论文部分内容阅读
甲醇在适当的催化剂下直接羰基化合成醋酸,与石油路线合成醋酸工艺相比,无论原料来源或经济效益都有明显的优越性。在众多的催化剂中,铑系催化剂以其反应条件温和、高活性和优秀的选择性而被广泛研究并已工业化。本论文选用铑系催化剂,在高压釜内进行羰基化试验,对工艺参数进行了详细的研究,探索了其他因素对均相羰基化的影响。研究成果如下:1.催化剂体系以贵金属铑为主催化剂,添加助催化剂、稳定剂和反应引发剂。催化剂由多种优级纯有机化工原料经科学工艺配制而成。催化剂外观呈深褐色溶液,密度1.0~1.15 kg/L,粘度0.2~0.3 cp,铑含量:200~2000ppm,烷基碘:5~15%。2.在温度190℃,压力5.0Mpa,停留时间90min,摩尔比AcOMe:AC2O:MeOH:AcOH:CO=11.5∶0.5∶3∶4.5∶4,催化剂900ppm(Wt%),碘甲烷15%(Wt%)的条件下,羰基化产物按CO计算,醋酐选择性为95.4%,CO转化率为97.41%,羰基产物醋酐收率为92.93%;按甲醇计算,醋酐选择性为92.51%,甲醇转化率为96.4%,羰基化产物醋酐收率为89.18%,催化剂的时空收率为38671.28g/(mol.h);按醋酸甲酯计算,醋酐选择性为88.06%,醋酸甲酯转化率为60.25%,羰基化产物醋酐收率84.24%。3.铁、铬、钼、锰、镍等金属离子在150ppm以下对羰基化反应有促进作用,300ppm以上时对羰基化反应有抑制作用;醋酸,醋酐磷酸等强极性溶剂有利于提高反应速率,苯,甲基乙基酮等非极性或弱极性溶剂对反应速率有抑制作用。4.通过正交实验,优化了工艺参数,并且确定了在温度、压力、催化剂加入量、碘甲烷加入量和停留时间这五个因素中,催化剂加入量对整个羰基化反应的影响是最大的,其次是碘甲烷加入量,然后依次是温度,停留时间和压力。