[发明专利]一种粗醋酸甲酯除吡啶催化剂制备方法和应用

说明书

本发明属于有机化学合成技术领域，具体为一种粗醋酸甲酯除吡啶催化剂的制备方法及应用。首先采用多步法对分子筛吸附剂进行改性，改性后吸附剂应用于除去粗醋酸甲酯中吡啶。含吡啶的粗醋酸甲酯从吸附罐底部进入，从其顶部流出。吸附剂吸附饱后，粗醋酸甲酯切换至另外一个吸附罐，采用高温惰性气体对吸附剂进行再生，再生后催化剂备用重复使用。此方法改性吸附剂制备方法简单，易操作。此发明的粗醋酸甲酯中吡啶脱除流程简单，吡啶脱附率达到100％，且通过本方法再生后，吸附剂性能完全恢复。此发明方法具有良好工业化应用前景。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种粗醋酸甲酯除吡啶催化剂制备方法及应用，该粗醋酸甲酯除吡啶催化剂用于粗醋酸甲酯中吡啶的脱除。

背景技术

随着能源需求的日益增长和石油供应紧张矛盾加剧，以及全球环境压力的不断加大，燃料乙醇以其清洁、环保得到世界各国的普遍关注，乙醇作为一种重要的清洁能源，以10％比例和汽油混合，燃料乙醇汽油可以降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放，对我国解决大气污染问题，实现可持续发展具有重要意义。全球燃料乙醇产量经过2006～2010年的较快增长后，受粮食消耗争议的影响，2011～2013年全球燃料乙醇产量增速放缓，维持在每年830～857亿升的水平。2014年，燃料乙醇市场出现一定程度的恢复，同比增长5％。据美国能源信息中心预计，2025年全球燃料乙醇的需求量将达到17753万吨。

目前，燃料乙醇主要分为粮食乙醇、非粮乙醇和纤维素乙醇三类。粮食乙醇是以玉米、小麦等粮食为原料，由于粮食乙醇和非粮乙醇的生产将占用更多耕地，存在与人畜争粮的问题，正逐渐受到各国政府相关政策的限制或禁止。中国是一个“富煤少油”的国家，因此煤化工制乙醇是符合中国基本国情。近些年国内外研究者探索出一条“合成气→甲醇→二甲醚→醋酸甲酯→乙醇”经济、环保绿色的工艺路线。目前国内二甲醚装置总产能达到1400万吨左右，但开工率只有38％，这一路线解决了二甲醚产能严重过剩等问题。

目前国内开发出了“二甲醚→醋酸甲酯→乙醇”技术路线，及二甲醚和一氧化碳发生羰基化反应生成备醋酸甲酯，醋酸甲酯和氢气发生加氢反应生成乙醇，其中醋酸甲酯加氢制乙醇技术早已成熟，且实现了工业化应用。

专利CN106311336A采用改性物质改性了丝光分子筛制备出了高活性和稳定性的催化剂，用于二甲醚和一氧化碳和羰基化反应。专利CN103896766A提高进料中添加吡啶类等有机胺可以将丝光沸石催化剂单程寿命提高到1000小时以上，这种吡啶改性的方法可以很好的解决丝光沸石催化剂寿命短的问题。

在二甲醚羰基化反应过程中，分子筛上吡啶发生缓慢脱附进入粗醋酸甲酯产物中，且随着反应温度升高会加快吡啶脱附速度。此外，粗醋酸甲酯中还有其他杂质(甲醇、水、丙酮、醋酸等)也会随着反应温度升高，杂质含量随之升高，杂质的存在也会影响吡啶脱附效果。进入产物醋酸甲酯中吡啶需要脱除干净，否则会影响醋酸甲酯产品品质。

发明内容

本发明正是针对以上技术问题，提供了一种粗醋酸甲酯除吡啶催化剂制备方法及应用，本发明采用制备出的改性吸附剂对粗醋酸甲酯中含有吡啶进行有效吸附，吸附饱后进行再生处理，重复使用，此方法具有吡啶吸附能力强，操作简单，能耗低等等优点，良好的工业化应用前景。

本发明的发明目的还包括提供了采用所述方法制得的改性粗醋酸甲酯中吡啶吸附催化剂。

本发明的发明目的还包括提供了采用所述方法制得的一种粗醋酸甲酯除吡啶的应用方法。

为了实现以上发明目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种利用粗醋酸甲酯除吡啶催化剂脱吡啶的工艺，包括以下步骤：将二甲醚羰基化反应的粗醋酸甲酯产物从底部进入装有改性吸附剂的吸附罐一进行脱吡啶处理；待吸附剂吸附饱和后，将粗产物切换至吸附罐二进行脱吡啶处理，吸附罐一中的改性吸附剂进行再生；待吸附罐二吸附剂吸附饱和后需再生时又切换回吸附罐一，如此循环，实现连续生产。