Acoplagem desidrogenativa via catálise heterogênea de etanol e propanol em catalisador de cobre suportado em zircônia

Abstract

Mudanças ambientais e climáticas observadas na atualidade têm aumentado a importância de processos de produção mais eficientes e sustentáveis. Neste contexto, uma alternativa interessante para a produção de ésteres é a reação de acoplagem desidrogenativa de álcoois. Este trabalho objetivou utilizar como substratos o etanol, propanol e diferentes misturas destes para realizar reações de acoplagem desidrogenativa em reator de leito fixo de escoamento descendente com catalisador de Cu/ZrO 2 . Para isso, foram realizados o preparo do catalisador e sua ativação tanto inicial quanto antes de cada reação. A análise dos produtos foi feita via CG-EM (Cromatografia Gasosa - Espectrometria de Massa), tendo-se encontrado diversos compost s, entre eles os ésteres acetato de etila, propionato de propila e etanoato de propila. Por fim foi feita uma análise termodinâmica das reações em Aspen Hysys para verificar as melhores condições de reação. As melhores condições foram maiores proporções de propanol nos reagentes e temperaturas entre 187,5°C e 200°C.Current environmental and climatic changes have increased the importance of more efficient and sustainable production processes. In this context, an interesting alternative for esters production is the dehydrogenation coupling reaction of alcohols. This work aimed to use as substrates ethanol, propanol and different mixtures of these to carry out dehydrogenation coupling reactions in a downstream fixed bed reactor with Cu/ZrO 2 catalyst. For this, the preparation of the catalyst and its activation were carried out both before and after each reaction. The analysis of formed products was done with CG-EM, and several compounds were found, among them the ethyl acetate, propyl propionate and propyl ethanoate e ters. Finally, a thermodynamic analysis was performed in Aspen Hysys to verify the best reaction conditions. The best conditions were higher proportions of propanol in the reagents and temperatures between 187,5 ° C and 200 ° C.