專利名稱：一種低壓甲醇羰基合成醋酸所使用的催化劑體系的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醋酸制備技術領域，特別涉及一種低壓甲醇羰基合成醋酸的催化劑體系，該催化劑體系具有更高的活性和選擇性，反應的副產(chǎn)物更少，能夠產(chǎn)出更高質(zhì)量的醋酸產(chǎn)品。
背景技術：
自從美國孟山都公司開發(fā)了低壓甲醇羰基合成醋酸的生產(chǎn)工藝后，低壓甲醇羰基合成醋酸技術成為目前世界上生產(chǎn)醋酸的主要方法。
已知低壓甲醇羰基合成醋酸的生產(chǎn)工藝流程見《化工百科全書》，1991年4版第二卷719頁。甲醇預熱后與一氧化碳、返回的含催化劑母液、精制系統(tǒng)返回的輕餾分及含水醋酸一起加入反應器1底部，在溫度175～200℃，總壓3MPa(28.5atm)、一氧化碳分壓1～1.5MPa下，反應后于反應器1的上部側(cè)線引出反應液，閃蒸減壓至200kPa左右，使反應產(chǎn)物與含催化劑的母液分離，后者返回反應器1(反應器1排出的氣體含有一氧化碳、碘甲烷、氫、甲烷送入滌氣塔6)。含粗醋酸、輕餾分的反應混合液以氣相進入精制系統(tǒng)的第一個塔—脫輕塔2，脫出輕餾分，塔頂?shù)臍怏w(含碘甲烷、醋酸甲酯、少量甲醇)經(jīng)蒸餾塔冷凝液槽7則進入滌氣塔。脫輕塔2的釜液為含水粗醋酸，被送第二個塔—脫水塔3，脫水塔3底部的無水粗醋酸再被送入第三個塔—脫重餾分塔4。從脫重餾分塔4上部側(cè)線引出成品酸，該塔釜液含丙酸40％及其他高級羧酸；脫重餾分塔4底部餾分中的醋酸最后被送到第四個塔是廢酸蒸餾塔5，以回收利用。塔底排出重質(zhì)廢酸為產(chǎn)量0.2％，可焚燒或回收。三個塔與反應器1排出的氣體匯總后的組成為CO 40～80％，其余20～60％為H2、CO2、N2、O2以及微量的醋酸、碘甲烷，一起在滌氣塔6用冷甲醇洗滌回收碘后焚燒放空。為了保證成品中碘含量合格，在脫水塔3中要加少量甲醇使HI轉(zhuǎn)化為CH3I；在脫重餾分塔4進口添加少量KOH使碘離子以KI的形式從釜底移出，可得到含碘5～40ppb的純醋酸。
該工藝中，采用銠的鹵化物為催化劑、碘甲烷為助催化劑，在2.8-3.0MPa和175-185℃下實現(xiàn)了甲醇和一氧化碳羰基合成醋酸。由于反應體系中活性組分銠絡合物[Rh(CO)2I2]-的不穩(wěn)定性，使得從反應液中取出以醋酸為主的粗產(chǎn)品的方法，選用了多倍于甲醇的循環(huán)物料進行閃蒸，但其原料消耗、能耗高。
隨著相關生產(chǎn)工藝及技術的發(fā)展，對低壓甲醇羰基化合成醋酸技術有了新的改進。反應液中催化劑的組成發(fā)生了很大的變化。其中催化劑中助催化劑醋酸甲酯和碘甲烷的含量提高、水含量降低，這在專利CN8510146、CN95117948、CN93108283、CN99101723、CN03116492等等專利中有明確的表示。在這些專利中，反應液的組成有了很大的變化，如催化劑體系中醋酸甲酯、碘甲烷的濃度與孟山都公司開發(fā)的早期低壓甲醇羰基合成醋酸的生產(chǎn)技術中的反應液已經(jīng)有很大的變化，醋酸甲酯濃度可以增加到30％wt，碘甲烷(鹵代烷)的含量也可以上升到30％wt，催化劑中的水含量也從15％下降到4％以下，甚至是無水。隨著這個反應液中催化劑組成的變化，對醋酸的提純也有要求有變化。這增加了產(chǎn)品的成本。
隨著催化劑的組成改變一方面水在催化劑中含量降低，另一方面醋酸甲酯和碘甲烷在催化劑中含量增加。再則，無機碘鹽穩(wěn)定劑在閃蒸過程中抑制水的蒸發(fā)，促進醋酸、醋酸甲酯和碘甲烷的蒸發(fā)。兩方面的作用使得進脫輕塔醋酸甲酯和碘甲烷的含量明顯增加，兩方面的作用使得進脫輕塔醋酸甲酯和碘甲烷的含量明顯增加，醋酸甲酯含量在5-6％(wt)，碘甲烷含量在35-50％(wt)，使得該塔內(nèi)部氣相中醋酸甲酯和碘甲烷濃度提高、塔頂回流的流體中醋酸甲酯和碘甲烷也明顯增加，造成從脫輕塔抽出的初產(chǎn)物醋酸，雖然含水降低但醋酸甲酯和碘甲烷的量明顯增加，從而導致了脫水塔的出料和進料物流中含醋酸甲酯和碘甲烷增加，尤其是塔頂回流物中醋酸甲酯和碘甲烷含量增加，導致了該塔產(chǎn)品被醋酸甲酯和碘甲烷污染，因此有關催化劑體系改變造成進脫輕塔醋酸甲酯和碘甲烷的含量明顯增加和從脫輕塔抽出的初產(chǎn)物醋酸、醋酸甲酯和碘甲烷的含量明顯增加的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的要解決的技術問題是提供一種具有更高的活性和選擇性，反應的副產(chǎn)物更少，能夠產(chǎn)出更高質(zhì)量的醋酸產(chǎn)品的用于低壓甲醇羰基合成醋酸生產(chǎn)工藝的催化體系。
為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術方案是一種低壓甲醇羰基合成醋酸的催化體系，采用銠的鹵化物為催化劑，醋酸甲酯、碘甲烷為助催化劑，無機碘鹽為穩(wěn)定劑，該催化劑體系液體反應介質(zhì)具體包含質(zhì)量濃度為0.03-0.12wt％銠催化劑(以銠金屬計)，0.3-1.0wt％堿金屬離子、3-15wt％碘離子，1-4wt％醋酸甲酯，10-21wt％碘甲烷、0.1-0.5wt％VIIIB族和VIB族金屬元素，水4-15wt％，余下為醋酸。
以上述催化劑的組成，在反應器中，CO和甲醇在催化劑條件下，羰基化反應生成醋酸，反應器將含有催化劑和醋酸的反應液導出，在閃蒸器中進行減壓閃蒸。通過閃蒸分離成氣相和液相，液相中含催化劑，被循環(huán)回反應器。將閃蒸產(chǎn)生的氣相進入第一精餾塔，也就是上文所說的脫輕塔(或者也叫輕組分塔)，在這個塔中濕醋酸從這個塔的側(cè)面抽出，送入第二精餾塔，也就是上文所說的脫水塔(也叫干燥塔)，在這個濕醋酸中主要成分為醋酸和水，余下還含有少量的醋酸甲酯和碘甲烷。在第一精餾塔的塔頂氣相冷凝后在傾析器中分成兩個液相，除了第一精餾塔操作需要的回流，這兩相均回反應器。送入第二精餾塔(脫水塔)的濕醋酸在這個塔中脫出水，塔底干燥的醋酸送入第三精餾塔，塔頂含水的醋酸冷凝成液相后返回反應器。干燥的醋酸送入第三精餾塔(脫重塔4)，脫去丙酸等重組分，產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
本發(fā)明的低壓甲醇羰基合成醋酸的催化劑體系與前文所述的“Monsanto”公司的低壓甲醇羰基合成醋酸的生產(chǎn)技術的催化劑相比，具有更高的活性和選擇性，反應的副產(chǎn)物更少。在本發(fā)明的催化劑配方和提純工藝的結(jié)合下能夠產(chǎn)出更高質(zhì)量的醋酸產(chǎn)品。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明的催化劑體系應用于低壓羰基化制醋酸的流程示意圖。
圖中1為反應系統(tǒng)；2為脫輕塔；3為脫水塔；4為脫重塔；5為廢酸塔；6為滌氣系統(tǒng)；7為蒸餾塔冷凝液槽；8為傾析器；9為傾析器；39為冷凝器；40為冷凝器。
具體實施例方式
為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。
在保持催化劑含有質(zhì)量濃度為0.03-0.12wt％銠催化劑條件下(以銠金屬計)；保持質(zhì)量濃度在0.3-1.0wt％的堿金屬離子；保持質(zhì)量濃度在3-15wt％的I-離子；保持質(zhì)量濃度在1-4wt％的醋酸甲酯；保持質(zhì)量濃度在10-21wt％碘甲烷；保持水在質(zhì)量濃度4-15wt％的任何一個濃度；保持含有質(zhì)量濃度在0.1-0.5wt％的VIIIB族和VIB族金屬元素；VIIIB族和VIB族金屬元素在催化劑中與CO形成羰基絡合物；余下為醋酸。
上述催化劑體系含有能穩(wěn)定主催化劑銠的穩(wěn)定劑，這個穩(wěn)定劑是由多種無機碘鹽混合組成。只要無機碘鹽能夠溶解于水和醋酸混合溶液，并能提供足夠的I-離子都可以作為穩(wěn)定劑使用。由于多種堿金屬碘鹽能夠溶解于水和/或醋酸溶液中，且溶解度很大，因此在催化劑體系中優(yōu)選采用一種堿金屬碘鹽或兩種以上堿金屬碘鹽的混合物作為穩(wěn)定劑。如碘化鋰、碘化鈉、碘化鉀中的一種或是兩種以上的混合物。堿金屬碘鹽可以由相應的醋酸鹽、碳酸鹽或堿與碘化氫水溶液相互反應得到。采用堿金屬碘鹽的金屬原子量要小，這樣可以提供充足的I-離子。為此，上述催化劑體系中更優(yōu)選的方案是碘化鋰、碘化鉀以及它們的混合物。
碘化鋰或/和碘化鉀用量只要使K+和Li+在含催化劑體系的反應液中濃度維持在0.3-1.0wt％，比較好的是濃度維持在0.4-0.6wt％。而這兩種堿金屬離子的比例由各自溶解度決定，而不受其它限制。
在甲醇羰基化合成醋酸的催化劑體系中添加堿金屬碘鹽，作為穩(wěn)定劑，可以保持催化劑中含有質(zhì)量濃度在8％-15％的I-離子，特別是保持I-離子在催化劑體系中的質(zhì)量濃度在8％-15％，就能使催化劑中保持含有0.04-0.12wt％銠催化劑(以銠金屬計)。并可以更好地保持含有0.06-0.09wt％銠催化劑。
在添加堿金屬碘鹽之后，可以獲得一定數(shù)量的I-離子濃度，并能夠使催化劑中保持質(zhì)量濃度在1-4wt％的醋酸甲酯濃度；質(zhì)量濃度在10-21wt％碘甲烷濃度；水在質(zhì)量濃度4-15wt％的任何一個濃度，尤其水質(zhì)量濃度降低在4％-8％時，主催化劑銠依舊穩(wěn)定。
另外通過實驗發(fā)現(xiàn)，在反應液中含醋酸甲酯超過2wt％，傾析器中高密度相明顯增加，分層的現(xiàn)象非常明顯。
當醋酸甲酯在反應液中含量高于一定的濃度，傾析器的分層效果非常差，體現(xiàn)在傾析器中的高密度相密度迅速下降，實驗發(fā)現(xiàn)醋酸甲酯在4wt％以上時這個不利的影響就比較明顯。分析原因，認為醋酸甲酯的密度比水和醋酸低，醋酸甲酯在水中溶解度很小而在碘甲烷中的溶解度很大，當它在傾析器中濃度提高后，分層時溶解在含大量碘甲烷的高密度相中，使得高密度相的密度迅速降低，而造成分層效果差。
另外當?shù)饧淄樵诜磻褐泻扛哂谝欢ǖ臐舛葧r，傾析器的分層效果變好，體現(xiàn)在傾析器中的高密度相密度提高，傾析器的分層效果變好，體現(xiàn)在傾析器中的高密度相中碘甲烷濃度提高，水和醋酸濃度降低。實驗發(fā)現(xiàn)，這個碘甲烷在反應液中濃度高于10wt％時是有利的，當?shù)饧淄樵诜磻褐袧舛雀哂?3wt％時，這個有利的作用更加明顯。
當然通過實驗還發(fā)現(xiàn)，當?shù)饧淄樵诜磻褐泻扛哂谝欢ǖ臐舛葧r，會引起反應液中催化劑銠的不穩(wěn)定。如當反應液中碘甲烷的濃度接近或超過18wt％，這個不利的影響開始有明顯的顯現(xiàn)，當反應液中碘甲烷的濃度接近21wt％時，這個不利影響更加明顯。
因此，上述醋酸甲酯質(zhì)量濃度優(yōu)選為2-4wt％，碘甲烷質(zhì)量濃度優(yōu)選為13-18wt％。這樣當無機碘鹽濃度提高，碘離子濃度提高時，反應液中催化劑銠的穩(wěn)定性提高，使得銠在更高的醋酸甲酯和碘甲烷的濃度氛圍下，能夠穩(wěn)定在一個高的濃度。
在催化劑體系中還含有質(zhì)量濃度在0.1-0.5％，特別是含有質(zhì)量濃度在0.3-0.45wt％的VIIIB族和VIB族金屬元素；該VIIIB族元素主要包含F(xiàn)e、Ni，該VIB族元素主要包含Cr、Mo，也可以包含這兩族的其他元素，例如VIIIB族的銥、釕、鋨和VIB族的鎢，這些元素在催化劑中與CO形成羰基絡合物。
下面通過實施例來對本發(fā)明進行描述，但應理解，下面的實施例僅構(gòu)成對本發(fā)明的說明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
在下面的實施例中，反應流程是在反應器中按照需要配置催化劑并加入醋酸，配制合適的反應液，然后將反應器升溫升壓，在條件符合時在反應器中連續(xù)的通入甲醇36和CO37。反應的溫度在190-195℃，反應的壓力在28-30atm左右，然后將反應液通過閃蒸移出含水、醋酸甲酯、碘甲烷以及一些其他雜質(zhì)的醋酸10，醋酸含量約50wt％，并移走部分熱量，同時依靠反應器的強制循環(huán)冷卻系統(tǒng)移走剩余的反應熱。這就是反應系統(tǒng)(1)，這個系統(tǒng)的實施方案與申請人申請的專利2003101082903中是一致的，在此不作詳細描述。
含大量雜質(zhì)的醋酸10進入脫輕塔2進行第一次精餾，從脫輕塔2下塔采出提濃的醋酸12，醋酸濃度約為90wt％，其余為水、醋酸甲酯、碘甲烷和一些微量雜質(zhì)。在脫輕塔2底部保持一小部分提濃的醋酸液體16回反應系統(tǒng)1。在脫輕塔2頂部采出含低沸點物的輕組分氣相物流17，物流17中含有水、醋酸甲酯、碘甲烷、醋酸和一些雜質(zhì)。物流17在冷凝器39中冷凝并冷卻到需要的溫度，冷凝器出口物流11含氣液兩相，物流11在傾析器8中先分離出氣相，然后分離成兩個液相，液相依靠密度的不同分離成上下兩層，高密度物流13回反應液系統(tǒng)1，低密度物流13分成兩路，一股物流14作為塔的回流，另一股物流44回反應系統(tǒng)1。
在傾析器8中同時引入兩股物流一股是水42，另一股是來自傾析器9的高密度物流21。這兩股物流按照各自的控制方式加入。
物流12含有10wt％水、醋酸甲酯、碘甲烷和一些微量雜質(zhì)，進入第二精餾塔，也叫脫水塔3。從脫水塔2底部采出提濃的醋酸18，醋酸濃度約為99wt％，其余為水、丙酸和一些微量雜質(zhì)。在脫水塔3頂部采出含低沸點物的輕組分氣相物流19，物流19中主要有水、醋酸，醋酸甲酯、碘甲烷和一些雜質(zhì)。物流19在冷凝器40中冷凝，冷凝器出口物流20含氣液兩相，物流20在傾析器9中先分離出氣相，然后分離成兩個液相，液相依靠密度的不同分離成上下兩層，高密度物流21按控制進入傾析器8，低密度物流22分成兩路，一股物流23作為塔的回流，另一股物流24回反應系統(tǒng)1。
在傾析器9中同時引入水43。
物流18進入第三個精餾塔，也就是脫重塔4，然后精餾提純出產(chǎn)品25，排放出含丙酸的廢酸30。物流41要求為純凈水。
在實施過程中，所有的實施例子在固定時間內(nèi)記錄原料的投入和產(chǎn)品以及副產(chǎn)物的采出，作為對催化劑能力的考核。同時，以原料CO和甲醇為基準計算的得率來衡量催化劑轉(zhuǎn)化率和選擇性的考核。
實施例1催化劑體系中反應液組成為醋酸70.5wt％，醋酸甲酯1wt％，碘甲烷12wt％，水14wt％，F(xiàn)e0.0025wt％，Ni0.0024wt％，Cr0.0050wt％，Mo0.0100wt％，I-2.5wt％，Rh0.04wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為40℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為100kg/h，保持物流42流量為100kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 127kg，廢酸30 0.2kg。表1記錄的是實施例1的物流量和工藝條件。
實施例1是作為本發(fā)明的一種對比，傾析器9不做傾析器使用。
表1


實施例2催化劑體系中反應液組成為醋酸59.8wt％，醋酸甲酯1.94wt％，碘甲烷10.37wt％，水7.17wt％，K+0.5000wt％，Li+0.3700wt％，F(xiàn)e 0.1357wt％，Ni 0.0798wt％，Cr 0.0916wt％，I-10.83wt％，Rh 0.0650wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為36℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為100kg/h，保持物流42流量為75kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 179.5kg，廢酸30 0.23kg。表2記錄的是實施例2的物流量和工藝條件。
表2

實施例3催化劑體系中反應液組成為醋酸64.9wt％，醋酸甲酯3.0wt％，碘甲烷14.0wt％，水8.4wt％，丙酸0.0341wt％，K+0.4000wt％，Li+0.3600wt％，F(xiàn)e 0.1551wt％，Ni 0.1027wt％，Cr 0.1085wt％，Mo 0.0708wt％，I-9.5wt％，Rh 0.0740wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為32℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為90kg/h，保持物流42流量為50kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25225.8kg，廢酸300.25kg。表3記錄的是實施例3的物流量和工藝條件。
表3

實施例4催化劑體系中反應液組成為醋酸64.4wt％，醋酸甲酯2.50wt％，碘甲烷13.0wt％，水7.8wt％，K+0.4000wt％，Li+0.3600wt％，F(xiàn)e0.1503wt％，Ni 0.1083wt％，Cr0.1019wt％，Mo 0.0687wt％，I-10.0wt％，Rh 0.0780wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為28℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為110kg/h，保持物流42流量為40kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 231.3kg，廢酸30 0.25kg。表4記錄的是實施例4的物流量和工藝條件。
表4

實施例5催化劑體系中反應液組成為醋酸66.0wt％，醋酸甲酯2.9wt％，碘甲烷13.9wt％，水6.8wt％，丙酸0.0481wt％，K+0.3800wt％，Li+0.3600wt％，F(xiàn)e 0.1627wt％，Ni 0.0798wt％，Cr 0.1231wt％，Mo 0.0737wt％，I-10.1wt％，Rh 0.0800wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為25℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為100kg/h，保持物流42流量為25kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 251kg，廢酸30 0.25kg。表5記錄的是實施例5的物流量和工藝條件。
表5

實施例6催化劑體系中反應液組成為醋酸59.0wt％，醋酸甲酯2.1wt％，碘甲烷14.7wt％，水5.5wt％，K+0.2600wt％，Li+0.4500wt％，F(xiàn)e 0.1545wt％，Ni 0.0755wt％，Cr0.0176wt％，Mo 0.0169wt％，I-12.2wt％，Rh 0.100wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為23℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為100kg/h，保持物流42流量為0kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 255kg，廢酸30 0.35kg。表6記錄的是實施例6的物流量和工藝條件。
表6

實施例7催化劑體系中反應液組成為醋酸60.7wt％，醋酸甲酯2.3wt％，碘甲烷15.2wt％，水5.0wt％，K+0.2500wt％，Li+0.4100wt％，F(xiàn)e 0.1537wt％，Ni 0.0684wt％，Cr0.023wt％，Mo 0.0217wt％，I-11.6wt％，Rh0.0780wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為23℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為120kg/h，保持物流42流量為90kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 263kg，廢酸30 0.25kg。表7記錄的是實施例7的物流量和工藝條件。
表7

實施例8催化劑體系中反應液組成為醋酸58.7wt％，醋酸甲酯2.70wt％，碘甲烷16.4wt％，水4.4wt％，丙酸1.0774wt％，K+0.2100wt％，Li+0.5000wt％，F(xiàn)e 0.1537wt％，Ni 0.0684wt％，Cr 0.0230wt％，Mo 0.0217wt％，I-12.2wt％，Rh 0.0900wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為30℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為75kg/h，保持物流42流量為60kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 255kg，廢酸30 0.35kg。表8記錄的是實施例8的物流量和工藝條件。
表8

實施例9催化劑體系中反應液組成為醋酸58.7wt％，醋酸甲酯3.80wt％，碘甲烷18.8wt％，水7.0wt％，K+0.1700wt％，Li+0.5500wt％，F(xiàn)e 0.0537wt％，Ni 0.0284wt％，I-10.1wt％，Rh 0.0640wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為30℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為75kg/h，保持物流42流量為60kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 251kg，廢酸30 0.25kg。表9記錄的是實施例9的物流量和工藝條件。
表9

實施例10催化劑體系中反應液組成為醋酸59.7wt％，醋酸甲酯3.8wt％，碘甲烷21.2wt％，水7.3wt％，K+0.1600wt％，Li+0.4300wt％，F(xiàn)e 0.0637wt％，Ni 0.0284wt％ I-8.9wt％，Rh 0.055wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為30℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為65kg/h，保持物流42流量為65kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流(25)的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 225kg，廢酸30 0.25kg。表10記錄的是實施例10的物流量和工藝條件。
表10

實施例11催化劑體系中反應液組成為醋酸63.4wt％，醋酸甲酯2.7wt％，碘甲烷14.2wt％，水5.6wt％，K+0.1700wt％，Li+0.6300wt％，F(xiàn)e 0.1537wt％，Ni 0.0684wt％，Cr 0.0230wt％，Mo 0.0217wt％，I-13.8wt％，Rh 0.085wt％。
按照實施方案進行實驗，并保持傾析器8內(nèi)溫度為30℃左右，保持傾析器9溫度為小于45℃。保持物流41流量為70kg/h，保持物流42流量為50kg/h。實驗對催化劑組成、物流12組成、物流15的密度、物流21的濃度，物流25的組成、物流30的組成進行了檢測。并得到產(chǎn)品25 260kg，廢酸30 0.25kg。表11記錄的是實施例11的物流量和工藝條件。
表11

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種低壓甲醇羰基合成醋酸的催化體系，采用銠的鹵化物為催化劑，醋酸甲酯、碘甲烷為助催化劑，無機碘鹽為穩(wěn)定劑，其中該催化劑體系液體反應介質(zhì)具體包含質(zhì)量濃度為0.03-0.12wt％銠催化劑(以銠金屬計)，0.3-1.0wt％堿金屬離子、3-15wt％碘離子，1-4wt％醋酸甲酯，10-21wt％碘甲烷，0.1-0.5wt％VIIIB族和VIB族金屬元素，水4-15wt％，余下為醋酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的無機碘鹽為一種堿金屬碘鹽或兩種堿金屬碘鹽的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的無機碘鹽為碘化鋰、碘化鉀以及它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的VIIIB族元素為鐵、鎳，銥、釕、鋨，所述的VIB族元素為鉻、鉬，鎢。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的VIIIB族元素為鐵、鎳，所述的VIB族元素為鉻、鉬。
6.如權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的堿金屬離子為鉀離子和/或鋰離子。
7.如權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的主催化劑銠質(zhì)量濃度為0.06-0.09wt％。
8.如權(quán)利要求1所述的催化體系，其特征在于，所述的堿金屬離子質(zhì)量濃度為0.4％-0.6wt％。
9.如權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的碘離子質(zhì)量濃度為7-12wt％。
10.如權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的醋酸甲酯質(zhì)量濃度為2-4wt％。
11.如權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的碘甲烷質(zhì)量濃度為13-18wt％。
12.如權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的VIIIB族和/或VIB族金屬元素質(zhì)量濃度為0.3-0.45wt％。
13.如權(quán)利要求1所述的催化體系，其中所述的水質(zhì)量濃度為4-8wt％。
全文摘要
一種低壓甲醇羰基合成醋酸的催化體系，采用銠的鹵化物為催化劑，醋酸甲酯、碘甲烷為助催化劑，無機碘鹽為穩(wěn)定劑，該催化劑體系液體反應介質(zhì)具體包含質(zhì)量濃度為0.03－0.12wt％銠催化劑(以銠金屬計)，0.3－1.0wt％堿金屬離子、3－15wt％碘離子，1－4wt％醋酸甲酯，10－21wt％碘甲烷、0.1－0.5wt％VIIIB族和VIB族金屬元素，水4－15wt％，余下為醋酸。本發(fā)明的低壓甲醇羰基合成醋酸的催化劑體系與前文所述的“monsanto”公司的低壓甲醇羰基合成醋酸的生產(chǎn)技術的催化劑相比，具有更高的活性和選擇性，反應的副產(chǎn)物更少。在本發(fā)明的催化劑配方和提純工藝的結(jié)合下能夠產(chǎn)出更高質(zhì)量的醋酸產(chǎn)品。
文檔編號C07C53/08GK1868596SQ200610027778
公開日2006年11月29日 申請日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者陳大勝, 曹智龍, 劉艷, 吳文晶 申請人:上海吳涇化工有限公司