本发明属于乙酸甲酯的制备领域，尤其涉及一种基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法。
背景技术：
1、乙酸甲酯在工业上有广泛的用途，是羰基化生产乙酸酐和加氢制备乙醇的原料，乙醇是大宗的化工品，广泛用于燃料、溶剂等领域，社会需求旺盛。用乙酸甲酯加氢法代替发酵法生产乙醇可以节约大量的粮食。乙酸甲酯同时也是一种良好的溶剂，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，就用乙酸甲酯代替丙酮溶剂，因为乙酸甲酯无毒，不属于限制使用的有机污染物排放，可以达到涂料、油墨、树脂、胶粘剂厂新的环保标准，日益受到人们的追捧。
2、目前，乙酸甲酯的主要制备方法有乙酸-甲醇酯化法、甲醇液相羰化法和甲醇/二甲醚气相羰化法等。其中，乙酸-甲醇酯化法转化率低，分离系统复杂，设备投资大，能耗高。甲醇液相羰化法是以羰基铑为催化剂、以碘甲烷(ch3i)为助剂，将甲醇与co反应生成乙酸甲酯，但产物与催化剂分离困难，贵金属铑(rh)资源紧缺，卤化物具有腐蚀性，对设备要求高。甲醇/二甲醚气相羰化法在固体催化剂上直接通过甲醇/二甲醚与co反应，工艺流程简单，精制成本较低，易实现催化剂分离。
3、然而，在甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯过程中，水的形成抑制了乙酸甲酯的生成。因此，基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯时，需要能够有效避免水的产生对甲醇转化率的影响以及乙酸甲酯的选择性的影响。
技术实现思路
1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，该合成方法中通过采用复合催化剂，有效避免了合成过程中水的产生导致的对甲醇转化率和乙酸甲酯选择性的影响。
2、技术方案：本发明基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，包括如下步骤：
3、(1)将复合催化剂置于反应管中，将h2/n2混合气体通入该反应管中，在250-300℃、压力0.1-2mpa条件下还原反应5-8h；该复合催化剂以碳纳米管为载体，活性组分为au和mo；
4、(2)待步骤(1)的反应温度降至200-250℃时，通入ch3oh/co混合气体，在反应压力0.5-2mpa条件下进行羰基化反应，制得乙酸甲酯。
5、本发明在合成乙酸甲酯时，通过由活性物质au和mo负载于碳纳米管上组合而成的催化剂，进而使得在合成过程中，通过h2/n2混合气体还原激发了催化剂的活性，且通入ch3oh/co混合气体后，在该复合催化剂的基础上，活性物质au促进了甲醇气相羰基化的反应。同时该活性物质au结合mo和碳纳米管，mo与碳纳米管的结合，不仅形成了活性物质和载体的结合，且mo和碳纳米管两者在还原过程中生成mo2c，au负载于该mo2c上能够使得在低温条件下(小于150℃即可)促进甲醇脱水产生的水与co的进一步反应，生成二氧化碳和氢气。此外，部分未参与还原反应的活性物质mo，能够与au相结合，对au于该载体上的负载能够起到促进分散的作用，提高了最终催化剂的活性。
6、进一步说，步骤(1)中，所述复合催化剂中au的加入量为载体重量的1-10％，mo的加入量为载体重量的5-15％。
7、进一步说，步骤(1)中，所述h2/n2混合气体中h2的体积分数为5-10％。
8、进一步说，步骤(2)中，所述ch3oh/co混合气体中ch3oh和co的摩尔比为1:0.25-4。
9、进一步说，步骤(2)中，所述ch3oh/co混合气体的流速为20-30ml/min。
10、进一步说，步骤(1)中，所述复合催化剂由如下步骤制得：
11、(1)将mo的前驱体钼酸铵溶解于水中后，浸渍碳纳米管载体中并不断搅拌，于室温下放置12-15h后，在50-60℃条件下烘干，制得载体；
12、(2)将au的前驱体haucl4配制成盐酸水溶液，浸渍上述载体后，过滤、洗涤，制得富含活性元素前驱体的载体；
13、(3)将该载体干燥后，经焙烧、还原，制得该复合催化剂。
14、进一步说，本发明制备复合催化剂的步骤(3)中，所述焙烧是在300-600℃空气氛围下焙烧1-2h。
15、进一步说，本发明制备复合催化剂的步骤(3)中，所述还原是在350-400℃条件下还原反应1-2h。
16、有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明基于甲醇气相羰基化合成乙酸甲酯时，通过复合催化剂的引入，能够在促进甲醇羰基化反应的同时，能够对甲醇脱水产生的水在低温条件下形成水煤化反应，防止了反应体系中水的生产对甲醇的转化率和乙酸甲酯的选择性造成影响，提高了甲醇的转化率，能够达到99.8％，乙酸甲酯的选择率能够达到90％以上。
1.一种基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述复合催化剂中au的加入量为载体质量的1-10％，mo的加入量为载体质量的5-15％。
3.根据权利要求1所述基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述h2/n2混合气体中h2的体积分数为5-10％。
4.根据权利要求1所述基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，其特征在于，步骤(2)中，所述ch3oh/co混合气体中ch3oh和co的摩尔比为1:0.25-4。
5.根据权利要求1所述基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，其特征在于，步骤(2)中，所述ch3oh/co混合气体的流速为20-30ml/min。
6.根据权利要求1所述基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述复合催化剂由如下步骤制得：
7.根据权利要求6所述基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，其特征在于：步骤(3)中，所述焙烧是在300-600℃空气氛围下焙烧1-2h。
8.根据权利要求6所述基于甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的合成方法，其特征在于：步骤(3)中，所述还原是在350-400℃条件下还原反应1-2h。