[发明专利]乙炔法制备醋酸乙烯催化剂的方法

说明书

本发明提供了一种乙炔法制备醋酸乙烯催化剂的方法，以乙炔和醋酸为主要原料合成醋酸乙烯的催化剂的制备，该方法以活性炭为载体，醋酸锌为活性组分，其制备过程为将锌盐和/或助催化剂组份制备成水溶液，然后将活性炭浸入该水溶液中，将锌盐和/或助催化剂组份浸渍在活性炭上，浸渍后的活性炭置于回转窑中，通过将电流通入该浸渍后的活性炭中，从而使得活性炭发热以完成催化剂制备的干燥过程。所得催化剂活性高，寿命长。

技术领域

本发明涉及催化化学及基本有机化学品合成技术领域，具体涉及一种以乙炔和醋酸为主要原料，合成醋酸乙烯的催化剂的制备方法。

背景技术

醋酸乙烯又称醋酸乙烯酯，简称VAc，是一种重要的有机化工原料，是世界产量最大的50种化工产品之一。目前生产醋酸乙烯的技术主要有乙烯气相法和乙炔气相法两种。在电石资源、天然气资源和水电资源丰富地区，特别是有洪峰期优惠水电的地区，乙炔气相法因有原料、能源充足和成本低廉等优势而竞争力很强；特别是在石油价格飞涨的今天，研制乙炔气相法高效催化剂具有相当重要的意义。

1922年德国Wacker公司首先使用乙炔气相合成VAc的方法，后经Hochst公司改进投入工业生产。其催化剂以醋酸锌为活性组分、以活性炭为载体，且一直沿用至今。但该催化剂缺点较多，特别是活性下降较快。为了提高催化剂活性，延长其使用寿命，学者们对催化剂活性组分，催化剂载体以及催化剂失活进行了大量研究。

在本发明人多年的乙炔法醋酸乙烯催化剂的研究和工业化生产和应用过程中，本发明人发现，导致该催化剂失活和副反应增多的一个原因是催化剂主活性组份醋酸锌负载量过大，虽然可以增加催化剂的活性，但是过大的负载量导致在催化剂制备和使用过程中活性组份从活性炭颗粒内表面迁移到外表面，并且进一步从活性炭颗粒外表面脱落，在催化剂床层下部聚集，使得该聚集部位醋酸乙烯合成反应剧烈，副产物增多，并且部分醋酸乙烯聚合，进一步堵塞反应管。因此本发明人提出了既增加催化剂主活性组份的负载量，又尽可能防止活性组份流失的催化剂制备方法，参见中国专利CN103447083A和CN103111325B，部分的解决了这个问题。然而在前述中国专利的技术方案中，干燥过程在塔式干燥塔中进行，干燥塔中电流流过的横截面比较大，并且干燥过程中活性炭颗粒没有得到搅拌或者翻动，随着水分的蒸发，活性炭或者说催化剂料堆的电阻率不断减小，使得干燥塔内部不同部位的活性炭受热不均匀。最终使得部分催化剂过热，以致催化剂活性降低甚至失活。另外，如果浸渍过程也在干燥塔中完成时，需要长时间的沥干过程，否则干燥塔下部活性炭积液过多，干燥后该部分催化剂活性炭颗粒外表面依然附着大量的醋酸锌晶粒，并且使得催化剂难以从干燥塔中卸出。但是，长时间的沥干过程，又使得干燥塔中的催化剂料堆温度下降，活性炭内孔中的溶液中的醋酸锌结晶析出，致使催化剂活性降低，活性组份更加容易流失并堵塞反应管下部。事实上，一旦浸渍之后干燥之前催化剂料堆温度下降或者其它原因导致大量的醋酸锌结晶析出，制备得到的催化剂就需要增加筛分工序筛除结晶析出的醋酸锌晶粒(参见中国专利CN111203286A，其在催化剂干燥工序后就加入了振动筛进行筛分)，并且催化剂的寿命可能下降40％之多。

发明内容

本发明提供一种乙炔法制备醋酸乙烯催化剂的方法，旨在解决的技术问题之一是：现有技术中，醋酸锌容易在活性炭颗粒内孔和外表面上产生结晶，降低了活性炭对活性组分醋酸锌的负载能力，影响了催化剂效率的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种乙炔法制备醋酸乙烯催化剂的方法，包括：

步骤ⅰ)浸渍过程

将锌盐和/或助催化剂组份制备成溶液，然后用该溶液浸渍活性炭载体，将锌盐和助催化剂组份浸渍在活性炭上；

步骤ⅱ)干燥过程

对浸渍后的活性炭进行加热干燥得到乙炔法醋酸乙烯催化剂；

其中，所述步骤ⅰ)的浸渍过程和所述步骤ⅱ)的干燥过程是在同一装置完成；