铑铱联用羰化合成乙酸的方法
在专利WO 00/27785报道了由铱及钼，及任选铑所构成的催化剂系统相对于仅一 种金属组成的催化剂的活性提高作用，该专利建议使加入的可溶性碘盐与铱之间的摩尔比 维持低于10。在专利WO 00/24701报道了在铑/铱/碘离子催化剂体系存在下的甲醇羰基化方 法。其中涉及到碱金属或碱土金属或是氮的或磷的季式碘盐来稳定并促进催化剂体系。带 来的问题依然是碘离子的大量增加带来对设备腐蚀的问题。在专利FR9303733报道了铑_铱联用的催化体系羰化制备羧酸或相应的酯，在一 定的含水量和碘甲烷浓度下，铑和铱联合使用的效果优于单独使用的效果，但由于未添加 其它促进剂，反应的活性相对较低。
本文公开了一种铑铱联用羰化合成乙酸的方法，其步骤包括，使包含甲醇、乙酸 甲酯、乙酸和水的液相介质与一氧化碳反应生成乙酸；反应中使用的催化体系为：以第VDI 族的铑化合物和铱化合物为主催化剂，以碘甲烷为助催化剂，以锌盐为稳定剂。本文的羰化合成乙酸的反应方法可以间歇或以连续的方式进行。在连续的生产 方法中，可在一个操作步骤中将所述的配好的催化剂或催化剂前体化合物的溶液以及反应 溶剂等加入到反应器1中，然后连续的通入CO和甲醇，反应器加热，控制反应温度在185〜 200°C后，反应器压力控制在20〜50bar，含催化剂、助催化剂、部分反应原料、乙酸、乙酸甲 酯的反应液7进入闪蒸器2，闪蒸压力为1〜:3bar。通过闪蒸气相部分8移出含乙酸、乙 酸甲酯、水、碘甲烷及少量微量杂质，并移走部分热量，含催化剂及其稳定剂含锌的盐的液 相部分9被循环回反应器，同时可以根据反应放热的情况依靠在反应器的强制循环冷却系 统移走剩余的反应热。闪蒸分离出来的气相部分8进入轻组分塔3进行进一步分离，可以 得到乙酸粗产品12，轻组分塔最底部物流10返回反应器，以回收少量可能从倾析器挥发出 去的催化剂，轻组分塔中分离出来的乙酸甲酯、水、碘甲烷等组分通过冷凝让其在倾析器11 中进行分层，部分含水的轻相组分经物流13回流回反应器，另外部分轻相14和主要含碘甲 烷和乙酸甲酯的重相物流14直接循环返回反应器，也可以先返回到混和槽再循环回反应 器，从反应器出来的物流经冷凝后进一步通过甲醇吸收，不可凝气体6进入尾气处理区，吸收后含碘甲烷等轻组分的甲醇溶液直接返回反应器，或先返回混和槽后再循环回反应器。此方法对正在运行的反应体系需要定期或者连续监测以上所述各组分的 浓度，特别是催化剂的浓度，如果发现测定催化剂浓度低于加入值，则可能由于沉淀或挥发 等原因造成了催化剂的损耗，此时可以通过补加催化剂到反应液中。
与现有技术的羰化制乙酸的工艺相比，本文的有益效果在于：（1)在反应体系 中添加锌盐使得反应可以在更低的乙酸甲酯浓度下维持较好的活性；由于乙酸甲酯的浓度 可以维持在较低浓度，在相对较高的碘甲烷浓度下，轻组分塔的倾析器更容易分层；（2)在 铑和铱联用的催化体系中通过添加含锌盐，使得铑和铱之间的协同促进作用更加明显，催 化剂活性更高；C3)由于锌盐的稳定作用，极大提高了催化活性，降低反应中水含量，将压 力及温度控制在一个比较理想的范围，减少副产物的产生，使得反应过程稳定平缓；(4)进 一步降低铑催化剂的浓度，从而降低催化剂成本，更加经济，且得到产品的纯度更高。