Спосіб виробництва вінілацетату з використанням паладій-золото-мідного каталізатора

Номер патенту: 56239

Опубліковано: 15.05.2003

Автори: Ніколау Іоан, Броуссард Джеррі, Коллінг Філіп М.

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб виробництва вінілацетату шляхом реакції етилену, кисню й оцтової кислоти як реагентів, який відрізняється тим, що включає в себе приведення в контакт цих реагентів і безгалогенної сполуки міді з каталізатором, який містить пористу підкладку, на поверхні пор якої осаджені каталітично ефективні кількості металевих паладію, золота і міді.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згадана сполука міді є розчинною сіллю, яку уприскують у формі водного розчину до потоку, що постачається і містить згадані реагенти.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданою сполукою міді є дигідрат ацетату міді.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згадану сполуку міді додають у кількості, потрібній для забезпечення приблизно від 10 ppb до 50 ppm елементної міді відносно маси оцтової кислоти.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що згадана кількість сполуки міді забезпечує приблизно від 20 ppb до 10 ppm елементної міді.

6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що пориста підкладка виконана із кремнезему.

7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий каталізатор містить приблизно від 0,3 до 5,0 грамів міді на літр каталізатора.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що згадана кількість міді складає приблизно від 0,5 до 3,0 грамів на літр каталізатора.

9. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що згаданий каталізатор містить приблизно від 1 до 10 грамів паладію і від 0,5 до 10 грамів золота на літр каталізатора, причому кількість золота становить приблизно від 10 до 125%мас. відносно маси паладію.

10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий каталізатор також містить осад ацетату лужного металу.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що згаданим ацетатом лужного металу є ацетат калію, наявний в каталізаторі у кількості приблизно від 10 до 70 грамів на літр каталізатора.

12. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий каталізатор виготовляють шляхом просочування пористої підкладки водним розчином водорозчинних солей паладію і міді, фіксації згаданих паладію і міді у формі нерозчинних у воді сполук шляхом реакції з відповідною лужною сполукою, наступним просочуванням каталізатора розчином водорозчинної солі золота, причому кількості елементних паладію, міді і золота в просочувальних розчинах дорівнюють наперед визначеним кількостям металевих паладію, міді і золота, потрібним в каталізаторі, фіксації на каталізаторі золота в розчині, наявному при останньому просочуванні, шляхом реакції розчиненої водорозчинної солі у такому розчині з відповідною лужною сполукою для осадження нерозчинної у воді сполуки золота, і відновлення до вільної металевої форми нерозчинних у воді сполук паладію, золота і міді, наявних в каталізаторі.

13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що після відновлення паладію, міді і золота на каталізаторі останній просочують розчином ацетату лужного металу.

14. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що при виготовленні каталізатора згаданою водорозчинною сіллю міді є тригідрат нітрату міді або дигідрат хлориду міді, згаданою водорозчинною сіллю паладію є хлорид паладію (II), хлорид натрій-паладію (II), хлорид калій-паладію (II), нітрат паладію (II) або сульфат паладію (II), згаданою водорозчинною сіллю золота є сіль лужного металу хлориду золота (III) або тетрахлорзолото (III) кислота, а згаданою лужною сполукою для фіксації згаданих паладію, міді і золота є гідроксид натрію.

15. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що згаданим ацетатом лужного металу є ацетат калію.

16. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що каталізатор виготовляють шляхом просочування підкладки розчином певної кількості водорозчинних солей паладію і міді, що містять усю кількість елементних паладію і міді, потрібних на кінцевому каталізаторі, і певну кількість водорозчинної солі золота, що містить лише частину елементного золота, потрібного на кінцевому каталізаторі, фіксації паладію, міді і золота в останньому розчині у формі нерозчинних у воді сполук шляхом обертання і/або перекидання просоченої підкладки, зануреної у розчин відповідної лужної сполуки, відновлення фіксованих паладію, міді і золота до їх вільної металевої форми, просочування каталізатора розчином певної кількості водорозчинної солі золота так, щоб загальна кількість елементного золота в каталізаторі дорівнювала потрібній його кількості в кінцевому каталізаторі, причому згаданий останній розчин також містить певну кількість відповідної лужної сполуки, достатньої для фіксації доданого золота у формі нерозчинної у воді сполуки, відновлення фіксованого доданого золота до вільної металевої форми.

17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що після відновлення повністю паладію, міді і золота на каталізаторі каталізатор просочують розчином ацетату лужного металу.

18. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що при виготовленні згаданого каталізатора згаданою водорозчинною сіллю міді є тригідрат нітрату міді або дигідрат хлориду міді, згаданою водорозчинною сіллю паладію є хлорид паладію (II), хлорид натрій-паладію (II), хлорид калій-паладію (II), нітрат паладію (II) або сульфат паладію (II), згаданою водорозчинною сіллю золота є сіль лужного металу хлориду золота (III) або тетрахлорзолото (III) кислота, а згаданою лужною сполукою для фіксації згаданих паладію, міді і золота є гідроксид натрію.

19. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що згаданим ацетатом лужного металу є ацетат калію.

Текст

1 Спосіб виробництва вінілацетату шляхом реакції етилену, кисню й оцтової кислоти як реагентів, який відрізняється тим, що включає в себе приведення в контакт цих реагентів і безгалогенної сполуки МІДІ з каталізатором, який містить пористу підкладку, на поверхні пор якої осаджені каталітично ефективні КІЛЬКОСТІ металевих паладію, золота і МІДІ 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що згадана сполука МІДІ є розчинною сіллю, яку уприскують у формі водного розчину до потоку, що постачається і містить згадані реагенти 3 Спосіб за п 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що згаданою сполукою МІДІ є дипдрат ацетату МІДІ 4 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що згадану сполуку МІДІ додають у КІЛЬКОСТІ, потрібній для забезпечення приблизно від 10 ppb до 50 р р т елементної МІДІ відносно маси оцтової кислоти 5 Спосіб за п 4, який відрізняється тим, що згадана КІЛЬКІСТЬ сполуки МІДІ забезпечує приблизно від 20 ppb до 10 р р т елементної МІДІ 6 Спосіб за п 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що пориста підкладка виконана із кремнезему 7 Спосіб за п 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що згаданий каталізатор містить приблизно від 0,3 до 5,0 грамів МІДІ на літр каталізатора 8 Спосіб за п 7, який відрізняється тим, що згадана КІЛЬКІСТЬ МІДІ складає приблизно від 0,5 до 3,0 грамів на літр каталізатора 9 Спосіб за п 7, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що згаданий каталізатор містить приблизно від 1 до 10 грамів паладію і від 0,5 до 10 грамів золота на літр каталізатора, причому КІЛЬКІСТЬ золота становить приблизно від 10 до 125%мас відносно маси па ладію 10 Спосіб за п 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що згаданий каталізатор також містить осад ацетату лужного металу 11 Спосіб за п 10, який відрізняється тим, що згаданим ацетатом лужного металу є ацетат калію, наявний в каталізаторі у КІЛЬКОСТІ приблизно від 10 до 70 грамів на літр каталізатора 12 Спосіб за п 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що згаданий каталізатор виготовляють шляхом просочування пористої підкладки водним розчином водорозчинних солей паладію і МІДІ, фіксації згаданих паладію і МІДІ у формі нерозчинних у воді сполук шляхом реакції з ВІДПОВІДНОЮ лужною сполукою, наступним просочуванням каталізатора розчином водорозчинної солі золота, причому КІЛЬКОСТІ елементних паладію, МІДІ І золота в просочувальних розчинах дорівнюють наперед визначеним кількостям металевих паладію, МІДІ І золота, потрібним в каталізаторі, фіксації на каталізаторі золота в розчині, наявному при останньому просочуванні, шляхом реакції розчиненої водорозчинної солі у такому розчині з ВІДПОВІДНОЮ лужною сполукою для осадження нерозчинної у воді сполуки золота, і відновлення до вільної металевої форми нерозчинних у воді сполук паладію, золота і МІДІ, наявних в каталізаторі 13 Спосіб за п 12, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що після відновлення паладію, МІДІ І золота на каталізаторі останній просочують розчином ацетату лужного металу 14 Спосіб за п 12, який відрізняється тим, що при виготовленні каталізатора згаданою водорозчинною сіллю МІДІ є трипдрат нітрату МІДІ або дипдрат хлориду МІДІ, згаданою водорозчинною сіллю паладію є хлорид паладію (II), хлорид натрійпаладію (II), хлорид калій-паладію (II), нітрат паладію (II) або сульфат паладію (II), згаданою водорозчинною сіллю золота є сіль лужного металу хлориду золота (III) або тетрахлорзолото (III) кислота, а згаданою лужною сполукою для фіксації згаданих паладію, МІДІ І золота є гідроксид натрію 15 Спосіб за п 10, який відрізняється тим, що згаданим ацетатом лужного металу є ацетат калію 16 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що каталізатор виготовляють шляхом просочування О со сч (О ю 56239 золота до вільної металевої форми підкладки розчином певної КІЛЬКОСТІ водорозчин17 Спосіб за п 16, який відрізняється тим, що них солей паладію і МІДІ, ЩО МІСТЯТЬ усю КІЛЬКІСТЬ після відновлення повністю паладію, МІДІ І золота елементних паладію і МІДІ, потрібних на кінцевому на каталізаторі каталізатор просочують розчином каталізаторі, і певну КІЛЬКІСТЬ водорозчинної солі ацетату лужного металу золота, що містить лише частину елементного 18 Спосіб за п 16, який відрізняється тим, що золота, потрібного на кінцевому каталізаторі, фікпри виготовленні згаданого каталізатора згаданою сації паладію, МІДІ І золота в останньому розчині у водорозчинною сіллю МІДІ є трипдрат нітрату МІДІ формі нерозчинних у воді сполук шляхом оберабо дипдрат хлориду МІДІ, згаданою водорозчинтання і/або перекидання просоченої підкладки, ною сіллю паладію є хлорид паладію (II), хлорид зануреної у розчин відповідної лужної сполуки, натрій-паладію (II), хлорид калій-паладію (II), відновлення фіксованих паладію, МІДІ І золота до нітрат паладію (II) або сульфат паладію (II), згадаїх вільної металевої форми, просочування каталіною водорозчинною сіллю золота є сіль лужного затора розчином певної КІЛЬКОСТІ водорозчинної металу хлориду золота (III) або тетрахлорзолото солі золота так, щоб загальна КІЛЬКІСТЬ елементно(III) кислота, а згаданою лужною сполукою для го золота в каталізаторі дорівнювала потрібній фіксації згаданих паладію, МІДІ І золота є гідроксид його КІЛЬКОСТІ в кінцевому каталізаторі, причому натрію згаданий останній розчин також містить певну КІЛЬКІСТЬ ВІДПОВІДНОЇ лужної сполуки, достатньої для 19 Спосіб за п 17, який відрізняється тим, що фіксації доданого золота у формі нерозчинної у згаданим ацетатом лужного металу є ацетат воді сполуки, відновлення фіксованого доданого калію Даний винахід стосується нового і поліпшеного способу виробництва вінілацетату шляхом реакції етилену, кисню й оцтової кислоти Зокрема, винахід стосується використання мідної сполуки, що не містить галогенів, при виробництві вінілацетату Відомо, ЩО вінілацетат отримують шляхом реакції етилену, кисню й оцтової кислоти при застосуванні каталізатора, якій містить паладій, золото і мідь, осаджені на носи Хоча технологічний процес із застосуванням такого каталізатора дозволяє виробляти вінілацетат на відносно високих рівнях продуктивності, все ж продуктивність процесу протягом терміну служби каталізатора бажано підняти ще вище Відомо про наступні технічні рішення, які стосуються заявленого винаходу Патент США №5332710, виданий 26 липня 1994р на ім'я Ніколау та ш (Nicolau et al), розкриває спосіб одержання каталізатора, який може бути використаний для виробництва вінілацетату шляхом реакції етилену, кисню й оцтової кислоти, що включає у себе просочування пористої ПІДЛОЖНИЦІ водорозчинними солями паладію і золота, фіксацію паладію і золота у формі нерозчинних сполук на ПІДЛОЖНИЦІ шляхом занурення і перекидання просоченої ПІДЛОЖНИЦІ в реакційному розчині для осадження таких сполук і наступне відновлення цих сполук до вільної металевої форми Патент США №5347046, виданий 13 вересня 1994р на ім'я Уайта та ш (White et al), розкриває каталізатори для виробництва вінілацетату шляхом реакції етилену, кисню й оцтової кислоти, які містять метал групи паладію і/або його сполуку, золото і/або його сполуку і один з елементів серед МІДІ, нікелю, кобальту, заліза, марганцю, свинцю, срібла або його сполуку, осаджені на матеріалі ПІДЛОЖНИЦІ Сутність винаходу Згідно З даним винаходом запропоновано спосіб виробництва вінілацетату шляхом реакції етилену, кисню й оцтової кислоти з низькою селекти вністю до двоокису вуглецю при використанні каталізатора, який містить пористу підложницю, на поверхні пір якої осаджені каталітичне ефективні КІЛЬКОСТІ металевих паладію, золота і МІДІ, де в реагенти, що постачаються до даного процесу, включена безгалогенна сполука, що містить мідь У цьому способі КІЛЬКІСТЬ МІДІ, що втрачається внаслідок випаровування каталізатора протягом терміну його служби, заміщується, що дає менший ріст селективності до двоокису вуглецю і, таким чином, менше зниження продуктивності виробництва вінілацетату порівняно з тими процесами, де реагенти, що постачаються, не містять сполуки МІДІ Докладний опис винаходу Створення даного винаходу пов'язане з тим спостереженням, що в процесі виробництва вінілацетату з використанням паладій-золото-мідного каталізатора на ПІДЛОЖНИЦІ, ВМІСТ МІДІ В каталіза торі має тенденцію до суттєвого зниження протягом терміну його служби, який може сягати двох і більше років, тобто до того часу, коли виникає необхідність каталізатор замінити або регенерувати Така втрата МІДІ очевидно зумовлена тим, що в умовах реакції мідь, що знаходиться на поверхні часток каталізатора або поблизу неї, реагує з одним і більше реагентами, утворюючи сполуку, що має тенденцію до сублімації Проте в способі за даним винаходом значна КІЛЬКІСТЬ або вся мідь, яка початкове осаджена на поверхню ПІДЛОЖНИЦІ каталізатора і яка зазвичай втрачається протягом служби останнього, заміщується міддю в реагентах, що постачаються Це зумовлює менше зниження КІЛЬКОСТІ МІДІ в каталізаторі внаслідок сублімації порівняно з тим випадком, коли в реагентах, що постачаються, МІДІ не міститься У зв'язку з цим, слід зауважити, що у той час, як селективність до двоокису вуглецю процесу виробництва вінілацетату з використанням паладій-золотого каталізатора на ПІДЛОЖНИЦІ має тенденцію до зростання протягом терміну служби каталізатора, 56239 тобто від часу завантаження в реактор свіжого становить приблизно 95 - 100% від поглинальної каталізатора до часу зупинення реактора для заспроможності матеріалу ПІДЛОЖНИЦІ Концентрація міни або регенерації каталізатора, така селективрозчину або розчинів є такою, щоб КІЛЬКІСТЬ еленість до двоокису вуглецю, зазвичай, є зниженою ментних паладію, золота і МІДІ В розчині або розпротягом будь-якого відтинку терміну служби качинах, абсорбованих на ПІДЛОЖНИЦІ, дорівнювала талізатора, коли каталізатор, в доповнення до папотрібній, наперед визначеній КІЛЬКОСТІ ЯКЩО ладію і золота, містить певну КІЛЬКІСТЬ МІДІ, порівЗДІЙСНЮЄТЬСЯ більш ніж одне таке просочування, няно з тим випадком, коли мідь в ньому міститься то кожне просочування може містити водорозчинв меншій КІЛЬКОСТІ або відсутня зовсім Таким чину сполуку в КІЛЬКОСТІ, еквівалентній всій або часном, втрата меншої КІЛЬКОСТІ МІДІ протягом терміну тині КІЛЬКОСТІ одного чи групи з трьох каталітичне служби каталізатора згідно з даним винаходом дає активних металів, потрібних у кінцевому каталізапродуктивність виробництва вінілацетату, більш торі, настільки, наскільки КІЛЬКОСТІ таких металів в високу, ніж при використанні паладій-золотоусіх абсорбованих просочувальних розчинах дорімідного каталізатора, коли в реагентах, що поставнюють кінцевим потрібним кількостям Зокрема, чаються, мідної сполуки не міститься може бути потрібним просочувати підложницю більш ніж одним розчином водорозчинної сполуки Підложниця каталізатора складається із часзолота, як це докладніше описано нижче Просоток, які можуть мати будь-яку правильну або нечування є такими, щоб забезпечити, наприклад, правильну форму, наприклад, форму сфер, таблеприблизно 1 - 10г елементного паладію, наприток, циліндрів, кілець, зірочок та ш з розмірами клад, приблизно 0,5 - 10г елементного золота і, діаметра, довжини або ширини у межах приблизно наприклад, приблизно 0,3 - 5,0г, краще - приблизвід 1 до 10мм, краще, якщо від 3 до 9мм Кращими но 0,5 - 3,0г елементної МІДІ на літр кінцевого каз них є сфери діаметром приблизно від 4 до 8мм талізатора, причому КІЛЬКІСТЬ золота повинна стаМатеріалом ПІДЛОЖНИЦІ може бути будь-яка підхоновити приблизно від 10 до 125% (мас) від маси дяща пориста субстанція, наприклад, кремнезем, паладію глинозем, кремнезем-глинозем, двоокис титану, двоокис цирконію, силікати, алюмосилікати, титанати, шпінель, карбід кремнію, вуглець і под Матеріал ПІДЛОЖНИЦІ може мати питому поверхню в межах, наприклад, приблизно від 10 до 350м2/г, краще, якщо приблизно від 100 до 200м /г, середній розмір пір у межах, наприклад, приблизно від 50 до 2000А і питомий об'єм пір у межах приблизно від 0,1мл/г, краще, якщо від 0,4 до 1,2мл/г При виготовленні каталізатора, який використовується в способі за даним винаходом, матеріал ПІДЛОЖНИЦІ піддають обробці для осадження каталітичних кількостей паладію, золота і МІДІ на пористу поверхню часток ПІДЛОЖНИЦІ ДЛЯ ЦЬОГО можуть застосовуватися ВСІЛЯКІ способи Всі вони вдаються до одночасного або роздільного просочування ПІДЛОЖНИЦІ одним і більше водними розчинами водорозчинних сполук МІДІ, паладію і/або золота У якості водорозчинних сполук паладію при цьому можуть використовуватися хлорид паладію (II), хлорид натрій-паладію (II), хлорид калій-паладію (II), нітрат паладію (II) або сульфат паладію (II), в якості водорозчинної сполуки золота - натрієва або калійна сіль хлориду золота (III) або тетрахлорзолото (III) кислоти, а в якості водорозчинної сполуки МІДІ - трипдрат або гексапдрат нітрату МІДІ, хлорид МІДІ (безводний або дипдрат), моногідрат ацетату МІДІ, сульфат МІДІ (безводний або пентапдрат), бромід МІДІ або формат МІДІ (безводний або тетрапдрат) Кращими солями для просочування, завдяки їхній добрій розчинності у воді, є сіль лужного металу тетрахлорзолото (НІ) кислоти, хлорид натрій-паладію (II) і трипдрат нітрату МІДІ або хлорид МІДІ НИМ розчином водорозчинної солі каталітичне активного металу цей метал «фіксують», тобто осаджують у формі нерозчинної у воді сполуки, такої, як гідроксид, шляхом реакції з ВІДПОВІДНОЮ лужною сполукою, наприклад, гідроксидом, силікатом, боратом, карбонатом або бікарбонатом лужного металу у водному розчині Кращими лужними сполуками, що фіксують, є гідроксиди натрію і калію Лужний метал у лужній сполуці повинен знаходитися в КІЛЬКОСТІ, наприклад, приблизно від 1 до 2, краще, якщо від 1,1 до 1,6 молей на моль аніону, наявного в водорозчинній солі Фіксація металу може здійснюватися за допомогою способу попереднього змочування, при якому просочену підложницю висушують, наприклад, при температурі 150°С протягом 1 години, приводять у контакт з розчином лужного матеріалу у КІЛЬКОСТІ, ЩО відповідає приблизно 95 - 100% об'єму пір ПІДЛОЖНИЦІ, І витримують у стаціонарному стані протягом приблизно від 0,5 години до 16 годин, може бути застосований також роторно-імерсійний спосіб (або спосіб роторного занурення), при якому просочену підложницю без просушування занурюють у розчин лужного матеріалу і обертають і/або перекидають протягом принаймні початкового періоду осадження так, щоб на поверхні часток ПІДЛОЖНИЦІ або поблизу неї утворився тонкий шар осадженої сполуки нерозчинної у воді Обертання і перекидання можуть здійснюватися, наприклад, зі швидкістю 1 - 10об/хв протягом приблизно 0,5 - 4 годин Розглянутий роторно-імерсійний спосіб описаний в патенті США №5332710, наведений тут у якості посилання Як було згадано вище, для просочування ПІДЛОЖНИЦІ паладієм, золотом або міддю можна застосовувати будь-який спосіб, відомий фахівцям у даній галузі Краще, якщо просочування виконують за способом «початкового змочування», згідно з яким КІЛЬКІСТЬ розчину водорозчинної сполуки металу, що використовується для просочування, Після ЦЬОГО фіксовані, тобто осаджені сполуки паладію, золота і МІДІ можуть бути відновлені, наприклад, у паровій фазі етиленом, наприклад, в 5%-й суміші з азотом при 150°С протягом 5 годин після першої промивки каталізатора, який містить фіксовані сполуки металів, до повного його звільнення від аніонів, таких, як галід, і просушування, Після КОЖНОГО просочування ПІДЛОЖНИЦІ ВОД 56239 8 наприклад, при 150°С протягом 1 години Таке фіксують шляхом реакції з лужною фіксаційною сполукою за роторно-імерсійним способом, фіксовідновлення може бути здійснене також до промивані сполуки металів відновлюють до чистих метавки і просушування в рідинній фазі при кімнатній лів, наприклад, етиленом або гідратом гідразину, а температурі водним розчином гідрату гідразину, в промивку і просушування здійснюють до відновякому надлишок гідразину, що вище його КІЛЬКОСТІ, лення етиленом або після відновлення гідразином яка потребується для відновлення всіх сполук меПісля ЦЬОГО каталізатор просочують залишком талів на ПІДЛОЖНИЦІ, складає, наприклад, приблиззолота у формі розчину водорозчинної сполуки но від 8 1 до 15 1, з наступними промивкою і прозолота і знову відновлюють, наприклад, етиленом сушуванням Для відновлення фіксованих сполук або гідразином після або до промивки і просушуметалів на ПІДЛОЖНИЦІ можуть бути також застосовання, як описано вище вані ІНШІ відновлювальні агенти та засоби, ВІДОМІ у У кращому варіанті каталізатор, який може буданій галузі Внаслідок відновлення фіксованої ти застосований у способі за даним винаходом, сполуки металу, головним чином, утворюється містить пористу підложницю, на поверхні пір якої чистий метал, але наявними можуть бути також знаходиться осаджена металева мідь в зоні, отодеяка мала КІЛЬКІСТЬ оксиду металу В тих випадченій осадами каталітично ефективних кількостей ках, коли проводиться більше одного етапу просометалевих паладію і золота, жодний з яких пракчування і фіксації, відновлення можна проводити тично не змішується з міддю Цей каталізатор мопісля кожного етапу фіксації або після того, як всі же бути виготовлений за допомогою різноманітних металеві елементи будуть фіксовані на ПІДЛОЖНИспособів просочування, фіксації і відновлення, як ЦІ описано вище Використання такого каталізатора, В якості прикладу вищерозглянутого загальнов якому зона МІДІ оточена паладієм і золотом, і го процесу для фіксації каталітичне активних мемідь, таким чином, у меншій мірі наражається на талевих елементів на ПІДЛОЖНИЦІ І відновлення вплив навколишніх умов в реакторі, сприяє зменнерозчинних у воді сполук металів до бажаної вішенню втрат МІДІ, а отже і зменшенню падіння льної металевої форми може бути застосований продуктивності виробництва вінілацетату протягом спосіб «роздільної фіксації» Згідно з цим спосотерміну служби каталізатора бом, в якому використовуються розглянуті вище специфічні процеси, підложницю спочатку просочують водним розчином водорозчинних сполук паладію і МІДІ ШЛЯХОМ попереднього змочування, і потім паладій і мідь фіксують обробкою лужним фіксаційним розчином, використовуючи ВІДОМІ способи, такі, як попереднє змочування або роторне занурення, кращим з яких є роторне занурення Далі каталізатор просушують і роздільно просочують розчином розчинної сполуки золота з бажаною КІЛЬКІСТЮ елементного золота для каталізатора, і золото фіксують в лужному фіксаційному розчині шляхом попереднього змочування або роторного занурення, і краще, якщо шляхом попереднього змочування Якщо золото фіксують шляхом попереднього змочування, то така фіксація може бути поєднана з етапом просочування, шляхом використання одного водного розчину розчинної сполуки золота і лужної сполуки, що фіксує, у КІЛЬКОСТІ з надлишком, необхідним для перетворення всього золота в розчині на фіксовану нерозчинну сполуку золота, наприклад, гідроксид золота Якщо в якості відновлювального агента застосовується вуглеводень, наприклад, етилен або водень у паровій фазі, то каталізатор з фіксованими сполуками металів промивають до тих пір, поки в ньому не залишиться жодних аніонів, просушують і відновлюють етиленом чи іншим вуглеводнем, як описано вище Якщо в якості відновлювального агента в рідинній фазі використовується гідразин, то каталізатор з фіксованими сполуками металів оброблюють водним розчином надлишкового гідрату гідразину до промивки і просушування для відновлення металевих сполук до чистих металів, а потім каталізатор промивають і просушують, як описано вище Каталізатор можна виготовити також за "модифікованим роторно-імерсійним" способом, згідно з яким у першому просоченні лише частину золота просочують паладієм та міддю, метали Після ТОГО, ЯК каталізатор, що містить паладій, золото і мідь у ВІЛЬНІЙ металевій формі осаджені на матеріал ПІДЛОЖНИЦІ, виготовлено за будь-яким з ви ще розглянутих способів, його бажано далі піддати просочуванню розчином ацетату лужного металу, краще, якщо ацетату калію або натрію, і найкраще - ацетату калію Далі каталізатор просушують так, щоб у завершеному стані він містив, наприклад, приблизно 10 - 70г, краще, якщо 20 60г ацетату лужного металу на літр кінцевого каталізатора При виробництві вінілацетату у спосіб за даним винаходом над каталізатором пропускають потік газу, який містить етилен, кисень або повітря, оцтову кислоту, безгалогенну сполуку МІДІ і бажано ацетат лужного металу Безгалогенна сполука МІДІ повинна бути у певній мірі розчинною у воді або оцтовій кислоті, наприклад, принаймні 0,Зг/л при 20°С, нею може бути, наприклад, дипдрат ацетату МІДІ, трипдрат або гексапдрат нітрату МІДІ, сульфат МІДІ (безводний або пентапдрат) або формат МІДІ (безводний або пентапдрат) і под , кращим серед яких є дипдрат ацетату МІДІ Склад потоку газу може варіюватись в широких межах з урахуванням його вибухонебезпечності Наприклад, молярне співвідношення етилену і кисню може становити приблизно від 80 20 до 98 2, молярне співвідношення оцтової кислоти і етилену може становити приблизно від 100 1 до 1 100, вміст сполуки МІДІ може бути таким, щоб забезпечити приблизно від ЮррЬ (хЮ 9 частин) до 50ррт (хЮ 6 частин), краще, якщо приблизно від 20ppb до Юррт елементної МІДІ ВІДНОСНО КІЛЬКОСТІ оцтової кислоти в потоці, що постачається, а вміст ацетату лужного металу, якщо останній використовується, може складати приблизно 2 - 200ррт відносно КІЛЬКОСТІ оцтової кислоти, що використовується Сполука МІДІ і ацетат лужного металу можуть додаватися у потік, що постачається, шляхом упри 56239 10 скування в нього розчину обох сполук у воді або ніж утому випадку, коли швидкість втрати МІДІ сутоцтовій кислоті, або водних розчинів кожної сполутєво знижується ки окремо з кількостями розчинів і рівнями конценПри здійсненні описаного вище способу, за трацій в них сполук, достатніми для забезпечення винятком того, що до потоку, що постачається, потрібних рівнів доданих МІДІ Й ацетату лужного додається 0,5ррт дипдрату ацетату МІДІ ВІДНОСНО металу для повного або часткового покриття втрат маси оцтової кислоти, вихідна продуктивність вицих компонентів протягом процесу виробництва роблення вінілацетату є порівнянною з продуктиввінілацетату В доповнення до вищезазначених ністю, яка отримується, коли потік, що постачаєтьактивних компонентів потоку, що постачається, ся, не містить сполуки МІДІ, оскільки початковий такий потік може також містити інертні гази, такі, як склад каталізатора є таким самим Проте, оскільки азот, двоокис вуглецю і/або насичені вуглеводні процес продовжується набагато вище його старТемператури реакції є підвищеними і знаходяться тового рівня, втрата МІДІ Є меншою, коли потік, що в діапазоні приблизно 150 - 220°С Тиск процесу постачається, містить ацетат МІДІ, ОСКІЛЬКИ осаможе бути у певній мірі знижений, нормальний або дження ацетату МІДІ ІЗ потоку, що постачається, на підвищений і у кращому варіанті досягати прибличастки каталізатора працює на покриття втрат МІДІ зно 20 надлишкових атмосфер (20,Збар) внаслідок її випаровування Наявність МІДІ в каталізаторі у загальному виЗрозуміло, що хоч у даному описі розглянуто падку дає підвищену вихідну селективність вініладобавлення мідь-металевого потоку, що постачацетату і продуктивність процесу його вироблення ється, в комбінації з Pd/Au/Cu-каталізатором, празавдяки більш низькій ССЬ-селективності, ніж з цювати з ВІДПОВІДНОЮ комбінацією металкаталізатором, обмеженим до еквівалентних кількаталізатор будуть також ІНШІ ПОТОКИ, ЩО подаютькостей паладію і золота в якості каталітично актися Наприклад, поповнювати втрати МІДІ, зумовлевних металів Проте падіння селективності до вініні її випаровуванням, буде потік ацетату МІДІ, поділацетату і продуктивності процесу внаслідок бним чином поповнювати калій або кадмій, зростання СОг-селективності через втрату МІДІ В втрачені в каталізаторі Pd/Au/K або Pd/Au/Cd бурезультаті и випаровування під час реакції утводуть потоки з ацетатом калію або кадмію ВІДПОВІДрення вінілацетату протягом терміну служби катаНО лізатора має тенденцію до більш високих рівнів, Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A process for producing vinyl acetate with use of the palladium-gold-copper catalyst

Автори англійською

Nicolau Ioan

Назва патенту російською

Способ производства винилацетата с использованием палладий-золото-медного катализатора

Автори російською

Николау Иоан

МПК / Мітки

МПК: C07C 67/055, B01J 23/89, C07C 69/15, C07B 61/00

Мітки: спосіб, каталізатора, паладій-золото-мідного, використанням, вінілацетату, виробництва

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-56239-sposib-virobnictva-vinilacetatu-z-vikoristannyam-paladijj-zoloto-midnogo-katalizatora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виробництва вінілацетату з використанням паладій-золото-мідного каталізатора</a>

Подібні патенти