DE102017218375A1

DE102017218375A1 - Katalysator zur Herstellung von Vinylacetat

Info

Publication number: DE102017218375A1
Application number: DE102017218375.6A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dafinger; Roland Heidenreich; Günther Rudolf
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2019-04-18
Also published as: WO2019072655A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Trägerkatalysator zur Herstellung von Vinylacetat umfassend einen Träger aus Schichtsilikat, welcher mit Palladium, Gold und mindestens einer Alkaliverbindung beladen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger als Kugel mit einem Durchmesser von 4 mm bis 10 mm ausgebildet ist, wobei 1,5 bis 3,0 Gew.-% Palladium und 0,75 bis 1,7 Gew.-% Gold, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Trägerkatalysators, in einem Gewichtsverhältnis von Palladium : Gold von 1 : 1 bis 1 : 0,5 enthalten sind, und Palladium, Gold und Alkaliverbindung in einem Bereich des Kugelvolumens vorliegen, welcher sich mindestens um die Hälfte des Radius von der Oberfläche weg erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Katalysator zur Herstellung von Vinylacetat (VAM-Katalysator), sowie Verfahren zur Herstellung von Vinylacetat unter Verwendung des VAM-Katalysators.
Vinylacetat-Monomer (VAM) kann in einem kontinuierlichen Verfahren unter Rückführung des aufgereinigten Produktstromes hergestellt werden (Kreisgas-Prozess). Dabei reagiert in einer heterogen katalysierten Gasphasenreaktion Ethylen mit Essigsäure und Sauerstoff an Trägerkatalysatoren, welche im Allgemeinen Palladium- und Alkalimetallsalze auf einem Trägermaterial enthalten und zusätzlich noch mit Gold dotiert sein können. Im Allgemeinen wird ein Pd/Au-Katalysatorgemisch mit Kaliumacetat als Promotor eingesetzt.
Die Edukte Ethylen, Sauerstoff und Essigsäure werden in einer exothermen Reaktion (VAM: Δ_aH°₂₉₉ = - 176 kJ/mol), im Allgemeinen bei einem Überdruck von 7 bis 15 bar und, je nach Laufzeit des Katalysators, bei einer Temperatur von im Allgemeinen von 130°C bis 200°C, in einem Festbettröhrenreaktor, zu Vinylacetat umgesetzt: C₂H₄ + CH₃COOH + ½ O₂ -> CH₃COOCH=CH₂ + H₂O
Hauptnebenreaktion ist dabei die Ethylen-Totaloxidation zu CO₂: C₂H₄ + 3 O₂ -> 2 CO₂ + 2 H₂O (CO₂: Δ_BH°₂₉₉ = - 1322 kJ/mol)
Der Ethylenumsatz liegt im Allgemeinen bei 5 bis 20 %, der Essigsäureumsatz bei 20 bis 60 % und der Sauerstoffumsatz bei bis zu 90 %.
Wegen des unvollständigen Umsatzes von Ethylen wird bei der Herstellung von Vinylacetat ein überwiegend aus Ethylen, Kohlendioxid, Ethan, Stickstoff und Sauerstoff bestehendes Gasgemisch (= Kreisgas) im Kreis geführt. Das Kreisgas wird vor dem Festbettröhrenreaktor (Rohrbündelreaktor) mit den Edukten Essigsäure, Ethylen und Sauerstoff versetzt und mittels mit Heizdampf betriebenen Wärmetauschern auf Reaktionstemperatur gebracht.
Nach der Reaktion werden die Reaktionsprodukte Vinylacetat und Wasser und nicht umgesetzte Essigsäure auskondensiert und der weiteren Aufarbeitung zugeführt. Zur weiteren Aufarbeitung des Kondensats können die auskondensierten Produkte Vinylacetat und Wasser sowie nicht umgesetzte Essigsäure in einem mehrstufigen, üblicherweise mit Heizdampf betriebenen, Destillationsprozess voneinander getrennt werden. Das Kreisgas wird gegebenenfalls verdichtet, erneut mit den Edukten versetzt, und in den Festbettröhrenreaktor zur Gasphasenoxidation geleitet.
Bei dieser Gasphasenreaktion wird eine möglichst hohe Raum-Zeit-Ausbeute (STY) ohne Abfall der Selektivität angestrebt. Je höher der Anteil an Vinylacetat-Monomer und je geringer die Nebenproduktbildung, umso einfacher und kostengünstiger wird der Aufarbeitungsprozess. Es ist bekannt, dass die Selektivität dieser Gasphasenoxidation unter anderem durch die Zusammensetzung des Katalysators beeinflusst werden kann.
In der DE 10 2007 043 447 A1 wird vorgeschlagen, die Selektivität dadurch zu verbessern, indem die Wärmeleitfähigkeit des Katalysatorträgers durch Einarbeitung von elementarem Kohlenstoff in das Trägermaterial erhöht wird. In der US 3,743,607 wird ein Trägerkatalysator vorzugsweise aus Kieselsäure beschrieben, welcher mit 0,1 bis 6 Gew.-% Palladium und 0,01 bis 10 Gew.-% Gold und 1 bis 20 Gew.-% Alkalimetallverbindung beladen ist. In der DE 27 16 154 C2 wird ein Schalen-katalysator beschrieben, welcher Pd und Au in einer Oberflächenschicht des Katalysatorträgers verteilt enthält, die sich weniger als 0,5 mm weit von der Trägeroberfläche erstreckt. Die WO 2008/071610 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Trägerkatalysatoren auf der Basis von pyrogenen Metalloxiden ohne Zusatz von Bindemitteln.
Die WO 2008/145389 A2 betrifft einen mit Pd und Au beladenen Schalen-katalysator aus Bentonit mit einer Oberfläche < 130 m²/g. Es wurde festgestellt, dass die Selektivität bei der Gasphasenoxidation zu VAM umso höher ist, je kleiner die Dicke der Pd/Au-Schale ist. Zur Verbesserung der Selektivität von Pd/Au-Schalenkatalysatoren wird in der WO 2008/145392 A2 vorgeschlagen, den Träger mit Hafniumoxid zu dotieren. Zum gleichen Zweck wird in der WO 2008/145394 A2 der Träger aus Schichtsilikat mit Zirkonoxid dotiert, wobei festgestellt wird, dass die VAM-Selektivität umso höher ist, je kleiner die Dicke der Pd/Au-Schale ist. Die Dotierung des Trägermaterials von Pd/Au-SchalenKatalysatoren mit verschiedenen Oxiden wird in der WO 2008/145395 A2 vorgeschlagen. Schalenkatalysatoren sind auch aus der EP 565952 A1 , der WO 99/08790 A1 und der WO 2013/124293 A1 bekannt.
Die Dotierung von Metalloxid-Formkörpern mit einer Kombination aus mindestens zwei Dotierstoffen wird in der WO 2016/075197 A1 beschrieben. Die WO 2016/075201 A1 beschreibt die Verbesserung der Selektivität von Pd/Au-Trägerkatalysatoren durch Optimierung des Trägers in Form von Ringen definierter Abmessung. In dem Verfahren aus der WO 2016/066703 A1 werden kugelförmige Pd/Au-Trägerkatalysatoren in zwei Fraktionen mit unterschiedlicher Kugelgröße eingesetzt. In der WO 2016/150894 A1 werden Pd/Au-Trägerkatalysatoren aus Bentonit in Form von Ringen empfohlen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Katalysator zur Verfügung zu stellen, welcher Ethylen mit möglichst hoher Raum-Zeit-Ausbeute bei gleichzeitig hoher Selektivität zum Vinylacetat-Monomer überführt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Trägerkatalysator zur Herstellung von Vinylacetat umfassend einen Träger aus Schichtsilikat, welcher mit Palladium, Gold und mindestens einer Alkaliverbindung beladen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger als Kugel mit einem Durchmesser von 4 mm bis 10 mm ausgebildet ist, wobei 1,5 bis 3,0 Gew.-% Palladium und 0,75 bis 1,7 Gew.-% Gold, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Trägerkatalysators, in einem Gewichtsverhältnis von Palladium : Gold von 1 : 1 bis 1 : 0,5 enthalten sind, und Palladium, Gold und Alkaliverbindung in einem Bereich des Kugelvolumens vorliegen, welcher sich mindestens um die Hälfte des Radius von der Oberfläche weg erstreckt.
Der Gewichtsanteil an Palladium beträgt vorzugsweise 1,8 bis 3,0 Gew.-% und der Gewichtsanteil an Gold beträgt vorzugsweise 1,3 bis 1,7 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Trägerkatalysators.
Das Gewichtsverhältnis Palladium : Gold beträgt vorzugsweise von 1 : 1 bis 1 : 0,7. Am meisten bevorzugt beträgt es von 1 : 0,8 bis 1 : 0,7.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der kugelförmige Trägerkatalysator vollimprägniert, das heißt Palladium, Gold und Alkaliverbindung liegen im gesamten Kugelvolumen verteilt vor. Besonders bevorzugt werden vollimprägnierte Trägerkatalysatoren mit einer Palladium-Konzentration über das gesamte Kugelvolumen verteilt von < 30 × 10^-5 mmol/mm³.
Als Alkaliverbindung geeignet sind die Acetate, Carbonate, Formiate und Hydroxide von Kalium, Natrium, Caesium oder Rubidium. Bevorzugt werden die entsprechenden Kaliumverbindungen, welche unter den Bedingungen der Gasphasenoxidation zu Kaliumacetat umgewandelt werden. Der Kalium-Gehalt der Trägerkatalysatoren beträgt 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1,0 bis 12 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Katalysator-Formkörper. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Katalysatorträger mit keinen weiteren Aktivkomponenten zusätzlich zu Palladium, Gold und Alkalimetall beladen.
Geeignete Materialien zur Fertigung der Katalysator-Formkörper sind Schichtsilikate, vorzugsweise Bentonite. Als Bentonite bezeichnet man tonhaltige Gesteine, welches als Hauptbestandteil, im Allgemeinen mehr als 50 Gew.-%, Montmorillonit enthalten, ein Aluminiumhydrosilikat, das zur Gruppe der Phyllosilikate (Blätterstruktur-Silikate) gehört. Weitere Bestandteile der Bentonite können beispielsweise Feldspat, Glimmer, Calcit und Quarz sein. Bevorzugt werden sauer aktivierte Bentonite. Durch saure Aktivierung wird die Oberfläche des Bentonits erhöht. Sauer aktivierte Bentonite erhält man durch Erhitzen des Naturbentonits beispielswese in Salzsäure oder Schwefelsäure und anschließender Filtration, Trocknung und Mahlung. Bentonit und sauer aktivierter Bentonit sind im Handel in Form von Pulvern oder Granulaten erhältlich, beispielsweise von der Firma American Colloid Company. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Katalysator-Formkörper nicht mit Metalloxiden oder anderen Dotierstoffen dotiert.
Zur Herstellung der Katalysator-Formkörper wird der pulverförmige Bentonit unter Zusatz von Wasser vermahlen. Die Wassermenge wird dabei so gewählt, dass ein Gemisch mit teigartiger Konsistenz erhalten wird. Die damit erhaltene Masse wird dann zu Kugeln mit den beanspruchten Abmessungen geformt. Die damit erhaltenen Formkörper werden anschließend getrocknet, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C bis 100°C. Dem Trocknungsschritt schließt sich die Kalzinierung der Formkörper an. Die Kalzinierung kann in einem Ofen unter Luftatmosphäre, gegebenenfalls unter Schutzgas, erfolgen. Im Allgemeinen wird dazu auf eine Temperatur von 500°C bis 1000°C erhitzt. Die Sinterzeit beträgt im Allgemeinen zwischen 2 und 10 Stunden.
Mit den genannten Verfahrensschritten werden als Katalysator-Formkörper Kugeln mit einem Durchmesser von 4 mm bis 10 mm, vorzugsweise von 5 mm bis 10 mm hergestellt.
Die Überführung des Katalysator-Formkörpers in einen aktiven Katalysator geschieht durch Aufbringen der katalytisch aktiven Komponenten Palladium und Gold oder deren Precursor-Verbindungen, sowie der Alkaliverbindung, die gegebenenfalls in einem nachfolgenden Schritt in eine aktive Verbindung überführt werden kann. Zur Beladung mit Palladium und Gold können die Katalysator-Formkörper mit einer Palladiumsalz und Goldsalz enthaltenden Lösung imprägniert werden. Das Aufbringen der Lösung kann durch die im Stand der Technik bekannten Verfahren wie nasschemisches Imprägnieren, die Porenfüllmethode (incipient-wetness) oder mittels Sprühimprägnieren durchgeführt werden.
Geeignete Palladiumsalze sind beispielsweise Palladiumchlorid, Natrium- oder Kaliumpalladiumchlorid, Palladiumacetat, Palladiumnitrat und Pd(NH₃)₄(OH)₂. Als Goldsalze eignen sich Gold(III)-chlorid, Tetrachlorogold(III)-säure, Gold(III)-triacetat und CsAuO₂.
Die Umsetzung der Edelmetallsalzlösung zu unlöslichen Edelmetallverbindungen kann langsam erfolgen und ist je nach Präparationsmethode im Allgemeinen erst nach 1 bis 24 Stunden abgeschlossen. Danach werden die wasserunlöslichen Edelmetallverbindungen mit Reduktionsmitteln behandelt. Es kann eine Gasphasenreduktion beispielsweise mit Wasserstoff, Ethen oder Formiergas vorgenommen werden.
Vor und/oder nach der Reduktion der Edelmetallverbindungen kann das auf dem Träger gegebenenfalls vorhandene Chlorid durch eine gründliche Waschung mit Wasser entfernt werden. Nach der Waschung enthält der Katalysator bevorzugt weniger als 500 ppm Chlorid.
Die nach der Reduktion erhaltene Katalysatorvorstufe kann getrocknet und abschließend mit Alkaliacetaten oder Alkaliverbindungen, die sich unter den Reaktionsbedingungen bei der Produktion von Vinylacetatmonomer ganz oder teilweise in Alkaliacetate umwandeln, imprägniert werden. Vorzugsweise kann mit Kaliumacetat imprägniert werden.
Es werden Trägerkatalysatoren erhalten, bei denen Palladium, Gold sowie Alkaliverbindung in einem Bereich des Kugelvolumens vorliegen, welcher sich mindestens die Hälfte des Radius von der Oberfläche weg erstreckt. Bevorzugt werden Trägerkatalysatoren bei denen Palladium, Gold sowie Alkaliverbindung im gesamten Kugelvolumen verteilt vorliegen (vollimprägniert).
Der fertige Katalysator kann anschließend bis auf eine Restfeuchte von weniger als 5 % getrocknet werden. Die Trocknung kann an Luft, gegebenenfalls unter Stickstoff, als Inertgas erfolgen.
Vorzugsweise wird die heterogen katalysierte, kontinuierliche Gasphasenreaktion in einem, vorzugsweise aus Edelstahl gefertigten, Röhrenreaktor durchgeführt, welcher mit einem Festbettkatalysator beschickt ist. Im Allgemeinen ist das ein Festbett-Rohrbündelreaktor mit mehreren tausend, üblicherweise 2000 bis 20000, dicht gepackten und im Allgemeinen vertikal angeordneten, zylinderförmigen Rohren. Für den großtechnischen Einsatz werden dazu im Allgemeinen Rohre mit einer Länge von 4 m bis 10 m und einem inneren Durchmesser von im Allgemeinen 20 mm bis 50 mm eingesetzt. Die Zwischenräume zwischen den Rohren selbst, und den Rohren und dem Behälter, werden zur Kühlung beispielsweise von einem Wasser/Wasserdampf-Gemisch durchströmt (Siedewasserkühlung) .
Die Rohre der Röhrenreaktoren sind mit den Trägerkatalysatoren als Festbettkatalysatoren befüllt.
Im Allgemeinen wird der mit Trägerkatalysator ausgerüstete Reaktor zum Anfahren mit Ethylen, Sauerstoff und Essigsäure beschickt bzw. im kontinuierlichen Betrieb mit dem mit Ethylen, Sauerstoff und Essigsäure beladenen Kreisgas beschickt. Die dabei einzusetzenden Mengen an Edukten sind dem Fachmann an sich bekannt. Ethylen wird im Allgemeinen im Überschuss zum stöchiometrischen Verhältnis zu Essigsäure eingesetzt. Die Sauerstoffmenge ist nach oben durch die Zündgrenze im Kreisgas limitiert. Die Gasphasenreaktion wird bei einem Druck von vorzugsweise 7 bis 15 bar abs. und bei einer Temperatur von vorzugsweise 130°C bis 200°C durchgeführt. Die Reaktionstemperatur wird beispielsweise mittels Siedewasserkühlung bei einem Druck von 1 bis 30 bar abs., vorzugsweise 8 bis 14 bar abs., eingestellt. Dabei wird Wasserdampf mit einer Temperatur von 120°C bis 185°C bei einem Druck von 1 bis 10 bar abs., vorzugsweise 2,5 bis 5 bar abs., gebildet.
Der aus dem Reaktor austretende Produktgasstrom enthält im Wesentlichen Vinylacetat, Ethylen, Essigsäure, Wasser und CO₂. Die Gasphasenoxidation verläuft nämlich nur unvollständig: Der Ethylenumsatz liegt im Allgemeinen bei etwa 5 bis 20 %, der Essigsäureumsatz im Allgemeinen bei 20 bis 60 % und der Sauerstoffumsatz im Allgemeinen bei bis zu 90 %. Nach der Reaktion werden die Reaktionsprodukte Vinylacetat und Wasser und nicht umgesetzte Essigsäure vorzugsweise in einer sogenannten Vorentwässerungskolonne aus dem Kreisgas auskondensiert und der weiteren Aufarbeitung zugeführt. Nicht auskondensiertes Produkt, im Wesentlichen Ethylen, CO₂ und Vinylacetat, kann am Kopf der Vorentwässerungskolonne entnommen werden und in einem mit Essigsäure betriebenen Wäscher (Kreisgaswäscher) ausgewaschen werden. Das Kopfprodukt der Vorentwässerungskolonne (Kreisgas), oder zumindest eine Teilmenge davon, kann in einem CO₂-Wäscher vom gebildeten Kohlendioxid gereinigt werden. Das Kreisgas wird gegebenenfalls verdichtet, erneut mit den Edukten versetzt, und in den Reaktor zur Gasphasenoxidation geleitet.
Zur weiteren Aufarbeitung des Kondensats aus der Vorentwässerungskolonne können die auskondensierten Produkte Vinylacetat und Wasser sowie nicht umgesetzte Essigsäure in einem mehrstufigen, üblicherweise mit Heizdampf betriebenen Destillationsprozess voneinander getrennt werden. Die üblichen Destillationsschritte zur Gewinnung des Vinylacetats und der Essigsäure sind Vorentwässerungskolonne, Azeotropkolonne, Entwässerungskolonne, Rein-VAM-Kolonne, sowie Kolonnen zur Rückstandsaufarbeitung und zur Leichtsieder- und Hochsieder-Abtrennung. Das Kreisgas wird dann wieder mit Ethylen und Essigsäure beladen und anschließend wieder dem Festbettröhrenreaktor zugeführt. Die Anreicherung des Kreisgases mit Essigsäure erfolgt üblicherweise mittels eines mit Heizdampf geheizten Essigsäuresättigers.
Mit den erfindungsgemäßen Trägerkatalysatoren werden deutlich verbesserte Raum-Zeit-Ausbeuten bei gleichzeitig verbesserter Selektivität erhalten. Besonders der hohe Palladium-Anteil, welcher über einen großen Bereich des Katalysatorvolumens verteilt ist, verbessert die Raum-Zeit-Ausbeute. Bei den beanspruchten Gewichtsverhältnissen von Palladium zu Gold, das heißt bei den beanspruchten, relativ hohen Gold-Anteilen wird auch der Anteil des als Nebenprodukt anfallenden Ethylacetats deutlich vermindert. Dies hat zur Folge, dass die Kapazität der Destillation bei der Aufarbeitung des Reaktionsgemisches (Kreisgas) erhöht wird.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung:
Beispiel 1:
Kugelförmiger Katalysator mit einem Durchmesser von 5,5 mm auf Basis eines Trägers aus Bentonit über das gesamte Katalysatorvolumen vollimprägniert mit 2,0 Gew.-% Palladium, 2,0 Gew.-% Gold und 3,0 Gew.-% Kalium, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysator-Formkörpers. Die Pd-Konzentration über das gesamte Volumen von 87 mm³ beträgt folglich 27 × 10^-5 mmol/mm³.
Vergleichsbeispiel 2:
Kugelförmiger Schalen-Katalysator mit einem Durchmesser von 5,5 mm auf Basis eines Trägers aus Bentonit, welcher in einer Schichtdicke von 0,5 mm mit 1,6 Gew.-% Palladium, 0,8 Gew.-% Gold und 2,5 Gew.-% Kalium imprägniert ist, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysator-Formkörpers. Die Pd-Konzentration in der Schale mit einem Volumen von 38 mm³ beträgt folglich 35 × 10^-5 mmol/mm³.
Testung der Katalysatoren:
Die Katalysatoren wurden in einer einer Prozessanlage entsprechenden Pilotanlage getestet. Die mit den Katalysatoren aus Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen Raum-Zeit-Ausbeuten (STY), Selektivitäten und der jeweils anfallende Ethylacetatanteil im Kreisgas wurden über die Dauer von 2000 Stunden gemessen. Die Katalysatoren wurden in einen mit Öl temperierten Strömungsreaktor (Reaktorlänge 6000 mm, Innendurchmesser 33 mm) gefüllt und bei einem absoluten Druck von 9,5 bar und einer Raumgeschwindigkeit (GHSV) von 3000 - 4000 Nm³/(m³*h) mit folgender Zusammensetzung des Kreisgases geprüft: 65 Vol.-% Ethen, 10 Vol.-% Kohlendioxid, 13 Vol.-% Essigsäure und 8 Vol.-% Sauerstoff, Rest war Methan, Ethan, Argon, Stickstoff. Die Katalysatoren wurden im Temperaturbereich von 130°C bis 180°C, gemessen im Katalysatorbett, untersucht.
Die Reaktionsprodukte wurden im Ausgang des Reaktors mittels Online-Gaschromatographie analysiert. Kohlendioxid, das insbesondere durch die Verbrennung von Ethen gebildet wird, wurde ebenfalls bestimmt und zur Beurteilung der Katalysatorselektivität herangezogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1:

Beispiel Raum-Zeit-Ausbeute g(VAM)/l(Kat)*h Selektivität Ethylen (%) Ethylacetat-Anteil (ppm)

Bsp. 1 1000 93 500

V.Bsp. 2 910 92 980
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007043447 A1 [0009]
US 3743607 [0009]
DE 2716154 C2 [0009]
WO 2008/071610 A2 [0009]
WO 2008/145389 A2 [0010]
WO 2008/145392 A2 [0010]
WO 2008/145394 A2 [0010]
WO 2008/145395 A2 [0010]
EP 565952 A1 [0010]
WO 9908790 A1 [0010]
WO 2013/124293 A1 [0010]
WO 2016/075197 A1 [0011]
WO 2016/075201 A1 [0011]
WO 2016/066703 A1 [0011]
WO 2016/150894 A1 [0011]

Claims

Trägerkatalysator zur Herstellung von Vinylacetat umfassend einen Träger aus Schichtsilikat, welcher mit Palladium, Gold und mindestens einer Alkaliverbindung beladen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger als Kugel mit einem Durchmesser von 4 mm bis 10 mm ausgebildet ist, wobei 1,5 bis 3,0 Gew.-% Palladium und 0,75 bis 1,7 Gew.-% Gold, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Trägerkatalysators, in einem Gewichtsverhältnis von Palladium : Gold von 1 : 1 bis 1 : 0,5 enthalten sind, und Palladium, Gold und Alkaliverbindung in einem Bereich des Kugelvolumens vorliegen, welcher sich mindestens um die Hälfte des Radius von der Oberfläche weg erstreckt.
Trägerkatalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Palladium, Gold und Alkaliverbindung im gesamten Kugelvolumen vorliegen.
Trägerkatalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Palladium : Gold von 1 : 0,8 bis 1 : 0,7 beträgt.
Trägerkatalysator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Alkaliverbindung Kaliumacetat in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trägerkatalysators, enthalten ist.
Trägerkatalysator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Palladium, Gold und Alkaliverbindung im gesamten Kugelvolumen verteilt vorliegen.
Trägerkatalysator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Palladium-Konzentration über das gesamte Kugelvolumen verteilt < 30 × 10^-5 mmol/mm³ beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Trägerkatalysators nach Anspruch 1 bis 6 mittels Imprägnierung des Katalysator-Formkörpers mit der Palladium-Verbindung und der Gold-Verbindung sowie der Alkaliverbindung.
Verfahren zur Herstellung eines Trägerkatalysators nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator-Formkörper aus Bentonit gefertigt wird.
Verwendung eines Trägerkatalysators nach Anspruch 1 bis 6 bei der Herstellung von Vinylacetat mittels Gasphasenoxidation von Essigsäure und Ethylen.