甲醇羰基化制醋酸均相催化體系的研究.pdf

1、醋酸是一種重要的化工原料，甲醇羰基化法是目前生產(chǎn)醋酸的主要方法。由于銥基催化劑反應(yīng)條件溫和、活性較高和選擇性高而被廣泛的研究。在實(shí)驗(yàn)室前期研究工作的基礎(chǔ)上，對(duì)銥基均相催化體系的反應(yīng)條件進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，確定了助催化劑碘甲烷在體系中的濃度達(dá)到17％時(shí)，催化劑的催化活性得到較好改善。
　　本文主要的研究?jī)?nèi)容如下：①在銥基均相催化體系中，甲醇的轉(zhuǎn)化率大于99%，醋酸的選擇性可達(dá)80%。銥基均相催化體系中，在銥催化劑作用下反應(yīng)2h時(shí)催化

2、劑活性達(dá)到較高水平，甲醇的轉(zhuǎn)化率99.9%，醋酸的選擇性80%，醋酸甲酯的選擇性為1.7%，羰基化率為79.7%，醋酸的時(shí)空收率為7.9mol/(L.h)。②對(duì)銥基催化體系進(jìn)行重復(fù)催化反應(yīng)，甲醇的轉(zhuǎn)化率保持在90%以上，醋酸的選擇性從87%下降到1.5%，羰基化率從90%下降到9.6%，醋酸的時(shí)空收率從5.7mol/(L.h)下降到0.1mol/(L.h)。③在銥基催化體系中加入促進(jìn)劑三氯化釕，進(jìn)行重復(fù)催化，連續(xù)重復(fù)催化5次，甲醇轉(zhuǎn)化率

3、、醋酸選擇性以及醋酸的時(shí)空收率都表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，甲醇的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到99%，醋酸的選擇性可以達(dá)到80%，醋酸的時(shí)空收率基本可以保持在5.0~7.8mol/(L.h)范圍內(nèi)。④在銥基催化體系中加入碘化物后，甲醇羰基化反應(yīng)的速率得到明顯提高，尤其是加入碘化鋰后，醋酸的時(shí)空收率從5.1mol/(L.h)增加到16.1mol/(L.h)。⑤在銥釕催化體系中加入碘化鋰后，甲醇羰基化反應(yīng)的速率、醋酸選擇性都得到較大的提高。當(dāng)催化劑中銥、釕和鋰的

4、摩爾比為1:5:1時(shí)，可以得到非常高的羰基化反應(yīng)速率，及醋酸的時(shí)空收率為25.6mol/(L.h)，甲醇的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到99.8%，醋酸的選擇性可以達(dá)到88%，羰基化率88%。⑥采用微波輻射法合成了離子液體（[Bmim]I），并通過(guò)核磁檢測(cè)技術(shù)表征，合成的離子液體的純度高，有利于在催化反應(yīng)中應(yīng)用。在銥基催化體系中加入離子液體后，甲醇的轉(zhuǎn)化率明顯降低，明顯改變了對(duì)產(chǎn)物的選擇性，更有利于醋酸甲酯的生成。在離子液體參與銥釕催化體系中，進(jìn)行重復(fù)