甲苯在Pd-Sn-K-HY-W催化劑上的氣相乙酰氧基化反應(yīng).pdf

1、乙酸芐酯是一種用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品，主要用于香料、食品和化學(xué)工業(yè)等方面。甲苯氣相乙酰氧基化直接合成乙酸芐酯具有反應(yīng)條件溫和，操作簡單，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的發(fā)展和應(yīng)用前景。 Pd-Sn-K/Support催化劑采用等體積浸漬法制各，在積分床反應(yīng)器中研究了甲苯在催化劑上氣相乙酰氧基化一步合成乙酸芐酯的反應(yīng)規(guī)律。 考察了催化劑組成對(duì)催化劑性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化制備的Pd-Sn-K/HY-W(0.09)催化劑，在20

2、0℃和220℃下均可表現(xiàn)較好的催化性能。對(duì)于甲苯氣相乙酰氧基化反應(yīng)的Pd-Sn-K/HY-W催化劑，Sn組分的存在非常重要。在Sn與HY-W載體質(zhì)量比為0～0.09范圍內(nèi)，在達(dá)到相同甲苯轉(zhuǎn)化率時(shí)，乙酸芐酯生成選擇性隨著Sn組分含量的增加而增大。 在Pd-Sn-K/HY-W(0.09)催化劑上研究了反應(yīng)溫度、氧氣/甲苯摩爾比、乙酸/甲苯摩爾比等反應(yīng)條件對(duì)甲苯氣相乙酰氧基化反應(yīng)的影響。研究表明，在180～220 ℃之間，反應(yīng)溫度對(duì)甲

3、苯氣相乙酰氧基化反應(yīng)的影響很大。200℃，氧氣/甲苯摩爾比為1，乙酸/甲苯摩爾比為1對(duì)反應(yīng)更有利。通過比較不同反應(yīng)條件下的反應(yīng)結(jié)果提出，雖然提高反應(yīng)溫度和氧氣/甲苯摩爾比都可以提高甲苯轉(zhuǎn)化率，但與降低反應(yīng)空速相比，二者均使乙酸芐酯生成選擇性降低的幅度變大。 考察了水對(duì)甲苯氣相乙酰氧基化反應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)體系中含有少量水(乙酸/水摩爾比為1/0.3)能提高甲苯氣相乙酰氧基化反應(yīng)的乙酸芐酯生成選擇性。 考察了Pd-Sn-K

4、/HY-W(0.09)催化劑對(duì)于甲苯氣相乙酰氧基化的催化穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，該催化劑比較適合在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的停車情況。催化劑積碳在升溫過程中通過通入氧氣和氮?dú)鈺r(shí)可以除去，從而使得催化劑活性得到再生。 研究了Pd-Sn-K/HY-W(0.09)催化劑上甲苯氣相乙酰氧基化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)行為。用冪函數(shù)形式描述了甲苯氣相乙酰氧基化反應(yīng)速率。在200℃，該催化劑上甲苯、乙酸和氧氣對(duì)于甲苯氣相乙酰氧基化反應(yīng)的級(jí)數(shù)分別為0.57、0.29和