Вплив гідротермальної обробки каталізаторів на їх ефективність у процесі одержання акрилової кислоти та метилакрилату окиснювальною конденсацією метанолу з оцтовою кислотою

Автор(и)

  • Iryna Shpyrka Національний університет «Львівська політехніка»
  • Roman Nebesnyi Національний університет «Львівська політехніка»
  • Oksana Orobchuk Національний університет «Львівська політехніка»
  • Svitlana Khalameida Інститут сорбції та проблем ендоекології НАН України

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.26.41

Ключові слова:

акрилова кислота, метилакрилат, гідроторемальна обробка, гетерогенний каталіз, окиснювальна конденсація

Анотація

Досліджено процес одержання акрилової кислоти та метилакрилату окиснювальною конденсацією метанолу з оцтовою кислотою в газовій фазі на каталізаторі В2О3–Р2О5WO3V2O5/SiO2, модифікованому гідротермальним методом в інтервалі температур 100-250 °С. Встановлено вплив температури гідротермальної обробки на селективність та вихід продуктів реакції. Встановлено, що збільшення температури гідротермальної обробки супроводжується збільшенням розміру пор каталізатора, зменшенням селективності утворення акрилової кислоти та збільшенням селективності утворення естерів (метилацетату та метилакрилату). Максимальний сумарний вихід акрилатів (52,9 % за акриловою кислотою та 1,7 % за метилакрилатом) отримано на каталізаторі модифікованому при 150 °С. Гідротермальна обробка каталізатора дозволяє підвищити його ефективність у процесі сумісного одержання акрилової кислоти та метилакрилату окиснювальною конденсацією метанолу з оцтовою кислотою.

Посилання

Tu, X., Niwa, M., Arano, A., Kimata, Y., Okazaki, E., Nomura, S. Controlled silylation of MoVTeNb mixed oxide catalyst for the selective oxidation of propane to acrylic acid. Applied Catalysis A, General, 2018, 549, 152-160, doi:10.1016/j.apcata.2017.09.013.

Xiukai, Li, Yugen, Zhang. Highly Efficient Process for the Conversion of Glycerol to Acrylic Acid via Gas Phase Catalytic Oxidation of an Allyl Alcohol Intermediate. ACS Catal., 2016, 6 (1), 143-150, doi: 10.1021/acscatal.5b01843.

Bajpai, S. K., Mamta Jadaun, M. Bajpai, Pooja Jyotishi, Farhan Ferooz Shaha, Seema Tiwar. Controlled release of Doxycycline from gum acacia/poly(sodium acrylate) microparticles for oral drug delivery. International Journal of Biological Macromolecules, 2017, 104, 1064-1071, doi: 10.1016/j.ijbiomac.2017.06.108.

Patent 7416783 US, Resin particles comprising a (meth)acrylate copolymer and a surfactant having a sulfonic-acid or sulfonate group / Higashi Takashi, Kito Tetsuji, Sasaki Yasushi , Nambu Hiromi; assignee: Kao Corporation (Tokyo, JP). – №590998; filing date: 26.05.2005; publication date: 26.08.2008.

Suo, X. Zhang, Ye, H., Q., Dai, X., Yu, H., Li, R. Design and control of an improved acrylic acid process. Chem. Eng. J., 2015, 104, 346, doi:10.1016/j.cherd.2015.08.022.

Patent WO/2013/028356, Catalysts for producing acrylic acids and acrylates / Weiner Heiko, Chapman Josefina T., Locke Alexandra S., Nagaki Dick, Peterson Craig J., Scates Mark O.; assignee: Celanese International Corporation; filing date: 08.08.2012; publication date: 28.02.2013.

Calzada, L. A., Collins, Sebastian, E., Han, Chang, W., Ortalan, Volkan, Zanella, Rodolfo. Synergetic effect of bimetallic Au-Ru/TiO2 catalysts for complete oxidation of methanol. Applied Catalysis B: Environmental, 2017, 207, 79-92, doi: 10.1016/j.apcatb.2017.01.081.

Patent 20130245312 US, Catalyst for Producing Acrylic Acids and Acrylates / Nagaki Dick, Pan Tianshu, Peterson Craig J., Bowden Elizabeth, Chapman Josefina T., Mueller Sean; assignee: Celanese International Corporation; filing date: 10.31.2012; publication date: 09.19.2013.

Skubiszewska-Zieba, J., Khalameida, S. Sydorchuk, V. Comparison of surface properties of silica xero- and hydrogels hydrothermally modified using mechanochemical, microwave and classical methods. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2016, 504, 139-153, doi: 10.1016/j.colsurfa.2016.05.066.

Patent EP2615064, Mesoporous silica microparticles / Justin Holmes; assignee: University College Cork – National University of Ireland, Cork (College Road, Cork, IE); № EP20130154419; filing date: 07.14.2008; publication date:07.17.2013.

Nebesnyi, R. V., Shpyrka, I. I. Ivasiv, V. V., Nebesna, Y. V., Fuch, U. V. Acrylic acid obtaining from methanol and acetic acid in the presence of complex oxide catalysts. Bulletin of NTU "KhPI". Series: System analysis, control and information technology, Kharkiv, NTU "KhPI", 2015, 62 (1171), 125-130.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-08-19

Як цитувати

Shpyrka, I., Nebesnyi, R., Orobchuk, O., & Khalameida, S. (2018). Вплив гідротермальної обробки каталізаторів на їх ефективність у процесі одержання акрилової кислоти та метилакрилату окиснювальною конденсацією метанолу з оцтовою кислотою. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, 2(26(1302), 115–120. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.26.41

Номер

Розділ

Хімічні та харчові технології, екологія