канд. хим. наук, исполнительный директор. Тел.: (+37410) 48-80-90
Изучено влияние природы и текстурных характеристик носителя на активность, селективность и стабильность модифицированных палладиевых катализаторов синтеза винилацетата (ВА) газофазным ацетоксилированием этилена. Для приготовления катализаторов использованы промышленные и опытно-промышленные носители на основе оксида алюминия марок А1, ШН-2 и силикагеля марок КСК, КСС-3 – исходные и подвергнутые термической обработке. По результатам каталитических испытаний (продолжительностью 48 и 200 ч) в качестве базового носителя для палладиевых катализаторов синтеза ВА выбран силикагелевый носитель КСС-3(1), предварительно подвергнутый гидротермальной обработке. Варьируя температуру и, как следствие, давление водяного пара, а также продолжительность обработки силикагеля марки КСС-3, удалось достичь оптимального соотношения параметров носителя, при котором обеспечивается устойчивая работа катализатора синтеза ВА, а именно: насыпная плотность – 0,54 г/см3, удельная поверхность – 150±10 м2/л, объем пор 0,80–0,83 см3/г, радиус пор 1100–1200 нм. Показано, что при эксплуатации катализатора состава 1,5 % Pd, 0,75 % Au и 5,0 % ацетата калия на носителе КСС-3(1) ВА в течение 6 месяцев в промышленном реакторе синтеза ВА значения показателей активности и селективности на 20–25 % выше аналогичных показателей промышленного катализатора. Результаты исследования позволили рекомендовать указанный носитель для промышленного применения с прогнозируемым сроком службы катализатора не менее трех лет. Разработана и экспериментально подтверждена корректность методики прогнозирования эффективности работы катализатора на длительный период (до ~1000 ч) на основании результатов краткосрочных (48 ч) испытаний. Практическая значимость методики состоит в том, что ее применение при подборе носителя для смешанных нанесенных катализаторов синтеза ВА из этилена позволит существенно сократить количество и продолжительность экспериментов.
The influence of nature and textural characteristics of the support on the activity, selectivity and stability of modified palladium catalysts for the vinyl acetate (VA) synthesis by ethylene gasphase acetoxylation is studied. For the catalysts preparation theindustrial and experimental supports based on aluminum oxide grades A1, ShN-2 and silica gel grades KSK, KSS 3 (initial and after heat treatment) are used. According to the catalytic tests results (during 48 and 200 hours) as the base support for the palladium catalysts for VA synthesis was selected silica gel KSS-3 (1), previously hydrothermal treatmented. By varying the temperature and, consequently, the water vapor pressure, as well as heat treatment continuance of the silica gel grade KSS-3, they reach an optimal parameters balance of the support that provide the stable operation of the catalyst: bulk density – 0,54 g/cm3; specific surface area – 150±10 m2/L, the pore volume 0,80-0,83 cm3/g, pore radius 1100–1200 nm. It is shown that the operation of the catalyst composition 1,5 % Pd, 0,75% Au and 5,0% potassium acetate on the support of KCC-3 (1) at 6 months in an industrial reactor of the VA synthesis the activity and selectivity higher at 20–25 % than the last industrial catalyst. Results of the study led to recommend the support for industrial use with a projected lifetime of the catalyst at least three years. Developed and experimentally confirmed the correctness of methods to predict the effectiveness of the catalyst for a longer period (up to ~1000 h) on the base of short-term (48 h) tests. The practical significance of the method consists in the fact that its use in selecting of a support for mixed supported catalysts of VA synthesis from ethylene will significantly reduce the number and duration of the experiments.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.