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TWI778272B - 醋酸之製造方法 - Google Patents

醋酸之製造方法 Download PDF

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TWI778272B
TWI778272B TW108121986A TW108121986A TWI778272B TW I778272 B TWI778272 B TW I778272B TW 108121986 A TW108121986 A TW 108121986A TW 108121986 A TW108121986 A TW 108121986A TW I778272 B TWI778272 B TW I778272B
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清水雅彦
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日商大賽璐股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種醋酸之製造方法,其具備吸收步驟:於具有自吸收碘甲烷後之溶液分離碘甲烷之步驟時,使該步驟節能且可效率良好地進行碘甲烷之分離。 本發明之醋酸之製造方法於醋酸之製造程序中,具備以下吸收步驟:將程序內產生之逸氣之至少一部分供給至吸收塔,使其與含有沸點高於醋酸之有機酸之吸收劑接觸,使上述吸收劑吸收上述逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液。

Description

醋酸之製造方法
本發明係關於一種製造醋酸之方法。
作為醋酸之工業製造法,已知有甲醇法羰基化程序(甲醇法醋酸程序)。於該程序中,例如於反應槽內使甲醇與一氧化碳在觸媒存在下反應而生成醋酸,將反應混合物於蒸發槽內蒸發,使該蒸氣相經由脫低沸塔、接著經由脫水塔進行精製而獲得醋酸製品,或於脫水塔後繼而經由脫高沸塔或進一步經由製品塔而獲得醋酸製品。
於此種醋酸製造程序中,來自反應系統或精製系統等程序之逸氣包含有用成分(例如碘甲烷、水、醋酸甲酯、醋酸等)。因此,於洗滌系統(scrubber system)中利用例如吸收溶劑對上述逸氣進行吸收處理,回收該等有用成分後再廢棄。
專利文獻1揭示有如下醋酸之製造方法:使特定之程序流與選自由醋酸、甲醇及醋酸甲酯所組成之群中之第1吸收劑接觸,或進而與含甲醇及/或醋酸甲酯之第2吸收劑接觸。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-121126號公報
吸收了有用成分之溶液於其後被供給至蒸餾塔,藉由蒸餾分離為有用成分與吸收溶劑。藉由該蒸餾,碘甲烷等有用成分通常濃縮成為蒸餾塔塔頂流,濃縮之碘甲烷再循環至反應槽而可於反應步驟中再利用。
然而,於專利文獻1揭示之方法中,於使用醋酸、甲醇或醋酸甲酯作為吸收溶劑之情形時,吸收溶劑與碘甲烷之沸點差相對較小,將吸收有用成分後之溶液供於蒸餾而欲進行分離時,分離之效率性存在改善餘地。再者,於吸收有用成分後之溶液之蒸餾中,雖然若提高蒸餾塔之回流比則容易分離,但為了提高回流比,蒸餾塔加熱所使用蒸氣之使用量變多,存在節能方面較差之傾向。
因此,本發明之目的在於提供一種醋酸之製造方法,其具備吸收步驟:於具有自吸收碘甲烷後之溶液分離碘甲烷之步驟時,使該步驟節能且可效率良好地進行碘甲烷之分離。
本發明者為了達成上述目的,著眼於碘甲烷與吸收溶劑之沸點差、以及進行有用成分之分離之步驟(解吸步驟)中之回流比與分離效率及蒸氣使用量之關係進行銳意研究。其結果獲得如下見解:藉由使用與碘甲烷之沸點差較大之溶劑作為吸收溶劑,從而於後續之蒸餾步驟中不僅抑制蒸氣使用量且可效率良好地分離碘甲烷。本發明係基於該等見解,進而進行反覆研究而完成。
即,本發明提供一種醋酸之製造方法,其於醋酸之製造程序中,具備以下吸收步驟:將程序內產生之逸氣之至少一部分供給至吸收塔,使其與含有沸點高於醋酸之有機酸的吸收劑接觸,使上述吸收劑吸收上述逸氣中之碘 化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液。
又,本發明提供一種醋酸之製造方法,其具備以下步驟:羰基化反應步驟,其於含金屬觸媒及碘甲烷之觸媒系統、以及醋酸、醋酸甲酯、水之存在下,使甲醇與一氧化碳於反應槽內反應而生成醋酸;分離步驟,其使用1個以上之蒸發槽及/或蒸餾塔,將上述羰基化反應步驟中獲得之反應混合物分離為含金屬觸媒之流體、富含醋酸之醋酸流、及較上述醋酸流富含低沸成分之流體;該醋酸之製造方法可進而具備乙醛分離去除系統,其使用1個以上之蒸餾塔,自將上述富含低沸成分之流體冷凝而獲得之冷凝液之至少一部分分離乙醛;且該醋醛之製造方法具備吸收步驟,其將選自由來自上述反應槽之排出氣體、來自上述蒸發槽之排出氣體、來自上述分離步驟中之蒸餾塔之排出氣體、及來自上述乙醛分離去除系統中之蒸餾塔之排出氣體所組成之群中1種以上之逸氣供給至吸收塔,使其與含沸點高於醋酸之有機酸的吸收劑接觸,使上述吸收劑吸收上述逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液。
進而,本發明提供一種醋酸之製造方法,其具備以下步驟:羰基化反應步驟,其於含金屬觸媒及碘甲烷之觸媒系統、以及醋酸、醋酸甲酯、水之存在下,使甲醇與一氧化碳於反應槽內反應而生成醋酸;蒸發步驟,其將上述羰基化反應步驟中獲得之反應混合物於蒸發槽中分離為蒸氣流與殘液流;脫低沸步驟,其將上述蒸氣流供於蒸餾而分離為富含低沸成分之塔頂(overhead)流與富含醋酸之第1醋酸流;及 脫水步驟,其將上述第1醋酸流供於蒸餾而分離為富含水之塔頂流與較第1醋酸流富含醋酸之第2醋酸流;該醋酸之製造方法可進而具備以下脫高沸步驟及/或乙醛分離去除系統:脫高沸步驟,其將上述第2醋酸流進行蒸餾而分離為富含高沸成分之底部殘留流與較供於蒸餾前之醋酸流富含醋酸之第3醋酸流;乙醛分離去除系統,其使用1個以上之蒸餾塔,自將上述富含低沸成分之流體冷凝而獲得之冷凝液之至少一部分分離乙醛;且該醋酸之製造方法具備吸收步驟,其將選自由來自上述反應槽之排出氣體、來自上述蒸發槽之排出氣體、來自上述脫低沸步驟中之蒸餾塔之排出氣體、來自上述脫水步驟中之蒸餾塔之排出氣體、來自上述脫高沸步驟中之蒸餾塔之排出氣體、及來自上述乙醛分離去除系統中之蒸餾塔之排出氣體所組成之群中1種以上之逸氣供給至吸收塔,使其與含沸點高於醋酸之有機酸的吸收劑接觸,使上述吸收劑吸收上述逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液。
上述吸收劑中之上述有機酸之濃度較佳為10質量ppm以上。
上述有機酸較佳為大氣壓下之沸點為120~300℃之有機酸。上述有機酸較佳為丙酸。
上述醋酸之製造方法可具有以下解吸步驟:將上述含吸收劑及碘化合物之溶液供於蒸餾而分離為富含碘甲烷之塔頂流與富含上述有機酸之底部殘留流。
可使上述富含碘甲烷之塔頂流再循環至選自由反應步驟、蒸發步驟及蒸餾步驟所組成之群中1個以上之步驟。
進行上述解吸步驟之蒸餾塔之饋入液中的碘甲烷濃度較佳為100質量ppm以上。
進行上述解吸步驟之蒸餾塔之饋入液中的碘化氫濃度較佳為未達1質量%。
可將進行上述解吸步驟之蒸餾塔之回流比設為100以下。
可使上述富含有機酸之底部殘留流再循環至反應步驟及/或蒸餾步驟。
根據本發明,藉由使用沸點高於醋酸之有機酸作為吸收劑,相對於使用醋酸、甲醇或醋酸甲酯之情形而與碘甲烷之沸點差較大,因此不僅節能且可效率良好地藉由蒸餾自吸收碘甲烷後之溶液分離碘甲烷。
1:反應槽
2:蒸發槽
3、5、6:蒸餾塔
4:傾析器
7:離子交換樹脂塔
8:洗滌系統
9:乙醛分離去除系統
16:反應混合物供給管線
17:蒸氣流排出管線
18、19:殘液流再循環管線
54:含一氧化碳之氣體導入管線
55、56:氫氧化鉀導入管線
57:觸媒循環泵
81、82、83:吸收塔
84:蒸餾塔(解吸塔)
91:蒸餾塔(第1脫乙醛塔)
92:萃取塔
93:蒸餾塔(第2脫乙醛塔)
94:蒸餾塔(萃取蒸餾塔)
95:傾析器
96:傾析器
97:蒸餾塔(脫乙醛塔)
98:蒸餾塔(萃取蒸餾塔)
99:傾析器
200:煙囪式塔板
圖1係表示洗滌系統之一例之概略流程圖。
圖2係表示洗滌系統之另一例之概略流程圖。
圖3係表示洗滌系統之又一例之概略流程圖。
圖4係表示洗滌系統之又一例之概略流程圖。
圖5係表示洗滌系統之又一例之概略流程圖。
圖6係表示醋酸製造系統之一實施形態之製造流程圖。
圖7係表示乙醛分離去除系統之一例之概略流程圖。
圖8係表示乙醛分離去除系統之另一例之概略流程圖。
圖9係表示乙醛分離去除系統之又一例之概略流程圖。
圖10係表示乙醛分離去除系統之又一例之概略流程圖。
圖11係表示實施例及比較例中使用之洗滌系統之構造之概略流程圖。
本發明之醋酸之製造方法於醋酸之製造程序中具備以下吸收步驟:將程序內產生之逸氣之至少一部分供給至吸收塔,使其與含沸點高於醋酸之有機酸的吸收劑接觸,使上述吸收劑吸收上述逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液。再者,於本說明書中,有時將上述吸收步驟稱為「本發明之吸收步驟」。
於本發明之醋酸之製造方法中,將醋酸之製造程序內產生之全部逸氣中之至少一部分直接或間接地供給至吸收塔而供於本發明之吸收步驟。作為供於本發明之吸收步驟之逸氣,例如可列舉:下述之來自反應步驟中之反應槽之排出氣體、來自蒸發步驟中之蒸發槽之排出氣體、來自分離步驟中之蒸餾塔之排出氣體、來自乙醛分離去除系統中之蒸餾塔之排出氣體等。
本發明之吸收步驟係以下步驟:使程序內產生之逸氣與吸收劑接觸(尤其是對流接觸)而使吸收劑吸收逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含吸收劑及碘化合物之溶液。具體而言,向進行吸收步驟之吸收塔連續地導入逸氣,另一方面,通過位於較逸氣供給位置吸收塔內上部之管線而向吸收塔連續地導入吸收劑,使塔內上升之逸氣與下降之吸收劑對流接觸,而使吸收劑吸收逸氣中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含碘化合物及吸收劑之溶液。
本發明之吸收步驟可利用1個吸收塔進行,亦可利用2個以上之吸收塔進行。例如於將來自2個以上之程序之逸氣供於吸收步驟之情形時,由於逸氣中之成分組成或壓力等不同,故而可使用2個以上之吸收塔(例如高壓吸收塔與低壓吸收塔)藉由吸附法進行吸收步驟。又,例如欲效率良好地自逸氣分離2種以上之碘化合物之情形時,可進行以下吸收步驟:將2個以上之吸收塔串列配置,各吸收塔中使用之吸收劑採用不同組成而於各吸收塔中吸收不同之碘化合 物。
作為於本發明之吸收步驟中使吸收劑吸收之上述碘化合物,可列舉程序內存在之碘化合物,例如:碘化氫;碘甲烷、碘乙烷、碘己烷等碘烷(alkyl iodide)等。其中,作為藉由吸收劑吸收之碘化合物,較佳為有可能腐蝕蒸餾塔內部之碘化氫、作為可於反應步驟中使用之有用成分的碘甲烷。於藉由吸收步驟吸收碘化氫之情形時,氣體成分中之碘化氫濃度變得極低,於下游具備進一步之吸收步驟之情形時,難以腐蝕進行該吸收步驟之吸收塔內部,或難以腐蝕下述解吸步驟中蒸餾上述溶液時蒸餾塔內部,從而該吸收塔或蒸餾塔可使用低級材質。又,於藉由吸收步驟吸收碘甲烷之情形時,於下述解吸步驟中蒸餾上述溶液,藉此可分離取得碘甲烷,再循環至反應槽而可將碘甲烷於反應步驟中再利用。藉由吸收步驟吸收之碘化合物可僅為一種,亦可為兩種以上。
於本發明之吸收步驟中,使用沸點高於醋酸之有機酸作為吸收劑。藉由使用沸點高於醋酸之有機酸作為吸收劑,由於碘甲烷與上述有機酸之沸點差較大,故而於藉由上游進行碘甲烷之分離之步驟(解吸步驟)中,分離效率較使用醋酸作為吸收劑之情形更優異。因此,無需將蒸餾塔之回流比提高至與使用醋酸之情形同程度以提高分離效率,可抑制蒸餾塔之再沸器中使用之蒸氣量,而可節能。上述有機酸可僅含一種,亦可含兩種以上。
作為上述沸點高於醋酸之有機酸,可列舉:碳數3以上之羧酸、烴基取代磺酸等。作為碳數3以上之羧酸,可列舉:丙酸、丁酸、戊酸等。作為烴基取代磺酸,可列舉:甲磺酸等。作為上述有機酸,就操作性優異之觀點、對醋酸之影響較小之觀點等而言,較佳為碳數3以上之羧酸,更佳為丙酸。上述吸收劑可僅含一種上述有機酸,亦可含兩種以上。
上述有機酸較佳為大氣壓下之沸點高於醋酸且為250℃以下(較佳為220℃以下、更佳為200℃以下、進而較佳為190℃以下、進而較佳為180℃ 以下、進而較佳為170℃以下、進而較佳為160℃以下、尤佳為150℃以下)之有機酸。又,就與碘甲烷之沸點差較大而碘甲烷分離效率更優異之觀點而言,上述沸點之下限例如120℃,較佳為125℃,更佳為130℃。作為上述有機酸,其中較佳為丙酸。
上述吸收劑亦可包含上述有機酸以外之成分。例如可列舉:甲醇等醇、醋酸甲酯等羧酸酯、醋酸、甲酸等沸點低於醋酸之有機酸、醚、酮、水、鹼性水溶液、烴、其他於醋酸之製造程序中使用或形成之雜質等。
上述吸收劑中之上述有機酸之濃度例如為10質量ppm以上,較佳為20質量ppm以上,更佳為50質量ppm以上,進而較佳為100質量ppm以上,尤佳為200質量ppm以上,可為300質量ppm以上、400質量ppm以上、500質量ppm以上、1000質量ppm以上、1質量%以上、5質量%以上、10質量%以上、20質量%以上、30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上。又,上述濃度之上限為100質量%,亦可為99.999質量%、99.99質量%、99.9質量%、99.5質量%、99質量%、98質量%。又,上述吸收劑中之丙酸濃度可為上述範圍內。
碘化氫包含分子狀碘化氫、及至少一部分於極性介質(通常至少包含水之介質)中被離子化之情形時之解離氫碘酸兩者,該兩者具有互換性。於本說明書中,碘化氫濃度可利用電位差滴定法求出,亦可藉由減算法求出,該減算法係利用自全部之離子性碘化物中減去而求出者。
於電位差滴定法中,藉由酸-鹼滴定而利用電位差滴定終點求出。碘化氫濃度尤其可藉由使用標準醋酸鋰溶液等滴定至電位差滴定終點求出。減算法係藉由將推測與腐蝕金屬或其他非氫陽離子之測定存在關係之碘化物之濃度從試樣中存在之全部之離子性碘化物中減去而求出之方法。
利用減算法求出之上述溶液中之碘化氫濃度例如為0.01質量ppm 以上,可為0.1質量ppm以上、1質量ppm以上、10質量ppm以上、50質量ppm以上、100質量ppm以上、200質量ppm以上、300質量ppm以上、400質量ppm以上、500質量ppm以上、600質量ppm以上、700質量ppm以上、800質量ppm以上、900質量ppm以上、1000質量ppm以上、2000質量ppm以上、3000質量ppm以上、4000質量ppm以上、5000質量ppm以上、6000質量ppm以上、7000質量ppm以上、8000質量ppm以上、9000質量ppm以上、1質量%以上。上述碘化氫濃度例如為10質量%以下,可為5質量%以下、3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、未達1質量%、5000質量ppm以下、3000質量ppm以下。
利用電位差滴定法求出之上述溶液中之碘化氫濃度例如為0.01質量ppm以上,可為0.1質量ppm以上、1質量ppm以上、10質量ppm以上、50質量ppm以上、100質量ppm以上、200質量ppm以上、300質量ppm以上、400質量ppm以上、500質量ppm以上、600質量ppm以上、700質量ppm以上、800質量ppm以上、900質量ppm以上、1000質量ppm以上、2000質量ppm以上、3000質量ppm以上、4000質量ppm以上、5000質量ppm以上、6000質量ppm以上、7000質量ppm以上、8000質量ppm以上、9000質量ppm以上、1質量%以上。上述碘化氫濃度例如為5質量%以下,較佳為2質量%以下。上述碘化氫濃度例如為10質量%以下,可為5質量%以下、3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、未達1質量%、5000質量ppm以下、3000質量ppm以下。
上述溶液中之碘甲烷濃度例如為1質量ppm以上,可為10質量ppm以上、100質量ppm以上、1000質量ppm以上、5000質量ppm以上、1質量%以上。上述碘甲烷濃度例如為20質量%以下(例如15質量%以下),較佳為10質量%以下(例如8質量%以下)。
本發明之醋酸之製造方法亦可具備本發明之吸收步驟以外之其他吸收步驟。其他吸收步驟使用上述有機酸以外之成分作為吸收劑,除此以外 與本發明之吸收步驟相同。
本發明之醋酸之製造方法可具有將吸收步驟中獲得之溶液供於蒸餾之蒸餾步驟(解吸步驟)。於解吸步驟中,將上述溶液供於蒸餾而分離為較上述吸收劑富含低沸成分之塔頂流與富含上述吸收劑之底部殘留流。於具有解吸步驟之情形時,可分離為有用成分與富含上述吸收劑之底部殘留流,因此有用成分可再循環至反應槽,經分離之吸收劑可作為吸收步驟之吸收劑再利用,而經濟性優異。
進行解吸步驟之蒸餾塔之饋入液中之碘甲烷濃度例如為1質量ppm以上,可為10質量ppm以上、100質量ppm以上、1000質量ppm以上、5000質量ppm以上、1質量%以上。上述碘甲烷濃度例如為20質量%以下(例如15質量%以下),較佳為10質量%以下(例如8質量%以下)。
利用減算法求出之進行解吸步驟之蒸餾塔之饋入液中之碘化氫濃度例如為5質量%以下,可為4質量%以下、3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、未達1質量%、5000質量ppm以下、3000質量ppm以下、2000質量ppm以下、1000質量ppm以下、700質量ppm以下、500質量ppm以下、300質量ppm以下、200質量ppm以下、100質量ppm以下、未達100質量ppm、50質量ppm以下、30質量ppm以下、20質量ppm以下、10質量ppm以下、5質量ppm以下、3質量ppm以下、2質量ppm以下、1質量ppm以下。上述碘化氫濃度例如為0.0001質量ppm以上,可為0.001質量ppm以上、0.01質量ppm以上、0.1質量ppm以上、0.5質量ppm以上、1質量ppm以上。
利用電位差滴定法求出之進行解吸步驟之蒸餾塔之饋入液中的碘化氫濃度例如為5質量%以下,可為4質量%以下、3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、未達1質量%、5000質量ppm以下、3000質量ppm以下、2000質量ppm以下、1000質量ppm以下、700質量ppm以下、500質量ppm以下、300質量ppm 以下、200質量ppm以下、100質量ppm以下、未達100質量ppm、50質量ppm以下、30質量ppm以下、20質量ppm以下、10質量ppm以下、5質量ppm以下、3質量ppm以下、2質量ppm以下、1質量ppm以下。上述碘化氫濃度例如為0.0001質量ppm以上,可為0.001質量ppm以上、0.01質量ppm以上、0.1質量ppm以上、0.5質量ppm以上、1質量ppm以上。
作為藉由解吸步驟分離取得之塔頂流中濃縮之低沸成分,可列舉:碘化合物(碘甲烷、碘化氫等)、水、醋酸甲酯、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等。於上述塔頂流包含碘甲烷等有用成分之情形時,可使至少一部分再循環至反應槽(反應步驟)。藉由再循環至反應槽,可將有用成分於反應步驟中再利用而經濟性優異。又,亦可使上述塔頂流再循環至位於較蒸發步驟下游之蒸餾步驟(脫低沸步驟、脫水步驟、脫高沸步驟等)。
再者,於供於吸收步驟之逸氣為來自傾析器(decanter)的排氣之情形時,來自解吸步驟之塔頂流中有時包含大量乙醛;上述傾析器用以貯存將來自下述脫低沸步驟之塔頂流冷凝獲得之冷凝液。因此,可將來自解吸步驟之上述塔頂流供給至乙醛分離去除系統,藉由乙醛分離去除系統進行乙醛去除後通過傾析器再循環至反應槽。
來自解吸步驟之上述塔頂流中之碘甲烷濃度例如為5質量%以上,可為10質量%以上、20質量%以上、30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上。上述碘甲烷濃度之上限例如為99.9質量%(例如99質量%),較佳為98質量%(例如95質量%),更佳為93質量%(90質量%),可為80質量%、70質量%、60質量%、50質量%、45質量%。
可將藉由解吸步驟分離取得之來自蒸餾塔塔底之底部殘留流之至少一部分連續地排出至系統外,亦可使至少一部分循環至吸收塔。又,可使 上述底部殘留流之至少一部分再循環至反應步驟、蒸發步驟、位於較蒸發步驟下游之精製步驟等。
以下,對具備本發明之吸收步驟之洗滌系統之一實施形態進行說明。圖1係表示本發明中之洗滌系統之一實施形態之概略流程圖之一例。該洗滌系統8具備吸收塔81、吸收塔82及蒸餾塔84。於本實施形態之醋酸之製造方法中,於吸收塔81、82中進行吸收步驟,於蒸餾塔84中進行解吸步驟。再者,於吸收塔81及82中之至少一者、較佳為兩者中進行本發明之吸收步驟。又,兩吸收塔所使用之吸收劑可相同,亦可不同。
吸收塔81係用以進行自逸氣中之高壓氣體吸收、回收碘化合物之吸收步驟的單元(高壓吸收塔)。該吸收步驟係以下步驟:使高壓氣體與吸收劑接觸而使吸收劑吸收高壓氣體中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述高壓氣體之氣體成分、與含吸收劑及碘化合物之溶液。
具體而言,通過管線58(高壓氣體供給管線)向吸收塔81連續地導入高壓氣體,另一方面,通過位於較高壓氣體之導入位置上部之管線59(吸收劑供給管線)向吸收塔81連續地導入吸收劑,使塔內上升之高壓氣體與下降之吸收劑對流接觸,而使吸收劑吸收高壓氣體中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於上述高壓氣體之氣體成分、與含碘化合物及吸收劑之溶液,自吸收塔81塔頂通過管線60獲得上述氣體成分,自吸收塔81塔底通過管線61獲得上述溶液。
作為上述高壓氣體,例如為來自反應槽(或反應步驟)之排出氣體,可將自反應槽排出之排出氣體直接通過管線58供給至吸收塔81,亦可將自反應槽排出之排出氣體藉由冷凝器分離冷凝成分後之非冷凝氣體通過管線58供給至吸收塔81。供給至吸收塔81前之吸收劑之溫度例如為1~120℃,吸收劑為不冷凍且不沸騰之範圍內之溫度。
吸收塔81係由層板塔及填充塔等精餾塔構成。填充塔中之填充物可為規則填充物、不規則填充物之任意者。於採用層板塔之情形時,其理論板數例如為1~100層。塔內壓力例如為大氣壓~5MPaG(錶壓),通常為反應槽內之壓力以下。塔內溫度例如為1~120℃左右。
吸收塔82係用以進行自逸氣中之低壓氣體吸收、回收碘化合物之吸收步驟的單元(低壓吸收塔)。該吸收步驟係以下步驟:使低壓氣體與吸收劑接觸而使吸收劑吸收低壓氣體中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述低壓氣體之氣體成分、與含吸收劑及碘化合物之溶液。
具體而言,通過管線62(低壓氣體供給管線)向吸收塔82連續地導入低壓氣體,另一方面,通過位於較低壓氣體之導入位置上部之管線63(吸收劑供給管線)向吸收塔82連續地導入吸收劑,使塔內上升之低壓氣體與下降之吸收劑對流接觸,而使吸收劑吸收低壓氣體中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於上述低壓氣體之氣體成分、與含碘化合物及吸收劑之溶液,自吸收塔82塔頂通過管線64獲得上述氣體成分,自吸收塔82塔底通過管線65獲得上述溶液。
作為上述低壓氣體,可列舉:來自蒸發槽(或蒸發步驟)之排出氣體、來自脫低沸塔(或脫低沸步驟)之排出氣體、來自用以貯存將來自脫低沸塔之富含低沸成分之塔頂流冷凝獲得之冷凝液之傾析器的排出氣體、來自脫水塔(或脫水步驟)之排出氣體、來自脫高沸塔(或脫高沸步驟)之排出氣體。該等排出氣體可直接通過管線62供給至吸收塔82,亦可將藉由冷凝器分離冷凝成分後之非冷凝氣體通過管線62供給至吸收塔82。供給至吸收塔82前之吸收劑之溫度與供給至吸收塔81前之吸收劑之溫度相同。
來自吸收塔81塔頂之氣體成分(管線60)及來自吸收塔82塔頂之氣體成分(管線64)為捕捉及去除有用成分及碘化氫後之氣體,合流後通過管 線69廢棄。再者,自管線69或合流前之管線60、64分別排出之氣體可利用作導入至後述蒸發槽2之底部或殘液流再循環管線18、19之CO源。另一方面,來自吸收塔81塔底之溶液(管線61)及來自吸收塔82塔底之溶液(管線65)合流後通過管線68a供給至蒸餾塔84。
蒸餾塔84係用以進行解吸步驟之單元。本實施形態中之解吸步驟係以下步驟:將來自吸收塔塔底之溶液(管線68a)供於蒸餾而分離為富含有用成分(尤其是碘甲烷)之塔頂流與富含吸收劑之底部殘留流。更具體而言,對連續地導入至蒸餾塔84之溶液(管線68a)進行蒸餾處理而分離為富含有用成分(尤其是碘甲烷)之塔頂流與富含吸收劑之底部殘留液。自蒸餾塔84之塔頂部將作為塔頂流之蒸氣連續地抽取至管線73。自蒸餾塔84之塔底部將底部殘留液連續地抽取至管線74。84b為再沸器。本發明之吸收步驟中使用沸點高於醋酸之有機酸,因此於蒸餾塔84中蒸餾之溶液包含上述有機酸。因此,由於上述有機酸與碘甲烷之沸點差相對較大,故而於蒸餾塔84中相對容易分離,可削減再沸器84b中使用之蒸氣量而可節能。
蒸餾塔84例如由層板塔及填充塔等精餾塔構成。蒸餾塔84之塔頂流通過管線73被導入至冷凝器84a。冷凝器84a藉由將來自蒸餾塔84之塔頂流冷卻,部分冷凝而分成冷凝成分與氣體成分。使冷凝成分之一部分回流至蒸餾塔84,其他部分則自管線73b餾出。再者,圖1中示出使冷凝成分回流至蒸餾塔84之例,但亦可不回流而全部自管線73b餾出。未藉由冷凝器84a冷凝之未冷凝氣體可通過管線73a合流至管線62而循環至吸收塔82,亦可廢棄,或可再循環至用以使來自脫低沸塔、脫水塔、脫高沸塔等蒸餾塔之塔頂之塔頂流冷凝之冷凝器前。再循環之非冷凝氣體於其後藉由冷凝器去除冷凝成分後,可再次自管線62循環至吸收塔82。
來自蒸餾塔84塔頂之富含有用成分(尤其是碘甲烷)之塔頂流(管 線73)可再循環至反應槽、蒸發槽、位於較蒸發槽下游之蒸餾塔。藉由再循環至反應槽,可將有用成分(尤其是碘甲烷)於反應步驟中進行再利用而經濟性優異。於供於吸收步驟之逸氣為來自傾析器之排氣之情形時,上述富含有用成分之塔頂流濃縮會多於吸收劑之低沸成分,因此有時包含大量乙醛。因此,可將上述富含有用成分之塔頂流供給至乙醛分離去除系統,藉由乙醛分離去除系統進行乙醛去除後通過傾析器再循環至反應槽。另一方面,將來自蒸餾塔84塔底之底部殘留流(管線74)之一部分通過管線75連續或分批排出至系統外,又,通過管線76連續或分批供給新的吸收劑,通過管線68b循環至吸收塔81、82,而作為吸收步驟中之吸收劑再利用。再者,亦可不使上述底部殘留流(管線74)循環而將其全部排出至系統外,向吸收塔81、82供給新的吸收劑。又,上述底部殘留流(管線74)之至少一部分(例如通過管線75排出至系統外之溶液)可再循環至反應槽、蒸發槽、位於較蒸發槽下游之蒸餾塔(脫低沸塔、脫水塔、脫高沸塔等)等。
於採用層板塔作為蒸餾塔84之情形時,理論板數取決於供於蒸餾之溶液之組成,例如為1~50層。回流比根據理論板數例如為3000以下(例如0~3000),可為1000以下、500以下、300以下、100以下、50以下、30以下、20以下、10以下、5以下、3以下。於蒸餾塔84之內部,塔頂壓力例如設定為1~500kPaG,塔底壓力高於塔頂壓力,例如設定為10~700kPaG。於蒸餾塔84之內部,塔頂溫度例如為比設定塔頂壓力下之吸收劑之沸點低之溫度,例如設定為40~150℃,塔底溫度例如為設定塔底壓力下之醋酸之沸點以上之溫度,設定為118~200℃(較佳為120~190℃、更佳為120~180℃、進而較佳為120~170℃)。
圖2係表示具有本發明之吸收步驟之洗滌系統之另一實施形態之概略流程圖之一例。於該例中,僅於吸收塔81中進行吸收步驟,將來自吸收塔81塔頂之氣體成分通過管線60廢棄,或利用作導入至後述蒸發槽2之底部或殘液 流再循環管線18、19之CO源。另一方面,將來自吸收塔81塔底之溶液(管線61)供給至蒸餾塔84。其以外與圖1之例相同。
本發明之醋酸之製造方法可具備第1吸收步驟與第2吸收步驟,該第1吸收步驟將程序內產生之逸氣之至少一部分供給至吸收塔,使其與第1吸收劑接觸而使上述第1吸收劑吸收上述逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣降低之第1氣體成分、與含上述第1吸收劑及碘化合物之第1溶液;該第2吸收步驟使上述第1氣體成分於吸收塔中與組成不同於上述第1吸收劑之第2吸收劑接觸而使上述第2吸收劑吸收上述第1氣體成分中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述第1氣體成分之第2氣體成分、與含上述第2吸收劑及碘化合物之第2溶液。於該情形時,本發明之吸收步驟包含於第1及第2吸收步驟之至少一者中。
於具備第1及第2吸收步驟之情形時,將醋酸之製造程序內產生之全部逸氣中之至少一部分供給至吸收塔而供於第1及第2吸收步驟。作為供於第1及第2吸收步驟之逸氣,例如可列舉:下述之來自反應步驟中之反應槽之排出氣體、來自蒸發步驟中之蒸發槽之排出氣體、來自分離步驟中之蒸餾塔之排出氣體、來自乙醛分離去除系統中之蒸餾塔之排出氣體等。
第1及第2吸收步驟分別可利用1個吸收塔進行,亦可利用2個以上之吸收塔進行。例如於將來自2個以上之程序之逸氣供於第1吸收步驟之情形時,由於逸氣中之成分組成或壓力等不同,故而可使用2個以上之吸收塔(例如高壓吸收塔與低壓吸收塔)藉由吸附法進行第1吸收步驟。又,亦可利用單一之吸收塔進行第1及第2吸收步驟。
第2吸收劑為與第1吸收劑組成不同之吸收劑。例如可列舉:未含於一吸收劑之成分被包含於另一吸收劑中之情況,兩吸收劑中構成成分相同但至少1種成分之含有比率不同之情況等。藉由使用組成不同之第1及第2吸收劑該 兩種吸收劑分兩階段進行吸收步驟,由於兩種吸收劑對碘化氫及碘甲烷之溶解性不同,故而於使用一吸收劑之吸收步驟中形成富含碘化氫及碘甲烷中之一者之溶液,於使用另一吸收劑之吸收步驟中形成較上述溶液更富含碘化氫及碘甲烷中之另一者之溶液,而可效率良好地分離回收碘化氫與碘甲烷。
第1吸收步驟係以下步驟:使程序內產生之逸氣與第1吸收劑接觸(尤其是對流接觸)而使第1吸收劑吸收逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之第1氣體成分、與含第1吸收劑及碘化合物之第1溶液。具體而言,向進行第1吸收步驟之吸收塔連續地導入逸氣,另一方面,通過位於較逸氣供給位置更靠吸收塔內上部之管線向吸收塔連續地導入第1吸收劑,使塔內上升之逸氣與下降之第1吸收劑對流接觸,而使第1吸收劑吸收逸氣中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之第1氣體成分、與含碘化合物及第1吸收劑之第1溶液。再者,第1吸收步驟可利用1個吸收塔進行,亦可利用2個以上之吸收塔進行。
第2吸收步驟係以下步驟:使經過第1吸收步驟而碘化合物濃度降低之第1氣體成分與第2吸收劑接觸(尤其是對流接觸),分離為碘化合物濃度低於第1氣體成分之第2氣體成分、與含第2吸收劑及碘化合物之第2溶液。具體而言,於進行第2吸收步驟之吸收塔中,通過位於較第1氣體成分供給位置吸收塔內上部之管線向吸收塔連續地導入第2吸收劑,使塔內上升之第1氣體成分與下降之第2吸收劑對流接觸,而使第2吸收劑吸收第1氣體成分中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於第1氣體成分降低之第2氣體成分、與含碘化合物及第2吸收劑之第2溶液。再者,第2吸收步驟可利用1個吸收塔進行,亦可利用2個以上之吸收塔進行。於使用2個以上之吸收塔進行第1吸收步驟之情形時,可使來自上述2個以上之吸收塔之第1氣體成分合流後供於第2吸收步驟,亦可將來自上述2個以上之吸收塔之第1氣體成分分別供給至1或2個以上之吸收塔而進行第2 吸收步驟。又,第1及第2吸收步驟可利用單一之吸收塔進行,亦可利用2個以上之不同之吸收塔進行。
作為第1及第2吸收步驟中使吸收劑吸收之上述碘化合物,與作為上述本發明之吸收步驟中吸收之碘化合物所例示者相同。其中,較佳為碘化氫、碘甲烷。尤佳為藉由第1吸收步驟吸收之碘化合物為碘化氫,藉由第2吸收步驟吸收之碘化合物為碘甲烷。於使用不同之吸收塔進行第1及第2吸收步驟之情形時,若於第1吸收步驟中可充分吸收碘化氫,則第1氣體成分中之碘化氫濃度變得極低,進行第2吸收步驟之吸收塔內部難以發生腐蝕,而該吸收塔可採用耐腐蝕性較低之材質(低級材質)。進而,若供給至第2吸收步驟之第1氣體成分中之碘化氫濃度極度地降低,則於第2吸收步驟中第2吸收劑幾乎不會吸收到碘化氫,因此獲得之第2溶液中之碘化氫濃度亦變低,於下述解吸步驟中蒸餾第2溶液時蒸餾塔內部難以發生腐蝕,而該蒸餾塔可採用低級材質。再者,第1及第2吸收步驟中分別吸收之碘化合物可僅為一種,亦可為兩種以上。
因此,較佳為第1吸收劑及第2吸收劑中之至少一者包含沸點高於醋酸之有機酸,另一者包含水或鹼性水溶液。即,較佳為第1吸收步驟及第2吸收步驟中之至少一者為本發明之吸收步驟,另一者為使用包含水或鹼性水溶液之吸收劑之吸收步驟。於使用水作為第1或第2吸收劑之情形時,碘化氫於水中之溶解性較高,又,於使用鹼性水溶液作為第1或第2吸收劑之情形時,不僅碘化氫於水中之溶解性較高且碘化氫被中和,藉此可充分吸收碘化氫。
尤其第1吸收劑就碘化氫之吸收性較高之觀點而言,較佳為包含水或鹼性水溶液。進而第2吸收劑就碘甲烷之吸收性較高之觀點而言,較佳為包含沸點高於醋酸之有機酸。於該情形時,於第1吸收步驟中藉由第1吸收劑可自逸氣充分回收碘化氫,且第1吸收劑幾乎不會吸收碘甲烷而於第2吸收步驟中藉由第2吸收劑可充分回收碘甲烷,因此可效率良好地分離回收碘化氫與碘甲烷。 於使用此種第1及第2吸收劑之情形時,由於藉由第1吸收步驟可選擇性地回收/去除碘化氫,藉由第2吸收步驟可選擇性地回收/去除碘甲烷,故而可回收幾乎不含不要之碘化氫之碘甲烷,而容易於反應槽中再利用。又,於將第2吸收步驟中用作吸收劑之上述有機酸供於蒸餾進行精製時,可省蒸氣使用量、節能。
使用沸點高於醋酸之有機酸之吸收劑中之該有機酸之較佳濃度與上述本發明之吸收步驟中使用之吸收劑中之濃度相同。
上述使用水之吸收劑中之水濃度例如為10質量ppm以上,較佳為20質量ppm以上,更佳為50質量ppm以上,進而較佳為100質量ppm以上,尤佳為200質量ppm以上,可為300質量ppm以上、400質量ppm以上、500質量ppm以上、1000質量ppm以上、1質量%以上、5質量%以上、10質量%以上、20質量%以上、30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上。又,上述濃度之上限為100質量%,亦可為99.999質量%、99.99質量%、99.9質量%、99.5質量%、99質量%、98質量%。
利用減算法求出之第1溶液中之碘化氫濃度例如為0.01質量ppm以上,可為0.1質量ppm以上、1質量ppm以上、10質量ppm以上、50質量ppm以上、100質量ppm以上、200質量ppm以上、300質量ppm以上、400質量ppm以上、500質量ppm以上、600質量ppm以上、700質量ppm以上、800質量ppm以上、900質量ppm以上、1000質量ppm以上、2000質量ppm以上、3000質量ppm以上、4000質量ppm以上、5000質量ppm以上、6000質量ppm以上、7000質量ppm以上、8000質量ppm以上、9000質量ppm以上、1質量%以上。上述碘化氫濃度例如為10質量%以下,可為5質量%以下、3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、5000質量ppm以下、3000質量ppm以下。
利用電位差滴定法求出之第1溶液中之碘化氫濃度例如為0.01質量ppm以上,可為0.1質量ppm以上、1質量ppm以上、10質量ppm以上、50質量ppm 以上、100質量ppm以上、200質量ppm以上、300質量ppm以上、400質量ppm以上、500質量ppm以上、600質量ppm以上、700質量ppm以上、800質量ppm以上、900質量ppm以上、1000質量ppm以上、2000質量ppm以上、3000質量ppm以上、4000質量ppm以上、5000質量ppm以上、6000質量ppm以上、7000質量ppm以上、8000質量ppm以上、9000質量ppm以上、1質量%以上。上述碘化氫濃度例如為5質量%以下,較佳為2質量%以下。上述碘化氫濃度例如為10質量%以下,可為5質量%以下、3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、5000質量ppm以下、3000質量ppm以下。
第1溶液中之碘甲烷濃度例如為30質量%以下,可為25質量%以下、20質量%以下、15質量%以下、10質量%以下、7質量%以下、5質量%以下、4質量%以下、3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、5000質量ppm以下、2000質量ppm以下、1000質量ppm以下。上述碘甲烷濃度例如為10質量ppm以上(例如50質量ppm以上),較佳為100質量ppm以上(例如500質量ppm以上),更佳為1000質量ppm以上(例如2000質量ppm以上)。
再者,於具有多個第1吸收步驟之情形時,第1溶液中之上述各成分之濃度係藉由上述多個第1吸收步驟所分離取得之全部之第1溶液中上述各成分之濃度。
利用減算法求出之第2溶液中之碘化氫濃度較佳為低於第1溶液中之碘化氫濃度,例如為5質量%以下,可為4質量%以下、3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、未達1質量%、5000質量ppm以下、3000質量ppm以下、2000質量ppm以下、1000質量ppm以下、700質量ppm以下、500質量ppm以下、300質量ppm以下、200質量ppm以下、100質量ppm以下、未達100質量ppm、50質量ppm以下、30質量ppm以下、20質量ppm以下、10質量ppm以下、5質量ppm以下、3質量ppm以下、2質量ppm以下、1質量ppm以下、未達1質量ppm。上述 碘化氫濃度例如為0.0001質量ppm以上,可為0.001質量ppm以上、0.01質量ppm以上、0.1質量ppm以上、0.5質量ppm以上。
利用電位差滴定法求出之第2溶液中之碘化氫濃度較佳為低於第1溶液中之碘化氫濃度,例如為5質量%以下,可為4質量%以下、3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、未達1質量%、5000質量ppm以下、3000質量ppm以下、2000質量ppm以下、1000質量ppm以下、700質量ppm以下、500質量ppm以下、300質量ppm以下、200質量ppm以下、100質量ppm以下、未達100質量ppm、50質量ppm以下、30質量ppm以下、20質量ppm以下、10質量ppm以下、5質量ppm以下、3質量ppm以下、2質量ppm以下、1質量ppm以下。上述碘化氫濃度例如為0.0001質量ppm以上,可為0.001質量ppm以上、0.01質量ppm以上、0.1質量ppm以上、0.5質量ppm以上。
第2溶液中之碘甲烷濃度較佳為高於第1溶液中之碘甲烷濃度,例如為1質量ppm以上,可為10質量ppm以上、100質量ppm以上、1000質量ppm以上、5000質量ppm以上、1質量%以上。上述碘甲烷濃度例如為20質量%以下(例如15質量%以下),較佳為10質量%以下(例如8質量%以下)。
再者,於具有多個第2吸收步驟之情形時,第2溶液中之上述各成分之濃度係藉由上述多個第2吸收步驟所分離取得之全部之第2溶液中上述各成分之濃度。
於具有第1及第2吸收步驟之情形時,可具有將第1吸收步驟中獲得之第1溶液及/或第2吸收步驟中獲得之第2溶液供於蒸餾之蒸餾步驟(解吸步驟)。於解吸步驟中,將第1及/或第2溶液供於蒸餾而分離為較第1及/或第2吸收劑富含低沸成分之塔頂流與富含第1及/或第2吸收劑之底部殘留流。於具有解吸步驟之情形時,由於可分離為有用成分與富含第1及/或第2吸收劑之底部殘留流,故而有用成分可再循環至反應槽、蒸發槽、蒸餾塔等,經分離之吸收劑可 作為第1及/或第2吸收步驟之吸收劑再利用,而經濟性優異。
可將藉由解吸步驟分離取得之來自蒸餾塔塔底之底部殘留流之至少一部分連續地排出至系統外,亦可使至少一部分循環至第1及/或第2吸收塔。又,可使上述底部殘留流之至少一部分再循環至反應槽、蒸發槽、位於較蒸發槽下游之精製步驟(蒸餾步驟)等。其他解吸步驟中之較佳態樣如上所述。
圖3係表示具備本發明中之第1及第2吸收步驟之洗滌系統之一實施形態之概略流程圖之一例。該洗滌系統8具備吸收塔81、吸收塔82、吸收塔83及蒸餾塔84。於本實施形態之醋酸之製造方法中,分別於吸收塔81、82中進行第1吸收步驟,於吸收塔83中進行第2吸收步驟,於蒸餾塔84中進行解吸步驟。
於圖3所示之洗滌系統8中,於吸收塔81~83中之至少一者中進行本發明之吸收步驟。較佳為第1吸收步驟及第2吸收步驟中之至少一者為本發明之吸收步驟。於第1吸收步驟為本發明之吸收步驟之情形時,較佳為吸收塔81及82兩者中之吸收步驟為本發明之吸收步驟。吸收塔81、82中使用之吸收劑可相同亦可不同。
吸收塔81係用以進行自逸氣中之高壓氣體吸收、回收碘化合物之第1吸收步驟之單元(高壓吸收塔)。該第1吸收步驟係以下步驟:使高壓氣體與第1吸收劑接觸而使第1吸收劑吸收高壓氣體中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述高壓氣體之第1氣體成分、與含第1吸收劑及碘化合物之第1溶液。
具體而言,通過管線58(高壓氣體供給管線)向吸收塔81連續地導入高壓氣體,另一方面,通過位於較高壓氣體之導入位置上部之管線59(第1吸收劑供給管線)向吸收塔81連續地導入第1吸收劑,使塔內上升之高壓氣體與下降之第1吸收劑對流接觸,而使第1吸收劑吸收高壓氣體中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於上述高壓氣體之第1氣體成分、與含碘化合物及第1吸收劑之第1溶液,自吸收塔81塔頂通過管線60獲得第1氣體成分,自吸收塔81塔 底通過管線61獲得第1溶液。
作為上述高壓氣體,例如為來自反應槽(或反應步驟)之排出氣體,可將自反應槽排出之排出氣體直接通過管線58供給至吸收塔81,亦可將自反應槽排出之排出氣體藉由冷凝器分離冷凝成分後之非冷凝氣體通過管線58供給至吸收塔81。供給至吸收塔81前之第1吸收劑之溫度例如為1~120℃,第1吸收劑為不冷凍且不沸騰之範圍內之溫度。
吸收塔81係由層板塔(plate tower)及填充塔等精餾塔構成。填充塔中之填充物可為規則填充物、不規則填充物之任意者。於採用層板塔之情形時,其理論板數例如為1~100層。塔內壓力例如為大氣壓~5MPaG,通常為反應槽內之壓力以下。塔內溫度例如為1~120℃左右。
吸收塔82係用以進行自逸氣中之低壓氣體吸收、回收碘化合物之第1吸收步驟之單元(低壓吸收塔)。該第1吸收步驟係以下步驟:使低壓氣體與第1吸收劑接觸而使第1吸收劑吸收低壓氣體中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述低壓氣體之第1氣體成分、與含第1吸收劑及碘化合物之第1溶液。
具體而言,通過管線62(低壓氣體供給管線)向吸收塔82連續地導入低壓氣體,另一方面,通過位於較低壓氣體之導入位置上部之管線63(第1吸收劑供給管線)向吸收塔82連續地導入第1吸收劑,使塔內上升之低壓氣體與下降之第1吸收劑對流接觸,而使第1吸收劑吸收低壓氣體中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於上述低壓氣體之第1氣體成分、與含碘化合物及第1吸收劑之第1溶液,自吸收塔82塔頂通過管線64獲得第1氣體成分,自吸收塔82塔底通過管線65獲得第1溶液。
作為上述低壓氣體,可列舉:來自蒸發槽(或蒸發步驟)之排出氣體、來自脫低沸塔(或脫低沸步驟)之排出氣體、來自用以貯存將來自脫低沸塔之富含低沸成分之塔頂流冷凝獲得之冷凝液之傾析器的排出氣體、來自脫 水塔(或脫水步驟)之排出氣體、來自脫高沸塔(或脫高沸步驟)之排出氣體。該等排出氣體可直接通過管線62供給至吸收塔82,亦可將藉由冷凝器分離冷凝成分後之非冷凝氣體通過管線62供給至吸收塔82。供給至吸收塔82前之第1吸收劑之溫度與供給至吸收塔81前之第1吸收劑之溫度相同。
吸收塔82係由層板塔及填充塔等精餾塔構成。填充塔中之填充物可為規則填充物、不規則填充物之任意者。於採用層板塔之情形時,其理論板數例如為1~100層。塔內壓力例如為大氣壓~5MPaG,通常為反應槽內之壓力以下。塔內溫度例如為1~120℃左右。
將來自吸收塔81塔頂之第1氣體成分(管線60)及來自吸收塔82塔頂之第1氣體成分(管線64)合流後通過管線69供給至進行第2吸收步驟之吸收塔83。另一方面,將來自吸收塔81塔底之第1溶液(管線61)及來自吸收塔82塔底之第1溶液(管線65)合流後,其一部分通過管線66連續或分批排出至系統外,又,通過管線67連續或分批供給新的第1吸收劑,通過管線68,其後分流成管線59、63而分別循環至吸收塔81、82,作為第1吸收步驟中之第1吸收劑再利用。再者,亦可不使第1溶液循環而將其全部排出至系統外,向吸收塔81、82供給新的第1吸收劑。又,第1溶液之至少一部分(例如通過管線66排出至系統外之第1溶液)可再循環至反應槽、蒸發槽、進行蒸餾步驟之蒸餾塔。例如於第1吸收劑包含水之情形時,由於碘化氫有效率地被第1吸收劑吸收,故而使第1溶液之大部分循環至第1吸收塔而作為第1吸收劑再利用,於碘化氫濃縮之情形時使其一部分再循環至反應槽。原因在於反應槽中水藉由與一氧化碳之轉化反應(H2O+CO→H2+CO2)而被消耗。再者,於第1溶液包含大量水之情形時,存在於反應槽中無法被充分消耗之情況,因此可代替向反應槽之再循環或與之並行地,再循環至上述傾析器內之水相、脫水塔、脫高沸塔。於該情形時,例如濃縮至傾析器內之水相、脫水塔塔頂、脫高沸塔塔頂,使一部分再循環至反應 槽,另一部分則排出至系統外。又,圖3中說明的是吸收塔81、82中使用相同之第1吸收劑之例,亦可使用不同之第1吸收劑,對各第1吸收劑進行循環、系統外排出、再循環等。
吸收塔83係用以進行自第1吸收步驟所排出之第1氣體成分吸收、回收碘化合物之第2吸收步驟之單元(通常為低壓吸收塔)。該第2吸收步驟係以下步驟:使第1氣體成分與第2吸收劑接觸而使第2吸收劑吸收第1氣體成分中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述第1氣體成分之第2氣體成分、與含第2吸收劑及碘化合物之第2溶液。
具體而言,通過管線69向吸收塔83連續地導入第1氣體成分,另一方面,通過位於較第1氣體成分之導入位置上部之管線70(第2吸收劑供給管線)向吸收塔83連續地導入第2吸收劑,使塔內上升之第1氣體成分與下降之第2吸收劑對流接觸,而使第2吸收劑吸收第1氣體成分中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於較上述第1氣體成分之第2氣體成分、與含碘化合物及第2吸收劑之第2溶液,自吸收塔83塔頂通過管線71獲得第2氣體成分,自吸收塔83塔底通過管線72獲得第2溶液。供給至吸收塔83前之第2吸收劑之溫度例如為1~120℃,第2吸收劑為不冷凍且不沸騰之範圍內之溫度。
來自吸收塔83塔頂之第2氣體成分(管線71)為捕捉及去除有用成分後之氣體而將其廢棄。再者,自管線71排出之氣體可利用作導入至後述蒸發槽2之底部或殘液流再循環管線18、19之CO源。另一方面,將來自吸收塔83塔底之第2溶液(管線72)供給至蒸餾塔84。
吸收塔83係由層板塔及填充塔等精餾塔構成。填充塔中之填充物可為規則填充物、不規則填充物之任意者。於採用層板塔之情形時,其理論板數例如為1~100層。塔內壓力例如為大氣壓~5MPaG,通常為反應槽內之壓力以下。塔內溫度例如為1~120℃左右。
蒸餾塔84係用以進行解吸步驟之單元。本實施形態中之解吸步驟係以下步驟:將第2溶液供於蒸餾而分離為富含有用成分(尤其是碘甲烷)之塔頂流與富含第2吸收劑之底部殘留流。自蒸餾塔84之塔頂部將作為塔頂流之蒸氣連續地抽取至管線73。自蒸餾塔84之塔底部將底部殘留液連續地抽取至管線74。84b為再沸器。
更具體而言,對連續地導入至蒸餾塔84之第2溶液進行蒸餾處理而分離為富含有用成分(尤其是碘甲烷)之塔頂流與富含第2吸收劑之底部殘留液。蒸餾塔84例如由層板塔及填充塔等精餾塔構成。蒸餾塔84之塔頂流通過管線73被導入至冷凝器84a。冷凝器84a藉由將來自蒸餾塔84之塔頂流冷卻,部分冷凝而分成冷凝成分與氣體成分。使冷凝成分之一部分回流至蒸餾塔84,其他部分則自管線73b餾出。再者,圖3中示出使冷凝成分回流至蒸餾塔84之例,但亦可不回流而全部自管線73b餾出。未藉由冷凝器84a冷凝之未冷凝氣體可通過管線73a合流至管線62而循環至吸收塔82,亦可廢棄,或可再循環至用以使來自脫低沸塔、脫水塔、脫高沸塔等蒸餾塔之塔頂之塔頂流冷凝之冷凝器前。再循環之非冷凝氣體於其後藉由冷凝器去除冷凝成分後,可再次自管線62循環至吸收塔82。
來自蒸餾塔84塔頂之富含有用成分(尤其是碘甲烷)之塔頂流(管線73)可再循環至反應槽、蒸發槽、位於較蒸發槽下游之蒸餾塔等。藉由再循環至反應槽,可將有用成分(尤其是碘甲烷)於反應步驟中再利用而經濟性優異。於供於第1吸收步驟之逸氣為來自傾析器之排氣之情形時,上述富含有用成分之塔頂流濃縮多於第2吸收劑之低沸成分,因此有時包含大量乙醛。因此,可將上述富含有用成分之塔頂流供給至乙醛分離去除系統,藉由乙醛分離去除系統進行乙醛去除後通過傾析器再循環至反應槽。另一方面,將來自蒸餾塔84塔底之底部殘留流(管線74)之一部分通過管線75連續或分批排出至系統外,又, 通過管線76連續或分批供給新的第2吸收劑,通過管線70循環至吸收塔83,而作為第2吸收步驟中之第2吸收劑再利用。再者,亦可不使第2溶液循環而將其全部排出至系統外,向吸收塔83供給新的第2吸收劑。又,第2溶液之至少一部分(例如通過管線75排出至系統外之第2溶液)可再循環至反應槽、蒸發槽、脫低沸塔、脫水塔、脫高沸塔等。
採用層板塔作為蒸餾塔84時,較佳之蒸餾塔之條件與圖1所示之蒸餾塔84中之條件相同。
圖4係表示具有第1及第2吸收步驟之洗滌系統之另一實施形態之概略流程圖之一例。於該例中,僅於吸收塔81中進行第1吸收步驟,將來自吸收塔81塔頂之第1氣體成分通過管線60供給至進行第2吸收步驟之吸收塔83,自塔底通過管線61抽取第1溶液,將其一部分排出至系統外(管線66),向第1溶液供給新的第1吸收劑(管線67),通過管線59再次環流至吸收塔81中作為第1吸收劑再利用。其以外與圖3之例相同。
圖5係表示具有第1及第2吸收步驟之洗滌系統之又一實施形態之概略流程圖之一例。於該例中,於單一之吸收塔85中進行第1及第2吸收步驟。具體而言,於第1吸收步驟中,通過管線77(逸氣供給管線)向吸收塔85連續地導入程序內之逸氣,另一方面,通過位於較逸氣之導入位置上部之管線78(第1吸收劑供給管線)向吸收塔85連續地導入第1吸收劑,使塔內上升之逸氣與下降之第1吸收劑對流接觸,而使第1吸收劑吸收逸氣中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之第1氣體成分、與含碘化合物及第1吸收劑之第1溶液,第1氣體成分於吸收塔85內繼續上升,第1溶液自吸收塔85塔底通過管線79排出。於第2吸收步驟中,第1氣體成分於吸收塔85內進一步上升而超過第1吸收劑之導入位置,另一方面,通過吸收塔85塔頂附近之管線86連續地導入第2吸收劑,使塔內上升之第1氣體成分與下降之第2吸收劑對流接觸,而使第2吸收劑吸 收第1氣體成分中之碘化合物。繼而分離為碘化合物濃度低於第1氣體成分之第2氣體成分、與含碘化合物及第2吸收劑之第2溶液,自吸收塔85塔頂通過管線89抽取第2氣體成分,利用可接住自第2吸收劑之導入位置落下之液體之單元(煙囪式塔板(chimney tray)等)87截擋第2溶液並自管線88進行抽取。通過管線88將來自吸收塔85之第2溶液供給至進行解吸步驟之蒸餾塔84,自塔底通過管線79抽取第1溶液,將其一部分排出至系統外(管線90),向第1溶液供給新的第1吸收劑(管線90'),通過管線78循環至吸收塔85而作為第1吸收劑再利用。又,將來自蒸餾塔84塔底之底部殘留流(管線74)之一部分通過管線75連續或分批排出至系統外,又,通過管線76連續或分批供給新的第2吸收劑,通過管線86循環至吸收塔85,而作為第2吸收步驟中之第2吸收劑再利用。其以外與圖3之例相同。即,將來自吸收塔85之第2溶液供給至解吸步驟,可使第1及/或第2溶液再循環至程序內之各處。
於本發明之醋酸之製造方法中,醋酸之製造程序可具有羰基化反應步驟與分離步驟,該羰基化反應步驟使甲醇與一氧化碳反應而生成醋酸;該分離步驟使用1個以上之蒸發槽及/或蒸餾塔,將上述羰基化反應步驟中獲得之反應混合物分離為含金屬觸媒之流體、富含醋酸之醋酸流、及較上述醋酸流富含低沸成分之流體。上述分離步驟較佳為具有例如蒸發步驟與脫低沸步驟,該蒸發步驟將上述羰基化反應步驟中獲得之反應混合物於蒸發槽中分離為蒸氣流與殘液流;該脫低沸步驟將上述蒸氣流供於蒸餾而分離為富含低沸成分之塔頂流與富含醋酸之第1醋酸流。又,上述分離步驟亦可具有脫水步驟,該脫水步驟將上述第1醋酸流進行蒸餾,而分離為富含水之塔頂流與較第1醋酸流富含醋酸之第2醋酸流。
再者,上述分離步驟亦可具備以下步驟(蒸發脫低沸步驟)代替上述蒸發步驟及脫低沸步驟,該蒸發脫低沸步驟將上述羰基化反應步驟中獲得 之反應混合物分離為上述含觸媒之流體、上述富含低沸成分之塔頂流、及富含醋酸之第1醋酸流。又,上述分離步驟亦可具備兼具上述脫水步驟之功能之脫低沸步驟(所謂脫低沸脫水步驟),即,將上述蒸氣流供於蒸餾而分離為富含低沸成分之塔頂流、與脫水至和上述第2醋酸流同等之水濃度之醋酸流的步驟來代替上述脫低沸步驟及脫水步驟。因此,上述蒸發脫低沸步驟亦可為兼備上述脫水步驟之功能之步驟(蒸發脫低沸脫水步驟)。藉由脫低沸脫水步驟及蒸發脫低沸脫水步驟獲得之富含醋酸之醋酸流相當於上述第2醋酸流。
又,本發明之醋酸之製造方法可進而具有下述(a)~(c)之至少1個步驟:(a)脫高沸步驟,其將上述第1或第2醋酸流進行蒸餾,而分離為富含高沸成分之底部殘留流與較供於蒸餾前之醋酸流富含醋酸之第3醋酸流;(b)吸附去除步驟,其利用離子交換樹脂對上述第1或第2或第3醋酸流進行處理而獲得第4醋酸流;(c)製品步驟,其將上述第1或第2或第3或第4醋酸流進行蒸餾而獲得較供於蒸餾前之醋酸流富含醋酸之第5醋酸流。
又,本發明之醋酸之製造方法亦可具有乙醛分離去除系統,其使用1個以上之蒸餾塔,自將上述富含低沸成分之流體冷凝而獲得之冷凝液之至少一部分分離乙醛。
於此種本發明之醋酸之製造方法中,較佳為將選自由來自反應槽之排出氣體、來自蒸發槽之排出氣體、來自上述分離步驟中之蒸餾塔之排出氣體、及來自上述乙醛分離去除系統中之蒸餾塔之排出氣體所組成之群中1種以上之逸氣供給至吸收塔而供於本發明之吸收步驟或第1吸收步驟。
又,於此種本發明之醋酸之製造方法中,可使藉由解吸步驟分離取得之富含碘甲烷之塔頂流再循環至反應步驟、蒸發步驟及/或蒸餾步驟。原因 在於能夠將碘甲烷於反應槽中之反應步驟中有效地再利用。
又,於此種本發明之醋酸之製造方法中,於使用含沸點高於醋酸之有機酸之吸收劑之情形時,可使藉由解吸步驟分離取得之富含上述有機酸之底部殘留流再循環至反應步驟、蒸發步驟及/或蒸餾步驟。其中,較佳為再循環至脫水塔之饋入液或脫高沸塔之饋入液。原因在於:於脫水塔中能夠將上述有機酸以外之高沸成分及低沸成分蒸餾去除,又,於脫高沸塔中能夠將上述有機酸濃縮而自底部殘留物中去除。再者,於吸收劑以外及醋酸以外之雜質(例如上述碘化合物等)不多時,亦可混入至製品醋酸中,亦可再循環至反應槽、蒸發槽、脫低沸塔。
又,於此種本發明之醋酸之製造方法中,較佳為使“於使用含水之吸收劑時吸收步驟中獲得之含水之溶液”再循環至選自由上述反應槽、上述用以貯存冷凝液之傾析器、上述脫水塔及上述脫高沸塔所組成之群中1個以上之裝置。原因在於反應槽中水藉由一氧化碳之轉化反應(H2O+CO→H2+CO2)而被消耗。又,於再循環至上述傾析器內之水相時與該水相一起被處理。又,於再循環至脫水塔時水被濃縮至脫水塔塔頂,於再循環至脫高沸塔時水被濃縮至脫高沸塔塔頂,其後進行再循環或廢棄處理。
以下,對本發明之醋酸之製造方法之一實施形態進行說明。圖6係表示醋酸製造系統之一實施形態之製造流程圖(甲醇法羰基化程序)之一例。該醋酸製造流程之醋酸製造裝置為能夠連續製造醋酸之構成,該醋酸製造裝置具備:反應槽1;蒸發槽2;蒸餾塔3;傾析器4;蒸餾塔5;蒸餾塔6;離子交換樹脂塔7;洗滌系統8;乙醛分離去除系統9;冷凝器1a、2a、3a、5a、6a;熱交換器2b;再沸器3b、5b、6b;及管線11~56、泵57。
於本實施形態之醋酸之製造方法中,於反應槽1、蒸發槽2、蒸餾塔3、蒸餾塔5、蒸餾塔6及離子交換樹脂塔7中分別進行反應步驟、蒸發步驟(閃 蒸步驟)、第1蒸餾步驟、第2蒸餾步驟、第3蒸餾步驟及吸附去除步驟。第1蒸餾步驟亦稱為脫低沸步驟,第2蒸餾步驟亦稱為脫水步驟,第3蒸餾步驟亦稱為脫高沸步驟。再者,於本實施形態中,並不限於上述步驟,尤其是存在不附帶蒸餾塔5、蒸餾塔(脫高沸塔)6、離子交換樹脂塔7、乙醛分離去除系統9(脫乙醛塔等)之設備之情況。又,如下所述,亦可於離子交換樹脂塔7之下游設置製品塔。
反應槽1係用以進行反應步驟之單元。該反應步驟係用以藉由下述化學式(1)所表示之反應(甲醇之羰基化反應)連續地生成醋酸之步驟。於醋酸製造裝置穩定運轉之狀態下,反應槽1內存在例如經過攪拌機攪拌之反應混合物。反應混合物包含作為原料之甲醇及一氧化碳、金屬觸媒、助觸媒、水、為製造目標之醋酸、及各種副產物,液相與氣相處於平衡狀態。
CH3OH+CO→CH3COOH (1)
反應混合物中之原料為液態甲醇及氣態一氧化碳。甲醇係自甲醇貯存部(未作圖示)通過管線11以特定流量連續地向反應槽1進行供給。一氧化碳係自一氧化碳貯存部(未作圖示)通過管線12以特定流量連續地向反應槽1進行供給。一氧化碳可以不一定是純一氧化碳,例如可少量(例如5質量%以下、較佳為1質量%以下)包含氮氣、氫氣、二氧化碳、氧氣等其他氣體。
反應混合物中之金屬觸媒用以促進甲醇之羰基化反應,例如可使用銠觸媒或銥觸媒。作為銠觸媒,例如可使用化學式[Rh(CO)2I2]-所表示之銠錯合物。作為銥觸媒,例如可使用化學式[Ir(CO)2I2]-所表示之銥錯合物。金屬觸媒較佳為金屬錯合物觸媒。反應混合物中之觸媒之濃度(金屬換算)相對於反應混合物之液相(反應混合液)整體例如為200~10000質量ppm,較佳為300~5000質量ppm,進而較佳為400~2500質量ppm。
助觸媒係用以輔助上述觸媒之作用之碘化物,例如使用碘甲烷或 離子性碘化物。碘甲烷能夠發揮促進上述觸媒之觸媒作用之作用。碘甲烷之濃度相對於反應混合物之液相整體例如為1~20質量%,較佳為5~15質量%。離子性碘化物使反應液中生成碘化物離子之碘化物(尤其是離子性金屬碘化物),能夠顯現使上述觸媒穩定化之作用或抑制副反應之作用。作為離子性碘化物,例如可列舉:碘化鋰、碘化鈉、碘化鉀等鹼金屬碘化物等。反應混合物中之離子性碘化物之濃度相對於反應混合物之液相整體例如為1~25質量%,較佳為5~20質量%。又,例如於使用銥觸媒等之情形時,亦可使用釕化合物或鋨化合物作為助觸媒。該等化合物之合計使用量例如相對於銥1莫耳(金屬換算)為0.1~30莫耳(金屬換算),較佳為0.5~15莫耳(金屬換算)。
反應混合物中之水係甲醇之羰基化反應之反應機制中生成醋酸之必需成分,又,亦係使反應系統之水溶性成分可溶化之必需成分。反應混合物中之水之濃度相對於反應混合物之液相整體例如為0.1~15質量%,較佳為0.5~10質量%,更佳為1~6質量%,進而較佳為1.5~4質量%。就抑制醋酸之精製過程中去除水所需之能量、促進醋酸製造之效率化之方面而言,水濃度較佳為15質量%以下。為了控制水濃度,可對反應槽1連續地供給特定流量之水。
反應混合物中之醋酸包括於醋酸製造裝置運轉前預先向反應槽1內饋入之醋酸、及作為甲醇之羰基化反應之主產物而生成之醋酸。此種醋酸能夠於反應系統中發揮作為溶劑之功能。反應混合物中之醋酸之濃度相對於反應混合物之液相整體例如為50~90質量%,較佳為60~80質量%。
作為反應混合物中包含之主要副產物,例如可列舉醋酸甲酯。該醋酸甲酯可藉由醋酸與甲醇之反應生成。反應混合物中之醋酸甲酯之濃度相對於反應混合物之液相整體例如為0.1~30質量%,較佳為1~10質量%。
作為反應混合物中包含之副產物,亦可列舉碘化氫。於使用如上所述之觸媒或助觸媒之情形時,於甲醇之羰基化反應之反應機制中會不可避免 地生成該碘化氫。反應混合物中碘化氫之濃度相對於反應混合物之液相整體例如為0.01~2質量%。
又,作為副產物,例如可列舉:氫、甲烷、二氧化碳、乙醛、巴豆醛、2-乙基巴豆醛、二甲醚、烷烴類、甲酸及丙酸、以及碘己烷及碘癸烷等碘烷等。又,反應混合物中有可能包含因裝置腐蝕而產生之鐵、鎳、鉻、錳、鉬等金屬(以下有時稱為「腐蝕性金屬」)、及作為其他金屬之鈷或鋅、銅等。有時將上述腐蝕性金屬與其他金屬統稱為「腐蝕金屬等」。
於存在如上所述之反應混合物之反應槽1內,反應溫度例如設定為150~250℃,作為整體壓力之反應壓力例如設定為1.5~3.5MPa(絕對壓),一氧化碳分壓例如設定為0.4~1.8MPa(絕對壓),較佳為0.6~1.6MPa(絕對壓),進而較佳為0.9~1.4MPa(絕對壓)。
裝置運轉時之反應槽1內之氣相部之蒸氣中例如包含一氧化碳、氫、甲烷、二氧化碳、氮氣、氧氣、碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸及丙酸等。可通過管線13自反應槽1內抽取該蒸氣。藉由調節蒸氣之抽取量,可控制反應槽1內之壓力,例如將反應槽1內之壓力維持於恆定。將自反應槽1內抽取之蒸氣導入至冷凝器1a。
冷凝器1a藉由將來自反應槽1之蒸氣冷卻,部分冷凝而分成冷凝成分與氣體成分。冷凝成分例如包含碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸及丙酸等,自冷凝器1a通過管線14導入至反應槽1進行再循環。氣體成分例如包含一氧化碳、氫、甲烷、二氧化碳、氮氣、氧氣、碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等,自冷凝器1a通過管線15供給至洗滌系統8。
再者,於圖6中,將來自冷凝器2a之氣體成分(管線20)、來自冷凝器3a之氣體成分(管線32)、來自冷凝器5a之氣體成分(管線37)、及來自冷凝 器6a之氣體成分(管線45)全部合流至管線15向洗滌系統8供給(模式A),亦可僅將來自冷凝器1a之氣體成分通過管線15向洗滌系統8供給,並且可將來自冷凝器3a、5a、6a之氣體成分(管線32、37、45)全部合流至管線20向洗滌系統8供給(模式B)。於模式A之情形時,例如來自冷凝器1a之氣體成分通過管線15、及圖2或圖4所示之洗滌系統8中之管線58或者圖5所示之洗滌系統8中之管線77供給至吸收塔81或者吸收塔85。於模式B之情形時,例如來自冷凝器1a之氣體成分通過管線15及圖1或圖3所示之洗滌系統8中之管線58供給至吸收塔81,管線20內流通之氣體成分通過圖1或圖3所示之洗滌系統8中之管線62供給至吸收塔82。
於洗滌系統8中,如上所述,藉由經過本發明之吸收步驟、進而視需要之解吸步驟,從來自冷凝器1a之氣體成分(管線15)分離回收有用成分(例如碘甲烷、甲醇、二甲醚、水、醋酸甲酯、醋酸等)。關於分離回收,於本實施形態中利用濕式法,該濕式法使用用以捕捉氣體成分中之有用成分之吸收液而進行。例如可使用來自下述蒸餾塔6之蒸氣之冷凝成分作為吸收液。分離回收之有用成分(例如碘甲烷等)自洗滌系統8(尤其是來自解吸步驟中之蒸餾塔84塔頂之管線73)通過再循環管線48導入至反應槽1進行再循環。再者,雖然未作圖示,但管線48亦可導入至冷凝器1a、2a、3a、5a之各冷凝器之饋入管線,將有用成分冷卻冷凝並加以回收。有用成分經捕捉後之氣體(例如圖1中之管線69、圖2中之管線60)直接廢棄,或利用作導入至蒸發槽2之底部或殘液流再循環管線18、19之CO源。有用成分經捕捉後之氣體(例如圖3及圖4中之管線71)通過管線49廢棄。又,有用成分經捕捉後之氣體(例如圖5中之管線73a、89)可藉由冷凝器分離冷凝成分,及/或再循環至吸收塔。再者,自管線49排出之氣體可利用作導入至下述蒸發槽2之底部或殘液流再循環管線18、19之CO源。關於洗滌系統8中之處理及其後之再循環及廢棄,對於自其他冷凝器向洗滌系統8供給之下述氣體成分(管線20、32、37、45)亦相同。
如上所述,裝置運轉時於反應槽1內連續地生成醋酸。自反應槽1內以特定流量連續地抽取此種包含醋酸之反應混合物,通過管線16導入至其次之蒸發槽2。
蒸發槽2係用以進行蒸發步驟(閃蒸步驟)之單元。該蒸發步驟係用以將通過管線16(反應混合物供給管線)連續地導入至蒸發槽2之反應混合物藉由部分地蒸發而分成蒸氣流(揮發相)與殘液流(低揮發相)之步驟。
可不將反應混合物進行加熱而藉由減小壓力引起蒸發,亦可藉由將反應混合物進行加熱並減小壓力而引起蒸發。於蒸發步驟中,蒸氣流之溫度例如為100~260℃、較佳為120~200℃,殘液流之溫度例如為80~200℃、較佳為100~180℃,槽內壓力例如為50~1000kPa(絕對壓)。
又,關於蒸發步驟中分離之蒸氣流及殘液流之比率,以質量比計,例如為10/90~50/50(蒸氣流/殘液流)。本步驟中產生之蒸氣例如包含碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸及丙酸、以及碘乙烷、碘丙烷、碘丁烷、碘己烷及碘癸烷等碘烷等,自蒸發槽2內連續地抽取至管線17(蒸氣流排出管線)。
自蒸發槽2內抽取之蒸氣流之一部分被連續地導入至冷凝器2a,該蒸氣流之另一部分則通過管線21連續地導入至之後的蒸餾塔3。上述蒸氣流之醋酸濃度例如為40~85質量%(較佳為50~85質量%)、更佳為50~75質量%(例如55~75質量%),碘甲烷濃度例如為2~50質量%(較佳為5~30質量%),水濃度例如為0.2~20質量%(較佳為1~15質量%),醋酸甲酯濃度例如為0.2~50質量%(較佳為2~30質量%)。再者,上述蒸氣流之碘己烷濃度例如為0.1~10000質量ppb,通常為0.5~1000質量ppb,多為1~100質量ppb(例如2~50質量ppb)。
本步驟中產生之殘液流包含反應混合物所含有之觸媒及助觸媒(碘甲烷、碘化鋰等)、或本步驟中未揮發而殘存之水、醋酸甲酯、醋酸、甲酸 及丙酸等,使用泵57,連續地自蒸發槽2通過管線18導入至熱交換器2b。熱交換器2b將來自蒸發槽2之殘液流加以冷卻。經降溫之殘液流被連續地自熱交換器2b通過管線19導入至反應槽1進行再循環。再者,將管線18與管線19並稱為殘液流再循環管線。上述殘液流之醋酸濃度例如為55~90質量%,較佳為60~85質量%。
冷凝器2a藉由將來自蒸發槽2之蒸氣流冷卻,部分冷凝而分成冷凝成分與氣體成分。冷凝成分例如包含碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸及丙酸等,自冷凝器2a通過管線22、23導入至反應槽1進行再循環。氣體成分例如包含一氧化碳、氫、甲烷、二氧化碳、氮氣、氧氣、碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等,自冷凝器2a通過管線20、15供給至洗滌系統8。上述反應步驟中之醋酸之生成反應為放熱反應,反應混合物中蓄積之熱之一部分於蒸發步驟(閃蒸步驟)中轉移至自反應混合物產生之蒸氣。藉由利用冷凝器2a冷卻該蒸氣而產生之冷凝成分再循環至反應槽1。即,於該醋酸製造裝置中,甲醇之羰基化反應中生成之熱藉由冷凝器2a被效率良好地去除。
蒸餾塔3係用以進行第1蒸餾步驟之單元,於本實施形態中定位為所謂脫低沸塔。第1蒸餾步驟係對連續地導入至蒸餾塔3之蒸氣流進行蒸餾處理而分離去除低沸成分之步驟。更具體而言,於第1蒸餾步驟中,對上述蒸氣流進行蒸餾而分離為富含選自碘甲烷及乙醛中之至少一種低沸成分之塔頂流、與富含醋酸之醋酸流。
蒸餾塔3例如由層板塔及填充塔等精餾塔構成。於採用層板塔作為蒸餾塔3之情形時,其理論板數例如為5~50層,回流比根據理論板數例如為0.5~3000。於蒸餾塔3之內部,塔頂壓力例如設定為80~160kPaG,塔底壓力高於塔頂壓力,例如設定為85~180kPaG。於蒸餾塔3之內部,塔頂溫度例如為比設定塔頂壓力下之醋酸之沸點低之溫度,設定為90~130℃,塔底溫度例如為設 定塔底壓力下之醋酸之沸點以上之溫度,設定為120~165℃(較佳為125~160℃)。
通過管線21對蒸餾塔3連續地導入來自蒸發槽2之蒸氣流,自蒸餾塔3之塔頂部將作為塔頂流之蒸氣連續地抽取至管線24。自蒸餾塔3之塔底部將底部殘留液連續地抽取至管線25。3b為再沸器。自蒸餾塔3中之塔頂部與塔底部之間的高度位置經由管線27連續地抽取成為側流之醋酸流(第1醋酸流;液體)。
與來自蒸餾塔3之上述底部殘留液及側流相比,自蒸餾塔3之塔頂部抽取之蒸氣較多地含有沸點低於醋酸之成分(低沸點成分),例如包含碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等。該蒸氣中亦包含醋酸。將此種蒸氣通過管線24連續地導入至冷凝器3a。
冷凝器3a藉由將來自蒸餾塔3之蒸氣冷卻,部分冷凝而分成冷凝成分與氣體成分。冷凝成分例如包含碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等,自冷凝器3a通過管線28連續地導入至傾析器4。導入至傾析器4之冷凝成分分液為水相(上相)與有機相(碘甲烷相;下相)。
水相包含水與例如碘甲烷、碘化氫、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等。有機相包含例如碘甲烷與例如碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等。
於本實施形態中,水相之一部分通過管線29回流至蒸餾塔3,水相之另一部分通過管線29、30、23導入至反應槽1進行再循環。有機相之一部分通過管線31、23導入至反應槽1進行再循環。有機相之另一部分及/或水相之另一部分通過管線31、50及/或管線30、51導入至乙醛分離去除系統9。再者,亦可使包含水之第1或第2溶液再循環至傾析器4中之水相。第1或第2溶液中之水合流至上述水相中而與水相一起進行處理。
於使用乙醛分離去除系統9之乙醛分離去除步驟中,藉由公知之 方法,例如蒸餾、萃取或該等之組合而分離去除有機相及/或水相中所含之乙醛。將所分離之乙醛通過管線53排出至裝置外。又,將有機相及/或水相中所含之有用成分(例如碘甲烷等)通過管線52、23再循環至反應槽1中再利用。
圖7係表示乙醛分離去除系統之一例之概略流程圖。根據該流程,例如於藉由乙醛分離去除步驟對上述有機相進行處理之情形時,將有機相通過管線101供給至蒸餾塔(第1脫乙醛塔)91進行蒸餾,而分離為富含乙醛之塔頂流(管線102)與富含碘甲烷之殘液流(管線103)。將上述塔頂流於冷凝器91a中冷凝,使冷凝液之一部分回流至蒸餾塔91之塔頂部(管線104),冷凝液之另一部分則供給至萃取塔92(管線105)。
利用自管線109導入之水對上述供給至萃取塔92之冷凝液進行萃取處理。藉由萃取處理獲得之萃取液通過管線107供給至蒸餾塔(第2脫乙醛塔)93進行蒸餾,而分離為富含乙醛之塔頂流(管線112)與富含水之殘液流(管線113)。進而,將富含乙醛之塔頂流於冷凝器93a中冷凝,使冷凝液之一部分回流至蒸餾塔93之塔頂部(管線114),冷凝液之另一部分則排出至系統外(管線115)。
又,作為第1脫乙醛塔91之底部殘留液之富含碘甲烷之殘液流、萃取塔92中獲得之富含碘甲烷之萃餘物(管線108)、及作為第2脫乙醛塔93之底部殘留液之富含水之殘液流分別通過管線103、111、113再循環至反應槽1,或者再循環至程序之適宜部位,而進行再利用。例如可使萃取塔92中獲得之富含碘甲烷之萃餘物通過管線110再循環至蒸餾塔91。113之液通常作為排水排出至外部。未藉由冷凝器91a、93a冷凝之氣體(管線106、116)藉由洗滌系統8進行吸收處理,或者進行廢棄處置。
又,根據圖7之流程,於藉由乙醛分離去除步驟對上述水相進行處理之情形時,例如將水相通過管線101供給至蒸餾塔(第1脫乙醛塔)91進行 蒸餾,而分離為富含乙醛之塔頂流(管線102)與富含水之殘液流(管線103)。將上述塔頂流於冷凝器91a中冷凝,使冷凝液之一部分回流至蒸餾塔91之塔頂部(管線104),冷凝液之另一部分則供給至萃取塔92(管線105)。
利用自管線109導入之水對上述供給至萃取塔92之冷凝液進行萃取處理。藉由萃取處理獲得之萃取液通過管線107供給至蒸餾塔(第2脫乙醛塔)93進行蒸餾,而分離為富含乙醛之塔頂流(管線112)與富含水之殘液流(管線113)。進而,將富含乙醛之塔頂流於冷凝器93a中冷凝,使冷凝液之一部分回流至蒸餾塔93之塔頂部(管線114),冷凝液之另一部分則排出至系統外(管線115)。
又,作為第1脫乙醛塔91之底部殘留液之富含水之殘液流、萃取塔92中獲得之富含碘甲烷之萃餘物(管線108)、及作為第2脫乙醛塔93之底部殘留液之富含水之殘液流分別通過管線103、111、113再循環至反應槽1,或者再循環至程序之適宜部位,而進行再利用。例如可使萃取塔92中獲得之富含碘甲烷之萃餘物通過管線110再循環至蒸餾塔91。113之液通常作為排水排出至外部。未藉由冷凝器91a、93a冷凝之氣體(管線106、116)藉由洗滌系統8進行吸收處理,或者進行廢棄處置。
除上述方法以外,亦可利用萃取蒸餾而分離去除源自上述至少包含水、醋酸(AC)、碘甲烷(MeI)及乙醛(AD)之程序流的乙醛。例如向蒸餾塔(萃取蒸餾塔)供給將上述程序流分液獲得之有機相及/或水相(饋入液),同時向蒸餾塔內之濃縮碘甲烷及乙醛之濃縮區域(例如自塔頂至饋入液供給位置之間的空間)導入萃取溶劑(通常為水),以側流(側餾分(side-cut)流)方式抽取自上述濃縮區域落下之液體(萃取液),將該側流分液成水相與有機相,對上述水相進行蒸餾,藉此可將乙醛排出至系統外。
再者,於蒸餾塔內存在相對較多之水之情形時,可不向蒸餾塔導 入上述萃取溶劑,以側流方式抽取自上述濃縮區域落下之液體。例如可於該蒸餾塔配設能夠接住自上述濃縮區域落下之液體(萃取液)之單元(煙囪式塔板等),以側流方式抽取該單元所接住之液體(萃取液)。
萃取溶劑之導入位置較佳為較上述饋入液之供給位置上方,更佳為塔頂附近。側流之抽取位置較佳為於塔之高度方向上,較萃取溶劑之導入位置下方且較上述饋入液之供給位置上方。根據該方法,藉由萃取溶劑(通常為水)可自碘甲烷與乙醛之濃縮物高濃度地萃取乙醛,並且由於利用萃取溶劑之導入部位與側餾分部位之間作為萃取區域,故而藉由少量之萃取溶劑即可效率良好地萃取乙醛。因此,與例如自蒸餾塔(萃取蒸餾塔)之塔底部抽取經萃取蒸餾獲得之萃取液之方法相比,可大幅減少蒸餾塔之層數,且亦可降低蒸氣負荷。又,與上述圖5之脫醛蒸餾與水萃取之組合方法相比,使用少量之萃取溶劑而可減小水萃取液中之碘甲烷相對於乙醛之比率(MeI/AD比),因此能夠於抑制碘甲烷向系統外流失之條件下去除乙醛。
上述側流中之乙醛濃度明顯高於上述饋入液及底部殘留液(塔底液)中之乙醛濃度。又,上述側流中之乙醛相對於碘甲烷之比率大於饋入液及底部殘留液中之乙醛相對於碘甲烷之比率。
再者,可使將上述側流分液獲得之有機相(碘甲烷相)再循環至該蒸餾塔。於該情形時,將上述側流分液獲得之有機相之再循環位置較佳為於塔之高度方向上,較上述側流抽取位置下方且較上述饋入液之供給位置上方。
又,亦可向該蒸餾塔(萃取蒸餾塔)導入混和性溶劑,該混和性溶劑係相對於構成將上述程序流分液獲得之有機相之成分(例如醋酸甲酯等)而言者。作為上述混和性溶劑,例如可列舉:醋酸、醋酸乙酯等。上述混和性溶劑之導入位置較佳為於塔之高度方向上,較上述側流抽取位置下方且較上述饋入液之供給位置上方。又,上述混和性溶劑之導入位置較佳為較使將上述側 流分液獲得之有機相再循環至該蒸餾塔時的該再循環位置下方。
藉由使將上述側流分液獲得之有機相再循環至蒸餾塔、或向蒸餾塔導入上述混和性溶劑,可降低作為側流抽取之萃取液中之醋酸甲酯濃度,而可降低將上述萃取液分液獲得之水相中之醋酸甲酯濃度,且可抑制碘甲烷混入水相中。
上述蒸餾塔(萃取蒸餾塔)之理論板數例如為1~100層,較佳為2~50層,更佳為3~30層,進而較佳為5~20層,與習知之用於脫乙醛之蒸餾塔或萃取蒸餾塔之80~100層相比,能夠以較少之層數效率良好地分離去除乙醛。
萃取溶劑之流量與饋入液(將程序流分液獲得之有機相及/或水相)之流量之質量比率(前者/後者)可自0.0001/100~100/100之範圍選擇,通常為0.0001/100~20/100,較佳為0.001/100~10/100,更佳為0.01/100~8/100,進而較佳為0.1/100~5/100。
上述蒸餾塔(萃取蒸餾塔)之塔頂溫度例如為15~120℃,較佳為20~90℃,更佳為20~80℃,進而較佳為25~70℃。塔頂壓力以絕對壓力計例如為0.1~0.5MPa左右。上述蒸餾塔(萃取蒸餾塔)之其他條件可與習知之用於脫乙醛之蒸餾塔或萃取蒸餾塔相同。
圖8係表示上述之利用萃取蒸餾之乙醛分離去除系統之一例之概略流程圖。於該例中,通過供給管線201向蒸餾塔94之中段(塔頂與塔底之間的位置)供給將上述程序流分液獲得之有機相及/或水相(饋入液),同時自塔頂附近通過管線202導入水,於蒸餾塔94(萃取蒸餾塔)內進行萃取蒸餾。
於蒸餾塔94之較上述饋入液之供給位置之上方配設有用以接住自塔內之濃縮碘甲烷及乙醛之濃縮區域落下之液體(萃取液)之煙囪式塔板200。於該萃取蒸餾中,較佳為抽取全部煙囪式塔板200上之液體,通過管線208導入至傾析器95中進行分液。
將傾析器95中之水相(含乙醛)通過管線212導入至冷卻器95a進行冷卻,使水相中溶解之碘甲烷二相分離,於傾析器96中分液。將傾析器96中之水相通過管線216供給至蒸餾塔97(脫乙醛塔)進行蒸餾,通過管線217將塔頂之蒸氣導入至冷凝器97a進行冷凝,使冷凝液(主要為乙醛及碘甲烷)之一部分回流至蒸餾塔97之塔頂,剩餘部分則廢棄,或者通過管線220供給至蒸餾塔98(萃取蒸餾塔)。
自蒸餾塔98之塔頂附近通過管線222導入水而進行萃取蒸餾。通過管線223將塔頂之蒸氣導入至冷凝器98a進行冷凝,使冷凝液(主要為碘甲烷)之一部分回流至塔頂部,剩餘部分則通過管線226再循環至反應系統,亦有系統外去除之情況。傾析器95中之有機相(碘甲烷相)較佳為全部通過管線209、210再循環至蒸餾塔94之較煙囪式塔板200之位置下方。傾析器95之水相之一部分及傾析器96之有機相分別通過管線213、210、管線214、210再循環至蒸餾塔94,但亦有不進行再循環之情況。傾析器95之水相之一部分可作為蒸餾塔94中之萃取溶劑(水)利用。傾析器96之水相之一部分可通過管線210再循環至蒸餾塔94。
視情況(例如上述饋入液中包含醋酸甲酯之情況等)亦可通過管線215向蒸餾塔94饋入混和性溶劑(醋酸、醋酸乙酯等)以提高蒸餾效率,該混和性溶劑係相對於構成將上述程序流分液獲得之有機相之成分(例如醋酸甲酯等)而言者。混和性溶劑於蒸餾塔94中之供給位置係較上述饋入液供給部(管線201之連接部)上方且較再循環管線210之連接部下方。使蒸餾塔94之底部殘留液再循環至反應系統。
將蒸餾塔94之塔頂之蒸氣通過管線203導入至冷凝器94a進行冷凝,使冷凝液於傾析器99中分液,使有機相通過管線206回流至蒸餾塔94之塔頂部,將水相通過管線207導入至傾析器95。
蒸餾塔97之底部殘留液(水為主成分)或蒸餾塔98(萃取蒸餾塔) 之底部殘留液(含少量乙醛之水)分別通過管線218、224進行系統外去除、或再循環至反應系統。未藉由冷凝器94a、97a、98a冷凝之氣體(管線211、221、227)藉由洗滌系統8進行吸收處理,或者進行廢棄處置。
圖9係表示上述之利用萃取蒸餾之乙醛分離去除系統之另一例之概略流程圖。於該例中,將蒸餾塔94之塔頂之蒸氣之冷凝液導入至收集槽(hold tank)100,使其全部通過管線206回流至蒸餾塔94之塔頂部。除此以外與圖8之例相同。
圖10係表示上述之利用萃取蒸餾之乙醛分離去除系統之又一例之概略流程圖。於該例中,抽取全部煙囪式塔板200上之液體,通過管線208,不經過傾析器95而直接導入至冷卻器95a進行冷卻後供給至傾析器96。除此以外與圖9之例相同。
於上述圖6中,冷凝器3a中產生之氣體成分例如包含一氧化碳、氫、甲烷、二氧化碳、氮氣、氧氣、碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等,自冷凝器3a通過管線32、15供給至洗滌系統8。到達洗滌系統8之氣體成分中之碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等於洗滌系統8中被吸收液吸收。於使用包含甲醇或醋酸甲酯之吸收液作為本發明之吸收步驟、第1吸收步驟或第2吸收步驟中之吸收液之情形時,藉由碘化氫與吸收液中之甲醇或醋酸甲酯反應而生成碘甲烷。進而,含有該碘甲烷等有用成分之液體成分(來自蒸餾塔84塔頂之塔頂流)可自洗滌系統8通過再循環管線48、23再循環至反應槽1中再利用。
與來自蒸餾塔3之塔頂流及側流相比,自蒸餾塔3之塔底部抽取之底部殘留液較多地包含沸點高於醋酸之成分(高沸點成分),例如包含丙酸、以及伴有飛沫之上述觸媒或助觸媒。該底部殘留液中亦包含醋酸、碘甲烷、醋酸甲酯及水等。於本實施形態中,將此種底部殘留液之一部分通過管線25、26連 續地導入至蒸發槽2中進行再循環,底部殘留液之另一部分則通過管線25、23連續地導入至反應槽1中進行再循環。
與連續地導入至蒸餾塔3之蒸氣流相比,作為側流自蒸餾塔3連續地抽取之第1醋酸流富含醋酸。即,第1醋酸流之醋酸濃度高於上述蒸氣流之醋酸濃度。第1醋酸流之醋酸濃度例如為90~99.9質量%,較佳為93~99質量%。又,第1醋酸流中除醋酸以外,亦包含例如碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、二甲醚、甲醇、乙醛、甲酸及丙酸、以及碘乙烷、碘丙烷、碘丁烷、碘己烷及碘癸烷等碘烷等。
再者,於蒸餾塔3之高度方向上,管線27於蒸餾塔3之連結位置可如圖所示般為較管線21於蒸餾塔3之連結位置上方,亦可為較管線21於蒸餾塔3之連結位置下方,亦可與管線21於蒸餾塔3之連結位置等高。來自蒸餾塔3之第1醋酸流以特定流量連續地通過管線27導入至之後的蒸餾塔5。再者,作為蒸餾塔3之側流抽取之第1醋酸流、或蒸餾塔3之塔底液或蒸餾塔3之塔底部之蒸氣之冷凝液亦可不經過蒸餾塔5(脫水步驟)而直接連續地導入至下述蒸餾塔6。
可通過管線55(氫氧化鉀導入管線)對在管線27中流通之第1醋酸流供給或添加氫氧化鉀。氫氧化鉀例如以水溶液等溶液之形式供給或添加。藉由對第1醋酸流供給或添加氫氧化鉀,可減少第1醋酸流中之碘化氫。具體而言,碘化氫與氫氧化鉀反應而生成碘化鉀與水。藉此,可減輕因碘化氫引起之蒸餾塔等裝置之腐蝕。再者,可對本程序中存在碘化氫之適宜部位供給或添加氫氧化鉀。再者,程序中添加之氫氧化鉀亦與醋酸反應而生成醋酸鉀。
蒸餾塔5係用以進行第2蒸餾步驟之單元,於本實施形態中定位為所謂脫水塔。第2蒸餾步驟係用以對連續地導入至蒸餾塔5之第1醋酸流進行蒸餾處理而進一步精製醋酸之步驟。
蒸餾塔5例如由層板塔及填充塔等精餾塔構成。於採用層板塔作 為蒸餾塔5之情形時,其理論板數例如為5~50層,回流比根據理論板數例如為0.2~3000。於第2蒸餾步驟中之蒸餾塔5之內部,塔頂壓力例如設定為150~250kPaG,塔底壓力高於塔頂壓力,例如設定為160~290kPaG。於第2蒸餾步驟中之蒸餾塔5之內部,塔頂溫度例如為比設定塔頂壓力下之水之沸點高且比醋酸之沸點低之溫度,設定為130~160℃,塔底溫度例如為設定塔底壓力下之醋酸之沸點以上之溫度,設定為150~175℃。
自蒸餾塔5之塔頂部將作為塔頂流之蒸氣連續地抽取至管線33。自蒸餾塔5之塔底部將底部殘留液連續地抽取至管線34。5b為再沸器。可自蒸餾塔5中之塔頂部與塔底部之間的高度位置將側流(液體或氣體)連續地抽取至管線34。
與來自蒸餾塔5之上述底部殘留液相比,自蒸餾塔5之塔頂部抽取之蒸氣較多地包含沸點低於醋酸之成分(低沸點成分),例如包含碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等。將此種蒸氣通過管線33連續地導入至冷凝器5a。
冷凝器5a藉由將來自蒸餾塔5之蒸氣冷卻,部分冷凝而分成冷凝成分與氣體成分。冷凝成分例如包含水及醋酸等。使冷凝成分之一部分自冷凝器5a通過管線35連續地回流至蒸餾塔5。冷凝成分之另一部分則自冷凝器5a通過管線35、36、23連續地導入至反應槽1中進行再循環。又,冷凝器5a中產生之氣體成分例如包含一氧化碳、氫、甲烷、二氧化碳、氮氣、氧氣、碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等,自冷凝器5a通過管線37、15供給至洗滌系統8。再者,如上所述,來自冷凝器5a之氣體成分於向洗滌系統8供給時亦可不合流至管線15。到達洗滌系統8之氣體成分中之碘化氫於洗滌系統8中被吸收液吸收,藉由吸收液中之碘化氫與甲醇或醋酸甲酯之反應而生成碘甲烷,進而,含有該碘甲烷等有用成分之液體成分(來自蒸餾塔84塔頂 之塔頂流)自洗滌系統8通過再循環管線48、23再循環至反應槽1中再利用。
與來自蒸餾塔5之上述塔頂流相比,自蒸餾塔5之塔底部抽取之底部殘留液(或側流)較多地包含沸點高於醋酸之成分(高沸點成分),例如包含醋酸酐、丙酸、醋酸鹽、及碘化鉀或源自腐蝕金屬等之碘化金屬鹽等碘化物鹽、以及伴有飛沫之上述觸媒或助觸媒等。上述醋酸鹽例如可列舉對管線27等供給氫氧化鉀等鹼之情形時形成之醋酸鉀等醋酸金屬鹽。又,亦可列舉腐蝕金屬等與醋酸所形成之醋酸金屬鹽,該腐蝕金屬為由該醋酸製造裝置之構成構件之內壁上生成並游離出之金屬等。上述碘化物鹽例如可列舉對管線27等供給氫氧化鉀等鹼之情形時形成之碘化鉀。該底部殘留液中亦可能包含醋酸。此種底部殘留液通過管線34,構成第2醋酸流連續地導入至之後的蒸餾塔6。又,自蒸餾塔5之塔底部抽取之底部殘留液(或側流)亦包含上述腐蝕金屬等、及源自腐蝕性碘之碘與該腐蝕金屬等之化合物(碘化物鹽)。此種底部殘留液於本實施形態中被排出至醋酸製造裝置外。
第2醋酸流比連續地導入至蒸餾塔5之第1醋酸流富含醋酸。即,第2醋酸流之醋酸濃度高於第1醋酸流之醋酸濃度。第2醋酸流之醋酸濃度只要高於第1醋酸流之醋酸濃度,例如為99.1~99.99質量%。又,如上所述,第2醋酸流中除醋酸以外,亦有可能包含例如丙酸、碘化氫等。於本實施形態中,於抽取側流之情形時,於蒸餾塔5之高度方向上,側流自蒸餾塔5之抽取位置低於第1醋酸流向蒸餾塔5之導入位置。
可通過管線56(氫氧化鉀導入管線)對在管線34中流通之第2醋酸流供給或添加氫氧化鉀。氫氧化鉀例如以水溶液等溶液之形式供給或添加。藉由對第2醋酸流供給或添加氫氧化鉀,可減少第2醋酸流中之碘化氫。具體而言,碘化氫與氫氧化鉀反應而生成碘化鉀與水。藉此,可減輕因碘化氫引起之蒸餾塔等裝置之腐蝕。
蒸餾塔6係用以進行第3蒸餾步驟之單元,於本實施形態中定位為所謂脫高沸塔。第3蒸餾步驟係用以對連續地導入至蒸餾塔6之第2醋酸流進行精製處理而進一步精製醋酸之步驟。
蒸餾塔6例如由層板塔及填充塔等精餾塔構成。於採用層板塔作為蒸餾塔6之情形時,其理論板數例如為5~50層,回流比根據理論板數例如為0.2~3000。於第3蒸餾步驟中之蒸餾塔6之內部,塔頂壓力例如設定為-100~150kPaG,塔底壓力高於塔頂壓力,例如設定為-90~180kPaG。於第3蒸餾步驟中之蒸餾塔6之內部,塔頂溫度例如為比設定塔頂壓力下之水之沸點高且比醋酸之沸點低之溫度,設定為50~150℃,塔底溫度例如為比設定塔底壓力下之醋酸之沸點高之溫度,設定為70~160℃。
自蒸餾塔6之塔頂部將作為塔頂流之蒸氣連續地抽取至管線38。自蒸餾塔6之塔底部將底部殘留液連續地抽取至管線39。6b為再沸器。自蒸餾塔6中之塔頂部與塔底部之間的高度位置將側流(液體或氣體)連續地抽取至管線46。於蒸餾塔6之高度方向上,管線46於蒸餾塔6之連結位置可如圖所示般為較管線34於蒸餾塔6之連結位置上方,亦可為較管線34於蒸餾塔6之連結位置下方,亦可與管線34於蒸餾塔6之連結位置等高。
與來自蒸餾塔6之上述底部殘留液相比,自蒸餾塔6之塔頂部抽取之蒸氣較多地包含沸點低於醋酸之成分(低沸點成分),除醋酸以外,亦包含例如碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、二甲醚、甲醇及甲酸等。將此種蒸氣通過管線38連續地導入至冷凝器6a。
冷凝器6a藉由將來自蒸餾塔6之蒸氣冷卻,部分冷凝而分成冷凝成分與氣體成分。冷凝成分中除醋酸以外,亦包含例如碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、二甲醚、甲醇及甲酸等。使冷凝成分之至少一部分自冷凝器6a通過管線40連續地回流至蒸餾塔6。可使冷凝成分之一部分(餾出成分)自冷凝器6a 通過管線40、41、42再循環至導入蒸餾塔5之前之管線27中之第1醋酸流。亦可與上述再循環一併進行或代替上述再循環,而使冷凝成分之一部分(餾出成分)自冷凝器6a通過管線40、41、43再循環至導入蒸餾塔3之前之管線21中之蒸氣流。
又,亦可使冷凝成分之一部分(餾出成分)自冷凝器6a通過管線40、44、23再循環至反應槽1。進而,如上所述,可將來自冷凝器6a之餾出成分之一部分供給至洗滌系統8而於該系統內作為吸收液使用。於洗滌系統8中,有用成分經吸收後之氣體成分被排出至裝置外,進而,包含有用成分之液體成分(來自蒸餾塔84塔頂之塔頂流)自洗滌系統8通過再循環管線48、23導入或再循環至反應槽1中再利用。另外,可將來自冷凝器6a之餾出成分之一部分通過圖外之管線導入至裝置內運轉之各種泵(未作圖示)而作為該泵之密封液使用。此外,可將來自冷凝器6a之餾出成分之一部分通過管線40上安裝之抽取管線定期地抽取至裝置外,或非定期地於必要時抽取至裝置外。
於將冷凝成分之一部分(餾出成分)自蒸餾塔6中之蒸餾處理系統去除之情形時,該餾出成分之量(餾出量)為冷凝器6a中產生之冷凝液之例如0.01~30質量%,較佳為0.1~10質量%,更佳為0.3~5質量%,更佳為0.5~3質量%。另一方面,冷凝器6a中產生之氣體成分例如包含一氧化碳、氫、甲烷、二氧化碳、氮氣、氧氣、碘甲烷、碘化氫、水、醋酸甲酯、醋酸、二甲醚、甲醇、乙醛及甲酸等,自冷凝器6a通過管線45、15供給至洗滌系統8。再者,如上所述,來自冷凝器6a之氣體成分於向洗滌系統8供給時亦可不合流至管線15。
與來自蒸餾塔6之塔頂流相比,通過管線39自蒸餾塔6之塔底部抽取之底部殘留液較多地包含沸點高於醋酸之成分(高沸點成分),例如包含醋酸鹽、醋酸酐、丙酸等。上述醋酸鹽例如可列舉對管線34等供給氫氧化鉀等鹼之情形時形成之醋酸鉀。又,亦可列舉腐蝕金屬等與醋酸所形成之醋酸金屬鹽,該腐蝕金屬為由該醋酸製造裝置之構成構件之內壁上生成並游離出之金屬等。 通過管線39自蒸餾塔6之塔底部抽取之底部殘留液進而亦包含上述腐蝕金屬等、及源自腐蝕性碘之碘與該腐蝕金屬等之化合物。此種底部殘留液於本實施形態中被排出至醋酸製造裝置外。
自蒸餾塔6連續地抽取至管線46之側流作為第3醋酸流連續地導入至之後的離子交換樹脂塔7。該第3醋酸流比連續地導入至蒸餾塔6之第2醋酸流富含醋酸。即,第3醋酸流之醋酸濃度高於第2醋酸流之醋酸濃度。第3醋酸流之醋酸濃度只要高於第2醋酸流之醋酸濃度,例如為99.8~99.999質量%。於本實施形態中,於蒸餾塔6之高度方向上,側流自蒸餾塔6之抽取位置高於第2醋酸流向蒸餾塔6之導入位置。於其他實施形態中,於蒸餾塔6之高度方向上,側流自蒸餾塔6之抽取位置可與第2醋酸流向蒸餾塔6之導入位置等高或比其低。再者,可使用單蒸餾器(蒸發器)代替蒸餾塔6,又,若藉由蒸餾塔5充分去除雜質,則可省略蒸餾塔6。
離子交換樹脂塔7係用以進行吸附去除步驟之精製單元。該吸附去除步驟係用以吸附去除連續地導入至離子交換樹脂塔7之第3醋酸流中微量包含之(主要是)碘烷(例如碘乙烷、碘丙烷、碘丁烷、碘己烷、碘癸烷等)而進一步精製醋酸之步驟。
於離子交換樹脂塔7中,向塔內填充對碘烷具有吸附功能之離子交換樹脂而形成離子交換樹脂床。作為此種離子交換樹脂,例如可列舉作為交換基之磺酸基、羧基、膦酸基等中之脫離性質子之一部分經銀或銅等金屬置換之陽離子交換樹脂。於吸附去除步驟中,例如使第3醋酸流(液體)通過填充有此種離子交換樹脂之離子交換樹脂塔7之內部,於該流通過程中,第3醋酸流中之碘烷等雜質被離子交換樹脂吸附而自第3醋酸流中去除。於吸附去除步驟中之離子交換樹脂塔7內,內部溫度例如為18~100℃,醋酸流之通液速度[單位樹脂體積(1m3)之醋酸處理量(m3/h)]例如為3~15m3/h‧m3(樹脂體積)。
自離子交換樹脂塔7之下端部將第4醋酸流連續地導出至管線47。第4醋酸流之醋酸濃度高於第3醋酸流之醋酸濃度。即,第4醋酸流比連續地導入至離子交換樹脂塔7之第3醋酸流富含醋酸。第4醋酸流之醋酸濃度只要高於第3醋酸流之醋酸濃度,例如為99.9~99.999質量%或其以上。於本製造方法中,可將該第4醋酸流貯存於圖外之製品槽中。
於該醋酸製造裝置中,亦可設置作為蒸餾塔之所謂製品塔或精加工塔,作為用以將來自離子交換樹脂塔7之上述第4醋酸流進一步精製之精製單元。於設置此種製品塔之情形時,該製品塔例如由層板塔及填充塔等精餾塔構成。於採用層板塔作為製品塔之情形時,其理論板數例如為5~50層,回流比根據理論板數例如為0.5~3000。於精製步驟中之製品塔之內部,塔頂壓力例如設定為-195~150kPaG,塔底壓力高於塔頂壓力,例如設定為-190~180kPaG。於製品塔之內部,塔頂溫度例如為比設定塔頂壓力下之水之沸點高且比醋酸之沸點低之溫度,設定為50~150℃,塔底溫度例如為比設定塔底壓力下之醋酸之沸點高之溫度,設定為70~160℃。再者,亦可使用單蒸餾器(蒸發器)代替製品塔或精加工塔。
於設置製品塔之情形時,將來自離子交換樹脂塔7之第4醋酸流(液體)之全部或一部分連續地導入至製品塔。自此種製品塔之塔頂部連續地抽取作為塔頂流之蒸氣,該塔頂流包含微量低沸點成分(例如碘甲烷、水、醋酸甲酯、二甲醚、巴豆醛、乙醛及甲酸等)。藉由特定之冷凝器將該蒸氣分成冷凝成分與氣體成分。
使冷凝成分之一部分連續地回流至製品塔,冷凝成分之另一部分可再循環至反應槽1、或廢棄至系統外、或進行上述兩者,將氣體成分供給至洗滌系統8。自製品塔之塔底部連續地抽取包含微量高沸點成分之底部殘留液,使該底部殘留液例如再循環至導入蒸餾塔6之前之管線34中之第2醋酸流。自製品 塔中之塔頂部與塔底部之間的高度位置連續地抽取側流(液體)來作為第5醋酸流。於製品塔之高度方向上,側流自製品塔之抽取位置例如低於第4醋酸流向製品塔之導入位置。
第5醋酸流比連續地導入至製品塔之第4醋酸流富含醋酸。即,第5醋酸流之醋酸濃度高於第4醋酸流之醋酸濃度。第5醋酸流之醋酸濃度只要高於第4醋酸流之醋酸濃度,例如為99.9~99.999質量%或其以上。該第5醋酸流例如貯存於圖外之製品槽。再者,亦可將離子交換樹脂塔7設置於製品塔之下游代替設置於蒸餾塔6之下游,或於蒸餾塔6之下游以外,亦於製品塔之下游雙方設置離子交換樹脂塔7,從而對製品塔流出之醋酸流進行處理。
[實施例]
以下,基於實施例更詳細地說明本發明,但本發明並不限定於該等實施例。再者,%、ppm、ppb均為質量基準。又,碘化氫濃度係利用減算法求出之值。
比較例1
使用圖11所示之洗滌系統進行實驗。分別向高壓吸收塔A(層數:理論板數5層)及低壓吸收塔B(層數:理論板數5層)饋入高壓饋入氣體(1)及低壓饋入氣體(5),自兩吸收塔之塔頂導入作為吸收劑之循環醋酸,利用分散板自吸收塔上部散佈醋酸,使之吸收含碘化合物之冷凝性氣體而進行吸收步驟,自吸收塔底部抽取吸收液。將來自高壓吸收塔A塔頂之高壓逸氣(3)及來自低壓吸收塔B塔頂之低壓逸氣(7)合流向系統外排出。將使高壓吸收塔A底部殘留液(4)與低壓吸收塔B底部殘留液(8)合流獲得之饋入液(9)饋入至進行解吸步驟之蒸餾塔C(層數:理論板數5層)之中央部(上理論板數2.5層、下理論板數2.5層),於蒸餾塔C中進行蒸氣加熱,使醋酸以外之低沸成分濃縮至塔頂而獲得塔頂流(10),使其以回流比(回流量/餾出量)1餾出,再循環至反應槽。將此時之蒸 氣使用量設為100。自蒸餾塔C底部抽取經解吸後之醋酸(11),加以冷卻並補給新的醋酸(12)後,作為高壓吸收塔及低壓吸收塔之吸收液(2)、(6)循環使用。再者,2個吸收塔及蒸餾塔中分別使用Sulzer Chemtech公司製造之規則填充物「Mellapak 250X」。於本實驗中不進行蒸餾塔底部殘留液向系統外之抽取。蒸餾塔C之塔底溫度為147℃。將上述(1)~(11)中之流量及各種成分之濃度示於表1。
再者,表中之「AD」表示乙醛、「MeI」表示碘甲烷、「MA」表示醋酸甲酯、「AC」表示醋酸、「PA」表示丙酸。又,表中之「-」表示未對該成分進行濃度測定。再者,「其他」存在包含未進行各表所示之濃度測定之成分、或甲醇、二甲醚、烷烴、巴豆醛等使過錳酸鉀試驗值(過錳酸時間)變差之物質、有機碘化合物等之情況。
Figure 108121986-A0305-02-0054-1
比較例2
不進行高壓吸收塔A中之吸收步驟,除此以外,藉由與比較例1相同之方式進行實驗。解吸步驟中之蒸餾塔內之蒸氣量為90。再者,上述(5)~(11)中之流量及各種成分之濃度示於表2。
Figure 108121986-A0305-02-0055-2
實施例1
使用循環丙酸作為自高壓吸收塔A及低壓吸收塔B之塔頂導入之吸收劑,不於蒸餾塔C中回流而全部餾出至系統外,及不使用(12)進行吸收劑補給,除此以外,藉由與比較例1相同之方式進行實驗。解吸步驟中之蒸餾塔內之蒸氣量為53,相對於比較例1節省了47%之蒸氣量。結果蒸餾塔C塔頂(10)中幾乎不含丙酸,確認即便於不進行回流之省蒸氣條件下亦可充分地分離碘甲烷。再者, 上述(1)~(11)中之流量及各種成分之濃度示於表3。
Figure 108121986-A0305-02-0056-3
實施例2
使用循環丙酸作為自低壓吸收塔B之塔頂導入之吸收劑,不於蒸餾塔C中回流而全部餾出至系統外,及不使用(12)進行吸收劑補給,除此以外,藉由與比較例2相同之方式進行實驗。解吸步驟中之蒸餾塔內之蒸氣量為實施例1之90%,相對於比較例2節省了蒸氣量。結果蒸餾塔C塔頂(10)中幾乎不含丙酸,確認即便於不進行回流之省蒸氣條件下亦可充分地分離碘甲烷。再者,上述(5)~(11)中之流量及各種成分之濃度示於表4。
Figure 108121986-A0305-02-0057-4
[產業上之可利用性]
根據本發明之醋酸之製造方法,能夠藉由甲醇法羰基化程序(甲醇法醋酸程序)工業化地製造醋酸。
8‧‧‧洗滌系統
58‧‧‧高壓氣體供給管線
62‧‧‧低壓氣體供給管線
59、63‧‧‧第1吸收劑供給管線
60、61、64、65、68a、68b、69、73、73a、73b、74、75、76‧‧‧管線
81、82‧‧‧吸收塔
84‧‧‧蒸餾塔(解吸塔)
84a‧‧‧冷凝器
84b‧‧‧再沸器

Claims (20)

  1. 一種醋酸之製造方法,其於醋酸之製造程序中具備以下吸收步驟:將程序內產生之逸氣之至少一部分供給至吸收塔,使其與含沸點高於醋酸之有機酸的吸收劑接觸,使上述吸收劑吸收上述逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液。
  2. 一種醋酸之製造方法,其具備以下步驟:羰基化反應步驟,其於含金屬觸媒及碘甲烷之觸媒系統、以及醋酸、醋酸甲酯、水之存在下,使甲醇與一氧化碳於反應槽內反應而生成醋酸;及分離步驟,其使用1個以上之蒸發槽及/或蒸餾塔,將上述羰基化反應步驟中獲得之反應混合物分離為含金屬觸媒之流體、富含醋酸之醋酸流、及較上述醋酸流富含低沸成分之流體;該醋酸之製造方法可進而具備乙醛分離去除系統,其使用1個以上之蒸餾塔,自將上述富含低沸成分之流體冷凝而獲得之冷凝液之至少一部分分離乙醛;且該醋酸之製造方法具備吸收步驟,其將選自由來自上述反應槽之排出氣體、來自上述蒸發槽之排出氣體、來自上述分離步驟中之蒸餾塔之排出氣體、及來自上述乙醛分離去除系統中之蒸餾塔之排出氣體所組成之群中1種以上之逸氣供給至吸收塔,使其與含沸點高於醋酸之有機酸的吸收劑接觸,使上述吸收劑吸收上述逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液。
  3. 一種醋酸之製造方法,其具備以下步驟:羰基化反應步驟,其於含金屬觸媒及碘甲烷之觸媒系統、以及醋酸、醋酸甲酯、水之存在下,使甲醇與一氧化碳於反應槽內反應而生成醋酸;蒸發步驟,其將上述羰基化反應步驟中獲得之反應混合物於蒸發槽中分離 為蒸氣流與殘液流;脫低沸步驟,其將上述蒸氣流供於蒸餾而分離為富含低沸成分之塔頂(overhead)流與富含醋酸之第1醋酸流;及脫水步驟,其將上述第1醋酸流供於蒸餾而分離為富含水之塔頂流與較第1醋酸流富含醋酸之第2醋酸流;該醋酸之製造方法可進而具備下述之脫高沸步驟及/或乙醛分離去除系統:脫高沸步驟,其將上述第2醋酸流進行蒸餾而分離為富含高沸成分之底部殘留流、與較供於蒸餾前之醋酸流富含醋酸之第3醋酸流;乙醛分離去除系統,其使用1個以上之蒸餾塔,自將上述富含低沸成分之塔頂流冷凝而獲得之冷凝液之至少一部分分離乙醛;且該醋酸之製造方法具備吸收步驟,其將選自由來自上述反應槽之排出氣體、來自上述蒸發槽之排出氣體、來自上述脫低沸步驟中之蒸餾塔之排出氣體、來自上述脫水步驟中之蒸餾塔之排出氣體、來自上述脫高沸步驟中之蒸餾塔之排出氣體、及來自上述乙醛分離去除系統中之蒸餾塔之排出氣體所組成之群中1種以上之逸氣供給至吸收塔,使其與含沸點高於醋酸之有機酸的吸收劑接觸,使上述吸收劑吸收上述逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液。
  4. 如請求項1所述之醋酸之製造方法,其中,上述吸收劑中之上述有機酸之濃度為10質量ppm以上。
  5. 如請求項1所述之醋酸之製造方法,其中,上述有機酸係大氣壓下之沸點為120~300℃之有機酸。
  6. 如請求項1所述之醋酸之製造方法,其中,上述有機酸為丙酸。
  7. 如請求項1所述之醋酸之製造方法,其具有以下解吸步驟:將上述含吸收劑及碘化合物之溶液供於蒸餾而分離為富含碘甲烷之塔頂流、與富含 上述有機酸之底部殘留流。
  8. 如請求項7所述之醋酸之製造方法,其中,使上述富含碘甲烷之塔頂流再循環至選自由反應步驟、蒸發步驟及蒸餾步驟所組成之群中1個以上之步驟。
  9. 如請求項7所述之醋酸之製造方法,其中,進行上述解吸步驟之蒸餾塔之饋入液中之碘甲烷濃度為100質量ppm以上。
  10. 如請求項7所述之醋酸之製造方法,其中,進行上述解吸步驟之蒸餾塔之饋入液中之碘化氫濃度未達1質量%。
  11. 如請求項7所述之醋酸之製造方法,其中,將進行上述解吸步驟之蒸餾塔之回流比設為100以下。
  12. 如請求項7所述之醋酸之製造方法,其中,使上述富含有機酸之底部殘留流再循環至反應步驟及/或蒸餾步驟。
  13. 如請求項1所述之醋酸之製造方法,其中,上述含上述吸收劑及碘化合物之溶液中之碘化氫濃度為0.01質量ppm以上。
  14. 如請求項1所述之醋酸之製造方法,其中,上述含上述吸收劑及碘化合物之溶液中之碘甲烷濃度為1質量ppm以上。
  15. 如請求項7所述之醋酸之製造方法,其中,來自上述解吸步驟之上述塔頂流中之碘甲烷濃度為5質量%以上。
  16. 如請求項1所述之醋酸之製造方法,其中,上述吸收步驟具備以下步驟:吸收步驟,其使上述逸氣之高壓氣體與吸收劑接觸,使上述吸收劑吸收上述高壓氣體中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述高壓氣體之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液;及另一吸收步驟,其使上述逸氣之低壓氣體與吸收劑接觸,使上述吸收劑吸 收上述低壓氣體中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述低壓氣體之氣體成分、與含上述吸收劑及碘化合物之溶液。
  17. 如請求項1所述之醋酸之製造方法,其中,上述吸收步驟具備以下步驟:第1吸收步驟,其將上述程序內產生之逸氣之至少一部分供給至吸收塔,使上述逸氣與第1吸收劑接觸,使上述第1吸收劑吸收上述逸氣中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述逸氣之第1氣體成分、與含上述第1吸收劑及碘化合物之第1溶液;及第2吸收步驟,其使上述第1氣體成分於吸收塔中與組成不同於上述第1吸收劑之第2吸收劑接觸,使上述第2吸收劑吸收上述第1氣體成分中之碘化合物,分離為碘化合物濃度低於上述第1氣體成分之第2氣體成分、與含上述第2吸收劑及碘化合物之第2溶液;且上述第1吸收劑及上述第2吸收劑中之至少一者包含沸點高於醋酸之有機酸。
  18. 如請求項17所述之醋酸之製造方法,其中,藉由第1吸收步驟吸收之上述碘化合物為碘化氫,藉由第2吸收步驟吸收之上述碘化合物為碘甲烷。
  19. 如請求項17所述之醋酸之製造方法,其中,第1吸收劑包含水或鹼性水溶液,第2吸收劑包含沸點高於醋酸之有機酸。
  20. 如請求項19所述之醋酸之製造方法,其中,上述第1吸收劑中之上述水濃度為10質量ppm以上。
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