蒸。從該步驟被釋出的蒸汽被饋送到輕質(zhì)餾分(lightends(LE))塔底附近。富含乙酸的冷凝的液體被從進(jìn)料上方的液體側(cè)線移除并被前饋用于進(jìn)一步純化，而塔頂離開(kāi)的蒸汽則被冷凝并饋送到液-液傾析器。來(lái)自?xún)A析器的輕相被回流到塔，重相則被再循環(huán)到反應(yīng)器進(jìn)料。因此，輕質(zhì)餾分柱從閃蒸器接收熱蒸汽產(chǎn)品流，并在產(chǎn)品流被前饋用于水移除之前，從所述的流操作移除大部分的乙酸甲酯和碘甲烷。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，輕質(zhì)餾分塔中的水力負(fù)荷通過(guò)部分冷凝負(fù)載所述塔的蒸^;而被減少。在典型的實(shí)施方案中，來(lái)自塔的，恰好在液體側(cè)線移除之上的蒸汽的部分流量被饋送到熱交換器，并被冷卻到，例如200'F的溫度。冷凝的液體然后被饋送回塔的液體側(cè)線以上的點(diǎn)，或簡(jiǎn)單地與液體側(cè)線流合并。然后，液體側(cè)線上方的柱中的水力負(fù)荷被減少。模擬表明塔能被去瓶頸直到15%，而不顯著改變液體側(cè)線組成。附圖的簡(jiǎn)要描述下面參照下列的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中相同的數(shù)字指代類(lèi)似的部件，并且其中圖l是傳統(tǒng)的甲醇羰基化單元的示意圖；以及圖2是示意圖，其中根據(jù)本發(fā)明，圖l裝置的輕質(zhì)餾分柱已被配備側(cè)式冷凝器。優(yōu)選的實(shí)施方案的描述僅以舉例和圖示的目的，以下參照各種實(shí)施方案詳細(xì)描述本發(fā)明。本發(fā)明在所附權(quán)利要求中闡明，且，在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)對(duì)特定實(shí)施方案的修改，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯然的。除非以下更具體地定義，本文使用的術(shù)語(yǔ)被賦予其普通含義。除非另有說(shuō)明，％、ppb和類(lèi)似術(shù)語(yǔ)指的是重量百分?jǐn)?shù)、重量的十億分率等。"冷凝器"指的是配置來(lái)從蒸汽移除熱，以將蒸汽冷凝為液相的熱交換器。第VIII族催化劑可以是銠和/或銥催化劑。銠金屬催化劑可以任何適當(dāng)?shù)男问奖惶砑?，使得銠在催化劑溶液中作為本領(lǐng)域所周知的包含[Rh(CO)2l2:r陰離子的平衡混合物?？蛇x地維持在本文描述的過(guò)程的反應(yīng)混合物中的碘鹽，可以是堿金屬或堿土金屬的可溶鹽或季銨鹽或鱗鹽的形式。在某些實(shí)施方案中，催化劑共促進(jìn)劑是碘化鋰、乙酸鋰或其混合物。鹽共促進(jìn)劑可作為將生成碘鹽的非碘鹽被添加。碘催化劑穩(wěn)定劑可被直接引入到反應(yīng)體系中。替換地，由于在所述反應(yīng)體系的操作條件下，范圍廣泛的非碘鹽前體將與碘甲烷反應(yīng)，以生成相應(yīng)的共促進(jìn)劑碘鹽穩(wěn)定劑，因此碘鹽可原位生成。有關(guān)銠催化劑和碘鹽生成的額外的細(xì)節(jié)，可參見(jiàn)授予Sm欣等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,001,259;授予5Vw油等人的5,026,908;以及也是授予S/m狄等人的5,144,068，所述專(zhuān)利的公開(kāi)通過(guò)引用被并入本文。類(lèi)似地，液體羰基化反應(yīng)組合物中的銥催化劑可包括任何在所述液體反應(yīng)組合物中可溶的含銥化合物。銥催化劑可以任何適當(dāng)?shù)男问奖惶砑拥揭后w反應(yīng)組合物用于羰基化反應(yīng)，所述適當(dāng)?shù)男问绞侨芙庠谝后w反應(yīng)組合物中或是可轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄问?。適當(dāng)?shù)目杀惶砑拥揭后w反應(yīng)組合物的含銥化合物的實(shí)施例包含IrCl3、M3、IrBr3、[Ir(CO)2I]2、[Ir(CO)2Cl]2、[Ir(CO)2Br]2、[Ir(CO)2I2]-H+、[Ir(CO)2Br2]-H+、[Ir(CO)2I4]-H+、[Ir(CH3)I3(C02]-H+、Ir4(CO)12、IrCl3.3H20、IrBr3.3H20、Ir4(CO)12、銥金屬、lr203、Ir(acac)(CO)2、Ir(acac)3、乙酸銥、[Ir30(OAc)6(H20)3][OAc]，以及六氯銥酸[H2lrCl6]。銥的無(wú)氯復(fù)合物，如乙酸鹽、草酸鹽和乙酰乙酸鹽常常被用作起始原料。銥催化劑在液體反應(yīng)組合物中的濃度可在100到6000ppm范圍內(nèi)。利用銥催化劑的甲醇的羰基化是周知的，且在以下美國(guó)專(zhuān)利中被概括地描述5,942,460;5,932,764;5,883,295;5,877,348;5,877,347和5,696,284，所述專(zhuān)利的公開(kāi)通過(guò)引用被整體并入本申請(qǐng)。鹵代垸共催化劑/促進(jìn)劑一般與第VIII族金屬催化劑組分聯(lián)合使用。碘甲烷優(yōu)選地作為鹵代烷促進(jìn)劑。優(yōu)選地，鹵代烷在液體反應(yīng)組合物中的濃度在l到50wtM，優(yōu)選地在2到30wt。/。的范圍內(nèi)。鹵代烷促進(jìn)劑可與鹽穩(wěn)定劑/共促進(jìn)劑化合物組合，所述鹽穩(wěn)定劑/共促進(jìn)劑化合物可包含第IA族或第IIA族金屬的鹽，或季銨鹽或轔鹽。特別優(yōu)選的是碘或乙酸鹽，如碘化鋰或乙酸鋰。其他促進(jìn)劑和共促進(jìn)劑可被作為本發(fā)明催化體系的部分，如在歐洲專(zhuān)利公開(kāi)EP0849248中所公開(kāi)的，所述公開(kāi)通過(guò)引用被并入本文。適當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)劑選自釕、鋨、鎢、錸、鋅、鎘、銦、鎵、汞、鎳、鉬、釩、鈦、銅、鋁、錫、銻，以及更優(yōu)選地選自釕和鋨。具體的共促進(jìn)劑在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,627,770中描述，所述專(zhuān)利通過(guò)引用被整體并入本文。促進(jìn)劑可以有效量存在，所述有效量直到其在液體反應(yīng)組合物和/或任何從乙酸回收階段再循環(huán)到羰基化反應(yīng)器的液體過(guò)程流中的溶解度的限制。當(dāng)使用時(shí)，促進(jìn)劑以促進(jìn)劑對(duì)金屬催化劑為:1，優(yōu)選地[2到10]:1，更優(yōu)選地[2到7.5]:1的摩爾比適當(dāng)?shù)卮嬖谟谝后w反應(yīng)組合物中。適當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)劑濃度是400到5000ppm。本發(fā)明主題的羰基化裝置或過(guò)程一般地包含至少一反應(yīng)段，和一純化段。本發(fā)明可以被理解與，例如，甲醇與一氧化碳在均相催化反應(yīng)體系中的羰基化有關(guān)，所述反應(yīng)體系包括反應(yīng)溶劑(典型地，乙酸)、甲醇和/或其反應(yīng)性衍生物、可溶的銠催化劑、至少有限濃度的水和可選地碘鹽。羰基化反應(yīng)隨著甲醇和一氧化碳被連續(xù)地饋送到反應(yīng)器而進(jìn)行。一氧化碳反應(yīng)物可以是本質(zhì)上純的，或可以含有惰性雜質(zhì)，如二氧化碳、甲垸、氮、稀有氣體、水和d到C4的石蠟烴。一氧化碳中氫的存在，以及通過(guò)水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)原位生成的氫優(yōu)選地保持在低水平，例如小于l巴的分壓，因?yàn)闅涞拇嬖诳稍斐杉託洚a(chǎn)品的形成。一氧化碳在反應(yīng)中的分壓適當(dāng)?shù)卦?到70巴，優(yōu)選地1到35巴，以及最優(yōu)選地1到15巴的范圍內(nèi)。羰基化反應(yīng)的壓力適當(dāng)?shù)卦?0到200巴，優(yōu)選地10到100巴，以及最優(yōu)選地10到50巴的范圍內(nèi)。羰基化反應(yīng)的溫度適當(dāng)?shù)卦?00到300。C，優(yōu)選地150到220。C的范圍內(nèi)。乙酸典型地在液相反應(yīng)中于從約150到約20(TC的溫度和從約20到約50巴的總壓力下制成。乙酸典型地作為用于反應(yīng)的溶劑被包含在反應(yīng)混合物中。適當(dāng)?shù)募状嫉姆磻?yīng)性衍生物包含乙酸甲酯、二甲基醚、甲酸甲酯和碘甲烷。甲醇與其反應(yīng)性衍生物的混合物可被用作本發(fā)明過(guò)程中的反應(yīng)物。優(yōu)選地，甲醇和/或甲酸甲酯被用作反應(yīng)物。通過(guò)與乙酸產(chǎn)品或溶劑反應(yīng)，甲醇和/或其反應(yīng)性衍生物的至少一些將被轉(zhuǎn)化為液體反應(yīng)組合物中的乙酸甲酯，并因此作為乙酸甲酯存在。液體反應(yīng)組合物中乙酸甲酯的濃度適當(dāng)?shù)卦?.5到70wtD/。，優(yōu)選地0.5到50wt%，更優(yōu)選地1到35wt。/。以及最優(yōu)選地1到20wt%。水可在液體反應(yīng)組合物中，例如，通過(guò)甲醇反應(yīng)物與乙酸產(chǎn)品的酯化反應(yīng)被屑"泣形成。水可以與液體反應(yīng)組合物中的其他組分一起，或單獨(dú)地從其他組分被引入到羰基化反應(yīng)器。水可以從來(lái)自反應(yīng)器的反應(yīng)組合物的其他組分被分離，并可以以受控的量被再循環(huán)，以維持水在液體反應(yīng)組合物中所需的濃度。優(yōu)選地，維持在液體反應(yīng)組合物中的水的濃度在0.1到16wt%，更優(yōu)選地1到14wt%，最優(yōu)選地1至U10wt。/。的范圍內(nèi)。反應(yīng)液被典型的從反應(yīng)器獲得，并被閃蒸。來(lái)自閃蒸器的粗蒸汽產(chǎn)品流被送到純化系統(tǒng)中，所述純化系統(tǒng)一般包含至少一輕質(zhì)餾分柱和一脫水柱。羰基化系統(tǒng)可僅使用2個(gè)純化柱，并優(yōu)選地如在授予ScWm等人的題為"低能量羰基化過(guò)程(LowEnergyCarbonylationProcess)"的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,657,078中所詳細(xì)描述的那樣操作，所述專(zhuān)利的公開(kāi)通過(guò)引用被并入本文。參照?qǐng)D1和2，顯示了與本發(fā)明有關(guān)的所使用的該級(jí)羰基化單元10。單元10包含反應(yīng)器12、閃蒸器14、輕質(zhì)餾分柱16、干燥或脫水柱18，以及重質(zhì)餾分柱20。反應(yīng)器12包含反應(yīng)介質(zhì)，并且甲醇和一氧化碳被饋送到這里。反應(yīng)介質(zhì)的一部分被連續(xù)地經(jīng)由線路22提供給閃蒸器14，粗產(chǎn)品在閃蒸器14被閃蒸并經(jīng)由線路24以熱蒸汽進(jìn)料被送到輕質(zhì)餾分柱16。氣態(tài)吹掃流(purgestream)典型地從反應(yīng)器的頭部排放，以防止氣態(tài)副產(chǎn)品(如甲烷、二氧化碳和氫氣)的積聚，并在給定的反應(yīng)器總壓力下維持固定的一氧化碳分壓?？蛇x地(如在中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL92108244.4中所圖示的)，可采用所謂的"轉(zhuǎn)換器"反應(yīng)器，所述轉(zhuǎn)換器反應(yīng)器位于圖1顯示的反應(yīng)器和閃蒸容器14、114之間。"轉(zhuǎn)換器"產(chǎn)生包括氣態(tài)組分的排氣流(ventstream),所述排氣流典型地用相容溶劑洗滌，以回收如碘甲烷和乙酸甲酯的組分。來(lái)自反應(yīng)器和轉(zhuǎn)換器的氣態(tài)吹掃流可被合并或單獨(dú)地洗滌(scrubbed),并典型地用乙酸、甲醇或乙酸與甲醇的混合物的任一種洗滌，以防止低沸組分(如碘甲烷)從該過(guò)程損失。如果甲醇被用作排氣洗滌液體溶劑，來(lái)自洗滌系統(tǒng)的富集的甲醇則典型地通過(guò)與進(jìn)料到羰基化反應(yīng)器的新制甲醇合并，而被返回到該過(guò)程——盡管富集的甲醇也可以被返回到再循環(huán)回反應(yīng)器的任何流，如閃蒸器殘留物或輕質(zhì)餾分或脫水柱塔頂流。如果乙酸被用作排氣洗滌液體溶劑，來(lái)自洗滌系統(tǒng)的富集的乙酸則典型地被汽提所吸收的輕質(zhì)餾分，而得到的貧(lean)乙酸被再循環(huán)回吸收步驟。從富集的乙酸洗滌溶劑汽提的輕質(zhì)餾分組分可被直接地，或在若干不同位置(包含反應(yīng)器、閃蒸器或純化柱)被間接地返回到主過(guò)程。可選地，氣態(tài)吹掃流可被排放通過(guò)閃蒸器基液或輕質(zhì)餾分柱的下部，以增強(qiáng)銠的穩(wěn)定性，和/或氣態(tài)吹掃流可在洗滌之前，與其他氣態(tài)過(guò)程排氣(如純化柱塔頂接收器排氣)合并。這些變化完全沒(méi)有超出本發(fā)明的范圍，如將在所附權(quán)利要求以及接下來(lái)的描述而認(rèn)識(shí)到的。在柱16中，產(chǎn)品被純化輕質(zhì)組分，所述輕質(zhì)組分經(jīng)由線路26離開(kāi)所述的柱，并在第一冷凝器28中被冷凝，然后在傾析器30中被傾析。來(lái)自?xún)A析器30的輕相經(jīng)由線路32被回流到柱16，而來(lái)自?xún)A析器30的重相則經(jīng)由線路34和35被返回到反應(yīng)器。用于將原料再循環(huán)到系統(tǒng)中的吸收器和汽提器也被提供，但未顯示。純化的產(chǎn)品流40作為(優(yōu)選地液體)側(cè)流從柱16被提取，并饋送到干燥柱18，在干燥柱18，水從部分純化的產(chǎn)品被移除。其后，干燥的產(chǎn)品經(jīng)由線路42被提供到重質(zhì)餾分柱20，而塔頂餾分和一些產(chǎn)品乙酸被用作柱18的回流，或經(jīng)由線路35、44被再循環(huán)到反應(yīng)器。產(chǎn)品乙酸經(jīng)由線路48在塔頂從重質(zhì)餾分柱20被取出，而重質(zhì)廢料則經(jīng)由線路50被移除。柱16生成液體殘余流52，液體殘余流52常規(guī)地與來(lái)自閃蒸器的殘余被一起被再循環(huán)到反應(yīng)器。更具體地參照?qǐng)D2，顯示了輕質(zhì)餾分柱，在其內(nèi)部限定了具有上部62、下部64和中部66的蒸餾區(qū)60，其中中部66配備有產(chǎn)品側(cè)線68，純化的產(chǎn)品流40從側(cè)線68被取出。柱16包含經(jīng)由線路72從恰好在側(cè)線68之方獲得蒸汽的第二冷凝器70，第二冷凝器70冷凝蒸汽并將冷凝的蒸汽以液體經(jīng)由線路74在蒸汽被取出的水平以上的點(diǎn)返回到柱16的中部66。蒸餾區(qū)的中部、上部和下部以及液體側(cè)線具有如圖2所示的相對(duì)位置。圖2的柱16如圖l所示連接，g卩，輕質(zhì)餾分柱16在下部64經(jīng)由線路24被饋送來(lái)自閃蒸器14的熱蒸汽。純化的流40被前饋到柱18，用于水移除和進(jìn)一步純化。即，本發(fā)明的改進(jìn)總體上包含在水、選自銠催化劑、銥催化劑及其混合物的催化劑、以及碘甲垸促進(jìn)劑的存在下，羰基化甲醇或其反應(yīng)性衍生物，以在反應(yīng)器12中形成乙酸反應(yīng)混合物，并向聯(lián)接到反應(yīng)器的閃蒸器14供應(yīng)乙酸反應(yīng)混合物的流。在閃蒸器14，乙酸反應(yīng)混合物的流被分成液體再循環(huán)流和包含乙酸、碘甲烷、乙酸甲酯和水的粗產(chǎn)品流，所述粗產(chǎn)品流被饋送到輕質(zhì)餾分柱16，輕質(zhì)餾分柱16限定了包含上部62、下部64和配備有產(chǎn)品側(cè)線68的中部66的蒸餾區(qū)60。在柱16中，粗產(chǎn)品流在輕質(zhì)餾分柱的蒸餾區(qū)中被純化，以移除碘甲烷和乙酸甲酯并生成純化的產(chǎn)品流40，所述純化的產(chǎn)品流較之粗產(chǎn)品流具有更低濃度的碘甲烷和乙酸甲酯。粗產(chǎn)品流在柱16中的純化，包含(i)用第一冷凝器28冷凝來(lái)自輕質(zhì)餾分柱的蒸餾區(qū)的上部的塔頂蒸汽，(ii)將所述冷凝的塔頂蒸汽的至少一部分以液體經(jīng)由線路32回流到輕質(zhì)餾分柱的蒸餾區(qū)，以及(iii)用第二冷凝器70冷凝來(lái)自輕質(zhì)餾分柱的蒸餾區(qū)的中部的蒸汽。如此純化的產(chǎn)品流從輕質(zhì)餾分柱的側(cè)線68被取出，并前饋到脫水柱18用于進(jìn)一步純化，所述進(jìn)一步純化包含水移除。圖1系統(tǒng)的操作用經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)模型模擬，以圖示使用如圖2所示的側(cè)式冷凝器的作用。在第一生產(chǎn)率(基準(zhǔn)情形)沒(méi)有側(cè)式冷凝器(圖l，未改變)的情況下，然后在相同的生產(chǎn)率有側(cè)式冷凝器(圖2)的情況下，模擬了裝置在第一生產(chǎn)率的操作。當(dāng)有側(cè)式冷凝器操作時(shí)，輕質(zhì)餾分柱具有低得多的減少的蒸汽吞吐量。減少的蒸汽吞吐量gw，如下定義其中.g「=到該階段的蒸汽的體積流率；p「=來(lái)自該階段的液體的質(zhì)量密度；以及&=到該階段的蒸汽的質(zhì)量密度。表1中給出了針對(duì)圖2裝置的LE柱產(chǎn)品側(cè)流質(zhì)量流率與LE柱產(chǎn)品側(cè)流中乙酸的質(zhì)量流率的相對(duì)值(針對(duì)具有實(shí)質(zhì)上相同的進(jìn)料、在實(shí)質(zhì)上完全相同的條件下的相同設(shè)備的模擬值/沒(méi)有側(cè)式冷凝器的模擬值的比例)，連同在純化的產(chǎn)品流中碘甲烷和乙酸甲酯含量的計(jì)算值，以及側(cè)式冷凝器中冷凝的液體/LE產(chǎn)品側(cè)流的質(zhì)量流量比例。表1-有和沒(méi)有側(cè)式冷凝器的LE柱負(fù)載的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表l中可見(jiàn)，在一個(gè)給定的生產(chǎn)率，減少的蒸汽吞吐量、側(cè)線以上的gw被顯著減少了，增加了額外的生產(chǎn)容量，而產(chǎn)品純度實(shí)質(zhì)上是完全相同的。本發(fā)明的方法和裝置可在許多操作條件使用。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)純化的產(chǎn)品流從輕質(zhì)餾分柱以質(zhì)量流率R被獲得時(shí)，來(lái)自輕質(zhì)餾分柱中部的蒸汽可以以從約0.05R到約0.5R的速率被冷凝。在許多情況，第二冷凝器中至少約0.1R、0.2R和0.3R的冷凝速率是優(yōu)選的。輕質(zhì)餾分柱具有相對(duì)減少的蒸汽吞吐量gw，所述相對(duì)減少的蒸汽吞吐量a是在基本上完全相同的條件下操作、而沒(méi)有第二冷凝器的基本上完全相同的柱的從約0.75倍到約0.95倍。優(yōu)選地，輕質(zhì)餾分柱具有相對(duì)減少的蒸汽吞吐量a，所述相對(duì)減少的蒸汽吞吐量込;是在基本上完全相同的條件下操作、而沒(méi)有第二冷凝器的基本上完全相同的柱的約0.9倍。第二冷凝器可以是圖2中所示的輕質(zhì)餾分柱外部的側(cè)式冷凝器，或者第二冷凝器在輕質(zhì)餾分柱的內(nèi)部。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，通過(guò)第二冷凝器冷凝的蒸汽是來(lái)自恰好在產(chǎn)品側(cè)線的水平之上的水平處的輕質(zhì)餾分柱的蒸餾區(qū)，且通過(guò)第二冷凝器冷凝的蒸汽作為液體被返回到輕質(zhì)餾分柱的蒸餾區(qū)。替換地，通過(guò)第二冷凝器冷凝的蒸汽與純化的產(chǎn)品流合并，并被前饋到脫水柱18用于進(jìn)一步純化。一般地，純化的產(chǎn)品流具有與那些從在基本上完全相同的條件下操作、而沒(méi)有第二冷凝器的基本上完全相同的輕質(zhì)餾分柱獲得的純化的產(chǎn)品流的碘甲烷和乙酸甲酯濃度基本上完全相同的碘甲烷和乙酸甲酯濃度，使得產(chǎn)品質(zhì)量被保持。本發(fā)明已聯(lián)系多種實(shí)施方案被詳細(xì)描述。在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)對(duì)具體實(shí)施方案的修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。這樣的修改在如所附權(quán)利要求所闡明的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于生產(chǎn)乙酸的羰基化方法，包括(a)在水，選自銠催化劑、銥催化劑及其混合物的催化劑和碘甲烷促進(jìn)劑的存在下羰基化甲醇或其反應(yīng)性衍生物，以在反應(yīng)器中形成乙酸反應(yīng)混合物；(b)將乙酸反應(yīng)混合物流分成液體再循環(huán)流和包含乙酸、碘甲烷、乙酸甲酯以及水的粗產(chǎn)品流；(c)將所述粗產(chǎn)品流饋送給輕質(zhì)餾分柱，所述輕質(zhì)餾分柱具有包含上部、下部和配備產(chǎn)品側(cè)線的中部的蒸餾區(qū)；(d)在所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)中純化所述粗產(chǎn)品流，以移除碘甲烷和乙酸甲酯并生成純化的產(chǎn)品流，所述純化的產(chǎn)品流具有較之所述粗產(chǎn)品流更低濃度的碘甲烷和乙酸甲酯，并且其中純化所述粗產(chǎn)品流的所述步驟包含(i)冷凝來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)的所述上部的塔頂蒸汽，(ii)將至少一部分的所述冷凝的塔頂蒸汽作為液體回流返回所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)，以及(iii)冷凝來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)的所述中部的蒸汽；以及(e)從所述輕質(zhì)餾分柱的所述側(cè)線獲得純化的產(chǎn)品流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括前饋所述純化的產(chǎn)品流，用于進(jìn)一步純化，所述進(jìn)一步純化包含水移除。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述純化的產(chǎn)品流以質(zhì)量流率R從所述輕質(zhì)餾分柱獲得，并且來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述中部的蒸汽以從約0.05R到約0.5R的速率被冷凝。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述純化的產(chǎn)品流以質(zhì)量流率R從所述輕質(zhì)餾分柱獲得，并且來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述中部的蒸汽以至少0.1R的速率被冷凝。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述純化的產(chǎn)品流以質(zhì)量流率R從所述輕質(zhì)餾分柱獲得，并且來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述中部的蒸汽以至少0.2R的速率被冷凝。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述純化的產(chǎn)品流以質(zhì)量流率R從所述輕質(zhì)餾分柱獲得，并且來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述中部的蒸汽以至少0.3R的速率被冷凝。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粗產(chǎn)品流作為熱蒸汽在所述輕質(zhì)餾分柱的所述下部被饋送到所述輕質(zhì)餾分柱。8.—種用于生產(chǎn)乙酸的羰基化方法，包括(a)在水，選自銠催化劑、銥催化劑及其混合物的催化劑和碘甲烷促進(jìn)劑的存在下羰基化甲醇或其反應(yīng)性衍生物，以在反應(yīng)器中形成乙酸反應(yīng)混合物；(b)將乙酸反應(yīng)混合物流分成液體再循環(huán)流和包含乙酸、碘甲垸、乙酸甲酯以及水的粗產(chǎn)品流；(C)將所述粗產(chǎn)品流饋送給輕質(zhì)餾分柱，所述輕質(zhì)餾分柱具有包含上部、下部和配備產(chǎn)品側(cè)線的中部的蒸餾區(qū)；(d)在所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)中純化所述粗產(chǎn)品流，以移除碘甲烷和乙酸甲酯并生成純化的產(chǎn)品流，所述純化的產(chǎn)品流具有較之所述粗產(chǎn)品流更低濃度的碘甲垸和乙酸甲酯，并且其中純化所述粗產(chǎn)品流的步驟包含(i)用第一冷凝器冷凝來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)的所述上部的塔頂蒸汽，(ii)將至少一部分的所述冷凝的塔頂蒸汽作為液體回流返回所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)，以及(m)用第二冷凝器冷凝來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)的所述中部的蒸汽；以及(e)從所述輕質(zhì)餾分柱的所述側(cè)線獲得純化的產(chǎn)品流。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述輕質(zhì)餾分柱具有相對(duì)減少的蒸汽吞吐量0，所述相對(duì)減少的蒸汽吞吐量a是在基本上完全相同的條件下操作、而沒(méi)有第二冷凝器的基本上完全相同的柱的從約0.75倍到約0.95倍。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述輕質(zhì)餾分柱具有相對(duì)減少的蒸汽吞吐量a，所述相對(duì)減少的蒸汽吞吐量a小于在基本上完全相同的條件下操作、而沒(méi)有第二冷凝器的基本上完全相同的柱的約0.9倍。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第二冷凝器是在所述輕質(zhì)餾分柱外部的側(cè)式冷凝器。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第二冷凝器是在所述輕質(zhì)餾分柱內(nèi)部。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過(guò)所述第二冷凝器冷凝的蒸汽來(lái)自位于所述產(chǎn)品側(cè)線的水平以上的水平處的所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過(guò)所述第二冷凝器冷凝的蒸汽作為液體被返回到所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)。15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過(guò)所述第二冷凝器冷凝的蒸汽與所述純化的產(chǎn)品流合并，并被前饋用于進(jìn)一步純化。16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述純化的產(chǎn)品流具有與那些從在基本上完全相同的條件下操作、而沒(méi)有第二冷凝器的基本上完全相同的輕質(zhì)餾分柱獲得的純化的產(chǎn)品流的碘甲垸和乙酸甲酯濃度基本上完全相同的碘甲垸和乙酸甲酯濃度。17.—種用于生產(chǎn)乙酸的裝置，所述裝置包括(a)反應(yīng)器，所述反應(yīng)器用于在水，選自銠催化劑、銥催化劑及其混合物的催化劑和碘甲烷促進(jìn)劑的存在下羰基化甲醇或其反應(yīng)性衍生物，以在反應(yīng)器中形成乙酸反應(yīng)混合物；(b)閃蒸器裝置，所述閃蒸器裝置聯(lián)結(jié)所述反應(yīng)器，并適應(yīng)于接收所述反應(yīng)混合物流并將其分成(i)液體再循環(huán)流，和(ii)含有乙酸的粗產(chǎn)品流；(c)聯(lián)結(jié)所述閃蒸器的輕質(zhì)餾分柱，所述輕質(zhì)餾分柱被配置以分離來(lái)自所述第一產(chǎn)品流的低沸組分，并生成純化的產(chǎn)品流，所述輕質(zhì)餾分柱具有蒸餾區(qū)，所述蒸餾區(qū)有上部、下部和中部，所述蒸餾區(qū)的所述中部具有產(chǎn)品側(cè)線；(d)第一冷凝器，所述第一冷凝器用于冷凝來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)的所述上部的塔頂蒸汽，并與所述輕質(zhì)餾分柱連通，所述第一冷凝器還適合于將至少部分的所述冷凝的塔頂蒸汽作為液體回流返回到所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)；(e)第二冷凝器，所述第二冷凝器適合于冷凝來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱的所述蒸餾區(qū)的所述中部的蒸汽，并與所述輕質(zhì)餾分柱連通；以及(f)脫水柱，所述脫水柱聯(lián)結(jié)所述輕質(zhì)餾分柱，用于接收并進(jìn)一步純化所述純化的產(chǎn)品流。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述第二冷凝器是在所述輕質(zhì)餾分柱外部的側(cè)式冷凝器。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述第二冷凝器是在所述輕質(zhì)餾分柱內(nèi)部。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述第二冷凝器在所述產(chǎn)品側(cè)線的水平以上的水平處具有進(jìn)口。全文摘要一種改進(jìn)的生產(chǎn)乙酸的裝置和方法，包含冷凝塔頂蒸汽以提供到輕質(zhì)餾分柱的回流，以及冷凝來(lái)自所述輕質(zhì)餾分柱中部的蒸汽以提高生產(chǎn)容量。輕質(zhì)餾分柱上的吞吐量或負(fù)載實(shí)質(zhì)上被減少了，而未損失產(chǎn)品質(zhì)量。文檔編號(hào)C07C51/12GK101679186SQ200880016413公開(kāi)日2010年3月24日申請(qǐng)日期2008年5月16日優(yōu)先權(quán)日2007年5月17日發(fā)明者F·R·奧爾森,I·T·特耶達(dá),N·J·內(nèi)格爾,N·K·鮑威爾,R·D·謝弗,W·D·皮卡德申請(qǐng)人:塞拉尼斯國(guó)際公司