[發(fā)明專利]一種乙炔羰化合成丙烯酸的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310504838.X
• 申請(qǐng)日: 2013-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN103524329A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊先貴;崔龍;王公應(yīng);曾毅;毛彥鵬;莊慶龍;梁必超;賀俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海浦景化工技術(shù)有限公司;中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): C07C57/04
• 分類號(hào): C07C57/04;C07C51/14
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及乙炔一氧化碳與水在催化劑作用下，在溶劑中經(jīng)羰化反應(yīng)合成丙烯酸的方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

丙烯酸是一種重要的化工基礎(chǔ)原料，由于丙烯酸及其衍生物生產(chǎn)的聚合物具有無(wú)色透明、有粘性、彈性、對(duì)光穩(wěn)定、不易風(fēng)化等特點(diǎn)。他們被廣泛用于涂料、紡織、粘合劑、紙漿處理、上光劑、皮革、纖維、洗滌劑和超吸附材料等。

丙烯酸工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)歷了以乙炔和CO為原料的Reppe法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法等工藝路線。目前丙烯氧化法成為丙烯酸生產(chǎn)的主要途徑。隨著世界上石油的日益枯竭及我國(guó)富煤貧油的國(guó)情，將從煤和電生產(chǎn)的高儲(chǔ)能電石再轉(zhuǎn)化為基本化工原料乙炔，在我國(guó)乃是一條彌補(bǔ)石油化工原料不足的有效途徑。而且乙炔羰基合成丙烯酸屬于原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)，在充分利用資源方面具有重要意義，是符合中國(guó)國(guó)情的綠色路線。

反應(yīng)方程式如下：

乙炔、～氧化碳與水即使在非常苛刻的條件也幾乎不發(fā)生反應(yīng)，開發(fā)高效催化劑一直是乙炔羰基合成丙烯酸路線的焦點(diǎn)。Reppe最初采用羰基鎳做催化劑，隨后對(duì)催化劑進(jìn)行大量的改進(jìn)，誕生了化學(xué)計(jì)量法、催化法、Rohm&Haas公司改進(jìn)的Reppe法及Row-Badische公司改進(jìn)的高壓Reppe法。但羰基鎳毒性極高，對(duì)勞保極為不利，改進(jìn)后的催化體系存在結(jié)碳且轉(zhuǎn)化率、收率較低。

隨后大量的工作則以添加銅鹽、氮膦配體、弱酸等以提高催化劑的活性，該催化體系具有很好的選擇性和收率，但仍存在催化劑分離、反應(yīng)過(guò)程中結(jié)碳以及對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種催化劑成本低，反應(yīng)速度快，選擇性高，反應(yīng)過(guò)程無(wú)結(jié)碳的乙炔羰化合成丙烯酸的方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種乙炔羰化合成丙烯酸的方法，其特征在于，以含鎳化合物與含氮及第VIA族元素的多齒配體為催化劑，乙炔、一氧化碳與水在溶劑中經(jīng)羰化反應(yīng)合成丙烯酸。

所述的催化劑由含鎳化合物和含氮及第VIA族元素的多齒配體組成，其中：Ni/N的摩爾比為1：0.1～3；所述的含鎳化合物為鎳的鹵化物、硫酸鹽、硝酸鹽、醋酸鹽、丙烯酸鹽或氫氧化物；所述的含氮及第VIA族元素的多齒配體為具有以下骨架的化合物，

其中X為第VIA族元素，包括氧、硫或砷，R₁、R₂、R₃之間是閉合的具有芳香性或不具有芳香性的環(huán)，或者不成環(huán)，包括：2-羥甲基吡啶、2-羥乙基吡啶、2，5-二羥甲基吡啶、2-羥基吡啶、3-羥基吡啶、2-羥甲基苯并咪唑、6-羥基苯并咪唑、6-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基-5-甲氧基苯并咪唑、5-(4-羥基苯基)-四氮唑、8-羥基喹啉、2，4-二羥基喹啉、8-巰基喹啉、三聚氰胺、多羥甲基取代三聚氰胺、水楊醛取代三聚氰胺或密胺樹脂。

所述的催化劑用量為0.001～2.0％(w/w)，即以反應(yīng)物的總重量為100％，催化劑的用量為0.001～2.0％。

所述的羰化反應(yīng)的反應(yīng)溫度120℃～220℃，壓力4.0MPa～12.0MPa，反應(yīng)時(shí)間20min～120min。

所述的溶劑為四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、丙酮或乙酰丙酮。

所述的羰化反應(yīng)中乙炔與一氧化碳的摩爾比n(C₂H₂)：n(CO)＝1：1～1：12，乙炔與水的摩爾比n(C₂H₂)：n(H₂O)＝1：1～1：10，乙炔與溶劑的質(zhì)量比為m(C₂H₂)：m(溶劑)＝1：5～1：25。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)是催化劑成本低，反應(yīng)速度快，選擇性高，反應(yīng)過(guò)程無(wú)結(jié)碳，且所用催化體系對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕，具有工業(yè)應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1