本发明专利技术提出了一种真空法制备催化剂在合成醋酸乙烯中的应用，其特征在于包括以下步骤：催化剂载体真空浸渍活性钯、金化合物的溶液，干燥至恒重；真空浸渍碱溶液，干燥至恒重；在氢气保护下还原，然后在真空条件下，加入10%醋酸钾水溶液浸渍催化剂载体，干燥得到催化剂。使用本方法制备的催化剂具有活性金属在载体表面分布均匀，并在催化以乙烯、醋酸和氧为原料合成醋酸乙烯酯的反应中具有良好催化活性和选择性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种催化剂的制备方法，具体地讲，是涉及一种利用乙烯法制备醋酸乙烯酯催化剂的方法，该催化剂可催化乙烯、醋酸和氧气通过气相法反应得到醋酸乙烯酯。
技术介绍
以乙烯、醋酸、氧为原料，通过催化剂的催化作用制备醋酸乙烯酯已经成为较为成熟的工业方法。所采用的催化剂通常采用二氧化硅或三氧化二铝为原料，通过浸溃法负载钯和金而得。其具有较好的活性，但是缺点是催化效率不稳定、生成较多的副产物二氧化碳。分析如下催化剂的性能与载体上金属活性组分的状态和分布有着密切的关系，对于负载型催化剂而言，活性组分在载体表面分布得越均匀，活性金属的分散度越好，则催化剂的活性越高；寿命均越长。浸溃法是将溶有活性金属的溶液与多孔载体混合，使活性金属吸附于载体的表面，但侵溃法获得的催化剂，金属在载体表面的分布不均匀，且载体外层表面活性金属堆积，这是因为载体比表面积主要来自其微孔结构，当含有活性金属的溶液与载体接触时，由于表面张力的作用使得活性金属溶液并不能瞬时进入载体的全部微孔中，但在与此同时，溶液中的金属盐已大量吸附在载体的外层表面，当含有活性金属的溶液克服了表面张力逐渐渗透到载体的微孔中时，其溶液中的活性金属的浓度已经发生了改变，即活性金属的含量已大大低于初始的浓度。这种活性金属在载体外表面的堆积不仅使得催化活性点减少；而且是催化过程中造成活性金属流失的重要原因。许多研究者在这方面作了大量的有益的工作，如US，087，622 ；US 4，048，096使得钯和金活性金属在载体表面均匀分布做出了有益的探索，结果证明，这类研究对提高催化剂的某些性能方面是成功的。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术目的在于提出了乙烯法制备醋酸乙烯酯所用的催化剂的制备方法，获得的催化剂，活性金属在载体表面分布均匀，且具有高的催化活性。本专利技术采用以下技术方案来实现本专利技术的以上目的一种真空法制备催化剂在合成醋酸乙烯中的应用，其特征在于包括以下步骤SI、催化剂载体真空浸溃活性金属溶液取钯化合物、金化合物溶于极性溶剂中配制成金属溶液，备用；对催化剂载体进行抽真空处理，真空度是-0. 01 -0. 09MPa ；将催化剂载体浸溃在金属溶液中，干燥至恒重，获得催化剂前体(I)；所述的催化剂载体是二氧化硅或三氧化二铝；催化剂载体的负载量为每百毫升催化剂负载钯l_9g，金0.5_4g; —般而言，金属化合物用量越大，吸附在载体表面的量越大，但载体负载量大于每百毫升催化剂钯9g，金4g，则因为载体的全部微孔被填充而导致吸附率下降，造成金属化合物的浪费；同理，金属化合物用量越小，负载比例会增加，全部吸附到载体表面的量越小，进而影响催化剂的催化效率。催化剂载体的负载量较佳为每百毫升催化剂负载钯6. 1-8. 98g，金3. 3-3. 79g。所述的金属溶液的总量为载体孔容量的95-100% ；所述的极性溶剂是水、乙醇、醋酸和稀硝酸；所述的钯化合物是氯化钯PdCl2、醋酸钯Pd (C2H3O2) 2] 3、硝酸钯Pd (NO3) 2、硫酸钯PdSO4、四氯合钯(II)酸H2PdCl4、六氯钯酸钾K2PdCl6之任一种；所述金化合物是氯化金AuCl3 ；四氯合金酸HAuCl4 ;氯金酸钠NaAuCl4 ;氯金酸钾KAuCl4的任一种。S2、真空浸溃碱水溶液将SI步骤制得的催化剂前体(I)按SI步骤进行抽真空处理，催化剂前体(I)真空吸附浸溃碱溶液，静置4-12小时，干燥至恒重，得到催化剂前体(II)；碱溶液体积与催化剂前体⑴体积比为1-1. 2/1 ； 其中碱金属量与钯金含量的摩尔比为1-10 I ；所述的碱性溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、硅酸钾溶液的任一种；S3、催化剂载体表面金属的还原将经过步骤S2得到的催化剂前体(I)置于石英管中，氢气还原，还原后水洗涤，干燥至恒重；所述的还原温度为400-700,还原时间为2-6小时；S4、真空浸溃碱金属醋酸盐溶液将S3步骤还原的产物按SI步骤抽真空处理，加入10%醋酸钾水溶液真空浸溃后，经过1-5小时干燥得到催化剂；所述的醋酸钾溶液体积为催化剂体积的100-120%。醋酸钾溶液起到固化吸附效果的作用，传统的使用方法是采用含有超量醋酸钾的溶液浸溃，因此出于综合固化效果和经济方面的因素，选择醋酸钾溶液的浓度为5%-15%，较佳浓度是10%，浓度低于5%固化效果不佳，浓度大于15%造成浪费。催化剂在制备醋酸乙烯酯的应用，其特征在于在乙烯、醋酸、氧气与上述催化剂混合后，在一定温度和压力下，制得醋酸乙烯酯；所述的反应温度是130-170°C，优选为1450C，压力是 0. 5-1. OMPa,优选为 0. 70MPa。本专利技术用活性金属化合物的溶液与载体浸溃，在真空环境下完成活性金属在二氧化硅或三氧化二铝等催化剂载体表面的负载、碱溶液和醋酸钾溶液对催化剂载体表面的浸溃处理。制备的催化剂与传统方法相比具有活性金属在载体表面分布均匀的优势，催化剂的性能与载体上金属活性组分的状态和分布有着密切的关系，对于负载型催化剂而言，活性组分在载体表面分布得越均匀，活性金属的分散度越好，则催化剂的活性越高；寿命越长。具体实施例方式实施例中所用的金属化合物、载体购自于Aladdin公司；所用的化学试剂、溶剂购自国药集团化学试剂有限公司。实施例I :真空法制备催化剂在合成醋酸乙烯中的应用，包括以下步骤(I)、取二氧化硅载体100ml，置于两口瓶中；称取含有Pd 3. 73g的PdCl2和含有AuI.98g的HAuCl4溶解于75ml乙醇中，装入分液漏斗；将分液漏斗安装在两口瓶的垂直口，用真空泵将两口瓶抽至负0. 07MPa后，关闭真空系统，打开分液漏斗阀门，使金属溶液迅速与载体接触后，在小于100°C条件下，干燥至恒重，制成催化剂前体(I)。(2)、称取5. Og氢氧化钠溶于IOOml水中制成5%的氢氧化钠溶液，按上述步骤(I)抽真空操作，与催化剂前体(I)真空浸溃后，静置4小时，在100°C干燥至恒重，；(3)、将经步骤(2)处理 的催化剂前体(I)置于石英管中，在氢气保护下，400°C还原6小时，冷却后取出样品用水洗涤，在小于150°C条件下干燥，得到经还原的金属催化剂前体；(4)、称取IOg醋酸钾配制成IOOml水溶液，采用前述步骤(I)真空方式浸溃步骤(3)经还原的金属催化剂前体，浸溃后在小于100°C条件下干燥至恒重，得到催化剂。[隹化剂在制备醋Ife乙稀酷的应用在管式固定床反应器中装入IOml上述催化剂，将乙烯流量调至7mol/h后，将反应温度升至130°C，用压力泵以I. 2mol/h流量加入醋酸，将反应温度控制在145°C，反应器入口压力是0. 70MPa。逐渐通入氧气，40分钟后氧气流量控制在0. 4mol/h，用冷却装置收集反应产物，乙烯选择性94. 4%，活性286g醋酸乙烯/升 小时。实施例2 真空法制备催化剂在合成醋酸乙烯中的应用，包括以下步骤(I)、取三氧化二铝载体IOOml置于两口瓶中，称取含有Pd 4. 2g的K2PdCl6化合物和含有Au的2. 3g KAuCl4化合物溶解于75ml水中，装入分液漏斗；将分液漏斗安装在两口瓶的垂直口，用真空泵将两口瓶抽至负0. 04MPa后，关闭真空系统，打开分液漏斗阀门本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.真空法制备催化剂在合成醋酸乙烯中的应用，其特征在于包括以下步骤 51、催化剂载体真空浸溃活性金属溶液 取钯化合物、金化合物溶于极性溶剂中配制成金属溶液，备用； 对催化剂载体进行抽真空处理，真空度是-0. 01 -0. 09MPa ； 将催化剂载体在真空条件下浸溃在金属溶液中，干燥至恒重，制成含金属的催化剂前体(I ); 52、催化剂前体(I)真空浸溃碱水溶液 将催化剂前体(I )按SI步骤抽真空处理，碱水溶液与催化剂前体(I )真空吸附浸溃，静置4-12小时后，干燥至恒重，得到催化剂前体(II); 53、催化剂前体(I)表面金属的还原 将经过步骤S2处理的催化剂前体(I )置于石英管中，在氢气保护下还原，还原后水洗涤，干燥至恒重； 54、碱金属醋酸盐的真空法浸溃 将S3步骤还原的产物按SI步骤抽真空处理，加入10%醋酸钾水溶液真空浸溃后，经过1-5小时干燥得到催化剂。2.根据权利要求I所述的真空法制备催化剂在合成醋酸乙烯中的应用，其特征在于步骤SI所述的催化剂载体是二氧化硅或三氧化二铝；所述的金属溶液的体积为载体孔容量的95-100% ;所述的极性溶剂是水、乙醇、醋酸或者稀硝酸之任一；载体负载量为每百毫升催化剂负载钯l_9g，金0. 5-4g。3.根据权利要求I所述的真空法制备催化剂在合成醋酸乙烯中的应用，其特征在于步骤 SI 所述的钯化合物是 PdCl2' Pd (C2H3O2)2] 3、...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋勤华，袁国卿，邵守言，闫芳，凌晨，曹宏兵，
申请(专利权)人：江苏索普集团有限公司，中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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