RU2216401C2 - Способ получения катализатора (варианты) и способ получения винилацетата с использованием полученного катализатора (варианты) - Google Patents

Способ получения катализатора (варианты) и способ получения винилацетата с использованием полученного катализатора (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2216401C2
RU2216401C2 RU2000133240/04A RU2000133240A RU2216401C2 RU 2216401 C2 RU2216401 C2 RU 2216401C2 RU 2000133240/04 A RU2000133240/04 A RU 2000133240/04A RU 2000133240 A RU2000133240 A RU 2000133240A RU 2216401 C2 RU2216401 C2 RU 2216401C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
palladium
catalyst
gold
water
carrier
Prior art date
Application number
RU2000133240/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000133240A (ru
Inventor
Тао Ванг
Джерри А. БРАУССАРД
Original Assignee
Селаниз Интернэшнл Корпорейшн
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 Селаниз Интернэшнл Корпорейшн filed Critical Селаниз Интернэшнл Корпорейшн
Publication of RU2000133240A publication Critical patent/RU2000133240A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2216401C2 publication Critical patent/RU2216401C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/48Silver or gold
    • B01J23/52Gold
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/04Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C07C67/05Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds with oxidation
    • C07C67/055Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds with oxidation in the presence of platinum group metals or their compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/396Distribution of the active metal ingredient
    • B01J35/397Egg shell like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам получения катализатора, содержащего металлический палладий и золото, для получения винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты, и к способам получения винилацетата с использованием полученного катализатора. Описывается способ получения катализатора для получения винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты, содержащего пористый носитель, на пористые поверхности которого нанесены каталитически эффективные количества металлических палладия и золота, причем упомянутый катализатор приготовлен по стадиям, включающим пропитку пористого носителя, пористые поверхности которого содержат каталитически эффективное количество предварительно восстановленного металлического палладия, раствором аурата калия и восстановление аурата калия до каталитически эффективного количества металлического золота. Раскрыты альтернативные варианты воплощения. Описаны также способы получения винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты в качестве реагентов в присутствии катализатора, содержащего металлические палладий и золото, полученного описанным выше способом. Технический эффект - снижение селективности по СО2 и тяжелым фракциям при сохранении высокой активности. 4 с. и 18 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

Область изобретения
Данное изобретение относится к новым и улучшенным катализаторам для получения винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты.
Предшествующая информация, включающая описание родственной области техники
Известно получение винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты с использованием катализатора, состоящего из металлического палладия и золота, нанесенных на носитель. Несмотря на то, что способом, в котором используется такой катализатор, можно получить винилацетат с достаточными уровнями производительности, эти уровни производительности ограничены получением нежелательных побочных продуктов, в частности двуокиси углерода. Таким образом, крайне желателен любой прием, с помощью которого можно достигнуть пониженного образования побочных продуктов, таких, как двуокись углерода, что выражается в виде более низкого процента селективности по СО2.
Предшествующие катализаторы, содержащие металлический палладий и золото, обычно получают способом, включающим стадии пропитки пористого носителя одним водным раствором или отдельными растворами водорастворимых солей палладия и золота, взаимодействия этих поглощенных водорастворимых солей с подходящим щелочным соединением, например гидроксидом натрия, для того чтобы "фиксировать" палладий и золото в виде нерастворимых в воде соединений, например гидроксидов, и восстановления нерастворимых в воде соединений, например этиленом или гидразином, для перевода палладия и золота в свободную металлическую форму. Этот тип процесса имеет недостаток, заключающийся в необходимости нескольких стадий, иногда включая, по меньшей мере, две стадии "фиксации".
В качестве материала для заявленного здесь изобретения можно рассмотреть следующие ссылки. В патенте США 5332710, выданном 26 июля 1994 г. Nicolau et al. , раскрыт способ получения катализатора, пригодного для производства винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты, включающий пропитку пористого носителя водорастворимыми солями палладия и золота, фиксацию палладия и золота в виде нерастворимых в воде соединений на носителе путем погружения и переворачивания пропитанного носителя в реакционном растворе для осаждения таких соединений и последующее восстановление этих соединений в свободную металлическую форму.
В патенте Великобритании 1188777, опубликованном 22 апреля 1970, раскрыт способ одновременного получения сложного эфира ненасыщенной карбоновой кислоты, например винилацетата, из олефина, карбоновой кислоты и кислорода, и соответствующей карбоновой кислоты, например уксусной кислоты, из ее альдегида с использованием одного катализатора на носителе, содержащего соединение палладия, например оксид или соль, и одно или более соединений любого из различных металлов, например металлическое золото, или соединение золота, например такое, как аурат калия.
В патенте США 5700753 раскрыт катализатор для винилацетата (ВА), полученный при добавлении металлоорганических комплексов золота к катализатору с предварительно восстановленным палладием, полученным из Na2PdCl4. Для металлоорганического соединения золота не требуется процедура фиксации.
Краткое описание изобретения
В соответствии с изобретением предоставлен катализатор для получения винилацетата (ВА) реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты с низкой селективностью по двуокиси углерода, причем упомянутый катализатор получен по стадиям, включающим пропитку пористого носителя, пористые поверхности которого содержат каталитически эффективное количество предварительно восстановленного металлического палладия, раствором аурата калия КАuO2 и восстановление аурата калия до каталитически эффективного количества металлического золота. Использование такого катализатора часто приводит к более низкой селективности по двуокиси углерода и тяжелым фракциям, что обычно сопровождается более высокой производительностью винилацетата, чем при использовании разных обычных катализаторов, содержащих металлические палладий и золото.
Подробное описание изобретения
Раскрыт способ получения катализатора при производстве ВА. Катализатор с предварительно восстановленным палладием получали при пропитке носителя водным раствором Na2PdCl4 с последующей фиксацией NaOH и восстановлением Pd. Получили катализатор с тонким слоем Pd, который затем привели в контакт с раствором водного КАuO2 для образования на носителе второго слоя из Аu. В конечном итоге получили катализатор со слоями из Pd и Аu, для которого не было необходимости в стадии фиксации Аu. Pd и Аu были распределены в виде тонкого металлического слоя на структуре носителя.
В качестве альтернативного варианта воплощения катализатор можно получить при контакте носителя сначала с КАuО2, после чего следует контакт с Na2PdCl4. Затем соединение Pd можно фиксировать с помощью осаждающего раствора, такого, как NaOH, и восстановить Аu и Pd восстанавливающим агентом. Альтернативно Аu можно восстановить до прибавления раствора Pd.
Следующий вариант воплощения процедуры изобретения включает в себя использование не содержащих натрия реагентов, таких, как описанные в патенте США 5693586.
Материал носителя катализатора данного изобретения состоит из частиц, имеющих любую из различных правильных или неправильных форм, таких, как сферы, таблетки, цилиндры, кольца, звезды, или другие формы, и может иметь размеры, такие, как диаметр, длина или ширина, составляющие от около 1 до около 10 мм, предпочтительно от около 3 до около 9 мм. Предпочтительными являются сферы диаметром от около 4 до около 8 мм. Материал носителя может состоять из любого подходящего пористого вещества, например двуокиси кремния, оксида алюминия, двуокиси кремния-окиси алюминия, двуокиси титана, двуокиси циркония, силикатов, алюмосиликатов, титанатов, шпинели, карбида кремния, углерода и т.п.
Материл носителя может иметь площадь поверхности, находящуюся в интервале, например, от около 10 до около 350, предпочтительно от около 100 до около 200 м2/г, средний размер пор в интервале, например, от около 50 до около 2000 ангстрем и объем пор в интервале, например, от около 0,1 до около 2, предпочтительно от около 0,4 до около 1,2 мл/г.
При получении катализатора, используемого в способе данного изобретения, материал носителя сначала обрабатывают для нанесения каталитического количества палладия на пористые поверхности частиц носителя. Для осуществления этой цели можно использовать любой из различных способов, каждый из которых включает пропитку носителя водным раствором водорастворимого соединения палладия. Примерами подходящих водорастворимых соединений палладия являются хлорид палладия(II), палладий(II)хлорид натрия (то есть палладий(II)тетрахлорид натрия, Na2PdCl4), палладий(II)хлорид калия, нитрат палладия(II) или сульфат палладия(II). Предпочтительной солью для пропитки является палладий(II)тетрахлорид натрия вследствие своей хорошей растворимости в воде. Пропитку можно проводить способом "начального увлажнения", в котором количество раствора водорастворимого соединения металла, используемого для пропитки, составляет от около 95 до около 100 процентов от абсорбционной способности материала носителя. Концентрация раствора такова, что количество элементарного палладия в абсорбированном носителем растворе равно желательному, заранее определенному количеству. Пропитка такова, чтобы обеспечить, например, от около 1 до около 10 г элементарного палладия на литр конечного катализатора.
После пропитки носителя водным раствором водорастворимой соли палладия палладий фиксируют, то есть осаждают в виде нерастворимого в воде соединения, такого, как гидроксид, реакцией с соответствующим щелочным соединением, например гидроксидом щелочного металла, силикатом, боратом, карбонатом или бикарбонатом, в водном растворе. Предпочтительными фиксирующими щелочными соединениями являются гидроксиды натрия и калия. Щелочной металл должен содержаться в щелочном соединении в количестве, составляющем, например, от около 1 до около 2, предпочтительно от 1,1 до около 1,8 эквивалента от количества, необходимого для взаимодействия с каталитически активными катионами, имеющимися в водорастворимой соли. Фиксацию палладия можно осуществить методом начального увлажнения, в котором пропитанный носитель сушат, например, при температуре 150oС в течение одного часа, приводят в контакт с объемом раствора щелочного вещества, равным приблизительно 95-100% объема пор носителя и дают постоять в течение промежутка времени от около 1/2 до около 16 часов, или ротоиммерсионным способом, в котором пропитанный носитель без высушивания погружают в раствор щелочного вещества и вращают и/или переворачивают в течение, по меньшей мере, начального периода осаждения таким образом, что на поверхности частиц носителя или вблизи нее образуется тонкая полоса осажденного нерастворимого в воде соединения. Вращение и переворачивание можно осуществлять, например, при приблизительно от 1 до около 10 об/мин в течение промежутка времени, составляющего, например, от около 0,5 часа, предпочтительно от около 0,5 до около 4 часов. Рассмотренный ротоиммерсионный способ описан в патенте США 5332710, полное раскрытие которого включено здесь ссылкой.
После этого фиксированное, то есть осажденное, соединение палладия можно восстановить, например, в газовой фазе этиленом, например, 5% в азоте при 150oС в течение 5 часов, после того как катализатор, содержащий фиксированное соединение палладия, сначала промывали до тех пор, пока в нем не осталось анионов, таких, как галогенид, и высушили, например, при 150oС в течение ночи при постоянной продувке азотом, или подобное восстановление можно осуществить в жидкой фазе при комнатной температуре при помощи водного раствора гидразингидрата, где необходим избыток гидразина сверх того количества, которое необходимо для восстановления всех находящихся на носителе металлических соединений, в интервале, например, от около 8:1 до около 15;1, с последующим промыванием и высушиванием. Для восстановления фиксированного соединения палладия, находящегося на носителе, можно использовать другие восстанавливающие агенты и средства, обычные в данной области. Восстановление фиксированного соединения палладия приводит, главным образом, к образованию свободного металла, хотя может также присуствовать незначительное количество оксида металла.
После получения любым из описанных ранее способов катализатора, содержащего палладий в свободной металлической форме, нанесенный на материал носителя, его пропитывают водным раствором аурата калия, предпочтительно путем начального увлажнения. После этого катализатор сушат так, чтобы катализатор содержал аурат калия в количестве, достаточном для обеспечения, например, от около 0,5 до около 10 грамм элементарного золота на литр конечного катализатора, при количестве золота, составляющем от около 10 до около 125 мас.% из расчета на массу присутствующего палладия. Затем аурат калия восстанавливают до металлического золота с использованием любой из методик, описанных ранее для восстановления палладия из "фиксированного", то есть нерастворимого в воде, соединения палладия на поверхности носителя. При проведении такого восстановления аурата калия нет никакой необходимости в промежуточных стадиях фиксации золота на носителе в виде нерастворимого в воде соединения и промывания такого соединения до его полного освобождения от хлорид-ионов, как было описано выше для палладия, и что обычно необходимо для золота при получении палладий- и золотосодержащих катализаторов для винилацетата. Исключение подобных стадий фиксации и промывания в связи с золотом является важным преимуществом при получении катализатора данного изобретения. По данному способу получен катализатор с высоким удерживанием металлического золота. Катализатор также содержит Pd и Аu, распределенные в тонком слое на поверхности носителя катализатора или вблизи нее.
Одна из проблем при получении ВА катализаторов заключалась в удерживании благородного металла на носителе катализатора. Использование КАuО2 предшественников предлагает способ получения высокодисперсных металлических частиц, не содержащих солей, без включения стадии фиксации для комплексов Аu. Преимущество в отсутствии стадии фиксации для комплексов Аu состоит в повышении удерживания золота, поскольку по известным методикам Аu частично вымывается с катализатора во время стадии фиксации/промывания, и в повышении соотношения Au/Pd на катализаторе.
Несмотря на то, что катализаторы данного изобретения были описаны, прежде всего в связи с катализаторами, содержащими только палладий и золото в качестве каталитически активных металлов, катализатор может также содержать один или более дополнительных каталитически активных металлических элементов в форме свободного металла, оксида или смеси свободного металла и оксида. Такие металлические элементы могут представлять собой, например, медь, магний, кальций, барий, цирконий и/или церий. Если в катализаторе желателен какой-либо металл в дополнении к палладию и золоту, носитель обычно можно пропитать водорастворимой солью этого металла, растворенной в том же растворе для пропитки, что и раствор, содержащий водорастворимую соль палладия. Таким образом, носитель можно одновременно пропитать водорастворимыми солями палладия и дополнительного металла, которые затем одновременно фиксируют и восстанавливают таким же образом, как описано ранее для одного палладия. После этого катализатор, содержащий палладий в виде свободного металла, и дополнительный металл в виде оксида и/или свободного металла, пропитывают ауратом калия, который затем восстанавливают до золота, в виде свободного металла, без промежуточной стадии фиксации, как описано ранее в связи с палладием в качестве единственного металла в дополнение к золоту.
Преимущественно катализатор, содержащий палладий и золото в свободной металлической форме, можно необязательно пропитать раствором ацетата щелочного металла, предпочтительно ацетатом калия или ацетатом натрия и наиболее предпочтительно ацетатом калия (КОАс). После высушивания конечный катализатор может содержать, например, от около 10 до около 70 грамм, предпочтительно от около 20 до около 60 грамм, ацетата щелочного металла на литр конечного катализатора. Оптимально к катализатору с предварительно восстановленным Pd, на одной стадии вместе с КОАс можно прибавить KАuO2.
При получении винилацетата с использованием катализатора настоящего изобретения над катализатором протекает газовый поток, содержащий этилен, кислород или воздух, уксусную кислоту и желательно ацетат щелочного металла. Состав газового потока можно менять в широких пределах, принимая во внимание взрывоопасные пределы. Например, молярное соотношение этилена и кислорода может составлять от около 80:20 до около 98:2, молярное отношение уксусной кислоты к этилену может быть примерно от 2:1 до примерно 1:10, предпочтительно примерно от 1:2 до 1:5, а содержание газообразного ацетата щелочного металла может составлять от около 1 до около 100 частей на миллион из расчета на использованную массу уксусной кислоты. Газовый поток может также содержать другие инертные газы, такие, как азот, двуокись углерода и/или насыщенные углеводороды. Температуры реакции, которые можно применять, являются повышенными температурами, предпочтительно температурами, находящимися в интервале от приблизительно 150-220oС. Применяемое давление может быть до некоторых пределов пониженным давлением, нормальным давлением или повышенным давлением, предпочтительно давлением вплоть до около 20 избыточных атмосфер.
Далее следующие примеры иллюстрируют изобретение.
Примеры с 1 по 10.
Эти примеры иллюстрируют получение катализаторов по данному изобретению, содержащих переменные количества палладия и золота в свободной металлической форме.
Материал носителя, содержащий заранее восстановленный металлический палладий, получали следующим образом.
Материал носителя в количестве 250 мл, состоящий из сфер двуокиси кремния Sud-Chemie КА-160, имеющих номинальный диаметр 7 мм, площадь поверхности от около 160 до около 175 м2/г и объем пор около 0,68 мл/г, пропитали сначала путем начального увлажнения 82,5 мл водного раствора палладий(II)тетрахлорида натрия, что достаточно для обеспечения приблизительно 7 грамм элементарного палладия на литр катализатора. Носитель встряхивали в растворе в течение 5 минут для гарантии полной абсорбции раствора. После этого палладий зафиксировали на носителе в виде гидроксида палладия(II) при контакте обработанного носителя путем ротоиммерсии в течение 2,5 часов приблизительно при 5 об/мин с 283 мл водного раствора гидроксида натрия, полученного из 50% (масса/масса) NaOH/H2O в количестве 120% от необходимого для превращения палладия в его гидроксид. Раствор слили с обработанного носителя, который затем промывали деионизованной водой до полного удаления хлорид-ионов (около 5 часов) и сушили в течение ночи при 150oС при постоянной продувке азотом. Затем палладий восстановили до свободного металла при контакте носителя с этиленом (5% в азоте) в газовой фазе при 150oС в течение 5 часов или при действии гидразина при комнатной температуре в течение 4 часов с последующим промыванием деионизованной водой в течение 2 часов и высушивании в печи при 150oС в течение 5 часов для получения носителя, содержащего номинальное количество предварительно восстановленного Pd, составляющее 7 г/литр (г/л).
Для получения аурата калия, используемого для пропитки носителя золотом, сначала приготовили гидроксид золота Аu(ОН)з при смешивании 300 г золото(III) тетрахлорида натрия, NaAuCl4, содержащего 0,20 г Аu/г раствора, и 73,6 г 50% (масса/масса) NaOH/Н2О, растворенного в 200 мл деионизованной воды. Прибавили избыток NaOH для доведения рН приблизительно до 8 и перемешивали и нагревали раствор до 60oС ч течение 3 часов до образования оранжевого осадка. Фильтрованием выделили оранжевое твердое вещество, которое промыли деионизованной водой до полного удаления хлорид-ионов и высушили в вакуумной печи при 50oС в токе N2 для получения красно-оранжевого осадка Аu(ОН)3. Анализ этого твердого вещества показал, что содержание золота составляет 79,5% золота, что согласуется с расчетной величиной.
Гидроксид золота в количестве 0,5 грамм смешали с 0,12 грамм КОН в 35 мл воды, нагрели полученную оранжевую суспензию до 82-85oС и перемешивали при этой температуре до растворения всех осадков, получив прозрачный желтый раствор аурата калия, (KAuО2). Этот раствор прибавили к 100 мл носителя, содержащего номинальное количество 7 г/л предварительно восстановленного палладия, приготовленного описанным выше способом, с использованием этилена в качестве восстанавливающего агента. Пропитку проводили в течение 25-30 минут. Катализатор высушили в печи при 100oС в течение 5 часов в токе продуваемого азота. После этого золото в обработанном катализаторе восстановили 5% этилена в N2 при 120oС в течение 5 часов для получения на носителе свободного металлического золота.
Наконец, катализатор пропитали путем начального увлажнения водным раствором, содержащим 4 г ацетата калия в 33 мл Н2О, и высушили в сушильной установке с кипящим слоем при 100oС в течение 1,5 часа.
Приведенное выше описание получения катализатора согласно данному изобретению конкретно относится к катализаторам примеров 1, 2 и 3, которые содержат номинальные количества, то есть соответствуют концентрациям и количествам растворов для пропитки, составляющим 7 грамм Pd и 4 грамм Аu на литр катализатора, и в которых как Pd, так и Аu восстанавливают этиленом. Однако катализаторы примеров с 4 по 10, содержащие различные количества Pd и/или Аu, получают аналогичным образом, за исключением того, что концентрацию или количество Na2PdCl4 и/или KAuO2 раствора для пропитки изменяют для получения на носителе желательных номинальных количеств Pd и/или Аu, а восстановление каждого из Pd и Аu осуществляют этиленом и/или гидразином, как описано ранее. Используемый для получения восстанавливающий агент (С2Н4 и/или N2Н4), номинальные количества Pd и Аu, соответствующие концентрациям и количествам растворов для пропитки (ном. количества, г/л), реальные количества Pd и Аu на катализаторах примеров 1-10, определенные в результате анализа, и % удерживания металла представлены в таблице . В примере 7 графа "N2Н4, C2H4" в таблице означает, что Pd был предварительно восстановлен гидразином, а Аu в аурате калия было восстановлено этиленом, тогда как графа "С2Н4, N2H4" в примере 10 означает, что Pd был предварительно восстановлен этиленом, а Аu в аурате калия было восстановлено гидразином, как описано ранее.
Катализаторы этих примеров исследовали на предмет их активности и селективности по различным побочным продуктам при производстве винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты. Для осуществления этого приблизительно 60 мл катализатора, приготовленного описанным выше образом, поместили в сетку из нержавеющей стали с возможностью измерения температуры при помощи термопары как наверху, так и внизу этой сетки. Сетку поместили в реактор Берти рециркуляционного типа с непрерывным перемешиванием и выдерживали при температуре, обеспечивающей приблизительно 45%-ную конверсию кислорода, при помощи электрического нагревательного кожуха. Через сетку пропускали под давлением около 12 атмосфер газовую смесь, состоявшую приблизительно из 50 нормальных литров (измеренных при нормальных температуре и давлении (НТД)) этилена, около 10 нормальных литров кислорода, около 49 нормальных литров азота, около 50 г уксусной кислоты и около 4 мг ацетата калия, и катализатор старел в этих условиях реакции, по меньшей мере, 16 часов, до двухчасового режима работы, после которого реакция завершилась. Анализ продуктов провели с помощью газового хроматографического анализа в потоке, в сочетании с анализом жидких продуктов вне потока при конденсировании потока продуктов приблизительно при 10oС для получения оптимального анализа конечных продуктов винилацетата (ВА), двуокиси углерода (СО2), тяжелых фракций (ТФ) и этилацетата (EtOAc), результаты которого использовали для расчета селективностей этих веществ, исходя из этилена, для каждого примера, как показано в таблице . Относительная активность реакции, выраженная в виде фактора активности (активность), также приведена в таблице и рассчитана на компьютере. В программе компьютера использован ряд уравнений, коррелирующих фактор активности с температурой катализатора (во время реакции), конверсией кислорода и рядом кинетических параметров для реакций, протекающих во время синтеза ВА. В более общем смысле, фактор активности обратно пропорционален температуре, необходимой для достижения постоянной конверсии кислорода.
Значения, приведенные в таблице, показывают, что катализаторы данного изобретения во многих случаях могут быть использованы для синтеза винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты с более низкими значениями селективности по СО2 и тяжелым фракциям, чем обычные и/или промышленные катализаторы, содержащие палладий и золото, при сохранении, в то же время, равнозначных уровней активности.

Claims (22)

1. Способ получения катализатора для получения винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты, содержащего металлический палладий и золото, полученное с ауратом калия, отличающийся тем, что катализатор получают пропиткой пористого носителя, пористые поверхности которого содержат каталитически эффективное количество предварительно восстановленного палладия, раствором аурата калия, и восстановлением аурата калия до каталитически эффективного количества металлического золота.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый носитель, содержащий предварительно восстановленный палладий, получают по стадиям, включающим пропитку пористого носителя водным раствором водорастворимой соли палладия, фиксацию упомянутого палладия в виде нерастворимого в воде соединения реакцией с соответствующим щелочным соединением, и восстановление нерастворимого в воде соединения палладия, находящегося на носителе, до его свободного металлического состояния.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что упомянутая водорастворимая соль палладия является палладий (II) тетрахлоридом натрия, (Na2PdCl4).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый пористый носитель содержит от около 1 до около 10 г палладия и от около 0,5 до около 10 г золота на литр катализатора, причем количество золота составляет от около 10 до около 125 мас. % из расчета на массу палладия.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый катализатор пропитывают раствором ацетата щелочного металла.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что упомянутый ацетат щелочного металла является ацетатом калия, который наносят на катализатор в количестве от около 10 до около 70 г/л катализатора.
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что ацетат и аурат прибавляют на одной стадии.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют с реагентами, не содержащими натрия.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что Pd и Aи образуют слой на поверхности носителя или вблизи нее.
10. Способ получения катализатора для получения винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты, содержащего металлический палладий и золото, полученное с ауратом калия, отличающийся тем, что катализатор получают пропиткой пористого носителя ауратом калия при последующем контакте носителя с раствором водорастворимой соли палладия, фиксацией упомянутого раствора палладия в виде нерастворимого в воде соединения и восстановлением аурата калия и соединений палладия до их металлического состояния.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что аурат калия восстанавливают до металлического золота перед тем, как носитель контактируют с водорастворимым соединением палладия.
12. Способ получения винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты в качестве реагентов, включающий контакт упомянутых реагентов с катализатором, содержащим пористый носитель, на пористые поверхности которого нанесены каталитически эффективные количества металлических палладия и золота, причем упомянутый катализатор получают по стадиям, включающим пропитку пористого носителя, пористые поверхности которого содержат каталитически эффективное количество предварительно восстановленного металлического палладия, с раствором аурата калия, и восстановление аурата калия до каталитически эффективного количества металлического золота.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что упомянутый носитель, содержащий предварительно восстановленный палладий, получают по стадиям, включающим пропитку пористого носителя водным раствором водорастворимой соли палладия, фиксацию упомянутого палладия в виде нерастворимого в воде соединения реакцией с соответствующим щелочным соединением, и восстановление находящегося на носителе нерастворимого в воде соединения палладия до его свободного металлического состояния.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что упомянутая водорастворимая соль палладия является палладий (II) тетрахлоридом натрия (Na2PdCl4).
15. Способ по п. 12, отличающийся тем, что упомянутый катализатор содержит от около 1 до около 10 г палладия и от около 0,5 до около 10 г золота на литр катализатора, причем количество золота составляет от около 10 до около 125 мас. % из расчета на массу палладия.
16. Способ по п. 12, отличающийся тем, что на упомянутый катализатор, кроме того, наносят ацетат щелочного металла.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что упомянутый ацетат щелочного металла является ацетатом калия, который наносят на катализатор в количестве от около 10 до около 70 г/л катализатора.
18. Способ по п. 12, отличающийся тем, что ацетат и аурат прибавляют на одной стадии.
19. Способ по п. 12, отличающийся тем, что его осуществляют с реагентами, не содержащими натрия.
20. Способ по п. 12, отличающийся тем, что Pd и Аи образуют слой на поверхности носителя или вблизи нее.
21. Способ получения винилацетата реакцией этилена, кислорода и уксусной кислоты в качестве реагентов, включающий контактирование указанных реагентов с катализатором, содержащим пористый носитель, на пористые поверхности которого нанесены каталитически эффективные количества металлического палладия и золота, полученных с ауратом калия, отличающийся тем, что катализатор получают пропиткой пористого носителя ауратом калия при последующем контакте носителя с раствором водорастворимой соли палладия, фиксацией упомянутого раствора палладия в качестве водонерастворимого соединения и восстановлением соединений золота и палладия до их металлического состояния.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что золото восстанавливают до металлического состояния перед контактированием носителя с водорастворимым соединением палладия.
RU2000133240/04A 1998-06-02 1999-05-19 Способ получения катализатора (варианты) и способ получения винилацетата с использованием полученного катализатора (варианты) RU2216401C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/088,978 1998-06-02
US09/088,978 US6350900B1 (en) 1998-06-02 1998-06-02 Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium and gold prepared with potassium aurate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000133240A RU2000133240A (ru) 2002-11-10
RU2216401C2 true RU2216401C2 (ru) 2003-11-20

Family

ID=22214627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000133240/04A RU2216401C2 (ru) 1998-06-02 1999-05-19 Способ получения катализатора (варианты) и способ получения винилацетата с использованием полученного катализатора (варианты)

Country Status (27)

Country Link
US (2) US6350900B1 (ru)
EP (1) EP1091802B1 (ru)
JP (1) JP4610736B2 (ru)
KR (1) KR100575967B1 (ru)
CN (1) CN1116109C (ru)
AR (1) AR018395A1 (ru)
AT (1) ATE272443T1 (ru)
AU (1) AU753815B2 (ru)
BR (1) BR9910750B1 (ru)
CA (1) CA2333097C (ru)
CZ (1) CZ295988B6 (ru)
DE (1) DE69919169T2 (ru)
ES (1) ES2226388T3 (ru)
HU (1) HUP0102638A3 (ru)
ID (1) ID26891A (ru)
MY (1) MY121382A (ru)
NO (2) NO322595B1 (ru)
NZ (1) NZ508272A (ru)
PE (1) PE20000470A1 (ru)
RU (1) RU2216401C2 (ru)
SA (1) SA99200245B1 (ru)
SK (1) SK284905B6 (ru)
TR (1) TR200003584T2 (ru)
TW (1) TW476667B (ru)
UA (1) UA69410C2 (ru)
WO (1) WO1999062632A1 (ru)
ZA (1) ZA200006639B (ru)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6794332B2 (en) * 2000-07-07 2004-09-21 Saudi Basic Industries Corporation Highly selective shell impregnated catalyst of improved space time yield for production of vinyl acetate
US6534438B1 (en) 2000-07-26 2003-03-18 Bp Chemicals Limited Catalyst composition
JP4421201B2 (ja) * 2002-03-27 2010-02-24 シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー 触媒を調製する方法、触媒、および触媒の使用
KR100900374B1 (ko) * 2003-12-19 2009-06-02 셀라니즈 인터내셔날 코포레이션 로듐 함유 촉매
NZ547073A (en) * 2003-12-19 2010-05-28 Celanese Int Corp Layered support material for catalysts
TW201236755A (en) * 2003-12-19 2012-09-16 Celanese Int Corp Halide free precursors for catalysts
KR100932575B1 (ko) 2004-12-20 2009-12-17 셀라니즈 인터내셔날 코포레이션 촉매용 개질된 지지체 물질
US8227369B2 (en) 2005-05-25 2012-07-24 Celanese International Corp. Layered composition and processes for preparing and using the composition
US9078428B2 (en) 2005-06-28 2015-07-14 Transmedics, Inc. Systems, methods, compositions and solutions for perfusing an organ
DE102007025443A1 (de) 2007-05-31 2008-12-04 Süd-Chemie AG Pd/Au-Schalenkatalysator enthaltend HfO2, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
DE102007025444A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-11 Süd-Chemie AG VAM-Schalenkatalysator, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
DE102007025362A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-11 Süd-Chemie AG Dotierter Pd/Au-Schalenkatalysator, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
DE102007025442B4 (de) * 2007-05-31 2023-03-02 Clariant International Ltd. Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Schalenkatalysators und Schalenkatalysator
DE102007025315A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-11 Süd-Chemie AG Katalysator zur selektiven Hydrierung acetylenischer Kohlenwasserstoffe und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102007025223A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-04 Süd-Chemie AG Zirkoniumoxid-dotierter VAM-Schalenkatalysator, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
DE102007025358A1 (de) * 2007-05-31 2009-01-08 Süd-Chemie AG Verfahren zur Herstellung eines mit Pd und/oder Au beladenen Schalenkatalysators
DE202008017277U1 (de) 2008-11-30 2009-04-30 Süd-Chemie AG Katalysatorträger
DE102011101459A1 (de) 2011-05-13 2012-11-15 Süd-Chemie AG Verfahren zur Herstellung eines metallhaltigen Schalenkatalysators ohne Zwischenkalzinierung
DE102012003236A1 (de) 2012-02-20 2013-08-22 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Vorvergoldung von Pd-Au-gecoateten Schalenkatalysatoren
DE102012003232A1 (de) 2012-02-20 2013-08-22 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Nachvergoldung von Pd-Au-gecoateten Schalenkatalysatoren
DE102012008714A1 (de) 2012-05-03 2013-11-07 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Vorimprägnierung von Schalenkatalysatoren mit einem Acetat
DE102012008715A1 (de) 2012-05-03 2013-11-07 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Herstellung von Schalenkatalysatoren in einer Beschichtungsvorrichtung
DE102013015436A1 (de) 2012-09-19 2014-03-20 Clariant International Ltd. Kupfer-promotierter Schalenkatalysator zur Herstellung von Alkenylcarbonsäureestern
WO2016198561A1 (en) 2015-06-12 2016-12-15 Evonik Degussa Gmbh Electroless deposition of au-pd bimetallic catalysts for alkenyl acetate production
TW202204039A (zh) * 2020-06-11 2022-02-01 美商瑟蘭斯國際股份有限公司 用於乙酸乙烯酯製造之催化劑的製備方法
CN115181059B (zh) * 2022-07-18 2023-10-20 苏州诚和医药化学有限公司 3-甲基-4-氧代哌啶-1-羧酸酯的生产工艺

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1286021B (de) 1967-04-18 1969-01-02 Knapsack Ag Verfahren zur Herstellung von Estern von Carbonsaeuren mit ungesaettigten Alkoholen
GB1333449A (en) * 1970-11-20 1973-10-10 Hoechst Ag Process for the oxacylation of olefins in the gaseous phase
DE2509251C3 (de) * 1975-03-04 1978-07-13 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines Palladiumkatalysators
US4048096A (en) * 1976-04-12 1977-09-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Surface impregnated catalyst
US5179057A (en) 1991-05-06 1993-01-12 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Catalysts for alkenyl alkanoate production
US5314858A (en) 1992-10-14 1994-05-24 Hoechst Celanese Corporation Vinyl acetate catalyst preparation method
US5332710A (en) 1992-10-14 1994-07-26 Hoechst Celanese Corporation Vinyl acetate catalyst preparation method
DE4323981C1 (de) * 1993-07-16 1995-03-09 Hoechst Ag Palladium und Kalium sowie Cadmium, Barium oder Gold enthaltender Schalenkatalysator, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung zur Herstellung von Vinylacetat
CA2135021A1 (en) * 1993-11-19 1995-05-20 David J. Gulliver Process for the preparation of catalysts for use in the production of vinyl acetate
US6034030A (en) * 1994-02-22 2000-03-07 Celanese International Corporation Vinyl acetate catalyst preparation method
DE19501891C1 (de) * 1995-01-23 1996-09-26 Degussa Verfahren zur Herstellung eines Trägerkatalysators und seine Verwendung für die Produktion von Vinylacetat
IN188013B (ru) * 1995-05-23 2002-08-10 Hoechst Celanese Corp
US6022823A (en) * 1995-11-07 2000-02-08 Millennium Petrochemicals, Inc. Process for the production of supported palladium-gold catalysts
US5691267A (en) * 1996-04-16 1997-11-25 Hoechst Celanese Corporation Two step gold addition method for preparing a vinyl acetate catalyst
SA97180048B1 (ar) 1996-05-24 2005-12-21 هوكست سيلانس كوربوريشن محفز بلاديوم - ذهب palladium gold ثنائي المعدن متغاير الخواص heterogeneous bimetallic vinyl acetate لإنتاج أسيتات فينيل
US5693586A (en) 1996-06-28 1997-12-02 Hoechst Celanese Corporation Palladium-gold catalyst for vinyl acetate production
US6015769A (en) * 1998-06-02 2000-01-18 Celanese International Corporation Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium, gold and copper supported on a carrier and prepared with potassium aurate

Also Published As

Publication number Publication date
ES2226388T3 (es) 2005-03-16
SK284905B6 (sk) 2006-02-02
HUP0102638A2 (hu) 2001-11-28
ATE272443T1 (de) 2004-08-15
PE20000470A1 (es) 2000-06-05
KR20010052457A (ko) 2001-06-25
KR100575967B1 (ko) 2006-05-02
NO20006120L (no) 2000-12-01
SK18242000A3 (sk) 2001-08-06
NZ508272A (en) 2003-08-29
SA99200245B1 (ar) 2006-04-04
WO1999062632A1 (en) 1999-12-09
US20020013220A1 (en) 2002-01-31
AU4085299A (en) 1999-12-20
JP2002516747A (ja) 2002-06-11
ID26891A (id) 2001-02-15
CZ20004503A3 (cs) 2001-08-15
MY121382A (en) 2006-01-28
CN1304331A (zh) 2001-07-18
BR9910750B1 (pt) 2010-07-13
NO20006120D0 (no) 2000-12-01
CA2333097A1 (en) 1999-12-09
HUP0102638A3 (en) 2002-12-28
EP1091802B1 (en) 2004-08-04
UA69410C2 (ru) 2004-09-15
BR9910750A (pt) 2001-02-13
CA2333097C (en) 2005-02-22
US6350900B1 (en) 2002-02-26
JP4610736B2 (ja) 2011-01-12
ZA200006639B (en) 2001-11-15
NO20063038L (no) 2000-12-01
US6486093B2 (en) 2002-11-26
TR200003584T2 (tr) 2001-06-21
DE69919169T2 (de) 2005-09-08
CN1116109C (zh) 2003-07-30
CZ295988B6 (cs) 2005-12-14
DE69919169D1 (de) 2004-09-09
PL344585A1 (en) 2001-11-05
NO322595B1 (no) 2006-10-30
NO326959B1 (no) 2009-03-23
TW476667B (en) 2002-02-21
AU753815B2 (en) 2002-10-31
EP1091802A1 (en) 2001-04-18
AR018395A1 (es) 2001-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2216401C2 (ru) Способ получения катализатора (варианты) и способ получения винилацетата с использованием полученного катализатора (варианты)
RU2214307C2 (ru) Катализатор для винилацетата, содержащий металлический палладий, медь и золото, и его получение
US5189004A (en) Alkenyl alkanoate catalyst process
RU2208481C2 (ru) Способ получения катализатора для производства винилацетата
JP4287999B2 (ja) パラジウム、金、銅、及び一定の第4金属を含んでなる酢酸ビニル触媒
EP1235644B1 (en) Preparation method utilizing sonication of a vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium and gold
RU2204548C2 (ru) Способ получения катализатора для производства винилацетата (варианты), способ получения винилацетата
MXPA00011854A (en) Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium and gold prepared with potassium aurate
MXPA00011853A (en) Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium, copper and gold and preparation thereof
MXPA00004132A (en) Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium and gold, and cupric acetate

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130520