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乙酸苄酯是一种用途广泛的精细化工产品,主要用于香料、食品和化学工业等方面。甲苯气相乙酰氧基化直接合成乙酸苄酯具有反应条件温和,操作简单,环境友好等优点,具有良好的发展和应用前景。Pd-Sn-K/Support催化剂采用等体积浸渍法制备,在积分床反应器中研究了甲苯在催化剂上气相乙酰氧基化一步合成乙酸苄酯的反应规律。考察了催化剂组成对催化剂性能的影响。研究发现,优化制备的Pd-Sn-K/HY-W(0.09)催化剂,在200℃和220℃下均可表现较好的催化性能。对于甲苯气相乙酰氧基化反应的Pd-Sn-K/HY-W催化剂,Sn组分的存在非常重要。在Sn与HY-W载体质量比为0～0.09范围内,在达到相同甲苯转化率时,乙酸苄酯生成选择性随着Sn组分含量的增加而增大。在Pd-Sn-K/HY-W(0.09)催化剂上研究了反应温度、氧气/甲苯摩尔比、乙酸/甲苯摩尔比等反应条件对甲苯气相乙酰氧基化反应的影响。研究表明,在180～220℃之间,反应温度对甲苯气相乙酰氧基化反应的影响很大。200℃,氧气/甲苯摩尔比为1,乙酸/甲苯摩尔比为1对反应更有利。通过比较不同反应条件下的反应结果提出,虽然提高反应温度和氧气/甲苯摩尔比都可以提高甲苯转化率,但与降低反应空速相比,二者均使乙酸苄酯生成选择性降低的幅度变大。考察了水对甲苯气相乙酰氧基化反应的影响。研究发现体系中含有少量水(乙酸/水摩尔比为1/0.3)能提高甲苯气相乙酰氧基化反应的乙酸苄酯生成选择性。考察了Pd-Sn-K/HY-W(0.09)催化剂对于甲苯气相乙酰氧基化的催化稳定性。研究发现,该催化剂比较适合在生产过程中可能出现的停车情况。催化剂积碳在升温过程中通过通入氧气和氮气时可以除去,从而使得催化剂活性得到再生。研究了Pd-Sn-K/HY-W(0.09)催化剂上甲苯气相乙酰氧基化反应的动力学行为。用幂函数形式描述了甲苯气相乙酰氧基化反应速率。在200℃,该催化剂上甲苯、乙酸和氧气对于甲苯气相乙酰氧基化反应的级数分别为0.57、0.29和0.43,反应活化能为109.4 kJ/mol。所得甲苯气相乙酰氧基化反应的动力学方程与实验数据能够较好地吻合。