[发明专利]制备丙烯酸的方法

说明书

本发明公开了制备丙烯酸的方法，包括：将催化剂与有机溶剂和水在高压釜中进行混合；向所述高压釜中通入乙炔和一氧化碳，并使所述催化剂催化所述乙炔、一氧化碳和水发生反应，以便得到丙烯酸，其中，所述催化剂由含镍化合物、卤化铜和分子筛组成，所述含镍化合物中镍离子与所述卤化铜中Cu²⁺的摩尔比为(2～5):1，所述分子筛的质量为所述含镍化合物与所述卤化铜质量总和的0.1～20％。该方法通过采用的生产成本低，稳定性、催化活性和选择性高的催化剂催化乙炔与一氧化碳和水反应生成丙烯酸，从而可以低成本高收率的制备得到丙烯酸，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体而言，本发明涉及制备丙烯酸的方法。

背景技术

丙烯酸分子内含有一个碳-碳双键和一个羧基，是一种重要的化工基础原料，广泛应用于涂料、纺织、粘合剂、皮革、纤维等领域。

丙烯酸的合成方法主要有三种，即丙烯腈水解法、丙烯部分氧化法和乙炔羰基合成法，丙烯腈水解法由于剧毒早已被淘汰。目前，丙烯酸的工业生产主要采用丙烯部分氧化法和乙炔羰基合成法。丙烯部分氧化法以廉价的丙烯为原料，生产成本较低，但是此法过分依赖十分紧张的石油资源。而乙炔羰化法不依赖石油，特别适合于贫油、富气、富煤国家或地区发展精细化工。我国煤、天然气资源丰富，而且富产电石，并且电石法制乙炔尾气中含有大量的一氧化碳可作为乙炔羰基合成丙烯酸的羰基源，因此，此方法在我国发展具有资源优势。

乙炔羰基合成丙烯酸最早为德国学者Reppe发现，当时所采用的催化剂为Ni(CO)₄，此催化剂毒性大，劳动安全难以保证。随后，BASF公司对其改进并应用于工业生产。改进后的催化剂虽然具有良好的催化活性，但是对设备腐蚀严重，尤其是易于积碳，堵塞管路。

因此，现有的制备丙烯酸的方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出制备丙烯酸的方法。该方法通过采用的生产成本低，稳定性、催化活性和选择性高的催化剂催化乙炔与一氧化碳和水反应生成丙烯酸，从而可以低成本高收率的制备得到丙烯酸，具有广阔的应用前景。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备丙烯酸的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将催化剂与有机溶剂和水在高压釜中进行混合；向所述高压釜中通入乙炔和一氧化碳，并使所述催化剂催化所述乙炔、一氧化碳和水发生反应，以便得到丙烯酸，其中，所述催化剂由含镍化合物、卤化铜和分子筛组成，所述含镍化合物中镍离子与所述卤化铜中Cu²⁺的摩尔比为(2～5):1，所述分子筛的质量为所述含镍化合物与所述卤化铜质量总和的0.1～20％。

根据本发明的实施例，该方法通过采用的生产成本低，稳定性、催化活性和选择性高的催化剂催化乙炔与一氧化碳和水反应生成丙烯酸，从而可以低成本高收率的制备得到丙烯酸，具有广阔的应用前景。

另外，根据本发明上述实施例的制备丙烯酸的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述含镍化合物为镍的卤化物、硫酸盐、醋酸盐、硝酸盐、氢氧化物和氧化物中的一种。由此，可以进一步提高所述催化剂的催化活性和选择性。

在本发明的一些实施例中，所述分子筛包括选自β分子筛、A型分子筛、X型分子筛、Y型分子筛、ZSM-5、ZSM-22、SAPO-34和SAPO-11中的至少之一。由此，可以进一步提高所述催化剂的稳定性、催化活性和选择性。

在本发明的一些实施例中，所述有机溶剂包括选自四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的至少之一。由此，可以进一步提高丙烯酸的收率。

在本发明的一些实施例中，所述水的质量为所述有机溶剂质量的10～25％。由此，可以进一步提高丙烯酸的收率。