FI113016B - High productivity shell impregnated catalyst for vinyl! acetate prodn. - Google Patents

High productivity shell impregnated catalyst for vinyl! acetate prodn. Download PDF

Info

Publication number
FI113016B
FI113016B FI921387A FI921387A FI113016B FI 113016 B FI113016 B FI 113016B FI 921387 A FI921387 A FI 921387A FI 921387 A FI921387 A FI 921387A FI 113016 B FI113016 B FI 113016B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
catalyst
palladium
gold
content
weight
Prior art date
Application number
FI921387A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI921387A0 (en
FI921387A (en
Inventor
Michael Francis Lemanski
William J Bartley
Gordon Gene Harkreader
Simon Jobson
Melanie Kitson
Original Assignee
Bp Chem Int Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bp Chem Int Ltd filed Critical Bp Chem Int Ltd
Priority to FI921387A priority Critical patent/FI113016B/en
Publication of FI921387A0 publication Critical patent/FI921387A0/en
Publication of FI921387A publication Critical patent/FI921387A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI113016B publication Critical patent/FI113016B/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Catalyst for vinyl acetate prodn. from ethylene, acetic acid and O2-contg. gas has a productivity of above 661g/hr. per litre of catalyst at 150 deg.C and consists of (i) a support with particle dia. 3-7mm and pore vol. 0.2-1.5 ml/g; (ii) Pd amd Au distributed in the outermost 1.0mm layer of the support particles, with the Au:Pd wt. ratio being 0.60-1.25, rather than the value of below 0.5 as per US4048096 or the apparently non-critical value of ca. 0.05-1.5 as per US4087622; and (iii) 3.5-9.5 wt% of K acetate.

Description

11301/11301 /

Katalyyttejä ja menetelmiä vinyyliasetaatin valmistamiseksiCatalysts and processes for the preparation of vinyl acetate

Keksintö koskee parannettuja palladium/kulta-kata-lyyttejä, jotka ovat käyttökelpoisia tehostamaan vinyyli-5 asetaatin tuotantoa eteenistä, etikkahaposta ja happea sisältävästä kaasusta.The invention relates to improved palladium / gold catalysts useful for enhancing the production of vinyl 5 acetate from ethylene, acetic acid and oxygen-containing gas.

Vinyyliasetaatin tuotanto eteenin, etikkahapon ja hapen reaktiossa yhdessä kaasutaasissa palladiumia, kultaa ja alkalimetalliasetaattipromoottoria sisältävän ka-10 talyytin läsnä ollessa on tunnettu menetelmä. Katalyytti-komponentit ovat tavallisesti huokoisen kantajamateriaa-lin, esim. piidioksidin tai alumiinioksidin kannattamia.The production of vinyl acetate by the reaction of ethylene, acetic acid and oxygen in a single gasase in the presence of a catalyst containing palladium, gold and an alkali metal acetate promoter is a known method. The catalyst components are usually supported by a porous support material, e.g., silica or alumina.

Varhaisissa esimerkeissä näistä katalyyteistä sekä palladium ja kulta olivat jakautuneina enemmän tai vähem-15 män tasaisesti koko kantajalla (katso esimerkiksi US 3 725 680, US 3 743 607 ja GB 1 333 449). Myöhemmin tämän katsottiin olevan haitallista, koska todettiin, että kantajan sisemmän osan alueella oleva materiaali ei edistänyt reaktiota, koska reagenssit eivät diffundoituneet 20 merkittävästi kantajaan ennen reaktion tapahtumista. Toisin sanoen merkittävä määrä palladiumia ja kultaa ei lain-; ’·· kaan tullut kosketuksiin reagenssien kanssa.In early examples of these catalysts, both palladium and gold were more or less evenly distributed throughout the support (see, for example, US 3,725,680, US 3,743,607 and GB 1,333,449). Later, this was considered to be detrimental because it was found that the material in the inner region of the support did not promote the reaction because the reagents did not diffuse significantly into the support prior to the reaction. In other words, a significant amount of palladium and gold is not legal; '·· Never come into contact with reagents.

:,·\ί Tämän ongelman voittamiseksi keksittiin muita ka- ; talyytin valmistusmenetelmiä päämääränä sellaisen katalyy- ·;1·; 25 tin valmistus, jossa aktiiviset komponentit olisivat kon- sentroituneet kantajan uloimpaan kuoreen (kuori-impregnoi- * · dut katalyytit) . Esimerkiksi julkaisussa GB 1 500 167 esitetään katalyyttejä, joissa vähintään 90 % palladiumista ... ja kullasta on jakautuneena kantajan siihen osaan, jonka • · · 30 säteen suuntainen etäisyys pinnasta on alle 30 %, kun sitä • · ’·;·1 vastoin julkaisu GB 1 283 737 opettaa, että penetraatioas- : tetta huokoiseen kantajaan voidaan säädellä esikäsittele- ·;··· mällä huokoinen kantaja alkaliliuoksella, esimerkiksi nat- riumkarbonaatilla tai natriumhydroksidilla.:, · \ Ί To overcome this problem, other inventors were invented; processes for the preparation of a catalyst for the purpose of such catalyst; Preparation of 25 tions in which the active components are concentrated on the outer shell of the support (shell impregnated catalysts). For example, GB 1,500,167 discloses catalysts in which at least 90% of palladium ... and gold is distributed in a portion of the support having a radius of less than 30% from the surface when it is · · · · · 1 GB 1 283 737 teaches that the degree of penetration into a porous carrier can be controlled by pretreating the porous carrier with an alkali solution, for example, sodium carbonate or sodium hydroxide.

• · · • · 1 · • » • · 2 113016• · · • · 1 · • »• · 2 113016

Toinen lähestymistapa, jonka on todettu tuottavan erityisen aktiivisia katalyyttejä, on esitetty patentissa US 4 048 096. Tässä patentissa kuori-impregnoituja kata lyyttejä valmistetaan menetelmällä, joka käsittää seuraa-5 vat vaiheet: (1) kantaja impregnoidaan vesiliukoisten palladium- ja kultayhdisteiden vesiliuoksella, liuosten kokonaistilavuuden ollessa 95 - 100 % katalyyttikantajan absorptiokapasi-teetista, 10 (2) veteen liukenemattomat palladium- ja kultayhdisteet saostetaan kantajalle huuhtomalla impregnoitu kantaja aikai imetallisilikaattiliuoksella, aikaiimetailisilikaatin määrän ollessa sellainen, että sen jälkeen kun alkalime-tallisilikaatti on ollut kosketuksissa kantajan kanssa 15 12 - 24 tuntia, liuoksen pH on 6,5 - 9,5; (3) vesiliukoiset palladium- ja kultayhdisteet konvertoidaan palladium- ja kultametalleiksi käsittelemällä pelkistävällä aineella; (4) pestään vedellä; 20 (5) katalyytti saatetaan kosketuksiin alkalimetalliasetaa- tin kanssa; ja (6) kuivataan katalyytti. Tätä menetelmää käyttäen väite- tään voitavan valmistaa katalyyttejä, joiden ominaisaktii- | : visuus on vähintään 83 g vinyyliasetaattia jalometalli- ·; · 25 grammaa kohti tunnissa 150 °C:ssa mitattuna.Another approach which has been found to produce particularly active catalysts is disclosed in US 4,048,096. In this patent, shell impregnated catalysts are prepared by a process comprising the steps of: (1) impregnating a carrier with an aqueous solution of water-soluble palladium and gold compounds; with a total volume of 95 to 100% of the absorption capacity of the catalyst support, 10 (2) of the water-insoluble palladium and gold compounds are precipitated on the support by washing the impregnated support with alkali metal silicate solution, the alkali metal silicate being hours, the pH of the solution is 6.5 to 9.5; (3) converting the water-soluble palladium and gold compounds to palladium and gold metals by treatment with a reducing agent; (4) washed with water; (5) contacting the catalyst with alkali metal acetate; and (6) drying the catalyst. By this method it is claimed that it is possible to prepare catalysts with specific activity : a viscosity of at least 83 g vinyl acetate of precious metal ·; · 25 grams per hour, measured at 150 ° C.

•( t· US-patentin 4 048 096 palstalla 5 opetetaan, että .· *. edellä esitettyä menetelmää on edullista käyttää sellais- • · ten katalyyttien valmistukseen, jotka sisältävät 1,65 - 3,3 g palladiumia ja 0,75 - 1,5 g kultaa litrassa valmista » · M 30 katalyyttiä. Tyypillisessä piidioksidikantajassa, jonka tiheys on suunnilleen 600 g/1, nämä alueet vastaavat p-%:ina ilmaistuna alueita 0,25 - 0,5 % ja 0,12 - 0,22 % ja siten *:··: Au:Pd-paino-% suhdetta 0,16 - 0,75. Alkalimetalliasetaatin *. tehokkaan määrän opetettiin olevan 5-60 grammaa litraa ;;; 35 kohti, edullisesti 25 - 35 grammaa litraa kohti, mikä vas- » · » » * 113016 3 taa kaliumasetaatin tapauksessa 0,75 - 9,2 paino-%, edullisesti 3,8 - 5,4 %.It is taught in column 5 of U.S. Patent 4,048,096 that the above process is advantageously used to prepare catalysts containing 1.65-3.3 g palladium and 0.75-1. , 5 g of gold per liter of finished »· M 30 catalyst In a typical silica carrier having a density of approximately 600 g / l, these ranges, expressed as a percentage by weight, range from 0.25 to 0.5% and from 0.12 to 0.22 % and thus *: ··: Au: Pd% by weight ratio of 0.16 to 0.75 The effective amount of alkali metal acetate * was taught to be 5 to 60 grams per liter, preferably 25 to 35 grams per liter, which corresponds to 0.75 to 9.2% by weight, preferably 3.8 to 5.4%, in the case of potassium acetate.

Kuusi keksinnön mukaista esimerkkiä on esitetty US-patentissa 4 048 096. Kaikissa niissä opetetaan sel- 5 laisten katalyyttien käyttöä, joissa kulta:palladium-pai-nosuhde on alueella 0,42 - 0,45 ja kultapitoisuus 2,1 grammaa litrassa tai pienempi. Aktiivisin katalyytti on esitetty esimerkissä 3, jossa kultapitoisuus on 2,1 grammaa litrassa, kulta:palladium-painosuhde 0,42 ja tuot-10 tavuus 610 g vinyyliasetaattia tunnissa katalyyttilitraa kohti 150 °C:ssa. Katalyytin aktiivisuuden tietokone-ennusteet niiden tulosten pohjalta, joita me saimme tutki-muksissamme, osoittivat korkeampaa aktiivisuutta, 661 g.Six examples of the invention are disclosed in U.S. Patent 4,048,096. They all teach the use of catalysts having a gold: palladium to weight ratio of 0.42 to 0.45 and a gold content of 2.1 grams per liter or less. The most active catalyst is shown in Example 3 with a gold content of 2.1 grams per liter, a gold: palladium weight ratio of 0.42 and a productivity of 610 g vinyl acetate per hour catalyst at 150 ° C. Computer predictions of catalyst activity based on the results we obtained in our studies showed higher activity, 661 g.

Nyt on todettu, että kuori-impregnoituja katalyyt-15 tejä, joilla tuottavuus on yli 661 g vinyyliasetaattia tunnissa katalyyttilitraa kohti 150 °C:ssa, voidaan saada varmistamalla, että kulta:palladium-painosuhde on alueella 0,60 - 1,25. Lisäksi on todettu, että tietyillä metallipa-noksilla tuottavuutta voidaan parantaa edelleen varmista-20 maila, että katalyytin kaliumasetaattipitoisuus on alueella 3,5 - 9,5 paino-%.It has now been found that shell impregnated catalysts having a productivity of more than 661 g vinyl acetate per hour per liter of catalyst at 150 ° C can be obtained by ensuring that the gold: palladium weight ratio is in the range of 0.60 to 1.25. In addition, it has been found that certain metal batches can further improve productivity by making sure that the catalyst has a potassium acetate content in the range of 3.5 to 9.5% by weight.

i '· Tämä havainto on aivan odottamaton ja päinvastai- nen kuin opetetaan US-patentissa 4 048 096, jossa ehdote- • · » j : taan, että tulisi käyttää alle 0,5 olevaa kultarpalladium- ·; ·· 25 painosuhdetta.i '· This finding is quite unexpected and contrary to what is taught in U.S. Patent 4,048,096, which proposes that gold palladium below 0.5 should be used; ·· 25 weight ratios.

;* Kuori-impregnoituja katalyyttejä on esitetty myös .· ·. patentissa US-4 087 622. Palstalla 2 riveillä 47 - 50 ope- • tetaan, että kultametallin prosenttiosuus palladiumin ja .. . kullan yhteispainon suhteen on edullisesti noin 5-60 30 paino-%. Nämä luvut vastaavat laajaa kulta:palladium-pai- • t nosuhdealuetta 0,05 - 1,5, mikä osoittaa, ettei tämän :/.· muuttujan kriittisyyteen kiinnitetty huomiota. Lisäksi opetetaan alkalimetalliasetaatin pitoisuusalueen olevan laaja (1 - 30 paino-%) ja esimerkeissä esitetään ainoastaan ‘II! 35 katalyyttejä, joiden kaliumasetaattipitoisuudet ovat 3 %.; * Shell-impregnated catalysts are also shown. · ·. in U.S. Pat. No. 4,087,622. Column 2, lines 47-50, teaches that the percentage of gold in palladium and ... the total weight of gold is preferably from about 5% to about 60% by weight. These numbers correspond to a wide range of gold: palladium weights in the range of 0.05 to 1.5, indicating that no attention was paid to the criticality of this variable. Further, the alkali metal acetate range is taught to have a wide concentration range (1 to 30% by weight), and the examples show only 'II! 35 catalysts with a potassium acetate content of 3%.

* · • # * 113016 4* · • # * 113016 4

Esimerkit 4-1 - 4-7 osoittavat katalyytin kultapitoisuuden vaihtelun vaikutusta tietyllä palladiumpanoksella, mutta missään ei ehdoteta kulta:palladium-suhteen krittisyyttä laajalla palladiumpanosalueella.Examples 4-1 to 4-7 show the effect of varying the gold content of the catalyst on a given palladium charge, but nothing suggests gold-palladium-ratio criticality over a wide palladium charge range.

5 Esillä oleva keksintö antaa käyttöön kuori- impregnoidun katalyytin käytettäväksi vinyyliasetaatin valmistuksessa eteenistä, etikkahaposta ja happipitoisesta kaasusta, jonka katalyytin tuottavuus on yli 661 g vinyy-liasetaattia tunnissa katalyyttilitraa kohden 150 °C:ssa 10 ja joka koostuu oleellisesti: (1) katalyyttikantajasta, jonka partikkelihalkaisija on noin 3 - 7 mm ja huokostilavuus 0,2 - 1,5 ml per gramma (2) palladiumista ja kullasta jakautuneena uloimpaan 1,0 mm paksuun kerrokseen katalyyttikantajapartikkeleita, 15 ja (3) noin 3,5 - 9,5 paino-% kaliumasetaattia, jossa kulta: palladium-painosuhde katalyytissä on alueella 0,60 - 1,25 ja palladiumpitoisuus on suurempi kuin 3,9 grammaa katalyyttilitraa kohti.The present invention provides a shell impregnated catalyst for use in the preparation of vinyl acetate from ethylene, acetic acid and oxygen gas having a catalyst productivity greater than 661 g vinyl acetate per hour per liter of catalyst at 150 ° C consisting essentially of: (1) a catalyst carrier; having a particle diameter of about 3 to 7 mm and a pore volume of 0.2 to 1.5 ml per gram (2) of palladium and gold distributed on the outermost 1.0 mm thick layer of catalyst support particles, 15 and (3) of about 3.5 to 9.5 wt. % potassium acetate with a gold: palladium weight ratio in the catalyst ranging from 0.60 to 1.25 and a palladium content greater than 3.9 grams per liter of catalyst.

20 Keksinnön mukaisella katalyytillä on lisäetuna se, että ne ovat erittäin selektiivisiä vinyyliasetaatin tuotannossa sivutuotteiden, esimerkiksi hiilidioksidin, kus-;* tannuksella.The catalyst according to the invention has the additional advantage that they are highly selective in the production of vinyl acetate at a cost of by-products, for example carbon dioxide.

: »* Mitä katalyyttikomponentteihin tulee, on edullis- ' · 25 ta, että katalyyttikantaja on joko huokoinen piidioksidi, ί, · alumiinioksidi, piidioksidi/alumiinioksidi tai titaaniok- ; : sidi, ensin mainitun ollessa edullisin. Kantajan pinta- alan tulisi olla alueella 100 - 800 m2/g. Mitä katalyytin palladiumpitoisuuteen tulee, on se sopivasti yli 2,5 gram- 30 maa katalyyttilitrassa edellä mainittuun korkeaan tuotta- ’·’ vuuteen pääsemiseksi. Tyypillisillä katalyyteillä, joiden ’. *: natriumpitoisuus on noin 0,5 paino-%, palladiumpitoisuus olisi edullisesti yli 3,0 g katalyyttilitraa kohti, edul- lisemmin yli 3,9 g katalyyttilitraa kohti ja edullisimmin • 35 3, 9 - 6, 1 g katalyyttilitraa kohti. Kultapitoisuuden tuli- • · si toisaalta sopivasti olla yli 1,5 g katalyyttilitraa 5 113016 kohti ja katalyyteille, joiden natriumpitoisuus on edellä esitetty, edullisesti yli 1,8 g katalyyttilitraa kohti, edullisemmin yli 2,3 g katalyyttilitraa kohti ja edullisimmin 2,3 - 7,6 g katalyyttilitraa kohti. Lopuksi on edul-5 lista, että kulta-.palladium-painosuhde on alueella 0,7 - 1,05, edullisimmin 0,85 - 1,05.: * As far as the catalyst components are concerned, it is preferred that the catalyst support is either porous silica, alumina, silica / alumina or titanium oxide; : cid, the former being the most preferred. The carrier should have a surface area in the range of 100 to 800 m2 / g. With respect to the palladium content of the catalyst, it is suitably more than 2.5 grams per liter of catalyst to achieve the above-mentioned high productivity. Typical catalysts having '. *: The sodium content is about 0.5% by weight, preferably the palladium content would be greater than 3.0 g per liter of catalyst, more preferably more than 3.9 g per liter of catalyst, and most preferably 35.3, 9.6 to 6.1 g per liter of catalyst. On the other hand, the content of gold should suitably be more than 1.5 g per liter of catalyst and for catalysts having the sodium content indicated above, preferably more than 1.8 g per liter of catalyst, more preferably more than 2.3 g per liter of catalyst and most preferably 2.3 to 7.6 g per liter of catalyst. Finally, it is preferred that the weight ratio of gold to palladium is in the range 0.7 to 1.05, most preferably 0.85 to 1.05.

Mitä katalyytin kaliumasetaattipitoisuuteen tulee, on se sopivasti 5-9 paino-% optimiaktiivisuuteen pääsemiseksi .With respect to the potassium acetate content of the catalyst, it is suitably 5-9% by weight to achieve optimum activity.

10 Esillä olevan keksinnön eräässä toteutuksessa on todettu, että ei-toivotun etyyliasetaattisivutuotteen tasoa voidaan oleellisesti pienentää käyttämällä katalyyttiä, jossa kulta:palladium-painosuhde on suurempi tai yhtä suuri kuin noin 0,9.In one embodiment of the present invention, it has been found that the level of undesirable ethyl acetate by-product can be substantially reduced by using a gold to palladium weight ratio greater than or equal to about 0.9.

15 Keksinnön mukaiset katalyytit voidaan mukavasti valmistaa menetelmällä, joka on esitetty yksityiskohtaisesti julkaisussa GB 1 559 540. Menetelmän ensimmäisessä vaiheessa kantaja impregnoidaan liuoksella, joka sisältää tarvittavan määrän palladiumia ja kultaa liukoisten suolo- 20 jen muodossa. Esimerkkejä suoloista ovat liukoiset halidi-johdannaiset. Impregnointiliuos on edullisesti vesiliuos ·’ '* ja käytetty liuostilavuus on sellainen, että se vastaa kan- tajan huokostilavuutta 95 - 100 %, edullisesti 98 - 99 %.The catalysts of the invention may conveniently be prepared by the method detailed in GB 1,559,540. In the first step of the process, the support is impregnated with a solution containing the required amount of palladium and gold in the form of soluble salts. Examples of salts are soluble halide derivatives. The impregnating solution is preferably an aqueous solution and the volume of solution used is such that it corresponds to a pore volume of the support of 95-100%, preferably 98-99%.

| ί Impregnoinnin jälkeen kostea kantaja käsitellään 25 alkalimetallisuolan vesiliuoksella, joita suoloja ovat alkalimetallisilikaatit, -karbonaatit ja -hydroksidit.| After impregnation, the wet support is treated with an aqueous solution of 25 alkali metal salts, which include alkali metal silicates, carbonates and hydroxides.

• a Käytetyn alkalimetallisuolan määrä on sellainen, että sen jälkeen, kun kantaja on ollut kosketuksissa impregnoidun :»t·. kantajan kanssa 12 - 24 tuntia, liuoksen pH on sopivasti • · 30 6,5 - 9,5, edullisesti 7,5 - 8 mitattuna 25 °C:ssa. Edul-The amount of alkali metal salt used is such that after contact of the support with impregnated: »t ·. with the carrier for 12-24 hours, the solution will suitably have a pH of 6.5 to 9.5, preferably 7.5 to 8, measured at 25 ° C. Preferably

t It I

• t *” lisiä alkalimetallisuoloja ovat natriummetallisilikaatti, • · !.*· natriumkarbonaatti ja natriumhydroksidi .The t * 'alkali metal salts include sodium metal silicate, sodium carbonate, and sodium hydroxide.

·:**: Edellä esitetyn käsittelyn aikana palladium- ja kultahydroksidien arvellaan saostuvan tai yhdistyvän kan- » 35 tajaan. Näiden aineiden muuntamiseksi metalliseen tilaan * · · 113016 6 impregnoitu kantaja käsitellään pelkistysaineella kuten eteenillä, hydratsiinilla, formaldehydillä tai vedyllä. Jos käytetään vetyä, on tavallisesti tarpeen kuumentaa katalyytti 100 - 300 °C:seen täydellisen pelkistymisen ai-5 kaansaamiseksi.·: **: During the above treatment, palladium and gold hydroxides are believed to precipitate or combine with the support. To convert these materials into the metal state * · · 113016 6 the impregnated support is treated with a reducing agent such as ethylene, hydrazine, formaldehyde or hydrogen. If hydrogen is used, it is usually necessary to heat the catalyst to 100-300 ° C to achieve complete reduction.

Sen jälkeen, kun edellä esitetyt vaiheet on suoritettu, pelkistetty katalyytti pestään vedellä, impregnoidaan tarvittavalla määrällä alkalimetalliasetaattia ja kuivataan sen jälkeen.After completion of the above steps, the reduced catalyst is washed with water, impregnated with the required amount of alkali metal acetate and then dried.

10 Valmistettaessa keksinnön mukaiset katalyytit edellä esitetyllä menetelmällä sisältävät ne tyypillisesti 0,5 paino-% natriumia, joka on suureksi osaksi peräisin saostusaineesta. Kuten selostetaan yksityiskohtaisesti toisessa, erillisessä patenttihakemuksessa, on suotavaa, 15 että näiden katalyyttien natriumpitoisuus on tätä lukua pienempi optimaaliseen katalyyttiaktiivisuuteen pääsemiseksi. Katalyytin natriumpitoisuutta voidaan pienentää esimerkiksi pesemällä kaliumasetaattiliuoksella tai käyttämällä natriumia sisältämättömiä reagensseja.In the preparation of the catalysts of the invention by the above process, they typically contain 0.5% by weight of sodium, which is largely derived from a precipitant. As described in detail in another separate patent application, it is desirable that the sodium content of these catalysts be lower than this number in order to achieve optimum catalyst activity. The sodium content of the catalyst may be reduced, for example, by washing with potassium acetate solution or by using reagents which do not contain sodium.

20 Vinyyliasetaatin valmistus keksinnön mukaista ka talyyttiä käyttäen suoritetaan tyypillisesti saattamalla kosketuksiin eteeni, etikkahappo ja happi tai ilma kata-lyyttinäytteen kanssa 100 - 200 °C:en lämpötilassa, edul-. ,1 lisesti 140 - 180 °C:ssa ja paineessa, joka vaihtelee il- 25 manpaineesta 20 bariin. Menetelmä suoritetaan tyypillises-!_ J ti heterogeenisesti reagenssien ollessa kaasufaasissa ja ; happitason ollessa syttyvyysrajojen alapuolella. Reaktio suoritetaan tavallisesti eteeniylimäärällä, kun sitä vas-toin etikkahapon määrä määräytyy kastepistenäkökohdista.The preparation of vinyl acetate using the catalyst according to the invention is typically carried out by contacting ethylene, acetic acid and oxygen or air at a temperature of 100 to 200 ° C, preferably 100 to 200 ° C. , At 140-180 ° C and at a pressure ranging from 25 bar to 20 bar. The process is typically carried out heterogeneously with the reagents in the gas phase and; when the oxygen level is below the flammability limits. The reaction is usually carried out with excess ethylene, whereas the amount of acetic acid, in contrast, is determined by the dew point considerations.

• 30 Reaktion jälkeen vinyyliasetaatti erotetaan ja puhdiste- • i taan käyttäen tavallisia menetelmiä.After the reaction, the vinyl acetate is separated and purified by standard procedures.

• · *.1·: Keksintöä havainnollistetaan nyt seuraavien esi- merkkien avulla.• · * .1 ·: The invention will now be illustrated by the following examples.

1 · » 113016 71 · »113016 7

Yleinen menetelmä katalyyttinäytteiden valmistamiseksiGeneral procedure for the preparation of catalyst samples

Menetelmän kuluessa käytettiin pelkästään deioni-soitua vettä.Only deionized water was used in the process.

5 Vaihe (1) - Kantajan impregnointi 15 g suuren pinta-alan omaavaa pallomaista piidiok-sidikantajaa (KA160-ex Sud Chemie) lisättiin 8,7 ml: an Na2PdCl4:n ja HAuC14 : vesiliuosta. Käytetyt palladium- ja kultakompleksien määrät olivat sellaiset, että saavutet-10 tiin toivotut palladium- ja kultapitoisuudet kantajalla. Lisäys tehtiin yhdessä erässä ja seokseen tehtiin varovasti pyörteitä kunnes liuos oli kokonaan absorboitunut. Im-pregnoinnin jälkeen impregnoidun kantajan annettiin seisoa kaksi tuntia huoneen lämpötilassa.Step (1) - Impregnation of the carrier 15 g of a large surface spherical silica support (KA160-ex Sud Chemie) was added to 8.7 ml of an aqueous solution of Na2PdCl4 and HAuC14. The amounts of palladium and gold complexes used were such that the desired concentrations of palladium and gold on the support were achieved. The addition was done in one portion and the mixture was gently vortexed until the solution was completely absorbed. After impregnation, the impregnated support was allowed to stand for two hours at room temperature.

15 Vaihe (2) - SaostusStep (2) - Precipitation

Vesiliuos, jossa oli 18 ml natriummetasilikaattia, lisättiin nopeasti kosteaan impregnoituun kantajaan. 18 ml natriummetasilikaattia (SMS) sisältävän liuoksen konsent-raatio määritettiin seuraavasta kaavasta: 20 1,8 x [(1 mol SMS/mol Na2PdCl4) + (2 mol SMS/mol HAuC14) + (0,02 mmol SMS/g kantajaa)]. Seokseen tehtiin pyörteitä välillä keskeyttäen 15 min jakson aikana ja annettiin sit-,·,* ten seisoa häiritsemättä yön yli.An aqueous solution of 18 ml of sodium metasilicate was rapidly added to the moist impregnated carrier. The concentration of a solution containing 18 ml of sodium metasilicate (SMS) was determined by the formula: 1.8 x [(1 mol SMS / mol Na2PdCl4) + (2 mol SMS / mol HAuC14) + (0.02 mmol SMS / g carrier)] . The mixture was vortexed occasionally over a 15 min period and allowed to stand without interruption overnight.

• Vaihe (3) - Pelkistys 25 Mustien pellettien päällä oleva vesifaasi käsitel- tiin 85 %:lla hydratsiinihydraattiliuoksella. Käytetyn hydratsiinihydraatin määrä määritettiin käyttäen kaavaa; 22,5 x [(1 mol N2H4/mol Na2PdCl4) + (1,5 mol N2H4/mol :v, HAuCl4)]. Seokseen tehtiin varovasti pyörteitä ja annet- 30 tiin sitten seisoa häiritsemättä yön yli.Step (3) - Reduction The aqueous phase on the black pellets was treated with 85% hydrazine hydrate solution. The amount of hydrazine hydrate used was determined using the formula; 22.5 x [(1 mol N2H4 / mol Na2PdCl4) + (1.5 mol N2H4 / mol: v, HAuCl4)]. The mixture was gently vortexed and then allowed to stand undisturbed overnight.

Vaihe (4) - PesuStep (4) - Washing

Vesifaasi, joka sisälsi pienen määrän suspendoitu-neita mustia kiintoaineita, dekantoitiin ja faasit pestiin neljästi noin 50 ml :11a vettä, dekantoimalla kunkin pesun 35 jälkeen. Katalyytti siirrettiin lasikolonniin, johon oli • | * · » 8The aqueous phase containing a small amount of suspended black solids was decanted and the phases were washed four times with about 50 ml of water, decanting after each wash. The catalyst was transferred to a | * · »8

T130UT130U

sovitettu sulkuhana ja pestiin sitten vielä vedellä summittaisella nopeudella yksi litra 12 tunnissa, kunnes pesussa saatiin negatiivinen kloriditestitulos hopeanitraat-tiliuoksella.fitted with a stopcock and then washed with water at an approximate rate of one liter for 12 hours until a negative chloride test result with silver nitrate stock solution was obtained.

5 Vaiheet (5) - (7) - Kuivaus, kaliumasetaattipanos- tus ja loppukuivaus5 Steps (5) to (7) - Drying, Potassium Acetate Batching, and Final Drying

Katalyyttiä kuivattiin yli yön 60 °C:ssa kiertoilmauunissa, jäähdytettiin, impregnoitiin sitten liuoksella, jossa oli tarvittava määrä kaliumasetaattia 8,7 ml:ssa 10 vettä. Seokseen tehtiin pyörteitä, kunnes kaikki neste oli absorboitunut, sitten katalyytti kuivattiin uudelleen 60 °C:ssa ruostumattomalla teräsviiralla kiertoilmauunissa .The catalyst was dried overnight in a convection oven at 60 ° C, cooled, then impregnated with a solution of the required amount of potassium acetate in 8.7 ml of 10 water. The mixture was vortexed until all of the liquid had been absorbed, then the catalyst was re-dried at 60 ° C with a stainless steel wire in a convection oven.

Katalyyttitestimenetelmät ja tulokset 15 Testit suoritettiin paineessa 7,8 bar ja lämpöti lassa 150 °C 2,5 g näytteille 5-6 mm katalyyttipelle-teistä laimennettuna 30 ml:11a 1 mm:n lasihelmiä ja panostettuna ruostumattomaan teräsputkeen, jonka sisähalkaisija oli 10 - 11 mm. Katalyytti aktivoitiin paineessa 7,8 bar 20 kuumentamalla 160 °C:ssa 3 tuntia typpi- tai heliumvirras-sa ja sitten 150 °C:ssa 10 minuuttia eteenivirrassa. Etik-kahappohöyryt yhdistettiin sitten eteeniin ja vietiin katalyytin ylle vähintään yhdeksi tunniksi. Seosta, joka si-; sälsi 21 % happea heliumissa, lisättiin vähitellen syöttö- ' 25 kaasuun samalla kun katalyyttipatjän maksimilämpötilana pidettiin 150 °C. Katalyytin kuumapistettä pidettiin 150 °C:ssa 6 tuntia ja sen jälkeen sen annettiin pudota katalyytin deaktivoituessa. Reagenssiseoksen loppukoostu-mus oli eteeni: etikkahappo: happi ‘.helium = * · 30 53,1:10, 4:7,7:28,6 ja kaasun kokonaistilavuusnope- * · ·;* us tunnissa oli 3850 h-1. Tuotevirran höyryfaasi analysoi- • · !t‘.j tiin tunnin välein on-line -kaasu-neste-kromatografilia.Catalyst Test Methods and Results 15 Tests were performed at 7.8 bar and 150 ° C for 2.5 g samples of 5-6 mm catalyst pellets diluted with 30 ml of 1 mm glass beads and charged with a stainless steel tube having an internal diameter of 10-11 mm. The catalyst was activated at 7.8 bar by heating at 160 ° C for 3 hours in a stream of nitrogen or helium and then at 150 ° C for 10 minutes in a stream of ethylene. The acetic acid vapors were then combined with ethylene and passed over the catalyst for at least one hour. A mixture which contains; containing 21% oxygen in helium was gradually added to the feed gas while maintaining a maximum catalyst bed temperature of 150 ° C. The catalyst hot spot was maintained at 150 ° C for 6 hours and then allowed to drop when the catalyst was deactivated. The final composition of the reagent mixture was ethylene: acetic acid: oxygen '. Helium = * · 30 53.1: 10, 4: 7.7: 28.6 and the total gas volume velocity * · · · * * per hour was 3850 h -1. The vapor phase of the product stream was analyzed every hour by on-line gas-liquid chromatography.

p·; Vaihtoehtoinen menetelmä katalyyttinäytteiden val mistamiseksi • * · i 35 Seuraavana on vaihtoehtoinen, parannettu menetelmä *···’ katalyytin valmistamiseksi.· p; Alternative Method for Preparing Catalyst Samples • * · i 35 The following is an alternative, improved method for preparing * ··· 'catalyst.

113016 9113016 9

Vaihe (1) - Kantajan impregnointi Käytettiin samaa menetelmää kuin edellä esitettiin. Vaihe (2) - Saostus Käytettiin samaa menetelmää kuin edellä esitettiin 5 sillä poikkeuksella, että natriumhydroksidia käytettiin saostusaineena. Käytetty natriumhydroksidimäärä määritettiin käyttäen kaavaa: 1,8 x [(2 mol NaOH/mol Na2PdCl4) + (4 mol NaOH/mol HAUCI4) + (0,04 mmol NaOH/g kantajaa)].Step (1) - Impregnation of the Carrier The same procedure as described above was used. Step (2) - Precipitation The same procedure as described above was used except that sodium hydroxide was used as the precipitant. The amount of sodium hydroxide used was determined using the formula: 1.8 x [(2 mol NaOH / mol Na2PdCl4) + (4 mol NaOH / mol HAUCl4) + (0.04 mmol NaOH / g carrier)].

10 Vaihe (3) - Pelkistys Käytettiin samaa menetelmää kuin edellä.Step (3) - Reduction The same procedure as above was used.

Vaihe (4) - PesuStep (4) - Washing

Vaiheesta (3) saatu tuote pestiin vedellä kuten edellä esitettiin. Kolonnin pesussa veden sijasta käytet-15 tiin kuitenkin kaliumasetaattia (5 %).The product from step (3) was washed with water as described above. However, potassium acetate (5%) was used instead of water to wash the column.

Vaihe (5) - KuivausStep (5) - Drying

Vaiheesta (4) saatu tuote kuivattiin yön yli 60 °C:ssa ruostumattomalla teräsviiralla kiertoilmauunissa. Esimerkki 1 20 Katalyysitesti, joka osoittaa jalometallipa, toisuu- den vaikutuksen aktiivisuuteen ja selektiivisyyteen . '· Katalyytit valmistettiin edellä esitetyn yleisen menetelmän mukaisesti. Jalometallipitoisuuksia vaihdeltiin • tilastollisesti suunnitellun koesarjan saamiseksi. Testat- *:”! 25 tujen katalyyttien koostumukset määritettiin XRF-analyy- sillä ja ne on esitetty taulukossa 1. Kaliumasetaattipi-toisuus, johon pyrittiin kussakin tapauksessa, oli » 7,0 paino-% vastaten 2,8 paino-% kaliumia. Saadun kantajan >·'>' todettiin sisältävän 0,4 paino-% kaliumia, mikä antoi ko- » · 30 konaiskaliumpitoisuudeksi 3,2 paino-%. Käytetyn katalyytin » t • · ·; paino kussakin testissä vaihteli alueella 0,5 - 2,5 g, * · :/ · jolloin katalyytin aktiivisuudet ja selektiivisyydet voi- ;· ί tiin mitta konversioalueella. Katalyyttien natriumpitoi- suus oli noin 0,5 paino-%.The product of step (4) was dried overnight at 60 ° C on a stainless steel wire in a convection oven. Example 1 20 Catalysis test showing noble metal effect of other on activity and selectivity. The catalysts were prepared according to the above general procedure. Precious metal concentrations were varied to obtain • a statistically designed test series. You test- *: "! The compositions of the supported catalysts were determined by XRF analysis and are shown in Table 1. The potassium acetate content sought in each case was > 7.0% by weight, corresponding to 2.8% by weight of potassium. The resulting carrier was found to contain 0.4% by weight of potassium, giving a total potassium content of 3.2% by weight. Used catalyst »t • · ·; the weight in each test ranged from 0.5 to 2.5 g, * ·: / · allowing the activities and selectivities of the catalyst to be measured in the conversion range. The catalysts had a sodium content of about 0.5% by weight.

t t · 10 11301(5 Käytetyt testiolosuhteet on esitetty edellä. Koko-naisreagenssivirta oli sellainen, että testissä, jossa katalyyttiä oli 2,5 g, GHSV (kaasun tilavuusnopeus tunnissa) oli 3850 h"1. Pienemmillä katalyyttimäärillä suoritetuissa 5 testeissä pidettiin yllä kokonaisvirtausnopeutta, mikä antoi aihetta GHSV-vaihteluihin. Aktiivisuus-, selektiivi-syys- ja happikonversiomittaukset tehtiin 20 tunnin jälkeen virrasta ja ne on esitetty taulukossa 2.tt · 10 11301 (5 The test conditions used are given above. The total reagent flow was such that, in a 2.5 g catalyst assay, the GHSV (gas volume per hour) was 3850 h "1. The 5 tests performed with lower catalyst volumes maintained the total flow rate, activity, selectivity, and oxygen conversion measurements were made after 20 hours from the current and are shown in Table 2.

Aktiivisuuden, seiektiivisyyden ja konversion 10 vaihtelut katalyyttikoostumuksen ja -painon myötä sopivat parhaiten seuraaviin yhtälöihin:The variations in activity, seismic activity and conversion with the catalyst composition and weight are best suited to the following equations:

Yhtälö 1. STY = ey, jossa: y = 6,76 + 0,40(Pd-0,82) + 0,13(Au/Pd-0,81) - 0,57(Au/Pd-0,81)2 - 0,16(Kat.paino - 1,5) R2 = 0,95 15 Yhtälö 2. Selektiivisyys = 100 - ez, jossa z = 1,41 - 0,29(Au/Pd-0,81) + 0,49(Au/Pd-0,81)2 - 0,39(K-3,25) + 0,10(Kat.paino - 1,5) - 0,10(Kat.paino - 1,5)2 R2 = 0,74 Yhtälö 3. Happikonversio: 20 = 24,5 + 10,0(Pd-0,82) + 7,74(Pd-0,82)(Kat.paino - 1,5) + 1,97(Au/Pd-0,81) - 14,1(Au/Pd-0,81)2 • *' + 11,6 (Kat .paino - 1,5) R2 = 0,96Equation 1. STY = ey where: y = 6.76 + 0.40 (Pd-0.82) + 0.13 (Au / Pd-0.81) - 0.57 (Au / Pd-0.81) ) 2 - 0.16 (Cat. Weight - 1.5) R 2 = 0.95 15 Equation 2. Selectivity = 100 - ez, where z = 1.41 - 0.29 (Au / Pd - 0.81) + 0.49 (Au / Pd-0.81) 2 - 0.39 (K-3.25) + 0.10 (Cat. Weight - 1.5) - 0.10 (Cat. 1.5 - 1.5) 2 R2 = 0.74 Equation 3. Oxygen Conversion: 20 = 24.5 + 10.0 (Pd-0.82) + 7.74 (Pd-0.82) (Cat. Weight - 1.5) + 1, 97 (Au / Pd-0.81) - 14.1 (Au / Pd-0.81) 2 * * '+ 11.6 (Cat. Weight - 1.5) R 2 = 0.96

Yhtälöissä käytetyt lyhenteet ovat Pd = palladi- ; ,· umin paino-% katalyytissä; Au/Pd = kulta:palladium-pain- G'*: 25 osuhde; Kat.paino = katalyytin paino grammoina. K = kali- umin paino-%; STY = tilavuusaikasaanto grammoina vinyyli- asetaattia katalyyttilitraa kohti tunnissa. Korrelaatiote- kijät R osoittavat tulosten sopivuuden olevan hyvän.The abbreviations used in the equations are Pd = palladium; , ·% By weight of catalyst in the catalyst; Au / Pd = gold: palladium-weight-G '*: 25 ratio; Cat. Weight = weight of catalyst, in grams. K = weight percent of potassium; STY = volume time yield in grams of vinyl acetate per liter of catalyst per hour. Correlation factors R indicate good fit of the results.

:V. Katalyyttikoostumuksen vaikutuksen määrittämiseksi \.l 30 vakiokonversiolla yhtälö 3 järjestettiin uuteen uskoon il- < · maisemaan katalyytin paino palladiumpitoisuuden, kulta/- i » i palladium-suhteen ja konversion funktiona. Edustava happi- i ί konversio 30 % sijoitettiin tähän funktioon. Katalyytin painotermit yhtälöissä 1 ja 2 korvattiin sitten painofunk-35 tiolla, joka oli saatu yhtälön 3 uudelleen järjestelyssä, 113016 11 jolloin saadut yhtälöt kuvasivat katalyytin aktiivisuuden ja selektiivisyyden vaihtelua metallipitoisuuden myötä va-kiokonversiolla.: V. To determine the effect of the catalyst composition at constant conversion, equation 3 was rearranged to reflect the weight of the catalyst as a function of palladium content, gold / palladium ratio and conversion. A representative oxygen conversion of 30% was placed in this function. The catalyst weight terms in equations 1 and 2 were then replaced by the weighting function 35 obtained by rearrangement of equation 3, whereby the resulting equations depicted the variation in catalyst activity and selectivity with metal concentration at constant conversion.

Kulta/palladium-pitoisuuden vaikutus aktiivisuu-5 teen on esitetty kuviossa 1, kun sitä vastoin vaikutus selektiivisyyteen on esitetty kuviossa 2. Nämä käyrät osoittavat, että parannettu katalyyttiaktiivisuus voidaan saada nostamalla katalyytin palladiumpitoisuutta ja nostamalla kulta/palladium-suhde optimiinsa välille 0,9 - 0,95. 10 Kulta/palladium-suhteen tätä suurempi lisäys alentaa katalyytin aktiivisuutta.The effect of gold / palladium content on activity 5 is shown in Figure 1, while the effect on selectivity is shown in Figure 2. These curves show that improved catalyst activity can be obtained by increasing the catalyst palladium content and increasing the gold / palladium ratio to an optimum of 0.9 - 0.95. An increase in gold / palladium ratio greater than this reduces the activity of the catalyst.

Myös suurempaan selektiivisyyteen päästään nostamalla kulta/palladium-suhdetta. Lopuksi, kuten on nähtävissä kuviosta 3, saadaan katalyyteillä, joissa kulta:pal-15 ladium-suhde on 0,9 tai suurempi, etyyliasetaattisivu-tuotetta vain vähän tai ei lainkaan.Higher selectivity is also achieved by increasing the gold / palladium ratio. Finally, as can be seen in Figure 3, catalysts with a gold to paladium to-to-15 ratio of 0.9 or higher and little or no ethyl acetate by-product are obtained.

; - ’ · * t · * 1 » 1 » · • · » • · · e • » f I i2 11301 e; - '· * t · * 1 »1» · • · »• · · e •» f I i2 11301 e

Taulukko 1 1 > STY-, selektiivisyys- ja konversiomalleissa pal-j ladiumpitoisuuden ja Au/Pd-suhteen funktiona käy- 5 tetyt tuloksetTable 1 1> Results used in the STY, selectivity, and conversion models as a function of palladium content and Au / Pd ratio

Pd Au Au/Pd K Kat. STY Selekt. 02 konversio p-% p-% p-% paino (mitattuna 20 h kuluttua) 10 0,58 0,26 0,45 3,3 0,77 801 95,4 12,3 0j 58 0,26 0,45 3,3 2.49 602 94,5 30,0 0,88 0,42 0,48 3,3 2,50 702 94,9 36,3 0/91 0,34 0,37 3,2 2.50 654 93,8 33,9 0,91 0,34 0,37 3,2 2,50 624 94,2 32,2 0,91 0.34 0.37 3,2 0,76 835 95«2 12,7 15 1,01 o'44 O,44 3,1 2,50 727 94,7 35,9 0.91 0,34 0.37 3,2 1,25 747 94,7 19,0 l‘06 1,21 1,14 3.1 0,85 993 96,2 16.0 0.58 0,83 1,43 3,2 2y50 592 95,4 28,6 θ',58 0,83 1,43 3,2 0,80 771 96,0 11,4 0,92 0,83 0,90 3f1 2,46 760 95,4 35,1 1.00 0,87 0,87 3,1 1.55 939 95,3 28,0 f.01 0,44 0,44 3,1 0,80 991 95,1 15?7 20 o‘91 0,34 0,37 3,2 0,50 879 95,8 9,2 0.91 0,34 0,37 3.2 2,09 709 94,0 30,7 0^74 0,49 0166 3^3 2,50 693 94,8 35,7 0,70 0,29 0 j 41 3,4 2.50 644 95-2 32,2 0,88 0,42 0,48 3,3 2,50 691 94,9 36,3 0,87 1,16 1.33 3,2 0.85 916 96,0 14,5 0/58 0.26 0,45 3,3 2.48 555 95,5 25,3 l 9R 0,92 0|83 0,90 3,1 1,48 937 96,2 26,6 0,87 1,16 1.33 3,2 0,89 857 96,4 14,0 1 iPd Au Au / Pd K Cat. STY Select. 02 conversion wt% wt% wt% wt (measured after 20 h) 10 0.58 0.26 0.45 3.3 0.77 801 95.4 12.3 0j 58 0.26 0.45 3 , 3 2.49 602 94.5 30.0 0.88 0.42 0.48 3.3 2.50 702 94.9 36.3 0/91 0.34 0.37 3.2 2.50 654 93.8 33 , 9 0.91 0.34 0.37 3.2 2.50 624 94.2 32.2 0.91 0.34 0.37 3.2 0.76 835 95 «2 12.7 15 1.01 o'44 O , 44 3.1 2.50 727 94.7 35.9 0.91 0.34 0.37 3.2 1.25 747 94.7 19.0 l'06 1.21 1.14 3.1 0.85 993 96.2 16.0 0.58 0.83 1.43 3.2 2y50 592 95.4 28.6 θ ', 58 0.83 1.43 3.2 0.80 771 96.0 11.4 0.92 0.83 0, 90 3f1 2.46 760 95.4 35.1 1.00 0.87 0.87 3.1 1.55 939 95.3 28.0 f.01 0.44 0.44 3.1 0.80 991 95.1 15 ? 7 20 o'91 0.34 0.37 3.2 0.50 879 95.8 9.2 0.91 0.34 0.37 3.2 2.09 709 94.0 30.7 0 ^ 74 0.49 0166 3 ^ 3 2.50 693 94.8 35.7 0.70 0.29 0 j 41 3.4 2.50 644 95-2 32.2 0.88 0.42 0.48 3.3 2.50 691 94 , 9 36.3 0.87 1.16 1.33 3.2 0.85 916 96.0 14.5 0/58 0.26 0.45 3.3 2.48 555 95.5 25.3 l 9R 0.92 0 | 83 0 , 90 3.1 1.48 937 96.2 26.6 0.87 1.16 1.33 3.2 0.89 857 96.4 14.0 1 i

* I* I

• * 30 3,2 paino-% K on suunnilleen yhtä suuri kuin 7,0 paino-% KOAc * ♦ * i I t » # 113016 13• * 3.2 3.2 wt% K is approximately equal to 7.0 wt% KOAc * ♦ * i I t »# 113016 13

Esimerkki 2Example 2

Katalyysitestit, jotka osoittavat kaliumasetaatti-pitoisuuden vaikutuksen katalyytin aktiivisuuteen ja se-lektiivisyyteen 5 Katalyytit, jotka sisälsivät vaihtelevan määrän kaliumasetaattia, valmistettiin edellä esitetyllä yleisellä menetelmällä osana tilastollisesti suunniteltua koesarjaa. Katalyyttipanos syntetisoitiin pyrkimyksenä 0,9 paino-%:n palladiumpitoisuus ja kulta/palladium-suhde 0,44. Kalium-10 asetaattipitoisuudet 0, 3, 5, 7, 9 paino-% impregnoitiin samaan katalyyttipanokseen. Metallianalyysit tehtiin XRF:ä käyttäen ja ne on esitetty taulukossa 2.Catalysis Assays showing the effect of potassium acetate content on catalyst activity and selectivity Catalysts containing varying amounts of potassium acetate were prepared by the general method described above as part of a statistically designed test series. The catalyst charge was synthesized at a concentration of 0.9% w / w palladium and a gold / palladium ratio of 0.44. Potassium-10 acetate concentrations of 0, 3, 5, 7, 9% by weight were impregnated into the same catalyst charge. Metal analyzes were performed using XRF and are shown in Table 2.

Katalyytit arvioitiin käyttäen edellä esitettyjä testiolosuhteita. Aktiivisuudet (STY, g VA/h/1 katalyyt-15 tiä) ja selektiivisyys (% eteenistä laskien) mitattuna 20 tunnin kuluttua virrasta on myös esitetty taulukossa 2.The catalysts were evaluated using the above test conditions. The activities (STY, g VA / h / l catalyst-15) and selectivity (% ethylene) after 20 hours from the stream are also shown in Table 2.

Aktiivisuusvaihtelut sopivat parhaiten yhtälöön: STY = 160,5 KoAc - 12,4 KoAc2 + 147 R2 = 0,998 20 jossa KoAc = todellinen KoAc paino-%.Activity variations best fit the equation: STY = 160.5 KoAc - 12.4 KoAc2 + 147 R2 = 0.998 20 where KoAc = actual KoAc by weight.

Korrelaatiotekijoiden neliö (R2) osoittaa tulosten sopivan yhtälöön hyvin. Kaliumpitoisuuden vaikutus aktii-visuuteen (STY) on esitetty kuviossa 4. Kuvio osoittaa t . ,· selvästi optimaalisen kaliumasetaattipitoisuusalueen, jol- ’ 25 la saadaan parempi katalyyttiaktiivisuus. Selektiivisyyden : I on myös todettu kasvavan tutkitulla kaliumtasolla.The square of the correlation factors (R2) shows that the results fit the equation well. The effect of potassium on activity (STY) is shown in Figure 4. The figure shows t. , · A clearly optimum range of potassium acetate content for better catalyst activity. Selectivity: I have also been found to increase potassium levels studied.

• · • · } I i * · I >• · • ·} I i * · I>

» I»I

I t > · » < > • » * · » » * » I » 1 ; > I i f >I t> · »<> •» * · »» * »I» 1; > I i f>

I II I

) * » 14 113016) * »14 113016

Taulukko 2Table 2

Katalyyttiaktiivisuudet ja selektiivisyydetCatalyst activities and selectivities

5 Pyrkimyk- XRF-ana- Todelli- STY SEL5 Aiming for XRF-Ana- Really-STY SEL

senä ollut lyysi nen KOAc (20 h kohdalla) KOAc paino-% KOAc paino-% paino-% 10 0 0,48 0 148 84,3 3 1,77 3,24 539 93,2 5 2,48 5,02 631 94,2 7 3,31 7,10 677 94,0 9 4,06 8,99 585 94,3 15 # • · • · > I t • · • · • I · • ·lysis KOAc (at 20 h) KOAc% by weight KOAc by weight% by weight 10 0 0.48 0 148 84.3 3 1.77 3.24 539 93.2 5 2.48 5.02 631 94.2 7 3.31 7.10 677 94.0 9 4.06 8.99 585 94.3 15 # • · • ·> I t • • • • I · • ·

t ' It 'I

• I · • 1 · • · · • · · • · · • · • » » • · » • ·• I · • 1 · • • • • • • • • • • • »»

« I I«I I

Claims (16)

113016113016 1. Kuori-impregnoitu katalyytti käytettäväksi vi-nyyliasetaatin valmistuksessa eteenistä, etikkahaposta ja 5 happipitoisesta kaasusta, tunnettu siitä, että katalyytin tuottavuus on yli 661 g vinyyliasetaattia tunnissa katalyyttilitraa kohden 150 °C:ssa ja että se koostuu oleellisesti: (1) katalyyttikantajasta, jonka partikkelihalkaisija on 10 noin 3 - 7 mm ja huokostilavuus 0,2 - 1,5 ml per gramma; (2) palladiumista ja kullasta jakautuneena uloimpaan 1,0 mm paksuun kerrokseen katalyyttikantajapartikkeleita; ja (3) noin 3,5 - 9,5 paino-% kaliumasetaattia, jossa kul-15 ta:palladium-painosuhde katalyytissä on alueella 0,60 - 1,25 ja palladiumpitoisuus on suurempi kuin 3,9 grammaa katalyyttilitraa kohti.Catalyst impregnated catalyst for use in the manufacture of vinyl acetate from ethylene, acetic acid and 5 oxygen-containing gas, characterized in that the catalyst has a productivity of more than 661 g vinyl acetate per hour at 150 ° C and consists essentially of: (1) a catalyst support the particle diameter is 10 about 3 to 7 mm and the pore volume is 0.2 to 1.5 ml per gram; (2) palladium and gold distributed over an outer 1.0 mm thick layer of catalyst support particles; and (3) about 3.5 to 9.5 weight percent potassium acetate, wherein the weight ratio of gold to palladium in the catalyst ranges from 0.60 to 1.25 and the palladium content is greater than 3.9 grams per liter of catalyst. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen katalyytti, tunnettu siitä, että kulta:palladium-painosuhde 20 on 0,7 - 1,05.Catalyst according to claim 1, characterized in that the gold: palladium weight ratio 20 is 0.7 to 1.05. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen katalyytti, ” tunnettu siitä, että kulta:palladium-painosuhde . .· on 0,85 - 1,05.Catalyst according to claim 2, characterized in that gold: palladium weight ratio. .0 is between 0.85 and 1.05. ‘ 4. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen ; ; 25 mukainen katalyytti, tunnettu siitä, että kalium- ;’ · asetaattipitoisuus on 5 - 9 paino-%.Any of the preceding claims; ; 25, characterized in that the potassium acetate content is 5 to 9% by weight. ,·; . 5. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen katalyytti, tunnettu siitä, että palla-. . diumpitoisuus on 3,9 - 6,1 grammaa katalyyttilitraa kohti., ·; . Catalyst according to any one of the preceding claims, characterized in that . the di content is from 3.9 to 6.1 grams per liter of catalyst. 6. Kuori-impregnoitu katalyytti käytettäväksi vi- ;·' nyyliasetaatin valmistuksessa eteenistä, etikkahaposta ja ; ·,: happipitoisesta kaasusta, tunnettu siitä, että se ;·* koostuu oleellisesti: (1) katalyyttikantajasta, jonka partikkelihalkaisi ja on • i t ;;j 35 noin 3-7 mm ja huokostilavuus 0,2 - 1,5 ml per gramma 113016 (2) palladiumista ja kullasta jakautuneena uloimpaan 1,0 mm paksuun kerrokseen katalyyttikantajapartikkeleita; ja (3) noin 3,5 - 9,5 paino-% kaliumasetaattia, jossa kul-5 ta:palladium-painosuhde katalyytissä on alueella noin 0,9 - 1,25 ja palladiumpitoisuus on suurempi kuin 3,9 grammaa katalyyttilitraa kohti.6. Shell impregnated catalyst for use in the preparation of vinyl acetate from ethylene, acetic acid and; ·,: An oxygen-containing gas, characterized in that it · · * consists essentially of: (1) a catalyst support having a particle diameter of about 3 to 7 mm and a pore volume of 0.2 to 1.5 ml per gram 113016 (2) palladium and gold distributed over an outer 1.0 mm thick layer of catalyst support particles; and (3) about 3.5 to 9.5 weight percent potassium acetate, wherein the weight ratio of gold to palladium in the catalyst is in the range of about 0.9 to 1.25 and the palladium content is greater than 3.9 grams per liter of catalyst. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen katalyytti, tunnettu siitä, että kaliumasetaattipitoisuus on 10 5-9 paino-%.7. Catalyst according to claim 6, characterized in that the potassium acetate content is 10 to 9% by weight. 8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen katalyytti, tunnettu siitä, että palladiumpitoisuus on 3,9 - 6,1 grammaa katalyyttilitraa kohti.Catalyst according to claim 6 or 7, characterized in that the palladium content is from 3.9 to 6.1 grams per liter of catalyst. 9. Menetelmä vinyyliasetaatin valmistamiseksi, 15 tunnettu siitä, että eteeni saatetaan reagoimaan etikkahapon kanssa happipitoisen kaasun läsnä ollessa lämpötilassa 100 - 200 °C sekä sellaisen kuori-impregnoidun katalyytin läsnä ollessa, jonka tuottavuus on yli 661 g vinyyliasetaattia tunnissa katalyyttilitraa kohden 20 150 °C:ssa ja joka koostuu oleellisesti: (1) katalyyttikantajasta, jonka partikkelihalkaisija on noin 3 - 7 mm ja huokostilavuus 0,2 - 1,5 ml per gramma; • (2) palladiumista ja kullasta jakautuneena uloimpaan • 1,0 mm paksuun kerrokseen katalyyttikantajapartikkeleita; ’'i 25 ja ;· j (3) noin 3,5 - 9,5 paino-% kaliumasetaattia, jossa kul- • · ta: palladium-painosuhde katalyytissä on alueella 0,60 * 1,25 ja palladiumpitoisuus on suurempi kuin 3,9 grammaa .. . katalyyttilitraa kohti. * ·9. A process for the preparation of vinyl acetate, characterized in that ethylene is reacted with acetic acid in the presence of an oxygen gas at 100 to 200 ° C and in the presence of a shell impregnated catalyst with a productivity greater than 661 g vinyl acetate per hour per 20 ° C: and consisting essentially of: (1) a catalyst support having a particle diameter of about 3 to 7 mm and a pore volume of 0.2 to 1.5 ml per gram; • (2) palladium and gold distributed over the outer • 1.0 mm thick layer of catalyst support particles; 25 and; j (3) about 3.5 to 9.5 weight percent potassium acetate, wherein the gold: palladium weight ratio in the catalyst is in the range 0.60 * 1.25 and the palladium content is greater than 3 , 9 grams ... per liter of catalyst. * · 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, * · tunnettu siitä, että kulta: palladium-painosuhde on 0,7 - 1,05.10. A process according to claim 9, characterized in that the weight ratio of gold to palladium is 0.7 to 1.05. • · *;·· 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, *. tunnettu siitä, että katalyytin kulta: palladium 'll! 35 painosuhde on 0,85 - 1,05. • · «Il 113016The method of claim 10, *. Known for being the catalyst for gold: Palladium 'll! The weight ratio of 35 is 0.85 to 1.05. • · «Il 113016 12. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 9-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalyytin kaliumasetaattipitoisuus on 5 - 9 paino-%.Process according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the catalyst has a potassium acetate content of 5 to 9% by weight. 13. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 9-12 mu-5 kainen katalyytti, tunnettu siitä, että palia- diumpitoisuus on 3,9 - 6,1 grammaa katalyyttilitraa kohti.Catalyst according to any one of claims 9 to 12, characterized in that the palladium content is from 3.9 to 6.1 grams per liter of catalyst. 14. Menetelmä vinyyliasetaatin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että eteeni saatetaan reagoimaan etikkahapon kanssa happipitoisen kaasun läsnä ollessa läm- 10 pötilassa 100 - 200 °C sekä sellaisen kuori-impregnoidun katalyytin läsnä ollessa, joka koostuu oleellisesti: (1) katalyyttikantajasta, jonka partikkelihalkaisija on noin 3-7 mm ja huokostilavuus 0,2 - 1,5 ml per gramma (2) palladiumista ja kullasta jakautuneena uloimpaan 15 1,0 mm paksuun kerrokseen katalyyttikantajapartikkeleita; ja (3) noin 3,5 - 9,5 paino-% kaliumasetaattia, jossa kulta:-palladium-painosuhde katalyytissä on alueella noin 0,9 - 1,25 ja palladiumpitoisuus on suurempi kuin 3,9 grammaa 20 katalyyttilitraa kohti.14. A process for the preparation of vinyl acetate, wherein the ethylene is reacted with acetic acid in the presence of an oxygen gas at 100-200 ° C and in the presence of a shell impregnated catalyst consisting essentially of: (1) a catalyst support having a particle size of about 3 to 7 mm and a pore volume of 0.2 to 1.5 ml per gram (2) of palladium and gold distributed in the outermost layer of 1.0 mm thick catalyst support particles; and (3) about 3.5 to 9.5 weight percent potassium acetate, wherein the gold: palladium weight ratio in the catalyst is in the range of about 0.9 to 1.25 and the palladium content is greater than 3.9 grams per 20 liters of catalyst. 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalyytin kaliumasetaattipitoisuus on 5 - 9 paino-%.Process according to claim 14, characterized in that the catalyst has a potassium acetate content of 5 to 9% by weight. : .· 16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen mene- 'td 25 telmä, tunnettu siitä, että palladiumpitoisuus on 3,9 - 6,1 grammaa katalyyttilitraa kohti. » > · ♦ » » » • · » I I t t » k » I I • l k · f * · k · >11»» • k k • * * k • kk* kk· t k k·· 113016Process according to claim 14 or 15, characterized in that the palladium content is from 3.9 to 6.1 grams per liter of catalyst. »> · ♦» »» • »» I I t t »k» I I • l k · f * · k ·> 11 »» • k k • * * k • kk * kk · t k k ·· 113016
FI921387A 1992-03-30 1992-03-30 High productivity shell impregnated catalyst for vinyl! acetate prodn. FI113016B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI921387A FI113016B (en) 1992-03-30 1992-03-30 High productivity shell impregnated catalyst for vinyl! acetate prodn.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI921387A FI113016B (en) 1992-03-30 1992-03-30 High productivity shell impregnated catalyst for vinyl! acetate prodn.
FI921387 1992-03-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI921387A0 FI921387A0 (en) 1992-03-30
FI921387A FI921387A (en) 1993-10-01
FI113016B true FI113016B (en) 2004-02-27

Family

ID=8534999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI921387A FI113016B (en) 1992-03-30 1992-03-30 High productivity shell impregnated catalyst for vinyl! acetate prodn.

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI113016B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI921387A0 (en) 1992-03-30
FI921387A (en) 1993-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3369209B2 (en) Catalyst and method for producing vinyl acetate
EP0569624B1 (en) Catalysts and processes for the manufacture of vinyl acetate
KR100575967B1 (en) Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium and gold prepared with potassium aurate
JP5121089B2 (en) Vinyl acetate catalyst containing metallic palladium, copper and gold and method for producing the same
JP4975721B2 (en) Method for preparing vinyl acetate using a catalyst comprising palladium, gold, and certain third metals
JP4287999B2 (en) Vinyl acetate catalyst comprising palladium, gold, copper, and certain fourth metals
US5274181A (en) Catalysts and processes for the manufacture of vinyl acetate
EP0986433B1 (en) A catalyst comprising palladium and gold deposited on a a copper containing carrier for the production of vinyl acetate
KR100575968B1 (en) Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium, copper and gold and preparation thereof
JP4287995B2 (en) Catalysts for vinyl acetate containing metallic palladium and gold and copper acetate
FI113016B (en) High productivity shell impregnated catalyst for vinyl! acetate prodn.
KR100206729B1 (en) Catalyst and method for preparing vinyl acetate
JP2940917B2 (en) Method for producing allyl acetate
NO300761B1 (en) Shell impregnated catalyst and process for the production of vinyl acetate
MXPA00004132A (en) Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium and gold, and cupric acetate
CZ282053B6 (en) Coated impregnated catalyst used in the preparation of vinyl acetate and process for preparing vinyl acetate