PL246554B1 - Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów - Google Patents
Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów Download PDFInfo
- Publication number
- PL246554B1 PL246554B1 PL442825A PL44282522A PL246554B1 PL 246554 B1 PL246554 B1 PL 246554B1 PL 442825 A PL442825 A PL 442825A PL 44282522 A PL44282522 A PL 44282522A PL 246554 B1 PL246554 B1 PL 246554B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- titanium
- reactor
- hours
- silicate
- catalyst
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- GNKTZDSRQHMHLZ-UHFFFAOYSA-N [Si].[Si].[Si].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti] Chemical compound [Si].[Si].[Si].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti] GNKTZDSRQHMHLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N (-)-α-pinene Chemical compound CC1=CC[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1C2 GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 0.000 description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 description 18
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 18
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 13
- RXBQNMWIQKOSCS-UHFFFAOYSA-N (7,7-dimethyl-4-bicyclo[3.1.1]hept-3-enyl)methanol Chemical compound C1C2C(C)(C)C1CC=C2CO RXBQNMWIQKOSCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WONIGEXYPVIKFS-UHFFFAOYSA-N Verbenol Chemical compound CC1=CC(O)C2C(C)(C)C1C2 WONIGEXYPVIKFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N α-pinene Chemical compound CC1=CCC2C(C)(C)C1C2 GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 7
- NQFUSWIGRKFAHK-KEMUHUQJSA-N α-pinene-oxide Chemical compound CC12OC1C[C@H]1C(C)(C)[C@@H]2C1 NQFUSWIGRKFAHK-KEMUHUQJSA-N 0.000 description 7
- DCSCXTJOXBUFGB-JGVFFNPUSA-N (R)-(+)-Verbenone Natural products CC1=CC(=O)[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1C2 DCSCXTJOXBUFGB-JGVFFNPUSA-N 0.000 description 6
- DCSCXTJOXBUFGB-SFYZADRCSA-N (R)-(+)-verbenone Chemical compound CC1=CC(=O)[C@H]2C(C)(C)[C@@H]1C2 DCSCXTJOXBUFGB-SFYZADRCSA-N 0.000 description 6
- KMRMUZKLFIEVAO-UHFFFAOYSA-N 7,7-dimethylbicyclo[3.1.1]hept-3-ene-4-carbaldehyde Chemical compound C1C2C(C)(C)C1CC=C2C=O KMRMUZKLFIEVAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IRZWAJHUWGZMMT-UHFFFAOYSA-N Chrysanthenol Natural products CC1=CCC2C(C)(C)C1C2O IRZWAJHUWGZMMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KMRMUZKLFIEVAO-RKDXNWHRSA-N Myrtenal Natural products C1[C@H]2C(C)(C)[C@@H]1CC=C2C=O KMRMUZKLFIEVAO-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 6
- RXBQNMWIQKOSCS-RKDXNWHRSA-N Myrtenol Natural products C1[C@H]2C(C)(C)[C@@H]1CC=C2CO RXBQNMWIQKOSCS-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 6
- DCSCXTJOXBUFGB-UHFFFAOYSA-N verbenone Natural products CC1=CC(=O)C2C(C)(C)C1C2 DCSCXTJOXBUFGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N alpha-pinene Natural products CC1=CCC23C1CC2C3(C)C MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000011425 standardization method Methods 0.000 description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N limonene Chemical compound CC(=C)C1CCC(C)=CC1 XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102100024458 Cyclin-dependent kinase inhibitor 2A Human genes 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000980932 Homo sapiens Cyclin-dependent kinase inhibitor 2A Proteins 0.000 description 1
- 235000007212 Verbena X moechina Moldenke Nutrition 0.000 description 1
- 240000001519 Verbena officinalis Species 0.000 description 1
- 235000001594 Verbena polystachya Kunth Nutrition 0.000 description 1
- 235000007200 Verbena x perriana Moldenke Nutrition 0.000 description 1
- 235000002270 Verbena x stuprosa Moldenke Nutrition 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229940087305 limonene Drugs 0.000 description 1
- 235000001510 limonene Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/89—Silicates, aluminosilicates or borosilicates of titanium, zirconium or hafnium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów, polegający na umieszczeniu 8,089 g surfaktantu Pluronica P123, 168,880 g wody dejonizowanej i 4,7 cm<sup>3</sup> kwasu solnego o stężeniu 35% w szklanym reaktorze znajdującym się w łaźni olejowej o temperaturze 35°C, zaopatrzonym w chłodnicę zwrotną oraz mieszadło mechaniczne. Następnie mieszaniu zawartości reaktora do uzyskania klarownego roztworu, po czym dodaniu do roztworu mieszaniny 17,522 g o-krzemianu tetraetylu i 0,808 g o-tytanianiu tetraizopropylu oraz 13,3 g templatu pochodzenia naturalnego i mieszaniu zawartości reaktora przez 24 godziny. Następnie pozostawieniu zawartości reaktora na kolejne 24 godziny, po czym odsączeniu otrzymanego osadu i przemyciu go wodą dejonizowaną, suszeniu go w temperaturze 100°C przez 24 godziny, a następnie kalcynowaniu w 550°C przez 5 godzin, otrzymując katalizator tytanowo-silikatowy. Istota zgłoszenia polega na tym, że jako templat pochodzenia naturalnego stosuje się odpadowe skórki pomarańczy, przy czym stosuje się ciecz : odpadowe skórki pomarańczy w stosunku masowym 15:1. Natomiast odpadowe skórki pomarańczy przed dodaniem do reaktora poddaje się suszeniu na powietrzu, a następnie mieli się z dodatkiem wrzącej wody, po czym po odsączeniu poddaje je się suszeniu w temperaturze 100°C. Następnie otrzymuje się katalizator tytanowo-silikatowy o zawartości tytanu w ilości 3,465% wagowych.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów. Katalizator tytanowo-silikatowy może być wykorzystany w procesie utleniania a-pinenu.
W patencie PL 235283 opisano proces utlenienia a-pinenu w obecności katalizatora TS-1 za pomocą tlenu cząsteczkowego. Katalizatory TS-1 otrzymano metodą hydrotermalną opisaną przez A. Thangaraja i in. Direct catalytic hydroxylation of benzene with hydrogen peroxide over titanium-silicalite zeolites, Appl. Catal. 57 (1990) L1-L3. Otrzymano 4 katalizatory TS-1 o następującej zawartości tytanu: TS-1 40:1 o zawartości tytanu 3,08% wag, TS-1 30:1 o zawartości tytanu 3,39% wag., TS-1 20:1 o zawartości tytanu 5,42% wag. i TS-1 10:1 o zawartości tytanu 9,92% wag.
W zgłoszeniu patentowym P.437458 opisano sposób utleniania a-pinenu na zmodyfikowanym katalizatorze tytanowo-silikatowym TS-1. Sposób otrzymywania tego katalizatora obejmował: wprowadzenie wody dejonizowanej, bromku heksadecylotrimetyloamoniowego, wodorotlenku tetrapropyloamoniowego, o-krzemianu tetraetylu do reaktora, mieszanie całości za pomocą mieszadła mechanicznego w temperaturze 40°C przez 5 godzin, a następnie dodanie wody dejonizowanej, wodorotlenku tetrapropyloamoniowego, o-tytanianu tetrabutylu oraz alkoholu izopropylowego i mieszanie całości w temperaturze 40°C przez 24 godziny, poddanie otrzymanego żelu krystalizacji w temperaturze 170°C przez 48 godzin, odfiltrowanie katalizatora, przemycie i suszenie w temperaturze 100°C przez 24 godzin, na końcu kalcynowanie go przez 6 godzin w temperaturze 550°C. Proces prowadzono bez etapu aktywacji polegającego na przemywaniu katalizatora roztworem octanu amonu w podwyższonej temperaturze oraz bez ponownej kalcynacji. Jako produkt otrzymano katalizator tytanowo-silikatowy MTS-1, który zastosowano w procesie utleniania alfa-pinenu.
W zgłoszeniu patentowym P.441469 opisano sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego, otrzymanego z wykorzystaniem odpadowych fusów z kawy, jako dodatkowych templatów, który zastosowano do procesu utleniania alfa-pinenu. Fusy po wysuszeniu na powietrzu były kilkukrotnie przemywane acetonem w celu usunięcia zanieczyszczeń rozpuszczalnych w acetonie i następnie suszone w suszarce w temperaturze 100°C. Synteza katalizatora tytanowo-silikatowego z dodatkiem fusów z kawy została przeprowadzona zmodyfikowaną metodą, opisaną dla katalizatora Ti-SBA-15 przez F. Berube i in. J. Phys. Chem. C, 112 (37) (2008), pp. 14403-14411. Zgodnie z tą metodą, do reaktora szklanego zaopatrzonego w chłodnicę zwrotną oraz mieszadło mechaniczne i umieszczonego w łaźni olejowej o temperaturze 35°C, dodawano kolejno: 8,089 g Pluronica P123, 168,880 g wody dejonizowanej i 4,7 cm3 HCl, zawartość reaktora mieszano aż do momentu uzyskania klarownego roztworu, po czym dodawano mieszaninę o-krzemianu tetraetylu (17,522 g) i o-tytanianiu tetraizopropylu (0,808 g) oraz 13,333 g przygotowanych wcześniej odpowiednio odpadowych fusów kawy (stosunek masowy ciecz : odpadowe fusy wynosił 15:1), zawartość reaktora mieszano przez 24 h, a następnie wyłączono mieszanie i pozostawiono zawartość reaktora na kolejne 24 h, po tym czasie osad odsączano, przemywano wodą dejonizowaną, suszono w 100°C przez 24 h i kalcynowano w 550°C przez 5 h. Proces utleniania a-pinenu, z wykorzystaniem tak otrzymanego katalizatora, był prowadzony pod ciśnieniem atmosferycznym, z intensywnością mieszania 500 obr/minutę i w atmosferze tlenu, przy czym do reaktora szklanego wprowadzano w pierwszej kolejności a-pinen, później katalizator, na samym końcu doprowadzano tlen przez bełkotkę, stosując przepływ tlenu 40 ml/min. Katalizator tytanowo-silikatowy otrzymany z wykorzystaniem fusów z kawy o zawartości tytanu wynoszącej 2,820% wag., stosowano w ilości 0,1-1,50% wag. w mieszaninie reakcyjnej. Pozostałe parametry prowadzenia procesu utleniania zmieniały się następująco: temperatura 80-130°C i czas od 1 godziny do 24 godzin. Zastosowanie katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z użyciem fusów z kawy pozwoliło dla czasu reakcji wynoszącego 24 h otrzymać konwersję alfa-pinenu sięgającą 100% mol, w stosunkowo łagodnych warunkach: temperatura 120°C, ilość katalizatora 0,5% wag. i ciśnienie atmosferyczne. Katalizator tytanowo-silikatowy otrzymany z wykorzystaniem fusów z kawy charakteryzował się zawartością tytanu wynoszącą 2,820% wagowych. Zaletą sposobu utleniania z wykorzystaniem tego katalizatora jest uzyskanie wysokich konwersji a-pinenu sięgających 100% mol.
Problemem technicznym do rozwiązania jest opracowanie takiej metodyki syntezy aktywnych katalizatorów tytanowo-silikatowych, aby można było wykorzystać w ich syntezie tanie templaty pochodzenia naturalnego (odnawialne templaty), w tym odpadowe, obok standardowo stosowanych templatów, których synteza jest droga, a ich produkty rozpadu, powstające w procesie kalcynacji, zanieczyszczają środowisko naturalne.
Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów, według wynalazku, polegający na umieszczeniu 8,089 g surfaktantu Pluronica P123, 168,880 g wody dejonizowanej i 4,7 cm3 kwasu solnego o stężeniu 35% w szklanym reaktorze znajdującym jest w łaźni olejowej o temperaturze 35°C, zaopatrzonym w chłodnicę zwrotną oraz mieszadło mechaniczne. Następnie mieszaniu zawartości reaktora do uzyskania klarownego roztworu, po czym dodaniu do roztworu mieszaniny 17,522 g o-krzemianu tetraetylu i 0,808 g o-tytanianiu tetraizopropylu oraz 13,3 g templatu pochodzenia naturalnego i mieszaniu zawartości reaktora przez 24 godziny. Następnie pozostawieniu zawartości reaktora na kolejne 24 godziny, po czym odsączeniu otrzymanego osadu i przemyciu go wodą dejonizowaną, suszeniu go w temperaturze 100°C przez 24 godziny, a następnie kalcynowaniu w 550°C przez 5 godzin, otrzymując katalizator tytanowo-silikatowy. Istota wynalazku polega na tym, że jako templat pochodzenia naturalnego stosuje się odpadowe skórki pomarańczy, przy czym stosuje się ciecz: odpadowe skórki pomarańczy w stosunku masowym 15:1. Natomiast odpadowe skórki pomarańczy przed dodaniem do reaktora poddaje się suszeniu na powietrzu, a następnie mieli się z dodatkiem wrzącej wody, po czym po odsączeniu poddaje je się suszeniu w temperaturze 100°C. Następnie otrzymuje się katalizator tytanowo-silikatowy o zawartości tytanu w ilości 3,465% wagowych.
Zaletą rozwiązania jest znaczące obniżenie kosztów związanych z syntezą katalizatora tytanowo-silikatowego, poprzez wykorzystanie dodatkowego templatu pochodzenia naturalnego. Do takich templatów należą skórki pomarańczy. Skórki pomarańczy stanowią odpad z przemysłu produkującego soki owocowe. Można je zagospodarować wydestylowując z nich limonen, a pozostałość po destylacji przeznaczając na paszę dla zwierząt lub otrzymując z niej węgle aktywne. Po odpowiednim przygotowaniu odpadowe skórki pomarańczy mogą być wykorzystane w roli dodatkowych templatów, wspomagających proces otrzymywania materiałów porowatych tytanowo-silikatowych, które są cennymi katalizatorami dla procesów utleniania i izomeryzacji olefin. W odpowiednio dobranych warunkach w procesie utleniania α-pinenu na katalizatorze tytanowo-silikatowym uzyskuje się wysoką selektywność przemiany do tlenku a-pinenu (31 mol%) i werbenolu (21% mol). Są to wartości porównywalne do uzyskiwanych na standardowo otrzymywanym katalizatorze Ti-SBA-15. Wskazuje to na to, że skórki pomarańczy mogą być z powodzeniem stosowane jako dodatkowy templat w syntezie tego katalizatora.
Sposób według wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania.
Przykład 1
Katalizator tytanowo-silikatowy otrzymano metodą opisaną dla katalizatora Ti-SBA-15 - F. Berube i in. J. Phys. Chem. C, 112 (37) (2008), pp. 14403-14411. Przy czym w metodzie tej wprowadzono modyfikację polegającą na użyciu dodatkowych templatów w postaci zmielonych skórek pomarańczy. Przed użyciem w syntezie katalizatora skórki pomarańczy były odpowiednio przygotowywane, polegało to na tym, że najpierw poddawano je suszeniu na powietrzu, potem mielono je w młynku z dodatkiem wrzącej wody, później po odsączeniu poddawano je suszeniu w temperaturze 100°C. Później, do reaktora szklanego zaopatrzonego w chłodnicę zwrotną oraz mieszadło mechaniczne i umieszczonego w łaźni olejowej o temperaturze 35°C, dodawano kolejno: 8,089 g Pluronica P123, 168,880 g wody dejonizowanej i 4,7 cm3 HCl, zawartość reaktora mieszano aż do momentu uzyskania klarownego roztworu, po czym dodawano do tego roztworu mieszaninę o-krzemianu tetraetylu (17,522 g) i o-tytanianiu tetraizopropylu (0,808 g) oraz 13,3 g przygotowanych wcześniej odpowiednio odpadowych skórek pomarańczy (stosunek masowy ciecz : odpadowe skórki pomarańczy wynosił 15:1), zawartość reaktora mieszano przez 24 h w temperaturze 35°C, a następnie wyłączono mieszanie i pozostawiono zawartość reaktora na kolejne 24 h, po tym czasie osad odsączano, przemywano go wodą dejonizowaną, suszono w temperaturze 100°C przez 24 h i kalcynowano w temperaturze 550°C przez 5 godzin.
Katalizator tak otrzymany zawierał 3,465% wag. tytanu.
Przykład 2
Katalizator tytanowo-silikatowy otrzymany w przykładzie pierwszym zastosowano do utleniania a-pinenu.
Proces prowadzono w reaktorze szklanym o pojemności 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną, mieszadło magnetyczne z funkcją grzejną oraz sterownik temperatury (±1°C), a także bełkotkę szklaną do podawania tlenu. Do reaktora wprowadzano 9,809 g a-pinenu (98% Aldrich) oraz 0,0509 g katalizatora, którego zawartość w mieszaninie reakcyjnej wynosiła 0,5% wag. Reakcję prowadzono w temperaturze 80°C, w czasie 1 h, przy przepływie tlenu 40 ml/min. i przy szybkości mieszania 500 obr./min. Mieszaninę poreakcyjną oddzielano od katalizatora na wirówce laboratoryjnej. Następnie, w celu przygotowania próbki do analizy ilościowej, mieszaninę poreakcyjną w ilości około 0,250 g rozcieńczano w 0,750 g acetonu. Analizę jakościową i ilościową mieszanin poreakcyjnych wykonywano metodą chromatografii gazowej (GC) aparatem FOCUS firmy Thermo z kolumną RTX-1701, wyposażonym w detektor płomieniowo-jonizacyjny. Warunki prowadzenia analiz były następujące: izotermicznie w temp. 50°C przez 2 minuty, wzrost temperatury z szybkością 6°C/min do 120°C, izotermicznie w temp. 120°C przez 4 minuty, następnie wzrost temperatury z szybkością 15°C/min do 240°C, temperatura dozownika 200°C, a przepływ gazu nośnego 1,2 ml/min. Analiza ilościowa prowadzona była z wykorzystaniem metody normalizacji wewnętrznej.
Dla każdej z przeprowadzonych syntez sporządzono bilans masowy, uwzględniający takie funkcje procesu jak: konwersja α-pinenu oraz selektywności odpowiednich produktów. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: tlenek a-pinenu 16% mol, werbenol 10% mol, werbenon 0% mol, myrtenal 0% mol, myrtenol 0% mol, a konwersja a-pinenu wyniosła 4% mol.
Przykład 3
Katalizator tytanowo-silikatowy otrzymany w przykładzie pierwszym zastosowano do utleniania a-pinenu.
Proces prowadzono w reaktorze szklanym o pojemności 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną, mieszadło magnetyczne z funkcją grzejną oraz sterownik temperatury (±1°C), a także bełkotkę szklaną do podawania tlenu. Do reaktora wprowadzano 9,896 g a-pinenu (98% Aldrich) oraz 0,0508 g katalizatora, którego zawartość w mieszaninie reakcyjnej wynosiła 0,5% wag. Reakcję prowadzono w temperaturze 130°C, w czasie 1 h, przy przepływie tlenu 40 ml/min. i przy szybkości mieszania 500 obr./min. Mieszaninę poreakcyjną oddzielano od katalizatora na wirówce laboratoryjnej. Następnie, w celu przygotowania próbki do analizy ilościowej, mieszaninę poreakcyjną w ilości około 0,250 g rozcieńczano w 0,750 g acetonu. Analizę jakościową i ilościową mieszanin poreakcyjnych wykonywano metodą chromatografii gazowej (GC) aparatem FOCUS firmy Thermo z kolumną RTX-1701, wyposażonym w detektor płomieniowo-jonizacyjny. Warunki prowadzenia analiz były następujące: izotermicznie w temp. 50°C przez 2 minuty, wzrost temperatury z szybkością 6°C/min do 120°C, izotermicznie w temp. 120°C przez 4 minuty, następnie wzrost temperatury z szybkością 15°C/min do 240°C, temperatura dozownika 200°C, a przepływ gazu nośnego 1,2 ml/min. Analiza ilościowa prowadzona była z wykorzystaniem metody normalizacji wewnętrznej.
Dla każdej z przeprowadzonych syntez sporządzono bilans masowy, uwzględniający takie funkcje procesu jak: konwersja a-pinenu oraz selektywności odpowiednich produktów. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: tlenek a-pinenu 23% mol, werbenol 21% mol, werbenon 14% mol, myrtenal 2% mol, myrtenol 3% mol, a konwersja a-pinenu wyniosła 25% mol.
Przykład 4
Katalizator tytanowo-silikatowy otrzymany w przykładzie pierwszym zastosowano do utleniania a-pinenu.
Proces prowadzono w reaktorze szklanym o pojemności 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną, mieszadło magnetyczne z funkcją grzejną oraz sterownik temperatury (± 1°C), a także bełkotkę szklaną do podawania tlenu. Do reaktora wprowadzano 9,862 g a-pinenu (98% Aldrich) oraz 0,0140 g katalizatora, którego zawartość w mieszaninie reakcyjnej wynosiła 0,1% wag. Reakcję prowadzono w temperaturze 130°C, w czasie 1 h, przy przepływie tlenu 40 ml/min. i przy szybkości mieszania 500 obr./min. Mieszaninę poreakcyjną oddzielano od katalizatora na wirówce laboratoryjnej. Następnie, w celu przygotowania próbki do analizy ilościowej, mieszaninę poreakcyjną w ilości około 0,250 g rozcieńczano w 0,750 g acetonu. Analizę jakościową i ilościową mieszanin poreakcyjnych wykonywano metodą chromatografii gazowej (GC) aparatem FOCUS firmy Thermo z kolumną RTX-1701, wyposażonym w detektor płomieniowo-jonizacyjny. Warunki prowadzenia analiz były następujące: izotermicznie w temp. 50°C przez 2 minuty, wzrost temperatury z szybkością 6°C/min do 120°C, izotermicznie w temp. 120°C przez 4 minuty, następnie wzrost temperatury z szybkością 15°C/min do 240°C, temperatura dozownika 200°C, a przepływ gazu nośnego 1,2 ml/min. Analiza ilościowa prowadzona była z wykorzystaniem metody normalizacji wewnętrznej.
Dla każdej z przeprowadzonych syntez sporządzono bilans masowy, uwzględniający takie funkcje procesu jak: konwersja a-pinenu oraz selektywności odpowiednich produktów. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: tlenek a-pinenu 28% mol, werbenol 18% mol, werbenon 10% mol, myrtenal 2% mol, myrtenol 4% mol, a konwersja a-pinenu wyniosła 18% mol.
Przykład 5
Katalizator tytanowo-silikatowy otrzymany w przykładzie pierwszym zastosowano do utleniania a-pinenu.
Proces prowadzono w reaktorze szklanym o pojemności 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną, mieszadło magnetyczne z funkcją grzejną oraz sterownik temperatury (± 1°C), a także bełkotkę szklaną do podawania tlenu. Do reaktora wprowadzano 9,810 g a-pinenu (98% Aldrich) oraz 0,1485 g katalizatora, którego zawartość w mieszaninie reakcyjnej wynosiła 1,5% wag. Reakcję prowadzono w temperaturze 130°C, w czasie 1 h, przy przepływie tlenu 40 ml/min. i przy szybkości mieszania 500 obr./min. Mieszaninę poreakcyjną oddzielano od katalizatora na wirówce laboratoryjnej. Następnie, w celu przygotowania próbki do analizy ilościowej, mieszaninę poreakcyjną w ilości około 0,250 g rozcieńczano w 0,750 g acetonu. Analizę jakościową i ilościową mieszanin poreakcyjnych wykonywano metodą chromatografii gazowej (GC) aparatem FOCUS firmy Thermo z kolumną RTX-1701, wyposażonym w detektor płomieniowo-jonizacyjny. Warunki prowadzenia analiz były następujące: izotermicznie w temp. 50°C przez 2 minuty, wzrost temperatury z szybkością 6°C/min do 120°C, izotermicznie w temp. 120°C przez 4 minuty, następnie wzrost temperatury z szybkością 15°C/min do 240°C, temperatura dozownika 200°C, a przepływ gazu nośnego 1,2 ml/min. Analiza ilościowa prowadzona była z wykorzystaniem metody normalizacji wewnętrznej.
Dla każdej z przeprowadzonych syntez sporządzono bilans masowy, uwzględniający takie funkcje procesu jak: konwersja a-pinenu oraz selektywności odpowiednich produktów. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: tlenek a-pinenu 20% mol, werbenol 21% mol, werbenon 9% mol, myrtenal 2% mol, myrtenol 4% mol, a konwersja a-pinenu wyniosła 14% mol.
Przykład 6
Katalizator tytanowo-silikatowy otrzymany w przykładzie pierwszym zastosowano do utleniania a-pinenu.
Proces prowadzono w reaktorze szklanym o pojemności 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną, mieszadło magnetyczne z funkcją grzejną oraz sterownik temperatury (± 1°C), a także bełkotkę szklaną do podawania tlenu. Do reaktora wprowadzano 19,696 g a-pinenu (98% Aldrich) oraz 0,105 g katalizatora, którego zawartość w mieszaninie reakcyjnej wynosiła 0,5% wag. Reakcję prowadzono w temperaturze 130°C, w czasie 15 minut, przy przepływie tlenu 40 ml/min. i przy szybkości mieszania 500 obr./min. Mieszaninę poreakcyjną oddzielano od katalizatora na wirówce laboratoryjnej. Następnie, w celu przygotowania próbki do analizy ilościowej, mieszaninę poreakcyjną w ilości około 0,250 g rozcieńczano w 0,750 g acetonu. Analizę jakościową i ilościową mieszanin poreakcyjnych wykonywano metodą chromatografii gazowej (GC) aparatem FOCUS firmy Thermo z kolumną RTX-1701, wyposażonym w detektor płomieniowo-jonizacyjny. Warunki prowadzenia analiz były następujące: izotermicznie w temp. 50°C przez 2 minuty, wzrost temperatury z szybkością 6°C/min do 120°C, izotermicznie w temp. 120°C przez 4 minuty, następnie wzrost temperatury z szybkością 15°C/min do 240°C, temperatura dozownika 200°C, a przepływ gazu nośnego 1,2 ml/min. Analiza ilościowa prowadzona była z wykorzystaniem metody normalizacji wewnętrznej.
Dla każdej z przeprowadzonych syntez sporządzono bilans masowy, uwzględniający takie funkcje procesu jak: konwersja a-pinenu oraz selektywności odpowiednich produktów. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: tlenek a-pinenu 22% mol, werbenol 4% mol, werbenon 0% mol, myrtenal 0% mol, myrtenol 0% mol, a konwersja a-pinenu wyniosła 4% mol.
Przykład 7
Katalizator tytanowo-silikatowy otrzymany w przykładzie pierwszym zastosowano do utleniania a-pinenu.
Proces prowadzono w reaktorze szklanym o pojemności 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną, mieszadło magnetyczne z funkcją grzejną oraz sterownik temperatury (± 1°C), a także bełkotkę szklaną do podawania tlenu. Do reaktora wprowadzano 19,696 g a-pinenu (98% Aldrich) oraz 0,105 g katalizatora, którego zawartość w mieszaninie reakcyjnej wynosiła 0,5% wag. Reakcję prowadzono w temperaturze 130°C, w czasie 240 minut, przy przepływie tlenu 40 ml/min. i przy szybkości mieszania 500 obr./min. Mieszaninę poreakcyjną oddzielano od katalizatora na wirówce laboratoryjnej.
Następnie, w celu przygotowania próbki do analizy ilościowej, mieszaninę poreakcyjną w ilości około 0,250 g rozcieńczano w 0,750 g acetonu. Analizę jakościową i ilościową mieszanin poreakcyjnych wykonywano metodą chromatografii gazowej (GC) aparatem FOCUS firmy Thermo z kolumną RTX-1701, wyposażonym w detektor płomieniowo-jonizacyjny. Warunki prowadzenia analiz były następujące: izotermicznie w temp. 50°C przez 2 minuty, wzrost temperatury z szybkością 6°C/min do 120°C, izotermicznie w temp. 120°C przez 4 minuty, następnie wzrost temperatury z szybkością 15°C/min do 240°C, temperatura dozownika 200°C, a przepływ gazu nośnego 1,2 ml/min. Analiza ilościowa prowadzona była z wykorzystaniem metody normalizacji wewnętrznej.
Dla każdej z przeprowadzonych syntez sporządzono bilans masowy, uwzględniający takie funkcje procesu jak: konwersja α-pinenu oraz selektywności odpowiednich produktów. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: tlenek a-pinenu 3% mol, werbeno! 18% mol, werbenon 16% mol, myrtenal 4% mol, myrtenol 2% mol, a konwersja a-pinenu wyniosła 36% mol.
Claims (1)
1. Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów, polegający na umieszczeniu 8,089 g surfaktantu Pluronica P123, 168,880 g wody dejonizowanej i 4,7 cm3 kwasu solnego o stężeniu 35% w szklanym reaktorze znajdującym jest w łaźni olejowej o temperaturze 35°C, zaopatrzonym w chłodnicę zwrotną oraz mieszadło mechaniczne, a następnie mieszaniu zawartości reaktora do uzyskania klarownego roztworu, po czym dodaniu do roztworu mieszaniny 17,522 g o-krzemianu tetraetylu i 0,808 g o-tytanianiu tetraizopropylu oraz 13,3 g templatu pochodzenia naturalnego i mieszaniu zawartości reaktora przez 24 godziny, następnie pozostawieniu zawartości reaktora na kolejne 24 godziny, po czym odsączeniu otrzymanego osadu i przemyciu go wodą dejonizowaną, suszeniu go w temperaturze 100°C przez 24 godziny, a następnie kalcynowaniu w 550°C przez 5 godzin, otrzymując katalizator tytanowo-silikatowy znamienny tym, że jako templat pochodzenia naturalnego stosuje się odpadowe skórki pomarańczy, przy czym stosuje się ciecz:odpadowe skórki pomarańczy w stosunku masowym 15:1, natomiast odpadowe skórki pomarańczy przed dodaniem do reaktora poddaje się suszeniu na powietrzu, a następnie mieli się z dodatkiem wrzącej wody, po czym po odsączeniu poddaje je się suszeniu w temperaturze 100°C, następnie otrzymuje się katalizator tytanowo-silikatowy o zawartości tytanu w ilości 3,465% wagowych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442825A PL246554B1 (pl) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442825A PL246554B1 (pl) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL442825A1 PL442825A1 (pl) | 2024-05-20 |
| PL246554B1 true PL246554B1 (pl) | 2025-02-10 |
Family
ID=91128903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL442825A PL246554B1 (pl) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL246554B1 (pl) |
-
2022
- 2022-11-16 PL PL442825A patent/PL246554B1/pl unknown
Non-Patent Citations (5)
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL442825A1 (pl) | 2024-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hulea et al. | Styrene oxidation with H2O2 over Ti-containing molecular sieves with MFI, BEA and MCM-41 topologies | |
| MXPA00009872A (es) | Produccion de un cuerpo formado. | |
| Aprile et al. | A cascade aerobic epoxidation of alkenes over Au/CeO2 and Ti-mesoporous material by “in situ” formed peroxides | |
| Fu et al. | Highly effective Cu-HMS catalyst for hydroxylation of phenol | |
| DE19600708A1 (de) | Oxidationskatalysator mit einem Gehalt an Lanthanoidmetallen, Verfahren zu seiner Herstellung und Oxidationsverfahren unter Verwendung des Oxidationskatalysators | |
| EP3090997A1 (en) | A process for methane to methanol conversion at low temperature | |
| Zhang et al. | High efficient synthesis of methyl ethyl ketone oxime from ammoximation of methyl ethyl ketone over TS-1 in a ceramic membrane reactor | |
| Pescarmona et al. | A high-throughput experimentation study of the epoxidation of alkenes with transition-metal-free heterogeneous catalysts | |
| Catrinescu et al. | Selective methoxylation of α-pinene to α-terpinyl methyl ether over Al3+ ion-exchanged clays | |
| DE19600709A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Epoxiden aus Olefinen, Wasserstoff und Sauerstoff | |
| PL246554B1 (pl) | Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów | |
| Jiang et al. | Highly active/selective heterogeneous catalyst Co/TS-1 for epoxidation of styrene by molecular oxygen: Effects of catalyst preparation conditions and reaction conditions on the reaction | |
| US5744619A (en) | Titanovanadosilicalites as epoxidation catalysts for olefins | |
| JPH04211618A (ja) | トルエンとブタジエンをスチレンと１−ペンテンに転化する方法 | |
| KR20020068075A (ko) | 알켄 및 산소를 포함하는 혼합물의 워크업 처리 방법 | |
| Wróblewska et al. | Epoxidation of allyl alcohol over mesoporous Ti-MCM-41 catalyst | |
| PL247497B1 (pl) | Sposób utleniania α-pinenu | |
| Reddy et al. | Selective oxidation of n-hexane over a titanium silicate molecular sieve with MEL structure | |
| PL243065B1 (pl) | Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego i jego zastosowanie | |
| PL245908B1 (pl) | Sposób utleniania α-pinenu w obecności katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów | |
| PL246859B1 (pl) | Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego otrzymanego z wykorzystaniem templatów | |
| PL244677B1 (pl) | Sposób utleniania alfa-pinenu w obecności katalizatora węglowego | |
| PL243584B1 (pl) | Sposób otrzymywania katalizatora tytanowo-silikatowego i jego zastosowanie | |
| Wróblewska et al. | Epoxidation of natural limonene extracted from orange peels with hydrogen peroxide over Ti-MCM-41 catalyst | |
| CZ274196A3 (en) | Beta-zeolite process of its preparation and use |