论文摘要
负载型Pd-Au催化剂是上世纪七十年代发展起来的催化剂材料,因其良好的选择性和活性,在合成醋酸乙烯催化剂中具有广泛的应用前景。而且负载型贵金属催化剂后处理简单、分离和重复使用方便,符合绿色化学的发展趋势。在乙烯气相氧化法合成醋酸乙烯的工艺中,为了充分发挥负载型Pd-Au催化剂的催化性能,选择合适的载体对催化剂的制备及应用具有重要的意义。本文采用等体积浸渍法制备了不同载体的负载型Pd-Au催化剂,并考察了不同催化剂中Pd和Au的负载率,分析了不同载体、沉淀剂以及沉淀后的pH值对负载型Pd-Au催化剂中Pd和Au负载率的影响,并以此确定了用于研究的催化剂载体、沉淀剂以及沉淀后恰当的pH值。为了评价乙烯气相氧化法合成醋酸乙烯催化剂的活性,根据实验要求组装了一套固定床反应装置,并重点研究了不同反应条件对负载型Pd-Au催化剂催化性能的影响,用SEM和XRD对催化剂进行了表征,取得了一定成效,归纳如下:1、Au/Pd比对催化剂空时收率和选择性影响明显。Au/Pd比为0.86时,Pd-Au/4A分子筛催化剂的空时收率和选择性最佳值分别为680g/（L·h）和92.5%;Au/Pd比为0.87时,Pd-Au/5A分子筛催化剂的空时收率达最佳值为702g/（L·h）,在Au/Pd比为1.13时选择性达到最佳值92.8%;上述实验中O2转化率均是随着Au/Pd比增加先上升后下降。Au/Pd比约为0.85时,Pd-Au/Al2O3催化剂的空时收率达到最佳值655g/（L·h）,Au/Pd比约为1.14时选择性达到最佳值91.6%,该实验中随着Au/Pd比增加,反应生成副产物也增加,故O2转化率反而降低。2、反应温度对催化剂空时收率和选择性的影响。反应温度为155℃时,Pd-Au/4A分子筛催化剂的空时收率达到最佳值707g/（L·h）,而反应选择性达到最佳值92.3%对应温度为150℃;反应温度为155℃时,Pd-Au/5A分子筛催化剂的反应空时收率和选择性均达到最佳值736g/（L·h）和92.4%。Pd-Au/Al2O3催化剂在反应温度为140℃时空时收率达到最佳值665g/（L·h）;反应温度在135℃时对应反应选择性最佳值90.3%。3、氧浓度的提升对催化剂空时收率的影响。增加氧浓度,空时收率明显提高,故氧浓度可作为提高催化剂活性的一种调控手段,但在反应选择性的保持上,Pd-Au/Al2O3催化剂不如Pd-Au/分子筛催化剂。4、反应压力对催化剂的性能也有显著影响,但对催化剂的选择性影响较小。反应压力为0.72MPa时,Pd-Au/4A分子筛催化剂的空时收率最佳值为709g/（L·h）;反应压力为0.70MPa时,Pd-Au/5A分子筛催化剂的空时收率最佳值为723g/（L·h）;反应压力为0.60MPa时,Pd-Au/Al2O3催化剂的空时收率达到最佳值672g/（L·h）。5、空速对Pd-Au/4A分子筛、Pd-Au/5A分子筛和Pd-Au/Al2O3催化剂的催化剂性能有明显的影响。Pd-Au/5A分子筛催化剂是本实验范围内活性最好的催化剂,在155℃、0.70MPa时其空时收率和选择性分别达到了736g/（L·h）和92.4%。6、SEM和XRD谱图分析结果表明催化剂运行一段时间后,金属组分会发生凝聚增长以致分散度降低,故催化剂使用初期存在驯化期。
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- [1].国外文献摘要[J]. 乙醛醋酸化工 2017(06)