Спосіб зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці

1. Спосіб зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці процесу карбонілювання, який містить метанол та першу концентрацію альдегіду, де спосіб включає: реагування цільового потоку з киснем в присутності каталізатора на підкладці, який містить принаймні один метал з паладію або платини при температурі від 50 до 250 ºС в умовах реакції, що є достатніми для одержання обробленого потоку, що містить другу концентрацію альдегіду, яка є меншою у порівнянні з першою концентрацією альдегіду. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що цільовий потік додатково містить метилацетат, ме C2 2 (11) 1 3 Серед існуючих на цей час способів, що використовуються для синтезу оцтової кислоти, одним з найбільш придатних з комерційної точки зору є каталітичне карбонілювання реагента(ів), здатного(их) до утворення карбонільної групи, зокрема, метанолу, за допомогою моноксиду вуглецю, як вказано у Патенті США за номером 3,769,329, виданому Paulik та інш. 30 жовтня 1973 року. Каталізатор карбонілювання зазвичай містить родій, розчинений або іншим способом диспергований в рідкому середовищі реакції, або нанесений на інертну тверду речовину, разом з промотором каталізатора, що містить галоген, прикладом якого є метилйодид. Родій може бути введений до системи реакції в будь-якій з багатьох форм. Таким чином, природа промотора галогеніду загалом не є критичною. Власники патенту розкривають дуже велику кількість придатних промоторів, більшість з яких є органічними йодидами. Найтиповішим та найбільш придатних є спосіб проведення реакції шляхом безперервного пропускання газоподібного монооксиду вуглецю через рідке середовище реакції, в якому розчинено каталізатор. Вдосконалення відомого з рівня техніки способу карбонілювання спирту з утворенням карбонової кислоти, що містить на один атом вуглецю більше, ніж міститься у спирті, у присутності родієвого каталізатора, розкрите в Патентах США № 5,001,259, що виданий 19 березня 1991 року; № 5,026,908, що виданий 25 червня 1991 року; і № 5,144,068, що виданий 1 вересня 1992 року, а також у Європейському патенті № ЕР 0161874В2, що опублікований 1 липня 1992 року. Як описано у зазначених вище патентах, оцтову кислоту одержують з метанолу в реакційному середовищі, що містить метилацетат, метилгалогенід, особливо метилйодид та родій у каталітично ефективній концентрації. У зазначених вище патентах вказано, що стабільність каталізатора та продуктивність реактора для карбонілювання може бути підтримана на несподівано високих рівнях навіть при дуже низьких концентраціях води, тобто 4 % (мас.) або менше, в реакційному середовищі (незважаючи на загальноприйняту в промисловості практику підтримувати приблизно 14-15 % [мас] води) шляхом підтримання у реакційному середовищі, разом з каталітично ефективною кількістю родію і максимально обмеженою концентрацією води, вказаної концентрації іонів йодиду додатково до вмісту іону йодиду, який присутній у вигляді йодиду водню. Вказаний йодид-іон утворений простою сіллю, переважно йодидом літію. В патентах вказано, що концентрація метилацетату та солей йодидів є значущим параметром, який впливає на швидкість карбонілювання метанолу з метою утворення оцтової кислоти, особливо при низьких концентраціях води в реакторі. З використанням відносно високих концентрацій метилацетату та солі йодиду одержують несподівано високий рівень стабільності каталізатора та продуктивності реактора навіть у випадках, коли рідке середовище реакції містить воду в таких низьких концентраціях, як приблизно 0,1 % (мас), що може бути визначено просто, як "обмежена концентрація" води. Більш того, використане реакційне середовище покращує стабіль 97362 4 ність родієвого каталізатора, тобто його опірність осадженню каталізатора, особливо під час стадій способу відновлення продукту. Під час цих стадій дистиляція, яку здійснюють у способі з метою відновлення продукту - оцтової кислоти, має тенденцію до видалення з каталізатора монооксиду вуглецю, який є лігандом зі стабілізуючим впливом на родій у середовищі, створеному у реакційній судині. Патенти США №№ 5,001,259, 5,026,908 та 5,144,068, таким чином, включені шляхом посилання. Також було виявлено, що, незважаючи на те, що спосіб карбонілювання для одержання оцтової кислоти, що містить низьку концентрацію води, зменшує утворення таких побічних продуктів, як діоксид вуглецю, водень та пропіонова кислота, кількість інших домішок, зазвичай присутніх у слідових кількостях може збільшуватися у цьому способі карбонілювання з низькою концентрацією води, а якість оцтової кислоти іноді погіршується при спробах збільшити швидкість виробництва шляхом удосконалення каталізаторів або модифікації умов реакції. Вказані домішки в слідових кількостях впливають на якість продукту - оцтової кислоти, особливо, якщо вони рециркулюють у ході реакції, що, серед інших факторів, може привести через деякий час до утворення цих домішок. Ненасичені альдегіди, особливо кротоновий альдегід та етилкротоновий альдегід, які утворюються в результаті альдольних реакцій ацетальдегіду, являють собою домішки, які зменшують перманганатний час оцтової кислоти, показник якісного випробування, що зазвичай використовується у промисловості для виробництва оцтової кислоти. В даному описі, термін "альдегід" означає сполуки, які містять функціональні групи альдегіду, похідні яких, в свою чергу, можуть бути насиченими або ненасиченими. Див. Catalysts of Organic Reaction, 75, 369-380 (1998) щодо подальшого обговорення домішок в системі реакції карбонілювання. Такі види альдегідів можуть бути знайдені в будь-якій кількості потоків способу карбонілювання. Вказується, що такі види альдегідів можуть утворюватись в межах способу. Самі по собі, різні види альдегідів можуть бути знайдені в межах будь-якої кількості внутрішніх потоків способу. Такі види альдегідів також часто можуть бути знайдені у сировинних матеріалах, що звичайно використовуються для способу карбонілювання. Загально прийняті промислові джерела реагентів, здатних до утворення карбонільної групи, можуть містити види альдегідів, що можуть бути присутні у небажаних концентраціях. Як такі, види альдегідів можуть бути знайдені у вхідному потоці, що постачається до реактора карбонілювання. Такі потоки, наприклад, технологічний та вхідний потоки, способу карбонілювання зазвичай міститимуть як мінімум один реагент, здатний до утворення карбонільної групи. Даний винахід спрямований на зменшення концентрації альдегіду, який може бути присутнім у вигляді таких сполук, як ацетальдегід, масляний альдегід, кротоновий альдегід, 2-етилкротоновий альдегід, і 2-етилмасляний альдегід та інші, особливо в цільовому потоці, що включає реагент, зда 5 тний до утворення карбонільної групи, або цільовому потоці способу карбонілювання. Види альдегідів, що були описані вище, такі як ацетальдегід, являють собою джерела для будьякої кількості інших небажаних побічних продуктів, які можуть утворюватись під час процесу карбонілювання. Ацетальдегід, зокрема, є джерелом пропіонової кислоти. Зменшуючи концентрацію альдегіду, даний винахід може також призвести до зменшення або видалення згаданих небажаних побічних продуктів. Відповідно, це є головною метою зменшення рівня альдегідів, особливо ацетальдегіду. Традиційні методи видалення таких домішок альдегіду включають обробку потоків продукту оцтової кислоти за допомогою окиснювачів, озону, води, метанолу, активованого вугілля, амінів, тощо. Такі способи обробки можна поєднувати або не поєднувати з дистиляцією оцтової кислоти. Найбільш типова обробка при очищенні продукту включає низку дистиляцій кінцевого продукту. Інший відомий спосіб видалення карбонільних домішок з органічних потоків являє собою обробку органічних потоків амінною сполукою, наприклад гідроксиламіном, який реагує зі сполуками альдегіду, утворюючи оксими, з наступною дистиляцією для відокремлення очищеного органічного продукту від оксимових продуктів реакції. Однак, додаткова обробка кінцевого продукту збільшує вартість способу, а дистиляція продукту оцтової кислоти може призвести до утворення в ході реакції додаткових домішок. Отже, дуже важливо ідентифікувати життєздатні з економічної точки зору способи зменшення концентрації альдегідів у способі карбонілювання, в тому числі у технологічному та вхідному потоках, що містять реагент, здатний до утворення карбонільної групи, без забруднення кінцевого продукту або додавання непотрібних витрат. Відповідно, залишається потреба у альтернативних способах з метою покращення ефективності зменшення альдегіду. Даний винахід забезпечує одне таке альтернативне розв'язання зазначеної проблеми. КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУ Даний винахід стосується способу зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці. Винахід, зокрема, пов'язаний із способом зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці способу карбонілювання. Винахід також стосується способу зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці, що містить реагент, здатний до утворення карбонільної групи. Більш конкретно, даний винахід стосується способу зменшення концентрації альдегіду у вхідному потоці до реактора карбонілювання способу карбонілювання. Один аспект даного винаходу являє собою спосіб, що включає забезпечення цільового потоку, який містить реагент, здатний до утворення карбонільної групи, та першу концентрацію альдегіду, а також обробку цільового потоку реакцією, яка включає каталізатор на основі, який, в свою чергу, включає як мінімум один метал з групи від Групи 8 до Групи 11 в умовах, що є достатніми для зменшення першої концентрації альдегіду до другої концентрації альдегіду. 97362 6 Другий аспект даного винаходу розглядає спосіб, що включає забезпечення цільового потоку способу карбонілювання, що містить першу концентрацію альдегіду; забезпечення цільового потоку до реакційної судини, що містить каталізатор на основі, який, в свою чергу, включає як мінімум один метал з групи від Групи 8 до Групи 11; обробка цільового потоку в умовах, що є достатніми для зменшення першої концентрацію альдегіду; а також видалення з реакційної судини обробленого потоку, що включає другу концентрацію альдегіду, яка є меншою у порівнянні з першою концентрацією альдегіду. Третій аспект даного винаходу забезпечує спосіб, що включає забезпечення вхідного потоку способу карбонілювання, що містить реагент, здатний до утворення карбонільної групи, та першу концентрацію альдегіду; забезпечення вхідного потоку до реакційної судини, що містить каталізатор на основі, який, в свою чергу, включає як мінімум один метал з групи від Групи 8 до Групи 11; обробка цільового потоку в умовах, що є достатніми для зменшення першої концентрацію альдегіду; а також видалення з реакційної судини обробленого потоку, що містить другу концентрацію альдегіду, яка є меншою у порівнянні з першою концентрацією альдегіду. Хоча винахід дозволяє різноманітні модифікації та альтернативні форми, конкретні варіанти було показано за допомогою прикладу і вони будуть описані детально в даному описі. Однак, слід зрозуміти, що винахід не обмежується конкретними формами, що було розкрито. Імовірніше, винахід може охоплювати всі модифікації, еквіваленти та альтернативи, що знаходяться в межах контексту винаходу, як визначається формулою винаходу, що додається. ОПИС ІЛЮСТРАТИВНИХ ВАРІАНТІВ Даний винахід стосується способу зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці. Винахід, зокрема, пов'язаний із способом зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці способу карбонілювання. Винахід також стосується способу зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці, що містить реагент, здатний до утворення карбонільної групи. Більш конкретно, даний винахід стосується способу зменшення концентрації альдегіду у вхідному потоці до реактора карбонілювання способу карбонілювання. Ілюстративні варіанти винаходу описані нижче. З метою прояснення дана специфікація містить не всі риси фактичного впровадження. Звичайно, мається на увазі, що в ході розробки будь-якого такого фактичного варіанту можуть бути прийняті численні рішення, специфічні для конкретного впровадження, з метою досягнення розробниками конкретних цілей, таких як відповідність пов'язаним із системою або пов'язаним із бізнесом обмеженням, які будуть варіювати від одного варіанту до іншого. Більше того, передбачається, що такі зусилля з розробки можуть бути комплексними і потребувати часу, але в будь-якому випадку будуть звичайними для середніх спеціалістів в даній галузі, які одержать користь від даного розкриття. 7 У різних варіантах даного винаходу забезпечується спосіб зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці, який містить як мінімум один вид альдегіду в першій концентрації альдегіду. У певних варіантах використовується цільовий потік способу карбонілювання, який може містити або може не містити реагент, здатний до утворення карбонільної групи. У певних варіантах забезпечується спосіб зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці у вхідному потоці способу карбонілювання, який містить як мінімум один реагент, здатний до утворення карбонільної групи, і як мінімум один вид альдегіду в першій концентрації альдегіду. У різноманітних варіантах цільовий потік, що містить першу концентрацію альдегіду, проходить обробку реакцією, що включає контакт цільового потоку з каталізатором на основі, який, в свою чергу, включає як мінімум один метал з групи від Групи 8 до Групи 11 в умовах, що є достатніми для зменшення першої концентрації альдегіду до другої концентрації альдегіду. В результаті проведення способу, бажане зменшення концентрації альдегідів може бути досягнуте і оброблений потік, що містить другу концентрацію альдегіду, може бути відокремлений. Оброблений потік може переважно використовуватися у подальших способах або стадіях способу, де бажано зменшити концентрацію альдегіду. Винахід загалом не обмежується концентрацією альдегідів, що містить першу концентрацію альдегіду. Бажані умови способу для проведення даного процесу можуть варіюватися залежно від концентрації альдегідів, що містять першу концентрацію альдегіду в цільовому потоці. Як вказувалось вище, поняття "види альдегідів" означає сполуку або сполуки, які містять функціональні групи альдегіду, сполуки яких, в свою чергу, можуть бути насиченими або ненасиченими. Види альдегідів, концентрація яких в потоці може зменшуватись завдяки застосуванню даного винаходу, включають ацетальдегід, масляний альдегідом, кротоновий альдегід, 2-етилкротоновий альдегід, 2-етилмасляний альдегід, тощо. Особливо бажаним є застосування даного винаходу з метою зменшення концентрації ацетальдегіду. Види альдегідів в цільовому потоці присутні в першій концентрації альдегіду, яка може бути концентрацією індивідуальних альдегідів за умови присутності індивідуального альдегіду в цільовому потоці або кумулятивною концентрацією двох або більше видів альдегідів, якщо більш ніж один альдегід присутній в цільовому потоці. Так само, друга концентрація альдегіду, як та, що може бути знайдена в обробленому потоці, може являти собою концентрацію індивідуальних альдегідів, за умови присутності індивідуального альдегіду в цільовому потоці або кумулятивну концентрацію двох або більше видів альдегідів, якщо більш ніж один альдегід присутній в цільовому потоці. Зменшення концентрації альдегіду може відбуватися завдяки зменшенню концентрації одного або більше індивідуальних альдегідів. Каталізатори, які можуть використовуватися відповідно до винаходу, є каталізаторами на осно 97362 8 ві, які включають як мінімум один метал з групи від Групи 8 до Групи 11. Природа основи, яка може використовуватися за даним винаходом, загалом не обмежується і очікується, що та основа, що знаходить застосування у традиційних комерційних хімічних процесах, ймовірно, може використовуватися відповідно до даного винаходу. Прийнятна основа включає як органічну, так і неорганічну основу. Прийнятна органічна або вуглецева основа містить, не обмежуючись ними, основу на базі кокосового горіху, жирному вугіллі, деревного вугілля та інших видах вугілля. Прийнятна неорганічна основа містить, але не обмежується, основу, що базується на металевих оксидах, таких як алюмінію оксид, кремнію діоксид, титану діоксид, цирконію діоксид і магнію оксид; змішані оксиди металів; глина; а також карбід кремнію. Може бути бажано в деяких варіантах, щоб основи мали низький вміст сірки. Так само, фізичні властивості основи, яка може використовуватися в практиці даного винаходу, загалом не обмежуються властивостями, що звичайно використовуються для характеристики основи, в тому числі, розміром пор, площею поверхні, абсорбцією води та іншими властивостями. Як вказувалось вище, каталізатори, які можуть використовуватися відповідно до винаходу, являють собою каталізатори на основі, які, в свою чергу, включають як мінімум один метал з групи від Групи 8 до Групи 11. Переважно, каталізатор включає як мінімум один метал з групи від Групи 8 до Групи 11. Найбільш переважно, каталізатор включає як мінімум один метал з Групи 10. Кращі каталізатори включають рутеній, паладій, та/або платину, віддаючи перевагу паладію та/або платині, і навіть ще більшу перевагу - паладію. Тоді як каталізатор, може включати один метал з групи від Групи 8 до Групи 11, можуть використовуватися каталізатори, які включають більше одного металу з групи від Групи 8 до Групи 11. Концентрації металу, які можуть використовуватися в практиці даного винаходу, загалом не обмежуються. Каталізатори на основі різних металів в різних концентраціях і на різній основі, яка може використовуватися відповідно до даного винаходу, загалом доступні з різних комерційних джерел. Бажані каталізатори можуть містити більше, ніж 0,01 % (мас.) металу, більше, ніж 0,1 % (мас.) металу, більше, ніж 0,25 % (мас.) металу, або навіть більше, ніж 0,5 % (мас.) металу. Бажані каталізатори можуть містити менше, ніж 5,0 % (мас.) металу, менше, ніж 2,5 % (мас.) металу, і навіть менше, ніж 1,0 % (мас.) металу. Каталізатори, які було використано в зв'язку з даним винаходом, включають комерційні каталізатори, такі як 0,5 % (мас.) Pd на гранульованому вугіллі (Engelhard Co., продукт № С3880), 0,5 % (мас.) Pt на гранульованому вугіллі (Engelhard Co., продукт № С3757), і 1,0 % (мас.) Ru на гранульованому вугіллі (Каталізатор С, 5,5 г, Engelhard Co., продукт № С4023). Хоча бажано, щоб один вид основи використовувався з одним каталітичним металом або однією комбінацією каталітичних металів, використання множинних видів основи та/або множинних 9 каталітичних металів є передбаченим і не виходить за межі контексту даного винаходу. Каталізатори, яким віддають перевагу, включають такі, що містять паладій або платину на вуглецевій основі. У різних варіантах даного винаходу, цільовий потік обробляється реакцією, що включає контакт цільового потоку з каталізатором на основі, який включає як мінімум один метал з групи від Групи 8 до Групи 11, в умовах, що є достатніми для зменшення першої концентрації альдегіду до другої концентрації альдегіду. Умови, за яких спосіб може бути керованим для одержання цільового результату, знаходяться в межах двох основних режимів: режиму окиснення та режиму розкладу. У режимі окиснення реакція проводиться в присутності кисню. Кисень може бути присутнім як чистий кисень, повітря, або як комбінації чистого кисню і повітря. Сполуки, які служать джерелом кисню, також можуть використовуватися. Переважно, кисень забезпечується у вигляді повітря. В умовах режиму окиснення реакція, що призводить до зменшення концентрації альдегіду, може відбуватися за умов будь-якої концентрації доступного кисню, навіть при обмеженій концентрації кисню. Тому, на додаток до кисню може використовуватися інертний носій, такий як азот. Будь-який середній спеціаліст в даній галузі, що одержить користь від цього пояснення, визнає, що спосіб може проводитися в більш м'яких умовах, таких як, наприклад, температура та тиск, оскільки використовуються більш високі концентрації кисню. Можливо проводити спосіб за умов легкого займання. Бажано, щоб концентрація кисню і температура були встановлені та/або підтримувались для забезпечення цільового зменшення альдегіду. Будь-який фахівець в даній галузі визнає, що концентрація кисню і температура можуть здійснювати вплив, навіть істотний вплив, на строк служби каталізатора та його дію. Концентрацію кисню і температуру бажано обирати таким чином, щоб перетворення проходило на бажаному цільовому рівні і строк служби каталізатора був максимальним за умов мінімального руйнування реагентів, здатних до утворення карбонільної групи, а також інших компонентів, які можуть бути наявними, та зводячи до мінімуму утворення небажаних побічних продуктів. За умов режиму окиснення, молярне співвідношення кисню, що подається до реакції, тобто, кисню, що надходить, до першої концентрації альдегіду переважно є більшим, ніж 0,1, більш переважно є більшим, ніж 0,5, більш переважно є більшим, ніж 1, навіть ще більш переважно є більшим, ніж 5, і навіть більш переважно є більшим, ніж 7,5. Максимальне молярне співвідношення кисню, що надходить, до першої концентрації альдегіду загалом не обмежується; однак, може бути бажаним у деяких варіантах обмежити кількість кисню, що надходить, базуючись на бажанні залишитися в межах ліміту безпеки щодо займання або мінімізувати утворення небажаного побічного продукту. У режимі розкладу, процес проходить за умов відсутності кисню. У режимі розкладу, цільовий потік може бути розбавлений інертним газом або газами. Як альтернатива, цільовий потік може об 97362 10 роблятися способом без використання інертного газу-носія. За умов як режиму окиснення, так і режиму розкладу, цільовий потік переважно подається до судини, що містить каталізатор в умовах, особливо температури та тиску, таких, що цільовий потік знаходиться у фазі газу, тобто, вище точки роси цільового потоку. У певних варіантах, цільовий потік може бути випаруваний в окремому обладнанні до оброблення його способом даного винаходу. Бажано, щоб цільовий потік був перегрітий до цільової температури. У здійсненні способу даного винаходу відповідно до різних варіантів, потік будь-яких технологічних газів в реактор, в тому числі будь-якого інертного газу-носія, бажано має бути ініційований відразу. Як тільки система досягає температури вище точки роси цільового потоку, цільовий потік, що містить першу концентрацію альдегіду, подається до реактора. Цільовий потік, який в цій точці змішаний з будь-яким технологічним газом, контактує з каталізатором в цільових умовах, в тому числі температури, тиску і потоку. В результаті, рівні альдегіду зменшуються. Оброблений потік, що містить другу концентрацію альдегіду, яка є меншою у порівнянні з першою концентрацією альдегіду, видаляють з реактора. Температура та тиск, що можуть використовуватися для даного способу, загалом, не є обмеженими іншим чином. В залежності від інших умов способу, процес може проводитися за умов температури настільки низької, як 150 °C, настільки низької, як 125 °C, настільки низької, як 100 °C, і навіть настільки низької, як 50 °C. В залежності від інших умов способу, процес може проводитися за умов температури настільки високої, як 150 °C, настільки високої, як 175 °C, настільки високої, як 200 °C, і навіть настільки високої, як 250 °C. Бажано обирати температуру таким чином, щоб не тільки контролювати зменшення альдегіду, але й уникати неселективних реакцій окиснення, які збільшуються з ростом температури. У певних варіантах, буде бажано підтримувати температуру до 225 °C, більш бажано - до 200 °C, щоб уникати розкладу будь-яких з реагентів, здатних до утворення карбонільної групи, в тому числі, але не обмежуючись ними, метилацетату та метанолу, що можуть бути присутніми у цільовому потоці. Спосіб загалом не обмежується тиском в межах реактора. Умови, в тому числі і тиск, повинні обиратися таким чином, щоб реагент, здатний до утворення карбонільної групи, або інші неальдегідні молекули, які бажано зберегти, не окиснювались або не руйнувалися в інший спосіб до будь-якої істотної міри. В залежності від інших технологічних умов, в бажаних варіантах, спосіб загалом проводиться за умов надлишкового тиску в 2 межах від 0 до 150 фунт/дюйм . Як буде зрозуміло будь-якому середньому спеціалісту в даній галузі, який одержить користь від даного розкриття, температура, тиск, концентрація кисню (якщо кисневий режим використовується) та інші чинники варіюватимуть в залежності від таких показників, як просторова швидкість та бажане цільове перетворення, і також варіюватимуться в залежності від складу цільового потоку, наприклад, того, чи міс 11 тить потік реагент, здатний до утворення карбонільної групи як головний компонент. Наприклад, можна варіювати температуру або концентрацію кисню з метою підтримання бажаного рівня перетворення. Дійсно, протягом строку служби каталізатора, можна очікувати, що буде бажано працювати в інтервалі температур. Хоча розглядається вибір технологічних умов для різних варіантів даного винаходу для того, щоб досягти бажаного результату у вигляді зменшення концентрації альдегіду в цільовому потоці від першої концентрації альдегіду до другої концентрації альдегіду, він може бути дещо складним і таким, що забирає багато часу, однак, таке зусилля буде простою дією для будьякого середнього фахівця в даній галузі, що одержить користь від даного розкриття. Стадія обробки цільового потоку реакцією може проводитися в будь-якій кількості судин, які придатні для підтримання умов, що є відповідними для забезпечення зменшення концентрації альдегіду. Бажано, щоб судина або реактор були придатними до роботи в безперервному режимі, при якому цільовий потік з першою концентрацією альдегіду може оброблятися способом з обробленим потоком, що містить другу концентрацію альдегіду, яка нижча, ніж перша видалена концентрація альдегіду. Передбачається, що різні типи реакторів, які звичайно використовуються для гетерогенного каталізу, можуть використовуватися у поєднанні з різними варіантами даного винаходу. Тому, передбачається, що реактори газової фази, фази глиноподібної суспензії, нерухомого шару, крапельного шару та флюїдизованого шару можуть використовуватися в практиці даного винаходу. Реактори газової фази та нерухомого шару є переважними. Спосіб за даним винаходом забезпечує зменшення концентрації альдегідів від першої концентрації альдегіду до другої концентрації альдегіду. Бажане зменшення концентрації альдегіду може бути залежним від певних чинників, які є унікальними для кожного застосування способу. Наприклад, в бажаних варіантах, де спосіб застосовується для обробки вхідного потоку способу карбонілювання, цільове зменшення концентрації альдегіду загалом диктуватиметься потребами якості продукту способу карбонілювання (оцтової кислоти). Спосіб може бути керованим для досягнення зменшення концентрації альдегіду в широкому діапазоні. Зменшення концентрації альдегіду від першої концентрації альдегіду до другої концентрації альдегіду може зручно вимірюватись як: (перша концентрація альдегіду - друга концентрація альдегіду)/перша концентрація альдегіду × 100 % В залежності від умов способу та бажаних цілей для кожного застосування, можна досягти зменшення в концентрації альдегіду до 25 %, навіть до 50 %, навіть до 75 % і до 99,9 %. Як розкривається в деяких варіантах, цільовий потік може також містити один або більше реагентів, здатних до утворення карбонільної групи. Реагенти, здатні до утворення карбонільної групи являють собою такі молекули, які можуть реагувати в способі карбонілювання з утворенням оцтової кис 97362 12 лоти. Такі реагенти, здатні до утворення карбонільної групи, включають, не обмежуючись ними, метанол, метилацетат, метилформіат, диметиловий ефір або суміші вказаних компонентів. Особливо бажаним є застосування даного винаходу в обробці цільових потоків, що містять метилацетат, метанол або комбінації метилацетату та метанолу. У варіантах, в яких цільовий потік також містить реагент, здатний до утворення карбонільної групи, бажано, щоб це зменшення в концентрації альдегідів досягалося без зменшення істотною мірою концентрації реагенту, здатного до утворення карбонільної групи, що спочатку знаходиться в цільовому потоці. Тобто, концентрація реагенту, здатного до утворення карбонільної групи в обробленому потоці, одержаного в результаті застосування способу, істотною мірою не зменшується у порівнянні з концентрацією реагенту, здатного до утворення карбонільної групи в цільовому потоці. Відповідно до різних варіантів даного винаходу, спосіб застосовують для обробки цільового потоку способу карбонілювання. Такі цільові потоки способу карбонілювання можуть містити або не містити реагент, здатний до утворення карбонільної групи, і якщо реагент, здатний до утворення карбонільної групи, присутній, концентрація реагенту, здатного до утворення карбонільної групи, в цільовому потоці, може сильно варіювати. Цільові потоки способу карбонілювання, які можуть оброблятися способом за даним винаходом, включають потік(и) способу в межах способу карбонілювання і вхідний потік(и), що надходить до реактора карбонілювання. Внутрішні технологічні потоки, тобто, технологічні потоки, способу карбонілювання, що містять як мінімум один альдегід, і які можуть додатково містити або не містити реагент, здатний до утворення карбонільної групи, що може оброблятися способом даного винаходу, включають, не обмежуючись ними, дистилятну колону легких фракцій, ежекторну дистилятну колону легких фракцій, дистилятну колону для сушіння та/або інші технологічні потоки. Більш бажаним є застосування даного винаходу в обробці вхідного потоку способу карбонілювання, який містить як мінімум один реагент, здатний до утворення карбонільної групи, і першу концентрацію альдегіду, яку бажано зменшити перед тим, як вхідний потік подається до реактора карбонілювання способу карбонілювання. Бажано, щоб вхідні потоки, які можуть оброблятися способом даного винаходу, містили реагент, здатний до утворення карбонільної групи, або комбінацію реагентів, здатних до утворення карбонільної групи як головний компонент. Бажано, щоб вхідні потоки містили метилацетат, метанол=або комбінації метилацетату та метанолу. Навіть більш бажано, щоб вхідні потоки містили метилацетат, метанол, або комбінації метилацетату та метанолу як головний компонент вхідного потоку. Будь-який середній фахівець в даній галузі, що одержить користь від даного розкриття, зрозуміє, що каталізатори, які можуть використовуватися у даному винаході, можуть з часом дезактивуватися за рахунок умов, що може бути постійним, 13 оборотним або частково оборотним. Дезактивація може відбувається, якщо способом даного винаходу застосовується за умов окиснення або розкладу. Якщо дезактивація відбувається за рахунок повністю або частково оборотних або частково оборотних механізмів, буде бажано відновлення каталізатора. Регенерація може призвести до повного або часткового зменшення активності каталізатора. Регенерація являє собою ознаку даного винаходу. Відповідно до різних варіантів даного винаходу, регенерація може бути здійснена декількома способами. Одним з прийнятних способів є обробка каталізатора в умовах окиснення, бажано за відсутності цільового потоку, і бажано при підвищених температурах. Певний рівень регенерації може також досягатися за умов впровадження способу за даним винаходом, тобто, за наявності цільового потоку, в умовах високих концентрацій кисню, переважно більше 1 моль % кисню, більш переважно більше 2 моль % кисню, і навіть ще більш переважно більше 3 моль % кисню. Прийнятні концентрації кисню для регенерації загалом будуть залежати від обмежень способу і температури шару, що може бути досягнута. Типовий набір умов для регенерації включатиме здійснення в умовах 3 моль % кисню та 150 °C. Здійснення за умов більш високих концентрацій кисню може дозволити регенерацію каталізатора за коротший період часу або за умов більш низької температури. У різних варіантах регенерація каталізатора може бути полегшена за рахунок використання псевдозрідженого шару реактора, в яких частина каталізатора постійно поновлюється, або за рахунок застосування множинних шарів реактору, коли шари регенеруються, якщо вони не застосовуються активно для самого процесу. Як розкривається, переважний варіант даного винаходу являє собою обробку цільового потоку способу карбонілювання, що містить першу концентрацію альдегіду, яка додатково може містити або не містити реагент, здатний до утворення карбонільної групи. У таких варіантах цільовий потік, що містить першу концентрацію альдегіду, подається до реакційної судини, яка містить каталізатор на основі, що, в свою чергу, включає як мінімум один метал з групи від Групи 8 до Групи 11. У реакційній судині цільовий потік обробляється в умовах, достатніх для зменшення першої концентрації альдегіду. Оброблений потік, що містить другу концентрацію альдегіду, яка є меншою, ніж перша концентрація альдегіду, видаляється з судини реактора. У варіантах, де цільовий потік додатково містить реагент, здатний до утворення карбонільної групи, оброблений потік також міститиме реагент, здатний до утворення карбонільної групи. Як розкривається, відповідно до іншого бажаного варіанту, цільовий потік являє собою вхідний потік способу карбонілювання. У таких варіантах вхідний потік способу карбонілювання, що містить реагент, здатний до утворення карбонільної групи, і першу концентрацію альдегіду, подається до реакційної судини, яка містить каталізатор на основі, що, в свою чергу, включає як мінімум один метал з 97362 14 групи від Групи 8 до Групи 11. У реакційній судині цільовий потік обробляється в умовах, достатніх для зменшення першої концентрації альдегіду. Оброблений потік, що містить реагент, здатний до утворення карбонільної групи, і другу концентрацію альдегіду, яка є меншою, ніж перша концентрація альдегіду, видаляється з судини реактора, а потім подається прямим або непрямим способом, що може включати об'єднання з іншою сировиною, до реактора карбонілювання. У таких варіантах оброблений потік бажано конденсувати перед надходженням до реактора карбонілювання. Для того, щоб полегшити краще розуміння даного винаходу, наведено наступні приклади певних аспектів деяких варіантів. Наступні приклади жодним чином не повинні розглядатися як обмежуючі, або як такі, що визначають контекст даного винаходу. ПРИКЛАДИ Приклад 1 Досліди проводили у газовій фазі в умовах лабораторного трубчастого реактору з пробковим режимом потоку нерухомого шару. 3 Для кожного експерименту каталізатор (8 см ) завантажували у тубу з неіржавіючої сталі з внутрішнім діаметром 0,5 дюймів та довжиною 48 дюймів. Каталізатори, що використовувались, містили 0,5 % (мас.) Pd на гранульованому вугіллі (Каталізатор, 3,41 г, Engelhard Co., продукт № С3880), 0,5 % (мас.) Pt на гранульованому вугіллі (Каталізатор В, 3,32 г, Engelhard Co., продукт № С3757) та 1,0 % (мас.) Ru на гранульованому вугіллі (Каталізатор С, 5,5 г, Engelhard Co., продукт № С4023). Температуру в реакторі контролювали за допомогою електричного нагрівача. Верхня частина реактора була заповнена кварцом та слугувала тубою підігрівача/змішувача. Рідку сировина, що містить альдегід, нагнітали до реактора в по3 тоці зі швидкістю 0,75-1,1 см /хв та випарювали у верхній тубі реактора. 3°моль % О2 з газом-носієм азотом подавали зі швидкістю 305 стандартних 3 кубічних сантиметрів на хвилину (см /хв) і додавали до рідкої сировини перед надходженням до реактору. Значення швидкості потоку і температури реактора вибирали таким чином, щоб підтримувати суміш фази випаровування за межами вибухових лімітів. Відтік з реактора охолоджували, конденсовані продукти зважували та аналізували ГХ поза межами технологічного процесу. Неконденсований газовий потік, що містив сировину та продукти, які не реагували, було відведено через регулятор зворотного тиску. Реактор працював за 2 умов надлишкового тиску 50°фунт/дюйм . Рідка сировина містила 76 % (мас.) метилацетату (МеОАс), 24 % (мас.) метанолу (МеОН), близько 840 проміле ацетальдегіду (АсН), 104 проміле етилацетату, 18 проміле диметилацеталю та інші слідові компоненти. Тільки незначні кількості домішок було знайдено в продукті, в тому числі проміле рівні метилформіату, оцтової кислоти, диметилкарбонату і води. Результати трьох циклів, А, В та С, наведено нижче. LHSV - годинна об'ємна швидкість рідини. 15 97362 16 Таблиця 1 -1 Цикл А В С LHSV (год. ) Температура  9,07 6,68 7,23 150 °C 95,4 98,5 26,6 Приклад 2 Досліди проводили, як описано для Прикладу 1, за винятком того, що азот (N2) використовували % зниження концентрації АсН 175 °C 96,2 98,6 45,8 г 200 °C 99,7 99,1 76,5 як газ-носій. Результати трьох циклів, А, В та С, наведено нижче. Таблиця 2 1 Цикл А B C LHSV (год ) Температура  9,07 7,14 7,47 150 °C 62,4 20,2 38,2 Приклад 3 Досліди проводили у газовій фазі в умовах лабораторного трубчастого реактору з пробковим режимом потоку нерухомого шару. Для кожного 3 експерименту, каталізатор (200 см , 0,5 % Pd на вугіллі, Engelhard Co., продукт № С3880) завантажували у тубу з неіржавіючої сталі з внутрішнім діаметром 1,6 дюймів та довжиною 60 дюймів. Температуру в реакторі контролювали нагрівальними стрічками та грейферним нагрівачем. Верхню частину реактора заповнювали кварцом. Рідку сировину, що містила ацетальдегід, нагнітали в тубу підігрівача/змішувача, що була заповнена 3 кварцом, зі швидкістю потоку 6,2-15,1 см /хв. Газносій являв собою азот, що містив від 0 до 6 моль % О2, як вказано в табл. 3, і подавався зі 3 швидкістю 450-810 см /хв. Значення швидкості потоку і температури реактора обирали таким чином, щоб підтримувати суміш фази випаровування за межами вибухових лімітів. Реактор працював за % зниження концентрації АсН 175 °C 84,0 51,1 43,8 200 °C 97,1 80,3 54,6 2 умов надлишкового тиску 50°фунт/дюйм . Рідка сировина містила 76 % ваги метилацетату (МеОАс), 24 % ваги метанолу (МеОН), близько 840 проміле ацетальдегіду (АсН), 104 проміле етилацетату, 18 проміле диметилацеталю та інші слідові компоненти. Відтік з реактора охолоджували, конденсовані продукти зважували та аналізували ГХ поза межами технологічного процесу. Неконденсований газовий потік, що містив сировину та продукти, які не реагували, було відведено через регулятор зворотного тиску. Автономні аналізи методом ГХ неконденсованого потоку газового продукту підтвердили, що невеликі кількості CO, CO2 та СН4 утворилися в ході реакції. За умов відсутності кисню, СО2 не утворювався в істотній кількості. Тільки незначні кількості домішок було знайдено в продукті, в тому числі проміле рівні метилформіату (MeFO), оцтової кислоти (НОАс), води та диметилкарбонату. Результати наведено нижче. Таблиця 3 Цикл Темп. (°С) Вміст О2 у газі (моль %) Потік га3 зу см /хв 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 152 173 202 146 177 198 152 177 200 151 176 200 150 176 199 3 3 3 6 6 6 3 3 3 6 6 6 0 0 0 810 810 810 810 810 810 450 450 450 450 450 450 450 450 450 % зниження MeFO (про- НОАс (про-1 LHSV (год. ) концентрації міле) міле) АсН 5,0 77,6 386 60 4,9 86,9 128 130 5,0 98,3 13 283 4,8 92,9 1343 57 5,0 95,0 349 189 4,9 99,3 75 295 2,1 89,7 219 178 2,1 98,1 31 311 2,1 100,0 0 528 2,0 95,8 848 233 2,1 99,9 47 452 2,0 100,0 31 680 2,1 69,8 0 124 2,1 98,6 1 255 2,1 100,0 0 409 17 Таким чином, даний винахід є добре пристосованим для того, щоб впровадження та забезпечення результатів і переваг, як було зазначено, а також які йому властиві. Хоча винахід було проілюстровано та описано з посиланням на зразкові варіанти винаходу, таке посилання не має на меті обмеження винаходу, і не існує підґрунтя для висновку про існування такого обмеження. Винахід може зазнавати значних модифікацій, змін та екві Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 97362 18 валентів у формі і функціях, що можуть бути здійснені середніми фахівцями в даній галузі, які одержать користь від даного розкриття. Варіанти находу, що зображаються і описані, є лише зразразковими, і не є вичерпними в межах контексту винаходу. Тому, винахід обмежується тільки духом і контекстом формули винаходу, що додається, яка забезпечує повне охоплення еквівалентів в усіх відношеннях. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601