一种用于制备醋酸乙烯酯反应的催化剂的载体的制作方法

文档序号:4890366阅读:297来源:国知局
专利名称:一种用于制备醋酸乙烯酯反应的催化剂的载体的制作方法
技术领域
本实用新型涉及用于以乙烯、醋酸及氧气或含氧气体为原料,气相反应制备醋酸乙烯酯的催化剂的载体。
上述传统的催化剂,不管活性组份是否呈均匀或非均匀分布,催化剂载体颗粒一般为球形,以后的研究结果发现,基于球形载体的催化剂在高空速反应条件下床层压降太大,给工艺操作带来了困难,而一些非球形的异形颗粒载体催化剂则能较好地适应高空速的操作条件。如专利EP 0464633A1便推出了多种用于气相反应制备醋酸乙烯酯的异形棒状载体催化剂,载体截面形状有星条形、单孔及多孔柱形等。与传统球形载体催化剂相比,异型的,特别是多孔异型的载体催化剂装填成的催化剂床层中存在更高的空隙率,实验数据表明该类催化剂的时空收率有较为明显的提高,而床层的压降损失却有所减少。
然而,上述专利所述的棒状载体催化剂虽然解决了较高时空产率下低压降问题,但催化剂的抗碎强度却比球形载体催化剂大大下降,在撞击或磨损过程中易发生部分断裂或落粉等问题。众所周知,一种催化剂载体需具备可沉积催化活性组分的适宜表面积、高的吸水值(孔隙率)、适宜的堆积空隙率和抗碎强度。但在实际操作过程中往往是改善了一种性能却降低了另一种性能。比如,增加抗碎强度就减小堆积空隙率,这在已有的异形载体催化剂中是常见的。
本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的一种用于以乙烯、醋酸及氧气或含氧气体为原料,气相反应制备醋酸乙烯酯的催化剂的载体,用SiO2或者SiO2和Al2O3的混合物制成,载体呈球状颗粒,球体半径R为2~4mm,围绕一球体的中心轴,球体表面沿径向开有3~8条截面呈拱形的沟槽,沟槽自球体中部向中心轴两端延伸并逐渐浅出球表面,垂直于中心轴的球体中部截面上,相切于各沟槽底部的圆半径r与球半径R的比为r/R=0.3~0.8,沟槽间的距离d大于1.5mm。
上述球体表面沿径向开最好有4~5条截面呈拱形的沟槽;相切于各沟槽底部的圆半径r与球半径R的比最好为r/R=0.4~0.7。
通常载体上负载的活性组份含有Pd和KOAc,活性组份呈蛋壳型非均匀分布,上述活性组份中Pd的重量百分含量为0.5~3.0%,最好为0.7~1.8%,KOAc的重量百分含量为1.0~10.0%。
催化剂负载的活性组份还可含有组份A,A为下列三组物质中的任何一组Au、Au的盐类化合物或两者的混合物,或者,Ba、Ba的盐类化合物或两者的混合物,或者,Cd、Cd的盐类化合物或两者的混合物。
组份A的重量百分含量为0.2~1.0%。
催化剂载体可用本技术领域的普通技术人员熟知的,用于制备同类异型颗粒载体的方法来制备,而以下所描述的制备过程是设计人所推荐的。
将SiO2或者SiO2-Al2O3的混合物加入粘结剂制成微球,然后加入有机填料和润滑剂通过模具挤压成形。载体颗粒坯料随后在500~900℃的温度下和在含氧气氛中焙烧0.5~5小时,制得的载体比表面积为50~250m2/g,孔体积为0.5~1.5ml/g。通过加压热处理调节其孔径,加压热处理的方法是将上述方法制得的载体置于高压釜内,加入醋酸、醋酸铵、氢氧化铵、氯化铵组成的混合盐中的一种或几种化合物配制成的溶液,升温、升压至0.1~10MPa,恒压2~30小时后取出载体,用蒸馏水洗至中性,然后再置于马福炉内于200~600℃温度下焙烧1~10小时,冷却后即得比表面积为100~250米2/克的异形载体。
与现有技术相比,本实用新型提供的催化剂载体具有合适的颗粒形状,制成的催化剂不仅具有圆形颗粒催化剂相当的抗碎强度,而且具有更大的堆积空隙率和适宜的比表面积,床层的压降损失明显减少。用于气相制备醋酸乙烯酯的反应中,可得到较高的时空收率。
各实施例载体的物理特性见表1。表1.
权利要求1.一种用于以乙烯、醋酸及氧气或含氧气体为原料,气相反应制备醋酸乙烯酯的催化剂的载体,用SiO2或者SiO2和Al2O3的混合物制成,载体呈球状颗粒,球体半径R为2~4mm,其特征在于围绕一球体的中心轴,球体表面沿径向开有3~8条截面呈拱形的沟槽,沟槽自球体中部向中心轴两端延伸并逐渐浅出球表面,垂直于中心轴的球体中部截面上,相切于各沟槽底部的圆半径r与球半径R的比为r/R=0.3~0.8,沟槽间的距离d大于1.5mm。
2.根据权利要求1所述的催化剂载体,其特征在于所述的球体表面沿径向开有4~5条截面呈拱形的沟槽。
3.根据权利要求2所述的催化剂载体,其特征在于所述的相切于各沟槽底部的圆半径r与球半径R的比为r/R=0.4~0.7。
专利摘要一种用于以乙烯、醋酸及氧气或含氧气体为原料,气相反应制备醋酸乙烯酯的催化剂的载体,用SiO
文档编号B01J35/00GK2560427SQ02217458
公开日2003年7月16日 申请日期2002年5月16日 优先权日2002年5月16日
发明者杨运信, 姚建东, 孙春华, 张丽斌, 宋朝江 申请人:中国石化上海石油化工股份有限公司
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