[發明專利]用于聯合生產乙酸和二甲醚的方法

有效

• 申請號: 201580032899.8
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN106660920B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: M.貝克斯;T.C.布里斯托夫
• 申請（專利權）人: 英國石油化學品有限公司
• 主分類號: C07C51/09
• 分類號: C07C51/09;C07C53/08;C07C41/09;C07C41/42;C07C43/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李連濤;周齊宏

用于以減少的甲酸含量聯合生產乙酸和二甲醚的方法，其通過下述步驟實現：蒸餾包含二甲醚、甲醇和甲酸甲酯的混合物；從混合物中分離甲酸甲酯以回收二甲醚和甲醇；以及，使甲醇和乙酸甲酯進行催化反應，由此產生乙酸和二甲醚的反應產物。

本發明涉及用于由甲醇和乙酸甲酯原料聯合生產乙酸和二甲醚的方法，特別涉及用于由甲醇和乙酸甲酯以提高的乙酸純度聯合生產乙酸和二甲醚的方法。

用于聯合生產乙酸和二甲醚的方法可以通過甲醇和乙酸甲酯的混合物的催化脫水和水解來實施。這樣的聯合生產方法由例如WO 2011/027105、WO 2013/124404和WO2013/124423已知。

WO 2011/027105描述了通過使甲醇和乙酸甲酯與催化劑組合物在140至250℃的溫度下接觸來生產乙酸和二甲醚的方法，其中催化劑組合物包含具有二維通道體系的沸石，所述二維通道體系包含至少一個具有10元環的通道。

WO 2013/124404描述了通過使甲醇和乙酸甲酯的混合物在200至260℃的溫度下與催化劑組合物接觸由此由所述混合物聯合生產乙酸和二甲醚的方法，所述催化劑組合物包含具備二維通道體系的沸石，所述二維通道體系包含至少一個具有10元環和至少22的二氧化硅 : 氧化鋁摩爾比的通道。

WO 2013/124423描述了通過使甲醇和乙酸甲酯的混合物與沸石催化劑接觸來生產乙酸和二甲醚的方法，其中該沸石具有二維通道體系，所述二維通道體系包含至少一個具有10元環并且其至少5%的陽離子交換容量被一種或多種堿金屬陽離子占據的通道。

盡管通過使甲醇脫水而在這樣的聯合生產方法中產生水，但也可以將水進料供應至該方法。

一般而言，通過在催化劑（通常為含有銅作為催化活性組分的催化劑）的存在下使一氧化碳、氫氣和任選二氧化碳的氣體混合物轉化生產粗甲醇產物來合成甲醇。作為副反應的結果，可能在甲醇合成方法中產生低水平的甲酸甲酯。

在用于聯合生產乙酸和二甲醚的方法中，在甲醇和乙酸甲酯原料中的一者或兩者中存在甲酸甲酯是不合意的，這是因為其導致甲酸的生成，由于甲酸與乙酸的沸點相近而難以通過常規的分餾技術將甲酸與乙酸分離。替代的是，已采用更復雜的萃取蒸餾法來實現乙酸產物的純度。用于將甲酸與乙酸分離的這類復雜方法描述于例如US 4,692,219和US5,227,029中。

因此，仍然存在對其中乙酸純度得以提高的用于由甲醇和乙酸甲酯聯合生產乙酸和二甲醚的方法的需求，特別是對其中乙酸產物具有減少的甲酸含量的方法的需求。

相應地，本發明提供用于聯合生產乙酸和二甲醚的方法，所述方法包括：

(a) 通過下述步驟提純二甲醚、甲醇、水和甲酸甲酯的混合物：

(i) 將二甲醚、甲醇、水和甲酸甲酯的混合物進料至蒸餾塔；

(ii) 蒸餾二甲醚、甲醇、水、甲酸和甲酸甲酯的進料混合物，由此生成與進料混合物相比貧甲酸甲酯的塔頂料流、與進料混合物相比貧甲酸甲酯并包含甲醇和水的塔底料流、以及與進料混合物相比富甲酸甲酯的側取料流；

(iii) 在進料混合物送往所述塔的進料位點上方的位點處，從所述塔中取出富甲酸甲酯的側取料流。

(b) 將包含甲醇和水的塔底料流中的至少一部分與乙酸甲酯一起進料至脫水-水解反應，并且在其中在至少一種固體酸催化劑的存在下使甲醇脫水并使乙酸甲酯水解，由此生產包含乙酸和二甲醚的粗反應產物；

(c) 從粗反應產物中回收乙酸和二甲醚。

在本發明方法的步驟(a)中，送往蒸餾塔的包含二甲醚、甲醇、水和甲酸甲酯的進料混合物合適地作為粗產物料流源自由甲醇生產二甲醚的脫水方法，例如催化脫水方法，例如在沸石催化劑的存在下脫水。因此，合適的是，通過下述步驟獲得送往蒸餾塔的包含二甲醚、甲醇、水和甲酸甲酯的進料混合物：