高比表面积活性炭载体结构对乙炔法合成醋酸乙烯催化剂活性的影响
合成醋酸乙烯催化剂制备条件的研究
第 2 期
尚会 建 等
合 成 醋 酸 乙 烯 催 化 剂 制 备 条 件 的 研 究
7 3
0 日暑
22 浸 渍 时间与 醋酸 锌含量 的 关 系 .
2 4 干 燥 温 度 与 催 化 剂 关 系 .
浸渍 液浓 度 0 8 mo/ , 一5 浸 渍 时 间与 醋 . lL V ,
0 5 mo/ v — — O 3 mo/ . lL; . lL
由图 1可 以看出 , 随着温度 的上升 , 醋酸锌含 量
用量 比 V =5 浸渍 时 间 £ 0mi~1 0mi, R , 一2 n 2 n 浸渍 温度 T=2 5℃~8 5℃, 干燥 温度 9 O℃~ 10℃. 2
积分 析可知 , 着干燥 温度 的升 高, 随 中孔 被 堵 塞 , 化 剂 的平 均 孔半 径 减 小 ; 催 干燥 温度 高 于 1 0℃ 1 后, 比表 面积 和平均孔 半径 变化不 明显. S M 可 以看 出, 由 E 催化 剂表 面明显存在 醋酸锌 晶体.
关键 词 催 化剂 , 醋酸 乙烯 , 乙炔 , 醋酸锌 06 3 4 S M 采用 HI C 公 司生产 的 ¥ 8 0 I E TA HI 4 0 - 型 中图分类 号
行 了研 究. 结果 表 明, 合 适 的 浸 渍条 件 为 醋 酸 锌 浓度 0 8mo/ 平 衡 时 间 6 n 浸 渍 温度 较 . lL, 0 mi , 5 5℃. 2 10℃下干燥 3 n水 分就 完全 烘干 , 9 0mi 而 0℃下干燥 7 n催 化剂才达 到恒 重. 0mi 由比表 面
第3 3卷
第 2期
煤 炭 转 化
CO AL C0 NV ERS1 0N
Vo . 3 NO 2 13 .
乙烯法制备醋酸乙烯生产技术的研究
乙烯法制备醋酸乙烯生产技术的研究作者:韦庆昌来源:《科学与财富》2019年第36期摘要:文章介绍了乙烯法制备醋酸乙烯的研究進展,并对醋酸乙烯发展趋势提出了见解。
乙烯法的研发重点主要集中在催化剂及载体的改进上,解决催化剂活性不高、寿命不长等问题,开发出高效、高选择性的催化剂。
关键词:乙烯法;醋酸乙烯;生产技术引言醋酸乙烯(VAC)是无色透明,具有强烈刺激性气味的液体,是一种重要的有机化工原料,主要用于生产聚醋酸乙烯,经醇解制得聚乙烯醇,其次还用于生产醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或共聚树脂、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、聚丙烯腈共聚单体以及缩醛树脂等衍生物,在维纶、涂料、薄膜、纺织品、树脂、土壤改良等方面具有广泛应用,开发利用前景广阔。
随着醋酸乙烯生产技术的不断改进,其应用领域也在不断拓展。
一、醋酸乙烯工艺路线1.1乙烯法乙烯、醋酸和氧气的气相混合物,所含乙烯过量时,在反应温度150℃~200℃,压力0.6~0.8MPa条件下,通过固定床催化剂,发生如下反应:CH2=CH2+CH3COOH+1/2O2→CH2=CHOOCCH3+H2O乙烯法的催化剂是钯-金/硅胶或氧化铝,添加醋酸钾作为助剂,具有催化剂活性高、选择性好、副产物少、工艺经济性优等优点,但由于所使用的催化剂活性组分为贵金属钯、金,价格昂贵,并且由于我国富煤少油,乙烯法在我国的发展受到了限制。
1.2乙炔法将乙炔与醋酸生产醋酸乙烯,发生如下反应:CH≡CH+CH3COOH→CH2=CHOOCCH3乙炔气相法有两种工艺流程:一种是以电石乙炔为原料的Wacker流程,该法中原料为脱硫、脱磷化氢的电石乙炔和醋酸,催化剂采用醋酸锌-活性炭体系,并添加碳酸铋为助剂,典型的反应条件为压力为常压,反应温度170℃~210℃,空速110~150h-1;另一种是以天然气乙炔为原料的Borden流程,该方法中乙炔由天然气部分氧化制取,并且用副产的合成气生产醋酸,然后二者合成醋酸乙烯。
乙炔加氢_pd催化剂研究背景_概述说明以及解释
乙炔加氢pd催化剂研究背景概述说明以及解释1. 引言1.1 概述乙炔加氢是有机合成领域的一项重要反应,可将乙炔转化为相应的饱和烃化合物。
该反应在生物医药、材料科学、能源储存等领域具有广泛的应用前景。
在乙炔加氢反应中,催化剂的选择对反应效率和产物选择性有着重要影响。
本文将探讨乙炔加氢反应中Pd催化剂的研究背景及其在该反应中的作用机理。
1.2 文章结构本文总共分为六个部分。
首先是引言部分,对文章进行概述,并介绍了后续各部分内容。
接下来是背景介绍部分,其中包括乙炔的化学特性、加氢反应的重要性以及Pd催化剂在有机合成中的广泛应用。
第三部分阐述了乙炔加氢反应的研究进展,包括常见的乙炔加氢催化剂及其优缺点、Pd催化剂在乙炔加氢反应中的作用机理以及先前针对Pd催化剂优化和改进方法的研究成果。
随后是研究方法与实验设计部分,对实验材料、仪器设备、实验条件和步骤进行简要介绍。
然后是结果与讨论部分,统计和分析了实验数据,并对不同条件下的结果进行解释和讨论,同时还将实验数据与文献结果进行比较和分析。
最后是结论部分,总结了研究结果,并展望了Pd催化剂在乙炔加氢反应中的应用前景,同时提出了存在问题及下一步研究方向建议。
1.3 目的本文旨在全面介绍乙炔加氢反应中Pd催化剂的背景知识、作用机理、以及先前相关研究成果,并通过实验数据的统计和分析得出相应结论,并展望其在有机合成领域中的潜在应用前景。
希望通过这篇文章能够为相关领域的科研人员提供启发和参考,促进乙炔加氢反应及其他相关反应的进一步发展。
2. 背景介绍:2.1 乙炔的化学特性:乙炔是一种无色、可燃的气体,其分子式为C₂H₂。
由于其特殊的化学结构,乙炔具有很高的反应活性和广泛的应用价值。
乙炔可以参与多种重要的化学反应,如加成反应、加成聚合反应、环加成反应等。
由于其富集了碳-碳三键,使得乙炔分子对电子亲近,易于进行进一步的官能团转化。
2.2 加氢反应的重要性:加氢反应是一类重要的有机合成方法,通过将氢原子与有机物中不饱和键发生加成反应,可以实现将不饱和化合物转化为饱和化合物的目标。
醋酸乙烯产品中乙醛含量高的原因及解决措施
醋酸乙烯产品中乙醛含量高的原因及解决措施李思俊;侯英杰;赵利启;易重庆;程米亮;罗道成【摘要】Existing the problem was high aldehyde content of vinyl acetate(VAC)product in calcium carbide-acetylene method production process of vinyl acetate.Aimed at solving the problem of high aldehyde content of vinyl acetate product,causes of high aldehyde content of vinyl acetate product were analyzed and discussed.The appropriate solution measures of reducing aldehyde content were proposed.The aldehyde content of vinyl acetate product was reduced.The aldehyde content of vinyl acetate product was successfully controlled in a low level.%在电石乙炔法生产醋酸乙烯工艺中,存在醋酸乙烯(VAC)产品中乙醛含量高的问题。
针对存在的问题,分析和探讨了醋酸乙烯产品中乙醛含量高的原因,提出了相应的降低乙醛含量的解决措施,降低了醋酸乙烯产品的乙醛含量,使醋酸乙烯产品的乙醛含量控制在一个较低的水平。
【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】2页(P126-126,145)【关键词】醋酸乙烯;乙醛含量高;原因分析;解决措施【作者】李思俊;侯英杰;赵利启;易重庆;程米亮;罗道成【作者单位】湖南省湘维有限公司,湖南怀化 419323;湖南省湘维有限公司,湖南怀化 419323;湖南省湘维有限公司,湖南怀化 419323;湖南省湘维有限公司,湖南怀化 419323;湖南省湘维有限公司,湖南怀化 419323;湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭 411201【正文语种】中文【中图分类】TQ06醋酸乙烯(VAC)是一种重要的化工原料[1],主要用于聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈共聚单体等衍生物生产[2-3],这些衍生物的用途十分广泛,可用于织物浆料、维纶、涂料、黏合剂、薄膜、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等化工产品。
催化剂载体活性炭相关资料
贵金属催化剂用载体活性炭A、粉状活性炭:鑫森化工新开发的载体炭可达国际同类产品性能,活性高,具有大比表积面积(1500-2000 m2)和丰富的中孔容积,20-50 A。
中孔容占总孔容的50%以上)和超纯特点,碳含量90-99%,灰份1-2%,适用于催化剂及催化剂载体(钯催化剂、钌催化剂、铑催化剂、铂催化剂),贵重金属回收及金刚石行业。
已在国内数十家科研单位及使用厂家得已应用。
100目,200目,325目过90%,40-100目可选B、柱状活性炭:适用于附载钯Pd、铂pt、钌Ru、镍Ni等贵金属催化剂应用于石油化工加氢催化裂化反应、林产化工加氢催化反应、医药化工加氢催化反应及制冷剂/食品等行业,直径3mm、4mm可选,强度大于99.9%,高比例的中孔率20-100 A。
中大孔容占总孔容的70%以上。
C、球形颗粒活性炭:适用于铂、钌等贵金属催化剂载体及制冷剂/食品等行业6-8目,颗粒状, 堆积密度=0.30克/毫升,比表面积: 1750 平米/克,孔容积: 1.4 立方厘米/克,中孔率: >70%,吸附性能: 良好D.椰壳颗粒载体炭:4-8目50-80目50-100目比表面积:1300cm2,2000cm2可选,中孔,大孔,微孔可调控.贵重金属催化剂适用于医药和化学工业中,石化行业催化剂载体(钯、铂、铑)对苯二甲酸加轻工艺,例如在合成噻吗心安、氟呱啶、合成甲苯二异氰酸酯,在己内酰胺精制松香加氢与歧化等反应均以活性炭载钯(钯炭)为催化剂。
在精对苯二甲酸生产中,对苯二甲酸加氢精制除去其中的对羧基苯甲酸时也用活性炭载钯催化剂。
活性炭作为催化剂和催化剂载体活性炭重要用途之一是作催化剂载体和助催化剂,也可直接用作催化剂。
鑫森活性炭在催化剂载体上的应用如下:(1)异构化作用用镍—炭催化剂使植物油(如棉籽油、亚麻油、菜籽油等)异构化,从非共轭的油变成共轭的形式。
(2)氢化、脱氢和脱氢芳构化,环化及异构化作用:用载钯或铂的活性炭作催化剂可起到这种催化作用。
关于醋酸乙烯合成反应触媒活性组分醋酸锌流失的问题
醋酸乙烯合成反应催化剂活性组分醋酸锌流失问题浅析1 问题的提出合成工段新触媒开车初期,分离三塔一段塔压总是超过正常运行时的压力,现认为反应器中醋酸锌升华流失可能是导致此现象的主要原因。
反应器中的醋酸锌升华后,随反应气体流出反应器,并凝结在三塔一段的塔板上,堵塞部分筛孔,缩减了气体的通道,使气体通行阻力变大,严重的情况下还会导致液泛并在系统中形成恶性循环。
2 问题的分析2.1 醋酸锌的升华机理对于醋酸锌的升华机理,刘大壮等人进行了可信度较高的研究。
他们分别用氮气、醋酸、乙炔、醋酸乙烯、醋酸与乙炔混合等五种气流通入装有催化剂的实验用反应器,结果发现通入醋酸乙烯、醋酸与乙炔混合两种气流的反应器中,催化剂活性组分醋酸锌有流失现象,而其它对比试验无此现象。
由此,他们认为升华是由于醋酸锌和醋酸乙烯形成络合物挥发造成的。
对于络合升华机理,国外也有类似报导。
但也有一些文献认为是其它因素导致醋酸锌流失,如高热分解、晶体结构改变、与甲醇反应失活等。
结合本厂生产实际,络合升华机理更为合理。
2.2 醋酸锌与活性炭的相互作用许多研究表明,单独的醋酸锌或活性炭对乙炔合成醋酸乙烯并没有催化性,只有当醋酸锌负载在活性炭上才产生催化性。
在醋酸乙烯合成反应中,活性炭不仅仅提供大的表面积和合适的孔结构,而且还提供醋酸锌化学吸附的活性点,大量研究工作认为此活性点主要是活性炭表面的含氧官能团。
这种化学吸附过程属于热力学自发过程,使醋酸锌在活性炭表面自发地呈单分子层分散,在醋酸锌与活性炭间产生中等强度的相互作用,并能够提高醋酸锌的热稳定性。
但是要实现这一自发过程,还需要动力学条件,当动力学条件不能满足时,醋酸锌就会以一种简单的覆盖方式叠加在单层铺开的醋酸锌分子上,形成多分子层吸附,此即醋酸锌的物理吸附。
物理吸附的醋酸锌与活性炭间作用较弱,且不具备反应活性,反应过程中易随反应气流在催化剂表面上迁移或流失。
通过上述分析可以推断,增加活性炭载体上醋酸锌的化学吸附量,能够有效地减少反应过程中醋酸锌的升华流失,从而减少三塔中醋酸锌含量,缓解三塔中气体通道阻力过大的情况。
竹材制备醋酸乙烯载体活性炭
用 乙炔法制备醋酸乙烯 , 要求载体活性炭具有质地坚硬 , 表观密度大 , 耐磨强度高等特点 , 需采用椰壳 等高强度果壳活性炭 , 但椰壳等果壳资源贫乏 , 供不应求 , 使醋酸乙烯载体活性炭的价格一直较高 , 故寻找 椰壳等果壳活性炭 的替代品, 显得尤为重要. 随着竹材工业 的发展 , 在竹材加工过 程中, 出现 了大量 的竹 节、 竹块等剩余物 , 一般作为燃料而被浪费. 鉴于竹材具有与椰壳相近的强度 , 如果用竹材替代椰壳制成高
12 试验 方 法 .
采用 2 %的磷酸溶液 , 0 设置浸渍 比O6 、. 、. 、 . , .OO6 07 07 浸渍竹块 ,2d 5 0 5 1 后将浸渍液蒸 干, 以确保磷 酸的充分作用. 将样 品置于 N br e 9 1/ K ae hr L/ 1 S M型高温炉 中, t m 于不 同温度( 2 、5 、7 、0 35 30 354 0℃) 下保 温 5h 进行活化. 冷却 至室温 , 用蒸馏水洗至 p H值 5— , 7 烘干, 破碎至一定粒度 , 即为载体活性炭. 采用 2 %的磷酸溶液 , 0 浸渍 6 , 在浸渍 比06 、 d . 活化温度 30o 保温时间 1 条件下制备活性炭 , 5 5 C、 h 采 用 05 1%、5 2%的硝酸对其进行改性 , 、%、0 1%、0 将硝酸和活性炭混合 ( 体积 : 质量 = : )置于 3 31 , 0℃的水 浴 中振荡 2h 过滤 , , 然后用蒸馏水洗至 p H值 5 7 烘干 , —, 即为改性载体活性炭.
强度活性炭 , 既为醋酸乙烯载体活性炭的生产提供广泛的原料来源 , 增加新 的活性炭供应渠道 , 又可创造 出高附加值的特种活性炭产 品, 具有重要 的产业化前景. 目 , 前 醋酸乙烯载体活性炭一般采用物理法制备 I , 薯 采用磷酸法制备的研究 , J 国内外鲜有报道. 本研
醋酸乙烯
一.生产路线生产状况:目前,我国醋酸乙烯的工业生产方法有电石乙炔法、天然气乙炔法和乙烯气相法3种,由于我国具有煤炭资源丰富,石油资源相对贫乏的能源结构,而电石资源比较丰富,因此决定了我国醋酸乙烯生产主要以乙炔法为主。
另外,在我国石油资源相对比较充足的地方,也有采用乙烯法生产的厂家。
目前,我国电石乙炔法生产醋酸乙烯全部采用沸腾床,使用的催化剂为活性炭负载醋酸锌。
该类催化剂具有价廉易得的优点,不足之处是载体活性炭的机械强度较低,同时催化活性随着操作时间的延长降低较快。
在该类催化剂的制备过程中,通常还加入助催化剂次碳酸铋。
次碳酸铋可以阻止高级炔烃的聚合,延长催化剂使用寿命。
生产技术的进展主要体现在催化剂性能的改进以及新原料路线合成醋酸乙烯等方面。
醋酸乙烯(VAc)是一种无色透明、有强烈气味的液体,是世界上产量最大的50种化工原料之一,作为重要的有机化工原料,主要用于生产聚醋酸乙烯(PVAc)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVC)、聚丙烯腈共聚单体等衍生物,这些衍生物的用途十分广泛,可用于涂料、浆料、粘合剂、维纶、薄膜、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等化工产品,随着科学技术的进步,新的应用领域还在不断拓展。
催化剂::由醋酸甲酯为原料合成醋酸乙烯的合成气路线是先由甲醇和醋酸生成醋酸甲酯,然后醋酸甲酯再与CO和氢气反应生成亚乙基二醋酸酯,亚乙基二醋酸酯分解生成醋酸乙烯和醋酸。
其中,醋酸甲酯氢甲酰化反应最为关键,所使用的均相催化剂系统由RhC13-皮考啉-CH3I构成;反应温度180℃,压力5.2MPa,醋酸甲酯单程转化率为44%,亚乙基二醋酸酯选择性为88.5%。
亚乙基二醋酸酯分解生成醋酸乙烯的反应在液相中进行,采用苯磺酸作催化剂,亚乙基二醋酸酯转化率70%,醋酸乙烯选择性87%。
与传统工艺相比,它不再需要乙烯或乙炔作原料,也不需要单独的醋酸装置,完全从碳一出发,用甲醇和合成气即可制得醋酸乙烯和醋酸酐这两种乙酰基产品,无副产物。
乙烯气相法制醋酸乙烯催化剂及工艺技术
01 引言
目录
02 催化剂及工艺技术
03 催化剂性能评价
04 工艺条件优化
05 实际应用
06 结论
引言
引言
醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料,主要用于生产聚醋酸乙烯树脂、涂料、 粘合剂等。传统的醋酸乙烯生产方法主要采用乙炔法,但是该方法存在反应条件 苛刻、能耗高等问题。相比之下,乙烯气相法制醋酸乙烯具有更加环保和高效的 优势,因此备受。本次演示将重点介绍乙烯气相法制醋酸乙烯催化剂及工艺技术。
结论
未来研究方向可以包括进一步优化催化剂组成和工艺条件,提高醋酸乙烯的 生产效率和经济性;研究新型反应器结构,提高反应器的传质和传热效率;开发 绿色生产工艺,降低能源消耗和环境污染等。
谢谢观看
2、将预热后的混合气体通入催化剂床层;
4、反应后的气体通过冷却、分离等步骤,得到醋酸乙烯产品。
2、将预热后的混合气体通入催化剂床层;
反应器类型:
2、将预热后的混合气体通入催化剂床层;
反应器是乙烯气相法制醋酸乙烯的重要设备,常见的反应器类型有固定床反 应器、流化床反应器和移动床反应器。固定床反应器结构简单,易于操作,但是 催化剂装卸较麻烦。流化床反应器可以实现催化剂的连续再生和循环使用,但是 对操作要求较高。移动床反应器则可以实现反应和分离一体化,提高生产效率, 但是设备结构较为复杂。
2C2H4 + O2 → 2CH3COOCH2CH3
工艺流程:
2C2H4 + O2 → 2CH3COOCH2CH3
乙烯气相法制醋酸乙烯的工艺流程主要包括以下几个步骤:
1、乙烯和氧气混合,预热到一 定温度;
2、将预热后的混合气体通入催 化剂床层;
乙炔法合成醋酸乙烯催化剂的研究进展和问题分析
表 1 各 种 活 性 炭 表 面 羰 基 含 量 与 催 化 剂 活 性 关 系
如粗 孔 硅胶 高 。这 说 明造成 活性 差 异 的 原 医并 不
是物 理 结构 , 而是 其 他 因素 。
收 稿 日期 :07— 8— 3 20 0 2
作者简介 : 陈奕名 : , 8 男 1 0年 6月生 。工程 师 ,0 1 9 2 0 年毕 业
性 的关 系 , 见表 2 。
被 活 性炭 表 面羰 基 活化 的 醋酸 锌 才能 与 乙炔
发生 活化 吸 附 , 性 炭 表 面 的羰 基 含 量 影 响催 化 活
表 2 活性炭和硅胶 的未成 对 电子数与活性 的关 系
当 活性 炭 吸 附 活 性组 分 醋 酸锌 以后 , 种 未 这 成对 电子可 能 发 生 转 移 , 因而 在 催 化 剂 的表 面 形 成 富于反 应 活性 的 自由价键 , 利于反 应 的进行 。 有
评 价条 件 下 时 空 产 率 仅 为 0 1 . 2—0 2 ( ・ . 0k L d 。另外 . 验表 明 H , 比表 面 积和 孔 隙度 跟 活 ) 实 用 J 性 炭相 近 似 的细孔 硅胶 作 载体 , 催化 活性还 不 其
实 践证 明 , 活性 炭 作 为 乙炔 法 合 成 醋 酸 乙 烯 催化 剂 载 体 , 目前 为止 是 无 可 替 代 的。李 达 刚 到
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20 0 8年第 2 8卷第 1 期
妇 船
陈奕名. 乙炔 法合成 醋酸乙烯催化剂的研究进展和 问题分析
; 综 述 l
带 举 芥 举
乙炔 法 合 成 醋 酸 乙 烯 催 化 剂 的 研 究
进 展 和 问题 分 析 母
醋酸乙烯
一.生产路线生产状况:目前,我国醋酸乙烯的工业生产方法有电石乙炔法、天然气乙炔法和乙烯气相法3种,由于我国具有煤炭资源丰富,石油资源相对贫乏的能源结构,而电石资源比较丰富,因此决定了我国醋酸乙烯生产主要以乙炔法为主。
另外,在我国石油资源相对比较充足的地方,也有采用乙烯法生产的厂家。
目前,我国电石乙炔法生产醋酸乙烯全部采用沸腾床,使用的催化剂为活性炭负载醋酸锌。
该类催化剂具有价廉易得的优点,不足之处是载体活性炭的机械强度较低,同时催化活性随着操作时间的延长降低较快。
在该类催化剂的制备过程中,通常还加入助催化剂次碳酸铋。
次碳酸铋可以阻止高级炔烃的聚合,延长催化剂使用寿命。
生产技术的进展主要体现在催化剂性能的改进以及新原料路线合成醋酸乙烯等方面。
醋酸乙烯(VAc)是一种无色透明、有强烈气味的液体,是世界上产量最大的50种化工原料之一,作为重要的有机化工原料,主要用于生产聚醋酸乙烯(PVAc)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVC)、聚丙烯腈共聚单体等衍生物,这些衍生物的用途十分广泛,可用于涂料、浆料、粘合剂、维纶、薄膜、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等化工产品,随着科学技术的进步,新的应用领域还在不断拓展。
催化剂::由醋酸甲酯为原料合成醋酸乙烯的合成气路线是先由甲醇和醋酸生成醋酸甲酯,然后醋酸甲酯再与CO和氢气反应生成亚乙基二醋酸酯,亚乙基二醋酸酯分解生成醋酸乙烯和醋酸。
其中,醋酸甲酯氢甲酰化反应最为关键,所使用的均相催化剂系统由RhC13-皮考啉-CH3I构成;反应温度180℃,压力5.2MPa,醋酸甲酯单程转化率为44%,亚乙基二醋酸酯选择性为88.5%。
亚乙基二醋酸酯分解生成醋酸乙烯的反应在液相中进行,采用苯磺酸作催化剂,亚乙基二醋酸酯转化率70%,醋酸乙烯选择性87%。
与传统工艺相比,它不再需要乙烯或乙炔作原料,也不需要单独的醋酸装置,完全从碳一出发,用甲醇和合成气即可制得醋酸乙烯和醋酸酐这两种乙酰基产品,无副产物。
优选催化剂载体提高单批催化剂醋酸乙烯产量
第 4期
杨 中明 : 选 催 化 剂载 体 提 高 单批 催 化 剂 醋酸 乙烯 产 量 优
2 9
优 选 催纰 剂截 体提麓 翊
醋 睃乙 蚕 0l l
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杨 中 明 ( 国 石化集 团 四川维 尼纶 厂生 产技 术处 , 庆 4 15 ) 中 重 0 2 4
2 醋 酸 乙烯合 成 催 化 剂 载体
从 9 0年 代 初 开 始 , 四川 维 尼纶 厂 开 展 了合 成 催 化 剂 载 体 一活 性 炭 的 国产 化 工 作 , 步 对 国 外 逐
提 供 的活 性 炭 性 能 指 标 有 了 一 定 的认 识 , 用 单 使
位 、 究 单 位 、 产 单 位 三 家 共 同合 作 , 踪 每 批 研 生 跟 活性 炭 的使 用 情 况 , 相 关 性 能指 标 作 一 一 对 比 , 与 初 步 掌 握 了影 响 合 成 反 应 的关 键 指 标 , 果 见 表 结
U 日J吾 l
性炭为催化剂 , 乙炔 / 昔 摩 尔 比 为 5 酉酸 ~8, 应 压 反
力 01 . 2~ 0.4 a( 压 ) 反 应 温 度 1 0~ 1 MP 绝 , 6
我 国在 2 0世 纪 6 0年 代 、0年 代 相 继 建 成 了 7
1 3家 维 尼 纶 生 产 厂 , 步 形 成 了 由 乙 炔 法 和 乙 烯 初
9 % , 醋 酸 乙 烯 合 成 催 化 剂 载 体 一活性 炭 , 生 0 而 是 产醋 酸 乙烯 的关 键 原 材 料 之 一 。 探 索 醋 酸 乙 烯 合 成催 化 剂 载 体 的 性 能 指 标 十 分 重 要 , 优 化 工 艺 可 生 产 , 高 日产 量 、 长 使 用 周 期 、 低 成本 、 少 提 延 降 减 停 车 更 换 催 化 剂批 次 。本 文 就 四川 维 尼纶 厂 醋 酸 I 乙烯 生 产 装 置 的 实 际 情 况 , 合 已掌 握 的 活 性 炭 结 性 能 指 标 , 索 各 个 指标 的 物 理 意 义 , 广 大 同 行 探 供 在进行装 置改扩建时参考 。
Zn(Ac)2/C催化剂上乙炔气相法合成醋酸乙烯
第 2 第 2期 4卷
20 年 4 月 08
化 学 反 应 工 程 与 工 艺
Ch mia a t n En i e rn n c n l g e cl Re c i g n e ig a d Te h oo y o
Vo 4。No 2 l2
供基 础参数 。
O CH ̄ CH + CH 。 一 O
+ 3 —H _一 H L C - 。 一 O 二 c一—一HC C Lo —二C Co H 二 。 _ 3  ̄ -
1 实验 部 分 与 过 程 模 拟
1 1 实 验 方 法 .
将催化 剂 ( 业 用 Z ( )/ )粉 碎 至一定 粒径 ,与 石英 砂 按 体积 比 1:1混合 ,装 入 到 固定床 工 n Ac 。c
醋酸乙烯是一种 重要的有 机化工 原料 ,广泛用 于 生产 聚醋 酸 乙烯乳 液 与树 脂 、聚 乙烯醇 、乙烯一 醋 酸乙烯共聚物 、氯 乙烯一 酸 乙烯 共 聚 物和 聚丙 烯 腈 变 性 体[ 。 目前 ,醋 酸 乙烯 的 工业 生产 方 法 主要 醋 1 ] 以 乙烯 法和 乙炔法 为 主 。世 界上 乙烯 法 占主 导 地位 ,占全 世 界 总生 产 能 力 的 7 以上 ,而 我 国以乙 O 炔 法为 主 ,占我 国生产 能力 的 7 %左 右 [ 。 由于 乙炔 法 以 电石 乙炔 为 原 料 ,存 在 污 染严 重 、能耗 大 , O 2 ]
等温积 分管式 反应 器 ( 内径 8mm,恒温 段长度 大 于 l Omm,温度 偏差 ±1℃) 恒 温段 内 ,反应 器两 O
端 以玻璃 珠 和石英 砂填 充 。
收 稿 日期 :2 0 —10 ;修 订 日期 :2 0 —30 0 80—7 0 80 —5
催化剂载体性能对醋酸乙烯产量的影响
际情 况 , 结合 已掌握 的活性 炭性 能指 标 , 索 各个 探 指标 的物 理意 义, 广大 同行共 同讨 论 . 望在 改 供 希 扩建 过程 中得到 一些 启示 。
2 醋 酸 乙 烯 合成 反 应 机 理
C +C 1 3( — 2 H2 /3 3Y -( d 吼 C O HC I O C  ̄ - 2
催化剂 载体 一 活性 炭 的 国产 化工 作 , 步 对 国外 逐
收稿日期 : 0— . 2 102 0 12 作者筒C : r 杨中明. 16 年 7 男.96 月生 工程师。18 年 毕业 99 于成都科技大学 有机化工专业 . 现在四川维尼厂生产技 术处生产 科任科长. 从事技术管理工作 。
铁含量. %
铜含量 . %
硫含量 . %
比表面积, ・‘ g。
≥ 10 00
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吸甜总孔窖, L g r — n
孔径分布 (-5m) % 1 r , i
注: 以上表别性 能指标 与进 1活性炭提 供的性船指标在有些方面 巳有较大的变动 2 1
4 活性 炭性能指标探讨
关键 因素. 提高催化剂 生产醋酸 乙烯能力, 延长使 用周期 。 [ 关键词 ] 醋酸 乙烯 催化剂 载体 活性炭 性能
1 前
言
长 使 用 周 期 、 低成 本 、 少 停 车 更 换 催 化 剂 批 降 减
次 。现 根据 四川维 尼纶厂 醋酸 乙烯 生产装 置 的实
我 国在 6 年 代 、0年 代 相 继建 立 了 1 0 7 3家维 纶 生产 厂, 步形 成 了 由 乙炔 法和 乙烯法 生产 醋 初 酸 乙烯 , 由醋 酸 乙烯 生产聚 乙烯醇 , 由聚 乙烯 醇生 产 维纶 的工 业体 系 。随着 社 会 的发 展 、 术 的进 技 步 , 纶用 作 替代棉 花 的用途 正在逐 步萎 缩 . 维 开发 维纶 新产 品扩 大 新 用途 得 到 较 大 的发 展 . 同时 聚 乙烯 醇不 同系 列 新产 品的 开 发 成功 , 在新 的应 用 领 域 得到 空前 的发 展 , 各个 厂 家进 入 9 代 , 0年 分 别 对醋 酸 乙烯 生产 装 置 、 乙烯 醇 生产 装 置进 行 聚 改 扩建 。据 统 计 , 目前 我 国醋 酸 乙烯 生 产 能 力达 到 8 吨/ , 中 乙炔 法 生产 醋 酸 乙烯 占 总 量 0万 年 其 的 7 %, 醋 酸 乙烯 合 成 催 化 剂 载 体一 活 性 炭 . 8 而 是 生 产醋 酸 乙烯 关键原 材 料之一 。探索 醋 酸 乙烯 合 成催 化剂 载 体一 活性 炭 的性 能 指标 十 分 重 要 , 理 想 的性能 指标 可优化 工艺 生产 . 提高 日产量 、 延
乙炔氢氯化制氯乙烯无汞催化剂研究进展
2015年12月第23卷第12期 工业催化INDUSTRIALCATALYSIS Dec.2015Vol.23 No.12综述与展望收稿日期:2015-05-04;修回日期:2015-12-03 作者简介:辛玉兵,1988年生,男,安徽省界首市人,硕士,研究方向为工业催化。
通讯联系人:辛玉兵。
乙炔氢氯化制氯乙烯无汞催化剂研究进展辛玉兵 ,张世刚,张变玲,张军民(陕西煤化工技术工程中心有限公司,陕西西安710075)摘 要:氯乙烯是重要的化工原料,乙炔氢氯化是制取氯乙烯主要方法之一,工业上普遍采用汞催化剂,对环境污染严重,且危害人体健康。
对汞资源的过度消耗和依赖是聚氯乙烯行业发展面临的巨大障碍,开发无毒环保的非汞催化剂已成为首要解决的问题。
综述近年来乙炔氢氯化无汞催化剂的研究现状,主要包括以Au为代表的贵金属催化剂、以Cu、Sn和Ni等为代表的非贵金属催化剂以及以新兴的C-N材料为代表的非金属催化剂。
Au用作催化剂价格昂贵,不利于工业化应用。
碳氮材料具有较大的比表面积,对氯化氢具有优异的吸附性能,用于乙炔氢氯化反应具有较高活性,并具有较大的工业应用潜力,以碳氮材料为代表的非金属催化剂成为新的研究热点。
关键词:有机化学工程;氯乙烯;乙炔;氢氯化;无汞催化剂doi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.12.004中图分类号:TQ426.94;TQ222.4+23 文献标识码:A 文章编号:1008 1143(2015)12 0975 05DevelopmentsinnonmercuriccatalystsforhydrochlorinationofacetylenetovinylchlorideXinYubing,ZhangShigang,ZhangBianling,ZhangJunmin(ShaanxiCoalChemicalTechnologyEngineeringCentreCo.,Ltd.,Xi’an710075,Shaanxi,China)Abstract:Vinylchlorideisakindofimportantchemicalrawmaterial.Thehydrochlorinationofacetyleneisoneofthemajormethodsofvinylchlorideproduction.However,mercuriccatalystsusedintheprocessofacetylenehydrochlorinationcauseseriousenvironmentalpollutionandendangerhumanbeinghealth.Theexcessivedependenceandconsumptionofmercuryresourcesisahugeobstacle,whichthePVCindustryhastoface.Therefore,thedevelopmentofnon toxicandenvironmentalfriendlynonmercuriccatalystshasbecometheprimaryproblemtobesolved.Theresearchstatusofnonmercuriccatalystsforacetylenehydrochlorinationwasreviewed,mainlyincludingnoblemetalcatalystsrepresentedbygold,non noblemetalcatalystssuchasCu,SnandNi,andnovelnonmetalliccatalystsrepresentedbyC Nmaterials.Goldusedasthecatalystwasexpensive,whichwasnotconducivetoindustrialapplication.TheC Nmaterialswithhighspecificsurfaceareahadexcellentadsorptionperformanceforhydrogenchloride.Therefore,C Nmaterialsusedasthecatalystsforhydrochlorinationofacetylenetovinylchloridepossessedhighactivity,whichhadgreatpotentialincommercialapplication.NonmetalliccatalystsrepresentedbyC Nmaterialsbecameanewresearchhotspot.Keywords:organicchemicalengineering;vinylchloride;acetylene;hydrochlorination;nonmercuriccatalystdoi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.12.004CLCnumber:TQ426.94;TQ222.4+23 Documentcode:A ArticleID:1008 1143(2015)12 0975 05Copyright ©博看网. All Rights Reserved. 976 工业催化 2015年第12期 氯乙烯是一种应用于高分子化工的重要单体,主要用于生产聚氯乙烯。
上海石化研究院醋酸乙烯催化剂
乙烯法制醋酸乙烯催化剂一、概述醋酸乙烯是重要的有机化工原料,广泛应用于制造聚醋酸乙烯、聚乙烯醇并进一步加工用于粘结剂、涂料、维纶纤维、织物加工、乳液、树脂和薄膜等方面。
生产醋酸乙烯的路线有乙炔法和乙烯法,乙烯法以其独特的优势已经成为世界醋酸乙烯生产的主要方式。
上海石油化工研究院长期以来一直致力于研究和开发乙烯法醋酸乙烯催化剂,1998年研制成功CTV-Ⅲ型催化剂,应用于上海石化年产8.6万吨醋酸乙烯合成装置中。
经过两年半的工业运行醋酸乙烯年产量达到9万吨以上。
随后又成功研制了CTV-Ⅳ型催化剂,其活性比CTV-Ⅲ型提高10%,2001年1月在上海石化醋酸乙烯合成装置上工业应用,使其装置的醋酸乙烯年产量突破10万吨。
2001年开始进行新型高活性醋酸乙烯催化剂的研制与开发,开发了以环柱形催化剂为代表的CTV-V型催化剂。
二、主要技术指标和特点CTV-Ⅲ、CTV-Ⅳ、CTV-Ⅴ型催化剂是乙烯法制备醋酸乙烯的催化剂,具有成本低,活性高,原料单耗小等优点。
表1 CTV-Ⅲ型、CTV-Ⅳ型和CTV-Ⅴ型催化剂的对比评价结果三、工业应用CTV-Ⅲ型催化剂1998年6月在上海石化年产8.6万吨醋酸乙烯合成装置上工业应用,醋酸乙烯年产量达到9万吨以上。
CTV-Ⅳ型催化剂于2001年1月在上海石化醋酸乙烯合成装置上工业应用。
经过两年半的工业运行,在生产装置的工艺未作任何变化的情况下,使其装置的醋酸乙烯年产量突破10万吨。
2003年6月第二批CTV-Ⅳ型催化剂在上海石化醋酸乙烯合成装置上工业应用。
CTV-Ⅴ型催化剂于2003年应用于上海金威石化公司。
四、获奖及知识产权1. 获奖情况:荣获中国石化科技进步三等奖,及上海市发明创造专利三等奖。
2. 专利情况:近年来共申请专利11项,其中授权专利8项。
醋酸乙烯生产工艺
醋酸乙烯生产工艺生产醋酸乙烯通常有两种原料路线,乙烯法和乙炔法。
1.乙烯气相法是目前国外采用较多的方法,其工艺是乙烯、氧气和醋酸在贵金属Pd-Au(或Pt)催化剂存在下,在0.59,0.78MBa、160-180%条件下,通过列管固定床反应器生成醋酸乙烯。
2.乙炔气相法是乙炔和醋酸通过以活性炭为载体的醋酸锌催化剂,在常压、170-230℃下反应生成醋酸乙烯,再经粗分、精制而得成品。
乙炔气相法工业化至今已有60多年历史,催化剂、工艺流程和主要设备结构都已成熟完善。
以乙烯为原料的两种工艺流程,即Bayer气相法和USI气相法,其关键不同之处在于催化剂。
Bayer法催化剂活性高,空时收率约为USI法的两倍,操作条件苛刻,催化剂寿命不及USI 法长,但一般均有1年以上。
USI法催化剂活性没有Bayer法高,空时收率低,但操作条件较温和,催化剂寿命较长。
由此看出Bayer法的优势多于USI法。
因此,世界各国以乙烯法生产醋酸乙烯多采用Bayer法。
目前,国外的BP、Celanese等公司均在传统气相法技术基础上进行优化改进,开发出更为先进的技术如BPLeap技术和CelaeseVaantage技术。
与乙烯法比较,天然气乙炔气相法装置投资大,技术难度大;以电石乙炔为原料的路线,技术简单,在相同规模下基建投资比石油乙烯法、天然气乙炔法要少得多。
但电石工业耗能高、污染严重,电石乙炔的价格高于石油乙烯,因而生产成本高。
但是,近年随着石油价格不断上涨,在电石资源和天然气资源丰富,水、电充足,价格较低的地区,电石乙炔气相法醋酸乙烯产品开始有一定的竞争力。
近年,由于我国石油乙烯资源相对稀缺昂贵,因而电石法工艺路线得以发展,并在醋酸乙烯行业中占有较大的份额。
在多年的生产实践过程中,电石乙炔法生产经验和专业技术成就丰厚,取得了较好的经济效益。
特别是拥有丰富廉价煤炭资源和水、电价格便宜的企业具备了与乙烯法竞争的实力。
因此,在这些地区电石法制醋酸乙烯具有发展潜力。
乙烯法制醋酸乙烯
醋酸乙烯广泛用于聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、涂料、浆料、胶粘剂、维纶、薄膜、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等的生产。
就需求而言,目前北美是世界上最大的消费地区,占世界需求总量的30.9%;东亚居第二位,占21.3%;西欧居第三位,占21%。
预计到2009年,南亚和东亚对醋酸乙烯的需求将以年均9.3%的速度增长。
就用途而言,目前全球醋酸乙烯用于生产聚乙烯醇占39%,聚醋酸乙烯占34%,聚氯乙烯占9%,乙烯-醋酸乙烯共聚物占6%,乙烯-乙烯醇共聚物占5%,其它占7%。
目前醋酸乙烯生产工艺路线有乙烯法和乙炔法两种。
其中,乙烯法由于工艺性、经济性好而占主导地位,占总生产能力的72%以上。
美国于20世纪70年代完成了乙炔法向乙烯法的转换。
目前,在天然气和电资源丰富的地区,乙炔法仍被采用。
乙炔法乙炔法包括液相法和气相法两种。
液相法选择性低,副产品多,已被淘汰。
气相法以脱硫、脱磷化氢的电石乙炔与醋酸为原料,催化剂采用醋酸锌-活性炭(15:100),并添加次碳酸铋助催化剂,反应温度为170~200℃,压力为常压。
气相法反应结果为:醋酸单程转化率25%~40%,乙炔单程转化率12%~16%;醋酸乙烯生成选择性以乙炔计为92%~98%,以醋酸计为95%~98%;醋酸乙烯总收率以醋酸计为97%~98%,以乙炔计为92%~96%;主要副产物有乙醛、乙叉二醋酸酯等。
乙炔法由于生产原料费用高,已逐渐被乙烯法取代,但在我国其仍占重要地位。
乙烯法乙烯气相法工艺催化剂主要为Pd-An、Pd-Pt及Pd-Cd的负载型催化剂,载体主要为硅胶和氧化铝。
影响催化剂的两个主要因素为Pd的配位能力和醋酸或醋酸盐氧化Pd的能力。
其工艺流程为:液体醋酸连续进入汽化器中汽化,再与乙烯混合,并使出口气体醋酸和乙烯维持一定比例,混合气体预热后进入列管式固定床反应器反应,反应器出口气体包括醋酸乙烯、乙烯、醋酸、水、二氧化碳和其它副产物,经冷凝和醋酸逆流洗涤吸收后得到粗醋酸乙烯,未反应的乙烯由热碳酸盐吸收系统去除二氧化碳和部分气体后返回反应部分循环。