CN105478115B - 用于双醋酸亚乙酯制备的催化剂 - Google Patents

用于双醋酸亚乙酯制备的催化剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于双醋酸亚乙酯制备的催化剂，主要解决现有技术中双醋酸亚乙酯催化剂活性和选择性较低的问题，通过采用双醋酸亚乙酯催化剂，所述催化剂采用SiO2、Al2O3或者其混合物为载体，活性组分包括选自铂簇金属的至少一种、选自碱土金属至少一种、以及选自IVA和镧系金属元素中的至少一种金属元素的技术方案，较好的解决了该技术问题，可用于醋酸乙烯的工业生产中。

Description

用于双醋酸亚乙酯制备的催化剂
技术领域
本发明涉及用于双醋酸亚乙酯制备的催化剂，用于双醋酸亚乙酯制备的催化剂的制备方法和双醋酸亚乙酯的合成方法。
背景技术
醋酸乙烯，即乙酸乙烯酯(vinyl acetate,简称VAC或VAM),在室温下是无色透明易燃的液体，带有甜的醚香味。它是世界上产量较大的有机化工原料之一，广泛用于生产聚醋酸乙烯(PVAc)、聚乙烯醇、涂料、浆料、粘合剂、维纶、薄膜、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等一系列化工和化纤产品，广泛用于各行各业。
醋酸乙烯的生产国内外均采用乙烯气相法和乙炔气相法工艺，属于石油化工工艺路线，自C1化学兴起后，20世纪80年代，美国哈尔康(Halcon)公司和英国石油(BP) 公司先后提出由甲醇和合成气制备醋酸乙烯的新工艺-羰基法合成醋酸乙烯。该工艺不依赖石油化工原料，而是通过醋酸甲酯与合成气的羰基化反应，合成中间体双醋酸亚乙酯(EDDA)，再经过热裂解生产醋酸乙烯和醋酸。整个工艺的新颖部分是醋酸甲酯的加氢甲酰化反应，催化剂用氯化铑并用β-甲基吡啶和碘甲烷改性，一氧化碳插入反应是整个技术的关键点。
由醋酸甲酯合成双醋酸亚乙酯的制备方法已经由US4,429,150(标题为：Manufacture of ethylidene diacetate)所公开，即以醋酸甲酯或甲醚、一氧化碳和氢气为原料，催化剂采用VIII卤化物或者醋酸盐以及含磷的极性溶剂存在下合成双醋酸亚乙酯。US5,354,886 (标题为：Catalysts on inorganic carriers for producingethylidene diacetate)提到将RhCl3或者铑化合物负载在硅藻土、氧化钛、氧化镁、氧化铝和氧化锌上制成负载型催化剂。以醋酸甲酯、一氧化碳和氢气为原料，在极性溶剂条件下，在上述催化剂下反应合成双醋酸亚乙酯。上述方法在制备双醋酸亚乙酯过程中均存在双醋酸亚乙酯收率低和选择性不高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是双醋酸亚乙酯收率低及选择性低的问题，提供一种用于双醋酸亚乙酯制备的催化剂，该催化剂具有双醋酸亚乙酯收率高对双醋酸亚乙酯选择性高的特点。
本发明所要解决的技术问题之二是采用上述技术问题之一所述催化剂的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是采用上述技术问题之一所述催化剂的双醋酸亚乙酯的合成方法。
为了解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：用于双醋酸亚乙酯制备的催化剂，所述催化剂采用SiO2、Al2O3或者其混合物为载体，活性组分包括选自铂族 金属至少一种、选自碱土金属元素的至少一种、以及选自IVA和镧系金属元素中的至少一种金属元素。优选所述活性组分同时包括铂族 金属、碱土金属元素、选自IVA中的至少一种金属元素和选自镧系金属元素中的至少一种金属元素。此时IVA的金属元素与镧系金属的金属元素之间在提高EDDA选择性和收率方面具有协同作用。
上述技术方案中，所述铂族 金属优选自铂、钯、锇、铱、钌和铑中的至少一种。
上述技术方案中，所述碱土金属元素优选自铍、镁、钙、锶和钡中的至少一种。
上述技术方案中，所述IVA金属优选自锗、锡和铅中的至少一种。
上述技术方案中，所述镧系金属优选自镧、铈、镨、钕、钐、镱和镥中的至少一种。
上述技术方案中，作为最优选的技术方案，所述活性组分同时包括铂族 金属、碱土金属元素、IVA金属和镧系金属；例如所述活性组分包括铑、锶、锡(或铅)和镧，或者抱括铑、锶(或铍)、锡、铅和镧，或者抱括铑、锶、铍、锡、铅、镧(或铈)，或者抱括铑、锶、铍、锡、铅、镧和铈。
上述技术方案中，所述催化剂中铂族 金属元素的含量优选为3.00～15.00g/L，更优选为5.00～10.00g/L；所述催化剂中碱土金属元素的含量优选为0.10～5.00g/L，更优选为 1.00～3.00g/L；所述催化剂中选自IVA和镧系金属中金属的至少一种元素含量优选为0.50～8.00g/L，更优选为1.00～5.00g/L。所述催化剂所用的载体比表面优选为50～300m2/g，更优选为150～200m2/g，孔容优选为0.80～1.20，更优选为0.90～1.00。
为解决上述技术问题之二，本发明的技术方案如下：上述技术问题之一的技术方案中所述催化剂的制备方法，包括如下步骤：
①按催化剂的组成将铂族 金属元素的化合物、碱土金属元素的化合物、IVA和镧系金属中金属的化合物的溶液与载体混合；
②干燥。
上述技术方案中，步骤①所述铂族 金属的化合物优选自氯化铑、醋酸铑二配体、三苯基膦氯铑、硝酸铑、氯化钯、二氯四氨钯、醋酸钯、氯亚钯酸铵、氯化钌、过钌酸四内胺、二氯化铂、氯亚铂酸铵、氯铂酸、三氯化锇、三氯化铱和氯铱酸中的至少一种。步骤①所述碱土金属化合物优选自碱土金属氧化物、碱土金属氯化物、碱土金属硝酸盐、碱土金属硫酸盐和碱土金属醋酸盐中的至少一种。步骤①所述IVA金属元素的化合物优选自氯化锗、草酸亚锡、氯化亚锡、醋酸铅、硝酸铅和碱式乙酸铅中的至少一种。步骤①所述镧系元素金属化合物优选自醋酸镧、氯化镧、硝酸镧、醋酸铈、氯化铈、硝酸铈、醋酸镨、氯化镨、醋酸钕、氯化钐、氯化镱和氯化镥中的至少一种。步骤②所述干燥温度优选为80～120℃，更优选为100～120℃。
为解决上述技术问题之三，本发明的技术方案如下：双醋酸亚乙酯的合成方法，以醋酸甲酯、一氧化碳和氢气为原料，以醋酸为溶剂，在催化剂和助催化剂碘化物存在下反应生成双醋酸亚乙酯。所述碘化物优选碘甲烷。
本发明的关键是催化剂的选择，本领域技术人员知道如何根据实际需要确定合适的反应温度、反应时间、反应压力和物料的配比。但是，上述技术方案中反应的温度优选为130～200℃；反应的压力优选为3.0～10.0MPa；反应的时间优选为3.0～10.0h。一氧化碳与氢气的摩尔比优选为0.1～10.0。
本发明产物经冷却、减压、分离后采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析，按下列公式计算醋酸甲酯的转化率和双醋酸亚乙酯的收率和选择性：
与现有技术相比，本发明的关键是催化剂的活性组分中包括一定量的铂族 金属、碱土金属元素和选自IVA和镧系金属中的至少一种金属元素，有利于提高主催化剂的活性和稳定性，从而提高了双醋酸亚乙酯的收率和选择性。
实验结果表明，本发明所制备的双醋酸亚乙酯收率达61.52％，选择性达到86.23％，取得了较好的技术效果，尤其是催化剂中活性组分同时包括铂族 金属、碱土金属元素、选自IVA中的至少一种金属元素和选自镧系金属中的至少一种金属元素时，取得了更加突出的技术效果，可以用于醋酸乙烯的合成中。下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含2.90gSr和含2.90gSn的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、 Sr(OAc)2·0.5H2O和草酸亚锡(SnC2O4)充分混合溶解于浓度为8wt％的盐酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L，Sr含量2.90g/L，Sn含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为61.52％，选择性为86.23％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例2】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含2.90gSr和含2.90gLa的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、 Sr(OAc)2·0.5H2O和La(OAc)3·5H2O充分混合溶解于纯水中，得到浸渍液400ml，将1.0L 比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L， Sr含量2.90g/L，La含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为61.39％，选择性为86.54％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【比较例1】
为【实施例1】和【实施例2】的比较例。
催化剂的制备：将含6.10g Rh和含2.90gSr的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)和Sr(OAc)2·0.5H2O充分混合溶解于纯水中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L，Sr含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为52.11％，选择性为75.44％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
通过与实施例1～2相比可以看出，本发明采用的催化剂，使用同时含Rh、Sr和Sn活性组分、同时含Rh、Sr和La活性组分的催化剂性能比只含Rh、Sr活性组分催化剂的性能要更优，双醋酸亚乙酯的选择性和收率都要高。
【实施例3】
催化剂的制备：将含5.00g Rh、含1.00g Ba和含1.00gGe的RhCl3·6H2O、BaCl2和GeCl4充分混合溶解于浓度为8wt％的盐酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为150 m2/g，孔容为0.90，直径为5.6mm的球形Al2O3载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于80℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为5.00g/L，Ba含量1.00g/L， Ge含量1.00g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为57.66％，选择性为85.14％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例4】
催化剂的制备：将含10.00gRh、含3.00gCa和含5.00gSn的三苯基膦氯铑(C54H45ClP3Rh)、Ca(NO3)2和SnCl2充分混合溶解于浓度为10wt％的醋酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为200m2/g，孔容为1.00，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于120℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为10.00g/L，Ca含量3.00g/L，Sn含量5.00g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为62.67％，选择性为85.39％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例5】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含2.90gMg和含2.90gSn的Rh(NO3)3、MgSO4和 Sn(NO3)2充分混合溶解于出水中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L，Mg含量2.90g/L，Sn含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为61.51％，选择性为86.24％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例6】
催化剂的制备：将含6.10gPd、含2.90gBe和含2.90gPb的PdCl2、BeO和Pb(OAc)2·3H2O充分混合溶解于浓度为8wt％的盐酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为 165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h 于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Pd含量为6.10g/L，Be含量 2.90g/L，Pb含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为61.47％，选择性为86.63％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例7】
催化剂的制备：将含6.10gPd、含2.90g Be和含2.90gPb的二氯四氨钯(Pd(NH3)4Cl2·H2O)、BeCl2和碱式乙酸铅(Pb(OAc)2·2Pb(OH)2)充分混合溶解于纯水中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的 Pd含量为6.10g/L，Be含量2.90g/L，Pb含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为61.25％，选择性为86.48％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例8】
催化剂的制备：将含6.10gPd、含2.90g Be和含2.90gSm的Pd(OAc)2、BeCl2和SmCl3·6H2O充分混合溶解于浓度为10wt％的醋酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h 于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Pd含量为6.10g/L，Be含量 2.90g/L，Sm含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力3.0MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为130℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为1：10，持续反应3.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为51.84％，选择性为79.95％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例9】
催化剂的制备：将含6.10gRu、含2.90g Be和含2.90g Ce的RuCl3·XH2O、BeCl2和CeCl3·6H2O充分混合溶解于纯水中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Ru含量为6.10g/L，Be含量2.90g/L，Ce 含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力10.0MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为200℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为10：1，持续反应10.0h 后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为62.59％，选择性为84.37％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例10】
催化剂的制备：将含6.10gPt、含2.90gBe和含2.90gPr的氯亚铂酸铵((NH4)2PtCl4)、 BeCl2和Cl3Pr·6H2O充分混合溶解于纯水中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h 于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Pt含量为6.10g/L，Be含量2.90 g/L，Pr含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为61.38％，选择性为86.54％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例11】
催化剂的制备：将含6.10gOs、含2.90gBe和含2.90gNd的OsCl3·3H2O、BeCl2和 Nd(OAc)3·5H2O充分混合溶解于纯水中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Os含量为6.10g/L，Be含量2.90g/L，Nd 含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为61.20％，选择性为86.57％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例12】
催化剂的制备：将含6.10gIr、含2.90gBe和含2.90gYb的IrCl3·XH2O、BeCl2和YbCl3·6H2O充分混合溶解于纯水中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Ir含量为6.10g/L，Be含量2.90g/L，Yb含量 2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为61.74％，选择性为86.22％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例13】
催化剂的制备：将含6.10gRh、含2.90gSr和含2.90gLu的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、 Sr(OAc)2·0.5H2O和LuCl3·6H2O充分混合溶解于纯水中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L， Sr含量2.90g/L，Lu含量2.90g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为61.55％，选择性为86.36％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例14】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含2.90gSr、含1.33gSn和含1.57gLa的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、Sr(OAc)2·0.5H2O、草酸亚锡(SnC2O4)和La(OAc)3·5H2O充分混合溶解于浓度为8wt％的盐酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L，Sr含量2.90g/L，Sn含量1.33g/L， La含量1.57g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为63.21％，选择性为88.09％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
本实施例与实施例1、实施例2比较可以看出，选自IVA金属Sn与镧系金属La在提高双醋酸亚乙酯催化剂的活性和选择性具有较好的协同作用。
【实施例15】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含2.90gSr、含1.33gPb和含1.57gLa的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、Sr(OAc)2·0.5H2O、碱式乙酸铅(Pb(OAc)2·2Pb(OH)2)和La(OAc)3·5H2O 充分混合溶解于纯水中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L，Sr含量2.90g/L，Pb含量1.33g/L， La含量1.57g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为63.34％，选择性为88.18％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例16】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含2.90gSr、含0.71gSn、含0.62gPb和含1.57gLa 的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、Sr(OAc)2·0.5H2O、草酸亚锡(SnC2O4)、碱式乙酸铅 (Pb(OAc)2·2Pb(OH)2)和La(OAc)3·5H2O充分混合溶解于浓度为8wt％的盐酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L，Sr含量2.90g/L，Sn含量0.71g/L，Pb含量0.62g/L，La含量 1.57g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为65.02％，选择性为89.95％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
本实施例与实施例14、实施例15比较可以看出，选自IVA金属Sn和Pb与本发明其它的活性组分在提高双醋酸亚乙酯催化剂的活性和选择性具有较好的协同作用。
【实施例17】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含2.90gBe、含0.71gSn、含0.62gPb和含1.57gLa 的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、BeCl2、草酸亚锡(SnC2O4)、碱式乙酸铅(Pb(OAc)2· 2Pb(OH)2)和La(OAc)3·5H2O充分混合溶解于浓度为8wt％的盐酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为 6.10g/L，Be含量2.90g/L，Sn含量0.71g/L，Pb含量0.62g/L，La含量1.57g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为64.94％，选择性为89.97％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例18】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含1.43gSr、含1.47gBe、含0.71gSn、含0.62gPb 和含1.57gLa的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、Sr(OAc)2·0.5H2O、BeCl2、草酸亚锡(SnC2O4)、碱式乙酸铅(Pb(OAc)2·2Pb(OH)2)和La(OAc)3·5H2O充分混合溶解于浓度为8wt％的盐酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm 的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP 分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L，Sr含量1.43g/L，Be含量1.47g/L，Sn含量0.71g/L， Pb含量0.62g/L，La含量1.57g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为66.71％，选择性为91.19％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
本实施例与实施例16、实施例17相比较可以看出，碱土金属中Be、Sr与本发明中其它活性组分协同有利提高双醋酸亚乙酯的选择性和收率，说明了Rh、Be、Sr、Sn、 Pb和La活性组分之间存在很好的协同作用。
【实施例19】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含1.43gSr、含1.47gBe、含0.71gSn、含0.62gPb 和含1.57gCe的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、Sr(OAc)2·0.5H2O、BeCl2、草酸亚锡(SnC2O4)、碱式乙酸铅(Pb(OAc)2·2Pb(OH)2)和Ce(OAc)3·6H2O充分混合溶解于浓度为8wt％的盐酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm 的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP 分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L，Sr含量1.43g/L，Be含量1.47g/L，Sn含量0.71g/L， Pb含量0.62g/L，Ce含量1.57g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为66.56％，选择性为91.38％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
【实施例20】
催化剂的制备：将含6.10g Rh、含1.43gSr、含1.47gBe、含0.71gSn、含0.62gPb、含0.77gLa和0.80gCe的醋酸铑二配体(Rh2(OAc)4)、Sr(OAc)2·0.5H2O、BeCl2、草酸亚锡(SnC2O4)、碱式乙酸铅(Pb(OAc)2·2Pb(OH)2)、La(OAc)3·5H2O和Ce(OAc)3·6H2O 充分混合溶解于浓度为8wt％的盐酸中，得到浸渍液400ml，将1.0L比表面为165m2/g，孔容为0.95，直径为5.6mm的球形SiO2载体浸渍在上述浸渍液中，静置2h于100℃干燥，得到所述催化剂。经ICP分析该催化剂的Rh含量为6.10g/L，Sr含量1.43g/L， Be含量1.47g/L，Sn含量0.71g/L，Pb含量0.62g/L，La含量0.77g/L，Ce含量0.80g/L。
双醋酸亚乙酯的合成：将1.0mol醋酸、0.05mol催化剂、0.10mol碘甲烷和0.45mol醋酸甲酯加入500ml钛材反应釜内，先用氩气排出釜内空气后充压至2.0MPa，然后通入一氧化碳和氢气直至压力7.5MPa，提高搅拌速度至1200rpm，同时搅拌加热升温至反应温度，控制反应温度为174℃，一氧化碳与氢气的摩尔比为2：1，持续反应8.0h后，停止反应。
产物分析：将上述反应得到的反应混合物冷却、减压、分离，液相采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MASS)分析。
经计算双醋酸亚乙酯的收率为67.82％，选择性为91.90％，为了便于说明和比较，将催化剂的制备条件、反应条件、物料进料量、双醋酸亚乙酯的收率和选择性分别列于表1和表2。
本实施例与实施例18、实施例19相比较可以看出，镧系金属中La、Ce与本发明中其它活性组分协同有利提高双醋酸亚乙酯的选择性和收率，说明了Rh、Be、Sr、Sn、 Pb、Ce和La活性组分之间存在很好的协同作用。
表1
表2(待续)
表2(续)

Claims (10)

1.用于双醋酸亚乙酯制备的催化剂，所述催化剂采用SiO2、Al2O3或者其混合物为载体，活性组分包括选自铂族金属的至少一种、选自碱土金属至少一种、选自IVA中的至少一种金属元素和选自镧系金属元素中的至少一种金属元素；催化剂中铂族元素的含量为3.00～15.00g/L，碱土金属元素的含量为0.10～5.00g/L；所述选自IVA和镧系金属中金属的至少一种含量为0.50～8.00g/L；载体比表面为50～300m2/g，孔容为0.80～1.20。
2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于所述铂族金属选自铂、钯、锇、铱、钌和铑的至少一种。
3.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于所述碱土金属选自铍、镁、钙、锶和钡中的至少一种。
4.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于所述IVA金属选自锗、锡和铅中的至少一种。
5.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于所述镧系金属选自镧、铈、镨、钕、钐、镱和镥中的至少一种。
6.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于催化剂中铂族元素的含量为5.00～10.00g/L，碱土金属元素的含量为1.00～3.00g/L。
7.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于催化剂中所述选自IVA和镧系金属中金属的至少一种含量为1.00～5.00g/L。
8.由权利要求1所述的催化剂的制备方法，包括如下步骤：
①按催化剂的组成将铂族金属元素的化合物、碱土金属元素的化合物、IVA和镧系金属中金属的化合物的溶液与载体混合；
②干燥。
9.双醋酸亚乙酯的合成方法，以醋酸甲酯、一氧化碳和氢气为原料，以醋酸为溶剂，在权利要求1～7中任一项所述催化剂和助催化剂碘化物存在下合成双醋酸亚乙酯。
10.根据权利要求9所述的合成方法，其特征是反应的温度为130～200℃。
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