醋酸乙烯催化剂、制备方法及醋酸乙烯合成方法技术

技术编号:11382811 阅读:125 留言:0更新日期:2015-05-01 06:55
本发明专利技术涉及醋酸乙烯催化剂、制备方法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。本发明专利技术通过采用乙炔法醋酸乙烯催化剂,以活性炭为载体,所述催化剂中含有如下活性组分:醋酸锌,50~200g/L;助催化剂,1.0~10g/L;所述的助催化剂选自18-冠醚-6、15-冠醚-5、24-冠醚-8和30-冠醚-10、二苯并-30-冠醚-10或以它们为母核衍生物中的至少一种的技术方案,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,以及醋酸乙烯的合成方法。
技术介绍
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(OAc)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。
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,该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的制备方法。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一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,以活性炭为载体,所述催化剂中含有如下活性组分:醋酸锌,50~200 g/L;助催化剂,1.0~10 g/L;所述的助催化剂选自18-冠醚-6、15-冠醚-5、24-冠醚-8和30-冠醚-10、二苯并-30-冠醚-10或以它们为母核衍生物中的至少一种。上述技术方案中所述助催化剂优选为24-冠醚-8和二苯并-30-冠醚-10的混合物;进一步优选24-冠醚-8和二苯并-30-冠醚-10的重量之比为1:(0.1~5);更优选1:(0.4~0.6),最有选为1:0.5。或者所述助催化剂优选24-冠醚-8和15-冠醚-5的混合物。上述技术方案中所述活性炭优选为煤质柱状炭。所述活性碳的比表面积优选为1000~1500 cm2/g,吸附总孔容优选为0.6~1.0 cm3/g。为解决上述技术问题之二,本专利技术采用的技术方案如下:如上所述催化剂的制备方法,包括以下步骤:(a)     用含所需量醋酸锌和助催化剂的浸渍液浸渍活性炭载体;(b)    在80~120℃干燥得到所述催化剂。上述技术方案中,所述浸渍液中所用的溶剂以重量百分比计组成优选为:醋酸50~100 wt%,水0~50 wt%。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,在技术问题之一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 ℃,原料体积空速为250~350 h-1。与现有技术相比,本专利技术关键在于使用了冠醚作为助催化剂,从而提高了催化剂的时空收率。尤其是使用24-冠醚-8和30-冠醚-10协同作助催化剂,取得了更加突出的技术效果。气相色谱法分析反应产物中各组分的含量,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159.3 g/L·h,催化剂活性同比目前工业应用Zn(OAc)2/C催化剂提高了71.4%。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(1)浸渍:用580ml浸渍液浸渍1L活性炭载体。其中浸渍液中Zn(OAc)2含量为120 g,24-冠醚-8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%)。载体是直径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。(2)干燥:在100℃条件下干燥得到成品催化剂。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℃;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159.3 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(1)浸渍:用580ml浸渍液浸渍1L活性炭载体。其中浸渍液中Zn(OAc)2含量为120 g,二乙二醇二乙醚含量为6.0g,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%)。载体是直径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。(2)干燥:在100℃条件下干燥得到成品催化剂。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℃;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111.2 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2】    为【实施例1】的比较例。一、催化剂制备(1)浸渍:用580ml浸渍液浸渍1L活性炭载体。其中浸渍液中Zn(OAc)2含量为120 g,PEG400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%)。载体是直径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。(2)干燥:在100℃条件下干燥得到成品催化剂。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℃;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106.6 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3】为【实施例1】的比较例。一、催化剂制备(1)浸渍:用580ml浸渍液浸渍1L活性炭载体。其中浸渍液中Zn(OAc)2含量为120 g,乙二胺四乙酸含量为6.0g,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%)。载体是直径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。(2)干燥:在100℃条件下干燥得到成品催化剂。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℃;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本文档来自技高网...

【技术保护点】
乙炔法醋酸乙烯催化剂,以活性炭为载体,所述催化剂中含有如下活性组分:醋酸锌50~200 g/L;助催化剂1.0~10 g/L;所述的助催化剂选自18‑冠醚‑6、15‑冠醚‑5、24‑冠醚‑8和30‑冠醚‑10、二苯并‑30‑冠醚‑10或以它们为母核衍生物中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.乙炔法醋酸乙烯催化剂,以活性炭为载体,所述催化剂中含有如下活性组分:醋酸锌50~200 g/L;助催化剂1.0~10 g/L;所述的助催化剂选自18-冠醚-6、15-冠醚-5、24-冠醚-8和30-冠醚-10、二苯并-30-冠醚-10或以它们为母核衍生物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于所述助催化剂为24-冠醚-8和二苯并-30-冠醚-10的混合物。
3.根据权利要求2所述的催化剂,其特征在于所述24-冠醚-8和二苯并-30-冠醚-10的重量比为1:(0.1~5)。
4.根据权利要求4所述的催化剂,其特征在于所述24-冠醚-8和二苯并-30-冠醚-10的重量比为1:(0.4~0.6)。
5.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于所述助催化剂为24-冠醚-8和15-冠醚-5的混合物。
6.根据...

【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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