[发明专利]醋酐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种醋酐的制备方法，具体地说，涉及一种由二甲醚(CH₃OCH₃)与合成气(一氧化碳和氢气的混和物)经催化反应制备醋酐的方法。

背景技术

醋酐又名乙酸酐[(CH₃CO)₂O]，是一种用途广泛的基础化工原料，其被广泛用于制药、染料及醋酸纤维制造等领域。

目前进行工业化的醋酐生产工艺主要有三种：乙醛氧化法、乙烯酮法和醋酸甲酯羰基化。乙醛氧化法流程简单，工艺成熟，但是腐蚀严重能耗高，该法已逐渐被淘汰，乙烯酮法副反应多，流程复杂，醋酸甲酯羰基化法是目前比较先进的生产工艺，原料需由甲醇和醋酸合成，反应有水生成，后续分离困难，二甲醚羰基法原料易得，反应在一个反应釜中进行，具有工艺路线短、设备投资少的特点，克服了醋酸甲酯羰基化法的缺点，降低了生产成本和设备成本。

发明内容

本发明目的在于，提供一种以二甲醚(CH₃OCH₃)和合成气(一氧化碳和氢气的混和物)为原料，经一步催化反应得到醋酐的制备方法。

本发明所说的醋酐制备方法，其特征在于，所说制备方法的主要步骤是：在催化剂存在条件下，由二甲醚与合成气(氢气和一氧化碳的混合物)于温度为100℃～200℃(优选140℃～200℃)、压力为3MPa～20MPa(优选3MPa～7MPa)条件下反应制得目标物；

所说催化剂由主催化剂、助催化剂、碘甲烷和有机溶剂组成：

其中：所说的主催化剂是：单质铑(Rh)、单质钯(Pd)、单质铱(Ir)、单质钌(Ru)、单质锇(Os)或单质铂(Pt)中一种或二种以上混合物，或Rh、Pd、Ir、Ru、Os或Pt的卤(F、Cl、Br或I)化物、氧化物或含氧酸盐；

所说的助催化剂是：单质锂(Li)、单质钠(Na)、单质钾(K)、单质铷(Rb)、单质铯(Cs)、单质镁(Mg)、单质钙(Ca)、单质锶(Sr)、单质钡(Ba)、单质锡(Sn)、单质锑(Sb)、单质铋(Bi)、单质锌(Zn)、单质铬(Cr)、单质铁(Fe)、单质钴(Co)或单质镍(Ni)中一种或二种以上混合物，或Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Sn、Sb、Bi、Zn、Cr、Fe、Co或Ni的卤(F、Cl、Br或I)化物、氧化物或有机含氧酸盐。

在本发明的一个优选技术方案中，所说的主催化剂是：单质铑(Rh)、铑的卤(F、Cl、Br或I)化物、铑的氧化物或铑的含氧酸盐；

更优选的主催化剂为铑的卤(F、Cl、Br或I)化物；最佳的主催化剂为碘化铑(RhI₃)。

在本发明的另一个优选技术方案中，所说的助催化剂是：单质锂(Li)、单质钠(Na)、单质钾(K)或单质铬(Cr)中一种或二种以上混合物，或Li、Na、K或Cr的卤(F、Cl、Br或I)化物或有机含氧酸盐；

更优选的助催化剂是：Li、Na、K或Cr的碘化物或有机含氧酸盐，最佳的助催化剂碘化锂、碘化钾或醋酸铬。

具体实施方式

1、催化剂的制备：

将主催化剂(优选三碘化铑)、助催化剂(优选碘化锂)和碘甲烷加入到有机溶剂(如乙酸等)中混合均匀得混合物(该混合物即为本发明说的催化剂)，主催化剂中所用金属或金属离子在所得混合物中的浓度为100ppm～2000ppm(优选300ppm～1000ppm)；使每升有机溶剂(如乙酸等)中含1×10^-4mol～5mol(优选含1×10^-3mol～2.5mol)的助催化剂所用金属或金属离子；在所述催化剂中：主催化剂中所用金属或金属离子与卤素离子(优选I^-)的摩尔比为1∶(5～500)[优选的摩尔比1∶(10～300)]。

2、醋酐的制备：

将由步骤1所制得的催化剂移入到一个带搅拌装置的连续反应釜(该搅拌反应釜外部有温控装置，顶部有一进料管直通釜底部，釜内有冷却盘管)中，密封反应釜，通入一氧化碳(CO)气体进行活化12小时～120小时。

将二甲醚(DME)、一氧化碳(CO)和氢气(H₂)通入置有经活化催化剂的反应釜内，于100℃～200℃、压力为3MPa～20MPa条件下，反应2-5小时后得含有目标物(醋酐)的混合产物，经分离(如闪蒸、精馏)可获得醋酐纯品。