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Hidrogenólise do sorbitol com catalisadores de rutênio: influência das condições de reação e da preparação dos sólidos sobre a formação de glicóis / Hydrogenolysis of sorbitol with catalysts of ruthenium: influence of reaction conditions and preparation of solids on the glycols productionQueiroz, Carla Moreira Santos, 1979- 26 August 2018 (has links)
Orientador: Antonio José Gomez Cobo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T01:50:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014 / Resumo: Com foco na sustentabilidade alinhada à obtenção de produtos de maior valor agregado, as indústrias químicas vêm investindo em pesquisas que viabilizem o processamento de matérias primas renováveis. Em particular, o sorbitol é um poliálcool proveniente da glicose, que pode ser convertido a etileno glicol e propileno glicol, derivados químicos de forte demanda industrial. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo estudar os efeitos dos suportes SiO2 kieselguhr, ?-Al2O3 e carvão ativado, assim como do método de impregnação, sobre o desempenho de catalisadores de Ru, destinados à hidrogenólise do sorbitol. Para tanto, catalisadores com uma fração mássica de 5 % de metal foram preparados através de impregnação incipiente ou úmida, a partir do precursor RuCl3.xH2O. Os sólidos preparados por impregnação incipiente foram submetidos a uma redução direta a 473 K (200 °C), sob fluxo de H2. A impregnação úmida foi realizada a 273 K (0 ºC), utilizando-se formaldeído como agente redutor. Suportes e catalisadores foram caracterizados através de técnicas para determinação da distribuição granulométrica, de titulação potenciométrica, adsorção de N2, porosimetria de Hg, microscopia eletrônica de varredura e redução à temperatura programada. Os desempenhos dos catalisadores foram avaliados na reação de hidrogenólise do sorbitol, conduzida em reatores trifásicos do tipo "slurry" e "trickle-bed". Durante os testes catalíticos, a temperatura e a pressão de H2 nos reatores foram mantidas constantes, entre 473 e 573 K (200 e 300 ºC) e entre 5 e 7 MPa (50 e 70 atm), respectivamente. Os resultados revelam que os catalisadores de Ru suportados em carvão ativado apresentam melhores desempenhos que aqueles suportados em SiO2 ou Al2O3. Maiores rendimentos de etileno glicol e propileno glicol são obtidos quando o catalisador de Ru/C é preparado por impregnação úmida / Abstract: Focusing on sustainability aligned to obtain products with higher added value, the chemical industries are investing in research that enables the processing of renewable raw materials. In particular, sorbitol is a polyalcohol derived from the glucose, which can be converted to ethylene glycol and propylene glycol, commodity chemical of strong industrial demand. In this context, the present work aims to study the supports effects SiO2 kieselguhr, ?-Al2O3 and activated carbon as well as the impregnation method on the performance of Ru catalysts for the hydrogenolysis of sorbitol. For this purpose, catalysts with a total fraction of 5 %wt. of metal were prepared by incipient or wet impregnation from the RuCl3.xH2O precursor. The solids prepared by incipient impregnation underwent direct reduction at 473 K (200 ° C) under flow H2. The wet impregnation was conducted at 273 K (0 ° C) using formaldehyde as reducing agent. Supports and catalysts were characterized by techniques for determination of particle size distribution, potentiometric titration, N2 adsorption, Hg porosimetry, scanning electron microscopy and temperature programmed reduction. The performances of the catalysts were evaluated though the sorbitol hydrogenolysis reaction, conducted in three phase reactors such as "slurry" and "trickle-bed". During the catalytic tests the temperature and H2 pressure in the reactors were kept constant between 473 and 573 K (200 to 300 ° C) and between 5 and 7 MPa (50 to 70 atm), respectively. The results indicate that the Ru catalysts supported on activated carbon have better performance than those supported on SiO2 or Al2O3. Higher yields of ethylene glycol and propylene glycol are obtained when the catalyst Ru/C is prepared by wet impregnation / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestra em Engenharia Química
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O papel do cloro na hidrogenação parcial do benzeno com catalisadores de rutenio / The function of chlorine in the partial hydrogenation of the benzene with ruthenium catalystsSilva, Giselli Luzia Ferreira da 02 May 2007 (has links)
Orientador: Antonio Jose Gomez Cobo, Adler Gomes Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T09:24:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2007 / Resumo: A hidrogenação parcial do benzeno é uma reação química de grande interesse científico e industrial, uma vez que o cicloexeno formado pode ser empregado na obtenção de diversos produtos, em razão da sua dupla ligação altamente reativa. O presente trabalho tem como objetivo principal estudar os efeitos do cloro em catalisadores de Ru/CeO2, destinados à hidrogenação parcial do benzeno. Com o intuito de verificar a influência da natureza do suporte, catalisadores de Ru/Al2O3 também foram estudados, como referência, uma vez que a alumina é um suporte não redutível. Para tal, catalisadores com uma fração mássica de metal de cerca de 5 % foram preparados através do método de impregnação a seco. Após a adição do precursor clorado RuCl3xH2O ao suporte, os catalisadores foram submetidos a tratamentos térmicos consecutivos de redução direta a 573K. Os sólidos obtidos foram caracterizados através das técnicas de adsorção de N2 (método B.E.T.), microscopia eletrônica de varredura com microssonda para análise espectrométrica de raios X (MEV + EDX), espectrometria de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e redução à temperatura programada (TPR). O desempenho dos catalisadores foi avaliado nas reações de hidrogenação do benzeno e de hidrogenação do cicloexeno, empregando-se um reator Parr do tipo "slurry". A reação foi conduzida à pressão de hidrogênio constante de 5 Mpa e à temperatura de 373 K, em meio reacional trifásico contendo água. Em alguns testes catalíticos realizados, soluções aquosas de TiCl3, NaCl, ZnCl2 ou HCl foram adicionadas ao meio reacional. Os resultados da caracterização revelam que o cloro, oriundo do precursor clorado, praticamente não é eliminado do catalisador Ru/CeO2, mesmo após os sucessivos tratamentos de redução. Na reação de hidrogenação do benzeno, o catalisador Ru/CeO2, reduzido duas vezes consecutivas, apresenta os maiores rendimentos de cicloexeno, tanto na ausência, quanto na presença de TiCl3 no meio reacional. Dentre os aditivos empregados no meio reacional, o TiCl3 conduz aos maiores rendimentos de cicloexeno / Abstract: The partial hydrogenation of the benzene is a chemical reaction of great scientific and industrial interest, since the produzed cyclohexeno can be used in the attainment of diverse products, in reason of its highly reactive double bond. The present work has as main objective to study the effect of chlorine in Ru/CeO2 catalysts, destined to the partial hydrogenation of the benzene. With intention to verify the influence of the nature of the support, Ru/Al2O3 catalysts have been also studied, as reference, since that alumina is a not reducible support. For such, catalysts with a mass metal fraction of about 5 % were prepared by the wet impregnation technique. After the addition of the chloride precursor RuCl3xH2O to the support, the catalysts were submitted to consecutive thermal treatments of direct reduction at 573K. The gotten solids have been characterized by N2 adsorption (method B.E.T.), electronic scanning microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy analysis (MEV+EDX), X-ray photolectron spectroscopy (XPS) and temperature-programmed reduction (TPR) techniques. The performance of the catalysts have been evaluated in the reactions of benzene hydrogenation and cyclohexeno hydrogenation, using a Parr reactor of the type "slurry". The reaction has been carried out at 5 Mpa constant hydrogen pressure and 373K temperature, in a three-phase reacional system with water. In some catalysts tests, aqueous solutions of TiCl3, NaCl, ZnCl2 or HCl have been added to the reacional system. The results of the characterization show that the chlorine, from the chloride precursor, is practically not eliminated of the Ru/CeO2 catalyst, after the successive treatments of reduction. In the benzene hydrogenation reaction, the Ru/CeO2 catalyst, reduced two consecutive times, presents the biggest yields of cyclohexeno, as in the absence, as in the presence of TiCl3 in the reacional system. Among additives used in the reacional system, the TiCl3 leads to the biggest yields of cicloexeno / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química
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Ligantes quirais nitrogenados em reações de hidrogenação catalitica assimetrica e redução enantiosseletiva com oxazaborolidinas / Nitrogen chiral ligants in asymmetric hydrogenation and enantioselective reduction using oxazaborolidineLapis, Alexandre Augusto Moreira 29 April 2005 (has links)
Orientador: Ronaldo Aloise Pilli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T07:43:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2005 / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Quimica
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[en] THE STUDY OF METAL-SUPPORT INTERACTION ON BARIUM AND CESIUM PROMOTED RUTHENIUM CATALYSTS FOR THE AMMONIA SYNTHESIS / [pt] ESTUDO DA INTERAÇÃO METAL-SUPORTE EM CATALISADORES DE RUTÊNIO PROMOVIDOS POR BÁRIO E CÉSIO PARA A SÍNTESE DE AMÔNIAMONICA PIRES NERY 24 June 2005 (has links)
[pt] O processo industrial para a síntese de amônia utiliza um
catalisador de
ferro triplamente promovido, operando em condições
drásticas a temperaturas
entre 400 e 700°C e a uma pressão bastante elevada
(aproximadamente 300
atm). Novos
catalisadores vêm sendo estudados, em substituição ao
ferro, para aumentar ainda
mais a produção de NH3. A principal vantagem dos
catalisadores a base de rutênio
é que eles são menos sensíveis à contaminação pela amônia
que os catalisadores a
base de ferro. O objetivo deste trabalho foi avaliar
catalisadores de rutênio
suportados em zeólitas e hidrotalcita promovidos por
cátions básicos para a
síntese de amônia. Foi verificada a influência do tipo de
suporte nos catalisadores
de rutênio, do tipo e forma de introdução dos precursores
de rutênio, o papel da
adição de cátions promotores (Ba e Cs) sobre a interação
metal-suporte e na
atividade dos catalisadores de rutênio na reação de
síntese de amônia. Os
catalisadores de rutênio suportados na hidrotalcita
apresentaram as maiores
conversões na reação de síntese de amônia. Eles
apresentaram os mais altos níveis
de dispersão e redução das partículas metálicas. O bário,
apesar de ter diminuído
menos a interação do rutênio com o suporte, se mostrou um
promotor mais efetivo
na reação de síntese de amônia que o césio. A ordem de
introdução do bário
apresentou efeitos diferentes, dependendo do suporte,
sobre o desempenho dos
catalisadores de rutênio. O método de impregnação com
carbonila de rutênio se
mostrou o mais efetivo, conduzindo a catalisadores de
rutênio mais básicos e mais
ativos na reação de síntese de amônia. / [en] The industrial ammonia synthesis process uses a triple
promoted iron catalyst,
operating at drastic temperature conditions between 673K
and 973K, and high
pressure (300atm). New catalysts have been studied,
replacing iron, to increase
NH3 production. The main advantage of Ru-based catalysts
is that they are less
sensitive to poisoning by ammonia than Fe-based catalysts.
The aim of this work
was to evaluate ruthenium catalysts supported on zeolites
and hydrotalcite
promoted by basic cations for ammonia synthesis reaction.
The influence of the
support type on the ruthenium catalysts and of
introduction way of the ruthenium
precursors was verified. Also the hole of the cationic
promoters (Ba and Cs) on
the metal-support interaction and on the ruthenium
catalysts activity in the
ammonia synthesis reaction was examined. The ruthenium
catalysts supported on
hydrotalcite had the highest conversion in the ammonia
synthesis reaction. They
presented the highest degrees of dispersion and reduction
of metallic particles.
The barium, despite having decreased the interaction
between the ruthenium and
the support, showed to be a more effective promoter on the
synthesis of ammonia
than the cesium. The barium introduction order resulted in
different effects over
the ruthenium catalysts performance depending on the
support. The impregnation
method with ruthenium carbonil was the most effective,
leading to more basic
ruthenium catalysts and more actives in the ammonia
synthesis reaction.
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