ES2218862T3 - Catalizador de acetato de vinilo que comprende paladio y oro metalicos y acetato cuprico. - Google Patents
Catalizador de acetato de vinilo que comprende paladio y oro metalicos y acetato cuprico.Info
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Abstract
Un procedimiento para la producción de acetato de vinilo mediante la reacción de etileno, oxígeno y ácido acético como reaccionantes que comprende poner en contacto dichos reaccionantes con un catalizador que comprende un soporte poroso sobre cuyas superficies porosas se han depositado, antes de poner en contacto con dichos reaccionantes, cantidades catalíticamente eficaces de paladio y oro metálicos, y acetato cúprico.
Description
Catalizador de acetato de vinilo que comprende
paladio y oro metálicos y acetato cúprico.
Esta invención se refiere a catalizadores nuevos
y mejorados para la producción de acetato de vinilo mediante
reacción de etileno, oxígeno y ácido acético.
Se conoce producir acetato de vinilo por reacción
de etileno, oxígeno y ácido acético usando un catalizador formado
por paladio y oro metálicos soportado en un soporte. Aunque el
procedimiento que utiliza dicho catalizador puede producir acetato
de vinilo a niveles aceptables de productividad, dichos niveles de
productividad están limitados por la producción de subproductos
indeseables, en particular dióxido de carbono. La producción de
cualquier producto o subproducto se puede expresar como
selectividad porcentual, definida como la cantidad de dicho producto
expresada como porcentaje del máximo teórico que se podría producir
a partir de los reaccionantes. Así, cualquier medio que origine una
producción reducida de dióxido de carbono expresado como menor
selectividad porcentual de CO_{2} es muy deseable.
Las siguientes referencias pueden considerarse
material para la invención reivindicada en la presente.
Las patentes de Estados Unidos números 3.775.342
concedida el 27 de noviembre de 1973 y 3.822.308 concedida el 2 de
julio de 1974, ambas a Kronig y otros, describen cada una un
procedimiento para preparar catalizadores de acetato de vinilo que
comprende tratar un soporte de forma simultánea o sucesiva con una
solución A que contiene sales disueltas de metales nobles tales
como paladio y oro y una solución B que contiene compuestos capaces
de reaccionar sobre el soporte con las sales de metal noble formando
compuestos de los metales insolubles en agua, tratar dichos
compuestos insolubles en agua con un agente reductor convirtiendo
los compuestos de metal noble insolubles en agua en los metales,
lavar el catalizador para eliminar los compuestos solubles en agua y
aplicar un compuesto de metal alcalino, por ejemplo, un carboxilato
de metal alcalino antes o después del tratamiento con el agente
reductor. La solución A puede contener además opcionalmente sales
de cualquiera de varios metales, incluyendo cobre.
La patente de Estados Unidos nº 5.332.710,
concedida el 26 de julio de 1994, a Nicolau y otros, describe un
procedimiento para preparar un catalizador útil para la producción
de acetato de vinilo mediante reacción de etileno, oxígeno y ácido
acético, que comprende impregnar un soporte poroso con sales
solubles en agua de paladio y oro, fijar el paladio y oro como
compuestos insolubles sobre el soporte sumergiendo y haciendo girar
en un tambor el soporte impregnado en una solución reactiva para
precipitar dichos compuestos y seguidamente reducir los compuestos
a su forma metálica.
La patente de Estados Unidos nº 5.347.046,
concedida el 13 de septiembre de 1994 a White y otros, describe
catalizadores para la producción de acetato de vinilo mediante la
reacción de etileno, oxígeno y ácido acético, que comprenden un
metal del grupo del paladio y/o uno de sus compuestos, oro y/o uno
de sus compuestos y cobre, níquel, cobalto, hierro, manganeso,
plomo o plata, o uno de sus compuestos, preferiblemente depositado
sobre un material de soporte.
Conforme a esta invención, se proporciona un
catalizador útil para la producción de acetato de vinilo mediante
la reacción de etileno, oxígeno y ácido acético con baja
selectividad por dióxido de carbono, que comprende un soporte poroso
sobre las superficies porosas del cual se han depositado cantidades
catalíticamente eficaces de paladio y oro metálicos y acetato
cúprico. El cobre en el acetato cúprico presente en el catalizador
final se cree que afecta a la menor selectividad del dióxido de
carbono, lo que con frecuencia se asocia con una mayor
productividad de acetato de vinilo, que cuando no está presente en
el catalizador acetato cúprico.
La invención proporciona también un procedimiento
para la producción de acetato de vinilo por reacción de etileno,
oxígeno y ácido acético como reaccionantes, que comprende poner en
contacto dichos reaccionantes con un catalizador que comprende un
soporte poroso sobre las superficies porosas del cual se han
depositado, antes del contacto con dichos reaccionantes, cantidades
catalíticamente eficaces de paladio y oro metálicos, y acetato
cúprico.
El material de soporte en el catalizador de esta
invención está formado por partículas que tienen cualquiera de las
diversas formas regulares o irregulares, tales como esferas,
comprimidos, cilindros, anillos, estrellas u otras formas y pueden
tener dimensiones tales como diámetro, longitud o anchura de
aproximadamente 1 a aproximadamente 10 mm, preferiblemente de
aproximadamente 3 a 9 mm. Se prefieren las esferas que tienen un
diámetro de aproximadamente 4 a aproximadamente 8 mm. El material de
soporte puede estar formado por cualquier sustancia porosa adecuada,
por ejemplo, sílice, alúmina, sílice-alúmina,
titania, circonia, silicatos, aluminosilicatos, titanatos,
espinela, carburo de silicio, carbono y similares.
El material de soporte puede tener una superficie
específica en el intervalo, por ejemplo, de aproximadamente 10 a
aproximadamente 350, preferiblemente de aproximadamente 100 a
aproximadamente 200 m^{2}/g, un tamaño medio de poro en el
intervalo de, por ejemplo, aproximadamente 50 a aproximadamente 2000
Angstroms y un volumen de poros en el intervalo de, por ejemplo,
aproximadamente 0,1 a 2, preferiblemente de aproximadamente 0,4 a
aproximadamente 1,2 ml/g.
En la preparación del catalizador usado en el
proceso de esta invención, el material de soporte se trata en primer
lugar para depositar cantidades catalíticas de paladio y oro en las
superficies porosas de las partículas del soporte. Para llevar a
cabo este propósito se puede usar cualquiera de diversos
procedimientos, los cuales implican todos impregnaciones simultáneas
o por separado del soporte con una o más soluciones acuosas de
compuestos solubles en agua de paladio y/u oro. Ejemplos de
compuestos de paladio solubles en agua son cloruro de paladio (II),
cloruro de sodio y paladio (II), cloruro de potasio y paladio (II),
nitrato de paladio (II) o sulfato de paladio (II), aunque se puede
usar como compuesto de oro soluble en agua una sal de un metal
alcalino, por ejemplo, sodio o potasio de cloruro de oro (III) o
ácido tetracloroaúrico (III). Para la impregnación debido a su
buena solubilidad en agua se prefiere una sal de metal alcalino de
ácido tetracloroaúrico (III) y cloruro de sodio y paladio (II). La
impregnación se puede llevar a cabo por el procedimiento de
"humedad incipiente" en el que una cantidad de solución de
compuesto metálico soluble en agua usada para la impregnación varía
de aproximadamente 95 a aproximadamente 100 por ciento de la
capacidad absorbente del material de soporte. La concentración de la
solución o soluciones es tal que la cantidad de paladio y oro
elementales en la solución o soluciones absorbidas sobre el soporte
es igual a una cantidad deseada predeterminada. Se lleva a cabo más
de dicha impregnación, entonces cada impregnación puede contener
compuesto soluble en agua equivalente a toda o solo a una porción de
la cantidad de una o cualquier combinación de los dos metales
catalíticamente activos deseados en el catalizador final, siempre
que las cantidades de dichos metales en el total de las soluciones
de impregnación absorbidas sean iguales a las cantidades finales
deseadas. En particular, puede ser deseable impregnar el soporte con
más de una solución de compuesto de oro soluble en agua, como se
describe con más detalle más adelante en la presente memoria. Las
impregnaciones son tales que proporcionan, por ejemplo, de
aproximadamente 1 a aproximadamente 10 gramos de paladio elemental
y, por ejemplo, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 gramos
de oro elemental, siendo la cantidad de oro de aproximadamente 10 a
aproximadamente 125% en peso en base al peso de paladio.
Después de cada impregnación del soporte con una
solución acuosa de sal soluble en agua de paladio y/u oro, el metal
se "fija", es decir, precipita, como un compuesto insoluble en
agua tal como el hidróxido, mediante reacción con un compuesto
alcalino apropiado, por ejemplo, un hidróxido, silicato, borato,
carbonato o bicarbonato de metal alcalino, en solución acuosa. Los
hidróxidos de sodio y potasio son los compuestos fijadores alcalinos
preferidos. El metal alcalino en el compuesto alcalino estará en
una cantidad de, por ejemplo, aproximadamente 1 a aproximadamente 2,
preferiblemente, de aproximadamente 1,1 a aproximadamente 1,8 veces
la cantidad necesaria para que reaccione con los cationes
catalíticamente activos presentes en la sal soluble en agua. La
fijación del metal puede realizarse por el procedimiento de la
humedad incipiente en el que el soporte impregnado se seca, por
ejemplo, a una temperatura de 150ºC durante una hora, se pone en
contacto con una cantidad de solución del material alcalino igual a
aproximadamente 95-100% del volumen de poros del
soporte y se deja reposar durante un período de aproximadamente
media a aproximadamente 16 horas; o el procedimiento de
rotoinmersión, en el que el soporte impregnado sin secar se sumerge
en una solución del material alcalino y se hace girar y/o se trata
en un tambor durante al menos el período inicial de precipitación
tal que se forma una banda delgada de compuesto soluble en agua
precipitado en, o cerca de, la superficie de las partículas de
soporte. La rotación y tratamiento en tambor puede llevarse a cabo,
por ejemplo, a aproximadamente 1 a aproximadamente 10 rpm durante un
período de, por ejemplo, al menos aproximadamente 0,5 horas,
preferiblemente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 4 horas. El
procedimiento de rotoinmersión contemplado se describe en la patente
de Estados Unidos nº 5.332.710.
Los compuestos fijados, es decir paladio y oro
precipitados, pueden reducirse seguidamente, por ejemplo, en fase
vapor con etileno, por ejemplo, 5% en nitrógeno a 150ºC durante 5
horas después de lavar primero el catalizador que contiene los
compuestos metálicos fijados hasta que esté exento de aniones tales
como haluros y secar, por ejemplo, a 150ºC durante aproximadamente 1
hora, o dicha reducción se puede llevar a cabo antes de lavar y
secar en la fase líquida a temperatura ambiente con una solución
acuosa de hidrato de hidrazina, en la que el exceso de hidrazina con
respecto a la cantidad requerida para reducir todos los compuestos
metálicos presentes en el soporte está en el intervalo de, por
ejemplo, aproximadamente 8:1 a aproximadamente 15:1, seguido por
lavado y secado. Se pueden emplear otros agentes reductores y medios
para reducir los compuestos metálicos fijados presentes en el
soporte como es convencional en la técnica. La reducción del
compuesto metálico fijado tiene como resultado fundamentalmente la
formación del metal, aunque puede estar también presente en una
menor cantidad óxido metálico. En la preparación usando más de una
etapa de impregnación y fijación, la reducción se puede llevar a
cabo después de cada etapa de fijación o después de que todos los
elementos metálicos se hayan fijado en el soporte.
Como ejemplo del procedimiento general anterior,
puede usarse un procedimiento de "fijación por separado" para
fijar los elementos metálicos catalíticamente activos sobre el
soporte y reducir los compuestos metálicos insolubles en agua hasta
la forma metálica deseada antes de la impregnación con acetato
cúprico. En este procedimiento, usando los procedimientos
específicos descritos anteriormente, se impregna primero el soporte
con una solución acuosa de un compuesto de paladio soluble en agua
por humedad incipiente, y se fija seguidamente el paladio por
tratamiento con una solución de fijación alcalina por humedad
incipiente o rotoinmersión, preferiblemente rotoinmersión. El
catalizador se seca seguidamente y se impregna por separado con una
solución del compuesto de oro soluble que tiene la cantidad de oro
elemental deseada en el catalizador, y se fija el oro por
tratamiento con una solución de fijación alcalina por humedad
incipiente o rotoinmersión, preferiblemente humedad incipiente. Si
el oro se va a fijar por el procedimiento de humedad incipiente,
dicha fijación puede combinarse con la etapa de impregnación usando
una solución acuosa única de compuesto de oro soluble y compuesto de
fijación alcalino en una cantidad en exceso respecto a la necesaria
para convertir todo el oro en la solución a un compuesto de oro
insoluble, por ejemplo, hidróxido áurico. Si se va a usar un
hidrocarburo tal como etileno o hidrógeno, en la fase vapor como
agente reductor, el catalizador que contiene los compuestos
metálicos fijados se lava hasta que esté exento de aniones, se seca
y se reduce con etileno u otro hidrocarburo como se ha descrito
anteriormente. Si se va a usar hidrazina en la fase líquida como
agente reductor, el catalizador que contiene los compuestos
metálicos fijados se trata con una solución acuosa de hidrato de
hidrazina en exceso antes de lavar y secar para reducir los
compuestos metálicos a metales y se lava seguidamente el catalizador
y se seca como se ha descrito.
Otro procedimiento específico para preparar el
catalizador antes de la impregnación con acetato cúprico es un
procedimiento "de rotoinmersión modificado" en el que solo se
impregna parte del oro con el paladio en una primera impregnación,
se fijan los metales por reacción con un compuesto de fijación
alcalino por rotoinmersión, se reducen los compuestos metálicos
fijados a los metales libres, por ejemplo, con etileno o hidrato de
hidrazina, con el lavado y secado realizados antes de la reducción
con etileno o después de la reducción con hidrazina. Se impregna
entonces el catalizador con el resto de oro en forma de una solución
de compuesto de oro soluble en agua y se reduce de nuevo el
catalizador, por ejemplo, con etileno o hidrazina, después o antes
de lavar y secar, como se ha descrito anteriormente. Este
procedimiento de rotoinmersión modificado se describe con más
detalle en la publicación internacional nº WO94/08714 de fecha 28 de
abril de 1994.
Después de que el catalizador que contiene
paladio y oro en forma metálica depositado en un material de soporte
se prepara por cualquiera de los procedimientos anteriores, éste se
impregna con una solución acuosa de acetato cúprico, bien en forma
de monohidrato o anhidra, preferiblemente por humedad incipiente. El
catalizador se seca entonces tal que el catalizador final contiene
acetato cúprico en una cantidad equivalente a, por ejemplo, de
aproximadamente 0,3 a aproximadamente 5,0, preferiblemente de
aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,0 gramos de cobre elemental
por litro de catalizador final.
De forma ventajosa, el catalizador que contiene
paladio y oro en forma metálica puede también impregnarse con una
solución de un acetato de metal alcalino, preferiblemente acetato
sódico o potásico, y más preferiblemente acetato potásico. Después
de secar, el catalizador final puede contener, por ejemplo, de
aproximadamente 10 a aproximadamente 70, preferiblemente, de
aproximadamente 20 a aproximadamente 60 gramos de acetato de metal
alcalino por litro de catalizador final. La impregnación opcional
del catalizador con acetato de metal alcalino, cuando se lleva a
cabo, puede llevarse a cabo antes o después de la impregnación con
acetato cúprico. Sin embargo, con preferencia, la impregnación con
acetato de metal alcalino se combina con la de acetato cúprico, es
decir, el catalizador que contiene paladio y oro metálicos se
impregna con una única solución de acetato cúprico y acetato de
metal alcalino proporcionando un catalizador final que después de
secar contiene las cantidades deseadas de ambos acetatos.
Cuando se prepara acetato de vinilo usando el
catalizador de la presente invención, se hace pasar sobre el
catalizador una corriente de gas que contiene etileno, oxígeno o
aire, ácido acético y, de forma deseable, un acetato de metal
alcalino. La composición de la corriente de gas puede variar en
amplios límites, teniendo en cuenta los límites explosivos. Por
ejemplo, la relación molar de etileno a oxígeno puede variar de
aproximadamente 80:20 a aproximadamente 98:2, la relación molar de
ácido acético a etileno puede variar de 100:1 a aproximadamente
1:100, preferiblemente de aproximadamente 10:1 a aproximadamente
1:8, y el contenido de acetato de metal alcalino gaseoso puede ser
de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 ppm tomando como base el
peso de ácido acético empleado. La corriente de gas también puede
contener gases inertes, tales como nitrógeno, dióxido de carbono y/o
hidrocarburos saturados. Las temperaturas de reacción que se pueden
usar son temperaturas elevadas, preferiblemente, las que están en el
intervalo de aproximadamente 150 a 220ºC. La presión empleada puede
ser una presión algo reducida, presión normal o presión elevada,
preferiblemente, una presión de hasta aproximadamente 20 atmósferas
manométricas.
Una variante ventajosa de un procedimiento para
producir acetato de vinilo usando el catalizador de esta invención
es la inclusión de un compuesto de cobre que contiene un componente
no halógeno en la corriente alimento de reaccionantes al proceso. El
compuesto de cobre que contiene un componente no halógeno es
preferiblemente algo soluble en agua o soluble en ácido acético, por
ejemplo, al menos aproximadamente 0,3 g/l a 20ºC y puede ser, por
ejemplo, acetato cúprico (anhidro o monohidratado) que es el
preferido, nitrato cúprico trihidratado o hexahidratado, sulfato
cúprico (anhidro o pentahidratado) o formiato cúprico (anhidro o
pentahidratado) o similares. La cantidad de compuesto de cobre
alimentada a la reacción puede ser tal que proporcione, por ejemplo,
aproximadamente 10 ppb (partes por billón) a aproximadamente 50 ppm
(partes por millón), preferiblemente de aproximadamente 20 ppb a
aproximadamente 10 ppm de cobre elemental con respecto a ácido
acético en la corriente de alimentación. Por medio de esta
característica, la cantidad de cobre en el acetato cúprico del
catalizador perdida por la volatilización del catalizador durante
un uso prolongado se reduce, dando lugar así a un aumento en la
selectividad por dióxido de carbono.
El siguiente ejemplo ilustra con más detalle la
invención.
En este ejemplo, se prepara el catalizador que
contiene paladio y oro en su estado metálico sobre un material
soporte mediante el procedimiento "de fijación por separado" y
se impregna seguidamente con acetato cúprico y acetato potásico.
Se impregnó en primer lugar un material soporte
formado por esferas de sílice KA-160 de Sud Chemie
con un diámetro nominal de 7 mm, una superficie específica de
aproximadamente 160-175 m^{2}/g, y un volumen de
poros de aproximadamente 0,68 ml/g, por humedad incipiente con una
solución acuosa de cloruro de sodio paladio (II) suficiente para
proporcionar aproximadamente 7 gramos de paladio elemental por litro
de catalizador. El paladio se fijó entonces al soporte en forma de
hidróxido de paladio (II) tratando el catalizador por rotoinmersión
con una solución acuosa de hidróxido sódico tal que la relación
molar de Na/Cl era de aproximadamente 1,2:1. El catalizador se secó
entonces a 100ºC durante 1 hora en un secador de lecho fluido
después de lo cual se impregnó por humedad incipiente con una
solución acuosa de tetracloroaurato sódico en una cantidad
suficiente para proporcionar el catalizador con 4 g/l de oro
elemental, e hidróxido sódico tal que la relación molar de Na/Cl
era de aproximadamente 1,8:1, para fijar el oro al soporte en forma
de hidróxido áurico. El catalizador se lavó con agua seguidamente
hasta cloruro libre (aproximadamente 5 horas) y se secó a 150ºC
durante una hora en corriente de nitrógeno. Los hidróxidos de
paladio y áurico se redujeron entonces hasta los metales poniendo en
contacto el catalizador con etileno (5% en nitrógeno) en fase vapor
a 150ºC durante 5 horas. Finalmente, el catalizador se impregnó por
humedad incipiente con una solución acuosa de acetato cúprico
monohidratado en una cantidad suficiente para proporcionar
aproximadamente 1,9 gramos de cobre elemental por litro de
catalizador, y acetato potásico en una cantidad suficiente para
proporcionar 40 gramos de acetato potásico por litro de catalizador
y se secó en un secador de lecho fluido a 100 -150ºC durante una
hora.
El catalizador preparado como se escribe en el
ejemplo se ensayó para determinar su actividad en la producción de
acetato de vinilo mediante reacción de etileno, oxígeno y ácido
acético. Para llevar a cabo esto, se colocaron aproximadamente 60 ml
del catalizador preparado como se ha descrito en una cesta de
alambre de acero inoxidable en la que se puede medir la temperatura
por un termopar en la parte superior e inferior de la cesta. La
cesta se colocó en un reactor tipo depósito agitado continuamente
del tipo con recirculación y se mantuvo a una temperatura que
proporcionó una conversión de aproximadamente 45% de oxígeno con una
manta de calentamiento eléctrica. Se hizo desplazarse a una presión
de aproximadamente 12 atmósferas a través de la cesta una mezcla de
aproximadamente 130 l/hora (medida a CNTP) de etileno,
aproximadamente 26 l/hora de oxígeno aproximadamente 128 l/hora de
nitrógeno, aproximadamente 131 g/hora de ácido acético y
aproximadamente 2 mg/hora de acetato potásico. La reacción finalizó
después de aproximadamente 18 horas. El análisis de los productos se
llevó a cabo por análisis cromatográfico de gases en línea
combinado con análisis del producto líquido fuera de línea
condensando la corriente producto a aproximadamente 10ºC para
obtener un análisis óptimo de los productos finales. Dicho análisis
indicó una selectividad por CO_{2} del 7,35%, una selectividad
por productos de cola pesados del 0,98% y una actividad relativa de
la reacción expresada como factor de actividad de 1,70 que se
calcula por ordenador de la siguiente forma: El programa informático
usa una serie de ecuaciones que relacionan el factor de actividad
con la temperatura del catalizador (durante la reacción), conversión
de oxígeno y una serie de parámetros cinéticos para las reacciones
que tienen lugar durante la síntesis de acetato de vinilo. De forma
más general, el factor de actividad está inversamente relacionado
con la temperatura requerida para conseguir una conversión constante
de oxígeno.
La selectividad por CO_{2} del 7,35% obtenida
con este ejemplo es sustancialmente menor que la obtenida
normalmente con catalizadores de paladio-oro de 7 mm
preparados de forma similar que no contienen acetato cúprico. Se
encontró que un catalizador de Pd/Au de 7 mm sin acetato cúprico y
preparado como se describe en el ejemplo 1 presentaba una
selectividad por CO_{2} de aproximadamente 9,3% y una actividad de
aproximadamente 2,2.
Claims (23)
1. Un procedimiento para la producción de acetato
de vinilo mediante la reacción de etileno, oxígeno y ácido acético
como reaccionantes que comprende poner en contacto dichos
reaccionantes con un catalizador que comprende un soporte poroso
sobre cuyas superficies porosas se han depositado, antes de poner en
contacto con dichos reaccionantes, cantidades catalíticamente
eficaces de paladio y oro metálicos, y acetato cúprico.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende la preparación de dicho catalizador por un
procedimiento que comprende impregnar un soporte poroso que
contiene depósitos de cantidades catalíticamente eficaces de paladio
y oro metálicos, con una solución de acetato cúprico, preparándose
el soporte poroso por las etapas que comprenden impregnar un
soporte poroso con una solución acuosa de una sal de paladio
soluble en agua, fijar dicho paladio como compuesto insoluble en
agua por reacción con un compuesto alcalino apropiado, seguidamente
impregnar el catalizador con una solución de una sal de oro soluble
en agua, fijar el oro en la solución presente en la impregnación
anterior mediante la reacción de la sal soluble en agua disuelta en
dicha solución con un compuesto alcalino apropiado para precipitar
un compuesto de oro insoluble en agua, y reducir a su estado
metálico los compuestos de paladio y oro insolubles en agua
presentes en el catalizador.
3. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende la preparación de dicho catalizador por un
procedimiento que comprende impregnar un soporte poroso que
contiene depósitos de cantidades catalíticamente eficaces de paladio
y oro metálicos, con una solución de acetato cúprico, preparándose
el soporte poroso por las etapas que comprenden impregnar el
soporte con una solución de una cantidad de sal de paladio soluble
en agua que contiene todo el paladio elemental deseado en el
catalizador final y una cantidad de sal de oro soluble en agua que
contiene solo parte del oro elemental deseado en el catalizador
final, fijar el paladio y el oro en la solución anterior en forma de
compuestos insolubles en agua haciendo girar y/o tratando en un
tambor el soporte impregnado mientras está sumergido en una
solución de un compuesto alcalino apropiado, reducir el paladio y
el oro fijados a su estado metálico, impregnar el catalizador con
otra solución de cualquier cantidad de sal de oro soluble en agua
tal que la cantidad total de oro elemental en el catalizador es
igual a la deseada en el catalizador final, conteniendo también
dicha solución anterior una cantidad de compuesto alcalino apropiado
suficiente para fijar el oro añadido en forma de compuesto
insoluble en agua, y reducir el oro añadido fijado a su estado
metálico.
4. El procedimiento según las reivindicaciones 1,
2 ó 3, en el que dicho acetato cúprico se deposita sobre el
catalizador en una cantidad que contiene de 0,3 a 5,0 gramos de
cobre elemental por litro de catalizador.
5. El procedimiento según la reivindicación 4, en
el que el cobre elemental contenido en dicho acetato cúprico varía
de 0,5 a 3,0 gramos por litro de catalizador.
6. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho catalizador contiene de 1 a
10 gramos de paladio y de 0,5 a 10 gramos de oro por litro de
catalizador, siendo la cantidad de oro de 10 a 125% en peso, tomando
como base el peso de paladio.
7. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho catalizador contiene
también un depósito de un acetato de metal alcalino.
8. El procedimiento según las reivindicaciones 2
ó 3, en el que dicha solución de acetato cúprico también contiene
un acetato de metal alcalino disuelto.
9. El procedimiento según las reivindicaciones 7
u 8, en el que dicho acetato de metal alcalino es acetato potásico,
que se deposita sobre el catalizador en una cantidad de 10 a 70
gramos/litro de catalizador.
10. El procedimiento según las reivindicaciones 1
a 9, en el que se alimenta un acetato de metal alcalino a la
reacción junto con dichos reaccionantes.
11. El procedimiento según la reivindicación 10,
en el que dicho acetato de metal alcalino es acetato potásico, que
se alimenta a la reacción en una cantidad de 1 ppm a 100 ppm, en
base el peso de ácido acético empleado.
12. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que se alimenta a la reacción junto
con dichos reaccionantes un compuesto de cobre que contiene un
elemento no halógeno.
13. El procedimiento según la reivindicación 12,
en el que dicho compuesto de cobre que contiene un elemento no
halógeno es acetato cúprico.
14. El procedimiento según la reivindicación 13,
en el que se alimenta a la reacción junto con dichos reaccionantes
acetato cúprico en una cantidad que proporciona de 10 ppb a 50 ppm
de cobre elemental, en base el peso de ácido acético.
15. Un procedimiento para preparar un catalizador
para la producción de acetato de vinilo mediante la reacción de
etileno, oxígeno y ácido acético, comprendiendo dicho procedimiento
impregnar un soporte poroso que comprende depósitos de cantidades
catalíticamente eficaces de paladio y oro metálicos, con una
solución de acetato cúprico tal que el catalizador final contiene
acetato cúprico.
16. El procedimiento según la reivindicación 15,
en el que el soporte poroso se prepara por las etapas que
comprenden impregnar un soporte poroso con una solución acuosa de
una sal de paladio soluble en agua, fijar dicho paladio en forma de
compuesto insoluble en agua por reacción con un compuesto alcalino
apropiado, seguidamente impregnar el catalizador con una solución de
una sal de oro soluble en agua, fijar el oro en la solución
presente en la impregnación anterior haciendo reaccionar la sal
soluble en agua en dicha solución con un compuesto alcalino
apropiado para precipitar un compuesto de oro insoluble en agua y
reducir a su estado metálico los compuestos insolubles en agua de
paladio y oro presentes en el catalizador.
17. El procedimiento según la reivindicación 15,
en el que el soporte poroso se prepara por las etapas que
comprenden impregnar el soporte con una solución de una cantidad de
sal de paladio soluble en agua que contiene todo el paladio
elemental deseado en el catalizador final y una cantidad de sal de
oro soluble en agua que contiene solo parte del oro elemental
deseado en el catalizador final, fijar el paladio y oro en la
solución anterior en forma de compuestos insolubles en agua haciendo
girar y/o tratando en un tambor el soporte impregnado mientras está
sumergido en una solución de un compuesto alcalino apropiado,
reducir el paladio y oro fijados a su estado metálico, impregnar el
catalizador con otra solución de una cantidad de sal de oro soluble
en agua tal que la cantidad total de oro elemental en el
catalizador es igual a la deseada en el catalizador final,
conteniendo también dicha solución anterior una cantidad de
compuesto alcalino apropiado suficiente para fijar el oro añadido
en forma de compuesto insoluble en agua, y reducir el oro añadido
fijado a su estado metálico.
18. El procedimiento según las reivindicaciones
15, 16 ó 17, en el que dicha impregnación es tal que el acetato
cúprico depositado en el catalizador impregnado contiene de 0,3 a
5,0 gramos de cobre elemental por litro de catalizador.
19. El procedimiento según la reivindicación 18,
en el que dicho acetato cúprico contiene de aproximadamente 0,5 a
aproximadamente 3,0 gramos de cobre elemental por litro de
catalizador.
20. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 19, en el que dicho soporte poroso contiene
de 1 a 10 gramos de paladio y de 0,5 a 10 gramos de oro por litro
de catalizador, siendo la cantidad de oro de 10 a 125% en peso,
tomando como base el peso de paladio.
21. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 20, en el que dicho catalizador contiene
también un depósito de un acetato de metal alcalino.
22. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 20, en el que dicha solución de acetato
cúprico contiene también un acetato de metal alcalino disuelto.
23. El procedimiento según las reivindicaciones
21 ó 22, en el que dicho acetato de metal alcalino es acetato
potásico, que está depositado en la cantidad de 10 a 70
gramos/litro de catalizador.
Applications Claiming Priority (2)
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| US08/959,897 US5948724A (en) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | Vinyl acetate catalyst comprising metallic palladium and gold and cupric acetate |
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