一种醋酸甲酯的制备方法技术

本申请公开了一种醋酸甲酯的制备方法，所述方法至少包括：将含有醋酸的物料，在反应器中与固体酸催化剂接触反应，无需任何烷基化试剂，即可得到醋酸甲酯；所述固体酸催化剂含有吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛；反应过程中醋酸为气态。本申请所提供的醋酸甲酯的制备方法，能够将醋酸转化成对应的醋酸甲酯与一氧化碳，将腐蚀性杂质转化成具有价值的原料。料。

【技术实现步骤摘要】
一种醋酸甲酯的制备方法


[0001]本申请涉及一种醋酸甲酯的制备方法，属于化工材料制备领域。

技术介绍

[0002]醋酸甲酯作为一种新型基本化工原料，具有一系列优良的物理性质如低沸点，强溶解力无公害等正在逐步被人们认同青睐。醋酸甲酯在国际上逐渐成为一种成熟的产品，用于代替丙酮、丁酮、醋酸乙酯、环戊烷等。美国的伊士曼公司在2005年时，就用醋酸甲酯代替丙酮溶剂，因为醋酸甲酯不属于限制使用的有机污染排放物，可以达到涂料、油墨、树脂、胶粘剂厂新的环保标准。
[0003]与此同时，生物质热裂解技术是世界上生物质能研究的前沿技术之一。该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将以木屑等废弃物为主的生物质转化为高品质的易储存、易运输、能量密度高且使用方便的代用液体燃料(生物油)。然而，生物油成分复杂，其中含有大量的醋酸类物质，使得生物油具有腐蚀性。羧酸类物质的主要成分为醋酸，因此去除醋酸是十分重要的。目前，可通过两个反应来去除醋酸：酮基化和酯化反应。酯化反应需要额外消耗甲醇或者二甲醚，而酮基化法会产生二氧化碳，降低碳原子利用率，且酮基化法所用的碱性催化剂会引发丙酮的缩合反应。利用本专利技术，可将其中的醋酸在不添加额外化学物质的情况下转变成醋酸甲酯，降低其酸性；同时回收一氧化碳，高效地利用醋酸。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种醋酸甲酯的制备方法，该方法以醋酸为原料，利用脱羰基化反应，可以实现从生物质制取醋酸甲酯，实现醋酸甲酯的可持续发展。
[0005]根据本申请的第一方面，提供了一种醋酸甲酯的制备方法，所述方法至少包括：将含有醋酸的原料，在反应器中与固体酸催化剂接触反应，即可得到醋酸甲酯；
[0006]所述固体酸催化剂含有吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛；
[0007]反应过程中醋酸为气态。
[0008]可选地，本申请中的具有MOR构型的分子筛为氢型MOR分子筛。
[0009]可选地，所述氢型MOR分子筛采用以下方法制备得到：将焙烧好的Na-MOR分子筛使用硝酸铵溶液(固液比1:10-1:20，浓度0.5-1.5mol/L)交换1-3次，每次在70～90℃交换1～3h，然后用去离子水洗涤，在干燥后400～600℃焙烧3～5h，经挤压碾碎后即可得到。
[0010]可选地，本申请中吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛采用以下方法制备得到：将氢型MOR分子筛装填于反应器中，对催化剂进行活化，条件为氮气流速20-100ml/min，以0.5-5.0℃/min的速率升至350-450℃，并在相同温度下恒温0.5-5.0小时，然后在氮气气氛下降至所需的吡啶类化合物预处理温度250-350℃，处理压力0.1-1.0MPa。以20-100ml/min的氮气流经吡啶类化合物鼓泡管，得到含有饱和吡啶类化合物蒸汽的氮气，流经氢型MOR分子筛对其进行预处理0.5-5.0h后得到吡啶类化合物改性的氢型MOR分子筛。
[0011]可选地，本申请中吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛由H-MOR分子筛经在
含有吡啶类化合物的气氛下处理，即可得到所述固体酸催化剂。
[0012]可选地，改性的温度为150～350℃；时间为1～10h。
[0013]可选地，所述醋酸在原料中的体积含量为0.1～100％。
[0014]可选地，所述醋酸在原料中的体积含量上限独立地选自30％、50％、70％、90％、100％，下限独立地选自0.1％、1％、4.1％、5％、10％。
[0015]可选地，所述反应的条件为：反应温度为300～390℃；反应压力为0.1～1.0MPa；所述原料中醋酸的质量空速为0.01～5.0h-1
。
[0016]可选地，所述原料中醋酸的质量空速上限独立地选自5.0h-1
、4h-1
、3h-1
、2h-1
、1h-1
、0.5h-1
、0.1h-1
、0.05h-1
，下限独立地选自0.01h-1
、4h-1
、3h-1
、2h-1
、1h-1
、0.5h-1
、0.1h-1
、0.05h-1
。
[0017]可选地，所述反应温度的上限独立地选自390℃、370℃、350℃、320℃，下限独立地选自300℃、370℃、350℃、320℃。
[0018]可选地，所述反应压力的上限独立地选自1MPa、0.8MPa、0.6MPa、0.4MPa、0.2MPa，下限独立地选自0.1MPa、0.8MPa、0.6MPa、0.4MPa、0.2MPa。
[0019]可选地，所述原料中还包括稀释气体；
[0020]所述稀释气体选自氢气、氮气、氦气、氩气和二氧化碳中的至少一种。
[0021]可选地，所述稀释气体在所述原料中的体积百分含量为0.01～99.9％。
[0022]具体地，本申请中通过加入稀释气体可以缓解反应过程中放热对体系的不利影响，本申请不对加入稀释气体的种类做限定，只要加入的稀释气体不与体系中的反应物、产物和催化剂反应即可。
[0023]可选地，所述吡啶类化合物选自吡啶、哌啶、烷基吡啶中的至少一种。
[0024]可选地，所述烷基吡啶选自吡啶环中的一个至三个H独立地被甲基或乙基所取代后得到的化合物中的至少一种。
[0025]可选地，所述吡啶类化合物选自吡啶、4-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、2-乙基吡啶、2,6二乙基吡啶和哌啶中的至少一种。
[0026]可选地，所述吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛中含有粘结剂；所述粘结剂选自氧化铝、二氧化硅中的至少一种。
[0027]优选地，所述粘结剂为氧化铝；所述氧化铝在所述吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛中的质量含量为30～60％。
[0028]可选地，所述粘结剂在所述吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛中的质量含量为0.01～80％。
[0029]可选地，所述粘结剂在所述吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛中的质量含量上限独立地选自80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、5％、1％、0.05％，下限独立地选自0.01％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、5％、1％、0.05％。
[0030]可选地，所述吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛中的硅铝原子比为5～50。
[0031]可选地，所述吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛中的硅铝原子比上限独立地选自50、45、40、35、30、25、20、15，下限独立地选自5、45、40、35、30、25、20、15。
[0032]可选地，所述反应器选自固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器中的任一
种。
[0033]本申请能产生的有益效果包括：
[0034](1)本申请所提供的醋酸甲酯的制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种醋酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括：将含有醋酸的原料，在反应器中与固体酸催化剂接触反应，即可得到醋酸甲酯；所述固体酸催化剂含有经吡啶类化合物改性的具有MOR构型的分子筛；反应过程中醋酸为气态。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醋酸在原料中的体积含量为0.1～100％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的条件为：反应温度为300～390℃；反应压力为0.1～1.0MPa；所述原料中醋酸的质量空速为0.01～5.0h-1
。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述原料中还包括稀释气体；所述稀释气体选自氢气、氮气、氦气、氩气和二氧化碳中的至少一种。5.根据权利要求4所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子乔，朱文良，刘红超，刘中民，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：