本發(fā)明屬于化工領域，具體為一種醋酸甲酯的生產方法。
背景技術：
：醋酸甲酯在工業(yè)上有廣泛的用途，是羰基化生產乙酸酐和加氫制備乙醇的原料，乙醇是大宗的化工品，廣泛用于燃料、溶劑等領域，社會需求旺盛。用乙酸甲酯加氫法代替發(fā)酵法生產乙醇可以節(jié)約大量的糧食。醋酸甲酯同時也是一種良好的溶劑，用于代替丙酮、丁酮、醋酸乙酯、環(huán)戊烷等。美國的伊士曼公司在2005年時，就用醋酸甲酯代替丙酮溶劑，因為醋酸甲酯無毒，不屬于限制使用的有機污染物排放，可以達到涂料、油墨、樹脂、膠粘劑廠新的環(huán)保標準，日益受到人們的追捧。醋酸甲酯的現(xiàn)有工業(yè)生產方法是通過兩步法得到：甲醇先羰基合成制得醋酸，醋酸再與甲醇在強酸催化劑的作用下發(fā)生酯化反應得到該產品。該方法技術成熟，但工藝流程繁瑣、能耗高、投資大，不經(jīng)濟；通常采用硫酸作催化劑，對材質要求高，污染大。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對以上問題，提供一種醋酸甲酯的生產方法。該生產方法可以克服現(xiàn)有工藝流程冗長，能耗大，生產成本高的缺陷。本發(fā)明目的通過下述技術方案來實現(xiàn)：一種醋酸甲酯的生產方法，該方法以甲醇為原料，以羰基銠-有機配體-金屬三者共同組成的絡合物為催化劑，采用均相工藝一步法生產醋酸甲酯。所述的有機配體為嗎啉類化合物，優(yōu)選乙酰嗎啉；碘甲烷、氫碘酸、碘化鋰、碘化鈉、碘化鉀、碘化銫和碘化鎳中的至少一種碘化物為助催化劑，釕、鋨、鎳、鈷、鉑、鈀、鋅、鎘、汞、錳、釩、鈦、鎵、銦、鉈、鎢、銅、鋁、錫、銻中的任意一種或多種金屬鹽為穩(wěn)定劑。所述的羰基銠為四氯二羰基銠、四溴二羰基銠或四碘二羰基銠。所述銠與有機配體的摩爾比為1︰5-100。所述穩(wěn)定劑與銠的摩爾比為0.3:1-30:1。所述銠與乙酰嗎啉的摩爾比為1︰20-60。所述的以羰基銠-有機配體-金屬三者共同組成的絡合物為催化劑，催化劑的制備方法包括以下步驟：先按比例稱取各物質，然后用溶劑分別溶解羰基銠、乙酰嗎啉和金屬鹽，再將溶解后的乙酰嗎啉溶液和金屬鹽溶液在10-60℃條件下混和，然后在攪拌條件下將溶解后的羰基銠滴加到混和液中，滴加完畢后于15-50℃攪拌1-2小時即可。本方法采用均相工藝一步法生產醋酸甲酯，其反應的方程式為：2CH3OH+CO→CH3COOCH3+H2O。具體生產方法為：在鋯反應釜中，加入制得的銠催化劑，催化劑的加入量按銠計為200-2000ppm，然后加入甲醇、碘化物、水和醋酸，其添加量為甲醇3-50wt％，碘化物5-30wt％，水2-15wt％，醋酸7-70wt％，總質量百分含量為100％。用CO置換3次，關上釜蓋，壓入CO，在攪拌轉速為200-800rpm，在壓力為2-6MPa、溫度為150-210℃的條件下反應3-50分鐘，得到產品液。產品液經(jīng)過蒸發(fā)器實現(xiàn)產品和催化劑的分離，含催化劑的母液返回反應體系循環(huán)使用，由于催化劑穩(wěn)定性良好，蒸發(fā)過程幾乎不會因沉淀而造成銠的損失。蒸發(fā)液經(jīng)脫輕塔脫除碘甲烷、產品塔脫除甲醇后得到產品醋酸甲酯，脫輕塔塔釜重相液輸送至脫水塔移出反應產生的水，碘甲烷、甲醇和醋酸返回反應體系循環(huán)使用，產品醋酸甲酯總收率以甲醇計大于97％。反應液經(jīng)脫輕塔脫掉碘甲烷，返回反應系統(tǒng)循環(huán)使用；粗產品再經(jīng)產品塔精餾得醋酸甲酯，重組分經(jīng)脫水塔脫掉部分水，塔釜液中含醋酸、甲醇、水、碘化物及銠催化劑等，作為母液返回反應體系循環(huán)使用。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過在銠催化劑體系中加入乙酰嗎啉類有機配體和金屬穩(wěn)定劑，制備了高活性和高穩(wěn)定性的甲醇制醋酸甲酯銠催化劑，利用該催化劑可以采用均相反應一步法完成醋酸甲酯的生產。比兩步法得到乙酸甲酯的兩步生產法流程短，投資少，能耗低，經(jīng)濟效益好，代表了醋酸甲酯產業(yè)未來的發(fā)展方向。具體實施方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。實施例1：本實施例甲醇制醋酸甲酯的銠催化劑是由銠、乙酰嗎啉和錫共同組成，制備方法如下：稱取46.8克乙酰嗎啉，溶于400ml乙酸中，于40℃和溶解有6.8克二水合氯化亞錫的200ml水溶液混和，然后在攪拌條件下將溶解8.2克四氯二羰基二銠的1000ml乙酸溶液滴加到混和液中，滴加完畢后再40℃攪拌1小時，即得所需銠催化劑。將所得的銠催化劑用于甲醇制醋酸甲酯催化反應，使用方法如下：在鋯反應釜中，加入制得的銠催化劑，催化劑的加入量按銠計為520ppm，然后加入甲醇、碘化物、水和醋酸，用CO置換三次，關上釜蓋，壓入CO，在攪拌轉速為400rpm，壓力為3MPa、溫度為180℃條件下反應8分鐘，得到產品液。原料液和產品液各組分質量百分比見表1。產品液經(jīng)過蒸發(fā)器實現(xiàn)產品和催化劑的分離，含催化劑的母液返回反應體系循環(huán)使用，銠損失率<0.03％。蒸發(fā)液經(jīng)脫輕塔脫除碘甲烷、產品塔脫除甲醇后得到產品醋酸甲酯，脫輕塔塔釜重相液輸送至脫水塔移出反應產生的水，碘甲烷、甲醇和醋酸返回反應體系循環(huán)使用，產品醋酸甲酯STY為1340g/l.h，產品總收率以甲醇計98.2％。組成甲醇醋酸水碘化氫+碘化鋰醋酸甲酯原料液wt％15.0054.0710.9020.030產品液wt％0.9641.1218.8118.1520.96實施例2：本實施例甲醇制醋酸甲酯的銠催化劑是由銠、乙酰嗎啉和釕共同組成，制備方法如下：稱取31.2克乙酰嗎啉，溶于360ml乙酸中，于30℃和溶解有6.3克水合三氯化釕的250ml水溶液混和，然后在攪拌條件下將溶解13.4克四碘二羰基二銠的1000ml乙酸溶液滴加到混和液中，滴加完畢后再30℃攪拌2小時，即得所需銠催化劑。將所得的銠催化劑用于甲醇制醋酸甲酯催化反應，使用方法如下：在鋯釜中，加入所制得的銠催化劑，催化劑的加入量按銠計為600ppm，，然后加甲醇、碘化物、水和醋酸，用CO置換三次，關上釜蓋，壓入CO，在攪拌轉速為450rpm，壓力為2.8MPa、溫度為175℃條件下反應12分鐘，得到產品液。原料液和產品液各組分質量百分比見表2。產品液經(jīng)過蒸發(fā)器實現(xiàn)產品和催化劑的分離，含催化劑的母液返回反應體系循環(huán)使用，銠損失率<0.04％。蒸發(fā)液經(jīng)脫輕塔脫除碘甲烷、產品塔脫除甲醇后得到產品醋酸甲酯，脫輕塔塔釜重相液輸送至脫水塔移出反應產生的水，碘甲烷、甲醇和醋酸返回反應體系循環(huán)使用，產品醋酸甲酯STY為1250g/l.h，產品總收率以甲醇計97.6％。組成甲醇醋酸水碘甲烷+碘化鈉醋酸甲酯原料液wt％20.0051.459.0319.520產品液wt％1.3138.7819.7317.5022.68實施例3：本實施例為對比實施例。為了便于對比，除催化劑采用無有機配體和金屬鹽穩(wěn)定劑添加的四氯二羰基二銠外，其余條件均與實施例1相同。產品醋酸甲酯STY為1380g/l.h。銠催化劑與產品液經(jīng)蒸發(fā)分離后，銠損失率>87％。實施例4：本實施例為對比實施例。為了便于對比，催化劑四氯二羰基二銠中添加了與實施例相同量的乙酰嗎啉，但未添加金屬鹽穩(wěn)定劑，其余條件均與實施例1相同。產品醋酸甲酯STY為1310g/l.h。銠催化劑與產品液經(jīng)蒸發(fā)分離后，銠損失率>3％。實施例5：本實施例為對比實施例。為了便于對比，催化劑四氯二羰基二銠中添加了與實施例相同量的錫，但未添加乙酰嗎啉，其余條件均與實施例1相同。產品醋酸甲酯STY為1260g/l.h。銠催化劑與產品液經(jīng)蒸發(fā)分離后，銠損失率>5％。由以上實施例可知，同時加入了乙酰嗎啉和金屬穩(wěn)定劑的銠催化劑絡合物在甲醇制醋酸甲酯的反應中，既表現(xiàn)出良好的催化活性，又具有良好的穩(wěn)定性，具有很好的市場推廣前景。當前第1頁1 2 3