[发明专利]真空法制备催化剂在合成醋酸乙烯中的应用

说明书

技术领域

本发明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。 

背景技术

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，通过浸渍法负载钯和金而得。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。浸渍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，但侵渍法获得的催化剂，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。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明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。 

本发明采用以下技术方案来实现本发明的以上目的： 

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： 

S1、催化剂载体真空浸渍活性金属溶液 

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； 

将催化剂载体浸渍在金属溶液中，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1-9g，金0.5-4g；一般而言，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Pd SO₄、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、真空浸渍碱水溶液 

将S1步骤制得的催化剂前体(I)按S1步骤进行抽真空处理，催化剂前体(I)真空吸附浸渍碱溶液，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(I)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∶1； 

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