乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法以及醋酸乙烯合成方法技术

技术编号:11365819 阅读:111 留言:0更新日期:2015-04-29 16:11
本发明专利技术涉乙炔气相法醋酸乙烯催化剂的制备方法、催化剂以及醋酸乙烯合成方法,主要解决现有技术中催化剂活性不高的问题。本发明专利技术采用乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法,所述催化剂包括载体、醋酸锌50~200g/L和醋酸钾0~10g/L;所述制备方法包括如下步骤:(a)将活性炭在60Co-γ射线辐射处理得到所述载体;(b)浸渍法负载所需量的醋酸锌和醋酸钾;(c)干燥得到所述催化剂的技术方案,较好地解决了该问题,可用于乙炔法醋酸乙烯合成的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及乙炔气相法醋酸乙烯催化剂的制备方法、催化剂以及醋酸乙烯合成方 法。
技术介绍
醋酸乙烯(Vinyl acetate,简称VAC)是重要的有机化工原料,广泛应用于制造聚 醋酸乙烯、聚乙烯醇并进一步加工用于粘结剂、涂料、维纶纤维、织物加工、乳液、树脂和薄 膜等方面。目前,工业生产醋酸乙烯的方法有乙炔气相法和乙烯气相法。 乙炔法合成醋酸乙烯是指以乙炔和醋酸为原料在醋酸锌催化剂作用下反应生 成醋酸乙烯。美国专利(US166482,Production of vinylacetate)报道了使用催化剂 Zn(0Ac)2/C,合成了醋酸乙烯。国内外许多学者都试图通过改性活性炭来提高醋酸锌的活 性。中国专利(CN 102029193A,一种作催化剂载体的活性炭及其处理方法和应用)选用双 氧水对活性炭载体进行前处理,结果表明,采用该专利技术所述方法处理得到的活性炭制得的 催化剂其催化活性提高2~15%。但上述技术提供的催化剂活性都不高,限制了乙炔法醋酸乙 烯的应用。 Y射线是继a,e射线被发现后的第三种原子核射线,其波长为〇. oof lnm的 电磁波束,是原子核从激发状态跃迁到低能态势放出的一种光子束,其能量约为几十万电 子伏,穿透物质的能力极强,足以离解或激发原子。 6°C〇-y射线辐照加工是利用Y射线与 物质相互作用时,射线的绝大部分能量通过产生次级电子而被物质所吸收,并使介质分子 电离和激发,从而形成活性粒子。 6°C〇-y射线辐照改性技术由于具有应用面广、能耗低、无 污染、穿透能力强等特点,越来越受到广大科研人员的关注。胡婷春等( 6°C〇-y辐照对马 铃薯生料糖化的影响)研究了经6°C〇- Y辐照后,淀粉粒表面出现了网状裂纹,在辐照剂量 1200kGy,糖化效率达到了最高。中国专利(CN1786040A,球状吸水树脂的制备方法)采用 6°C〇- Y射线辐射反相悬浮聚合制备了一种球状吸水树脂,改树脂具有粒径均匀、不易碎、吸 水渗透性好的优点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的催化剂活性低的问题,提供 一种新的醋酸乙烯催化剂的制备方法,用该方法制备的催化剂具有活性高的特点。 本专利技术所要解决的技术问题之二,是提供一种与上述技术问题之一相对应的催化 剂。 本专利技术所要解决的技术问题之三,是提供一种采用上述技术问题之二所述催化剂 的醋酸乙烯的合成方法。 为解决上述技术问题之一,本专利技术采用的技术方案如下:乙炔法醋酸乙烯催化剂 的制备方法,所述催化剂包括载体、醋酸锌50?200 g/L和醋酸钾0?10g/L;所述制备方 法包括如下步骤: (a) 将活性炭在6°C〇- Y射线辐射处理得到所述载体; (b) 浸渍法负载所需量的醋酸锌和醋酸钾; (c) 干燥得到所述催化剂。 上述技术方案中步骤(a)所述的辐照温度优选为20?65°C ;步骤(a)所述辐照剂 量率有选为为30(T2000Gy/h ;步骤(a)所述辐照剂量优选为1~200 kGy ;所述活性炭没有特 别限制,优选为煤质柱状炭、椰壳活性炭、杏壳活性炭和竹质活性炭的至少一种;所述活性 炭的比表面积优选为100(T1500 cm2/g,吸附总孔容优选为0.6~1.0 cm3/g。 上述技术方案中步骤(b)浸渍法中浸渍液采用的溶剂优选以重量百分比计组成 为:醋酸5(Tl00 wt%,水0?50 wt%;步骤(C)干燥的温度优选为8(Tl20°C。 为解决上述技术问题之二,本专利技术技术方案如下:上述技术问题之一技术方案中 任一项制备方法得到的催化剂。 为解决上述技术问题之三,本专利技术采用的技术方案如下:醋酸乙烯合成方法,在 技术问题之二任一项技术方案所述催化剂存在下,以摩尔比计原料组成为乙炔:醋酸= (5?12) :1,反应压力为0? 1?0? 5 MPa,反应温度为150?200 °C,原料体积空速为250?350 h' 与现有技术相比,本专利技术关键在于使用了用微波处理得到改性载体,使得载体存 在特殊的热点和表面效应,活性组分能更加均匀、稳定的负载载体上,在从而提高了催化剂 的时空收率。 本专利技术反应产物中各组分的含量用气相色谱法分析,并计算催化剂的时空收率。 实验结果表明,本专利技术催化剂的时空收率可达161.0 g/L*h,取得了较好的技术效 果。下面通过实施例对本专利技术作进一步阐述。【具体实施方式】【实施例1】 一、催化剂制备方法 (a)载体制备:量取1L直径3 mm、长2 cm、孔容为0. 8 cm3/g、比表面积为1200 cm2/g 的煤质圆柱状活性炭置于ALLANCE系列Y射线辐射装置中,在30°C条件下,以1000Gy/h进 行6°C〇-y射线辐射24h,得到所述载体。 (b)浸渍:用630ml浸渍液浸渍上述1L载体。其中浸渍液中Zn(0Ac) 2含量为130 g, 醋酸钾含量为6.5 g,浸渍液中的溶剂为醋酸与水混合溶剂(以重量百分比计醋酸70 wt%, 水 30 wt%)。 (C)干燥:在100°C条件下干燥得到催化剂。 二、催化剂评价 上述方法合成的催化剂用实验室微型反应器进行评价。评价条件为:催化剂装填量: 30ml催化剂;反应温度:180°C ;反应压力:0. 25MPa ;原料体积空速:300 h-1 ;原料组成:乙 炔/醋酸摩尔比=6:1。 催化剂经评价装置评价后得到该催化剂的时空收率为160. 4 g/L *h。为了便于比 较,催化剂组成、评价条件和催化性能列于表1。 【比较例1】 为【实施例1】的比较例 一、催化剂制备方法 (a)浸渍:用610ml浸渍液浸渍1L直径3 mm、长2 cm、孔容为0.8 cm3/g、比表面积为 1200 cm2/g的煤质圆柱状活性炭。其中浸渍液中Zn(OAc)2含量为120 g,醋酸钾含量为6.0 g,浸渍液中的溶剂为醋酸与水混合溶剂(以重量百分比计醋酸70 wt%,水30 wt%)。 (b)干燥:在100°C条件下干燥得到催化剂。 二、催化剂评价 上述方法合成的催化剂用实验室微型反应器进行评价。评价条件为:催化剂装填量: 30ml催化剂;反应温度:180°C ;反应压力:0. 25MPa ;原料体积空速:300 h-1 ;原料组成:乙 炔/醋酸摩尔比=6:1。 催化剂经评价装置评价后得到该催化剂的时空收率为101. 9g/L?h。为了便于比 较,催化剂组成、评价条件和催化性能列于表1。 【实施例2】 一、催化剂制备方法 (a)载体制备:量取1L直径3mm、长2cm、孔容为0. 8cm3/g、比表面积为1200cm2/g的椰壳型圆柱状活性炭置于ALLANCE系列Y射线辐射装置中,在30°C条件下,以1000Gy/h 进行6°C〇- Y射线辐射24h,得到所述载体。 (b)浸渍:用630ml浸渍液浸渍上述1L载体。其中浸渍液中Zn(0Ac) 2含量为130 g, 醋酸钾含量为6.5g,浸渍液中的溶剂为醋酸与水混合溶剂(以重量百分比计醋酸70 wt%, 水 30 wt%)。 (c)干燥:在100°C条件下干燥得到催化剂。 二、催化剂评价 上述方法合成的催化剂用实验室微型反应器进行评价。评价条件为:催化剂装填量: 30ml催化剂;反应温度:180°C ;反应压力:本文档来自技高网
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【技术保护点】
乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法,所述催化剂包括载体、醋酸锌50~200 g/L和醋酸钾0~10g/L;所述制备方法包括如下步骤:(a)将活性炭在60Co‑γ射线辐射处理得到所述载体;(b)浸渍法负载所需量的醋酸锌和醋酸钾;(c)干燥得到所述催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:查晓钟杨运信张丽斌
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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