[发明专利]通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法

权利要求书

1.一种通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法，以含有亚硝酸酯和一氧化碳的混合气体为原料，以含钯金属氧化物为催化剂，在一氧化碳与亚硝酸酯的摩尔比为0.8～5∶1，反应温度100～180℃，体积空速为500～10000小时^-1，反应压力为-0.08～1.5MPa的条件下，原料依次与反应器中催化剂接触，包括如下步骤：

a)原料首先由原料入口(1)和(20引入，分别经气体一次分布室(26)和(27)，经入口气体连接软管(29)引入反应管束内管(28)，与等温催化剂床(7)内的反应热换热后进入气体二次分布室(24)内，之后先进入上绝热催化剂层(31)进行初步反应，得反应流出物I；

b)反应流出物I进入反应管束外管(5)与反应管束内管(28)之间的等温催化剂床(7)内，与催化剂接触反应，得反应流出物II；

c)反应流出物II再进入下绝热催化剂层(31)，与催化剂接触继续反应，得反应流出物III，反应流出物III进入集气室(13)后，经多孔集气板(11)通过产物出口(12)进入后续系统。

其中，所述反应器为分区换热和采用内管和外管的套管结构及复合床结构的组合列管反应器。

2.根据权利要求1所述通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法，其特征在于一氧化碳与亚硝酸酯的摩尔比为1～3∶1，反应器的反应温度为110～160℃，体积空速为1000～6000小时^-1，反应压力为-0.02～1.0MPa。

3.根据权利要求1所述通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法，其特征催化剂以钯单质计用量为催化剂重量的0.003～1％。

4.根据权利要求1所述通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法，其特征在于反应器主要由原料入口(1)、原料入口(2)、气体一次分布室(26)、气体一次分布室(27)、下绝热催化剂层(30)、反应管束外管(5)、反应管束内管(28)、等温催化剂床(7)、上绝热催化剂层(31)、气体二次分布室(24)、集气室(13)、多孔集气板(11)和产物出口(12)组成，其特征是催化剂床(7)依反应气流动方向顺序分为第一换热区块(22)、第二换热区块(19)和第三换热区块(16)；在反应器上管板(4)的上部设置上绝热催化剂层(31)，在反应器下管板(10)的下部设置下绝热催化剂层(30)。

5.根据权利要求4所述通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法，其特征在于等温催化剂床(7)内设置反应管束内管(28)，反应管束内管(28)通过入口气体连接软管(29)与集气室(13)内的气体一次分布室(26)和气体一次分布室(27)相连。

6.根据权利要求4所述通过一氧化碳气体催化氧化脱氢的方法，其特征在于多孔集气板(11)位于集气室(13)内，并与产物出口(12)相连接。

7.根据权利要求4所述通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法，其特征在于第一换热区块(22)与第一区换热介质出口(23)和第一区换热介质入口(21)相连，第二换热区块(19)与第二区换热介质入口(8)和第二区换热介质出口(20)相连，和第三换热区块(16)与第三区换热介质入口(15)和第三区换热介质出口(17)相连；第一换热区块(22)与第二换热区块(19)之间通过第一分区隔板(6)分隔，第二换热区块(19)和第三换热区块(16)之间通过第二分区隔板(9)分隔。

8.根据权利要求4所述通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法，其特征在于第一分区隔板(6)距离反应器盖板(25)下的长度为反应器长度的1/8～1/3；第二分区隔板(9)距离第一分区隔板(6)下的长度为反应器长度的1/8～1/3。

9.根据权利要求4所述通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法，其特征在于下绝热催化剂层(30)的高度是等温催化剂床(7)高度的1/20～1/3；上绝热催化剂层(31)的高度是等温催化剂床(7)高度的1/20～1/3。