Парофазне карбонілювання метанолу на каталізаторах NiCl<sub>2</sub>-CuCl<sub>2</sub>(Sn)/AC(кордієрит)
Карбонілювання метанолу (КМ) з отриманням оцтової кислоти – стратегічно важливий крупнотонажний процес (Monsanto і BP Chemicals CativaTM), який здійснюють під високим тиском у рідкій фазі з використанням Rh(Ir) каталізаторів і високотоксичних галоїдних співкаталізаторів/промоторів. Крім оцтової кис...
Saved in:
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine
2020-09-01
|
| Series: | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/555 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Карбонілювання метанолу (КМ) з отриманням оцтової кислоти – стратегічно важливий крупнотонажний процес (Monsanto і BP Chemicals CativaTM), який здійснюють під високим тиском у рідкій фазі з використанням Rh(Ir) каталізаторів і високотоксичних галоїдних співкаталізаторів/промоторів. Крім оцтової кислоти, промислово важливим продуктом КМ є метилацетат. Безгалоїдний гетерогенно-каталітичний процес карбонілювання метанолу в паровій фазі з використанням каталізаторів, що не містять благородні метали, зокрема Ni-вмісних на вуглецевих носіях, забезпечує ряд переваг над гомогенними системами, включаючи можливість багаторазового використання каталітичних композицій. Важливими чинниками, що обумовлюють утворення ацетилів, є текстурні, кислотні характеристики каталізаторів, наявність в їхньому складі модифікуючих/промотуючих добавок. В [Catal. Today. 2004. 93–95:451] показано, що композиції хлоридів нікелю і міді на активованому вугіллі виявляють каталітичну активність стосовно парофазного процесу КМ з продукуванням метилацетату при атмосферному тиску за відсутності алкілгалогенідів у газовій реакційній суміші.
В роботі представлено результати порівняльного дослідження впливу носіїв (вуглецевих марки БАУ-А (AC), СКТ, СУГС; структурованих – кордієрит, Al2O3/кордієрит) мідно-нікелевих хлоридних композицій, охарактеризованих методами низькотемпературної ад/десорбції азоту, РФА, TПД-NH3, ТПВ-H2; модифікуючих добавок олова на перебіг безгалоїдного парофазного карбонілювання метанолу в метилацетат при атмосферному тиску. Показано, що вихід цільового продукту 18 % в присутності каталізатора на активованому вугіллі марки БАУ-А істотно перевищує показники YMeOAc 3 і 7 % для композицій NiCl2-CuCl2 на СКТ і СУГС, відповідно. Утворенню метилацетату на NiCl2-CuCl2/AC сприяє оптимальне поєднання характеристик пористої структури (наявність мезопор із середнім діаметром ~7 нм) і кислотності поверхні зазначеного зразка, що обумовлює активацію молекул реагентів у мезопорах каталізатора для подальшого перебігу процесу КМ. Досягнутий вихід метилацетату 15 % в присутності композицій NiCl2-CuCl2 на керамічних носіях стільникової структури (синтетичний кордієрит) з питомою поверхнею ~ 0.5 м2/г, співмірний при 355–360 °С з величиною YMeOAc для NiCl2-CuCl2/AC, забезпечується більш ефективним масоперенесенням і тепловідведенням в екзотермічній реакції карбонілювання метанолу порівняно з високопористими каталізаторами. Обґрунтовано висновок, що модифікування зразка NiCl2/AC добавками олова забезпечує підвищення виходу цільового продукту з 2 до 11 %, що може бути обумовлено формуванням в умовах каталізу кристалітів інтерметалічної фази Ni3Sn в складі NiCl2-Sn/AC (ідентифікованих за допомогою РФА) – центрів адсорбції/активації молекул CO.
|
|---|---|
| ISSN: | 2079-1704 2518-1238 |