Спосіб взаємодії монооксиду вуглецю з реагентом, що карбонілізується, і/або його складноефірним похідним
Формула / Реферат
1. Способ взаимодействия монооксида углерода с карбонилизуемым реагентом и/или со сложным эфирным производным его в жидком реакционном составе, который содержит иридиевый катализатор для карбонилирования, гидрокарбиловый галид промотор реакции карбонилирования, воду, и продукт карбонилирования, отличающийся тем, что жидкий состав реакции карбонилирования содержит воду в концентрации от примерно 2 до 8 мас.%, гидрокарбиловый галид промотор для карбонилирования в концентрации в пределах 1-20 мас.% и сложное эфирное производное карбонилизуемого реагента в концентрации в пределах 1,0-60 мас.%.
2. Способ по п. 1, где концентрация гидрокарбилового галид промотора в жидком реакционном составе находится в пределах от 1 до 10 мас.%.
3. Способ по п. 1 или 2, где получают карбоновую кислоту и/или сложный эфир карбоновой кислоты.
4. Способ по п. 3, где карбонилизуемым реагентом является спирт, сложный эфир, гидрокарбилгалогенид и/или гидрокарбиловый простой эфир.
5. Способ по п. 4, где монооксид углерода подвергают реакции со спиртом, имеющим n атомов углерода, где n составляет от 1 до 20, для получения карбоновой кислоты, которая имеет n + 1 атомов углерода, и/или сложного эфира указанного спирта и указанной карбоновой кислоты.
6. Способ по п. 5, где карбонилизуемым реагентом является метанол, гидрокарбильным галид промотором является йодистый метил, сложным эфирным производным карбонилизуемого реагента является метилацетат, а продуктом этого процесса является уксусная кислота.
Текст
1 Способ взаимодействия монооксида углерода с карбонилизуемым реагентом и/или со сложным эфирным производным его в жидком реакционном составе, который содержит иридиевый катализатор для карбонилирования, гидрокарбиловый галид промотор реакции карбонилирования, воду, и продукт карбонилирования, отличающийся тем, что жидкий состав реакции карбонилирования содержит воду в концентрации от примерно 2 до 8 мае %, гидрокарбиловый галид промотор для карбонилирования в концентрации в пределах 1-20 мае % и сложное эфирное производное карбонилизуемого реагента в концентрации в пределах 1,0-60 мае % 2 Способ по п 1, где концентрация гидрокарбилового галид промотора в жидком реакционном составе находится в пределах от 1 до 10 мае % 3 Способ по п 1 или 2, где получают карбоновую кислоту и/или сложный эфир карбоновой кислоты 4 Способ по п 3, где карбонилизуемым реагентом является спирт, сложный эфир, гид ро карб ил гал огенид и/или гидрокарбиловый простой эфир 5 Способ по п 4, где монооксид углерода подвергают реакции со спиртом, имеющим п атомов углерода, где п составляет от 1 до 20, для получения карбоновой кислоты, которая имеет п + 1 атомов углерода, и/или сложного эфира указанного спирта и указанной карбоновой кислоты 6 Способ по п 5, где карбонилизуемым реагентом является метанол, гидрокарбильным галид промотором является йодистый метил, сложным эфирным производным карбонилизуемого реагента является метилацетат, а продуктом этого процесса является уксусная кислота О го ^00 Настоящее изобретение относится к области химического производства, в частности к способу получения продукта карбонилирования - карбоновой кислоты в реакции карбонилирования, содержащей катализатор из свободного либо связанного иридия для карбонилирования В патенте Великобритании №1,234,641 описан способ получения карбоновой кислоты посредством карбонилирования спирта, галоида, сложного эфира, простого эфира или фенола в присутствии катализатора из благородного металла, например иридия, платины, палладия, осмия и рутения и их соединений, и промотора, который представляет собой галоид или галоидное соединение В способе, осуществляемом в жидкой фазе, который приведен в патенте Великобритании №1,234,641, поток жидкости, выходящий из реактора, имеет пониженное давление, и его вводят в ректификационную или испарительную колонну, где соединения, имеющие низкую температуру кипения и состоящие в основном из метилацетата, йодистого метила и не прореагирующего метанола, отделяют от уксусной кислоты и других менее летучих компонентов, например, системы катализатора Компоненты с низкой температурой кипения повторно направляются в реактор Уксусную кислоту и другое соединения с более высоком температурой кипения удаляют из указанной колонны передают в последующую ректификационную или испарительную колонну В этой колонне уксусную кислоту, которая может содержать воду, отделяют от других компонентов с более высокой температурой кипения, состоящих главным образом из катализатора Уксусную кислоту извлекают, причем ее можно дополнительно очищать для удаления воды Компоненты с более высокой го 43843 температурой кипения повторно направляют в реактор Если не присутствует компонент с более высокой температурой кипения, чем у уксусной кислоты, например, растворитель с высокой температурой кипения тогда часть уксусной кислоты может рециркулировать для возврата катализатора в реактор Подобная реакционная система описана также в соответствующем патенте США № 3 772 380, который относится к способу получения карбоновых кислот путем карбонилирования спиртов и их сложных эфиров и галоидных производных в присутствии системы катализатора на основе иридий/галоид Согласно патенту Великобритании № 1355146 обычные способы обработки, включающие в себя перегонку для отделения продуктов карбонилирования от жидкой массы, ставят своей задачей решить проблему инактивации катализатора и осаждения для систем катализатора на основе иридия и родия, применяемых в реакции карбонилирования, например, тех которые описаны в патенте Великобритании №1 234461, поскольку они имеют тенденцию разлагаться и становиться неактивными при их контакте с горячими поверхностями в испарителях с ректификационной колонной Одно из решений, предложенное в патенте Великобритании №1355146, заключается втом, что применяют очень большие испарители с ректификационной колонной Другое решение, предложенное в этом же патенте №1355146, заключается в направлении, по крайней мере, части жидкой реакционной массы в зону разделения, поддерживаемую под давлением по существу ниже давления в зоне реакции, таким образом, по крайней мере, часть продуктов реакции карбонилирования испаряется без применения дополнительного тепла В данном способе жидкость, оставшаяся в зоне разделения после испарения, по крайней мере, части продуктов карбонилирования, рециркулируют в реакционную зону Представленные примеры относятся только к применению родиевых катализаторов, причем в них не указано, какие компоненты присутствуют в жидкой фракции, когда применяют иридиевые катализаторы для карбонилирования В основу настоящего изобретения поставлена задача уменьшения потери стабильности и/или растворимости катализатора, используемого для реакции карбонилирования, путем создании способа получения продукта карбоновой кислоты, имеющей (п+1) атомов углерода Данное изобретение решает настоящую задачу путем создания способа получения карбоновой кислоты имеющей (п+1) атомов углерода, путем контактирования окиси углерода с жидкой реакционной смесью, содержащей, по крайней мере, один спирт, имеющий п атомов углерода, и/или его производное - сложный эфир, иридиевый катализатор для карбонилирования, гидрокарбил-галоидный промотор карбонилирования, воду и карбоновую кислоту, в котором, согласно изобретению жидкая реакционная смесь содержит воду при концентрации приблизительно от 2 до 8мас %, гидрокарбил-галоидный промотор карбонилирования при концентрации 1-10мас%, эфировое производное данного спирта и карбоновую кислоту при концентрации 1,0-60мас % В качестве карбоновой кислоты может быть представлена уксусная кислота, в качестве гидрокарбил-галоидного промотора - йодистый метил, производного сложного эфира - метилацетат Способ согласно настоящему изобретению можно осуществить как при однократном испарении с добавлением или без добавления тепла В адиабатическом однократном испарении давление композиции при повышенной температуре уменьшается без добавления тепла В изометрическом однократном испарении давление композиции при повышенной температуре уменьшают, а температуру поддерживают за счет добавки тепла Можно применять любой из этих типов однократного испарения либо комбинацию обоих типов, например, добавляя только часть тепла и уменьшая давление или добавляя тепло, но не изменяя давление Таким образом, в одном варианте способа с использованием адиабатического однократного испарения жидкую композицию для реакции карбонилирования при повышенной температуре и давлении, которое требуется для реакции карбонилирования, вводят в зону однократного испарения, которая находится по существу при более низком давлении, чем повышенное давление композиции для реакции карбонилирования Это заставляет, по крайней мере, часть жидкой композиции для реакции карбонилирования испаряться и образовывать паровую и жидкую фракции, которые можно отдельно удалять из зоны однократного испарения Соответствующее адиабатическое однократное испарение можно осуществлять, например, путем ввода жидкой композиции для реакции карбонилирования, имеющей температуру примерно 100-250°С и давление примерно 10ЮОбар, в зону однократного испарения, поддерживаемую при температуре примерно 80-200°С и давлении примерно 0-20бар Испарение можно также осуществлять путем приложения тепла к жидкой массе для реакции карбонилирования для испарения, по крайней мере, части, состава и получения паровой и жидкой фракций Это может быть изотермическое однократное испарение, при котором температуру реакционной массы поддерживают путем добавки тепла Соответствующее изотермическое испарение можно осуществлять при температуре 80200°С и давлении 0-20бар Испарение можно проводить в испарителе с непродолжительным временем нахождения, в котором тепло подводят к жидкой массе для реакции карбонилирования для испарения части состава независимо оттого, уменьшают давления или нет Испарение можно также осуществлять в зоне дробной перегонки В этом варианте способа жидкую массу для реакции карбонилирования вводят в зону дробной перегонки, при этом жидкую фракцию, содержащую иридиевый катализатор для реакции карбонилирования, удаляют из нижней части зоны перегонки Паровая фракция, содержащая продукт карбонилирования, проходит вверх в зоне перегонки, причем ее можно удалить в виде жидкости или пара в любой точке над ниж 43843 0,5мас %, предпочтительно примерно 0,550мас %, а лучше 1-10мас,% Воду можно вводить в зону испарения как компонент жидкой массы доя реакции карбонилирования и/или ее можно вводить отдельно Концентрация в жидкой фракции свободного или связанного иридиевого катализатора для реакции карбонилирования может составлять соответственно от 0,01% по массе иридия до предела растворимости катализатора в жидкой фракции, предпочтительно 0,05-2,0% по массе Предпочтительно, жидкая фракция также содержит галоидный промотор реакции карбонилирования, например, галоидный алкил, предпочтительно йодид, а лучше всего йодистый метил Соответственно, галоидный промотор присутствует в концентрации 0,01-20% по массе Предпочтительно, жидкая фракция также содержит сложный эфир - производное карбонилируемых реагентов, например, метилацетат Предпочтительно, сложный эфир - производное присутствует в концентрации 1-50мас % Предпочтительные и наиболее предпочтительные концентрации этих компонентов в жидкой фракции указаны независимо в таблице 1 ней частью зоны перегонки В способе в соответствии с настоящим изобретением можно применять больше, чем одну стадию испарения при условии, что на каждой стадии концентрация воды, присутствующей в жидкой фракции, будет достаточна для поддержания стабильности и растворимости иридиевого катализатора для карбонилировання Таким образом, можно применять последовательно и независимо две или больше стадии однократного испарения с добавлением или без добавления тепла Либо одна, либо несколько стадий однократного испарения могут предшествовать стадии дробной перегонки Когда для осуществления искрения подводят тепло, то в качестве соответствующего источника тепла может быть паровой нагрев Время нахождения жидкой фракции в зоне испарения или в зоне перегонки предпочтительно относительно короткое, например, время нахождения жидкой фракции составляет 1-60 минут Какой бы ни была конструкция оборудования, применяемого для осуществления указанного способа, концентрация воды в жидкой фракции, содержащей иридиевый катализатор для карбонилирования, составляет, по крайней мере, Таблица 1 Концентрация компонентов в жидкой фракции Предпочтительная, % по массе Наиболее предпочтительная, % по массе 0,5 - 50 1,0-15 Иридиевый катализатор 0,05-2,0 0,1 -1,0 Галоидный промотор 0,01 - 20 0,1 -10 Производное - эфир 2-50 3-35 Компонент Вода Жидкий состав для реакции карбонилирования в любом соответствующем способе карбонилирования в жидкой фазе в присутствии иридиевого катализатора можно применять в соответствии с настоящим изобретением Итак, соответствующий способ получения карбоновой кислоты, имеющей (п+1) атомов может включать в себя карбонилирование в жидкой фазе реагента спирта, сложного эфира, гидрокарбилового галоида и/или гидрокарбилового простого эфира В таком способе окись углерода контактирует с жидким составом для реакции карбонилирования, содержащим реагент, способный вводить карбонильную группу, и/или его производное сложный эфир, иридиевый катализатор для карбонилирования, галоидный промотор, для карбонилирования и предпочтительно воду в определенной концентрации Соответствующим спиртовым реагентом для карбонилирования является любой спирт, имеющий 1-8 атомов углерода Наиболее предпочтительным спиртом является метанол, этанол и/или пропанол Можно применять смесь, содержащую более, чем один спирт Продуктом карбонилирования спирта будет карбоновая кислота, имеющая атомы углерода на один атом больше, чем атомов углерода в спирте, или ее эфир при применении спиртового реагента Особенно предпочтительным реагентом является метанол, продуктом карбоновой кислоты которого является уксусная кислота и/или метилацетат Соответствующим эфирным реагентом для карбонилирования является любой сложный эфир спирта и карбоновой кислоты Предпочтительно эфирным реагентом является сложный эфир карбоновой кислоты и спирта, который имеет от 1 до 20 атомов углерода Более предпочтительным эфирным реагентом является сложный эфир карбоновой кислоты и монофункционального алифатического спирта, который имеет от 1 до 8 атомов углерода Наиболее предпочтительным эфирным реагентом является сложный эфир карбоновой кислоты и метанола, этанола или пропанола Предпочтительно эфирным реагентом является 43843 сложный эфир спирта и продуїсга карбоновой кислоты Эфирный реагент имеет предпочтительно до 20 атомов углерода Можно применять смесь эфирных реагентов Продуктом карбонилирования эфирного реагента для получения карбоновой кислоты будет карбоновая кислота, имеющая атомы углерода на один атом больше, чем атомов углерода в спиртовом компоненте эфирного реагента Особенно предпочтительным эфирным реагентом является метилацетат, при этом продуктом карбонилирования для получения карбоновой кислоты является уксусная кислота Соответствующим галоидным реагентом для карбонилирования является любой гидрокарбиловып галоид, имеющий до 20 атомов углерода Предпочтительным галоидным реагентом является йодид или бромид Лучше, чтобы в качестве галоидного компонента галоидного реагента гидрокарбиловой группы был галоид, подобный галоидному промотору для карбонилирования А еще лучше, чтобы гидрокарбиловым галоидом был йодный гидрокарбил, предпочтительно йодный метил, йодный этил или йодный пропил Можно применять смесь галоидных реагентов гидрокарбиловой группы Продуктом гидрокарбилгалоидного реагента будут карбоновая кислота, имеющая атомы углерода на один больше, чем в гидрокарбил галоид ном реагенте, и карбоновая кислота, имеющая на один больше атомов углерода, чем в галоиде гидрокарбиловой группы Соответствующим реагентом для карбонилирования простых эфиров является любой гидрокарбиловый эфир, имеющий до 20 атомов углерода Предпочтительно эфирным реагентом является диалкиловый эфир, причем наиболее предпочтителен диметиловый эфир, диэтиловый эфир или дипропиловый эфир Можно применять смеси простых эфиров Продуктами эфирного реагента для карбонилирования будут карбоновые кислоты, имеющие атомы углерода на один больше, чем в каждой из гидрокарбиловых групп простого эфира и/или в производных сложных эфиров, особенно предпочтительным простым эфиром для применения в качестве реагента для карбонилирования является диметиловый эфир, продукт карбоновой кислоты которого - уксусная кислота В процессе получения карбоновой кислоты можно применять смесь спирта, сложного эфира, галоида и простого эфира в качестве реагентов для карбонилирования Можно применять больше, чем один спирт, сложный эфир, галоид и/или простой эфир Особенно предпочтительным реагентом для карбонилирования является метанол и/или метилацетат, продуктами которых в процессе карбонилиронания является уксусная кислота Иридиевый катализатор в жидком составе для реакции получения карбоновой кислоты может содержать любое иридиисодержащее соединение, которое растворимо в жидком реакционном составе Его можно добавлять в жидкий состав для реакции получения карбоновой кислоты в любой соответствующей форме, растворимой в жидком реакционном составе или которая превращается в растворимую форму Примеры соответствующих иридийсодержащих соединений, которые можно 8 применять, включают в себя ІгСІз, Ігіз, ІґВгз, Іг(СО)2І2, Іг(СО)2СІ2і Іг(СО)2Вг2, ІгСІз 4Н20, ІгВг34ЬІ20, ІГ2(СО)в металл иридия, ацетат иридия, ІГ2О3, ІгОг, Іг(асас) (СО)2 и 1г(асас)2 Предпочтительная концентрация иридиевого катализатора в жидкой композиции для реакции получения карбоновой кислоты составляет 50-10 ОООчаст /млн по массе иридия, а лучше 1005000част/млн по массе иридия Галоидным промотором для соответствующей реакции получения карбоновой кислоты может быть соединение йодида или бромида, предпочтительно йодид Предпочтительно галоидным промотором является галоидное производное реагента для получения карбоновой кислоты, т е гидрокарбиловый реагент Наиболее предпочтительным реагентом для получения карбоновой кислоты является йодистый метил Предпочтительно концентрация галоидного промотора в жидкой композиции для реакции получения карбоновой кислоты составляет 1-20мас%, а лучше 1 -1 Омас % Добавка окиси углерода в соответствующую реакцию получения карбоновой кислоты может быть по существу чистой или может содержать инертные примеси, например, двуокись углерода, метан, азот, инертные газы, воду и парафиновые углеводороды С-і - С4 В соответствующем реакторе для получения карбоновой кислоты может присутствовать водород Водород может образовываться на месте или подаваться в реактор для получения карбоновой кислоты с окисью углерода или отдельно Парциальное давление окиси углерода в соответствующей реакции карбонилирования может находиться в пределах от 1 до 70бар Давление в соответствующей реакции получения карбоновой кислоты составляет 10-100бар Температура при соответствующей реакции карбонилирования находится в диапазоне100-250°С Жидкая масса для получения карбоновой кислоты может также содержать производное сложный эфир карбонилизуемых реагентов предпочтительно в интервале 0,1-75мас%, а лучше в интервале 1,0-60мас % Жидкий состав для получения карбоновой кислоты может содержать воду Вода может образовываться на месте в реакции получения карбоновой кислоты, например, посредством реакции этерификации между спиртовым реагентам и продуктом карбоновой кислоты Воду можно вводить в реактор для получения карбоновой кислоты вместе или отдельно от других жидких реагентов, например, сложных эфиров, а именно метилацетата Воду можно отделять от реакционной массы, удаленной из реактора, и рециркулировать в контролируемом количестве для поддержания требуемой концентрации в реакционной массе для получения карбоновой кислоты Концентрация воды в жидкой реакционной массе для карбонилирования может составлять, по крайней мере, 0,1мас% Обычно, в зависимости от других компонентов жидкой реакционной массы, концентрация воды в жидкой реакционной массе для получения карбоновой кислоты может составлять, по крайней мере, от 0,1мас% до ЗОмас %, предпочтительно до 15мас %, а лучше всего примерно 2 43843 8мас % Компоненты состава жидкой реакционной массы, которые более летучие, чем карбоновая кислота, можно извлекать из реакционной массы на предварительной стадии регенерации до извлечения карбоновои кислоты из остальной реакционной массы Этими более летучими компонентами могут быть, например, реагент и/или его производный - сложный эфир - и галоидный промотор для карбонилировання Эти летучие компоненты могут рециркулировать в реакцию получения карбоновои кислоты Соответствующая стадия регенерации может включать в себя однократное испарение с добавлением или без добавления тепла В частности установлено, что в реакции получения карбоновои кислоты в жидкой фазе, в присутствии иридиевого катализатора, реагента спирта, сложного эфира, гидрокарбилгалоида и/или гадрокарбилового простого эфира для получения карбоновои кислоты концентрация сложного эфира как производного реагента в реакционной массе для реакции в жидкой фазе для достижения соответствующей скорости реакции является относительно низкой Этот эфир можно регенерировать из жидкой реакционной массы на стадии предварительного испарения до получения продукта карбонилирования Итак, в соответствии с одним конкретным исполнением настоящего изобретения предложен способ получения карбоновои кислоты как продукта карбонилирования спирта, сложного эфира, галоида гидрокарбиловой группы или простого эфира гидрокарбиловой группы из жидкой реакционной смеси, содержащей продукт карбонилирования карбоновои кислоты, катализатор из свободного или связанного иридия для осуществления реакции карбонилирования, и производное - сложный эфир карбонилируемого реагента, причем способ заключается в том, что жидкую смесь для реакции карбонилирования подвергают испарению в первой стадии испарения для получения, с добавлением и без добавления тепла, первой паровой фракции, содержащей по меньшей мере часть производного сложного эфира в жидкой реакционной смеси, и первой жидкой фракции, содержащей остальную часть производного сложного эфира в жидкой реакционной смеси, по меньшей мере часть продукта карбоновои кислоты и иридиевого катализатора, причем в первой жидкой фракции поддерживают концентрацию воды, по крайней мере, 0,5мас %, и первую жидкую фракцию направляют во вторую стадию испарения, в которой первую жидкую фракцию подвергают испарению, с добавлением или без добавления тепла, для получения второй паровой фракции, содержащей продукт карбонилирования - карбоновую кислоту, и второй жидкой фракции, содержащей иридиевый катализатор для реакции карбонилирования причем воду во второй жидкой фракции поддерживают в концентрации, по крайней мере, 0,5мас % В этом способе первая паровая фракция и вторая жидкая фракция могут рециркулировать в реакцию получения карбоновои кислоты Вторую паровую фракцию, содержащую продукт реакции 10 карбонилирования - карбоновую кислоту - можно дополнительно очищать обычными средствами, например, посредством дробном перегонки в одной или нескольких зонах дробной перегонки для регенерации продукта реакции карбонилирования - карбоновои кислоты - из других компонентов, которые могут рециркулировать в реакцию карбонилирования Таким образом, например, вторую паровую фракцию можно вводить в зону перегонки и подвергать дробной перегонке, в которой поток головной фракции из процесса, содержащий промотор реакции карбонилирования из галоида или галоидного соединения, производное карбонилируемого реагента - сложный эфир - и возможно воду, удаляют из зоны перегонки, и он может рециркулировать в реакцию карбонилирования, а основной поток из процесса, содержащий продукт реакции карбонилирования карбоновую кислоту - и возможно воду, удаляют в виде пара или жидкости из нижней части зоны перегонки, причем его можно подвергать дополнительной очистке, если это необходимо, например, для удаления воды и следов примесей, например, иодидов и окисляемых примесей, пропуская их через ионообменную смолу, содержащую серебро В этом конкретном исполнении настоящего изобретения первым испарением является адиабатическое однократное испарение, а второе испарение осуществляют в зоне дробной перегонки или предпочтительно в частичном испарителе с добавлением тепла Сущность изобретения проиллюстрировано примерами со ссылкой на фиг 1-3 Фиг 1 представляет технологическую схему способа в соответствии с настоящим изобретением, включающего в себя одну стадию однократного испарения Фиг 2 и 3 представляют технологические схемы двух способов в соответствии с настоящим изобретением, каждый из которых применяет две отдельные стадии Способы, показанные на фиг 1-3, можно применять для производства уксусной кислоты посредством карбонилирования метанола Как показано на фиг 1-3, реактор 1 для карбонилирования оснащен источником 2 подачи окиси углерода и источником 3 подачи метанола Во время применения реактор для карбонилирования содержит жидкую реакционную смесь, включающую в себя продукт карбонилирования - уксусную кислоту, иридиевый катализатор реакции карбонилирования, производное реагента - метилацетат - для карбонилирования метанола, промотор для карбонилирования - йодистый метил - и определенную концентрацию воды по крайней мере 0,1мас% Во время применения реактор поддерживают под давлением 10-100бар и температуре 100-250°С Жидкий состав для реакции карбонилирования удаляют из реактора 1 и направляют в зону 4 однократного испарения, работающую под давлением, которое ниже давления в реакторе (например, 0-20бар) Это является предпочтительно зоной адиабатического однократного испарения В способе, показанном на фиг 1, паровую фракцию, содержащую метилацетат, йодистый 11 43843 12 метил, уксусную кислоту и воду, направляют из тилацетат, йодистый метил, воду и уксусную кизоны 4 однократного испарения в зону 5 разделеслоту направляют по трубопроводу 18 в зону 19 ния Это показано на чертежах схематически как перегонки, йодистый метил и метил-ацетат удаодин блок, который может содержать одну или ляют из зоны 19 перегонки в виде продукта головнесколько стадий разделения, например, зоны ного погона, и она рециркулирует по трубопроводу дробной перегонки В этой зоне 5 разделения 20 в реактор Основной продукт из зоны 19 перепродукт - уксусная кислота - отделяют от йодигонки, содержащий уксусную кислоту и воду, удастого метила, метилацетата и воды, которые возляют по трубопроводу 21 и направляют в зону 22 вращают отдельно, или вместе в один или неперегонки, из которой уксусную кислоту извлекают сколько потоков процесса назад в реактор 1 для в виде основного продукта, а воду удаляют как карбонилирования Продукт - уксусная кислота продукт головного потока, и она рециркулирует по удаленный из зоны разделения по трубопроводу трубопроводу 23 в реактор В конструкции, пока6, можно подвергнуть дополнительной очистке занной на фиг 2 и 3, полученную уксусную кислообычными способами В способе, показанном на ту можно дополнительно очистить известным фиг 1, жидкую фракцию, содержащую уксусную средством (не показано) для удаления, например, кислоту, по меньшей мере, 0,5мас % воды и нелеиодида и окисляемых примесей тучий иридиевый катализатор для карбонилироИзобретение дополнительно проиллюстрирования, удаляют из зоны 4 однократного испаревано следующими примерами ния, и она рециркулирует по трубопроводу 7 в Приготовили исходный раствор иридиевого реактор 1 катализатора для карбонилирования, загрузив следующие компоненты в Юмл-автоклав Hastelloy В конструкциях, показанных на фиг 2 и 3, зона В2 (товарный знак) периодического действия, ос4 однократного испарения работает как зона нащенный мешалкой Dispersimax (товарный знак) предварительного разделения для отделения неІгСІз 4Н20 -1,5 г которого метилацетата и йодистого метила от удаленного жидкого состава для реакции карбойодистый метил - 2,5 г нилирования Таким образом, как показано на вода - 0,75 г фиг 2 и 3, в зоне 4 однократного испарения перуксусная кислота - остальное, до 50г вая паровая фракция, содержащая значительное В автоклаве создали давление посредством количество метилацетата и йодистого метила из окиси углерода до 45бар и затем его нагрели до жидкого реакционного состава, рециркулирует из 195°С, при этом осуществляли перемешивание в зоны 4 однократного испарения в реактор по трутечение 2 часов После охлаждения до комнатной бопроводу 8 Первая жидкая фракция, содержатемпературы и снятия давления исходный расщая остальную часть метилацетата и йодистого твор проанализировали индуктивно-плазменной метала, иридиевый катализатор и по меньшей спектроскопией (ІСР) на содержание иридия мере 0,5мас % воды, направляется из зоны 4 од(обычно примерно 7500част/млн) Анализ с понократного испарения по трубопроводу 9 мощью инфракрасной спектроскопии под высоким давлением ранее показал, что они содержат разВ конструкции, показанной на фиг 2, первую новидность [Іг(СО)2Ц] Этот исходный раствор кажидкую фракцию направляют в зону 10 перегонки тализатора для реакции карбонилирования исв отпарной секции Из верхней части зоны 10 пепользовали в последующих экспериментах регонки технологический поток, содержащий метилацетат и йодистый метил, передается по труИспытание 1 на определение стабильности бопроводу 11 и рециркулирует непосредственно катализатора или косвенно назад в реактор для карбонилироваВ первом испытании стабильности исходный ния Сырой продукт реакции карбонилирования раствор катализатора для реакции карбонилироуксусная кислота - удаляют из зоны 12 перегонки вания, приготовленный, как было описано, и сов виде пара или жидкости в точке, расположенной держащий, примерно, 9300част/млн иридия над нижней частью зоны перегонки и направляют (8,57г), йодистого метила (0,01 г), метилацетата по трубопроводу 12 в зону 13 перегонки В зоне 13 (0,73г) и воду (0,61 г), выгрузили в трубку Фишераперегонки воду удаляют как продукт головного Портера, продутую окисью углерода, уплотнили и погона, и она рециркулирует по трубопроводу 14 в затем нагрели до температуры 100°С с перемереактор, а в качестве основного продукта получашиванием в течение 5 минут при аутогенном давют соусную кислоту Вторую жидкую фракцию, лении Этим имитировали условия, которые должсодержащую иридиевый катализатор для реакции ны быть во время регенерации продукта карбонилирования, и, по меньшей мере 0,5мас % карбонилирования из состава для карбонилироводы, удаляют из нижней части зоны 10 перегонвания во время второго двух стадийного испареки, и она рециркулирует по трубопроводу 15 в рения в соответствии со способом согласно настояактор щему изобретению В конце периода нагрева содержимое трубки Фишера-Портера охладили и В конструкции, показанной на фиг 3, первую проанализировали на содержание иридия посреджидкую фракцию направляют в частичный испаством индуктивно-плазменной спектроскопии ритель 16, в котором часть этой фракции испаря(ІСР) Затем трубку Фишера-Портера снова соют за счет ввода тепла для образования второй брали, и испытание продолжили с применением жидкой фракции Вторая жидкая фракция, содертого же раствора, поддерживаемого при темперажащая иридиевый катализатор для реакции картуре 100°С в течение 2 часов прежде, чем повтобонилирования и по меньшей мере 0,57мас % рить анализ Результаты представлены в таблице воды, рециркулирует по трубопроводу 17 в реак2 тор Вторую паровую фракцию, содержащую ме 43843 13 14 Таблица 2 Испытание № Продолжительность испытания, (минуты) Начальная концентрация иридия (част/млн) Конечная концентрация иридия (част/ млн) Оставшийся в растворе иридий (%) 1 15 9327 8986 96 20 9120 8854 97 Испытание 2 на стабильность катализатора Во втором испытании на определение стабильности катализатора исходный раствор катализатора для карбонилирования, приготовленный описанным способом и содержащий примерно 9300част/млн иридия (8,51 г), йодистого метила (0,02г), метилацетата (0,84г) и воду (0,48г), загрузили в трубку Фишера-Портера, продутую окисью углерода, и затем при помощи окиси углерода создали в ней давление величиной 1бар прежде, чем нагреть до температуры 130°С с перемешиванием в течение 15 минут Давление в трубке Фишера-Портера во время нагрева достигло примерно 2,4бар Это имитировало условия, которые, как предполагали, преобладали во время регенерации продукта карбонилирования из состава для карбонилирования на второй стадии двух стадийного испарения в соответствии со способом согласно настоящему изобретению В конце периода нагрева содержимое трубки Фишера-Портера охладили и проверили на содержание иридия посредством индуктивно-плазменной спектроскопии (ICP) Затем трубку Фишера-Портера снова собрали и продолжили испытание, используя тот же самый раствор, поддерживаемый при температуре 130°С в течение 2 часов до повторения анализа Результаты представлены в таблице 3 Таблица 3 Испытание № Продолжительность испытания, (минуты) Начальная концентрация иридия (част/млн) Конечная концентрация иридия (част/млн) Оставшийся в растворе иридий (%) 2 15 9386 9538 100 20 9126 8976 94 15 17283 18097 96 120 18316 18035 100 3 Испытание 3 на стабильность катализатора Повторили испытание 2 с использованием свежей загрузки реагентов, в которой исходный раствор иридиевого катализатора содержал примерно 17000част/млн иридия, причем его приготовим путем удаления примерно 50% уксусной кислоты под вакуумом из исходного раствора, приготовленного описанным способом Результаты представ лены в таблице 3 Результаты испытаний 1-3 показывают, что иридиевый катализатор является устойчивым в присутствии, по крайней мере, 0,5% воды Испытание 4 на стабильность катализатора Повторили испытание 2, но без добавки йодистого метила в трубку Фишера-Портера Результаты представлены в таблице 4 Таблица 4 Испытание № Продолжительность испытания, (минуты) Начальная концентрация иридия (част/млн) Конечная концентрация иридия ( част/ млн) Оставшийся в растворе иридий (%) 4 120 9839 9572 97 5 120 9851 9895 100 Испытание 5 на стабильность катализатора Повторили испытание 2, но без добавки метилацетата в трубку Фишера-Портера Результаты представлены в таблице 4 Сравнительный пример А Испытание 2 повторили с использованием следующей начальной загрузки исходный раствор катализатора метилацетат йодистый метил - 9,094г - 0,873г - 0,024г 15 43843 16 Содержание воды в загруженной смеси, измеминут, представленный в таблице 5, показывает, ренное способом Карла Фишера, составило тольчто когда содержание воды меньше 0,5мас %, ко 0,33% по массе иридиевый катализатор не остается в растворе Анализ на концентрацию иридия после 120 Таблица 5 Испытание № Продолжительность испытания, (минуты) Начальная концентрация иридия (част/млн) Конечная концентрация иридия (част/ млн) Оставшийся в растворе иридий (%) А 120 9342 8263 88 CQ Фиг. 1 Фиг. 2 17 43843 18 Фиг. 3 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: C07B 61/00, C07C 53/08, B01J 31/26, C07C 51/44, C07C 51/54, C07C 67/54, C07C 51/12, C07C 67/36
Мітки: реагентом, вуглецю, карбонілізується, складноефірним, взаємодії, монооксиду, похідним, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-43843-sposib-vzaehmodi-monooksidu-vuglecyu-z-reagentom-shho-karbonilizuehtsya-i-abo-jjogo-skladnoefirnim-pokhidnim.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб взаємодії монооксиду вуглецю з реагентом, що карбонілізується, і/або його складноефірним похідним</a>
Попередній патент: Спосіб гормональної замісної терапії та набір для її здійснення
Наступний патент: Спосіб одержання d,l -лізин моногідрохлориду
Випадковий патент: Автоматичне електропневматичне гальмо залізничного транспортного засобу