Kinetics of Aqueous-Phase catalytic dehydration of 2-Propanol

Authors


Abstract

The aqueous-phase catalytic dehydration of 2-propanol was investigated in a batch slurry reactor. Alumina, zeolite 13X, SAPO-5 and silicalite are all active in the liquid phase dehydration of 2-propanol at 463 K with silicalite being the most active catalyst. Propylene was found to be the major reaction product, with diisopropyl ether and acetone formed in trace amounts. The reaction kinetics over silicalite was determined at a temperature range of 434 to 463 K and at a concentration range of 4 to 10 mol% 2-propanol in water. A single site Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW) type mechanism was found to describe the kinetic data well. Water was found to inhibit the dehydration reaction. The activation energy over silicalite was determined to be 226.8 kJ/mol while the heat of adsorption for 2-propanol and water was –45.5 and –9.6 kJ/mol, respectively.

Abstract

On a étudié la déshydratation catalytique en phase aqueuse du 2-propanol dans un réacteur à suspensions discontinu. Les catalyseurs d'alumine, zéolite 13X, SAPO-5 et silicalite sont tous actifs dans la déshydratation en phase liquide du 2-propanol à 463 K, la silicalite étant le plus actif. Le propylène est apparu ětre le principal produit de réaction, avec formation de diisopropyléther et d'acétone à l'état de traces. La cinétique de réaction sur la silicalite est déterminée à une gamme de températures de 434 à 463 K et à une gamme de concentrations de 4 à 10% molaires de 2-propanol dans l'eau. On a trouvé qu'un mécanisme de type Langumuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW) à site unique décrivait bien les données cinétiques. On a trouvé que l'eau inhibait la réaction de déshydratation. L'énergie d'activation sur la silicalite a été déterminée à 226,8 kJ/mol alors que la chaleur d'adsorption du 2-propanol et de l'eau sont de –45,5 et –9,6 kJ/mol, respectivement.

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