Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на CeO2/Al2O3 каталізаторі
Досліджено парофазне окиснення сумішей пропіленгліколю з метанолом та етанолом до відповідно метил- та етиллактату на нанесеному СeO2/Al2O3 каталізаторі при 210-250 оС. Застосовували кисень повітря та проточний реактор з фіксованим шаром каталізатора. На вхід реактора подавали 20% розчин пропіленглі...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/19 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471895123984384 |
|---|---|
| author | Sharanda, M.E. Mylin, A.M. Зінченко, О.Ю. Brei, V.V. |
| author_facet | Sharanda, M.E. Mylin, A.M. Зінченко, О.Ю. Brei, V.V. |
| author_sort | Sharanda, M.E. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-12-10T12:38:35Z |
| description | Досліджено парофазне окиснення сумішей пропіленгліколю з метанолом та етанолом до відповідно метил- та етиллактату на нанесеному СeO2/Al2O3 каталізаторі при 210-250 оС. Застосовували кисень повітря та проточний реактор з фіксованим шаром каталізатора. На вхід реактора подавали 20% розчин пропіленгліколю в спирті. Окислення пропіленгліколю в присутності метанолу відбувається за сумарною реакцією.
CH3CHOHCH2OH +O2 + СН3OH = CH3CHOHCOOСН3 +2H2O
Спочатку утворюється гідроксиацетон, який далі окислюється до піровиноградного альдегіду, котрий приєднує спирт з утворенням напівацеталі. Далі, напівацеталь півуралю перегруповується по Канніццаро в метиллактат. При 2200С та навантаженні на каталізатор < 2 ммоль ПГ/гкат/год селективність за метиллактатом сягала 70 мас.% при 100% конверсії пропіленгліколю. В присутності етанолу спостерігалось утворення значної кількості ацетальдегіду та продуктів його альдольної конденсації, а також утворення діетоксиетану. Тому, селективність за етиллактатом за 100% конверсії пропіленгліколю не перевищувала 45%. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:48Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-19 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:48Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-192021-12-10T12:38:35Z Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на CeO2/Al2O3 каталізаторі Vapor-phase oxidation of propylene glycol-methanol mixture to methyl lactate on CeO2/Al2O3 catalyst Sharanda, M.E. Mylin, A.M. Зінченко, О.Ю. Brei, V.V. methyl lactate lactide propylene glycol cerium dioxide supported catalyst метил лактат лактид пропіленгліколь діоксид церію нанесений каталізатор Досліджено парофазне окиснення сумішей пропіленгліколю з метанолом та етанолом до відповідно метил- та етиллактату на нанесеному СeO2/Al2O3 каталізаторі при 210-250 оС. Застосовували кисень повітря та проточний реактор з фіксованим шаром каталізатора. На вхід реактора подавали 20% розчин пропіленгліколю в спирті. Окислення пропіленгліколю в присутності метанолу відбувається за сумарною реакцією. CH3CHOHCH2OH +O2 + СН3OH = CH3CHOHCOOСН3 +2H2O Спочатку утворюється гідроксиацетон, який далі окислюється до піровиноградного альдегіду, котрий приєднує спирт з утворенням напівацеталі. Далі, напівацеталь півуралю перегруповується по Канніццаро в метиллактат. При 2200С та навантаженні на каталізатор < 2 ммоль ПГ/гкат/год селективність за метиллактатом сягала 70 мас.% при 100% конверсії пропіленгліколю. В присутності етанолу спостерігалось утворення значної кількості ацетальдегіду та продуктів його альдольної конденсації, а також утворення діетоксиетану. Тому, селективність за етиллактатом за 100% конверсії пропіленгліколю не перевищувала 45%. The vapor-phase oxidation of mixtures of propylene glycol with methanol and ethanol to methyl and ethyl lactate, respectively, on supported CeO2/Al2O3 catalyst with 10 wt.% CeO2 content was studied. The steel flow reactor with a fixed catalyst bed (4 cm3) was used. 20 wt.% solution of propylene glycol in alcohol was fed to the reactor inlet by Waters 950 pump at LHSV= 0.5-0.8 h-1. Reaction temperature and pressure were varied in the interval of 190-250 0C and 1.3-1.8 bars respectively. Compressed air was given to the reactor inlet at the molar ratio of propylene glycol/O2 = 1. The reaction products were analyzed using gas chromatography (Agilent 7820A) and 3C NMR (Bruker Avance 400) methods.Studied oxidation of propylene glycol in the presence of methanol describes by total reactionCH3CHOHCH2OH +O2 + СН3OH = CH3CHOHCOOСН3 +2H2OAt first, hydroxyacetone is formed that is further oxidized to pyruvic aldehyde, which attaches alcohol to form hemiacetal. Then, hemiacetal of methyl glyoxal rearranges into methyl lactate by Cannizzaro. At 220 0C and load on a catalyst of < 2 mmol PG/gcat/h, the selectivity towards methyl lactate reaches 70 wt.% at 100 % propylene glycol conversion. The main by-products are formed as the result of acetaldehyde transformation. Acetaldehyde could be formed at hydroxyacetone aldol decondensation. In the presence of ethanol, the formation of a significant amount of acetaldehyde and its aldol condensation products as well as the formation of diethoxyethane are observed. Therefore, ethyl lactate selectivity at 100 % propylene glycol conversion does not exceed 45 %. Supported CeO2/SiO2 contact was tested in this oxidation reaction also. However, CeO2/SiO2 provides the low, up to 25%, selectivity towards methyl lactate at full propylene glycol conversion.It was shown that at the same conditions methyl lactate is formed with higher selectivity then ethyl lactate. The high methyl lactate yield up to 70wt.% could be obtained via vapor-phase oxidation of 20% mixture of propylene glycol with methanol by air oxygen on supported CeO2/Al2O3 catalyst at 210 - 220°С and at time contact of 3-4 seconds. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-11-01 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/19 10.15407/kataliz2021.31.092 Catalysis and petrochemistry; No. 31 (2021): Catalysis and petrochemistry; 92-97 Каталіз та нафтохімія; № 31 (2021): Каталіз та нафтохімія; 92-97 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2021.31 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/19/10 |
| spellingShingle | метил лактат лактид пропіленгліколь діоксид церію нанесений каталізатор Sharanda, M.E. Mylin, A.M. Зінченко, О.Ю. Brei, V.V. Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на CeO2/Al2O3 каталізаторі |
| title | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на CeO2/Al2O3 каталізаторі |
| title_alt | Vapor-phase oxidation of propylene glycol-methanol mixture to methyl lactate on CeO2/Al2O3 catalyst |
| title_full | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на CeO2/Al2O3 каталізаторі |
| title_fullStr | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на CeO2/Al2O3 каталізаторі |
| title_full_unstemmed | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на CeO2/Al2O3 каталізаторі |
| title_short | Парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на CeO2/Al2O3 каталізаторі |
| title_sort | парофазне окиснення пропіленгліколь-метанольної суміші до метиллактату на ceo2/al2o3 каталізаторі |
| topic | метил лактат лактид пропіленгліколь діоксид церію нанесений каталізатор |
| topic_facet | methyl lactate lactide propylene glycol cerium dioxide supported catalyst метил лактат лактид пропіленгліколь діоксид церію нанесений каталізатор |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/19 |
| work_keys_str_mv | AT sharandame parofazneokisnennâpropílenglíkolʹmetanolʹnoísumíšídometillaktatunaceo2al2o3katalízatorí AT mylinam parofazneokisnennâpropílenglíkolʹmetanolʹnoísumíšídometillaktatunaceo2al2o3katalízatorí AT zínčenkooû parofazneokisnennâpropílenglíkolʹmetanolʹnoísumíšídometillaktatunaceo2al2o3katalízatorí AT breivv parofazneokisnennâpropílenglíkolʹmetanolʹnoísumíšídometillaktatunaceo2al2o3katalízatorí AT sharandame vaporphaseoxidationofpropyleneglycolmethanolmixturetomethyllactateonceo2al2o3catalyst AT mylinam vaporphaseoxidationofpropyleneglycolmethanolmixturetomethyllactateonceo2al2o3catalyst AT zínčenkooû vaporphaseoxidationofpropyleneglycolmethanolmixturetomethyllactateonceo2al2o3catalyst AT breivv vaporphaseoxidationofpropyleneglycolmethanolmixturetomethyllactateonceo2al2o3catalyst |