The higher alcohol synthesis over promoted Cu/ZnO catalysts

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Abstract

Alkali oxides added to methanol catalysts increase the formation of ethanol, n-propanol and isobutyl alcohol. This result has been known for many years, yet few quantitative studies have been reported in the literature. Data obtained on a commercial copper-zinc oxide catalyst promoted with K2 CO3 are presented and compared with published work. The optimum promoter concentration was about 0.5% by weight. The H2 to CO feed ratio was important in determining the higher alcohol selectivity. The rate of production of isobutyl alcohol varied as pmath imagepmath image while for methanol, ethanol and n-propanol both exponents were positive and less than 1.6. Decreasing the hydrogen to carbon monoxide ratio from 2 to 0.5 more than doubled the isobutyl alcohol selectivity. Chain growth schemes predicting the higher alcohol selectivity are presented and estimates of the parameters are given.

Abstract

L'addition d'oxydes alcalins aux catalyseurs de la production du méthanol augmente la formation d'éthanol, de n-propanol et d'alcool isobutylique; ce résultat est connu depuis nombre d'années, mais jusqu'ici peu d'études quantitatives sur ce point ont paru dans la littérature. On rapporte les résultats d'une étude faite sur un catalyseur commercial formé de cuivre et d'oxyde de zinc et activé par K2 CO3; on compare aussi les résultats obtenus avec ceux de la littérature. La concentration optimale de l'activateur est 0.5% en poids. Le rapport d'alimentation H2/CO est important pour la sélectivité en alcools supérieurs. La vitesse de production de l'alcool isobutylique varie comme pmath imagepmath image, tandis que, dans le cas du méthanol, de l'éthanol et du propanol normal, les deux exposants étaient positifs et inférieurs à 1.6. En diminuant le rapport H2/CO de 2 à 0.5, on a doublé la sélectivité en alcool isobutylique. On présente des modèles de croissance de chaǐnes pour prévoir la séléctivité en alcools supérieurs et on donne des estimations des différents paramètres.

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