乙烯催化氧乙酰化反应的研究_失活催化剂的动力学研究_谢雪英.pdf

第卷第期化学反应工程与工艺

年月

文章编号

乙烯催化氧乙酰化反应的研究

谢雪英正洪王尚弟

浙江大学联合化学反应工程研究所浙江杭州

摘要为预测新型乙酸乙烯催化剂国产和进口型催化剂的失活性能先将该两种

催化剂经过相同的催速老化处理至一定程度再在常压及温度条件下的连续的无梯度反应器

上分别对此两种失活催化剂进行动力学特性研究并籍此建立了失活催化剂的宏观动力学方程

关键词乙酸乙烯催化动力学失活

中图分类号文献标识码

前言

目前对于乙烯气相法合成乙酸乙烯催化剂动力学的前期研究国内外均十分活跃而对后期研

究该催化剂的失活特性研究却较少尽管这可能更加重要而催化剂的完整的开发过程应包括

预测其稳定性和寿命一个新开发的催化剂即使其初期性能很好若稳定性不佳寿命过短一般要求

二年以上则该催化剂就不适于投入生产由于该催化剂是钯金负载催化剂一般研究结果均认为

该催化剂的失活是由于金属活性中心烧结引起的

为预测新制备催化剂的后期特性本文先将新鲜催化剂催速老化至一定程度再对该失活催化剂

进行动力学研究实验中为了比较国内外新型催化剂和的失活特性先混装此两

种催化剂进行完全相同的老化过程处理再根据其外形不同型球形催化剂中间有道压痕

而无而分开然后分别研究其动力学特性

催化的老化

催化的老化处理

根据以往工业旧型号催化剂可知新鲜催化剂上粒子一般为余在运行了

一年后晶粒大小成长为两年后约为余本实验为预测中期催化剂的性能希望将催

化剂上粒子催速老化至约老化装置如图所示

老化温度由置于催化剂堆积层中心处的热电偶测得为避免高温下造成催化剂表面氧化本实验

采用净氮进行保护同时为使老化管内催化剂处于同一老化温度在老化管底部装填一定高度的耐高

温填料并将老化管的上下两端用玻璃棉填塞保温

收稿日期修订日期

作者简介谢雪英女硕士王尚弟男副教授通讯联系人

第期谢雪英等乙烯催化氧乙酰化反应的研究失活催化剂的动力学研究

图催化剂老化装置图烧结的最小结晶粒度

催化剂上金属活性中心熔点烧结时间和最小结晶粒度之间存在一定的关系如图所示钯

熔点为依据图摸索催速老化条件老化结果如下表所示其中晶粒大小由射线

衍射宽化法测得由表可见在高温下进口催化剂比国产催化剂晶粒稳定不易烧

结即耐高温性较好在剥取催化剂活性层时发现催化剂在老化后其活性层更易剥落即催化剂失活

后其强度也下降了同时发现失活后催化剂更易从载体上剥落下来这表明从物理性能上

来说催化剂载体国产型比进口型强度更好但活性组分的负载方法却是

型比型好因为其粘附强度更好些

表催化失活程度与钯烧结的对应关系

钯金粒度

催化剂

新鲜催化剂

保护老化小时还原小时

保护老化小时还原小时

保护老化小时