Deshidrogenación Catalítica de Ciclohexanol a Ciclohexanona Se Ha Llevado a Cabo en Fase Gas en Un...

18
DESHIDROGENACIÓN CATALÍTICA DE CICLOHEXANOL A CICLOHEXANONA. Julio Eduardo Sosa 1 , Wilfred Goméz-Jaramillo 2 . Deshidrogenación catalítica de ciclohexanol a ciclohexanona se ha llevado a cabo en fase gas en un reactor continuo de lecho fijo bajo presión atmosférica. Catalizadores de cromita de cobre y óxido de zinc de cobre han sido verificados. Efecto de la temperatura (en el rango de 250-290 ° C) y el tiempo espacial en el reactor se han estudiado. La actividad catalítica se ha evaluado en términos de rendimientos de ciclohexanona y las impurezas de reacciones secundarias de deshidratación y deshidrogenación de ciclohexanol también han sido identificados y cuantificados por GC / MS.Los catalizadores se han caracterizado por difracción de rayos X, desorción a temperatura programada de la medición de amoniaco y el área superficial BET. De alta actividad se confirmó por catalizadores a base de cobre bajo las condiciones de funcionamiento, en relación con el tamaño y la dispersión de la especie de cobre. También se encontró que los catalizadores con alúmina y cromo exhiben una mayor capacidad de deshidratación, siendo la impureza principal ciclohexeno obtenidos. Para una ciclohexanona dado producen las impurezas de reacciones de deshidrogenación mostraron tendencias similares para los tres catalizadores ensayados. El fenol fue la impureza principal obtenido por deshidrogenación. Palabras claves Alumina ;Catalizador ;Cromo ;Cobre ;Ciclohexanol ;Ciclohexeno ciclohexanona ;Deshidrogenación ;El fenol ;Zinc Introducción: Deshidrogenación catalítica de ciclohexanol para producir ciclohexanona es un proceso industrial importante, especialmente en la producción de ɛ-caprolactama, principal materia prima en la fabricación de nylon- 6. Como una fibra de poliamida materia prima debe cumplir cada vez cumplir con los requisitos de pureza más altos [1] . Las impurezas pueden venir de los productos formados en las etapas de transformación de los reactivos como deshidrogenación de ciclohexanol, que es un proceso crítico, donde es necesario minimizar las impurezas que afectan gravemente a las etapas posteriores. Desde el punto de vista industrial, la deshidrogenación en fase gaseosa catalítica heterogénea a la presión atmosférica está severamente restringida por reacción altamente endotérmica H = 65 kJ / mol) y equilibrio termodinámico [2] , y también incluye un complejo de reacciones consiguientes paralelo, donde la selectividad de ciclohexanona

description

cbvbv

Transcript of Deshidrogenación Catalítica de Ciclohexanol a Ciclohexanona Se Ha Llevado a Cabo en Fase Gas en Un...

DESHIDROGENACIN CATALTICA DE CICLOHEXANOL A CICLOHEXANONA.Julio Eduardo Sosa 1, Wilfred Gomz-Jaramillo2. Deshidrogenacin cataltica de ciclohexanol a ciclohexanona se ha llevado a cabo en fase gas en un reactor continuo de lecho fijo bajo presin atmosfrica.Catalizadores de cromita de cobre y xido de zinc de cobre han sido verificados.Efecto de la temperatura (en el rango de 250-290 C) y el tiempo espacial en el reactor se han estudiado.La actividad cataltica se ha evaluado en trminos de rendimientos de ciclohexanona y las impurezas de reacciones secundarias de deshidratacin y deshidrogenacin de ciclohexanol tambin han sido identificados y cuantificados por GC / MS.Los catalizadores se han caracterizado por difraccin de rayos X, desorcin a temperatura programada de la medicin de amoniaco y el rea superficial BET.De alta actividad se confirm por catalizadores a base de cobre bajo las condiciones de funcionamiento, en relacin con el tamao y la dispersin de la especie de cobre.Tambin se encontr que los catalizadores con almina y cromo exhiben una mayor capacidad de deshidratacin, siendo la impureza principal ciclohexeno obtenidos.Para una ciclohexanona dado producen las impurezas de reacciones de deshidrogenacin mostraron tendencias similares para los tres catalizadores ensayados.El fenol fue la impureza principal obtenido por deshidrogenacin. Palabras claves Alumina ;Catalizador ;Cromo ;Cobre ;Ciclohexanol ;Ciclohexeno ciclohexanona ;Deshidrogenacin ;El fenol ;Zinc

Introduccin:Deshidrogenacin cataltica de ciclohexanol para producir ciclohexanona es un proceso industrial importante, especialmente en la produccin de -caprolactama, principal materia prima en la fabricacin de nylon-6.Como una fibra de poliamida materia prima debe cumplir cada vez cumplir con los requisitos de pureza ms altos[1].Las impurezas pueden venir de los productos formados en las etapas de transformacin de los reactivos como deshidrogenacin de ciclohexanol, que es un proceso crtico, donde es necesario minimizar las impurezas que afectan gravemente a las etapas posteriores.Desde el punto de vista industrial, la deshidrogenacin en fase gaseosa cataltica heterognea a la presin atmosfrica est severamente restringida por reaccin altamente endotrmica (H= 65 kJ / mol) y equilibrio termodinmico[2], y tambin incluye un complejo de reacciones consiguientes paralelo, donde la selectividad de ciclohexanona disminuye debido a un aumento de las impurezas rendimientos[3]y[4].Hay dos mtodos para la deshidrogenacin de ciclohexanol, a baja temperatura, de 200 a 300 C, y a alta temperatura, 350-450 C.Catalizador a base de xido de cobre se utiliza generalmente a baja temperatura[4-18 ].Se aaden metales tales como Zn, Cr, Fe, Ni, metales alcalinos, metales alcalinotrreos, y xidos metlicos trmicamente estables (Al, Si, y Ti).Chromia acta como un promotor estructural, ya que aumenta el rea superficial BET y tambin inhibe la sinterizacin de partculas de cobre[19].xido de calcio zinc ha sido utilizado a alta temperatura.Catalizadores de cobre no se utilizan a alta temperatura para evitar la sinterizacin del cobre[20].En los ltimos aos, se ha prestado ms atencin en la literatura para estos catalizadores de baja temperatura en comparacin con la alta temperatura.Cesar et al.[9]utiliza un catalizador bimetlico adicin de Co a Cu / SiO2y un Cu / SiO comercial2catalizador.Fridman y Davydov[10]probaron un Cu / Mg, Cu / Zn y Cu / Zn / Al catalizadores.Siva Kumar et al.[14]examin una Cu / ZnO catalizadores basados promovidos con Cr2O3y La2O3-Cr2O3como doble promotor.Ji et al.[15]utiliz un Cu / SiO2y Cu-ZnO / SiO2catalizadores.Nagaraja et al.[16]y[17]prob un catalizador Cu / MgO, Cu-Cr2O3/ MgO promovido catalizador y un catalizador de Cu-1800P comercial.Muchos investigadores han analizado la influencia del soporte, el mtodo de preparacin y carga de cobre en tanto la actividad y selectividad para ciclohexanona de diferentes catalizadores que contienen cobre, para aumentar la conversin de ciclohexanol a ciclohexanona.En estas obras, tanto los datos de conversin de ciclohexanol y ciclohexanona rendimiento estn bien documentados.Sin embargo, a nuestro leal saber y entender, pocos resultados sobre las impurezas y sus correspondientes rendimientos se pueden encontrar.Ciclohexeno de la deshidratacin ciclohexanol y fenol a partir de ciclohexanol deshidrogenacin son, en general, las impurezas identificadas por los autores[4],[7]y[15].El presente estudio se llev a cabo para evaluar el rendimiento de los catalizadores de xido de cromita de cobre y de zinc de cobre para la deshidrogenacin de ciclohexanol a diferentes temperaturas y tiempos espaciales en reactor.La actividad cataltica fue estudiada en trminos de rendimiento ciclohexanona.Por otra parte, se identificaron y cuantificaron por GC / MS los deshidratacin y deshidrogenacin principales impurezas de ciclohexanol.Los resultados obtenidos para la actividad y la selectividad tambin se discuten asistir a las propiedades del catalizador.2. Experimental2.1.Productos qumicos y catalizadoresEl ciclohexanol (Sigma-Aldrich, 105 899), ciclohexanona (Fluka, 29135), benceno (Fluka, 12540), ciclohexeno (Aldrich, 24,099-0), fenol (Riedel-de Han, 33517), 2-ciclohexen-1-ona ( Fluka, 29255), 2-ciclohexilideno-ciclohexanona (Alfa-Aesar, L09798) y 1,4-benzodioxan (Aldrich 179000) han sido utilizados como reactivos o estndares.Se han empleado tres catalizadores comerciales.Catalizadores de cobre cromita, Cu-1230 (aplastados, 1,7 4,7 mm) y Cu-0203 (tabletas, 3.1 3 mm), fueron suministrados por Engelhard, y catalizadores de xido de zinc cobre, T-2130 (tabletas, 3 3 mm) , fue proporcionada por Sd-Chemie.2.2.La actividad catalticaDeshidrogenacin cataltica de ciclohexanol a ciclohexanona en fase gaseosa se llev a cabo a presin atmosfrica en un reactor de lecho fijo de flujo continuo hecho de un tubo de acero inoxidable con 0,85 cm de dimetro interno y 25 cm de longitud.La cama se llen con 10 g de cada catalizador.El volumen de lecho se complet con esferas de vidrio, lana de vidrio no porosas inertes y malla de alambre de acero inoxidable.Como pretratamiento los catalizadores se redujeron con 95% de nitrgeno 5% de hidrgeno a 180 C durante 18 h (GHSV = 1.100 h-1).Un esquema detallado de la configuracin experimental se da en laFig.1.

Las reacciones de temperatura fueron 250 y 290 C.Antes del inicio de la reaccin, el catalizador se estabiliz con N2a temperatura de reaccin.Una vez terminada la reaccin, el catalizador se lav una hora N2de flujo y ms tarde tambin se enfri a temperatura ambiente en atmsfera de nitrgeno.El ciclohexanol se aliment con 5 wt.% Ciclohexanona para evitar la solidificacin ciclohexanol (pf 22 C).La adicin de ciclohexanona en la materia prima no afecta a los resultados obtenidos de impurezas.El alimento se bombea a travs de la bomba de alta precisin.La tasa de flujo de lquido se cambi de 0,1 a 1 mL min-1(WHSV 0,43 a 5,80 h-1).El efluente de vapor del reactor se enfri a 20 C y la fase de lquido y gas se separaron y se recogi, y la fase lquida se analiz por cromatografa.Los catalizadores se llevaron a cabo durante 6 h bajo condiciones de operaciones para cada experimento.Despus de 2 h de reaccin, se logra el estado estacionario.No se observaron cambios en la actividad del catalizador durante este perodo de tiempo.Se analizaron las muestras de estado estacionario y estos valores se utilizaron para todos los clculos subsiguientes.Hemos confirmado la ausencia de resistencias de transporte masivo externos e internos mediante el cambio de dimetro de partcula y la velocidad superficial.Por otra parte, la cada de presin en el lecho fijo era insignificante.2.3.Catalizadores caracterizacinrea de superficie BET y volumen de poro se determinaron utilizando N2mtodo de adsorcin a temperatura de nitrgeno lquido (77 K) en un Beckman Coulter SA3100 analizador.Antes de cada medicin, la muestra se desgasifica a 563 K durante 60 min.Patrones de XRD se registraron en un difractmetro Philips X'Pert, usando radiacin Cu Ka monocromado (= 1,5418 ), que funciona a 45 kV y 40 mA.Las mediciones se registraron en pasos de 0,04 con un tiempo de recuento de 1 seg.en el rango de 2 Theta de 5-90 .La acidez se determin por NH3-TPD.Antes de la adsorcin de amoniaco, las muestras se trataron bajo helio a 500 C (de 25 a 500 C en 20 min.) Durante 1 h.Las muestras fueron luego se enfri a 100 C en l de flujo, y luego tratados con un NH3de flujo durante 5 min a 100 C.El amoniaco fisisorbida fue eliminado por l fluye durante 1 hora a 300 C.El NH3-TPD se ejecut entre 100 y 500 C a 10 C / min y seguido por un cromatgrafo de gas en lnea, GC-15A de Shimadzu, provisto de un detector de conductividad trmica.2.4.Mtodos analticosCiclohexanol y ciclohexanona se analizaron por GC / FID (HP 6890 GC-FID).Las impurezas de la deshidrogenacin ciclohexanol se analizaron por GC / MS (HP 6890N GC MSD 5975B).Tanto para el anlisis de una HP-INNOWax 19091N- 133 (PEG reticulado) 30 m 0,25 mm I se utilizaron 0,25 micras columna.1,4-benzodioxan se utiliz como ISTD para la calibracin.Normas utilizadas para el anlisis cuantitativo se calibraron de sus productos comerciales.Las impurezas no identificadas disponibles como productos comerciales (2-ciclohexil-ciclohexanona, 2-ciclohexilideno-ciclohexanol y 2-ciclohexil-ciclohexanol) fueron asignados a la respuesta de 2-ciclohexilideno-ciclohexanona.3. Resultados y discusin3.1.Catalizadores caracterizacinTabla 1resume las propiedades fsico-qumicas de los catalizadores reducidos.Como se puede observar, el catalizador C1 presenta mayor rea de superficie BET debido a la presencia de almina en su composicin.En C2 y C3 catalizadores el rea de superficie BET son proporcionados por cromito de cobre y xido de zinc, respectivamente[19].

Tabla 1

Las NH3perfiles -TPD y la deconvolucin de los NH3-TPD curvas para catalizadores reducidos se muestran en laFig.2. El rea bajo estas curvas es la cantidad total de NH3desorbido sobre el rango de temperatura.Basado en la temperatura de desorcin, los sitios cidos se pueden clasificar como dbil (150-250 C), medio (250-350 C) y fuerte (350-450 C)[27].La acidez en funcin de sus puntos fuertes se informa enla Tabla 1. catalizador C1 presenta mayor cantidad de sitios cidos moderados y una cantidad significativa de sitios cidos fuertes.Estos sitios cidos muestran catalizador C1 como la ms cida, tambin debido a almina.Catalizadores C2 y C3 no presentan acidez

.

Los patrones de XRD de los catalizadores calcinados y reducidas de C1, C2 y C3 se muestran en laFig.3. El tamao de los cristalitos de cobre se estima a partir de la ecuacin de Debye-Scherrer a partir de los patrones de XRD de los catalizadores reducidos.Estos datos son tambin resume enla Tabla 1.

Catalizador C1.Los resultados de XRD de los catalizadores calcinados y reducidos muestran que C1 es un catalizador amorfo donde la intensidad de fases cristalinas es muy baja.El catalizador calcinado presenta picos correspondientes a cromato y cromita.En el catalizador calcinado CuO se encuentra en la fase amorfa.Despus de la reduccin de los picos de Cu+y Cu0especies aparecen y el cromato y los cromita desaparecen.Algunos autores han observado que cuando el contenido de Cr es alta (44 wt.% En forma de cromita de cobre para C1), las especies de cobre en XRD se encuentran como cobre (I) de xido y cobre metlico, y las especies que contienen Cr no pueden ser vistos por XRD, lo que sugiere que la especie de cobre son altamente dispersa y existe en fase amorfa[14]y[21].En el catalizador reducido, Cu2O y Cu0cristalitos tamao se distinguen.El tamao de Cu2O es menor que el Cu0.Catalizador C2.Los patrones de DRX indican que despus de la reduccin en una atmsfera de hidrgeno, los picos de CuO desaparecen y los picos de Cu0aparecen.En el catalizador calcinado el CuCr2O4specie es apenas distinguido y se mantiene en catalizador reducido.Algunos autores observaron que cromito de cobre no se reduce en una atmsfera de hidrgeno[19]y[22].Cu0tamao de los cristales de C2 es una ms altos que Cu0y Cu2tamaos de cristalitos S en C1.Superficie BET menor y mayor contenido de Cu (65 wt.%) Sugiere que el catalizador C2 presenta una menor dispersin de Cu.Catalizador C3.Los datos de XRD del catalizador calcinado y reducido indican que CuO se transforma en Cu0.El perfil de XRD de xido de zinc no se ha visto afectada por reduccin.La baja intensidad de los picos de difraccin especie CuO puede sugiere que el cobre es altamente dispersa en la fase de xido de zinc[23]y[24].Para catalizador C3, el Cu0tamao de los cristalitos es menor que en C1 y C2, pero en el mismo orden de magnitud que Cu2O del catalizador C1.Presencia de menor Cu0tamao de cristalito, gran rea superficial BET y contenido menor de Cu C2, son un claro indicio de una mayor dispersin de cobre en el catalizador C3.

3.2.La actividad catalticaLas principales impurezas generadas en la deshidrogenacin de ciclohexanol a ciclohexanona a 250 y 290 C con catalizadores C1, C2 y C3 han sido identificados y cuantificados por GC / MS.Estas impurezas (acrnimos, frmula, peso, nmero CAS molecular y estructura molecular) se dan enla Tabla 2. Se observa que estas impurezas se obtienen de la deshidratacin (CXEN, BZN, CXCXONA, CXCXOL, CXECXONE y CXECXOL) y reacciones de deshidrogenacin (CXENONE , PhOH y BZN).El benceno se ha asociado a los dos procesos, ya que puede obtenerse como resultado de la deshidratacin y ms deshidrogenacin de ciclohexanol.Con el fin de confirmar las asignaciones de los compuestos identificados han sido analizados y utilizados para la calibracin de las normas de la biblioteca MS de estos compuestos.La coincidencia del tiempo de retencin y espectro entre las normas y los productos de ejecucin permite validar las asignaciones hechas.Las impurezas no identificadas disponibles como productos comerciales (2-ciclohexil-ciclohexanona, 2-ciclohexilideno-ciclohexanol y 2-ciclohexil-ciclohexanol) fueron asignados a la respuesta de 2-ciclohexilideno-ciclohexanona.Espectro de los picos asociados a estos espectro de impurezas partido de estos compuestos en la biblioteca NIST MS 5.0 con una calidad superior a 95%.

Tabla 2

De la composicin de muestras lquidas en el depsito de recogida, despus de separar el hidrgeno, los flujos molares de ciclohexanona,FONE, y las impurezas,Fj, se determinan, como mol h-1.Porcentaje de rendimiento ciclohexanona,YONE, se define como:

La actividad cataltica de los catalizadores C1, C2 y C3 se presenta en laFig.4como ciclohexanona porcentaje de rendimientofrente ala velocidad espacial horaria en peso, WHSV,a ambas temperaturas de 250 y 290 C.Como puede verse, el catalizador C3 presenta mayor porcentaje de rendimiento ciclohexanona a ambas temperaturas ensayadas, siendo el comportamiento an mejor a 290 C, especialmente a baja velocidad espacial horaria en peso (WHSV).La actividad cataltica importante de C3 podra atribuirse a un tamao ms pequeo de los cristalitos y Cu mayor dispersin, como informaron varios autores para los catalizadores de Cu-Zn[6],[14],[16]y[18].

Tambin se observa en estos bajos valores de WHSV que a medida que la reaccin se aproxima al equilibrio, porcentaje de rendimiento ciclohexanona no incrementar, e incluso muestra un mximo ms all del cual empieza a bajar la ciclohexanona formada, lo que sugiere que las reacciones indeseables de ciclohexanona estn teniendo lugar.Conversin de equilibrio Calculado para ciclohexanol deshidrogenacin a ciclohexanona, en las condiciones empleadas, eran aproximadamente 70% a 250 C y 80% a 290 C.El porcentaje de rendimiento para una impurezajse calcula como la relacin de flujo molar de impurezajal flujo molar de ciclohexanol alimentado al reactor, y se da como porcentaje:

Se encontr que el balance de masa de ciclohexanol reaccion encaja muy adecuadamente con la ciclohexanona formada y las impurezas obtenidas.Los resultados obtenidos para las impurezas de las reacciones de deshidratacin y deshidrogenacin se detallan a continuacin.3.3.Las impurezas de las reacciones de deshidratacinEl agua se forma directamente por tanto la deshidratacin de ciclohexanol a ciclohexeno y condensacin entre los seis ciclos de carbono.En este ltimo modo, se forman 2-ciclohexilideno-ciclohexanona (CXECXONE), 2-ciclohexil-ciclohexanona (CXCXONE), 2-ciclohexilideno-ciclohexanol (CXECXOL) y 2-ciclohexil-ciclohexanol (CXCXOL).Flujo molar de agua a flujo molar de ciclohexanol alimentado a la relacin de reactor, denominado rendimiento molar de agua,YH2 Se calcula a partir impurezas de deshidratacin por estequiometra, como sigue:

Enla Fig.5agua porcentaje de rendimientofrentese muestra el porcentaje de rendimiento ciclohexanona para cada catalizador y la temperatura de la prueba.Como puede verse en las reacciones de deshidratacin son muy favorecida por catalizador C1.Estos resultados para C1 estn en conformidad con las mencionadas NH3resultados -TPD.Los efectos deshidratantes de almina en la composicin de catalizadores de deshidrogenacin ya se han descrito en la literatura[4],[7],[25]y[26].En catalizador C2 la cantidad de agua formada tambin es notable.Nagaraja et al.[17]encontr que la mayor cantidad de cromo (44% en peso en forma de cromita de cobre para el catalizador C1, y 26% para C2) en los catalizadores de cromito de cobre induce efectos deshidratante.Dela Fig.5se puede notar la gran influencia de la temperatura sobre el rendimiento de la deshidratacin.La produccin de agua se eleva cuando la temperatura aumenta.Como era de esperar, este efecto es ms notable para C1 y C2.

Enla Fig.6,Fig.7,Fig.8yFig.9se muestran los perfiles de los principales impurezas de reaccin de deshidratacin a 250 y 290 C.Rendimiento ciclohexeno se muestra en laFig.6, suma de rendimiento 2-ciclohexilideno-ciclohexanona y 2-ciclohexil-ciclohexanona se da en laFig.7, suma de 2-ciclohexilideno-ciclohexanol y el rendimiento de 2-ciclohexil-ciclohexanol enla Fig.8y el rendimiento de benceno enla Fig.9valores de rendimiento se dan como porcentajes molares.

Fig. 6 Cyclohexene percentage yield as a function of cyclohexanone percentage yield for each catalyst and temperature tested, (a) 290 C and (b) 250 C.

Fig. 8 Sum of 2-cyclohexylidene-cyclohexanol and 2-cyclohexyl-cyclohexanol percentage yield as a function of cyclohexanone percentage yield for each catalyst and temperature tested, (a) 290 C and (b) 250 C.

Fig. 7 Sum of 2-cyclohexylidene-cyclohexanone and 2-cyclohexyl-cyclohexanone percentage yield as a function of cyclohexanone percentage yield for each catalyst and temperature tested, (a) 290 C and (b) 250 C.

Fig. 9 Benzene percentage yield as a function of cyclohexanone percentage yield for each catalyst and temperature tested, (a) 290 C and (b) 250 C.

En comparacin con los resultados enla Fig.5yFig.6se deduce que la impureza principal de reacciones de deshidratacin para C1 y C2 catalizadores es ciclohexeno.Una tasa significativa de la formacin de esta impureza se obtiene a bajo rendimiento ciclohexanona y ciclohexanol consiguiente concentracin alta (valores ms altos de WHSV).Por lo tanto, se supone, como se hace generalmente en la literatura, que ciclohexeno se forma directamente a partir de la deshidratacin ciclohexanol.Influencia de la temperatura sobre el rendimiento de ciclohexeno es similar a la observada para la produccin de agua.La cantidad de ciclohexeno producido en catalizador C3 es casi insignificante a ambas temperaturas.Suma de CXECXONE y CXCXONE muestra una tendencia similar a la observada para ciclohexeno.Tasa de formacin de ambos impurezas es insignificante a bajo rendimiento ciclohexanona (medio rico en ciclohexanol).Por lo tanto, se supone que estos se producen principalmente a partir de ciclohexanona.En consecuencia, el rendimiento de esta especie agrupar es mayor en C1 que en C2 C3, mientras muestra la cantidad ms baja para los tres catalizadores considerados.Tambin se nota un aumento en la cantidad de estas impurezas como aumentos de temperatura, siendo este efecto ms notable en C1 y C2.La acidez ms alta debido a la gran cantidad de sitios cidos sobre almina para el catalizador C1 explica la ms alta actividad en reacciones de deshidratacin.La suma de CXECXOL y CXCXOL rendimiento, se muestra en laFig.8, es siempre mucho menor que la correspondiente a CXECXONE y CXCXONE pero siguiendo una tendencia similar.Tasa de formacin de ambos impurezas es inferior al bajo rendimiento ciclohexanona (medio rico en ciclohexanol), pero la pendiente es mayor que la observada para la suma de CXECXONE y CXCXONE.Por lo tanto, se supone que la suma agrupado de CXECXOL y CXCXOL se produce a partir de la condensacin de ciclohexanona y ciclohexanol.Un hallazgo sorprendente es que cantidades significativas de ciclohexeno (Fig. 6) se obtienen de los bajos rendimientos ciclohexanona (medios ricos en ciclohexanol), pero los perfiles de impurezas de condensacin enla Fig.7yFig.8estn creciendo exponencialmente a medida que se acerca la reaccin en equilibrio (medios ricos en ciclohexanona).Rendimiento en benceno se muestra en laFig.9. Esta impureza se podra obtener la deshidratacin forma ciclohexanol seguido de deshidrogenacin, de acuerdo con la propuesta previamente en la literatura[7].De hecho, el perfil de benceno est de acuerdo con el ciclohexeno enla Fig.6. Por otra parte, la cantidad de esta impureza formada en C1 y C2 es dos rdenes de magnitud menor que el ciclohexeno correspondiente producido.Una vez ms, como la temperatura aumenta el rendimiento de la impureza se eleva.3.4.Las impurezas de reacciones de deshidrogenacinPor estequiometra un rendimiento total de hidrgeno,YH, Definido como el flujo molar de hidrgeno a flujo molar de ciclohexanol alimentado a la relacin de reactor, se calcula.Rendimiento de hidrgeno de las impurezas,YH2, Que excluye la ciclohexanona producido, ha sido tambin obtenidos.Estos rendimientos de hidrgeno se dan como porcentajes y definidas por las siguientes expresiones:

Los valores obtenidos de rendimiento de hidrgeno de las impurezasvs.rendimiento ciclohexanona se muestran en laFig.10, para los tres catalizadores y tanto la temperatura probado.Como puede verse en esta figura, el perfil de hidrgeno a partir de impurezas es similar para los tres catalizadores.Por otra parte, la formacin de hidrgeno es muy bajo a bajo rendimiento ciclohexanona y aumenta exponencialmente a medida que se acerca la reaccin en el equilibrio.En estas ltimas condiciones los medios de comunicacin es rica en ciclohexanona con una menor concentracin de ciclohexanol.Cuando la temperatura aumenta tambin el hidrgeno producido debido a la formacin de impurezas hace.

Fig. 10Experimental setup for cyclohexanol dehydrogenation. Fig. 11 Experimental setup for cyclohexanol dehydrogenation.

Fig. 13 Experimental setup for cyclohexanol dehydrogenation. Fig. 12 Experimental setup for cyclohexanol dehydrogenation.

En la Fig. 11 y Fig. 12 se muestran los rendimientos de fenol y 2-ciclohexen-1-ona, respectivamente, como porcentaje, vs. rendimiento ciclohexanona. Estas son las principales impurezas de reacciones de deshidrogenacin que se encuentran en este trabajo. Rendimiento en benceno ya se muestra en la Fig. 9Como lata ha observado enla Fig.11yFig.12los perfiles de impurezas PhOH y2-CXENONE son bastante similares para los tres catalizadores.Por lo tanto, a partir de estos resultados enla Fig.11yFig.12, se puede inferir que no hay diferencias se pueden notar en ambos sitios de cobre, Cu+y Cu0, sobre la actividad de deshidrogenacin.El fenol es la impureza ms importante de deshidrogenacin y una cantidad ligeramente mayor es generado por el catalizador C3.Adems, la cantidad de fenol producido es muy bajo a bajo rendimiento ciclohexanona pero aumenta exponencialmente a medida que se acerca la reaccin en equilibrio (medios ricos en ciclohexanona).Tasa de formacin de fenol es insignificante a bajo rendimiento ciclohexanona (medio rico en ciclohexanol).Por lo tanto, se supone que el fenol se produce principalmente a partir de ciclohexanona, siendo este un hallazgo notable.Selectividad a hidrgeno de las impurezas se obtiene como:

Los valores obtenidos paraSH2Los valores obtenidos paraSH2 vs. porcentaje de rendimiento ciclohexanona se muestran en laFig.13para cada catalizador y la temperatura probado.Como puede verse enla Fig.13mayor selectividad de hidrgeno aumenta de la siguiente manera C3> C2> C1, siendo esta de acuerdo con la capacidad de deshidratacin obtenido para estos catalizadores. vs. porcentaje de rendimiento ciclohexanona se muestran en laFig.13para cada catalizador y la temperatura probado.Como puede verse enla Fig.13mayor selectividad de hidrgeno aumenta de la siguiente manera C3> C2> C1, siendo esta de acuerdo con la capacidad de deshidratacin obtenido para estos catalizadores.

4. ConclusionesLas impurezas de las reacciones de deshidratacin se debieron a la presencia de almina o de cromo en el catalizador.Por otra parte, a medida que aumenta la acidez lo hace las impurezas de deshidratacin.Para los tres catalizadores utilizados pocas diferencias se obtienen en el perfil de impurezas de reacciones de deshidrogenacinvs.rendimiento ciclohexanona, siendo la impureza fenol producido en mayores cantidades.Por lo tanto, ambas especies de Cu+y Cu0pueden ser considerados activos en deshidrogenacin y la formacin de fenol.Las cantidades de fenol y de condensacin impurezas crecen exponencialmente cuando las reacciones se aproximan al equilibrio lo que sugiere que se forman a partir de ciclohexanona, que incluso a explicar el mximo de rendimiento ciclohexanona observado enla Fig.4.Aunque los tres catalizadores ensayados eran activos en la deshidrogenacin de ciclohexanol se observ que la mayor actividad se obtuvo con el catalizador que contiene el tamao de los cristalitos de cobre ms pequeo.