乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及乙炔法醋酸乙烯的制备方法，主要解决现有技术中存在的催化剂稳定性较差，使用寿命较短的问题。本发明专利技术通过采用乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法，包括：(1)活性炭AC在含氧物质的气氛中热处理得到AC1；(2)AC1用离子液体处理得AC2；(3)浸渍法负载催化剂活性组分；所述活性组分包括醋酸锌的技术方案，较好地解决了该问题，可用于乙炔法醋酸乙烯的工业生产中。生产中。

【技术实现步骤摘要】
乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]醋酸乙烯酯，简称醋酸乙烯(VAM)，是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚乙烯醇(PVOH)、聚醋酸乙烯(PVAc)、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE)或共聚树脂(EVA)等衍生物，具有广泛的应用领域。
[0003]目前，世界醋酸乙烯生产能力约900万吨/年，其主要的生产工艺路线包括乙烯法和乙炔法。其中，我国醋酸乙烯生产能力达到340万吨/年，主要以乙炔法生产工艺为主。乙炔法工艺又分为天然气乙炔法和电石乙炔法工艺，国内仅有中国石化重庆川维化工有限公司采用天然气乙炔法生产工艺，其拥有50万吨/年生产能力，其余厂家均采用电石乙炔法。
[0004]乙炔法生产工艺采用醋酸锌/活性炭催化剂，自1922年德国Wacker公司发现后经Hochst公司改进投入醋酸乙烯工业生产以来，其活性组分和载体一致沿用至今。该催化剂存在原料廉价易得，活性尚好，选择性高等优点；同时存在反应活性低，生产能力不强，特别是使用寿命短等缺点。经过近90年的研究开发，催化剂性能虽取得长足的进步，但与乙烯法生产工艺相比，其催化剂性能仍存在较大差距。加之随着我国经济社会发展，对环境保护意识的逐步提高，特别是新《环境保护法》的颁布，国家加强了对化工生产等企业“三废”排放的监管，因此，开发长寿命乙炔法醋酸乙烯催化剂，减少废催化剂产生和排放，是一项具有良好经济效益和社会效益的科研工作。
[0005]当前，如何有效提高乙炔法醋酸乙烯催化剂的性能特别是使用寿命，成为该催化体系研究的一个重要科学问题。科研工作者采取不同研究方法取得了一些研究进展。如冯良荣等(中国专利：CN 1903435A，一种用于醋酸乙烯合成的催化剂及其制备方法)采用在催化剂中添加碱式碳酸铋作为助剂，克服了原有催化剂活性低、寿命短等问题。如代斌课题组分别在催化剂中添加Co、Ni作为助剂，形成的双金属合金能增强活性金属稳定性，从而减少活性组分醋酸锌的流失，延长了催化剂的使用寿命。

技术实现思路

[0006]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稳定性较差，使用寿命较短的问题，提供一种新的乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法，该方法制得的催化剂具有催化剂稳定性好，使用寿命长的特点。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题之二是上述制备方法获得的催化剂。
[0008]本专利技术所要解决的技术问题之二，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。
[0009]为解决上述技术问题之一，本专利技术的技术方案如下：
[0010]乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法，包括：
[0011](1)活性炭AC在含氧物质的气氛中热处理得到AC1；
[0012](2)AC1用离子液体处理得AC2；
[0013](3)浸渍法负载催化剂活性组分；
[0014]所述活性组分包括醋酸锌。
[0015]步骤(1)和步骤(2)均使得该方法制得的催化剂稳定性好。
[0016]上述技术方案中，所述含氧物质优选包括选自由O2，O3，空气和CO2所组成的物质组中的至少一种。
[0017]上述技术方案中，所述含氧物质可以与氮气(和/或惰性气体)的混合气体的形式使用，尤其含氧物质为O2、O3、或CO2时，在该混合气体中含氧物质的浓度没有特别限制，本领域技术人员可以合理选择且不必付出创造性劳动，例如但不限于混合气体中含氧物质的含量可以是3～8(体积)％。
[0018]上述技术方案中，所述离子液体符合如下结构式I:
[0019][0020]其中，R1为C2～C10的脂肪基，R2为H或C1～C10的烷基。
[0021]上述技术方案中，步骤(1)热处理的温度优选为300～500℃。例如但不限于热处理的温度为350℃、400℃、450℃等等。
[0022]上述技术方案中，步骤(1)热处理的时间优选为2～5小时。例如但不限于热处理的时间为2.5小时、3小时、3.5小时、4小时、4.5小时等等。
[0023]上述技术方案中，步骤(2)离子液体处理步骤优选包括：i)AC1浸渍于离子液体中；ii)固液分离；iii)干燥。
[0024]上述技术方案中，步骤i)的离子液体可以以离子液体用溶剂稀释成离子液体溶液的形式使用。
[0025]上述技术方案中，离子液体溶液体积浓度优选为1～10g/L。例如但不限于离子液体溶液重量浓度为1.5g/L、2g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L、4.5g/L、5g/L、5.5g/L、6g/L、6.5g/L、7g/L、7.5g/L、8g/L、8.5g/L、9g/L、9.5g/L等等。
[0026]上述技术方案中，优选浸渍的温度为10～50℃，例如但不限于浸渍的温度为15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃等等。
[0027]上述技术方案中，优选浸渍的时间为0.5～5.0h，例如但不限于浸渍的时间为1.0h，1.5h，2.0h，2.5h，3.0h，3.5h，4.0h，4.5h等等。
[0028]上述技术方案中，催化剂中醋酸锌含量优选为100～300g/L。例如但不限于催化剂中醋酸锌含量为150g/L、200g/L、250g/L等等。
[0029]上述技术方案中，步骤ii)所述固液分离的具体方法没有特别限制，例如但不限于离心分离、过滤分离等等；当采用过滤分离时，可以是常压过滤，可以是压滤，还可以是真空抽滤。
[0030]上述技术方案中，步骤iii)干燥的目的是去除溶剂，为达此目的，本领域技术人员
可以合理选择干燥的具体方式和相应的具体工艺条件，均能取得可比的技术效果，且不必付出创造性劳动，仅作为举例：
[0031]步骤iii)干燥的温度优选为60～90℃，例如但不限于步骤iii)干燥的温度为65℃、70℃、75℃、80℃、85℃等等；
[0032]步骤iii)的干燥可以是常压干燥，也可以是减压干燥。当减压干燥时，减压干燥的绝对压力可以是0～100Pa，例如但不限于10Pa，20Pa，30Pa，40Pa，50Pa，60Pa，70Pa，80Pa，90Pa，100Pa等等；
[0033]步骤iii)干燥的时间可以为6～10小时，例如但不限于步骤iii)干燥的时间为6.5小时、7小时、7.5小时、8小时、8.5小时、9小时、9.5小时等等。
[0034]本专利技术的技术关键是步骤(1)和/或步骤(2)，对步骤(3)的浸渍法负载催化剂活性组分的方式和工艺条件没有特别限制，可以采用本领域常用的那些，并不必付出创造性劳动，且均能取得本专利技术可比的技术效果。
[0035]上述技术方案中，步骤(1)所述活性炭优选为椰壳炭，所述活性炭的比表面积优选为1100～1400m2/g(例如但不限于1200m2/g、1250m2/g、1300m2/g、1350m2/g等等)，吸附总孔容优选为0.6～0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.乙炔法醋酸乙烯催化剂的制备方法，包括：(1)活性炭AC在含氧物质的气氛中热处理得到AC1；(2)AC1用离子液体处理得AC2；(3)浸渍法负载催化剂活性组分；所述活性组分包括醋酸锌。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述含氧物质包括选自由O2，O3，空气和CO2所组成的物质组中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述离子液体符合如下结构式I:其中，R1为C2～C10的脂肪基，R2为H或C1～C10的烷基。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤(1)热处理的温度为300～500℃。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤(1)热处理的时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱鹏远，杨运信，张丽斌，
申请(专利权)人：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：