[发明专利]一种提高甲缩醛羰基化反应催化剂性能的方法

说明书

技术领域

本申请属于化学化工领域，具体而言，涉及一种提高甲缩醛羰基化反应催化剂性能的方法。

背景技术

乙二醇是国家重要的化工原料和战略物资，用于制造聚酯(可进一步生产涤纶、PET瓶子、薄膜)、炸药、乙二醛，并可作为防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等。2009年中国的乙二醇进口量超过580万吨，预计2015年我国乙二醇需求将达到1120万吨，生产能力约500万吨，供需缺口仍达620万吨，因此，我国乙二醇生产新技术的开发应用具有很好的市场前景。国际上主要采用石油裂解的乙烯经氧化得到环氧乙烷，环氧乙烷水合得到乙二醇。鉴于我国“富煤缺油少气”的能源资源结构与原油价格长期维持高位运行等现状，煤制乙二醇新型煤化工技术既能保障国家的能源安全，又充分利用了我国的煤炭资源，是未来煤化工产业最现实的选择。

目前，国内比较成熟的技术是由中国科学院福建物构所开发的“CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇成套工艺技术。”2009年12月上旬，备受业界瞩目的全球首套工业化示范装置-内蒙古通辽金煤化工公司“煤制乙二醇项目”一期工程、年产20万吨煤制乙二醇项目顺利打通全线工艺流程，生产出合格乙二醇产品。然而工艺单元较多，工业气体纯度要求高，在氧化偶联过程中需要使用贵金属催化剂，需要利用潜在环境污染的氮氧化合物等会制约该流程的经济性、环保性、节能性以及进一步工程放大。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种提高甲缩醛羰基化反应中酸性分子筛催化剂性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)向载有酸性分子筛催化剂的反应器中通入含有甲氧基乙酸甲酯(简写为MMAc)的预处理剂与所述酸性分子筛催化剂接触，进行吸附预处理；

b)步骤a)中所述吸附预处理完成后，向反应器中通入含有一氧化碳、甲缩醛和氢气的原料，与所述酸性分子筛催化剂接触进行甲缩醛羰基化反应生产甲氧基乙酸甲酯；

所述步骤a)和所述步骤b)均在反应温度60～140℃下进行；

所述步骤b)中甲缩醛羰基化反应压力2～10Mpa，所述原料中一氧化碳：甲缩醛：氢气的摩尔比为2～20：1：1～5，甲缩醛质量空速为0.2～10.0h^-1。

优选地，所述步骤a)和所述步骤b)在相同的反应温度下进行。

甲缩醛CH₃OCH₂OCH₃羰基化制备甲氧基乙酸甲酯CH₃O(CO)CH₂OCH₃反应方程式如下：

CH₃OCH₂OCH₃+CO＝CH₃O(CO)CH₂OCH₃。

此反应过程中有一些副反应，反应方程式如下：

2CH₃OCH₂OCH₃＝2CH₃OCH₃+HCOOCH₃

2CH₃OCH₂OCH₃＝CH₃OCH₃+CH₃O(CH₂O)₂CH₃

其中，为方便叙述，做如下简化：

CH₃O(CO)CH₂OCH₂OCH₃简称为C5-1,

CH₃O CH₂(CO)OCH₂OCH₃简称为C5-2,

CH₃O(CO)CH₂O(CO)CH₂OCH₃简称为C6-1,

CH₃O(CO)CH₂OCH₂(CO)OCH₃简称为C6-2。

以上C5-1、C5-2、C6-1、C6-2均为聚甲氧基二甲醚羰化物。

甲氧基乙酸甲酯、C5-1、C5-2、C6-1、C6-2等羰化物都可以通过加氢水解后转化成乙二醇。另外还可以作为清洁汽、柴油添加剂，是有较大经济价值。