(AR) عملية لإنتاج حمض الخل acetic acid الوصف الكامل
يتعلق هذا الاختراع الحالي عامة بطريقة لإنتاج حمض خليك acetic acid ويتعلق على وجه الخصوص بطريقة لإنتاج حمض خليك acetic acid بإضافة مجموعة كربونيل carbonylation للميثانول methanol و/أو مشتق نشط منه في وجود عامل حفاز عبارة عن معدن نبيل من معادن المجموعة الثامنة ومساعد لعامل الحفز يكون عبارة عن هيدروكربيل هاليد
إن عملية إنتاج حمض خليك acetic acid بواسطة إضافة مجموعة كربونيل carbonylation للميثانول methanol و/أو مشتق نشط منه في وجود عامل حفاز عبارة عن معدن من معادن المجموعة الثامنة ومساعد للعامل الحفاز عبارة عن هيدروكربيل هاليد hydrocarbyl halide ، وذلك اختياريا في وجود مثير واحد أو أكثر هي عملية معروفة . حيث أن الطرق التي يتم فيها استخدام الروديوم rhodium كعامل حفاز ينتمي للمجموعة الثامنة هي طرق معروفة من طلب البراءة البريطانية ١٢٣٣١٢١ وطلب البراءة الأوروبية 0384652وطلب البراءة الأوربية ٠٣٩١٦٨٠. وطرق استخدام الاريديوم iridium كعامل حفاز ينتمي للمجموعة الثامنة معروفة ومذكورة على سبيل المثال في البراءة البريطانية ١٢٣٤١٢١- أ ، والبراءة الأمريكية ٣٧٧٢٣٨٠- أ ؛ البراءة الألمانية ١٧٦٧١5٠- أ ؛ البراءة الأوروبية ٠٦١٦٩٩٧ ؛ البراءة الأوربية ٠٦١٨١٨٤- أ ؛ البراءة الأوربية ٠٦١٨١٨٣- أ ؛ والبراءة الأوربية ٠٦5٧٣٨٦- أ .
وطرق استخدام الروديوم rhodium أو الاريديوم iridium كعنصر نبيل من عناصر المجموعة الثامنة هي طرق تنفذ في المجال التجاري خلال العالم كله .
يصف Howard وزملاؤه في Catalysis Today ، المجلد ١٨ (1993) الصفحات من ٣٢5 إلى ٣5٤ عملية إضافة مجموعة كربونيل للميثانول methanol للحصول على حمض خليك acetic acid باستخدام الروديوم rhodium أو الاريديوم iridium . إن العملية المستمرة المتجانسة التكوين الكربونيلي carbonylation باستخدام الروديوم rhodium كعامل حفاز تتكون من ثلاث قطاعات رئيسية التفاعل والتنقية ومعالجة الغاز الخارج . يشتمل قطاع التفاعل على مفاعل ، والذي يعمل عند درجة حرارة وضغط مرتفعين ، ووعاء وميض . يتم تغذية الميثانول methanol وأول أكسيد الكربون carbon monoxide الغازي إلى المفاعل الذي يتم فيه الحفاظ على تركيب تفاعل سائل يشتمل على خلات مثيل methyl acetate ، ماء ، والروديوم rhodium أو الاريديوم iridium كعامل حفاز ، ويوديد المثيل methyl iodide كمساعد للعامل الحفاز ، ومثير واحد اختياري على الأقل ، وباقي التركيب يكون عبارة عن حمض خليك acetic acid . يتم سحب تركيب التفاعل السائل من المفاعل ثم يمرر خلال صمام وميض إلى صهريج الوميض حيث يتم تبخير أغلب المكونات الخفيفة لتركيب التفاعل السائل (يوديد مثيل methyl iodide ، خلات مثيل methyl acetate ، والماء) مع حمض الخليك acetic acid الناتج . يتم بعد ذلك إمرار الجزء البخاري إلى قطاع التنقية مع إعادة تدوير الجزء السائل (المشتمل على الروديوم rhodium الحفاز في حمض خليك acetic acid) إلى المفاعل (أنظر الشكل ٢ Howard وزملاؤه) . يشتمل قطاع التنقية على عمود تقطير أول (عمود المركبات الخفيفة) ، وعمود تقطير ثاني (عمود التجفيف) وعمود تقطير ثالث (عمود المركبات الثقيلة) (أنظر الشكل ٣ Howard وزملاؤه) . يتم في عمود المركبات الخفيفة إزالة يوديد المثيل methyl iodide وخلات المثيل
methyl acetate من الجزء العلوي مع بعض الماء وبعضا من حمض الخليك acetic acid . يتم تبخير البخار ثم يترك لينفصل إلى طورين في وحدة صفق ، ويعاد كلا الطورين إلى المفاعل يتم إزالة حمض الخليك acetic acid المبلل من عمود المركبات الخفيفة كسحب جانبي ثم يتم تغذيته إلى عمود التجفيف حيث يزال الماء من الجزء العلوي حيث يتم الحصول على تيار من حمض خليك acetic acid جاف من قاعدة منطقة التقطير . من الشكل ٣ من Howard وزملاؤه فإنه من الممكن ملاحظة أنه يعاد تدوير تيار الماء العلوي من عمود التجفيف إلى قطاع التفاعل يتم إزالة المنتجات الثانوية السائلة الثقيلة من قاعدة عمود المركبات الثقيلة ويتم سحب حمض الخليك acetic acid كتيار جانبي .
لا يتم أخذ كل كمية أول أكسيد الكربون carbon monoxide التي يتم تغذيتها إلى المفاعل إلى مجموعة كربونيل carbonylated ، يتم تنقيب الكمية الزائدة من هذا الغاز من المفاعل كمنفث عالي الضغط ومن قطاع التنقية كمنفث منخفض الضغط . يتم اتحاد الغاز الناتج منهما معا بعد التنظيف لإزالة خلات مثيل methyl acetate ويوديد مثيل methyl iodide على سبيل المثال واللذان يعادان إلى المفاعل ، ثم يتم قياس محتوى أول أكسيد الكربون carbon monoxide في الغاز الذي تم تنقيه . بعد ذلك يتم حساب كتلة تدفق أول أكسيد الكربون carbon monoxide إلى خارج الوحدة . وعند طرح هذا الرقم من التغذية الكلية لأول أكسيد الكربون carbon monoxide فإن ذلك يعطي مقياس جيد لكمية أول أكسيد الكربون carbon monoxide التي يتم استخدامها في عملية إضافة الكربونيل carbonylation .
لقد وجد أنه في وحدة الإنتاج هناك مصدر قلق بسبب أن النشاط في المفاعل ينخفض إما بسرعة أو خلال فترة طويلة من الوقت وأن عدم الاتزان الناتج في نسبة التغذية يتسبب في مشاكل تشغيل بسبب زيادة كميات خلات المثيل methyl acetate الناتجة . ويحدث ذلك بسبب أنه
عند انخفاض النشاط ، فإن التغذية بالميثانول methanol تظل بنفس المعدل ولكن كمية خلات المثيل methyl acetate الناتجة عند التلامس مع حمض خليك acetic acid لا يتم استهلاكها بالسرعة المطلوبة بواسطة أول أكسيد الكربون carbon monoxide بسبب الانخفاض في النشاط. ولذلك ، فإنه يحدث زيادة في معدل بناء خلات المثيل methyl acetate في المفاعل وفي وحدة الصفق مما يتسبب في مشاكل تشغيل ويتطلب ذلك إيقاف التغذية حتى استعادة التحكم في المفاعل . وهذا الاضطراب في الإنتاج يمكن أن يكلف كثيرا وذلك بسبب فقد الإنتاج هناك حالة أخرى يمكن أن تؤدي إلى مشاكل في التشغيل وهي حالة فقد الإمداد بأول أكسيد الكربون carbon monoxide بسبب مشاكل في الإمداد وفي تلك الحالة فإن معدل بناء خلات المثيل methyl acetate يرتفع بسبب استمرار الإمداد بالميثانول methanol بنفس المعدل .
والمشاكل التي يمكن حلها بواسطة هذا الاختراع تتعلق بالتحكم في تركيز خلات مثيل methyl acetate في تركيب المتفاعل السائل في المفاعل وبذلك يتم تجنب مشاكل التشغيل التي يمكن أن تنشأ من تزايد تركيز هذا المركب في المفاعل كما سبق أن وصف لقد وجد أنه من الممكن حل تلك المشكلة بمراقبة نسبة الميثانول methanol و/أو المشتق النشط منه إلى أول أكسيد الكربون carbon monoxide الذي يتحول إلى حمض خليك acetic acid ثم التحكم في معدل التغذية بالميثانول methanol و/أو المشتق النشط منه استجابة لمعدل تغذية أول أكسيد الكربون carbon monoxide .
وتبعا لذلك فإن هذا الاختراع يعمل على إعداد طريقة للإنتاج المستمر لحمض خليك acetic acid بتغذية الميثانول methanol و/أو مشتق نشط منه وأول أكسيد الكربون carbon monoxide إلى مفاعل التكوين الكربونيلي carbonylation حيث يتم الحفاظ على تركيب تفاعل سائل يشتمل على خلات مثيل methyl acetate ، ماء ، عامل حفاز التكوين الكربونيلي carbonylation يكون عبارة عن معدن نبيل من معدن المجموعة الثامنة ، مساعد لعامل الحفز يكون عبارة عن هيدروكربيل هاليد hydrocarbyl halide ، واختياريا مثير واحد على الأقل وحمض خليك acetic acid حيث يتم الحفاظ على تركيب خلات المثيل methyl acetate في تركيب التفاعل السائل عند قيمة محدودة مسبقا بمراقبة نسبة الميثانول methanol و/أو المشتق النشط منه إلى أول أكسيد الكربون carbon monoxide الذي يحول إلى حمض خليك acetic acid ثم يتم ضبط معدل تغذية الميثانول methanol و/أو المشتق النشط منه استجابة لتركيز أول أكسيد الكربون carbon monoxide بالأسلوب الذي يتم الاحتفاظ بتركيز خلات المثيل methyl acetate عند القيمة المحدودة مسبقا .
يتم تعريف نسبة الميثانول methanol و/أو المشتق النشط منه إلى أول أكسيد الكربون carbon monoxide واللذان يتم تحويلهما إلى حمض خليك acetic acid ، والتي سوف تسمى فيما بعد نسبة وحدة التحكم في قيمة الطريقة (R) ، بالعلاقة التالية :
حيث M = تدفق التغذية الذي يكون عبارة عن ميثانول methanol و/أو مشتق نشط منه (مولاري molar) ،
C = تدفق التغذية الذي يكون عبارة عن أول أكسيد الكربون carbon monoxide (مولاري molar) ، و
O = تدفق أول أكسيد الكربون carbon monoxide والغازات الأخرى الخارجة (مولاري
تم ظروف التشغيل العادية في حالة الاستقرار يجب أن تكون قيمة R مساوية للوحدة . وتحت الظروف التي يحدث فيها فقد لنشاط المفاعل ، مثل حدوث انخفاض في الحرارة على سبيل المثال أو حدوث تغير في المحتوى المائي ، فإن قيمة R سوف ترتفع إلى قيمة أعلى من الوحدة . ومستوى هذا الارتفاع سوف يحدد طبيعة الاستجابة لها عن طريق ضبط معدل تغذية الميثانول methanol.
سوف تتم عملية الوصف فيما بعد على أساس أن الميثانول methanol هو مخزون التغذية ، ولكن ما يذكر هنا سوف يطبق أيضا عن أي مشتق للميثانول methanol.
يتم التحكم في معدل تدفق الميثانول methanol على حسب قيمة R ، والتي يتم حسابها بواسطة وحدة التحكم في تدفق الميثانول methanol ، والتي تعمل بالأسلوب التالي :(١) عندما تكون R أقل من القيمة المحددة مسبقا (X) فإن وحدة التحكم في نسبة الميثانول methanol لا تفعل شئ سوى المراقبة ووضع حد معين لقيمة وحدة التحكم في تدفق الميثانول methanol , (٢) عندما تكون R أكبر من أو تساوي القيمة المحدودة مسبقا (X) فإنه يتم عمل حساب بالكمبيوتر لتحديد مطلب M لإعادة قيمة R إلى الوحدة ، ويتم كتابة ذلك القيمة بواسطة وحدة التحكم في النسبة حتى الوصول إلى الحد العلوي لوحدة التحكم في تدفق الميثانول methanol ، وتحدث الاستجابة عند خفض تدفق تغذية الميثانول methanol حتى تتساوى R مع الوحدة ، و
(٣) عندما تتساوى R مع الوحدة فإن دور وحدة التحكم في النسبة يكون مجرد مراقبة إلى أن تصل R إلى قيمة أعلى من القيمة المحددة مسبقا حيث يتم تكرار الدورة السابقة .
يمكن أن تكون القيمة المحددة مسبقا (X) لقيمة عملية وحدة التحكم في النسبة R أي قيمة مرغوبة ، ومن الملائم أن تتراوح تلك القيمة من ه١,٠ إلى 1,35 ، ويفضل من 1,10 إلى ه١,٢ ، والأفضل من 1,10 إلى 1,20 ، حيث تصل على سبيل المثال إلى 1,15 .
لا يمكن أن تعمل وحدة التحكم في الميثانول methanol ، كما هو ملاحظ على زيادة معدل تدفق الميثانول methanol ، حيث أن وظيفتها هي قطع التدفق في حالة فقد النشاط في المفاعل . وفي أثناء بدء تشغيل وحدة الإنتاج ، عندما يكون هناك حاجة للتغذية بالميثانول methanol بسرعة إلى المفاعل ، فإن وحدة التحكم يجب ألا تكون في طور التشغيل وعندما لا تكون وحدة التحكم في طور التشغيل ، فإن يجب وضع الحد العلوي للإمداد بالميثانول methanol في وحدة التحكم في تدفق الميثانول methanol أتوماتيكيا وذلك لكي لا يتم تثبيط معدلات تغذية الميثانول
على الرغم من أنه يتم تعريف العلامة (I) بالمقياس المولاري molar ، إلا أنه ليس من الضروري عمل ذلك .
حيث أنه يمكن التعبير عن المتغيرات المختلفة بمقياس آخر غير المقياس المولاري molar إذا كانت هناك رغبة ، مثل مقياس الحجم أو الكتلة . سوف يكون واضحا للشخص ذو الخبرة في هذا المجال أن قيمة عتبة X سوف تعتمد على أسس وتعريف النسبة R .
يتم قياس كل من معدل تدفق أول أكسيد الكربون carbon monoxide ، وتدفق أول أكسيد الكربون carbon monoxide في الغاز الخارج ومعدل تدفق الميثانول methanol ثم يتم استخدام
تلك القياسات في تحديد نسبة R ، يفضل أن يتم قياس معدل تدفق أول أكسيد الكربون carbon monoxide ويتم استخدام هذا القياس كمتوسط كل فترة 10 دقائق .
يتم تغذية ميثانول methanol و/أو مشتق نشط منه إلى مفاعل إضافة الكربونيل carbonylation carbonylation والمشتقات النشطة الملائمة للميثانول methanol تشتمل على خلات مثيل methyl acetate ، ثاني مثيل إثير dimethyl ether و هاليدات مثيل methyl halides ، ويفضل استخدام يوديد المثيل methyl iodide .
أيضا يتم تغذية أول أكسيد الكربون carbon monoxide إلى مفاعل إضافة الكربونيل carbonylation . من الممكن أن يكون مركب أول أكسيد الكربون carbon monoxide المتفاعل نقي . أو يمكن أن يحتوي على شوائب خاملة مثل ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide ، ميثان methane ، نيتروجين nitrogen ، غازات نبيلة noble gases ، ماء ، ووهيدروكربونات برافينية paraffinic hydrocarbons تحتوي على عدد من ذرات الكربون من ذرة واحدة إلى ٤ ذرات . قد يكون هناك هيدروجين hydrogen وقد لا يكون هناك هيدروجين hydrogen ، ويفضل عدم وجود هيدروجين hydrogen . من الملائم أن يكون الضغط الجزئي لأول أكسيد الكربون carbon monoxide في حدود من ١ إلى 70 barg ، ويفضل من ١ إلى ٣٥ barg ، والأفضل من ١ إلى 15 barg .
يتم الحفاظ في مفاعل إضافة الكربونيل carbonylation على تركيب تفاعل سائل يشتمل على خلات مثيل methyl acetate ، ماء ، عامل حفاز التكوين الكربونيلي carbonylation يكون عبارة عن معدن نبيل ينتمي للمجموعة الثامنة ، ومساعد لعامل الحفز يكون عبارة عن هيدروكربيل هاليد hydrocarbyl halide ، ومثير واحد اختياري على الأقل ، وحمض خليك
وبالإضافة إلى إمكانية الإمداد بخلات المثيل methyl acetate اختياريا إلى مفاعل التكوين الكربونيلي carbonylation ، فإنه يتكون أيضا بواسطة الأسترة esterification . قد يكون من الملائم أن يكون هذا المركب موجود في تركيب التفاعل السائل بكمية تتراوح من ١ إلى 70% بالوزن ، ويفضل من ١ إلى 35% بالوزن ، والأفضل من 1 إلى 20% بالوزن .
من الممكن أن يتكون الماء في وسط التفاعل أثناء تفاعل التكوين الكربونيلي carbonylation ويتم ذلك على سبيل المثال بتفاعل أسترة esterification بين الكحول alcohol المتفاعل وحمض الخليك acetic acid الناتج . من الممكن إدخال الماء إلى مفاعل التكوين الكربونيلي carbonylation مع أو بصورة منفصلة عن المتفاعلات السائلة الأخرى مثل الاسترات esters ، مثل خلات مثيل methyl acetate . من الممكن فصل الماء عن تركيب التفاعل حيث يمكن سحبه من المفاعل وإعادة تدويره بكميات محدودة للحفاظ على التركيز المطلوب منه في نركيب تفاعل التكوين الكربونيلي carbonylation . 0,01% بالوزن على الأقل ومثاليا ، وعلى حسب المكونات الأخرى لتركيب التفاعل السائل ، فإنه من الممكن ان يكون تركيز الماء في تركيب التفاعل السائل التكوين الكربونيلي carbonylation 0,1% بالوزن على الأقل ومثاليا . وعلى حسب المكونات الأخرى لتركيب التفاعل السائل ، فإن تركيز الماء في تركيب التفاعل السائل التكوين الكربونيلي carbonylation يمكن ان يكون 0,1% بالوزن على الأقل ويمكن أن يصل إلى %30 بالوزن ، ويفضل أن يصل إلى 15% بالوزن ، والأكثر تفضيلا أن يتراوح تركيز الماء من حوالي ٢ إلى 8% بالوزن .
وفيما يخص العامل الحفاز المستخدم التكوين الكربونيلي carbonylation ، فإنه من ضمن المعادن النبيلة التي تنتمي للمجموعة الثامنة يفضل استخدام الروديوم rhodium والاريديوم iridium . يتم في طريقة هذا الاختراع استخدام الاريديوم iridium على وجه الخصوص وذلك
التفاعل السائل تشتمل على Ir (CO)4Br2] H+, (CO)2l2] H+ , Ir (CO)2l2] H+ , Ir (CH3)l3(CO)2] H+ , Ir (CO)12 , 4H2O . IrCL3 . 4H2O . IrBr3 , [Ir , IrBr3 , IrI3 ,(CO)2l]2 , Ir (CO)2 Cl ]2, [(CO)2Br Ir ]2 , معدن الاريديوم Ir(acac , iridium . Ir(acac)3 . CCO2 . IrO2 . Ir2O3 , خلات الاريديوم iridium acetate , [Ir3O(OAC)6(H2O)3] [AOC] , وسادس كلورو أريديك [hexachloroiridic acid , H2 [IrCl3 ويفضل استخدام مركبات الاريديوم iridium المعقدة الغير محتوية على كلوريد chloride مثل الخلات acetates ، الأوكسالات oxalates وأسيتو أسيتات acetoacetates.
يفضل أن يكون تركيز العامل الحفاز في تركيب التفاعل السائل في حدود من 50 إلى 5000 جزء في المليون من وزن المعدن ، ويفضل من 100 إلى 2500 جزء في المليون من وزن المعدن .
يشتمل تركيب العامل الحفاز على اريديوم iridium ، من الممكن أن يشتمل التركيب اختياريا على مركب مثير معدني . من الملائم أن يكون المثير المعدني واحد أو أكثر من المعادن التالية . أوزميوم osmium ، رينيوم rhenium ‘ روثينيوم ruthenium ، كادميوم cadmium ، زئبق mercury ، زنك zinc ، جاليوم gallimn ، انديوم indium وتنجستن يفضل أن يتم اختيار المثير من روثينيوم ruthenium وأوزميوزم osmium والأكثر تفضيلا أن يكون روثينيوم ruthenium . من الممكن أن يشتمل المثير على أي مركب مثير يحتوي على معدن ويكون قابل للذوبان في تركيبات التفاعل السائل . من الممكن إضافة المثير إلى تركيب التفاعل السائل في أي صورة ملائمة تكون قابلة للذوبان في تركيب التفاعل السائل أو يمكن تحويلها إلى صورة قابلة للذوبان في تركيب التفاعل السائل أو يمكن تحويلها إلى صورة قابلة للذوبان . يفضل أن يتم استخدام المثير في صورة مركبات لا تحتوي على كلوريد مثل مركبات الخلات التي تكون قابلة
للذوبان في واحد أو أكثر من مكونات تركيب التفاعل السائل كمثال : الماء و /أو حمض الخليك acetic acid وكذلك من الممكن إضافة تلك المركبات إلى التفاعل في صورة محلول .
والأمثلة على المركبات الملائمة التي تحتوي على روثينيوم ruthenium والتي يمكن أن تستخدم كمثيرات تشتمل على :
ruthenium (III) chloride, ruthenium (III) chloride trihydrate, ruthenium (IV) chloride, ruthenium (III) bromide, ruthenium (III) iodide, ruthenium metal, ruthenium oxides, ruthenium (III) formate, [Ru(CO)3l3] H+, tetra(aceto)chlororuthenium(II, III), ruthenium (III) acetate, ruthenium (III) propionate, ruthenium (III) butyrate, ruthenium pentacarbonyl, trirutheniumdodecacarbonyl
: مثل ruthenium halocarbonyls ومركبات روثينيوم هالو كربونيلات dichlorotricarbonylruthenium (II) dimer, dibromotricarbonylruthenium (II) dimer
المعقدة الأخرى مثل organoruthenium complexes ومركبات الروثينيوم العضوية tetrachlorobis(4-cymene)diruthenium(II), tetrachlorobis(benzene)diruthenium(II), dichloro(cycloocta-l,5-diene)ruthenium (II) polymer and tris(acetylacetonate)ruthenium (III).
والتي يمكن أن osmium والأمثلة على المركبات الملائمة التي تحتوي على أوزميوم
تستخدم كمصادر كمساعدات منشطات تشتمل على : ومعدن ، anhydrous ولا مائي osmium (III) chloride hydrate هيدرات (III) كلوريد أوزميوم وثالث أوزميوم ثنائي ، osmium tetraoxide ورابع أكسيد أوزميوم ، osmium metal الأوزميوم
عشر كربونيل triosmiumdodecacarbonyl ، وخامس كلورو - mu - نيترودو ثاني أوزميوم pentachloro- mu -nitrododiosmium ومركبات هالو كربونيلات أوزميوم المختلطة mixed osmium halocarbonyls مثل ديمر ثالث كربونيل ثاني كلورو أوزميوم (II) -tricarbonyldichloroosmium (II) dimer ، ومركبات الأوزميوم العضوية المعقدة organoosmium complexes الأخرى .
والأمثلة على المركبات الملائمة التي تحتوي على رينيوم والتي يمكن أن تستخدم كمصادر لمساعدات مثيرات تشتمل على ، Re(CO)5Br ، (Re(CO)5I ، Re(CO)5Cl , Re2(CO)10 , ReCl5 .Yh2O ، ReCl3.xH2O وأيضا [ 2 {ReCO)4I}] .
والأمثلة على المركبات الملائمة التي تحتوي كاديوم cadmium والتي يمكن أن تستخدم كمصادر لمساعد مثير تشتمل على Cd(OAC)2 , Cd(OH)2, CdCl2, CdBr2, Cdl2 ، وأستيل أسيتونات كادميوم cadmium acetylacetonate .
والأمثلة على المركبات الملائمة التي تحتوي على الزئبق والتي يمكن أن تستخدم كمصادر لمساعد المثير تشتمل على Hgl2, Hg(OAC)2, Hg2Cl2, Hg2l2, HgCL2, HgBre2 .
والأمثلة على المركبات الملائمة التي تحتوي على زنك والتي يمكن أن تستخدم كمصادر لمساعد المثير تشتمل على 2(ZnCl2, ZnBr2, Znl2, Zn(OH)2, Zn(OAC) ، وأسيتيل أسيتونات الزنك zinc acetylacetonate .
والأمثلة على المركبات التي تحتوي على جاليوم gallium والتي يمكن أن تستخدم كمصادر مساعد المثير تشتمل على جاليوم اسيتيل اسيتونات gallium acetylacetonate ، خلات جاليوم
gallium acetate ، كلوريد جاليوم (GaCl3 (III ، بروميد جاليوم GaBr3 ، يوديد جاليوم GaI3 ، كلوريد جاليوم (Ga2Cl4 (II ، وهيدروكسيد جاليوم 3(Ga(OH .
والأمثلة على المركبات الملائمة التي تحتوي على انديوم indium والتي يمكن أن تستخدم كمصادر لمساعد المثير تشتمل على اسيتيل اسيتونات انديوم indium acetylacetonate ، خلات انديوم indium acetate ، كلوريد انديوم InCI3 ، بروميد انديوم InBr3 ، يوديد انديوم InI ، InI3 ، وهيدروكسيد انديوم 3(In(OH .
والأمثلة على المركبات التي تحتوي على تنجستين والتي يمكن أن تستخدم كمصادر لمساعدات المثير تشتمل على 6(Wl2 ، WBr5 ، WCl6, WCI4, W(CO ، أو 3(C9 HI2 W(CO وأي مركب تنجستين كلورو tungsten chloro - برومو bromo - أو يوليو iodo - كربونيل
يفضل ألا تحتوي المركبات التي بها مثيرات على شوائب تعطي يوديدات أيونية ionic iodides في وسط التفاعل والتي يمكن أن تثبط التفاعل ، على سبيل المثال ، أملاح معادن قلوية أو أملاح معادن أرضية قلوية أو أملاح معدنية أخرى .
يفضل أن يكون المنشط موجود بكمية مؤشرة حتى حد الذوبان في تركيب التفاعل السائل و/أو أي تيار سائل يعاد تدويره إلى مناطق تفاعل التكوين الكربونيلي carbonylation من مرحلة استخلاص حمض الخليك acetic acid . من الملائم أن يكون مثير موجود في تركيبات التفاعلات السائلة بنسبة مولارية لكل مثير (عند وجوده) الاريديوم iridium في حدود من 0,1: ١ إلى 100: ١، ويفضل من ١ : ١ إلى 10 : ١ . لقد وجد أن التأثير المفيد للمثير مثل الروثينيوم ruthenium أكبر عند تركيز الماء الذي يعطي أقصى قدر لمعدل التكوين الكربونيلي
carbonylation عند أي تركيز معين لخلات المثيل methyl acetate ويوديد المثيل methyl iodide . يتراوح تركيز المنشط الملائم من 400 إلى 7000 جزء في المليون .
عند استخدام الروديوم rhodium كعامل حفاز التكوين الكربونيلي carbonylation فإنه بفضل استخدام مركبات اليوديد iodide المثيرة . من الممكن استخدام كل من اليوديدات iodides الغير عضوية والعضوية . أن اليوديدات iodides الغير عضوية الملائمة تشتمل على يوديدات المعادن القلوية ويوديدات المعادن الأرضية القلوية alkaline earth metal iodides . واليوديد المعدني metal iodide المفضل هو يوديد الليثيوم lithium iodide . من الممكن إضافة مركبات اليوديدات iodides كما هي أو في صورة أملاح على سبيل المثال أملاح كربوكسيلات carboxylate salts ، مثل أملاح الخلات acetates والتي يمكن أن تتحول إلى مركبات يوديدات iodides تحت ظروف التكوين الكربونيلي carbonylation . كما أنه من الممكن أيضا استخدام اليوديدات العضوية ، والتي يتم اختيارها من يوديدات الأمونيوم الرباعية quaternary ammonium ، يوديدات بيريدينيوم pyridinium ويوديدات بيكولينيوم picolinium iodides .
يتم في تركيب التفاعل السائل استخدام مركب هاليد هيدروكربيل hydrocarbyl halide كمساعد للعامل الحفاز . من الممكن أن يكون مركب هاليد الهيدروكربيل يوديد hydrocarbyl halide iodide أو برميل bromide ويفضل أن يكون يوديد يفضل أن يكون مساعد العامل الحفاز عبارة عن يوديد الكيل alkyl iodide ، والأفضل يوديد iodide يكون التركيز الملائم لمساعد العامل الحفاز في تركيب التفاعل السائل في حدود من ١ إلى 30% بالوزن ، والأفضل من 1 إلى
من الملائم أن يكون الضغط الكلي في عملية إضافة الكربونيل carbonylation في حدود من 10 إلى 100 barg . ومن الملائم أن تكون درجة الحرارة تعمل عندها عملية التكوين
الكربونيلي carbonylation في حدود من 100 إلى 300 م ، ويفضل أن تكون في حدود من 150 إلى 220 م .
إن ميزة هذا الاختراع أن حدوث أي مشكلة في وحدة الإنتاج ، مثل حدوث تغير طفيف في درجة الحرارة ، لا يؤدي إلى حدوث مشاكل في التركيب .
سوف يتم وصف هذا الاختراع عن طريق المثال التالي وبالرجوع إلى الرسم الذي يبين شكل تخطيطي لوحدتي مراقبة تدفق ميثانول methanol وأول أكسيد كربون carbon monoxide ووحدات للتحكم في مفاعل إضافة الكربونيل carbonylation في الطور السائل . إن الوصف التالي سوف يستخدم الميثانول methanol على أنه مخزون التغذية ، ولكن ما هو مذكور هنا سوف يطبق على أي مشتق للميثانول methanol .
بالإشارة إلى الرسم ، يتم إعداد مفاعل التكوين الكربونيلي carbonylation (١) يحتوي على مدخل للميثانول methanol المتفاعل (2) مدخل لأول أكسيد الكربون carbon monoxide المتفاعل (٣) يحتوي مدخل أول أكسيد الكربون carbon monoxide على وحدة لمراقبة معدل التدفق (٥) مرتبطة عن طريق خط إشارة (٦) إلى وحدة تبين التدفق (٧) يحتوي مدخل الميثانول methanol (٢) على وحدة للإمداد بالميثانول methanol خلال صمام للتحكم (٨) ويكون محتوي على وحدة لمراقبة معدل التدفق (٩) مرتبطة عن طريق خط إشارة (10) مع وحدة للتحكم في معدل التدفق (11) .
هناك وحدة لمراقبة معدل التدفق (12) لقياس معدل تدفق الغاز الخارج من مفاعل التكوين الكربونيلي carbonylation بعد إمراره خلال وحدات (ليست مبينة) لإزالة المكونات العضوية . ترتبط وحدة مراقبة الغاز الخارج (١٢) عن طريق خط إشارة (١٣) مع وحدة لحساب معدل
التدفق (١٤). ترتبط وحدة الحساب تلك أيضا مع خط إشارة (15) لاستقبال إشارات من وحدة التحكم في معدل التغذية بأول أكسيد الكربون carbon monoxide (٧) ومع خط إشارة (٦ ١) لاستقبال إشارات من الميثانول methanol ووحدة مراقبة معدل التغذية (٩) .
تكون وحدة التحكم المنطقي (١٧) مجهزة بخطوط إشارة (١٨) ، (١٩) ، (20) من وحدة التحكم (14) .
عند الاستخدام ، يتم قياس معدل التغذية بالميثانول methanol بواسطة وحدة المراقبة (٩) والتي تمر خلال خط الإشارة (١٦) حتى الوصول إلى وحدة الحاسب (١٤) والذي يحسب معدل التدفق المولاري . يتم قياس معدل التغذية بأول أكسيد الكربون carbon monoxide وتدفق الغاز الخارج بواسطة وحدتي المراقبة (5) و (12) على الترتيب ويتم إمرار معدلات التدفق خلال خطى الإشارة (15) و(13) على الترتيب إلى وحدة الحاسب (14) والتي تحسب معدل الاستهلاك المولاري لأول أكسيد الكربون carbon monoxide . بعد ذلك يحسب الحاسب (١٤) نسبة R معدل تدفق الميثانول methanol مقسومة على أول أكسيد الكربون carbon monoxide المستهلك ويتم إرسال النتيجة عبر خط الإشارة (20) إلى وحدة التحكم المنطقي (١٧). يحسب الحاسب (١٤) أيضا معدل التدفق المطلوب للميثانول methanol لإعطاء نسب R تساوي 1 و 1,15 ثم يتم إرسال تلك الإشارات إلى وحدة التحكم المنطقي (١٧) عن طريق خطي الإشارة
(19) و (١٨) على الترتيب .
وإذا كانت النسبة R أكبر من القيمة المحددة مسبقا X ، على سبيل المثال : 1,15 ، فإن وحدة التحكم المنطقي (١٧) ترسل إشارة عن طريق خط الإشارة (21) إلى وحدة التحكم في تدفق الميثانول methanol (11) لغير نقطة الضغط إلى القيمة المطلوبة لخفض نسبة R إلى ١ ، وهي القيمة التي يتم أخذها من وحدة الحاسب (١٤) على طول الخط (١٩). يتم الحفاظ على تلك
الإشارات حتى تنخفض القيمة المحسوبة ل R إلى 1 أو أقل عندما ترسل وحدة التحكم المنطقي إشارة إلى وحدة التحكم في الميثانول methanol لضبط قيمة التدفق إلى قيمة تعطي قيمة R 1,15 ، وهي القيمة التي يتم استقبالها من وحدة الحاسب (١٤) عن طريق خط الإشارة (٢٠) وبتلك الطريقة فإن معدل تدفق الميثانول methanol إلى مفاعل إضافة الكربونيل carbonylation يكون محدود بالظروف التي تعمل على حفظ مستوى نشاط النظام .
تكون وحدة التحكم المنطقي مجهزة أيضا بوسيلة (٢٢) للتحكم اليدوي في النظام إذا كانت هناك حاجة لذلك .