[发明专利]生产乙酸甲酯的羰基化工艺

说明书

一种生产乙酸甲酯的工艺，所述工艺通过在沸石催化剂存在下、在250‑350℃的温度下将进料羰基化，所述进料包含甲醚、包含氢气与一氧化碳的摩尔比至少为1的一氧化碳和氢气的气体、乙酸甲酯和一种或多种含有羟基官能团的化合物。

概括而言，本发明涉及在沸石羰基化催化剂存在下用一氧化碳将甲醚羰基化以生产乙酸甲酯反应产物的工艺，具体而言涉及在富氢条件下进行并使用乙酸甲酯和一种或多种含有羟基官能团的化合物作为进料组分的这样的羰基化工艺。

羰基化工艺，诸如在均相VIII族金属催化剂存在下在液相中进行的甲醇的羰基化以生产乙酸，在工业上运行。还已知使用VIII族金属或沸石非均相催化剂采用甲醇和/或甲醚的气相羰基化工艺。这样的工艺描述于例如EP-A-0 596 632、WO 01/07393、WO2005/105720、WO2006/121778和WO2010/061169中。

EP-A-0 596 632描述了一种在已加载铜、镍、铱、铑或钴的丝光沸石催化剂存在下在高温和压力下将甲醇羰基化以生产乙酸的气相工艺。

WO 01/07393描述了一种催化转化包含一氧化碳和氢气的给料以生产醇、醚及其混合物中的至少一种并使一氧化碳与所述醇、醚及其混合物中的至少一种在选自固体超酸、杂多酸、粘土、沸石和分子筛的催化剂存在下、在不存在卤化物促进剂下在足以产生酯、酸、酸酐及其混合物中的至少一种的温度和压力条件下反应的工艺。

WO2005/105720描述了一种生产羧酸和/或其酯或酸酐的工艺，做法是，在基本不存在卤素下、在250至600℃的温度范围和10至200巴的压力范围、在已用铜、镍、铱、铑或钴改性并具有硅、铝作为框架元素以及镓、硼和铁中的至少一种的丝光沸石催化剂存在下用一氧化碳将脂族醇或其反应性衍生物羰基化。

WO2006/121778描述了生产低级脂族羧酸的低级烷基酯的工艺，做法是，在丝光沸石或镁碱沸石催化剂存在下、在基本上无水的条件下用一氧化碳将低级烷基醚(如甲醚)羰基化。

然而，已经发现，在沸石催化的甲醚羰基化反应中，由于副产物的形成，特别是副产物甲烷和C₂₊烃的形成，对乙酸甲酯产物的选择性通常低于期望。该问题在WO2010/061169中得到解决。

WO 2010/061169举例说明了在富一氧化碳条件下、在铜丝光沸石(非模板化)催化剂存在下进行的甲醚的羰基化反应。通过采用乙酸甲酯作为反应的进料组分，显示甲烷和C₂₊烃副产物形成减少。

WO 2014/135660描述了已在低温下煅烧的沸石催化剂在甲醚的羰基化工艺中的用途，所述工艺利用摩尔比至少为1的氢气与一氧化碳进行。

WO 2014/135662描述了已使用有机结构导向剂制备的沸石催化剂在甲醚的羰基化工艺中的用途，所述工艺利用摩尔比至少为1的氢气与一氧化碳进行。

现在已经发现，利用乙酸甲酯作为进料组分、沸石羰基化催化剂(特别是模板化的沸石羰基化催化剂)进行并且还在高水平的氢气存在下进行的甲醚与一氧化碳的羰基化反应会导致不希望的催化剂失活速率增加，从而降低催化剂的寿命。

因此，仍然需要这样的羰基化工艺，该羰基化工艺利用甲醚、一氧化碳和乙酸甲酯作为进料组分和沸石羰基化催化剂作为催化剂并且该羰基化工艺在相对于一氧化碳等摩尔量或更多的氢气条件下进行，其中所述催化剂失活的速率至少被保持并且优选降低。特别地，仍然需要这样的羰基化工艺，该羰基化工艺利用甲醚、一氧化碳和乙酸甲酯作为进料组分和沸石羰基化催化剂(该催化剂为模板化的沸石催化剂)作为催化剂并且所述工艺在相对于一氧化碳等摩尔量或更多的氢气条件下进行，其中所述催化剂失活的速率至少被保持并且优选降低。

现已发现，在使用相对于一氧化碳等摩尔量或更多的氢气和乙酸甲酯进料进行的甲醚与一氧化碳的沸石催化的羰基化工艺中，通过利用一种或多种含有羟基官能团的化合物作为所述工艺的进料组分，可控制催化剂失活的速率。