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第33卷第2期燃料化学学报Vol_33NO．2

2005年4月JournalofFuelChemistryandTechnologyApr．2005

文章编号：0253—2409(2005)02—0235—06

Zn(Ac)2／超高比表面积活性炭催化剂上乙炔法合成

醋酸乙烯宏观动力学

周桂林。，蒋毅。，吕绍洁。，李子健。，邱发礼。

(1．中国科学院成都有机化学研究所，四川成都610041；2．中国科学院研究生院，北京100039)

摘要：在接近工业生产条件下研究了zn(Ac)／超高比表面积活性炭(』4=2713m／g)催化剂上，乙炔法合成醋

酸乙烯(VAc)反应宏观动力学，并与Zn(Ac)／日本普通椰壳炭(=1384ITl2／g)催化剂进行了比较。实验结

果求得两种不同比表面积载体催化剂的宏观动力学方程分别为：。=28．22～1．00p62和=25．31．01PVAe，即合

成VAc的反应对乙炔是1级反应，对VAc是负的反应级数，载体的比表面积越高催化剂的催化反应活性越高。求得

在160℃一175oC两种催化剂反应的平均表观活化能分别为：52．49(kJ·otol)和53．87(kJ·otol)，均小于文献报

道的反应真实活化能87．80(kJ·mol)。

关键词：超高比表面积活性炭；Zn(Ac)／C催化剂；醋酸乙烯(VAc)；宏观反应动力学

中图分类号：0643文献标识码：A

1922年Mugdan发现并由德国Wacker公司首1实验

先研究成功乙炔气相合成醋酸乙烯(VAc)的工业1．1催化剂制备载体：以长岭炼油厂生产的石油

方法。该催化剂以活性炭、炭分子筛u等为载体，焦为原料，KOH为活化剂，以氮气为保护气氛，在

醋酸锌(zn(Ac))为催化活性组分，以醋酸(HAe)800oC活化处理2h制得超高比表面积活性炭，用作

和乙炔为原料，在180℃一200oC反应。至今工业上ZC．催化剂载体；以工业上应用的日本椰壳活性炭

仍使用该方法J。我国煤和天然气资源丰富，以煤为zc催化剂载体。

或天然气为原料制得的乙炔合成VAc具有较好的用AutosorptionZXF一04物理吸附仪，低温

发展前景。目前我国VAc生产能力达~118o万t／a，(77K)氮气吸附法测定活性炭ZC．与ZC的BET比

表面积分别为2713(m2·g)和1384(in·g一)，

其中以乙炔气相法生产VAc占总量的78％，均使用

孔分布如图1所示。

zn(Ac)：／C催化剂。但该法存在催化剂活性不高

和易失活等缺点，直到现在各国都在不断地研究提

高催化剂活性和延长其寿命。近年来法国罗波林公

司报道，已将原催化剂的效率提高了近1倍。以前

对该反应的动力学研究在HAe转化率低于8％的情

况下进行，而在实际工业生产条件下，HAc的转化

率已超过80％_4j。对接近现有工业生产条件下的

图1催化剂载体ZC。(口)、ZC(■)的孔分布

反应宏观动力学还很少有人进行过研究，尤其是在

Figure1PoresizedistributionofsupportsZCl(口)、ZC2(■)

超高比表面积活性炭为载体的催化剂上的反应宏观

催化剂：按zn(Ac)质量分数为45％制备催化

动力学研究还很少见文献报道。本文对超高比表面

剂，称取所需的Zn(A