Синтез акрилової кислоти на B–P–V–W–OX/SIO2 каталізаторах, модифікованих механохімічною обробкою

  • R. V. Nebesnyi Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
  • I. I. Kubitska Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
  • T. V. Kharandiuk Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
Ключові слова: акрилова кислота; альдольна конденсація; гетерогенний каталіз; механохімічне оброблення

Анотація

Досліджено вплив механохімічного оброблення каталізаторів на процес альдольної конденсації оцтової кислоти з формальдегідом в акрилову кислоту в газовій фазі. Компоненти активної фази B2O3–P2O5–WO3–V2O5/SiO2 каталізатора впроваджено в структуру носія (силікагель марки КСКГ) під час його механохімічного оброблення у воді або під час механохімічного оброблення вологого гелю SiOу процесі приготування силікагелю. Механохімічне оброблення здійснено за 300 об./хв, 500 об./хв, 650 об./хв та 800 об./хв. Каталітичні властивості одержаних каталізаторів досліджено в реакції альдольної конденсації оцтової кислоти з формальдегідом у температурному діапазоні від 573 до 673 К, часі контакту 8 с за еквімолярного співвідношення вихідних реагентів. Встановлено вплив температури реакції та умов механохімічного оброблення каталізатора на параметри процесу конденсації оцтової кислоти з формальдегідом. Кращим із досліджених є каталізатор, підданий механохімічній обробці у воді за 300 об./хв. Оптимальними умовами здійснення процесу є температура 648 К, час контакту 8 с. У зазначених умовах вдалося досягти виходу акрилової кислоти 65,8 % за селективності її утворення 91,3 % та конверсії ОК 72,1 %. Механохімічне оброблення каталізатора є простим та ефективним способом вдосконалення ефективності каталізаторів і дає змогу збільшити вихід АК на 8,8 %. Показано, що метод приготування каталізатора істотно впливає на його порувату структуру.

Біографії авторів

R. V. Nebesnyi, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, пров. наук. співробітник, кафедра технології органічних продуктів

I. I. Kubitska, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

мол. наук. співробітник, кафедра технології органічних продуктів

T. V. Kharandiuk, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, мол. наук. співробітник, кафедра технології органічних продуктів

Посилання

Nebesnyi, R. V., Pikh, Z. H., Ivasiv, V. V., Sydorchuk, V. V., et al. (2016). Pidvyshchennia efektyvnosti B2O3–P2O5–WO3–V2O5/SIO2 katalizatora protsesu aldolnoi kondensatsii otstovoi kysloty z formaldehidom hidrotermalnoiu obrobkoiu nosiia. Bulletin of the National University "Lviv Polytechnic". Series: Chemistry, Technology of Substances and their Application, 841, 113–118. [In Ukrainian].
Nebesnyi, R., Ivasiv, V., Dmytruk, Y., & Lapychak, N. (2013). Acrylic acid obtaining by acetic acid catalytic condensation with formaldehyde. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6/6(66), 40–42.
Patent 7416783 US. (2008). 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. Kao Corporation, filing date: 26.05.2005; publication date: 26.08.2008.
Patent 7635737 US. (2009). Modified acrylic block copolymers for hydrogels and pressure sensitive wet adhesives. Shull, K. R., Guvendiren, M., & Messersmith, P. B. Quarles & Brady. LLP, filing date: 27.02.2009; publication date: 22.12.2009.
Patent 7655708 US. (2010). Polymeric black pigment dispersions and ink jet ink compositions. House, G. L., & Wyand, A. T. Eastman Kodak Company, filing date: 22.03.2006; publication date: 02.02.2010.
Patent 8940401 US. (2015). Clear coatings acrylic coatings. K. M. Felice, A. W. Emerson. Resinate Technologies, Inc., filing date: 10.06.2012; publication date: 27.01.2015.
Patent 9771314 US. (2016). Process for preparing acrylic acid from formaldehyde and acetic acid. Brueggemann, T. C., Woerz, N. T., & Ruppel, A. BASF SE., filing date: 17.12.2015; publication date: 23.01.2016.
Skubiszewska-Zieba, J., Khalameida, S., & Sydorchuk, V. (2016). 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, 504, 139–153. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2016.05.066
Skwarek, E., Khalameida, S., Janusz, W., Sydorchuk, V., et al. (2011). Influence of mechanochemical activation on structure and some properties of mixed vanadium-molybdenum oxides. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 106(3), 881–894. https://doi.org/10.1007/s10973-011-1744-x
Wang, Y., Chen, H., & Ghao, G. (2015). Journal of Flow Chemistry, 5(41), 87–94.
Опубліковано
2019-03-28
Як цитувати
Nebesnyi, R. V., Kubitska, I. I., & Kharandiuk, T. V. (2019). Синтез акрилової кислоти на B–P–V–W–OX/SIO2 каталізаторах, модифікованих механохімічною обробкою. Науковий вісник НЛТУ України, 29(2), 131-134. https://doi.org/10.15421/40290227
Розділ
Технологія та устаткування