ESTUDO DA REAÇÃO DE OXIDAÇÃO PARCIAL DE ETANOL EM CATALISADORES DE PRATA SUPORTADA EM ALUMINA

ESTUDO DA REAÇÃO DE OXIDAÇÃO PARCIAL DE ETANOL EM CATALISADORES DE PRATA SUPORTADA EM ALUMINA

VILLALBA MORALES, S. A.; VALENÇA, G. P.

Artigo:

A partir da oxidação parcial do etanol é possível produzir acetaldeído, ácido acético, acetato de etila, acetona, etc., dependendo das propriedades físicas e químicas do catalisador e das condições de reação. O presente trabalho apresenta a preparação, caracterização e comportamento catalítico de catalisadores Ag/Al2O3, com teores nominais de prata de 0,5 a 5% m/m, na oxidação parcial de etanol em fase vapor. Os catalisadores foram preparados usando o método de impregnação úmida e foram caracterizados por DRX, MEV/EDS, adsorção de nitrogênio e quimissorção de oxigênio. Os testes catalíticos foram realizados utilizando 25 mg de catalisador, temperaturas de reação de 150 a 220°C e razão molar etanol/O2 igual a 0,6. Os principais produtos de reação foram o acetaldeído, dietil éter, etileno, dióxido de carbono, metanol, ácido acético e água. Os catalisadores com teores de prata igual ou superior a 2% m/m mostraram-se ativos para a reação de oxidação parcial do etanol a acetaldeído até os 200°C.

A partir da oxidação parcial do etanol é possível produzir acetaldeído, ácido acético, acetato de etila, acetona, etc., dependendo das propriedades físicas e químicas do catalisador e das condições de reação. O presente trabalho apresenta a preparação, caracterização e comportamento catalítico de catalisadores Ag/Al2O3, com teores nominais de prata de 0,5 a 5% m/m, na oxidação parcial de etanol em fase vapor. Os catalisadores foram preparados usando o método de impregnação úmida e foram caracterizados por DRX, MEV/EDS, adsorção de nitrogênio e quimissorção de oxigênio. Os testes catalíticos foram realizados utilizando 25 mg de catalisador, temperaturas de reação de 150 a 220°C e razão molar etanol/O2 igual a 0,6. Os principais produtos de reação foram o acetaldeído, dietil éter, etileno, dióxido de carbono, metanol, ácido acético e água. Os catalisadores com teores de prata igual ou superior a 2% m/m mostraram-se ativos para a reação de oxidação parcial do etanol a acetaldeído até os 200°C.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1444-19259-178670

Referências bibliográficas

• [1] ABAD, A.; CONCEPCIÓN, P.; CORMA, A.; GARCIA, H. A Collaborative Effect Between Gold and a Support Induces the Selective Oxidation of Alcohols Angew. Chem. Int. v. 44, p. 4066-4069, 2005.
• [2] CHIMENTÃO, R. J; HERRERA. J. E; KWAK, J. H; MEDINA, F; WANG, Y; PEDEN, C. H. F. Oxidation of ethanol to acetaldehyde over Na-promoted vanadium oxide catalysts. Applied Catalysis A: General, v. 332, p. 263–272, 2007.
• [3] DE LIMA, A. F. F; COLMAN, R. C; ZOTIN, F. M. Z; APPEL, L. G. Acetaldehyde behavior over platinum based catalyst in hydrogen stream generated by ethanol reforming. International journal of hydrogen energy, v. 35, p. 13200-13205, 2010.
• [4] GONG, J.; MULLIN CB. Selective oxidation of ethanol to acetaldehyde on gold. J Am Chem Soc, v. 130, n. 49, p.16458-9, 2008.
• [5] HEBBEN, N.; DIEHM, C.; DEUTSCHMANN, O. Catalytic partial oxidation of ethanol on alumina-supported rhodium catalysts: An experimental study. Applied Catalysis A: General, v. 388, p. 225–231, 2010.
• [6] HO-JEONG, C; TAE-WAN, K; YOUNG-KYUN, M; HAN-KYU, K; KWANG-EUN, J; CHUL-UNG, Kim; SOON-YONG, J. Butadiene production from bioethanol and acetaldehyde over tantalum oxide-supported ordered mesoporous silica catalysts. Applied Catalysis B: Environmental, v. 150– 151, p. 596– 604, 2014.
• [7] LIN, R; LUO, M. F; XIN, Q; SUN, G. Q. The mechanism studies of ethanol oxidation on PdO catalysts by TPSR techniques. Catalysis Letters, v.. 93, n. 3–4, 2004.
• [8] LIU, X.; MADIX, R. J.; FRIEND, C. M. Unraveling molecular transformations on surfaces: a critical comparison of oxidation reactions on coinage metals. Chem. Soc. Rev., v. 37, p. 2243–2261, 2008.
• [9] MADHAVARAM, H; IDRISS, H. Acetaldehyde reactions over the uranium oxide system. Journal of Catalysis, v. 224, p. 358–369, 2004.
• [10] Área temática: Engenharia de Reações Químicas e Catálise 8MURCIA, J. J; HIDALGO, M.C.; NAVÍO, J.A.; VAIANO, V; CIAMBELLI, P; SANNINO, D. Ethanol partial photoxidation on Pt/TiO2 catalysts as green route for acetaldehyde synthesis. Catalysis Today, v. 196, p. 101– 109, 2012.
• [11] QIAN, M.; LIAUW, M. A.; EMIG, G. Formaldehyde synthesis from methanol over silver catalysts. Applied Catalysis A: General, v. 238, p. 211–222, 2003.
• [12] RESTA, A.; GUSTAFSON, J.; WESTERSTRÖN, R.; MIKKELSEN, A.; LUNDGREN, E.; ANDERSEN, J. N.; YANG, M. M. Y.; MA, X. F.; BAO, X. F.; LI, W. X. Step Enhanced Dehydrogenation of Ethanol on Rh. Surface Science, v. 602, p. 3057-3063, 2008.
• [13] TEMBE, S. M.; PATRICK, G.; SCURRELL, M. S. Acetic acid production by selective oxidation of ethanol using Au catalysts supported on various metal oxide. Gold Bulletin, v. 42 n. 4, 2009.
• [14] VARISLI, D; DOGU, T; DOGU, G. Ethylene and diethyl-ether production by dehydration reaction of ethanol over different heteropolyacid catalysts. Chemical Engineering Science, v. 62, p. 5349 – 5352, 2007.
• [15] VAN SANTEN, R. A.; DE GROOT, C. P. M. The Mechanism of Ethylene Epoxidation. Journal of Catalysis, v. 98, p. 530-539, 1986.
• [16] VODYANKINA, O. V.; KURINA, L. N.; BORONIN, A. I.; SALANOV A. N. Glyoxal Synthesis by Vapour-Phase Ethylene Glycol Oxidation on a Silver and Copper Catalysts. Studies in Surface Science and Catalysis, v. 130, p. 1775-1780, 2000.
• [17] YONEDA, N; KUSANO, S; YASUI, M; PUJADO, P, WILCHER, S. Recent advances in processes and catalysts for the production of acetic acid. Applied Catalysis A: General, v. 221, p. 253–265, 2001.

Como citar:

VILLALBA MORALES, S. A.; VALENÇA, G. P.; "ESTUDO DA REAÇÃO DE OXIDAÇÃO PARCIAL DE ETANOL EM CATALISADORES DE PRATA SUPORTADA EM ALUMINA", p-10678-10686. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1444-19259-178670