[发明专利]乙炔法醋酸乙烯催化剂及醋酸乙烯的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及乙炔气相法醋酸乙烯催化剂、该催化剂的制备方法，以及醋酸乙烯的合成方法。

背景技术

乙炔法合成醋酸乙烯是指以乙炔和醋酸为原料在醋酸锌催化剂作用下反应生成醋酸乙烯。中国专利（CN 86107833A，一种用于醋酸乙烯合成的催化剂及其制备方法）报道了ZnO-ZnCl₂/C催化剂其空时收率高于Zn(OAc)₂/C催化剂约30%，但该催化剂制备过程中因使用了硝酸盐，分解时产生大量NO_x而污染环境，且催化剂中加入了ZnCl₂，Cl^-对设备产生腐蚀性，限制了该催化剂的推广。

乙炔法醋酸乙烯催化剂采用的载体通常为活性炭，国内外许多学者试图用硅胶、氧化铝、硅酸铝和分子筛等代替活性炭载体的实验并未成功。同时，研究人员考虑对活性炭载体进行修饰，从而达到改善载体性能的目的。如文献（石油化工, 2004, 33(11): 1024）研究发现，经质量分数15%硝酸处理过的活性炭为载体制得的催化剂比未经处理的活性炭为载体制得的催化剂的活性提高5.36%。中国专利（CN 102029193A，一种作催化剂载体的活性炭及其处理方法和应用）选用双氧水对活性炭载体进行前处理，结果表明，采用该发明所述方法处理得到的活性炭制得的催化剂其催化活性提高2~15%。中国专利（CN 102284304A，一种乙炔法合成醋酸乙烯用高效催化剂的制备方法）除双氧水外、还选用硫酸、高锰酸钾和过硫酸铵等一系列氧化剂对活性炭进行前处理后用于合成醋酸乙烯催化剂的制备，该专利仅报道了产物中醋酸乙烯的百分含量，未说明该催化剂的活性数据。选用氧化剂对活性炭载体进行前处理虽能一定程度上提高催化剂的活性，但经酸或者其他氧化剂处理后的活性炭大多需经长时间洗涤、提取使活性炭呈中性，且干燥时间长，增加了催化剂的生产时间和成本。另外，近来部分研究人员采用其它衍生碳作为醋酸乙烯催化剂的载体代替煤质活性炭。如中国专利（CN 101402052A，乙炔法生产醋酸乙烯工艺的催化剂及制备方法）选用造纸酸析木质素为原料制备活性炭载体，负载醋酸锌后制成醋酸乙烯催化剂，在制备醋酸乙烯的反应中具有良好的活性。而中国专利（CN 101439302A，乙炔法生产醋酸乙烯的催化剂及制备方法和催化剂的应用）选用树脂基衍生碳，即以悬浮聚合法制备的聚偏氯乙烯微球为前体，或是直接将聚偏氯乙烯树脂经机械造粒形成所需成型粒度的聚偏氯乙烯树脂为前体，经炭化、洗涤、干燥得到催化剂载体。但上述现有技术提供的催化剂活性较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的催化剂活性低的问题，提供一种新的醋酸乙烯催化剂，该催化剂具有活性高的特点。

本发明所要解决的技术问题之二，是提供一种与上述技术问题之一相对应的催化剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三，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。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：乙炔法醋酸乙烯合成的催化剂，以活性炭为载体，所述催化剂中含有如下活性组分：醋酸锌，60-180 g/L；二醚，1.0~10 g/L。

上述技术方案中所述二醚优选为烷基二醚与芳香二醚中的至少一种，更优选为烷基二醚与对位芳香二醚的混合物；所述烷基二醚优选为二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚或二乙二醇甲乙醚中的至少一种；所述对位芳香二醚优选为对苯二酚二甲醚、对苯二酚二乙醚或对苯二酚甲乙醚中的至少一种；以重量计所述烷基二醚与对位芳香二醚之比优选为1: 0.1~10；所述活性炭优选为煤质柱状炭，比表面积为1000~1300 cm²/g，吸附总孔容为0.6~0.8 cm³/g。

为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：如上所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（a）     浸渍液的配制：将所需量的醋酸锌和二醚溶解于溶剂中制成浸渍液，所述溶剂以重量百分比计组成为：甲醇50~100 wt%，水0~50 wt%；

（b）    载体的浸渍：将所需量的载体与上述浸渍液混合；

（c）     干燥得到催化剂。