CZ300008B6 - Zpusob výroby vinylacetátu - Google Patents
Zpusob výroby vinylacetátu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ300008B6 CZ300008B6 CZ20001580A CZ20001580A CZ300008B6 CZ 300008 B6 CZ300008 B6 CZ 300008B6 CZ 20001580 A CZ20001580 A CZ 20001580A CZ 20001580 A CZ20001580 A CZ 20001580A CZ 300008 B6 CZ300008 B6 CZ 300008B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- metal
- catalyst
- gold
- palladium
- water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/16—Reducing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/48—Silver or gold
- B01J23/52—Gold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0205—Impregnation in several steps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/04—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds
- C07C67/05—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds with oxidation
- C07C67/055—Preparation 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/58—Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
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
Katalyzátor pro výrobu vinylacetátu reakcí ethylenu, kyslíku a kyseliny octové jako reakcních složek zahrnuje porézní nosic, na jehož porézním povrchu je uloženo katalyticky úcinné množství kovového paladia a zlata, a tretí kov zvolený ze skupiny zahrnující horcík, vápník, baryum, zirkonium a cer, ve forme jejich oxidu nebo smesi oxidu a volného kovu.
Description
Rředkládaný-vynález-Sc-íýká^novýelra^zlepšenýefckaiaiyzátorú^ pro výrobu vinyíaceťatu ethylenu, kyslíku a kyseliny octové.
reakcí
Dosavadní stav techniky
Je znám způsob výroby vinylacetátu reakcí ethylenu, kyslíku a kyseliny octové s použitím katalyzátoru obsahujícího paladium a zlato na nosiči. I když je způsob využívající takového katalyzátoru schopen poskytovat vinylacetát s relativně vysokou výtěžností, velmi žádoucí je dosažení ještě vyšší produktivity.
Patenty US 3 775 342 udělený 27. 11. 1973 a US 3 822 308 udělený 2. července 1974, oba Kronig a další, popisují způsob výroby vinylacetátových katalyzátorů zahrnující postupné nebo současné působení roztoku A obsahujícího rozpuštěné soli ušlechtilých kovů jako je paladium a zlato a roztoku B obsahujícího sloučeniny schopné reagovat na nosiči se solemi ušlechtilého kovu za vytvoření ve vodě nerozpustných sloučenin, na nosič za vytvoření ve vodě nerozpustných sloučenin, působení na tyto ve vodě nerozpustné sloučeniny redukujícím činidlem pro převedení sloučenin ušlechtilého kovu nerozpustné ve vodě na volné kovy, promytí katalyzátoru pro odstranění sloučenin rozpustných ve vodě a působení sloučeniny alkalického kovu, například karboxylátu alkalického kovu před nebo po působení redukčního činidla. Roztok A může také popřípadě obsahovat soli nebo jiné kovy jako hořčík, vápník, baryum a kovy vzácných zemin.
Patent US 5 332 710 udělený 26. července 1994, Nicolau a další, popisuje způsob výroby katalyzátoru použitelného pro výrobu vinylacetátu reakcí ethylenu, kyslíku a kyseliny octové, který zahrnuje impregnaci porézního nosiče solemi paladia a zlata rozpustnými ve vodě, fixaci paladia a zlata jako nerozpustných sloučenin na nosiči ponořením a mícháním impregnovaného nosiče v bubnu v reakčním roztoku alespoň půl hodiny pro vysrážení těchto sloučenin a potom redukci sloučenin do jejich kovové formy.
Patent US 5 567 839 udělený 22. října 1996, Gul li ver a další, popisuje způsob výroby katalyzátorů pro výrobu vinylacetátu včetně kroku použití baryové „soli“ jako je hydroxid bamatý pro vysrážení ve vodě nerozpustných sloučenin paladia a zlata na nosiči před redukcí působením redukčního činidla. Jestliže se jako srážecí činidlo používá hydroxid bamatý, zbytkové baryum zůstane v hotovém katalyzátoru.
EP-A723 810 popisuje způsob přípravy katalyzátorů zahrnující impregnaci nosiče fixačním činidlem po přidání paladia a zlata.
Podstata vynálezu
Podle předkládaného vynálezu se poskytuje katalyzátor použitelný pro výrobu vinylacetátu reakcí ethylenu kyslíku a kyseliny octové, který zahrnuje porézní nosič, na jehož porézním povrchu je uloženo katalyticky účinné množství kovového paladia a zlata, a třetí kov zvolený ze skupiny hořčík, vápník, baryum, zirkonium a cer, ve formě jejich oxidů nebo směsi oxidů a volného kovu, přičemž uvedený katalyzátor se připravuje buď způsobem, který zahrnuje kroky impregnace porézního nosiče vodným roztokem ve vodě rozpustných solí paladia a uvedeného třetího kovu, fixaci uvedeného paladia a třetího kovu jako ve vodě nerozpustných sloučenin a reakcí s vhodnou alkalickou sloučeninou, postupnou impregnaci katalyzátoru roztokem ve vodě rozpustné soli zlata, fixaci zlata v roztoku přítomném v naposledy uvedené impregnační lázni jako ve vodě
-1CZ 300008 B6 nerozpustné sloučeniny reakcí s vhodnou alkalickou sloučeninou a redukci fixovaného paladia a zlata do kovového stavu a fixaci třetího kovu na jeho oxid nebo směs oxidu a kovu.
Předpokládá se, že katalyzátory pro výrobu vinylaeetátu podle předkládaného vynálezu obsahují5 cí katalyticky účinná množství paladia, zlata a některého z výše uvedených třetích kovů a vyro-_ς~ ~.ben é-způsobem-pod iC-Vjnaiezu-rnaj í- s-vě íšrrcprod ukováte i nosti výšš fakfíVitO/řiBBFn ížš fšě lek ~ tivitu na těžší podíly (heavy ends) ve srovnání s katalyzátory neobsahujícími takový třetí kov a připravenými různými dalšími způsoby, které nejsou podle předkládaného vynálezu, protože katalyzátory podle vynálezu mají reprodukovatelnější a předvídatelnější složení s vyšším stup10 něm homogenity než katalyzátory vyrobené jinými způsoby. Tato vyšší aktivita a/nebo nižší selektivita k těžším podílům často vede k vyšší výtěžnosti vinylaeetátu než v případě, že není použito třetího kovu.
Podrobný popis vynálezu
Při výrobě katalyzátorů podle předkládaného vynálezu je materiál nosiče katalyzátoru složen z částic různých pravidelných nebo nepravidelných tvarů, jako jsou kuličky, tablety, válečky, kroužky, hvězdičky nebo jiné tvary, které mohou mít rozměry jako průměr, délku nebo šířku od přibližně 1 do přibližně 10 mm, s výhodou přibližně 3 až 9 mm. Výhodné jsou kuličky s průměrem přibližně 4 až přibližně 8 mm. Nosný materiál může být složen z jakékoli vhodné pórovité látky, například oxidu křemičitého, oxidu hlinitého, směsi oxid křemičitý, oxid hlinitý, oxidu titaničitého, oxidu zirkoničitého, křemičitanů, hlinitokřemičitanů, titanátu, spinelů, karbidu křemíku nebo uhlíku apod.
Nosný materiál může mít měrný povrch v rozmezí například přibližně 10 až přibližně 350 m2/g, s výhodou přibližně 100 až přibližně 200 m2/g, průměrnou velikost pórů v rozmezí například od přibližně 5 do přibližně 200 nm a objem pórů v rozmezí například od přibližně 0,1 do 2, s výhodou od přibližně 0,4 do přibližně 1,2 ml/g.
.
Při provádění impregnace nosného materiálu ve vodě rozpustnými solemi uvažovaných katalyticky účinných kovů mohou být použity například chlorid paladnatý, sodná sůl chloridu paladnatého, draselná sůl chloridu paladnatého, dusičnan paladnatý nebo síran paladnatý, zatímco sůl s alkalickým kovem, například sodná nebo draselná sůl chloridu zlatitého nebo kyseliny tetra35 chlorzlatité mohou být použity jako ve vodě rozpustné sloučeniny zlata. V závislosti na tom, který třetí kov má být v katalyzátoru použit, jsou příklady sloučenin použitelných pro impregnaci tímto třetím kovem následující ve vodě rozpustné soli: síran hořečnatý (bezvodý nebo hydratovaný), octan hořečnatý (bezvodý nebo hydratovaný), chlorid hořečnatý (bezvodý nebo hydratovaný), nebo dusičnan hořečnatý (hydratovaný); chlorid vápenatý (bezvodý nebo hydratovaný), octan vápenatý (bezvodý nebo hydratovaný), nebo dusičnan vápenatý (bezvodý nebo hydratovaný); octan barnatý (bezvodý nebo hydratovaný), nebo dusičnan bamatý (bezvodý); tetrahydrát síranu zírkonia, chlorid zirkonia nebo dusičnan zirkonia (bezvodý nebo pentahydrát); nebo dusičnan ceru (hydratovaný); chlorid ceru (bezvodý), síran ceru (bezvodý nebo hydratovaný), nebo octan ceru (bezvodý nebo hydratovaný).
Při výrobě katalyzátoru způsobem podle vynálezu mohou být impregnace nosného materiálu roztoky ve vodě rozpustných solí katalyticky účinných kovů prováděny jakoukoli metodou známou odborníkům v oboru. S výhodou se však impregnace provádí metodou „počátečního promočení“ (incipient wetness), při které se pro impregnaci použije množství roztoku ve vodě rozpustné sloučeniny od přibližně 95 do přibližně 100% absorpční kapacity nosného materiálu. Ϊ když ' mohou být při první impregnaci přítomna množství ve vodě rozpustných solí paladia a třetího kovu rovná celkovým množstvím těchto kovů v hotovém katalyzátoru, často je výhodné, aby množství ve vodě rozpustné soli zlata v první impregnaci obsahující sůl zlata po fixaci jak bude popsáno dále, paladia a třetího kovu, obsahovalo pouze část elementárního zlata požadovaného v hotovém katalyzátoru. V každém případe se po fixaci jak bude popsáno dále, části zlata při
-2CZ 300008 B6 první impregnaci roztokem ve vodě rozpustné soli zlata, provádí další impregnace roztokem soli zlata ekvivalentním zbylému množství zlata požadovanému v hotovém katalyzátoru. Impregnace se provádí tak, aby se dosáhlo například přibližně 1 až přibližně 10 g elementárního paladía, například přibližně 0,5 až přibližně 10 g elementárního zlata na litr hotového katalyzátoru, při5 čemž množství zlata je od přibližně 10 do přibližně 125 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost =^pa!ad:a.AC2ivÍslGSu ria-tům7kteiýuétrkov-Lmábýt v'katályžáťorupříťBtněn^zrpřédpókládu,'žě tento třetí kov je jediný přítomný, počet gramů elementárního třetího kovu na litr katalyzátoru vytvořený impregnací může být například v následujících rozmezích:
’ hořčík: přibližně 0,1 až přibližně 2,0, s výhodou přibližně 0,3 až přibližně 1,0;
vápník: přibližně 0,2 až přibližně 4,0, s výhodou přibližně 0,5 až přibližně 1,5;
baryum: přibližně 0,2 až přibližně 5,0, s výhodou přibližně 0,6 až přibližně 3,0;
zirkonium: přibližně 0,4 až přibližně 7,0, s výhodou přibližně 1,0 až přibližně 3,0;
cer: přibližně 0,5 až přibližně 10,0, s výhodou přibližně 1,8 až přibližně 5,0.
Po každé impregnaci nosiče vodným roztokem ve vodě rozpustné soli katalyticky aktivního kovu se kov „fixuje“, tj. sráží, jako ve vodě nerozpustná sloučenina jako například hydroxid, reakcí s vhodnou alkalickou sloučeninou, například hydroxidem, křemičitanem, boritanem, uhličitanem nebo hydrogenuhtičitanem alkalického kovu ve vodném roztoku. Výhodnými alkalickými fixač20 nimi sloučeninami jsou hydroxidy draselný a sodný. Množství alkalického kovu v alkalické sloučenině by mělo být například přibližně 1 až přibližně 2, s výhodou přibližně 1,1 až přibližně l,8násobku množství nezbytného pro úplné vysrážení kationtů přítomných katalyticky aktivních kovů.
Při způsobu přípravy katalyzátoru může být každá fixace kovu prováděna metodou počátečního promočení, kde impregnovaný nosič se suší, například 1 h při teplotě přibližně 150 °C, uvede do styku s množstvím roztoku alkalického materiálu, které je ekvivalentní přibližně 95 až přibližně 100 % objemu pórů nosiče a materiál se ponechá stát po dobu přibližně 0,5 až přibližně 16 h; nebo metodou rotačního ponoření (roto-immersion), při které se impregnovaný nosič bez sušení ponoří do roztoku alkalického materiálu a rotuje a/nebo se převrací v bubnu alespoň v počáteční fázi srážení, takže se v blízkosti povrchu částic nosiče vytvoří tenký pás vysrážené ve vodě nerozpustné sloučeniny. Při provádění fixace kovů metodou rotačního ponoření se může rotace a převracení v bubnu provádět například při otáčkách přibližně 1 až přibližně 10 ot/min po dobu alespoň přibližně 0,5, s výhodou přibližně 0,5 áž přibližně 4 h. Uvedená metoda rotačního pono35 ření se popisuje v patentu US 5 332 710, jehož celý obsah se zařazuje odkazem.
Fixované, tj. vysrážené sloučeniny paladía,· zlata a třetího kovu mohou být redukovány, například v parní fázi ethylenem, například v množství 5 % v dusíku při 150 °C po dobu přibližně 5 h po prvním praní katalyzátoru obsahujícího fixované kovové sloučeniny, až již katalyzátor neobsa40 huje anionty jako halogenidy a sušením, například při 150 °C po dobu přibližně 1 hodiny, nebo může být redukce prováděna před praním a sušením v kapalné fázi při pokojové teplotě vodným roztokem hydrátu hydrazinu, přičemž pro redukci veškerých kovových sloučenin přítomných na nosiči je nutno použít nadbytku hydrazinu, například v rozmezí přibližně 8 : 1 až přibližně 15:1, přičemž potom následuje praní a sušení. Pro redukci fixovaných kovových sloučenin na nosiči mohou být použita i jiná redukční činidla a postupy podle dosavadního stavu techniky. Redukce fixované kovové sloučeniny převážně vede ke tvorbě volného kovu, ačkoliv může být také přítomno menší množství kovového oxidu, zatímco redukce fixovaného třetího kovu obecně vede ke tvorbě oxidu nebo směsi oxidu a volného kovu v závislosti na podmínkách redukce a na kovu přítomen jako třetí kov. Při způsobech výroby využívajících více než jednoho kroku impregnace a fixace může být redukce prováděna po každém kroku fixace nebo poté, co byly na nosič fixovány všechny kovové prvky.
Ve výhodném provedení způsobu s použitím konkrétních výše popsaných postupů, se nosič nejprve impregnuje vodným roztokem ve vodě rozpustných sloučenin paladía a třetího kovu meto-3CZ 300008 Bó dou počátečního promočení a paladium a třetí kov se potom fixují působením alkalického fixačního roztoku běžnými způsoby, jako je počáteční promočení nebo rotační ponoření, s výhodou rotační ponoření. Katalyzátor se potom suší a odděleně impregnuje roztokem rozpustné sloučeniny zlata obsahující množství elementárního zlata požadované v katalyzátoru a zlato se fixuje působen ím alkalického fixačního roztoku metodou počátečního promočení nebo rotačního pono-=-^ření,-:;-v-ýhcdcu-počátcčr.íhopromočeuí^-JesíHŽe-se’iÍiá“ziaio:=fixovaf metodou póčátěčnihopromočení, tato fixace může být kombinována s krokem impregnace použitím jediného vodného roztoku rozpustné sloučeniny zlata a alkalické fixační sloučeniny ve větším množství než je nutné pro přeměnu veškerého zlata v roztoku na fixovanou nerozpustnou sloučeninu zlata, napří10 klad hydroxid zlatitý. Jestliže se má použít jako redukční činidlo v parní fází uhlovodík jako je ethylen nebo vodík, katalyzátor obsahující fixované kovové sloučeniny se promývá dokud se nezbaví volných aniontů, suší a redukuje ethylenem nebo jiným uhlovodíkem, jak bylo popsáno výše. Jestliže se má použít jako redukční činidlo v kapalné fázi hydrazin, na katalyzátor obsahující fixované sloučeniny kovů se působí vodným roztokem nadbytečného hydrátu hydrazinu před promýváním a sušením pro redukci kovových sloučenin na volné kovy a katalyzátor se potom promývá a suší jak bylo popsáno výše.
Po přípravě katalyzátoru s obsahem paladia a zlata v kovové formě a třetího kovu ve formě oxidu nebo směsi oxidu a kovu uložených na nosném materiálu jakoukoli z předcházejících metod se katalyzátor s výhodou dále impregnuje roztokem octanu alkalického kovu, s výhodou octanu draselného nebo sodného a nej výhodněji octanu draselného. Katalyzátor se potom suší, takže hotový katalyzátor obsahuje například přibližně 10 až přibližně 70 g, s výhodou přibližně 20 až přibližně 60 g octanu alkalického kovu na litr hotového katalyzátoru.
I když byly popsány katalyzátory podle předkládaného vynálezu s obsahem pouze jednoho „třetího“ kovu, může být ve skutečnosti přítomen více než jeden takový kov. Jestliže se uvažuje přítomnost alespoň dvou takových popsaných „třetích“ kovů, počáteční impregnační roztok bude obsahovat rozpuštěné solí těchto kovů, aby bylo dosaženo koncentrace těchto kovů v hotovém katalyzátoru v rozmezích, jejichž horní a dolní meze jsou částí mezi definovaných výše za před30 pokladu, že je přítomen pouze jeden „třetí“ kov, přičemž tato ěást je stejná jako část jednotlivého „třetího“ kovu z celkového množství třetího kovu v katalyzátoru.
Při výrobě vinylacetátu na katalyzátoru podle předkládaného vynálezu se přes katalyzátor převádí proud plynu obsahující ethylen, kyslík nebo vzduch, kyselinu octovou a v případě potřeby octan alkalického kovu. Složení proudu plynu je možno v širokých mezích měnit, přičemž se berou v úvahu meze výbušnosti. Například molámí poměr ethylenu ke kyslíku může být přibližně 80 : 20 až přibližně 98 : 2, molámí poměr kyseliny octové k ethylenu může být přibližně 100 : l až přibližně 1 : 100, s výhodou přibližně Í0 : 1 až přibližně 1:8a obsah plynného octanu alkalického kovu může být přibližně 1 až přibližně 100 ppm, vztaženo na hmotnost použité kyseliny octové. Octan alkalického kovu může být vhodně přidáván do vstupního proudu jako rozstříkaný vodný roztok tohoto octanu. Proud plynu může také obsahovat jiné inertní plyny jako je dusík, oxid uhličitý a/nebo nasycené uhlovodíky. Při reakci je možno použít zvýšených teplot, s výhodou v rozmezí přibližně 150. až 220 °C. Může být použito poněkud sníženého tlaku, normálního tlaku nebo zvýšeného tlaku, s výhodou tlaku až do přibližně 2,03 MPa.
Vynález bude dále ilustrován následujícími neomezujícími příklady.
-4CZ 300008 B6
Příklady provedení vynálezu
Srovnávací příklad A a příklad 1 až 5 s^===T><to-přík!ady-:!ustrují-příprav-ďkaíaíyzátúiu^způsuueni-pedie-'vynáíežu'ávýhody'těChf<fí<ataÍýzátorů při výrobě vinylacetátu z hlediska vyšší účinnosti a/nebo nižší selektivity vzhledem k podílům s vyšší molekulovou hmotností.
io Ve srovnávacím příkladu A, který sloužil jako kontrola, byl nejprve nosič složený z kuliček oxidu křemičitého Sud Chemie KA-160® s jmenovitým průměrem přibližně 5 mm, specifickým povrchem 160 až 175 m2/g a objemem pórů přibližně 0,68 ml/g impregnován metodou počátečního promočení vodným roztokem sodné soli chloridu paladnatého v dostatečném množství pro poskytnutí přibližně 7 g elementárního patadia na litr katalyzátoru. Paladium bylo potom fixová15 no na nosič jako hydroxid paladnatý působením vodného roztoku hydroxidu sodného s koncentrací pro dosažení molámího poměru Na/Cl přibližně 1,2 : 1 metodou rotačního ponoření. Katalyzátor byl potom sušen při 100 °C 1 hodinu v sušárně s fluidním ložem a potom byl impregnován metodou počátečního promočení vodným roztokem tetrachlorzlatitanu sodného v dostatečném množství pro poskytnutí katalyzátoru obsahujícího 4 g/1 elementárního zlata a hydroxidem sod20 ným v dostatečném množství pro dosažení molámího poměru Na/Cl přibližně 1,8 : 1, pro fixaci zlata na nosič ve formě hydroxidu zlatitého. Katalyzátor byl potom promýván až do úplného odstranění chloridů (přibližně 5 h) a sušen 1 h při 150 °C v proudu dusíku. Hydroxidy paladia a zlata byly potom redukovány na volné kovy uvedením katalyzátoru do styku s ethylenem (5 % směs v dusíku) ve vodní fázi při 150 °C po dobu 5 h. Nakonec byl katalyzátor impregnován metodou počátečního promočení vodným roztokem octanu draselného v množství pro dosažení 40 g octanu draselného na titr katalyzátoru a sušen v sušárně s fluidním ložem při 100 až 150 °C po dobu 1 h.
V příkladech 1 až 5 bylo použito způsobu podle srovnávacího příkladu A kromě toho, že roztok sodné soli chloridu paladnatého obsahoval navíc různá množství rozpuštěné soli třetího kovu, který byl potom fixován na nosič ve formě hydroxidu spolu s hydroxidem paladnatým a redukován ethylenem na oxid nebo směs oxidu a kovu spolu s kovovým paladiem a zlatém. Solemi třetího kovu byly síran horečnatý (příklad l), chlorid vápenatý (příklad 2), chlorid bamatý (příklad 3), síran zirkonia (příklad 4) a dusičnan ceru (příklad 5). Katalyzátory vyrobené podle popisu v příkladech l až 5 byly testovány na účinnost při výrobě vinylacetátu reakcí ethylenu, kyslíku a kyseliny octové. Testy byly prováděny tak, že přibližně 60 ml každého typu katalyzátoru vyrobeného v příkladech bylo vloženo do oddělených košíků z nerezové oceli. Teplota každého koše
-- byla měřena termočlánkem jak v horní, tak i spodní části každého koše. Každý reakční koš byl vložen do kontinuálního míchaného tankového reaktoru Berty recirkulačního typu a byl elek40 tričky vyhřívaným pláštěm udržován při teplotě, kdy bylo dosaženo přibližně 45 % konverze kyslíku. Pres každý koš byla protlačena tlakem přibližně 1,22 MPa směs přibližně 130 1/h, měřeno za normálních podmínek, ethylenu, přibližně 26 1/h kyslíku, přibližně 128 1/h dusíku, měřeno vždy za normálního tlaku a teploty, přibližně 131 g/h kyseliny octové a přibližně 2 mg/h octanu draselného. Reakce byla ukončena po přibližně 18 h. Analýza produktu byla provedena metodou on-line plynové chromatografie v kombinaci s off-line analýzou kapalného produktu kondenzací proudu produktu při přibližně 10 °C pro získání optimální analýzy konečných produktů.
Tabulka I ukazuje pro každý příklad druh a množství elementárního třetího kovu v katalyzátoru v gramech na litr katalyzátoru (3. kov, g/1) navíc k 7 g/1 paladia a 4 g/1 zlata, a výsledky analýzy reakčních produktů z hlediska procent selektivity vůči CO2 (CO2, % sel.) a těžkých podílů (HE, % sel.) a relativní aktivitě reakce vyjádřené jako faktor aktivity (aktivita), který se počítačem vypočte následujícím způsobem: počítačový program používá řady rovnic, který provádějí korelaci faktoru aktivity s teplotou katalyzátoru (v průběhu reakce), konverzí kyslíku a řadou kinetických parametrů pro reakce probíhající při syntéze vinylacetátu. Obecněji je faktor aktivity nepřímo úměrný teplotě nutné pro dosažené konstantní konverze kyslíku.
-5CZ 300008 B6
Tabulka 1
Příklad | 3. kov, | co?, ““/(Tselěřt: | HE, % šelekt. | Aktivita | |
g/i | |||||
A | — | 8,87 | 1,47 | 2,34 | |
1 | Mg, 0,53 | 9,35 | 1,39 | 2,45 | |
2 | Ca, 0,88 | 9,28 | 1,88 | 2,50 | |
3 | Ba, 1,07 | 9,92 | 1,32 | 2,4 | |
4 | Zr, 2,0 | 8,89 | 1,45 | 2,61 | |
5 | Ce, 3,1 | 9,35 | 1,13 | 2,45 |
Jak je uvedeno v tabulce í, katalyzátory podle příkladů 1 až 5 vyrobené způsobem podle vynálezu obsahující jeden z uvedených třetích kovů navíc ke konstantním množstvím paladia a zlata, vedly k reakcím s vyšším faktorem aktivity než katalyzátor ze srovnávacího příkladu A s obsahem stejných množství paladia a zlata, ale bez přídavku třetího kovu. Navíc vedlo použití katalyzátorů io z příkladu 1, 3 a 5 s obsahem hořčíku, barya, popřípadě ceru jako třetího kovu, k reakcí s podstatně nižší selektivitou vůči podílům s vyšší molekulovou hmotností, než reakce srovnávacího příkladu A, kde v katalyzátoru nebyl obsažen žádný třetí kov.
Claims (9)
- 20 1. Způsob výroby vinylaeetátu reakcí ethylenu, kyslíku a kyseliny octové jako reakčních složek, vyznačující se t í m, že se tyto reakční složky uvedou do styku s katalyzátorem zahrnujícím porézní nosič, na jehož porézním povrchu je uloženo katalyticky účinné množství kovového paladia a zlata a třetí kov zvolený ze skupiny zahrnující hořčík, vápník, baryum, zirkonium a cer ve formě oxidu nebo směsi oxidu a kovu, přičemž uvedený katalyzátor se připravuje25 způsobem, zahrnujícím následující kroky: porézní nosič se impregnuje vodným roztokem ve vodě rozpustných solí paladia a uvedeného třetího kovu; paladium a třetí kov se fixují jako ve vodě nerozpustné sloučeniny reakcí s vhodnou alkalickou sloučeninou; katalyzátor se potom impregnuje roztokem ve vodě rozpustné soli zlata; zlato v roztoku přítomném v této poslední impregnaci se fixuje ve formě ve vodě nerozpustné sloučeniny reakcí s vhodnou alkalickou slou30 ceninou; a fixované paladium a zlato se redukují do kovového stavu a třetí kov se redukuje na svůj oxid nebo směs oxidu a kovu.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že třetím kovem je hořčík.35
- 3. Způsob podle nároku 1, v y z n a Č uj í c í se tí m , že třetím kovem je vápník.
- 4. Způsob podle nároku l,vyznačuj ící se t í m, že třetím kovem je baryum.
- 5. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se t í m, že třetím kovem je zirkonium.-6CZ 300008 B6
- 6. Způsob podle nároku 1, vyznač uj ící se tím, že třetím kovem je cer.
- 7. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že katalyzátor obsahuje octan alkalického kovu uložený na katalyzátor po redukci veškerého paladia, zlata a třetího kovu v kataly5 zátoru.
- 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že octanem alkalického kovu je octan draselný.ío
- 9. Způsob podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se t í m , že octan draselný se přivádí do reakce spolu s uvedenými reakčními složkami.Konec dokumentu
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/960,888 US5859287A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Process for preparing vinyl acetate utilizing a catalyst comprising palladium, gold, and any of certain third metals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20001580A3 CZ20001580A3 (cs) | 2001-03-14 |
CZ300008B6 true CZ300008B6 (cs) | 2009-01-14 |
Family
ID=25503765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20001580A CZ300008B6 (cs) | 1997-10-30 | 1998-10-12 | Zpusob výroby vinylacetátu |
Country Status (30)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5859287A (cs) |
EP (2) | EP1044067B1 (cs) |
JP (2) | JP4906187B2 (cs) |
KR (2) | KR100577508B1 (cs) |
CN (1) | CN1104952C (cs) |
AR (2) | AR015979A1 (cs) |
AT (1) | ATE275000T1 (cs) |
AU (1) | AU734360B2 (cs) |
BR (1) | BR9813299B1 (cs) |
CA (1) | CA2306788C (cs) |
CZ (1) | CZ300008B6 (cs) |
DE (1) | DE69826031T2 (cs) |
ES (1) | ES2227889T3 (cs) |
HU (1) | HUP0004382A2 (cs) |
ID (1) | ID24489A (cs) |
MY (1) | MY127878A (cs) |
NO (1) | NO321475B1 (cs) |
NZ (1) | NZ504032A (cs) |
PE (1) | PE56399A1 (cs) |
PL (2) | PL194845B1 (cs) |
RU (1) | RU2216402C2 (cs) |
SA (1) | SA98190674B1 (cs) |
SG (1) | SG106071A1 (cs) |
SK (1) | SK5902000A3 (cs) |
TR (2) | TR200103086T2 (cs) |
TW (1) | TWI239949B (cs) |
UA (1) | UA66814C2 (cs) |
WO (1) | WO1999022863A2 (cs) |
YU (1) | YU49186B (cs) |
ZA (1) | ZA989630B (cs) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5859287A (en) * | 1997-10-30 | 1999-01-12 | Celanese International Corporation | Process for preparing vinyl acetate utilizing a catalyst comprising palladium, gold, and any of certain third metals |
GB9817365D0 (en) * | 1998-08-11 | 1998-10-07 | Bp Chem Int Ltd | Process for the production of vinyl acetate |
US6358882B1 (en) | 1998-12-08 | 2002-03-19 | The Standard Oil Company | Fluid bed vinyl acetate catalyst |
US6013834A (en) * | 1999-03-04 | 2000-01-11 | Celanese International Corporation | Production of vinyl acetate in a catalytic reactor equipped with filter and distribution bed |
US20030044420A1 (en) * | 1999-09-24 | 2003-03-06 | Mccormick Alison A. | Self antigen vaccines for treating B cell lymphomas and other cancers |
US6303537B1 (en) * | 1999-11-17 | 2001-10-16 | Celanese International Corporation | Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium and gold and prepared utilizing sonication |
TW200539941A (en) * | 2003-12-19 | 2005-12-16 | Celanese Int Corp | Methods of making alkenyl alkanoates |
AU2005319574B2 (en) * | 2004-12-20 | 2009-09-24 | Celanese International Corporation | Modified support materials for catalysts |
US8227369B2 (en) * | 2005-05-25 | 2012-07-24 | Celanese International Corp. | Layered composition and processes for preparing and using the composition |
JP4964170B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2012-06-27 | 昭和電工株式会社 | 酢酸アルケニル製造用触媒の製造方法 |
DE102007047430A1 (de) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Evonik Degussa Gmbh | Katalysator |
DE102008059342A1 (de) * | 2008-11-30 | 2010-06-10 | Süd-Chemie AG | Schalenkatalysator, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung |
JP2011121048A (ja) | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Rohm & Haas Co | 固体触媒物質をブレンドし、管状構造物に装填する方法 |
US8273682B2 (en) * | 2009-12-16 | 2012-09-25 | Lyondell Chemical Technology, L.P. | Preparation of palladium-gold catalyst |
US8329611B2 (en) | 2009-12-16 | 2012-12-11 | Lyondell Chemical Technology, L,P. | Titania-containing extrudate |
US8507720B2 (en) * | 2010-01-29 | 2013-08-13 | Lyondell Chemical Technology, L.P. | Titania-alumina supported palladium catalyst |
CN117567273A (zh) * | 2018-07-27 | 2024-02-20 | 株式会社可乐丽 | 1,3-双酰氧基-2-亚甲基丙烷的制造方法 |
KR20200116730A (ko) | 2019-04-02 | 2020-10-13 | 최미순 | 미량의 과산화수소수의 농도를 측정하는 장치 및 방법 |
US11607656B2 (en) * | 2019-12-16 | 2023-03-21 | Showa Denko K.K. | Fixed-bed multi-tubular reactor for producing alkenyl acetate |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5332710A (en) * | 1992-10-14 | 1994-07-26 | Hoechst Celanese Corporation | Vinyl acetate catalyst preparation method |
EP0723810A1 (de) * | 1995-01-23 | 1996-07-31 | Degussa Aktiengesellschaft | Katalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung für die Produktion von Vinylacetatmonomer |
US5567839A (en) * | 1993-11-19 | 1996-10-22 | Bp Chemicals Limited | Process for the preparation of vinyl acetate |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH534005A (de) * | 1968-02-01 | 1973-02-28 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung eines Palladium und Gold enthaltenden Katalysators |
TW213869B (cs) * | 1991-06-21 | 1993-10-01 | Hoechst Ag | |
DE4120492A1 (de) * | 1991-06-21 | 1992-12-24 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von vinylacetat |
US5314858A (en) * | 1992-10-14 | 1994-05-24 | Hoechst Celanese Corporation | Vinyl acetate catalyst preparation method |
US5466652A (en) * | 1994-02-22 | 1995-11-14 | The Standard Oil Co. | Process for the preparation of vinyl acetate catalyst |
IN188013B (cs) * | 1995-05-23 | 2002-08-10 | Hoechst Celanese Corp | |
JP4049395B2 (ja) * | 1996-04-16 | 2008-02-20 | ヘキスト・セラニーズ・コーポレーション | 酢酸ビニル触媒を調製するための二段階金添加法 |
US5859287A (en) * | 1997-10-30 | 1999-01-12 | Celanese International Corporation | Process for preparing vinyl acetate utilizing a catalyst comprising palladium, gold, and any of certain third metals |
-
1997
- 1997-10-30 US US08/960,888 patent/US5859287A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-10-12 JP JP2000518784A patent/JP4906187B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-12 CA CA002306788A patent/CA2306788C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-12 EP EP98954958A patent/EP1044067B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-12 PL PL340627A patent/PL194845B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1998-10-12 KR KR1020007004701A patent/KR100577508B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-10-12 WO PCT/US1998/021546 patent/WO1999022863A2/en active Application Filing
- 1998-10-12 AU AU11874/99A patent/AU734360B2/en not_active Ceased
- 1998-10-12 AT AT98954958T patent/ATE275000T1/de active
- 1998-10-12 CZ CZ20001580A patent/CZ300008B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-10-12 TR TR2001/03086T patent/TR200103086T2/xx unknown
- 1998-10-12 ID IDW20000678A patent/ID24489A/id unknown
- 1998-10-12 BR BRPI9813299-7A patent/BR9813299B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-10-12 CN CN98810744A patent/CN1104952C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-12 SK SK590-2000A patent/SK5902000A3/sk unknown
- 1998-10-12 SG SG200202564A patent/SG106071A1/en unknown
- 1998-10-12 NZ NZ504032A patent/NZ504032A/xx not_active IP Right Cessation
- 1998-10-12 TR TR2000/01181T patent/TR200001181T2/xx unknown
- 1998-10-12 DE DE69826031T patent/DE69826031T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-12 EP EP02076572A patent/EP1230977A3/en not_active Ceased
- 1998-10-12 ES ES98954958T patent/ES2227889T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-12 KR KR1020057015041A patent/KR100579351B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-10-12 PL PL377992A patent/PL209621B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1998-10-12 HU HU0004382A patent/HUP0004382A2/hu unknown
- 1998-10-12 UA UA2000042450A patent/UA66814C2/uk unknown
- 1998-10-12 RU RU2000113735/04A patent/RU2216402C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-10-14 TW TW087117072A patent/TWI239949B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-10-22 AR ARP980105282A patent/AR015979A1/es active IP Right Grant
- 1998-10-22 ZA ZA9809630A patent/ZA989630B/xx unknown
- 1998-10-28 SA SA98190674A patent/SA98190674B1/ar unknown
- 1998-10-29 MY MYPI98004940A patent/MY127878A/en unknown
- 1998-10-30 PE PE1998001026A patent/PE56399A1/es not_active Application Discontinuation
- 1998-10-30 YU YU48098A patent/YU49186B/sh unknown
-
1999
- 1999-07-07 AR ARP990103312A patent/AR019907A2/es active IP Right Grant
-
2000
- 2000-04-28 NO NO20002233A patent/NO321475B1/no not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-12-18 JP JP2008322989A patent/JP4975721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5332710A (en) * | 1992-10-14 | 1994-07-26 | Hoechst Celanese Corporation | Vinyl acetate catalyst preparation method |
US5567839A (en) * | 1993-11-19 | 1996-10-22 | Bp Chemicals Limited | Process for the preparation of vinyl acetate |
EP0723810A1 (de) * | 1995-01-23 | 1996-07-31 | Degussa Aktiengesellschaft | Katalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung für die Produktion von Vinylacetatmonomer |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4975721B2 (ja) | パラジウム、金、及び一定の第3金属を含んでなる触媒を利用して酢酸ビニルを調製する方法 | |
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 | |
CZ20004503A3 (cs) | Způsob výroby katalyzátoru pro výrobu vinylacetátu | |
CZ436599A3 (cs) | Katalyzátor a způsob jeho výroby | |
RU2204548C2 (ru) | Способ получения катализатора для производства винилацетата (варианты), способ получения винилацетата | |
MXPA00004132A (en) | Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium and gold, and cupric acetate | |
AU8154401A (en) | Vinyl acetate catalyst comprising palladium, gold, copper and any of certain fourth metals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20131012 |