ES2226061T3 - Catalizador, procedimiento para la fabricacion del catalizador y procedimiento para la fabricacion de vinilacetato por el empleo del catalizador. - Google Patents
Catalizador, procedimiento para la fabricacion del catalizador y procedimiento para la fabricacion de vinilacetato por el empleo del catalizador.Info
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Abstract
EL PRESENTE PROCEDIMIENTO HACE POSIBLE LA PREPARACION DEL CATALIZADOR PARA LA PRODUCCION DE ACETATO DE VINILO EN FASE GASEOSA A PARTIR DE ETILENO, ACIDO ACETICO Y OXIGENO O GASES QUE CONTIENEN OXIGENO, QUE CONTIENE PALADIO Y/O SUS COMPUESTOS, ORO Y/O SUS COMPUESTOS, ASI COMO COMPUESTOS DE METALES ALCALINOS SOBRE UN SOPORTE POROSO Y EN FORMA DE PARTICULAS, FORMANDOSE DE LA SIGUIENTE MANERA A) SE IMPREGNA EL SOPORTE CON COMPUESTOS SOLUBLES DE PALADIO Y ORO, B) LOS COMPUESTOS SOLUBLES DE PALADIO Y ORO SE TRANSFORMAN MEDIANTE LA ADICION DE UNA SOLUCION CON REACCION ALCALINA SOBRE EL SOPORTE EN COMPUESTOS INSOLUBLES DE PALADIO Y ORO, C) LOS COMPUESTOS INSOLUBLES DE PALADIO Y ORO SOBRE EL SOPORTE SE REDUCEN MEDIANTE UN AGENTE REDUCTOR EN FASE LIQUIDA O GASEOSA, D) SE IMPREGNA EL SOPORTE CON AL MENOS UN COMPUESTO SOLUBLE DE METAL ALCALINO Y E) FINALMENTE SE SECA EL SOPORTE COMO MUCHO A UNOS 150 °C, PONIENDOSE EL CATALIZADOR EN LA ETAPA B) EN CONTACTO CON AL MENOS UN COMPUESTO DE PEROXIDO.
Description
Catalizador, procedimiento para la fabricación
del catalizador y procedimiento para la fabricación de vinilacetato
por el empleo del catalizador.
La presente invención se refiere a un
catalizador, que contiene el paladio y/o las combinaciones del
paladio, el oro y/o las combinaciones del oro así como por lo menos
una combinación de metal alcalino; como asimismo se refiere a un
procedimiento para la fabricación del catalizador así como al empleo
de este catalizador para la producción de vinilacetato dentro de la
fase gaseosa y a partir de ácido acético, de etileno y de oxígeno o
de unos gases con contenido en oxígeno.
Según el estado actual de la técnica, es conocido
que el vinilacetato puede ser fabricado - dentro de una fase
gaseosa y en la presencia de unos catalizadores - a partir de
etileno, de oxígeno y de ácido acético que, sobre un material de
soporte poroso (como, por ejemplo, el dióxido de silicio) contienen
el paladio, el oro, así como unas combinaciones de metal
alcalino.
A este efecto, de una importancia especial para
la actividad y la selectividad de estos catalizadores es la
distribución de los metales nobles sobre el material de soporte.
Teniendo en cuenta que los reactivos de la reacción - que ha de ser
catalizada - no se encuentran en condiciones de difundirse por si
hacia las zonas centrales o zonas interiores del material de soporte
poroso, es así que la reacción tiene lugar principalmente sólo
dentro de las zonas exteriores o las zonas de la superficie del
catalizador. Por consiguiente, las partes componentes metálicas,
que se encuentran por el interior o en las partes centrales del
soporte, no pueden contribuir de una manera significativa al
mecanismo de la reacción, lo cual conduce a una reducción en el
rendimiento del catalizador en relación con el peso de los metales
nobles.
Por lo tanto, dentro del marco de unos
desarrollos sobre los catalizadores con mayor rendimiento en la
producción de vinilacetato, los esfuerzos están concentrados para
proporcionar unos catalizadores, en los cuales los metales nobles
con actividad catalítica se encuentren - dentro de una cáscara -
sobre las partículas de soporte, mientras que el núcleo de las
partículas portantes esté esencialmente exento de los metales
nobles. Como principio, los catalizadores de cáscara de este tipo
pueden ser fabricados por una impregnación del material de soporte
con unas combinaciones solubles de metales nobles; por la siguiente
precipitación de las combinaciones insolubles de los metales nobles
sobre el soporte por la acción de unas combinaciones alcalinas; así
como mediante una reducción final de los metales nobles.
La Patente Núm. A - 4.048.096 de los Estados
Unidos describe un procedimiento para la fabricación de un
catalizador para la producción de vinilacetato, el cual contiene el
paladio, el oro y el potasio. En primer lugar, el soporte del
catalizador es impregnado con una solución que contiene una mezcla
de las sales disueltas del paladio y del oro. A este efecto, para
la invención es esencial que esta solución tenga el mismo volumen
como los poros del material de soporte en su estado seco. Durante
la fase de la impregnación, las partículas portantes son movidas
dentro de un recipiente rotativo. A continuación, y sin efectuar
ningún secado previo del soporte impregnado, las sales de los
metales nobles sobre las partículas de soporte son transformadas -
por adicionar unas sustancias alcalinas - en unas combinaciones
insolubles y las mismas, por consiguiente, quedan fijadas sobre las
partículas portantes. Mediante un tratamiento final con un agente
reductor, las combinaciones del paladio y del oro son reducidas
para formar los metales correspondientes. Al término de la
aplicación de una combinación de metal alcalino dentro del marco de
otra fase de impregnación, se obtiene un catalizador que representa
la deseada estructura de cáscara de paladio y de oro - con un
espesor de 0,5 mms. - en la superficie del material de soporte.
También la Patente Núm. A - 3.775.342 de los
Estados Unidos describe la fabricación de un catalizador para la
producción del vinilacetato, el cual comprende el paladio, el oro y
el potasio. Según este procedimiento, el material de soporte es
tratado, en un orden discrecional, con dos soluciones de las cuales
una contiene las sales disueltas del paladio y del oro, mientras que
la otra solución contiene una sustancia de reacción alcalina. Al
término del tratamiento con la primera solución, el soporte es
secado, dentro de una fase intermedia, antes de que el mismo sea
puesto en contacto con la segunda solución. El volumen de cada una
de las dos soluciones corresponde al volumen de los poros del
material de soporte.
La Patente Núm. A - 5.332.710 de los Estados
Unidos revela asimismo la fabricación de un catalizador para la
producción del vinilacetato; en este caso, las sales insolubles de
los metales nobles también son precipitadas sobre las partículas
portantes mediante la adición de unas sustancias alcalinas. Para
esta finalidad, las partículas portantes son sumergidas dentro de
la solución de reacción alcalina y, a partir del comienzo de la
precipitación, las mismas son movidas de forma rotativa durante por
lo menos media hora dentro de un tambor. Este procedimiento es
denominado como "rotación-inmersión".
En la fabricación del vinilacetato, los
catalizadores fabricados según los procedimientos mencionados
anteriormente conducen todavía con frecuencia a una formación
indeseablemente elevada de los productos de desintegración y de
unos productos secundarios como, por ejemplo, al dióxido de carbono,
por lo cual se presentan unas repercusiones negativas en la
actividad y selectividad de la reacción en su conjunto.
A la vista del hecho de que el vinilacetato
representa un artículo de producción masiva, fabricado a gran
escala técnica, el objeto de la presente invención consiste, por lo
tanto, en proporcionar un catalizador que tenga - en la fabricación
del vinilacetato dentro de la fase gaseosa - una actividad y una
selectividad que estén todavía más perfeccionadas.
El objeto de la presente invención consiste en un
procedimiento para la fabricación de un catalizador a efectos de la
producción del vinilacetato dentro de la fase gaseosa y a partir de
etileno, de ácido acético y de oxígeno o de unos gases con
contenido en oxígeno; catalizador éste que comprenda el paladio y/o
las combinaciones del paladio, el oro y/o las combinaciones del oro
así como unas combinaciones de metal alcalino, todos ellos sobre un
soporte poroso y en la forma de partículas; en este caso, el
catalizador es fabricado por el hecho de que:
a) El soporte es impregnado con las combinaciones
solubles del paladio y del oro;
b) Las combinaciones solubles del paladio y del
oro son transformadas - sobre el mismo soporte y por la adición de
una solución con reacción alcalina - en unas combinaciones
insolubles del paladio y del oro;
c) Las combinaciones insolubles del paladio y del
oro son reducidas sobre el soporte por medio de un agente reductor
dentro de la fase líquida de la fase gaseosa;
d) El soporte es impregnado con por lo menos una
combinación soluble de metal alcalino; así como
e) El soporte es secado, finalmente, a una
temperatura máxima de 150 grados C.
Este procedimiento está caracterizado por el
hecho de que el catalizador - dentro del marco de la fase b) - es
puesto en contacto con por lo menos una combinación de
peróxido.
Otro objeto de la presente invención consiste en
proporcionar un catalizador para la fabricación del vinilacetato
dentro de la fase gaseosa y a partir de etileno, de ácido acético y
de oxígeno o de unos gases con contenido en oxígeno; catalizador
éste que contenga el paladio y/o las combinaciones del paladio, el
oro y/o las combinaciones del oro así como unas combinaciones de
metal alcalino, todos ellos sobre un soporte poroso y en la forma
de partículas, y este catalizador pueda ser obtenido por medio del
procedimiento de fabricación anteriormente descrito.
Todavía otro objeto más de la presente invención
se refiere a un procedimiento para la fabricación del vinilacetato
dentro de la fase gaseosa y a partir de etileno, de ácido acético y
de oxígeno y/o de unos gases con contenido en oxígeno así como en
la presencia de un catalizador, que puede ser obtenido a través del
procedimiento de fabricación anteriormente descrito.
De una manera sorprendente, se ha observado que
los catalizadores de la presente invención conducen, en la
fabricación del vinilacetato, tanto a una mejorada actividad como
asimismo a una más elevada selectividad de la reacción.
Las partículas de soporte del catalizador de la
presente invención pueden ser de cualquier configuración geométrica
como, por ejemplo, en la forma de bolas, de tabletas, de cilindros,
de anillos o de estrellas, en una ejecución regular o irregular.
Las dimensiones de estas partículas portantes - es decir, el
diámetro o la longitud o el espesor - se encuentran, por regla
general, entre 1 y 10 mms., sobre todo entre 3 y 9 mms. Con
preferencia son empleadas unas partículas portantes de forma
esférica, con un diámetro de 4 hasta 8 mms.
Como tales soportes pueden ser empleados los
conocidos materiales portantes de tipo inerte como, por ejemplo, el
ácido silícico; el óxido de aluminio; los silicatos de aluminio;
los silicatos; el óxido de titanio; el óxido de zirconio; los
titanatos; el carburo de silicio y el carbono. Son apropiados,
además, los llamados ácidos silícicos pirógenos, que se obtienen
mediante una hidrólisis de llamas del tetracloruro de silicio o
bien las mezclas de SiO_{2}-M_{x}O_{y}
pirógenas, que son obtenidas a través de la hidrólisis de llamas
del tetracloruro de silicio y de otro cloruro metálico como, por
ejemplo, el cloruro de aluminio (Véanse la Patente Núm. A -
3.939.199 de los Estados Unidos y la Patente Europea Núm. A - 0 723
810). Como material de soporte son empleados, de forma preferente,
el ácido silícico (SiO_{2}), la baddeleyita (ZrO_{2}) así como
unas mezclas de SiO_{2}-Al_{2}O_{2}. Al
tratarse de unos materiales de soporte de tipo pirógeno, son
apropiados de una manera especial los comprimidos, descritos en las
Memorias de las Patentes Alemanas de Publicación Núms.
DE-OS 38 03 895 y DE-OS 39 12
504.
Para la idoneidad como material portante es
decisivo que el material portante mantenga su resistencia mecánica,
también bajo las condiciones de la reacción del proceso catalítico
en la fabricación del vinilacetato, en especial bajo la acción del
ácido acético.
Son especialmente apropiados los soportes de la
clase anteriormente mencionada, los cuales tengan una superficie
específica de 50 hasta 400 m^{2}/gr. (medida según el Método BET)
y un radio medio de poros de 50 hasta 2.000 \ring{A} (medido
mediante la poro-simetría de mercurio).
Dentro de la fase a) del procedimiento de la
presente invención, la llamada fase de impregnación, las partículas
de soporte son impregnadas con las combinaciones solubles del
paladio y del oro. Como tales combinaciones del paladio y del oro
pueden ser empleados todas las sales y todos los complejos, que sean
solubles dentro de los disolventes descritos a continuación, aparte
de ser accesibles a una precipitación en forma de hidróxido o de
óxido, y los que dentro del catalizador terminado - dado el caso,
al término de una fase de lavado - no dejen ninguna sustancia, que
pueda perjudicar la capacidad de rendimiento del catalizador.
Como combinaciones del paladio son apropiados,
por ejemplo, el paladio(II)-cloruro; el
paladio(II)-cloruro de sodio y de potasio; el
paladio(II)-nitrato; el
paladio(II)-nitruro; el
paladio(II)-sulfato; el
paladio(II)-oxihidrato; el
paladio(II)-oxalato; el
paladio(II)-acetilacetonato o el
paladio(II)-acetoacetato. Además, pueden ser
empleadas también las sales de paladio de los ácidos
monocarboxílicos alifáticos, con 2 hasta 5 átomos de carbono, de
forma preferente el paladio(II)-acetato). El
oro(III)-cloruro, el
oro(III)-acetato, el ácido de
oro(III)-tetracloro así como las sales de
metal alcalino de los mismos pueden ser empleados como las
combinaciones solubles de oro. Por regla general, de estas
combinaciones son empleadas unas cantidades tales, que el
catalizador terminado contenga de 2 hasta 14 grs./1, con
preferencia de 4 hasta 8 grs./1 de paladio así como de 1 hasta 8
grs./1, preferentemente de 2 hasta 5 grs./1 de oro.
Como disolvente, tanto para las combinaciones de
paladio y de oro como asimismo para las combinaciones de metal
alcalino, que han de ser aportadas dentro de la fase d), están
apropiadas todas las combinaciones, dentro de las cuales sean
solubles las sales elegidas y las que - después de la impregnación -
puedan ser eliminadas con facilidad dentro de una fase opcional de
secado. Están apropiados sobre todo el agua o los ácidos
carboxílicos no sustituidos, con 2 hasta 10 átomos de carbono como,
por ejemplo, el ácido acético; el ácido propiónico; el ácido
n-butírico y el ácido iso-butírico
así como los ácidos n-valéricos y los ácidos
iso-valéricos. Debido a sus favorables propiedades
físicas, pero también por motivos de rentabilidad es empleado, como
ácido carboxílico, preferentemente el ácido acético. El empleo de
un disolvente adicional resulta conveniente en el caso en el que
sea empleado un ácido carboxílico, dentro del cual las
combinaciones del paladio y del oro no sean lo suficientemente
solubles. De este modo, por ejemplo, el
paladio(II)-cloruro puede ser disuelto mucho
mejor dentro de un ácido acético acuoso que dentro de un ácido
acético glacial. Como disolventes adicionales pueden ser tenidos en
consideración aquellos, que sean inertes y que al mismo tiempo
puedan ser mezclados con el ácido carboxílico como, por ejemplo, el
agua y el éter, tales como son, por ejemplo, el tetrahidrofurano o
el dioxano o los hidrocarburos como, por ejemplo, el benceno.
Dentro del marco de la impregnación del material
de soporte, para cada uno de los metales - que han de ser aportados
- pueden ser empleadas las distintas sales del respectivo metal; de
forma preferente, sin embargo, se parte de solamente una sal para
el metal correspondiente.
La impregnación del material de soporte – con las
combinaciones solubles del paladio y del oro dentro de la fase a) -
puede ser llevada a efecto por el empleo de una solución que
comprende, al mismo tiempo, todas las combinaciones solubles del
paladio y del oro. En este caso, el material de soporte puede ser
impregnado o una o bien varias veces con esta solución. Teniendo en
cuenta que, con una impregnación de una sola vez o de repetidas
veces, la cantidad empleada de las combinaciones de paladio y de
oro ha de ser idéntica, resulta que, con una impregnación de varias
veces, el volumen total de la solución tiene que ser repartido de
una manera correspondiente. Se prefiere, sin embargo, efectuar una
sola impregnación y con el volumen total de la solución.
No obstante, según una forma de realización
alternativa, es así que la impregnación del material de soporte
también puede ser efectuada con el empleo de dos soluciones
separadas, de las que una solución contiene la combinación del
paladio, mientras que la otra solución contiene la combinación del
oro. En este supuesto, las dos soluciones pueden ser puestas en
contacto con el material de soporte o al mismo tiempo o en un orden
discrecional, la una después de la otra; en este último caso, el
soporte tiene que ser secado después de la impregnación con la
primera solución.
Para una impregnación más efectiva, el volumen
total de la solución de sales de los metales nobles o bien de las
dos soluciones de sales de los metales nobles, ha de ser, en
conjunto, de aproximadamente un 90 hasta el 100%, preferentemente
del 95 hasta el 100%, y sobre todo ha de ser de un 98 hasta un 99%
del volumen de poros del material de soporte en su estado seco. No
obstante, en la práctica a este efecto, también puede procederse de
tal manera que las partículas de soporte estén recubiertas con un
exceso de la solución de sales de los metales nobles y que, a
continuación, el excedente de la solución sea eliminado o por
vertido o mediante una filtración. Se prefiere, sin embargo, añadir
solamente aquella cantidad de la solución, la cual está indicada
arriba y la que corresponde de forma aproximada al volumen de los
poros del soporte del catalizador.
Se ha mostrado como muy conveniente mover las
partículas portantes durante la impregnación, y esto con el fin de
conseguir una mezcla íntima en las mismas. Esto puede ser llevado a
efecto por medio de un matraz, que gira o que es desplazado, o bien
mediante un tambor de mezcla. En este caso, la velocidad de
rotación o, de forma general, la intensidad del movimiento ha de
ser, por un lado, la suficiente como para conseguir una completa
humectación de las partículas de soporte con la solución de
impregnación y, por el otro lado, esta intensidad del movimiento no
debe ser tan elevada, que se pueda producir una notable abrasión en
el material de soporte.
A continuación, el catalizador puede ser secado a
una temperatura máxima de 150 grados C., con preferencia de 80
hasta 150 grados C., y sobre todo de 100 hasta 150 grados C. Este
secado puede tener lugar, por ejemplo, dentro de un secador con
ventilador y por una corriente de aire caliente, pero también dentro
de un armario estufa y con una corriente de gas inerte, sobre todo
con una corriente de nitrógeno o de dióxido de carbono. Dado el
caso, este secado es efectuado a una presión más reducida,
preferentemente a una presión de 0,01 hasta 0,08 MPa.
Dentro de la fase b), la llamada fase de
fijación, las combinaciones solubles del paladio y del oro, las que
se encuentran dispuestas en las partículas de soporte, son
transformadas - por la acción de la solución de reacción alcalina -
en las combinaciones insolubles, por lo que las mismas quedan
fijadas en el soporte. Aquí es supuesto que estas combinaciones
insolubles puedan estar formadas por los hidróxidos y/o por los
óxidos de los metales nobles.
A este efecto, como tal solución alcalina puede
ser empleada cualquier solución, que esté en condiciones de
transformar las combinaciones solubles del paladio y del oro en
unas combinaciones insolubles. Como reactivos alcalinos pueden ser
empleados, por ejemplo, los hidróxidos alcalinos, los silicatos
alcalinos y los carbonatos alcalinos. Es preferida una solución
acuosa de los hidróxidos de metal alcalino, sobre todo del
hidróxido de potasio o del hidróxido de sodio. Como soluciones
alcalinas también pueden ser empleadas las soluciones acuosas, que
contengan unas combinaciones de boro. Para ello están apropiadas,
de una manera especial, las soluciones acuosas del tetraborato
sódico-decahidrato ("bórax"), del tetraborato
potásico o bien unas mezclas de lejía alcalina y de ácido bórico.
Esta solución alcalina puede tener las propiedades de un
tampón.
De una manera conveniente, la cantidad de la
combinación alcalina - contenida en la solución acuosa - ha de ser
fijada de tal modo, que la misma sea por lo menos suficiente para
una transformación estequiométrica de las aportadas combinaciones
solubles del paladio y del oro. No obstante, también puede ser
empleado un exceso de la combinación alcalina; en este caso, este
exceso es normalmente de una hasta diez veces la cantidad, que sea
necesaria estequiométricamente.
Para el procedimiento de la presente invención es
esencial, que el catalizador sea puesto en contacto - dentro del
marco de la fase b) - con por lo menos una combinación de
peróxido.
Esta combinación de peróxido puede consistir, por
ejemplo, en perboratos, preferentemente en perboratos sódicos; en
percarbonatos, preferentemente en percarbonatos sódicos; en
peroxodisulfatos, preferentemente en peroxodisulfatos sódicos o en
peróxido de hidrógeno.
Una posible forma de realización consiste en el
hecho de añadir la combinación de peróxido a la solución de
reacción alcalina, que ya contiene una de las antes referidas
sustancias alcalinas, con preferencia los hidróxidos de metal
alcalino. Según una forma de realización alternativa es así que,
dentro de la fase b), y aparte de la solución de reacción alcalina,
también puede ser empleada una segunda solución separada, que
contiene la combinación de peróxido. En este supuesto, el
impregnado soporte del catalizador es puesto en contacto - tal como
esto se describe a continuación - en primer lugar con la solución
de reacción alcalina para, a continuación, ser tratado con la
solución acuosa de la combinación de peróxido, y esto antes de que
sea efectuada la reducción, indicada para la fase c). Teniendo en
cuenta que algunas de las mencionadas combinaciones de peróxido
también reaccionan, ellas mismas, de forma alcalina - tal como, por
ejemplo, los perboratos y los percarbonatos - conforme a una
tercera y preferida variante de realización resulta que la solución
alcalina - que ha de ser empleada dentro de la fase b) y que
simultáneamente reacciona de forma alcalina - también puede
contener, exclusivamente, la combinación de peróxido.
Se ha acreditado calentar la solución - que
comprende las combinaciones de peróxido - antes de su adición al
impregnado soporte del catalizador, a una temperatura máxima de 90
grados C., preferentemente a 60 hasta 85 grados C.
En todas las tres formas de realización, la
combinación de peróxido es empleada con un exceso de una hasta 20
veces, preferentemente de 5 hasta 10 veces, en relación con la
concentración de las sales de los metales nobles. Se puede
observar, que el contacto del impregnado soporte del catalizador
dentro de la fase de fijación b) con por lo menos una combinación
de peróxido ya conduce a una determinada reducción de los metales
nobles.
A continuación, se describen dos procedimientos,
I y II, apropiados para la realización de la fase de fijación b),
los cuales pueden ser empleados en la fabricación del catalizador
según la presente invención.
En el procedimiento I, el material de soporte,
impregnado según la fase a), es introducido, un tiempo lo
suficientemente prolongado, en una solución alcalina cuya
concentración es de tal forma que puedan ser precipitadas las
deseadas combinaciones insolubles de los metales nobles. Además, el
volumen de la solución alcalina es fijado de tal manera, que el
mismo sea suficiente para un completo cubrimiento y para la
sumersión de las partículas portantes impregnadas. Asimismo, las
partes de soporte, impregnadas y sumergidas en la solución
alcalina, son movidas - comenzando con la separación de las
combinaciones insolubles del paladio y del oro - de forma rotativa;
a este efecto, la rotación ha de durar por lo menos media hora,
preferentemente una hora, y con un máximo de cuatro horas. Este
procedimiento de fijación es denominado
"rotación-inmersión", y el mismo está descrito
de forma más detallada en la Patente Núm. A - 5.332.710 de los
Estados Unidos, a la que aquí se hace expresamente referencia.
Según esta variante I, el tratamiento adicional
del soporte del catalizador con la combinación de peróxido puede
ser efectuado de acuerdo con las tres formas de realización
anteriormente comentadas.
Para el caso de que el procedimiento II, descrito
a continuación, sea aplicado para la fijación de las combinaciones
de paladio y de oro sobre las partículas de soporte, este soporte -
impregnado dentro de la fase a) - habría de ser secado antes de
proceder a la fase de fijación b).
Según el procedimiento II, la fase de fijación b)
consiste en por lo menos dos pasos separados del tratamiento con la
solución alcalina de fijación. Dentro del primer paso de fijación,
el soporte impregnado - que es secado después - es puesto en
contacto con la solución alcalina de fijación. El volumen de esta
primera solución de fijación corresponde al volumen de los poros del
material de soporte y, por consiguiente, corresponde a la capacidad
de absorción del mismo en su estado seco. La cantidad de las
combinaciones alcalinas, contenidas en la solución, ha de ser fijada
de tal modo, que la relación molar entre el metal alcalino de la
combinación alcalina y los aniones de la sal soluble del metal se
encuentre dentro de la gama de 0,7:1 hasta 2:1. La solución alcalina
de fijación es vertida - a efectos de su aspiración - sobre las
partículas de soporte, y éstas se dejan hasta 24 horas en reposo,
con preferencia durante 2 hasta 8 horas.
Según este procedimiento II, la segunda fase de
la fijación puede ser llevada a efecto conforme a las dos
variantes, A) y B).
En ambas variantes, la relación molar entre el
metal alcalino de la combinación alcalina y los aniones de la sal
del metal dentro de la solución de fijación es de aproximadamente
0,2:1 hasta 2:1.
Según la variante A) del procedimiento II, las
partículas portantes son expuestas - sin ser secadas - a la segunda
solución de fijación; en este caso, el volumen de la solución ha de
cubrir, como mínimo, las partículas de soporte de una manera
escasa. La solución alcalina de fijación es vertida sobre las
partículas portantes para ser absorbida por las mismas, que se dejan
hasta 16 horas en reposo; pero por lo menos durante dos horas y, de
forma preferente, durante por lo menos cuatro horas.
Conforme a la variante B), el material de
soporte, después de su contacto con la primera solución de
fijación, es tratado, dentro del segundo paso, según el
procedimiento de rotación-inmersión de la Patente
Núm. A - 5.332.710 de los Estados Unidos. Para ello, el material de
soporte es sumergido dentro de la solución alcalina de fijación del
segundo paso, y el mismo es movido simultáneamente de forma
rotativa. Esta rotación debe durar por lo menos media hora,
preferentemente una hora, y con un máximo de 4 horas.
Con independencia de la variante A) o B), el
tratamiento dentro de la segunda fase de fijación puede ser
equivalente al tratamiento dentro de la primera fase, en el sentido
de que es aplicada una solución de fijación de la misma
concentración y de que el volumen de la segunda solución de fijación
corresponde igualmente al volumen de poros - y, por consiguiente, a
la capacidad de absorción - del material de soporte en su estado
seco. La relación molar de conjunto entre el metal alcalino y los
aniones de la sal del metal se encuentra preferentemente - para las
dos fases de fijación - dentro de la gama de 1,1:1 hasta 3,3:1.
Según el procedimiento II, el tratamiento
adicional del soporte del catalizador con la combinación de
peróxido puede ser efectuado, como principio, dentro de una de las
dos fases de fijación; no obstante, este tratamiento es efectuado,
de forma preferente, dentro de la primera fase de fijación y según
las tres formas de realización anteriormente comentadas.
A continuación del paso de fijación del
procedimiento I o de la última fase de fijación del procedimiento
II, los soportes pueden ser lavados con agua, preferentemente con
agua destilada, con el fin de eliminar unos aniones perturbadores -
como, por ejemplo, los cloruros - que todavía se pueden encontrar
en el material de soporte; aniones éstos que proceden de la fase de
impregnación y que han sido liberados por la separación de los
metales nobles. Además, por medio de este lavado también puede ser
eliminado un exceso de la combinación alcalina que, dado el caso,
puede existir todavía.
A continuación, el catalizador puede ser secado a
una temperatura máxima de 150 grados C., con preferencia de 80
hasta 150 grados C. y, de forma especial, de 100 hasta 150 grados
C. Este secado puede ser efectuado, por ejemplo, dentro de un
secador con ventilador y por una corriente de aire caliente o dentro
de un armario estufa con una corriente de gas inerte, sobre todo
dentro de una corriente de nitrógeno o de dióxido de carbono. Dado
el caso, el secado es efectuado a una presión más reducida,
preferentemente a 0,01 hasta 0,08 MPa.
En este punto, el secado de este tipo resulta
especialmente conveniente en el caso de que la fase de reducción c)
- que está descrita a continuación - sea llevada a efecto dentro de
la fase gaseosa. En el supuesto de efectuar la reducción dentro de
la fase líquida, en cambio, no es necesario un secado previo.
Dentro de la fase c), el soporte así como las
combinaciones insolubles del paladio y del oro, las cuales están
precipitadas sobre el soporte, son tratados con un agente reductor,
con el objeto de transformar las precipitadas combinaciones del
paladio y del oro en su forma metálica. Esta reducción puede ser
efectuada, por un lado, dentro de la fase líquida y a una
temperatura de 0 hasta 90 grados C., preferentemente de 15 hasta 25
grados C. A este fin, como agente reductor son empleados, por
ejemplo, la hidracina, el ácido fórmico o un hidruro de boro
alcalino, pero con preferencia el hidruro de boro sódico. Por el
otro lado, también es posible efectuar la reducción dentro de la
fase gaseosa y con el hidrógeno, el etileno, el propileno, el
iso-butileno, el butileno o con otras olefinas como
agente reductor. En este caso, resulta conveniente realizar la
reducción a una temperatura más elevada, es decir, a 40 hasta 260
grados C., y preferentemente a 70 hasta 200 grados C. Es, además,
conveniente diluir el agente reductor con un gas inerte. Como tal
gas inerte puede ser empleado, por ejemplo, el nitrógeno, el
dióxido de carbono o bien un gas noble. Por regla general, un
agente reductor, diluido de esta manera con un gas inerte, comprende
- como agente reductor puro - un 0,01 hasta un 50% volumétrico,
preferentemente un 0,5 hasta un 20% volumétrico.
Con independencia del hecho de que esta reducción
sea llevada a efecto dentro de la fase líquida o dentro de la fase
gaseosa, el agente reductor debe ser añadido con un exceso - con
respecto al catalizador, que ha de ser reducido - con el fin de
asegurar así que la totalidad de las combinaciones insolubles de
los metales nobles sea pasada a su forma metálica.
A continuación de la reducción, las partículas
portantes pueden ser lavadas de nuevo, una o bien varias veces,
preferentemente con agua destilada, con el objeto de eliminar los
aniones perturbadores - como, por ejemplo, los cloruros - así como
los residuos de la solución alcalina empleada. Este proceso del
lavado también puede servir para eliminar los residuos del agente
reductor, procedentes de la fase c).
A continuación, el catalizador es secado otra
vez; a este efecto, han de ser elegidas unas condiciones de secado,
análogas a las condiciones de un secado como continuación de la
fase de fijación b).
Finalmente, se hace necesaria la adición de por
lo menos una combinación de metal alcalino. Por consiguiente, el
catalizador es impregnado - dentro de la fase d) - preferentemente
con una solución acuosa de una combinación de metal alcalino. Como
tales combinaciones de metal alcalino pueden ser empleadas las
combinaciones de sodio, de potasio, de rubidio o de cesio, con
preferencia las combinaciones del potasio. Como aniones de estas
combinaciones de metal alcalino, están apropiados sobre todo los
carboxilatos, en especial los acetatos o los propionatos. Es
especialmente preferido el empleo de acetato del potasio. No
obstante, también pueden ser empleadas unas combinaciones que, bajo
las condiciones de la reacción, liberan los acetatos de metal
alcalino, es decir, en el caso de ser empleado el ácido acético
como disolvente, éstos son los hidróxidos, los óxidos o los
carbonatos de los metales alcalinos. Para esta impregnación y como
principio, se procede de la misma manera como en la impregnación
del material de soporte dentro de la fase a). Para los disolventes,
que se pueden emplear, se deben aplicar las mismas condiciones y
definiciones como en el caso de las soluciones dentro de la fase de
impregnación a). La combinación de metal alcalino es empleada en
una cantidad tal que el catalizador contenga - a continuación de la
fase de secado, que se describe seguidamente - un 0,1 hasta un 10%
de peso de metal alcalino, de forma preferente un 1 hasta un 4% de
peso de metal alcalino, sobre todo de potasio y en relación con la
masa total del catalizador.
Como conclusión y dentro de la fase e), el
catalizador es secado a una temperatura máxima de 150 grados C.,
preferentemente de 80 hasta 150 grados C. y, de una manera
especial, de 100 hasta 150 grados C. Este secado puede ser
realizado, por ejemplo, dentro de un secador con ventilador, con una
corriente de aire caliente, o bien dentro de un armario estufa con
una corriente de gas inerte, sobre todo con una corriente de
nitrógeno o de dióxido de carbono. Este secado es efectuado, dado
el caso, a una presión más reducida, preferentemente a una presión
de 0,01 hasta 0,08 MPa.
El catalizador - que puede ser obtenido conforme
a las fases a) hasta e) del procedimiento según la presente
invención así como de acuerdo con el tratamiento con las
combinaciones de peróxido según la fase b), el cual es esencial para
la presente invención - comprende, en relación con la masa total
del mismo, un 0,2 hasta un 2,5% de peso, preferentemente un 0,6
hasta un 1,5% de peso, de paladio; un 0,2 hasta un 2,5% de peso,
preferentemente un 0,3 hasta un 1,0% de peso, de oro; así como un
0,1 hasta un 10% de peso de metal alcalino, de forma preferente un
1,0 hasta un 4,0% de peso de metal alcalino, sobre todo del
potasio.
Para la fabricación del vinilacetato, se hacen
pasar por encima del catalizador de la presente invención - a unas
temperaturas de 100 hasta 220 grados C., preferentemente de 120
hasta 200 grados C., así como a unas presiones de 0,1 hasta 2,5
MPa, con preferencia de 0,1 hasta 2 MPa - el ácido acético, el
etileno y el oxígeno o unos gases con contenido en oxígeno. En este
caso, los componentes no transformados pueden ser conducidos en
circuito. En algunos casos también puede ser conveniente una
dilución con los gases inertes como, por ejemplo, con el nitrógeno
o con el dióxido de carbono. Sobre todo el dióxido de carbono está
apropiado para una dilución en el modo de trabajo por circuito,
habida cuenta de que el mismo ya es formado durante la reacción.
Se ha acreditado efectuar la fabricación del
vinilacetato dentro de un reactor con agitador, el llamado reactor
de tipo Berty, por el modo de conducción en circuito dentro de la
fase gaseosa y a una constante transformación de oxígeno de
aproximadamente un 45%. En primer lugar, se introduce el catalizador
en el reactor. A continuación, es añadida una bien definida
cantidad de ácido acético así como de etileno y de oxígeno, diluida
con nitrógeno, y la temperatura es aumentada al valor deseado por
medio de una camisa de calefacción. Por regla general, la reacción
finaliza a aproximadamente 18 horas, siempre que se haya podido
ajustar una temperatura a la cual es constante - al 45% - la
transformación del oxígeno. La composición de la mezcla del producto
es determinada mediante una cromatografía del gas.
Las más elevadas selectividad y actividad, que se
pueden conseguir por medio de los catalizadores según la presente
invención, pueden ser aprovechadas en la práctica de dos maneras
distintas. Por una parte, en el sentido de que en las instalaciones
ya existentes, y con el mantenimiento de todas las demás
condiciones de la reacción, existe ahora la posibilidad de producir
una mayor cantidad de vinilacetato por unidad de volumen y por
unidad de tiempo. Sobre la base de la mayor selectividad, la mezcla
del producto, la cual es extraída del reactor, tiene, además, una
mayor parte proporcional en vinilacetato y menos productos
secundarios, sobre todo el dióxido de carbono. Gracias a ello, se
hace más fácil el procesamiento, es decir, la obtención del
vinilacetato, teniendo en cuenta que, por ejemplo, es más reducida
la cantidad del dióxido de carbono, que tiene que ser separado, y,
por consiguiente, también se reduce, de manera correspondiente, la
pérdida en etileno, que es extraído conjuntamente con el dióxido de
carbono; pérdida ésta que está unida con la separación del dióxido
de carbono. Esto conduce, por lo tanto, a un ahorro en eductos.
Como principio, el procesamiento de la mezcla del producto - como
continuación de la fabricación del vinilacetato - está descrito, a
título de ejemplo, en la Patente Europea Núm. A - 0 423 658. La
segunda posibilidad para el aprovechamiento de las perfeccionadas
propiedades de los catalizadores según la presente invención
consiste en el hecho de poder bajar la temperatura de reacción en la
fabricación del vinilacetato, y esto con un invariado rendimiento
de espacio/tiempo. Una más reducida temperatura de reacción
repercute, a su vez, de forma positiva en el tiempo de vida útil
del catalizador.
Los catalizadores de los ejemplos Núms. 1 hasta 5
son fabricados - empleándose un material de soporte de ácido
silícico - sobre la base de bentonita. En este caso, se trata de un
soporte de tipo KA-160 de la Firma Comercial
Süd-Chemie; en los ejemplos Núms. 1 hasta 4 y 6
hasta 8, se trata de unas bolas con un diámetro de 7 mms.; en el
ejemplo Núm. 5, se han empleado unas bolas con un diámetro de 5
mms.
5,37 grs. (0,0164 mol) de K_{2}PdCl_{4} y
3,36 grs. (0,0089 mol) de KAuCl_{4} son disueltos, en su
conjunto, dentro de 80 ml. de agua desmineralizada. Esta solución
es aplicada, con un ligero movimiento y por completo, sobre 131
grs. del material de soporte. El soporte, de este modo tratado
previamente, es introducido en una solución de 18,31 grs. (0,12
mol) de tetrahidrato de perborato sódico (NaBO_{3}. 4H_{2}O)
dentro de 300 ml. de agua destilada, y toda la mezcla de la
reacción es movida - para completar la reacción - durante 3,5 horas
y a la temperatura de 85 grados C. dentro de un evaporador
rotativo, a una velocidad de rotación de 5 vueltas por minuto. La
mezcla de reacción se deja en reposo durante aproximadamente 12
horas para, a continuación, ser lavada con agua desmineralizada con
el objeto de eliminar los cloruros. El control de la exención de
cloruros tiene lugar mediante la comprobación del nitrato de plata
por iones de cloruro dentro de una solución acuosa. A continuación,
se seca durante dos horas a la temperatura de 100 grados C. A
través de una espectroscopia de fotoelectrones se puede demostrar
que, después de este paso, la formada cáscara de metales nobles se
compone del oro y del paladio metálicos de la fase de oxidación +2.
Seguidamente tiene lugar la reducción completa de los metales
nobles con un etileno diluido (5% dentro de nitrógeno). A este
efecto, la mezcla de gas se hace pasar - durante 5 horas y a la
temperatura de 150 grados C. - sobre el catalizador. A
continuación, 10 grs. de acetato de potasio son disueltos dentro de
75 ml. de agua destilada y son aplicados por porciones sobre el
catalizador, que es secado otra vez, durante dos horas y a 100
grados.
5,37 grs. (0,0164 mol) de K_{2}PdCl_{4} y
1,92 grs. (0,0051 mol) de KAuCl_{4} son disueltos, en su
conjunto, dentro de 80 ml. de agua desmineralizada. Esta solución
es aplicada - con un ligero movimiento y por completo - sobre 131
grs. del material de soporte. El soporte, de este modo tratado
previamente, es introducido en una solución de 14,92 grs. (0,097
mol) de tetrahidrato de perborato sódico (NaBO_{3}. 4H_{2}O)
dentro de 300 ml. de agua destilada, y toda la mezcla de la
reacción es movida - para completar la reacción - durante 3,5 horas
y a la temperatura de 85 grados C. dentro de un evaporador
rotativo, a una velocidad de rotación de 5 vueltas por minuto. La
mezcla de reacción se deja en reposo durante aproximadamente 12
horas y, a continuación, la misma es lavada con agua
desmineralizada para eliminar los cloridos.
La ulterior preparación es llevada a efecto tal
como descrita en el ejemplo Núm. 1.
12,88 grs. (0,0349 mol) de K_{2}PdCl_{4} y
4,6 grs. (0,0122 mol) de KAuCl_{4} son disueltos, en su conjunto,
dentro de 192 ml. de agua desmineralizada. Esta solución es
aplicada – con un ligero movimiento y por completo - sobre 314,4
grs. del material de soporte. El soporte, de este modo tratado
previamente, es introducido en una solución de 35,8 grs. (0,23 mol)
de tetrahidrato de perborato sódico (NaBO_{3}. 4H_{2}O) dentro
de 720 ml. de agua destilada, y toda la mezcla de la reacción es
movida - para completar la reacción - durante 3,5 horas y a la
temperatura de 85 grados C. dentro de un evaporador rotativo, a una
velocidad de rotación de 5 vueltas por minuto. La mezcla de
reacción se deja en reposo durante aproximadamente 12 horas y, a
continuación, la misma es lavada con agua desmineralizada para
eliminar los cloruros.
La ulterior preparación es llevada a efecto tal
como descrita en el ejemplo Núm. 1.
12,88 grs. (0,0394 mol) de K_{2}PdCl_{4} y
8,06 grs. (0,0214 mol) de KAuCl_{4} son disueltos, en su
conjunto, dentro de 192 ml. de agua desmineralizada. Esta solución
es aplicada - con un ligero movimiento y por completo - sobre 314,4
grs. del material de soporte. El soporte, de este modo tratado
previamente, es introducido en una solución de 35,8 grs. (0,23 mol)
de tetrahidrato de perborato sódico (NaBO_{3}. 4H_{2}O) dentro
de 720 ml. de agua destilada, y toda la mezcla de la reacción es
movida - para completar la reacción - durante 3,5 horas y a la
temperatura de 85 grados C. dentro de un evaporador rotativo, a una
velocidad de rotación de 5 vueltas por minuto. La mezcla de
reacción se deja en reposo durante aproximadamente 12 horas y, a
continuación, la misma es lavada con agua desmineralizada para
eliminar los cloruros.
La ulterior preparación es llevada a efecto tal
como descrita en el ejemplo Núm. 1.
5,37 grs. (0,0164 mol) de K_{2}PdCl_{4} y
3,36 grs. (0,0089 mol) de KAuCl_{4} son disueltos, en su
conjunto, dentro de 90 ml. de agua desmineralizada. Esta solución
es aplicada - con un ligero movimiento y por completo - sobre 147,5
grs. del material de soporte. El soporte, de este modo tratado
previamente, es introducido en una solución de 18,31 grs. (0,12 mol)
de tetrahidrato de perborato sódico (NaBO_{3}. AH_{2}O) dentro
de 300 ml. de agua destilada, y toda la mezcla de la reacción es
movida - para completar la reacción - durante 3,5 horas y a la
temperatura de 85 grados C. dentro de un evaporador rotativo, a una
velocidad de rotación de 5 vueltas por minuto. La mezcla de
reacción se deja en reposo durante aproximadamente 12 horas y, a
continuación, la misma es lavada con agua desmineralizada para
eliminar los cloruros.
La ulterior preparación es llevada a efecto tal
como descrita en el ejemplo Núm. 1.
7,67 grs. (0,0235 mol) de K_{2}PdCl_{4} y
3,84 grs. (0,0102 mol) de KAuCl_{4} son disueltos, en su
conjunto, dentro de 90 ml. de agua desmineralizada. Esta solución
es aplicada - con un ligero movimiento y por completo - sobre
133,75 grs. de material de soporte. El soporte, de este modo
tratado previamente, es introducido en una solución de 23,85 grs.
(0,16 mol) de tetrahidrato de perborato sódico (NaBO_{3}.
4H_{2}O) dentro de 300 ml. de agua destilada, y toda la mezcla de
la reacción es movida - para completar la reacción - durante 3,5
horas y a la temperatura de 85 grados C. dentro de un evaporador
rotativo, a una velocidad de rotación de 5 vueltas por minuto. La
mezcla de reacción se deja en reposo durante aproximadamente 12
horas y, a continuación, la misma es lavada con agua
desmineralizada para eliminar los cloruros.
La ulterior preparación es llevada a efecto tal
como descrita en el ejemplo Núm. 1.
2,69 grs. (0,0082 mol) de K_{2}PdCl_{4} y
0,96 gr. (0,0025 mol) de KAuCl_{4} son disueltos, en su conjunto,
dentro de 40 ml. de agua desmineralizada. Esta solución es aplicada
- con un ligero movimiento y por completo - sobre 65,5 grs. del
material de soporte. El soporte, de este modo tratado previamente,
es introducido en una solución de 1,89 grs. (0,034 mol) de
hidróxido de potasio dentro de 150 ml. de agua destilada, y el mismo
es movido dentro de la solución durante 2,5 horas y a la
temperatura ambiente, a una velocidad de rotación de 5 vueltas por
minuto. Seguidamente, la mezcla de la reacción se deja en reposo
durante 12 horas. A continuación, el soporte es separado de la
solución de KOH. El material del soporte húmedo es puesto en
contacto con 150 ml. de una solución acuosa que, en primer lugar, ha
sido calentada a 60 grados C. y la que contiene 18,84 grs. (0,12
mol) de percarbonato de sodio. Para completar la reacción, la
mezcla de la reacción es calentada seguidamente a 85 grados C.
dentro de un baño de agua. A continuación, y para completar la
reacción, toda la mezcla de la reacción es movida durante 3,5 horas
y a la temperatura de 85 grados C. dentro de un evaporador rotativo,
a una velocidad de rotación de 5 vueltas por minuto. La mezcla de
reacción se deja en reposo durante aproximadamente 12 horas y, a
continuación, la misma es lavada con agua desmineralizada para
eliminar los cloruros.
La ulterior preparación es llevada a efecto tal
como descrita en el ejemplo Núm. 1.
2,69 grs. (0,0082 mol) de K_{2}PdCl_{4} y
0,96 gr. (0,0025 mol) de KAuCl_{4} son disueltos, en su conjunto,
dentro de 40 ml. de agua desmineralizada. Esta solución es aplicada
- con un ligero movimiento y por completo - sobre 65,5 grs. del
material de soporte. El soporte, de este modo tratado previamente,
es introducido en una solución de 1,15 gr. (0,029 mol) de hidróxido
de sodio y de 9,94 grs. de una solución de peróxido de hidrógeno al
30% (lo que corresponde a 0,088 mol (2,98 grs.) de peróxido de
hidrógeno) dentro de 150 ml. de agua destilada, y toda la mezcla de
reacción es movida - para completar la reacción - durante 3,5 horas
y a la temperatura de 85 grados C. dentro de un evaporador
rotativo, a una velocidad de rotación de 5 vueltas por minuto. La
mezcla de la reacción se deja en reposo durante aproximadamente 12
horas para, a continuación, lavar la misma con agua desmineralizada
con el objeto de eliminar los cloruros.
La ulterior preparación es llevada a efecto tal
como descrita en el ejemplo Núm. 1.
Ejemplo
comparativo
5,37 grs. (0,0164 mol) de K_{2}PdCl_{4} y
1,92 gr. (0,0051 mol) de KAuCl_{4} son disueltos, en su conjunto,
dentro de 87 ml. de agua desmineralizada. Esta solución es aplicada
- con un ligero movimiento y por completo - sobre 133,75 grs. del
material de soporte. El soporte, de este modo tratado previamente,
es introducido en una solución de 19,22 grs. (0,05 mol) de
decahidrato de tetraborato sódico (Na_{2}B_{4}O_{7}.
10H_{2}O) dentro de 300 ml. de agua destilada, y toda la mezcla
de la reacción es movida - para completar la reacción - durante 3,5
horas y a la temperatura de 85 grados C. dentro de un evaporador
rotativo, a una velocidad de rotación de 5 vueltas por minuto. La
mezcla de la reacción se deja en reposo durante aproximadamente 12
horas y, a continuación, la misma es lavada con agua desmineralizada
para eliminar los cloruros. Con el objeto de determinar la
capacidad de rendimiento de los catalizadores aquí descritos en la
fabricación del vinilacetato, son llevados a cabo algunos ensayos
dentro de un reactor de tipo Berty. Los resultados están resumidos
en la Tabla indicada a continuación:
Para determinar la actividad del catalizador, la
temperatura por el centro de la camisa del reactor de tipo Berty -
empleado para los ensayos - es registrada a una constante
transformación del oxígeno, de aproximadamente un 45%. Unas
reducidas temperaturas en la camisa, a una constante transformación
del oxígeno, son equivalentes a una más elevada actividad del
catalizador
Claims (14)
1. Procedimiento para la fabricación de un
catalizador para la producción de vinilacetato dentro de la fase
gaseosa y a partir de etileno, de ácido acético y de oxígeno o de
unos gases con contenido en oxígeno; catalizador éste que comprende
el paladio y/o las combinaciones de paladio; el oro y/o las
combinaciones del oro; como asimismo comprende unas combinaciones de
metal alcalino; todos ellos sobre un soporte poroso y en la forma
de partículas; en este caso, el catalizador es fabricado por el
hecho de que:
a) El soporte es impregnado con las combinaciones
solubles del paladio y del oro;
b) Las combinaciones solubles del paladio y del
oro son transformadas - sobre el mismo soporte y por la adición de
una solución con reacción alcalina - en unas combinaciones
insolubles del paladio y del oro;
c) Las combinaciones insolubles del paladio y del
oro son reducidas sobre el soporte por medio de un agente reductor
dentro de la fase líquida o dentro de la fase gaseosa;
d) El soporte es impregnado con por lo menos una
combinación soluble de metal alcalino; así como
e) El soporte es secado, finalmente, a una
temperatura máxima de 150 grados C.;
Este procedimiento está caracterizado
porque el catalizador - dentro del marco de la fase b) - es puesto
en contacto con por lo menos una combinación de peróxido.
2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1)
y caracterizado porque esta combinación de peróxido puede
estar constituida por unos perboratos, preferentemente por el
perborato sódico; por unos percarbonatos, preferentemente por el
percarbonato sódico; por unos peroxodisulfatos, preferentemente por
el peroxodisulfato sódico; o bien por el peróxido de hidrógeno.
3. Procedimiento conforme a las reivindicaciones
1) o 2) y caracterizado porque la combinación o las
combinaciones de peróxido son añadidas a la solución de reacción
alcalina de la fase b), la cual ya contiene una sustancia alcalina,
con preferencia contiene unos hidróxidos de metal alcalino.
4. Procedimiento conforme a las reivindicaciones
1) o 2) y caracterizado porque dentro de la fase b) es
empleada - aparte de la solución de reacción alcalina - una segunda
solución separada, que contiene la combinación o las combinaciones
de peróxido.
5. Procedimiento conforme a la reivindicación 4)
y caracterizado porque el impregnado soporte del catalizador
es puesto en contacto, en primer lugar, con la solución de reacción
alcalina y, a continuación, el mismo es tratado con la solución
acuosa de la combinación o de las combinaciones de peróxido.
6. Procedimiento conforme a las reivindicaciones
1) o 2) y caracterizado porque, en el caso de ser empleados
los perboratos o los percarbonatos como tal combinación de
peróxido, la solución alcalina - que es empleada dentro de la fase
b) - contiene exclusivamente la combinación o las combinaciones de
peróxido.
7. Procedimiento conforme a una o a varias de las
reivindicaciones 1) hasta 6) y caracterizado porque la
solución - que contiene la combinación o las combinaciones de
peróxido - es calentada, antes de su adición al impregnado soporte
del catalizador, concretamente a la temperatura máxima de 90 grados
C., de forma preferente a la temperatura de 60 hasta 85 grados
C.
8. Procedimiento conforme a una o a varias de las
reivindicaciones 1) hasta 7) y caracterizado porque la
combinación de peróxido es empleada con un exceso de 1 hasta 20
veces, preferentemente de 5 hasta 10 veces, en relación con la
concentración de las sales de los metales nobles.
9. Procedimiento conforme a una o a varias de las
reivindicaciones 1) hasta 8) y caracterizado porque, dentro
de la fase c), las combinaciones insolubles del paladio y del oro
sobre el soporte son tratadas o dentro de la fase líquida y a una
temperatura de 0 hasta 90 grados C., preferentemente de 15 hasta 25
grados C., con la hidracina, con el ácido fórmico o con un hidruro
de boro alcalino, de forma preferente con un hidruro de boro
sódico, como el agente reductor, o bien las mismas son tratadas
dentro de la fase gaseosa y a una temperatura de 40 hasta 260
grados C., preferentemente de 70 hasta 200 grados C., con el
hidrógeno, con el etileno, con el propileno, con el
iso-butileno o con el butileno como el agente
reductor.
10. Procedimiento conforme a una o a varias de
las reivindicaciones 1) hasta 9) y caracterizado porque,
dentro de la fase d), el soporte es impregnado con una solución
acuosa de una combinación de metal alcalino, preferentemente de un
carboxilato de metal alcalino, en especial del acetato de
potasio.
11. Catalizador para la fabricación de
vinilacetato dentro de la fase gaseosa y a partir de etileno, de
ácido acético y de oxígeno y/o de unos gases con contenido en
oxígeno; catalizador éste que comprende el paladio y/o las
combinaciones del paladio; el oro y/o las combinaciones del oro;
como asimismo comprende unas combinaciones de metal alcalino; todos
ellos sobre un soporte poroso y en la forma de partículas, y este
catalizador puede ser obtenido según el procedimiento conforme a
una de las reivindicaciones 1) hasta 10).
12. Catalizador conforme a la reivindicación 11)
caracterizado porque el mismo contiene - en relación con la
masa total del catalizador - un 0,2 hasta un 2,5% de peso,
preferentemente un 0,6 hasta un 1,5% de peso, de paladio; un 0,2
hasta un 2,5% de peso, preferentemente un 0,3 hasta un 1,0% de peso,
de oro; como asimismo contiene un 0,1 hasta un 10% de peso,
preferentemente un 1,0 hasta un 4,0% de peso, de un metal alcalino,
en especial del potasio.
13. Procedimiento para la fabricación de
vinilacetato dentro de la fase gaseosa y a partir de etileno, de
ácido acético y de oxígeno y/o de unos gases con contenido en
oxígeno, en la presencia de un catalizador conforme a las
reivindicaciones 11) y 12).
14. Procedimiento conforme a la reivindicación
13) y caracterizado porque el mismo es llevado a efecto a
unas temperaturas de 100 hasta 220 grados C., con preferencia de
120 hasta 200 grados C., así como a unas presiones de 0,1 hasta 2,5
MPa, con preferencia de 0,1 hasta 2 MPa.
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