[發(fā)明專利]一種合成氣一步法制乙酸甲酯的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810700704.8 | 申請(qǐng)日： | 2018-06-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108774130B | 公開（公告）日： | 2020-11-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王野;周偉;康金燦;史家慶;何順;常浩浩;成康;張慶紅 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 廈門大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C07C67/36 | 分類號(hào)： | C07C67/36;C07C69/14 |
| 代理公司： | 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200 | 代理人： | 馬應(yīng)森 |
| 地址： | 361005 *** | 國(guó)省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 合成氣 一步 法制 乙酸 方法 | ||
一種合成氣一步法制乙酸甲酯的方法，涉及乙酸甲酯的合成方法。以合成氣或含CO2的合成氣為反應(yīng)原料，在多功能催化劑上實(shí)施連續(xù)接力反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)合成氣一步高選擇性制備乙酸甲酯。該過程合成氣或含CO2的合成氣首先轉(zhuǎn)化為甲醇，甲醇再脫水生成二甲醚，二甲醚進(jìn)一步羰基化制得乙酸甲酯。一步法路線大幅縮短了反應(yīng)步驟，提高了催化效率，顯著降低成本。所采用的催化劑為多功能復(fù)合催化劑，通過對(duì)各組分進(jìn)行設(shè)計(jì)及功能耦合，實(shí)現(xiàn)合成氣一步高效轉(zhuǎn)化為乙酸甲酯。目標(biāo)產(chǎn)物選擇性高，乙酸甲酯選擇性最高達(dá)90％以上，且穩(wěn)定性良好。通過引入脫水催化劑，將脫水步驟和二甲醚羰基化步驟隔開，可消除水對(duì)反應(yīng)體系的干擾。制備過程簡(jiǎn)單且可控。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及乙酸甲酯的合成方法，尤其是涉及一種合成氣一步法制乙酸甲酯的方法。
背景技術(shù)
乙酸甲酯是一種重要的有機(jī)溶劑，可替代丙酮用于樹脂、涂料、油墨、油漆、膠粘劑、皮革等產(chǎn)品中，也是制藥工業(yè)和有機(jī)合成的重要原料，同時(shí)也作為生產(chǎn)乙醇的主要原料之一，應(yīng)用前景廣闊。乙酸甲酯可通過二甲醚羰基化制得，二甲醚則由合成氣催化轉(zhuǎn)化制甲醇并進(jìn)一步脫水獲得，該過程步驟較長(zhǎng)，所需設(shè)備投資較大。開發(fā)一種由合成氣一步法高選擇性制乙酸甲酯的過程及催化劑，將大幅縮短反應(yīng)流程，提高催化反應(yīng)效率，降低成本。
目前尚未有合成氣一步法制乙酸甲酯的相關(guān)報(bào)道。將合成氣制甲醇、甲醇脫水制二甲醚、二甲醚羰基化等多步反應(yīng)耦合成一步過程主要難點(diǎn)在于如何實(shí)施各功能催化劑組分的耦合。合成氣一步法制乙酸甲酯的過程需要避免甲醇脫水制二甲醚產(chǎn)生的水對(duì)二甲醚羰基化的影響，抑制分子篩催化劑上甲醇/二甲醚轉(zhuǎn)化為烴類的副反應(yīng)。此外，反應(yīng)條件的匹配也十分重要。Iglesia等報(bào)道利用HMOR沸石分子篩可以實(shí)現(xiàn)二甲醚低溫轉(zhuǎn)化生成乙酸甲酯(150～190℃)，催化劑HMOR在反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的乙酸甲酯選擇性(99％)。Corma等采用量子化學(xué)計(jì)算的方法考察了H-MOR不同位置B酸位的催化過程，從分子層面證明了二甲醚羰化和烴類的生成是競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)；八元環(huán)的T3-O33位是羰化反應(yīng)的主要活性位，而十二元環(huán)內(nèi)的T4位則易生成烴類進(jìn)而產(chǎn)生積炭，導(dǎo)致催化劑失活(J.Am.Chem.Soc.2008,130,16316-16323)。此外，研究也發(fā)現(xiàn)，合成氣轉(zhuǎn)化過程中生成的水會(huì)導(dǎo)致二甲醚羰基化反應(yīng)活性下降(Angew.Chem.Int.Ed.2006,45,1617-1620)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種合成氣一步法制乙酸甲酯的方法。
本發(fā)明包括以下步驟：
1)催化劑預(yù)處理；
在步驟1)中，所述催化劑預(yù)處理的具體方法可為：在固定床、流化床或移動(dòng)床反應(yīng)器上裝填好催化劑后，在氫氣或含氫氣的惰性氣氛下，以不高于20℃/min的升溫速率加熱至200～400℃，在空速為1000～10000h-1條件下對(duì)催化劑進(jìn)行預(yù)處理，保持30～600min；
所述催化劑可選自合成氣制甲醇催化劑、甲醇脫水固體酸催化劑和二甲醚羰基化沸石分子篩催化劑的多組分復(fù)合催化劑；所述合成氣制甲醇催化劑可為金屬催化劑和金屬氧化物催化劑；
所述催化劑中，合成氣制甲醇催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～20％，甲醇脫水固體酸催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％～40％，余量為二甲醚羰基化沸石分子篩催化劑；
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