[發明專利]一種用于生產乙酸的方法

無效

• 申請號: 201410617867.1
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104355986A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 朱忠良
• 申請（專利權）人: 朱忠良
• 主分類號: C07C53/08
• 分類號: C07C53/08;C07C51/215;C07C51/25
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 范坤坤

技術領域

本發明涉及一種用于生產乙酸的方法。

背景技術

乙烷的催化氣相氧化成乙烯和乙酸長期以來是已知的。反應基本受反應條件的選擇影響，這對于反應的選擇性特別是這樣。一般情況下，乙酸僅形成為副產物，而主要產物是乙烯，乙烯在一些情況下可進一步氧化成二氧化碳。通常，該方法包括在流化床反應器或固定床反應器中使氣態進料反應。氣態進料包含乙烷和/或乙烯，其以純氣體或與一種或多種其它氣體的混合物的形式被進料到反應器中。這樣的額外氣體或載體氣體的例子是氮氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、空氣和/或水蒸氣。包含分子氧的氣體可以是空氣，或是比空氣含更多或更少分子氧的氣體，例如氧氣。較高的氧含量是優選的，因為可實現的乙烷轉化率較高，并且因此乙酸的產率較高。氧氣或者含分子氧的氣體優選以在反應條件下的爆炸極限外的濃度范圍添加，因為這使得所述方法更容易進行。然而，也可以使用在爆炸極限內的乙烷/乙烯與氧氣的比。反應在400-600℃的溫度下進行，壓力可以是常壓或高于常壓，例如在1-50巴的范圍內。在氧氣或者包含分子氧的氣體進料之前，乙烷通常首先與惰性氣體如氮氣或水蒸氣混合。在使氣體混合物與催化劑接觸之前，混合氣體優選在預熱區預熱至反應溫度。通過冷凝從離開反應器的氣體分離乙酸。剩余的氣體再循環到反應器的入口，在該入口處，計量加入氧氣或包含分子氧的氣體以及乙烷和/或乙烯。再循環的氣體總是包含乙烯和乙烷。

WO?98/47850和WO?98/47851描述了使用Mo_aPd_bX_cY_d作為催化劑在固定床中通過乙烷的部分氧化制備乙酸的方法。催化劑在乙烷向乙酸的氧化中具有高穩定性和高選擇性。然而，由如下事實在工藝中存在難度：乙烷向乙酸的氧化是強放熱的。特別是在較大的固定床反應器中，僅不令人滿意地除去反應熱。這導致反應器中溫度的增加和因此反應選擇性的降低。為解決此問題，已經進行嘗試在液態催化劑流化床中進行反應，例如，在US?5,300,684中所述，其中冷卻管直接位于流化床反應器中以除去熱量。工藝的進一步發展的具體實施方案描述在WO?00/14047中。

對于反應的催化劑，DE?19620542描述了在升高的溫度下從乙烷、乙烯或其混合物以及氧氣的氣態進料選擇性制備乙酸的方法，其中所述氣態進料與催化劑混合，該催化劑包含與氧結合的a∶b∶c∶d∶e的元素：Mo_aPd_bRe_cX_dY_e，其中符號X和Y定義如下：X＝Cr、Mn、Nb、B、Ta、Ti、V和/或W；Y＝Bi、Ce、Co、Cu、Te、Fe、Li、K、Na、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Tl和/或U；系數a、b、c、d和e為相應元素的克原子比，其中a＝1，b＞0，c＞0，d＝0.05-2，e＝0-3。在給出的實施例中，在280℃和15巴下，乙烷轉化率最高達到8％，乙酸的選擇性最大為91％。

DE?19630832公開了在升高的溫度下，從乙烷、乙烯或其混合物以及氧氣的氣態進料選擇性制備乙酸的方法。在此所述進料與催化劑混合，該催化劑含元素Mo、Pd、X和Y以及氧。此處X是選自Cr、Mn、Nb、Ta、Ti、V、Te和W的一種或多種元素，Y是選自B、Al、Ga、In、Pt、Zn、Cd、Bi、Ce、Co、Rh、Ir、Cu、Ag、Au、Fe、Ru、Os、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Zr、Hf、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、T1和U的一種或多種元素。相應元素的克原子比如下：a(Mo)＝1；b(Pd)＞0；c(X)＞0；d(Y)＝0-2。