[發(fā)明專利]一種用于乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯的催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810427823.0
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN109382141B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張敏華;陳爽;陳毅飛;汪寶和;董秀芹;姜浩錫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01J31/04
• 分類號: B01J31/04;B01J37/02;B01J21/18;C07C69/15;C07C67/04;B01J35/10
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳偉

本發(fā)明提供一種用于乙炔法醋酸乙烯生產(chǎn)的催化劑及其制備方法。所述催化劑以有序介孔碳為載體，醋酸鋅為活性組分。本發(fā)明使用的催化劑載體有序介孔碳具有有序介孔結(jié)構(gòu)，能夠有效減少積炭，延長催化劑的壽命，并且催化劑的比表面積高。在乙炔法制醋酸乙烯的反應(yīng)中使用該催化劑能夠顯著提高醋酸的轉(zhuǎn)化率，并且產(chǎn)物中醋酸乙烯的選擇性高，時空收率也顯著提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于乙炔法合成醋酸乙烯的催化劑及制備方法。

背景技術(shù)

醋酸乙烯，又稱醋酸乙烯酯，是世界上產(chǎn)量最大的有機化工原料之一，也是醋酸主要的下游產(chǎn)品之一，工業(yè)用途廣泛。可以通過自身聚合或與其他單體共聚生產(chǎn)許多化工產(chǎn)品。

生產(chǎn)醋酸乙烯的方法有乙烯法和乙炔法。乙烯法制備醋酸乙烯使用貴金屬催化劑，價格昂貴，并且乙烯的來源有限，因此，目前生產(chǎn)醋酸乙烯主要采用乙炔法。

自1922年德國Muquaen成功開發(fā)出乙炔法氣相合成醋酸乙烯以來，工業(yè)化裝置中使用的一直是醋酸鋅/活性炭催化劑。但是，醋酸鋅/活性炭催化劑機械強度較差，并且作為載體的活性炭具有大量小于2nm的微孔，孔徑較小，擴散阻力大，造成反應(yīng)過程中中間產(chǎn)物不容易離開而產(chǎn)生結(jié)焦，堵塞其有效孔結(jié)構(gòu)而造成催化劑活性下降，催化劑的使用壽命短，并且使用醋酸鋅/活性炭催化劑副產(chǎn)物多，分離過程復雜。為了改善催化劑的性能，有采用超聲、表面氧化處理等手段改善活性炭的孔結(jié)構(gòu)及表面官能團來提高催化劑的活性；也有通過添加助劑的方式來提高催化劑活性；另外有嘗試使用γ-氧化鋁、高分子(樹脂基)衍生炭、多孔炭小球、碳/Al₂O₃復合載體作為催化劑載體。然而，上述催化劑應(yīng)用在乙炔法制備醋酸乙烯生產(chǎn)中均未取得令人滿意的效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出制備醋酸鋅/有序介孔碳催化劑應(yīng)用于乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯的過程中。具體的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯的催化劑，其中，所述催化劑以有序介孔碳為載體，醋酸鋅為活性組分。

本發(fā)明以有序介孔碳為催化劑載體，有序介孔碳孔道高度有序排列，孔道結(jié)構(gòu)規(guī)則，孔徑分布窄且連續(xù)可調(diào)，表面積和孔容較大，具有較強的化學惰性，骨架結(jié)構(gòu)剛性較強，具有較強的機械強度，因此，作為催化劑載體，應(yīng)用在乙炔法制備醋酸乙烯的反應(yīng)中，能夠顯著提高催化劑的活性，減少積炭，延長催化劑壽命。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述催化劑中醋酸鋅與介孔碳的質(zhì)量比為(0.1-0.6):1，優(yōu)選為(0.30-0.56):1。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述介孔碳的孔徑為2-10nm，優(yōu)選為3-10nm。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，孔容為0.3-1.4cm³/g，優(yōu)選為0.5-1.2cm³/g。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，比表面積為350-1000m²/g，優(yōu)選為500-900m²/g。

本發(fā)明還提供了一種上述催化劑的制備方法。根據(jù)本發(fā)明，所述催化劑的制備中采用浸漬法將活性組分負載在催化劑載體上。

具體地，所述催化劑的制備方法包括：

步驟I、將醋酸鋅溶于水中形成浸漬液；

步驟II、將有序介孔碳浸漬于上述浸漬液中，干燥即得醋酸鋅/有序介孔碳催化劑。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述步驟I中醋酸鋅與水的質(zhì)量比為(5-40):100，優(yōu)選為(6-35):100。