Хімія, фізика та технологія поверхні, 2017, 8 (2), 165-174.

Селективна дегідратація етиллактату до етилакрилату на NaY-фожазиті



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp08.02.165

A. M. Varvarin, A. M. Mylin, V. V. Brei

Анотація


Досліджено конверсію 10 % етанольних розчинів етиллактату в етилакрилат на NaY, NaX, NaA та L цеолітах. Встановлено, що найбільш стабільним каталізатором є NaY-фожазит, який забезпечує 100 % конверсію етиллактату з 80–90 % селективністю за етилакрилатом при 350 °С протягом 3 год. Показано, що застосування СО2 як газу-носія та проведення реакції в потоці пару етанолу дозволяє подовжити час стабільної роботи каталізатора.

Ключові слова


етиллактат; етилакрилат; фожазит; цеолітний каталіз

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Ohara T., Sato T., Shimizu N., Prescher G., Schwind H., Weiberg O., Marten K., Greim H. Acrylic acid and derivatives. Ulmann's encyclopedia of industrial chemistry. (Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2012).

2. Plate N.A., Slivinskii E.V. Fundamentals of chemistry and technology of monomers. (Moscow: Nauka, 2002). [in Russian].

3.http://www.apic2015.com/contents/downloads/2-3/4_APIC_2015_Nexant_Acrylic_Acid.pdf

4. Datta R., Henry M. Lactic acid: recent advances in products, processes and technologies – a review. J. Chem. Technol. Biotechnol. 2006. 81(7): 1119.  https://doi.org/10.1002/jctb.1486

5. Corma A., Iborra S., Velty A. Chemical routes for the transformation of biomass into chemicals. Chem. Rev. 2007. 107(6): 2411.  https://doi.org/10.1021/cr050989d

6. Bozell J.J., Petersen G.R. Technology development for the production of biobased products from biorefinery carbohydrates – the US Department of Energy's "Top 10" revisited. Creen Chem. 2010. 12(4): 539.

8. Patent US 2859240. Holmen R.E. Production of acrylates by catalytic dehydration of lactic acid and alkyl lactates. 1958.

9. Wang H., Yu D., Sun P., Yan J., Wang Y., Huang Y. Rare earth metal modified NaY: structure and catalytic performance for lactic acid dehydration to acrylic acid. Catal. Commun. 2008. 9(9): 1799.  https://doi.org/10.1016/j.catcom.2008.01.023

10. Sun P., Yu D., Fu K., Gu M., Wang Y., Huang H., Ying H. Potassium modified NaY: A selective and durable catalyst for dehydration of lactic acid to acrylic acid. Catal. Commun. 2009. 10(9): 1345.  https://doi.org/10.1016/j.catcom.2009.02.019

11. Zhang J., Zhao Y., Pan M., Feng X., Ji W., Au C.-T. Efficient acrylic acid production through bio lactic acid dehydration over NaY zeolite modified by alkali phosphates. ACS Catal. 2011. 1(1): 32.  https://doi.org/10.1021/cs100047p

12. Sun P., Yu D., Tang Z., Li H., Huang H. NaY zeolites catalyze dehydration of lactic acid to acrylic acid: studies on the effects of anions in potassium salts. Ind. Eng. Chem. Res. 2010. 49(19): 9082.  https://doi.org/10.1021/ie101093x

13. Zhang Z., Qu Y., Wang S., Wang J. Catalytic performance and characterization of silica supported sodium phosphates for the dehydration of methyl lactate to methyl acrylate and acrylic acid. Ind. Eng. Chem. Res. 2009. 48(20): 9083. https://doi.org/10.1021/ie900065a

14. Blanco E., Lorentz C., Delichere P., Burel L., Vrinat M., Millet J.M.M., Loridant S. Dehydration of ethyl lactate over alkaline earth phosphates: performances, effect of water on reaction pathways and active sites. Appl. Catal. B. 2016. 180: 596.  https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2015.07.005

15. Mylin A.M., Brei V.V. Selective conversion glycerol in ethanol solution into ethyl lactate over CeO2/Al2O3 catalyst. Ukr. Chem. J. 2016. 82(2): 79. [in Ukrainian].

16. Data base JCPDS-ICDD PDF-2. (2002).

17. Patent US 3216789. Breck D.W., Acara N.A. Crystalline zeolite L. 1965.

18. Krylov O.V. Heterogeneous Catalysis: Textbook for high schools. (Moscow: IKC «Akademkniga», 2004). [in Russian].

19. Lauron-Pernot H., Luck F., Popa J.M. Methylbutynol: a new and simple diagnostic tool for acidic and basic sites of solids. Appl. Catal. 1991. 78(2): 213.  https://doi.org/10.1016/0166-9834(91)80107-8

20. Neniţescu K.D. Chimie organică. Volumul II. (Bucureşti: Editura technica, 1963).

21. Zhang J., Lin J., Cen P. Catalytic dehydration of lactic acid to acrylic acid over sulfate catalysts. Can. J. Chem. Eng. 2008. 86(6): 1047.  https://doi.org/10.1002/cjce.20115

22. Cheng Wu-C., Habib E.T., Rajagopalan K., Roberie T.G., Wormsbecher R.F., Ziebarth M.S. Fluid catalytic cracking. Handbook of heterogeneous catalysis. V. 1. (Weinheim: Wiley-VCH, 2010).




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp08.02.165

Copyright (©) 2017 A. M. Varvarin, A. M. Mylin, V. V. Brei

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.