[发明专利]一种羰化合成醋酸的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及醋酸的生产方法，具体涉及一种羰化合成醋酸的生产方法，特别是涉及一种通过添加变价金属盐，并在闪蒸器或后续管道持续通入还原性气体的条件下，以保持铑催化剂的稳定性能和反应活性，从而低能耗生产醋酸的方法。

背景技术

醋酸是一种环境友好的有机酸，是重要的化学中间体和化学反应溶剂，由其可以衍生出几百种下游产品，如醋酸乙烯单体、乙酸纤维、醋酐、醋酸酯、氯乙酸、对苯二甲酸、聚乙烯醇以及金属醋酸盐等，被广泛地应用于医药、合成纤维、轻工、纺织、皮革、农药、炸药、橡胶和金属加工、食品以及精细有机化学品的合成。

由甲醇或醋酸甲酯与一氧化碳羰基化反应连续制取醋酸，是现有技术中最主要的生产醋酸的方法。专利EP0055618A1报道了铑催化体系在有机碘如甲基碘的作用下可以促进反应，反应体系的水含量需要控制在14~15%，以维持反应的速率和铑催化剂的稳定性，因而使得产品的操作能耗大大增加，且副反应较多。专利US5001259A公开了一种通过使用可溶性碱土金属或碱金属如碘化锂的方法，来进一步促进羰化反应并稳定催化剂，但增加了不饱和化合物如乙醛的浓度，容易导致产品的高锰酸钾时间不合格，且副产品丙酸的杂质浓度较高，导致丙酸塔分离能耗高。专利CN1562937A公开了一种碘盐与钌盐共同稳定促进铑催化剂的方法，所述水含量为3~14.5%，即水含量下限浓度较高；专利US7678939B2公开了一种碘盐与钌盐或锡盐稳定高浓度铑催化剂的方法，所述水含量为0.1~14%，虽然水含量下限进一步降低，但实施例中添加的钌或锡的浓度过高，与铑的摩尔比为5:1-20:1，而过高浓度的添加剂本身容易挥发和沉淀，且在低水条件下反应活性降低，因而需要保持较高的铑浓度；专利CN101273004A公开了一种氢气活化VIII族铑的方法，但其铑催化剂的稳定性需要进一步提高。

因此在工业应用上，通过反应配方改进和生产工艺优化促使在低水条件下进一步提高铑催化剂的稳定性，维持较高的铑催化剂浓度，提高羰基化反应速率，降低产品单耗，提高产品质量是目前众研究者亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种羰化合成醋酸的生产方法，以弥补现有技术的不足。本发明通过添加变价金属盐，并在闪蒸器或后续管道持续通入还原性气体的情况下，从而在低水条件下保持了铑催化剂的稳定性和反应活性，同时又降低了副产物丙酸生成，达到低能量生产醋酸的目的。

具体来讲，本发明所述的羰化合成醋酸的生产方法，包括以下步骤：以甲醇或甲醇的衍生物为原料，与液体反应组合物羰化合成醋酸，反应温度为170~210℃，优选180~200℃，反应压力为2.0~6.0MPa，优选2.2~4.0MPa，且在的闪蒸器或后续管道中持续通入还原性气体。

其中，上述生产方法中，所述的还原性气体为氢气或氢气和CO的混合气。

所述的液体反应组合物包括：铑催化剂、碘甲烷助催化剂、醋酸甲酯、醋酸、水，碱金属碘盐，以及作为稳定剂和促进剂的变价金属盐。

所述的铑催化剂选自：铑金属、碘化铑、水合碘化铑、溴化铑、水合溴化铑、氯化铑、水合氯化铑、[Rh(CO)₂Cl]₂、[Rh(CO)₂Br]₂、RhCl₃·3H₂O、Rh(OAc)₃、Rh₂O₃、H⁺[Rh(CO)₂I₂]^-、H⁺[Rh(CO)₂I₄]^-、Rh₄(CO)₁₂、Rh₆(CO)₁₆。其中铑催化剂在反应中作为主催化剂，因而又称铑主催化剂。

所述的碱金属碘盐选自：锂、钠、钾的碘盐中的一种或多种。