Estudio comparativo de catalizadores para deshidrogenar alcoholes isopropílico y butílico secundario produciendo las cetonas respectivas - Battisti, Alberto (1959)
La realización del presente trabajo se ha llevado acabo con el fin de lograr buenos rendimientos en dimetil-cetonay metil-etil-cetona a partir de los alcoholes isopropilicosy butilico secundario respectivamente. La preparación de los alcoholes isopropilico y butilicosecundario se ha realizado en el laboratorio, con los hidrocarburosde tres y cuatro átomos de carbono recibidos enestado liquido en cilindros de supergas. Las olefinas contenidasen estas fracciones se absorbian en ácido sulfúrico de concentración conveniente y posteriormente por dilución e hidrólisisdel sulfato ácido de alquilo formado, se obtenía los alcoholesmencionados. El método utilizado para la conversión del alcoholen cetona consistía en tratar el alcohol en fase vapor, concatalizadores sobre cuyas superficies sólidas tenia lugar lareacción de deshidrogenación. El aparato utilizado para estasreacciones consistía en una bomba de mercurio a impulsióncontínua, que permitía la entrada del alcohol a un cilindrodonde se encontraba depositado el catalizador (cámara catalítica),y que podía ser sometidoa distintas temperaturaspor medio de resistencias eléctricas. Los productos que alestado gaseoso salían de la parte superior del cilindro, ibana un condensador enfriado con agua y después de dejar la partecondensable en un colector, seguían a otro condensador enfriadocon hielo y sal. Los gases, exentos de cetona, pasabanpor un medidor y salían al medio exterior. En el productorecogido en los condensadores se determinaba la cetona por titulación volumétrica. Para esto, un volúmen conocido de condensadose trataba con clorhidrato de hidróxilamina y se dosabaluego con una solución de hidróxido de sodio, la oxima formada. Como indicador se usaba heliantina. Por otra parte, a1tener suficiente cantidad de condensado se separaba la cetonapor destilación fraccionada en el aparato “Podbielniak de alta“,y se comparaban luego los resultados con los obtenidosvolumétricamente. Para el cálculo de los rendmientos molares se descontabalas cantidades de agua y polímeros que los alcoholescontenían. Con respecto a los catalizadores el estudio comparativo de los mismos exigió una exhaustiva consulta de labibliografía disponible. El resultado fué que la elección recayerasobre catalizadores a base de zinc y cobre. Se prepararony ensayaron quince catalizadores, determinándose con bajasrelaciones de flujo su eficacia en función de la temperatura. Se aumentó luego el caudal de la carga, para observar finalmenteel periodo de actividad de los catalizadores que mejoresresultados habian dado en las operaciones previas. De acuerdo a lo esperado los mejores resultados se obtuvieron usando catalizadores a base de óxido de zinc. Esteúltimo ya sea solo o bien con pequeños porcentajes de óxidode cobre y de cromo se usó en forma de pastillas (cilindri-tos), tratándolo previamente con pequeñas cantidades de aguay calcinándolo luego a 450°C durante varias horas. De estamanera se evitó que el óxido en forma de polvo obturara lacámara catalitica, impidiendo el pasaje de los gases. Resultados obtenidos: 1° - Operando a 430°C (catalizador: óxido de zinc 98,1% y óxido de cobre - 1,9%) con una relaciónde flujo de 2:1, los rendimientos molares enla conversión del alcohol isopropilico en acetona fueron superiores al 80%. 2° - (Valor máximos 86,9%). En las mismas condicionesde trabajo (Temp.: 420°C) los valores calculadosen la conversión del alcohol butílicosecundario en metil-etil-cetona fueron superioresal 90%. (Valor máximo: 95,3%.) 3° - Después de sesenta horas de trabajo la actividaddel mismopermaneció inalterada. 4° - Con otros catalizadores, (latones en sus distin-tas composiciones, los resultados obtenidos nofueron muy concordantes.