简介：醋酸是重要的化学中间体和化学反应用溶剂，主要用于醋酸乙烯、醋酐、醋酸酯、醋酸盐、氯乙酸、对苯二甲酸、醋酸纤维等生产。至2010年，全球醋酸产能约1550万吨/年，生产量约1250万吨/年。醋酸工业经过几十年的发展，目前全球已形成轻烃液相氧化法、乙醛氧化法、乙烯直接氧化法、甲醇羰基合成法等多种工业化生产技术。 甲醇羰基合成法，是以甲醇和一氧化碳为原料，在催化剂作用下通过羰基反应生产醋酸的方法。甲醇羰基合成法分为高压法和低压法两种技术。由于高压法投资大、能耗高，目前已被低压法所取代。低压甲醇羰基合成法，最初以碘化铑为催化剂，工艺反应条件相对温和（压力约3.4MPa），收率较高（甲醇对醋酸的选择性达99%），生产成本低，因此很快被工业化应用。上世纪80年代以来，世界各国新建醋酸生产装置基本都采用了这一低压甲醇羰基合成法。低压甲醇羰基合成法，在经济上具有较强的竞争力，且随着生产规模的扩大、新型高效催化剂的进一步采用，其优势更为突出。目前，低压甲醇羰基合成法已成为国际上醋酸生产的主流技术，生产的醋酸已占全球醋酸产量的65%以上。 现今，甲醇低压羰基化制醋酸的生产工艺主要有Monsanto工艺、AO Plus工艺、CativaTM工艺、Acetica 工艺等。但以铑、铱为主催化剂的甲醇低压羰基化均相催化剂体系，仍然存在着产物/催化剂分离困难、脱水费用高、催化剂沉淀失活等问题，体系中碘离子对设备具有严重的腐蚀性，并且后期难以完全分离，影响后续生产；采用非均相催化剂体系便于产品与催化剂的分离，但仍存在催化活性较低、催化剂活性组分容易从载体脱落等问题。因此，研发高效、稳定的催化剂体系，是实现甲醇羰基化法合成醋酸向高转化率、高选择性、低压力、低成本、低腐蚀转变的关键所在。 通过多年的探索，研发出了甲醇低压羰基化制醋酸的两类新型高效催化剂体系：（1）离子液体促进的氯化铱催化剂体系。在该催化剂体系的作用下，甲醇转化率和醋酸选择性均达到99%及以上，实现了高效甲醇羰基化制醋酸；反应条件得到优化，反应温度较传统工艺降低了30°C；降低了反应体系中的水含量，大大降低产物分离的成本；且催化剂可进行多次催化循环反应。（2）铱配合物催化剂体系及离子液体促进的配合物催化剂体系。该催化剂体系稳定性高，可多次循环使用；在促进剂的作用下，对产物醋酸的选择性达99%、甲醇的转化率接近100%。总结这两类新型催化剂体系，其显著特点特点是：（1）催化体系组成简单。在传统的孟三都工艺或孟三都/BP工艺中，为了提高催化剂的稳定性和达到较高的反应速率，均在反应体系中加入一定量的醋酸、醋酸甲酯和水，增加了反应原料的复杂性，导致不必要的副反应发生；而在目前的新型催化剂体系中，仅仅以甲醇、CO为原料，大大简化了反应体系的组成，也可在很多程度上减少副反应。（2）新型催化剂体系具有高活性、高选择性的特点。在该反应体系中，催化剂的活性和选择性均接近100%。（3）反应条件温和。传统的孟三都工艺或孟三都/BP工艺中，反应温度一般在190℃，而在该离子液体促进的催化剂体系中，反应温度降低30℃，在160℃的条件下，甲醇完全转化为醋酸，大大降低了反应能耗和生产成本。（4）反应体系的无水组成。传统的孟三都工艺或孟三都/BP工艺中，为了避免催化剂沉淀析出，反应体系中均加入了14-15%和8%左右的水，降低了反应设备的生产能力，也增大了后续分离设备的投资费用和操作费用。（5）催化剂回收简单，便于循环使用。由于离子液体的低蒸汽压和对催化剂的良好溶解性，催化剂体系具有回收简单，活性高，便于循环使用的特点。