具有多級冷凝的醛生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利說明】具有多級冷凝的酸生產(chǎn)工藝
[0001] 優(yōu)先權(quán)聲巧
[0002] 本申請案是基于2013年4月30日提出申請的第61/817, 506號美國臨時申請案， 本案主張該美國臨時申請案的化先權(quán)且該美國靡時申請案的揭示內(nèi)容^引用方式并入本 文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明是關(guān)于經(jīng)留氮甲醜化（hy化oformylation)來迸行酸生產(chǎn)，其中騎反應(yīng)器 流出物進行多級冷凝來控副一婦姪回故塔(recoverycolumn)的饋料溫度而不需耍對產(chǎn)物 流進行再加熱。
【背景技術(shù)】
[0004] 用于借助存在與一有沉配位體（0巧細(xì)icligand)呈錯合物組合形式之一VIII 族金屬（例如，錯）的情形T使婦巧與----氧化碳及氨氣（該混合物亦縣為合成氣體 (巧nthesiS阱S))反應(yīng)（且一氧化碳亦為觸媒錯合物的一組分）來對婦短進行氨甲醜化W 串y備含有比起始?xì)w控多一個碳原子諫穀基衍生物的工藝，在此項技術(shù)中是眾所周知的（有 時稱作「臘Oj工藝）且具有極大工業(yè)重耍性。婦燈的氨甲醜化可U其中產(chǎn)物拭液體形式回 故的「液體再循環(huán)工藝」的模式（見第4, 148, 830號美國專利）或根據(jù)第4,朗3,號 美國專利的I氣體再循環(huán)工藝」之工藝模式進行。根據(jù)氣體再循環(huán)工藝模式，蔣合成氣體及 婦控噴射通過液俸反應(yīng)混合物，且自氨甲醜化反應(yīng)區(qū)取得的氣體流除未反應(yīng)歸短及合成氣 體之外亦含有所需陛。由于自氨甲醜化反應(yīng)器政得的產(chǎn)物流中溶解有精當(dāng)大量的未反應(yīng)婦 巧，因此化項技術(shù)揭示數(shù)種技術(shù)來回收該有餘值的嫌控，并將其再循環(huán)至主氮甲醜化反應(yīng) 區(qū)，W及有時將其用于一排出氨甲醜化反應(yīng)區(qū)中。
[000引根據(jù)第日，367, ^)6號美國專利，在一熱交換器中將自初級工藝排出的氣體流出物 冷凝，且在一氣體-液體分離器中蔣未冷凝氣體與液體分離。隨后，將來自氣體-液體分離 器的含有未反應(yīng)婦姪及合成氣體的所排出未冷凝氣體引入至-----次綴氨甲醜化反應(yīng)器中。第 5, 367, !06號美國專剝所述工藝的一特有轄征為，使己溶解的錯-磯錯合物觸媒在該初級 工藝與次級工藝之授循環(huán)。
[0006] 第5, 105, 018號美國專利同樣揭示一種用于婦姪氨甲醜化的二級反應(yīng)器系統(tǒng)。將 反厘器氣體流出物冷卻至70U，且隨后使其經(jīng)過一氣體-液體分離器。蔣來自氣體-液體 分離器的氣體產(chǎn)物霜分抱返回至第一反應(yīng)器級，同時蔣另一部分饋送至一充當(dāng)排出反應(yīng)器 的第二反應(yīng)器級。隨后，使在冷卻之后在氣體--液體分離器中形成且含有相當(dāng)大量未反應(yīng) 帰姪的液體經(jīng)過其中液體與一氧化碳及氨氣逆流地接觸的一氣體-液體接觸區(qū)（在此項技 術(shù)中亦稱為一氣體-液體汽提區(qū)（strippingzone))，從自產(chǎn)物汽提出未反應(yīng)婦巧。將自此 操作所回改的婦控再循環(huán)至第一反應(yīng)器系統(tǒng)。
[0007] 根據(jù)第5, 648,巧3號美國專利，將自氨甲醜化反應(yīng)區(qū)改回的氣俸流冷卻至4(化， 且使用---熱交換器再次加熱所形成的液體。在訓(xùn)整溫度之后，蔣液體提供至一氣體-液體 接觸區(qū)W自液體流回收未反應(yīng)締輕?？山柚訜釟怏w-液體接觸區(qū)的液體饋料的饋料溫度 來提高未反應(yīng)歸控的分離效率。
[0008] 因此，此項技術(shù)教示了超反應(yīng)器流出物的一單級冷卻步驟、或在自氣體-液體分 離器下游獲得的經(jīng)冷卻液體工藝流迸入至氣體-液體接觸區(qū)中的前將該工藝流加熱的一 額夕i、加熱步驟。單級冷卻的顯著缺點為，大量產(chǎn)物隣被再循環(huán)，及/或產(chǎn)物流含有大量無法 在氣俸-液體接觸區(qū)中有效移除的締控。另一方面，對冷凝物迸行再加熱會增加額外設(shè)備 與能量成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明是關(guān)于--種用于生產(chǎn)酸的方法，該方法包含：在一氨甲醜化反應(yīng)區(qū)中在存 在一錯觸媒的情形下使嫌燈與-一氧化碳及氨氣反應(yīng)，該錯觸媒具有有機磯化合物作為配 位體；自該氨甲醜化反應(yīng)區(qū)巧一氣體流的形式移餘反厘產(chǎn)物；在二或更多個級中在各種溫 度下蔣該氣體流冷凝，W形成具畜各種溫度的各種液體流；W及將該等液體流供應(yīng)至一氣 體…液體接觸區(qū)，在該氣體-液體接觸區(qū)中，液體與一氧化碳及氨氣逆流地接觸。自該氣 體-液體接觸區(qū)改回包含一氧化碳、氨氣及未反應(yīng)帰姪的一氣體流，W分離并回收未反應(yīng) 婦控。通常將所回故未反厘婦控與一氧化碳及氨氣-----起再循環(huán)至氨甲醜化反應(yīng)區(qū)。
[0010] 己發(fā)現(xiàn)，在處于或島于環(huán)境溫度且低于反應(yīng)溫度的各種溫度下使用一多級冷凝工 藝，關(guān)于對溶解于自位于氨甲醜化反應(yīng)區(qū)下游的氣體-液俸分離器獲得的液體流中的婦姪 的回故會提供實質(zhì)性改良。在本發(fā)明的多綴冷凝工藝中，由每一冷凝步驟產(chǎn)生的經(jīng)冷凝液 體流較佳隨后被組合巧易于輸運，且被饋送至氣體-液體接觸區(qū)W對婦疫迸行回改。此多 級冷凝工藝能夠調(diào)整氣體-液體接觸區(qū)的液體饋14的饋送溫度，而無需如化項技術(shù)中所提 議般進行額外加熱。將來自第一冷凝級的蒸氣流（其具有最高溫度）饋送至---'排出反應(yīng)器 W實現(xiàn)最佳熱回收是巧取的。將來自最后冷凝級的蒸氣流（其為最冷的）運送至再循環(huán)氣 體壓縮機，氣體流自該再循環(huán)氣體壓縮機被再循環(huán)至主氨甲醜化反應(yīng)區(qū)。
[00n] 理論上，無限數(shù)目個冷凝級將達成最高可能饋料溫度。然而，實際情況，使多綴冷 凝工藝用作一胃二級至四級冷凝工藝、具體而言用作一.二級冷凝工藝。
[0012] 本發(fā)明的另一益短為，本發(fā)明達成一較低再循環(huán)氣體壓縮機吸入溫度，此能夠W ------圍定圧縮機功率需求來增加產(chǎn)量，乃因有較少產(chǎn)物醒需經(jīng)由再循環(huán)氣體壓縮機進行再循 環(huán)，如根據(jù)化T論述蔣可了解。
[0013] 本發(fā)明尤其適用于對禹歸迸行氨甲酯化W產(chǎn)生正下膳及異下醒，W及尤其適用于 超己婦進行氨甲醜化W制造丙膝。
【附圖說明】
[0014] 下文參照隱式詳細(xì)地闡述本發(fā)亂其中相同編號標(biāo)示相似部件。在圖式中；
[00巧]匿1為例示對自一氨甲醜化反應(yīng)器接收的一氣體流進行的二級冷凝及嫌姪汽提 的一示意匿；
[0016] 匿2為具有一主0X0反應(yīng)器及一摔出0X0反應(yīng)器的一氨甲醜化生產(chǎn)系統(tǒng)的一樂意 圖，該氮甲醜化生產(chǎn)系統(tǒng)具備猜反應(yīng)器流出物的二級冷凝、及婦姪汽提及再循環(huán)；W及
[0017] 圖3為例示U4個級捉自一氨甲醜化反應(yīng)器接唆的一氣體流進行的多級冷凝及帰 姪汽提的一示意圖。
【具體實施方式】 賄1引下文議出于例示目的而結(jié)合各圏詳細(xì)遜闡述本發(fā)明。本發(fā)明界定于罐附申請專利 范圍中。本文在說明書及申請專利范圍通篇中所使巧的術(shù)語被賦予其普通含義；舉例而言， r管路姑ict)j、r管線（line)」及類似術(shù)語是指任何用傳導(dǎo)或翰送一流體、空氣、或其他 物質(zhì)的管子、管道、管材、閥口.，或?qū)Ч??！噶鳎╯tream)j是指一管路或管線的流動內(nèi)含物，如 根據(jù)W下論述蔣明了。
[0019] [液體饋料（Liquid化ed) _|溫度及類似術(shù)語是指借助組合來自復(fù)數(shù)個冷凝器綴的 液體輸出而產(chǎn)生的一饋料流的溫度，或者在液體饋料是在不止一個癒中提供至一氣體…液 體接觸區(qū)的情形下，是指提供至該氣體-液體接觸區(qū)的饋輕的經(jīng)加權(quán)溫度。舉例而言，若處 于一溫度T,且處于一流率W,的一液體流連同處于一溫度T2且處于一流率W;的一單獨液體 流一起被饋送至一汽提塔，則液體饋料濕度T近侶^
[0020] T的所計算值由于熱容量的略微變化而為近似值。若液體饋料流并非在被饋送至 氣體-液體接觸區(qū)之前被組合，則饋料的帰燈含量將W類似方式來計算。
[0021] 本文所使用的「冷凝器級（condenserstage)」是指一種適巧接收一氣體流作為輸 入并產(chǎn)生一液體流及一氣體流二者作為輸出的總成。舉例而言，一冷凝器綴可包含一冷卻 器及分離器容器胃r:者，或可將該等特征組合于一單個容器中。除非另有指示，否則在冷卻器 中、在分離器中、及在饋送至氣體-液體接觸區(qū)時的液體溫度是本質(zhì)上相同的。
[0022] 本發(fā)明是關(guān)于氨甲醜化（在此項技術(shù)中經(jīng)常稱作貓0工藝），借經(jīng)由氨甲醜化 或紙0反應(yīng)來制備醋，根據(jù)氨甲醜化或OXO反應(yīng)使1摩備的不飽和化合物與氨氣對一氧化 碳的摩爾比率為1:1的合成氣體（synthesisgas;syngas)反應(yīng)，如下所示；
[0023] RHC 畑2十Hz+CO一 畑丈-畑。-CHO 賄24] 其中R為一有機基。可結(jié)合本發(fā)明使用的商業(yè)婦姪原料為乙婦、禹婦、W及i-了婦 及2- 了嫌、戊婦、己婦等。一殺而言，巧使用具有一C2 (己婦）至C6 (己婦）碳含量的任何 適合婦控。在本發(fā)明的諸多實施例中，線性婦控或岸為最佳的。位于--末端婦控的締碳處 的一率個甲基支鏈經(jīng)常將其反應(yīng)速率降低至十分之一，但一支鏈的影響隨著其蹈雙鍵的距 離增加而縮減。展現(xiàn)不同反應(yīng)性的某些C6原料包含；1-己帰；4-甲基-1-戌嫌；2-己婦； 4-甲基-2-戊婦；2…甲基-1-戊締；2-甲基-.2-戊婦；化及.2, 3- _二甲基-2-T-締。
[0025] 本發(fā)明尤其適于根據(jù)上述第4, 593, 127號美國專利的「氣體再循環(huán)工藝J，但亦可 用于結(jié)合其他工藝來絕理具有未反應(yīng)婦控的膝氣體流。在第5, 105, 018號美國專剎中可見 其他特征，