甲醇羰基合成醋酸的方法及其优化分析

用甲醇羰基化合成醋酸的方法，20世纪初已进行研究，初期是使用三氟化硼、磷酸等作为催化剂，但反应条件苛刻，要求压力50～70MPa，温度250～350℃，而且腐蚀严重，选择性低，故难以实现工业化。1968年美国孟山都公司在高压法合成醋酸的基础上，研究开发出用铑取代钴的催化剂。这种特殊的催化剂，可使甲醇羰基化的反应压力从50～70MPa降低到3MPa，醋酸的选择性可提高到99%以上。故1970年工业化后，采用此法的国家越来越多。

甲醇低压羰基化合成醋酸的反应原理一般为

1）主反应

2）副反应

由于这些副反应可被甲醇的平衡所控制，故一切中间产物都可以转化为醋酸，几乎没有副产物的生成。以甲醇为基准，生成醋酸选择性高达99%。

甲醇低压羰化法制醋酸的主要优点：

（1）可利用煤、天然气、重质油等为原料，原料路线多样化，可不受原油供应和价格波动的影响。

（2）转化率和选择性高，过程的能量效率高。

（3）反应系统和精制系统合为一体，工程和控制都很巧妙，装置紧凑。(www.xing528.com)

（4）催化系统稳定，用量少，寿命长。

（5）用计算机控制反应系统，使操作条件一直保持最佳状态。

（6）副产物少，三废排放物也少，生产环境清洁。

（7）操作安全可靠。

甲醇低压羰基化法制醋酸的主要缺点：

（1）催化剂铑的资源有限，价格昂贵。

（2）系统中有碘化物和醋酸存在，对设备腐蚀较严重，因此对设备材质要求高，需采用特殊合金（如钛钽合金），增加建厂费用。

（3）由于物料循环量大，整个工艺系统是连续操作，同时又要保持催化剂的稳定，因此反应条件要求严格，要有一套精密的控制系统。