用于在醋酸和/或醋酸甲酯的制造方法中改进催化剂的稳定性和/或防止催化剂失活的方法技术

本发明专利技术涉及用于在醋酸和／或醋酸甲酯的制造方法中改进催化剂稳定性和／或防止催化剂失活的方法，根据此方法在相当于反应步骤的第一个步骤中，至少一个甲酸甲酯异构化反应在液相中于一氧化碳及催化体系的存在下进行，其中该催化体系包含至少一种卤化的促进剂及至少一种以铱为基质的催化化合物，而且在相当于闪蒸步骤的第二个步骤中，源自于第一个步骤的反应介质在一个相当于闪蒸分离器的分离器中进行部分蒸发，特征在于该方法包括在源自于该闪蒸分离器的未蒸发液体成分中，维持甲酸及甲酸甲酯的总含量在至少等于该液体成分的１重量％，优选１－５０重量％，更优选１－３０重量％。本发明专利技术还涉及一种包含上述改进的完整的制造醋酸和／或醋酸甲酯的方法。本发明专利技术可以一种稳定性较高的催化体系制备醋酸和／或醋酸甲酯，既使反应区中所存在的水分含量特别低而且一氧化碳的压力也特别低。本发明专利技术方法可特别地应用在制造醋酸和／或醋酸甲酯的方法中，在此方法中第一个步骤还包括一个甲醇羰基化反应。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在醋酸和/或醋酸甲酯的制造方法中改进催化剂稳定性和/或防止催化剂失活的方法以及一种含此方法的完整的制造醋酸和/或醋酸甲酯的方法。具体地，本专利技术涉及一种于醋酸和/或醋酸甲酯的制造方法中，在一催化体系的存在下，通过甲酸甲酯的异构化及视情况的通过甲醇的羰基化来改进催化剂的稳定性和/或防止催化剂失活的优选方法，其中该催化体系包含至少一种卤化的促进剂及至少一种以铱为基质的化合物。本专利技术还涉及特定的条件，在此条件下可以通过特别有利的方式应用此稳定化方法。各种制造醋酸和/或醋酸甲酯的方法是过去已知的，而且为工业界所使用的。在这些方法中甲醇的羰基化反应是在液相中于试剂之一的一氧化碳压力下及一均匀催化体系的存在下进行的。另一种制造醋酸的方法包括进行甲酸甲酯的异构化。此反应本身一般是在一均匀相内，在催化体系的存在下进行。最后，根据另一种方法，可同时进行甲醇的羰基化和甲酸甲酯的异构化。使用铑进行羰基化的方法是一种已知的方法，其为工业界所使用而且已成为许多文章和专利如，例如美国专利US 3,769,329和US3,813,428的主题。欧洲专利EP 618183和EP 618184，以及欧洲专利EP 785919和EP 759022描述了一种于一催化体系的存在下羰基化的方法，其中该催化体系是以铱为基质，若有需要可另外包含铑。一种目前工业界所使用的以铱和钌羰基化的方法被描述在欧洲专利EP 643034中。最近，在法国专利FR 2,746,794和国际申请案WO 97/35829中已提出一种在铱的存在下进行甲酸甲酯异构化反应所构成的新制造方法。同样地，一种制造醋酸和/或醋酸甲酯的方法由专利FR 2,746,795及国际申请案WO 97/35828提出，该方法同时采用一种甲酸甲酯异构化反应及一种甲醇羰基化反应。这些各种制造醋酸的方法一般是在基本上含有三个区域的装置中连续进行。第一区相当于现有技术中的反应区，其包含一个处于压力下的反应器，其中羰基化和/或异构化是在液相中完成。第二区是由用于分离所形成的酸的区域所构成的。此操作可于一种所谓闪蒸装置的设备中通过部分蒸发反应混合物而完成，其中该闪蒸装置内的压力维持低于反应器的压力。然后将所蒸发的部分送至第三区中，醋酸于其中被纯化。此区包含，例如许多可将所制得的醋酸与水、试剂及副产物分离的蒸馏塔。离开蒸发区时仍维持液体形态并明显包含催化剂的混合物部分被回收至反应器中。本领域的技术人员皆已知，不论采用上文所描述的哪种方法，醋酸和/或醋酸甲酯的制造装置的第二区一般是催化剂失活和/或沉淀的位置。这些现象一般是由遍及此区域的低一氧化碳压力所引起的，而且这些现象可因低水分含量而加速发生。在美国专利US 5,237,097中，所提出的解决方法包括将一氧化碳导入供应到闪蒸装置的液体中使该成分在该闪蒸装置中保持一足够分压。法国专利FR 2,726,556和国际申请案WO 96/14286描述一种将一氧化碳喷入源自于闪蒸装置的液体成分中以再活化回流至反应器的催化剂的方法。欧洲专利EP 0616997及相应的欧洲分案申请EP 0786447提出一种以铱催化碳基化以制造醋酸的改进方法，此改进法包括维持源自于闪蒸装置的液体成分中的水分含量在高于0.5重量％，以稳定此成分内所含的催化剂。现有技术并没有提出任何有关在醋酸和/或醋酸甲酯的制造方法中，通过由铱催化甲酸甲酯的异构化及视情况的甲醇羰基化方法以稳定催化剂的方法。本专利技术的专利技术者以令人惊讶的方式发现通过维持甲酸和甲酯甲酯在源自于闪蒸装置的液体成分中的足够的总含量，即使在此装置部分中只有相当低的水分含量存在，即使相对于未蒸发液体成分的水分含量是低于0.5重量％，而且即使在几乎不含一氧化碳的介质中可解决催化剂失活和不稳定的问题。至今，本领域的技术人员仍认为相当高的水分含量、任何时候要高于0.5％，是必须的，以确保催化剂的稳定性，而且最少的一氧化碳含量可稳定催化剂。因此，根据第一个目的，本专利技术涉及一种可应用在醋酸和/或醋酸甲酯的制造方法中的改进方法，其使用一种以铱为基质的催化体系，此改进方法欲用于改进催化剂的稳定性和/或防止催化剂失活。此稳定化方法可明显降低反应介质及闪蒸区中的水分含量，而且从经济的观点来看，这是一个不可忽略的优点，因为其可限制回收所形成产物的额外步骤所需的成本。所以此催化剂的稳定化可定义制备醋酸和/或醋酸甲酯的优选方法的条件，该优选方法包括稳定催化剂的改进方法，而且可采用特别低的水分含量。因此，根据第二个目的，本专利技术涉及一种在令人满意的催化剂稳定化和水分浓度等相关条件下，完整地制造醋酸和/或醋酸甲酯的方法，而且从经济的观点来看，相对于目前现有的方法，本专利技术方法具有双重优点。更具体地，根据前述的第一个目的，本专利技术涉及一种用于在醋酸和/或醋酸甲酯的制造方法中改进催化剂稳定性和/或防止催化剂失活的方法，根据此方法，在相当于反应步骤的第一个步骤中，至少一个甲酸甲酯异构化反应在液相中于一氧化碳及催化体系的存在下进行，其中该催化体系包含至少一种卤化的促进剂及至少一种以铱为基质的催化化合物，而且在相当于闪蒸步骤的第二个步骤中，源自于第一个步骤的反应介质在一个相当于闪蒸分离器的分离器中进行部分蒸发。此方法包括在源自于该闪蒸分离器的未蒸发液体成分中，维持甲酸及甲酸甲酯的总含量在至少等于该液体成分的1重量％，优选1-50重量％，更优选1-30重量％。根据前述的第二个目的，本专利技术还涉及一种完整制造醋酸和/或醋酸甲酯的方法，其包括一个相当于反应步骤的第一个步骤，在此步骤中至少一个甲酸甲酯异构化反应在液相中于一氧化碳及催化体系的存在下进行，其中该催化体系包含至少一种卤化的促进剂及至少一种以铱为基质的催化化合物，以及一个相当于闪蒸步骤的第二个步骤，其中源自于第一个步骤的反应介质在此步骤部分蒸发，该步骤是在一个相当于闪蒸分离器的分离器中进行。根据此方法，在源自于该闪蒸分离器的未蒸发液体成分中，甲酸及甲酸甲酯的总含量被维持在至少等于该液体成分的1重量％。根据此方法，源自于闪蒸的液体成分中所含水分含量可有利地保持在低于5重量％，优选是低于2重量％，最佳是低于0.5重量％，相对于该源自于闪蒸的液体成分。上述催化剂的稳定化及活性维持的方法以及完整制造醋酸和/或醋酸甲酯的方法与一种或其它制造醋酸和/或醋酸甲酯的方法有关，其中该反应步骤中所进行的反应必须包括一种在一氧化碳和一催化体系的存在下异构化甲酸甲酯的液相反应，其中该催化体系包含至少一种卤化的促进剂及至少一种以铱为基质的化合物。但是，根据本专利技术的优选实施方案，此甲酸甲酯异构化反应与甲醇羰基化反应同时进行而且通过反应步骤中所导入的一氧化碳的消耗可证明此甲醇的羰基化。根据另一个优选实施方案，本专利技术催化剂的稳定化及活性维持的方法可通过控制源自于闪蒸的液体成分中的水分含量来进行。相对于该源自于闪蒸的液体成分，水分含量最好维持在低于5重量％，优选是低于2重量％。如上所述，在源自于闪蒸的液体成分中通过维持水分含量在低于0.5重量％极可能在催化剂的稳定性上获得十分有利的结果。如上所述，这构成一明显优于现有技术方法的优点。根据一个本专利技术特佳变化实施例，除了相当于反应步骤的第一个步骤和相当于闪蒸步骤的第二个步骤之外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在醋酸和／或醋酸甲酯的制造方法中改进催化剂稳定性和／或防止催化剂失活的方法，根据此方法，在相当于反应步骤的第一个步骤中，至少一个甲酸甲酯异构化反应在液相中于一氧化碳及催化体系的存在下进行，其中该催化体系包含至少一种卤化的促进剂及至少一种以铱为基质的催化化合物，而且在相当于闪蒸步骤的第二个步骤中，源自于第一个步骤的反应介质在一个相当于闪蒸分离器的分离器中进行部分蒸发，特征在于该方法包括在源自于该闪蒸分离器的未蒸发的液体成分中，维持甲酸及甲酸甲酯的总含量至少等于该液体成分的１重量％，优选１－５０重量％，更优选１－３０重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：达尼埃尔蒂博，卡尔帕图瓦，利斯莱伊隆，达尼埃尔马尔尚，
申请(专利权)人：法商亚瑟塔克斯化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]