Wyniki 1-10 spośród 16 dla zapytania: authorDesc:"MIROSŁAW GRZESIK"

Levulinic esters. Production, application and kinetic studies Estry kwasu lewulinowego. Otrzymywanie, zastosowanie oraz badania kinetyczne DOI:10.15199/62.2017.2.9


  A review, with 62 refs., of methods for synthesis of levulinic acid by conversion of various raw materials and of catalysts used. Omówiono metody otrzymywania i zastosowanie lewulinianów alkoholi. Dokonano przeglądu literatury pod kątem badań kinetycznych procesu estryfikacji kwasu lewulinowego różnymi alkoholami. Estry kwasu lewulinowego to związki chemiczne o dużym potencjalnym znaczeniu w wielu gałęziach przemysłu, ze względu na specyficzne właściwości fizykochemiczne. Do najważniejszych z nich z przemysłowego punktu widzenia należą lewuliniany: metylu, etylu, n-butylu i n-heksylu. Wobec ciągłego wzrostu zainteresowania wykorzystaniem przemysłowym tego typu estrów warto dokonać przeglądu nie tylko prac dotyczących ich syntezy i związanych z tym uwarunkowań technologicznych, ale także prac obejmujących badania kinetyczne procesu estryfikacji kwasu lewulinowego alkoholami, zarówno w układach homogenicznych, jak i heterogenicznych. Otrzymywanie Podstawowym źródłem estrów kwasu lewulinowego jest biomasa ligninocelulozowa składająca się z celulozy, hemicelulozy i ligniny (polisacharydy o strukturze polimerowej)1). Innymi źródłami lewulinianów alkoholi są wyodrębnione substraty, jakimi są kwas lewulinowy i alkohol furylowy, powstające w wyniku rozkładu biomasy ligninoce-lulozowej2) (rys. 1). Niezależnie od źródła kwasu lewulinowego użytego do otrzymania lewulinianów alkoholi każda synteza wymaga obecności odpowiedniego alkoholu i katalizatora o charakterze kwasowym. Synteza z kwasu lewulinowego Klasyczny proces syntezy lewulinianów alkoholi opisany ponad 150 lat temu polega na bezpośredniej reakcji oczyszczonego kwasu Fig. 1. Sources of levulinic esters Rys. 1. Źródła lewulinianów alkoholi 328 96/2(2017) lewulinowego z odpowiednim alkoholem. Proces przebiega wg równania stechiometrycznego (1): (1) W ten sposób po raz pierwszy otrzymano m.in. lewuliniany metylu i propylu z bardzo dużą selektywnością3). Badania nad otrzymani[...]

Kinetyka estryfikacji kwasu lewulinowego n-heksanolem, n-oktanolem i 2-etyloheksanolem w obecności kwasu metanosulfonowego jako katalizatora DOI:10.15199/62.2018.11.28


  Wprowadzenie Lewuliniany alkoholi są estrami kwasu lewulinowego (kwasu 4-oksopentanowego), γ-ketokwasu posiadającego funkcyjną grupę karbonylo wą i karboksylową. Źródłem kwasu lewulinowego jest biomasa ligninocelulozowa1). Estry kwasu lewulinowego znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle paliwowym, polimerowym, kosmetycznym, spożywczym i są ważnymi półproduktami w syntezie organicznej2-4). Lewuliniany heksylu i 2-etyloheksylu są dodawane do benzyn i olejów napędowych, poprawiając ich stabilność zapłonu, lepkość, gęstość i smarowność2, 5). Dodatkowo lewulinian oktylu ma bardzo niską lotność6). Synteza lewulinianów alkoholi przebiega wg reakcji (1): (1) w której R oznacza łańcuch alifatyczny C6 lub C8. Kwas metanosulfonowy (MSA) może być użyty jako katalizator homogeniczny w procesie estryfikacji ze względu na jego wysoką aktywność i mniejszą korozyjność w porównaniu z mocniejszymi kwasami mineralnymi, takimi jak kwas siarkowy(VI) i kwas solny. Ponadto zmniejsza on degradację niektórych produktów zapewniając im jaśniejszą barwę7). W dostępnej literaturze brak jest wystarczających danych dotyczących badań kinetycznych procesu estryfikacji katalizowanej kwasem metanosulfonowym. Prowadzone dotychczas badania dotyczyły estryfikacji wolnych kwasów tłuszczowych FFA (free fatty acids) metanolem i etanolem oraz bezwodnika ftalowego n-butanolem, izo-butanolem, n-heksanolem i 2-etyloheksanolem8- 12). W każdym przypadku badania prowadzono w reaktorze okresowym i zakończono je wyznaczeniem równania kinetycznego i jego parametrów. Stwierdzono, że szybkość reakcji estryfikacji FFA alkoholami z udziałem katalizatora MSA jest porównywalna do tej jaką osiąga się 1950 97/11(2018) w obecności kwasu siarkowego(VI), chociaż synteza ftalanów alkoholi przebiegała szybciej z udziałem H2SO4. Żadne z tych badań nie dotyczyło jednak syntezy lewulinianów n-heksylu, n-oktylu i 2-etyloheksylu. W literaturze przedmiotu można znaleźć informacje na temat[...]

Kinetyka estryfikacji kwasu laurynowego n-heksanolem, n-oktanolem, n-dekanolem w obecności kwasu molibdenowofosforowego jako katalizatora DOI:10.15199/62.2019.7.24


  Lauryniany to estry nasyconego kwasu laurynowego (dodekanowego), którego głównymi źródłami są orzechy kokosowe i olej palmowy1). Znajdują one szerokie zastosowanie w przemyśle kosmetycznym, spożywczym, paliwowym i polimerowym2). Lauryniany heksylu, oktylu i decylu zaliczane są do "zielonych" substancji smakowych i zapachowych. Laurynian heksylu ma lekko owocowy zapach3, 4). Jest stosowany w przemyśle kosmetycznym jako bezpieczny preparat natłuszczający, zmiękczający i utrzymujący nawilżenie skóry (emolient). W kosmetykach pełni również funkcję rozpuszczalnika oraz regulatora lepkości i/lub konsystencji produktu. Synteza laurynianów przebiega wg reakcji (1): ROH + CH3(CH2)10COOH → ROCO(CH2)10CH3 + H2O↑ (1) w której R oznacza łańcuch alifatyczny (C6, C8 i C10), a pionowa strzałka odnosi się do wody usuwanej podczas reakcji. Kwas molibdenowofosforowy (H3PMo12O40) jest mocnym heteropolikwasem o strukturze Keggina w postaci kryształów jonowych, które składają się z heteropolianionów i przeciwjonów (H+, H3O+, H5O2 +) oraz wody hydratacyjnej. Reakcje katalityczne z udziałem heteropolikwasów zachodzą zarówno na powierzchni kryształów, jak i wewnątrz ich struktury krystalicznej5). H3PMo12O40 może być użyty jako katalizator heterogeniczny w procesie estryfikacji ze względu na jego wysoką selektywność, mniejszą toksyczność i korozyjność w porównaniu z takimi kwasami mineralnymi, jak kwas siarkowy(VI) i kwas solny6). W dostępnej literaturze brak jest wystarczających danych dotyczących kinetyki katalizowanego kwasem H3PMo12O40 procesu estryfikacji kwasu laurynowego alkoholami. Prowadzone badania kinetyczne dotyczyły estryfikacji kwasu akrylowego7), metakrylowego8, 9), mlekowego10) i oleinowego11) metanolem, etanolem, propanolem i n-butanolem. W każdym przypadku badania prowadzono w reaktorze półokresowym i w większości zakończono je wyznaczeniem równania kinetycznego oraz jego parametrów. Stwierdzono, że szybkość reakcji estryf[...]

Wpływ podstawowych parametrów procesu na równowagową wydajność eteru metylowego w reakcji bezpośredniej syntezy z ditlenku węgla i wodoru

Czytaj za darmo! »

Określono wpływ początkowego stężenia substratów oraz temperatury i ciśnienia na wydajność eteru metylowego w stanie równowagi chemicznej. Stwierdzono, że jednoczesna synteza metanolu oraz eteru metylowego z ditlenku węgla i wodoru w jednym etapie jest korzystna z punktu widzenia termodynamiki procesu. Eter metylowy jest ważnym surowcem i półproduktem chemicznym. Jest kluczowym półproduktem[...]

Kinetyka estryfikacji kwasu akrylowego wyższymi alkoholami alifatycznymi

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono wyniki badań kinetycznych estryfikacji kwasu akrylowego n-heksanolem, n-oktanolem, 2-etyloheksanolem i w-dekanolem w obecności kwasu siarkowego (0,1÷2% wag.) jako katalizatora; początkowe stosunki molowe alkoholu do kwasu akrylowego wynosiły 2:1, 3:1, 5:1 i 10:1, a temperatura wynosiła 60÷130°C. Badania prowadzono w izotermicznym reaktorze o działaniu półciągłym. Wyznaczono par[...]

Kinetyka estryfikacji kwasu laurynowego n-heksanolem DOI:10.15199/62.2018.9.35


  Laurynian heksylu jest zaliczany do "zielonych" substancji smakowych i zapachowych. Ma lekko owocowy zapach 1, 2). Jest stosowany w przemyśle kosmetycznym jako bezpieczny preparat natłuszczający, zmiękczający i utrzymujący nawilżenie skóry (emolient). W kosmetykach pełni również funkcję rozpuszczalnika i regulatora lepkości i/lub konsystencji produktu. Ester kwasu laurynowego i n-heksanolu może być otrzymany w katalitycznej reakcji (1): CH3(CH2)5OH + CH3(CH2)10COOH → CH3(CH2)5OCO(CH2)10CH3 + H2O↑ (1)W literaturze przedmiotu można znaleźć cztery prace dotyczące syntezy laurynianu heksylu w obecności różnych katalizatorów, jednak ukierunkowane są one na badania technologiczne. Ju i współpr.3) przedstawili wyniki badań estryfikacji kwasu laurynowego n-heksanolem w obecności enzymów (Lipozym 77). Badania prowadzono w reaktorze rurowym, w którym umieszczono immobilizowany enzym. W celu uzyskania maksymalnej wydajności estrów badano wpływ temperatury, objętościowego natężenia przepływu i stężenia kwasu laurynowego. Wykorzystano planowanie doświadczeń (metodę powierzchni odpowiedzi i plan eksperymentu Boksa i Behnkena). Dwie prace Chang i współpr.4, 5) dotyczyły doboru warunków otrzymywania estru w reaktorze typu okresowego. Badano wpływ różnych czynników i stosowano podobną metodykę optymalizacji. W kolejnych pracach wykorzystywano, podobnie jak w poprzednich, lipolazę jako katalizator enzymatyczny6)[...]

Heteropolikawasy jako współczesne katalizatory reakcji estryfikacji

Czytaj za darmo! »

Omówiono właściwości heteropolikwasów pozwalające na wykorzystanie ich w katalizie kwasowej. Dokonano przeglądu badań kinetycznych procesów estryfikacji oraz przedstawiono porównanie heteropolikwasów z innymi katalizatorami estryfikacji. A review covering the structure, properties, and catalytic performance of heteropoly acids in the homo (liq.) and hetero systems with particular ref. to e[...]

Kinetyka dehydratacji metanolu do eteru dimetylowego na katalizatorze zeolitowym H-ZSM-5


  Przedstawiono wyniki kinetycznych badań reakcji odwodnienia metanolu do eteru metylowego na H-ZSM-5 w zakresie temp. 403-483 K. Dla badanej reakcji wyznaczono parametry równania kinetycznego Langmuira i Hinshelwooda. Wpływ wody na aktywność katalizatora i wydajność eteru był niewielki. H form of H-ZSM-5 zeolite was prepd. and used for MeOH dehydration to Me2O at 403-483 K. Parameters of the Langmuir- Hinshelwood kinetic equation of the reaction were detd. The effect of water on the catalyst activity and Me2O yield was negligible. Eter dimetylowy (DME) jest produkowanym w świecie w skali wielkoprzemysłowej związkiem chemicznym o dużym znaczeniu praktycznym i szerokich perspektywach różnych zastosowań. DME jest gazem o temp. wrzenia 298 K, łatwo skraplającym się, co jest sporą zaletą ze względu na transport. Liczba oktanowa eteru ma wysoką wartość, w związku z czym jest on stosowany jako czyste ekologicznie paliwo do silników Diesla. Zastępuje również szkodliwy dla atmosfery freon w układach chłodniczych, a także może być wykorzystany jako surowiec w ogniwach paliwowych. W wielu ośrodkach naukowych prowadzone są ostatnio intensywne prace nad otrzymywaniem DMO, głównie nad bezpośrednią jego syntezą z gazu syntezowego lub z ditlenku węgla i wodoru1-11). Szczególnie atrakcyjnie przedstawia się koncepcja otrzymywania DMO na tzw. katalizatorach hybrydowych bezpośrednio z gazu syntezowego lub ditlenku węgla i wodoru poprzez produkt pośredni - metanol, zgodnie z następującym układem reakcji chemicznych: CO + 2H2 ⇔ CH3OH CO2 + 3H2 ⇔ CH3OH + H2O CO2 + H2 ⇔ CO + H2O 2CH3OH ⇔ CH3OCH3 + H2O Wydajność takiego procesu ze względu na eter jest szczególnie wysoka. Wzajemnie sprzężony układ reakcji syntezy metanolu i eteru powoduje znaczny wzrost uzysku alkoholu i eteru wskutek przesunięcia równowagi reakcji tworzenia metanolu spowodowany zużywaniem alkoholu w następczej reakcji dehydratacji. Katalizator hybrydowy s[...]

Estryfikacja kwasu glutarowego alkoholem 2-etyloheksylowym wobec kwasu siarkowego jako katalizatora i bez dodatku katalizatora


  Przedstawiono wyniki badań kinetycznych procesu estryfikacji kwasu glutarowego alkoholem 2-etyloheksylowym w izotermicznym, półciągłym reaktorze doświadczalnym. Stwierdzono, że w obecności kwasu siarkowego jako katalizatora, reakcja tworzenia monoestru jest reakcją drugiego rzędu względem kwasu i alkoholu, a reakcja tworzenia diestru jest pierwszego rzędu względem monoestru. Brak katalizatora powodował zmianę rzędu reakcji pierwszej (z rzędu pierwszego do rzędu drugiego względem kwasu). Potwierdzono szeregowy przebieg obu reakcji. Określono parametry równań kinetycznych. Glutaric acid was esterified with BuCHEtCH2OH to resp. mono- and diesters in a lab. isothermal semibatch reactor to study the reaction kinetics. In the presence of H2SO4 catalyst, the reaction of monoester formation was 1st order reaction while the reaction of the diester formation was a 2nd order reaction. Lack of catalyst resulted in a change of the reaction order of monoester formation to the 1st order reaction with respect to acid. The parameters of kinetic equations were detd. Estry kwasów dikarboksylowych są głównie używane jako dodatki do tworzyw sztucznych. Na rynku tego typu dodatków dominują produkowane w skali wielkotonażowej ftalany di-2-etyloheksylu i di-n-butylu oraz adypiniany di-2-etyloheksylu, di-n-butylu i dicykloheksylu. W mniejszej skali produkowany jest di-2-etyloheksylowy aInstytut Inżynierii Chemicznej PAN, Gliwice; Uniwersytet Rolni[...]

Kinetyka estryfikacji kwasów pimelinowego i suberynowego (korkowego) cykloheksanolem w obecności kwasu siarkowego jako katalizatora


  Wykorzystując standardowy zestaw laboratoryjny (szklany półokresowy reaktor izotermiczny) wyznaczono krzywe kinetyczne dla syntezy pimelinianu i suberynianu dicykloheksylu. Stwierdzono, że w obecności kwasu siarkowego jako katalizatora, reakcja tworzenia monoestru jest reakcją pierwszego rzędu względem kwasu, a reakcja powstawania diestru jest pierwszego rzędu względem monoestru. Potwierdzono eksperymentalnie następczy przebieg obu reakcji. Określono parametry równań kinetycznych. Pimelic and subaric acids were esterified to the resp. diesters with cyclohexanol in presence of H2SO4 in a lab. isothermal semibatch reactor at 120-150°C (alc.-to-acid ratios 3:1 to 10:1) to study the reaction kinetics. The reaction had 2-step course. The formation of resp. monoesters was 1st order reaction with respect to the acid and the formation of diesters was 1st order reaction with respect to monoester. The activation energy of monoester formation was substantially higher than that of diester formation. Kwasy pimelinowy i suberynowy (zwany też kwasem korkowym) należą do grupy wyższych alifatycznych kwasów dikarboksylowych. W kwasie pimelinowym łańcuch alifatyczny ma 5 atomów węgla, a w kwasie suberynowych 6 węgli. Kwasy te mogą z alkoholami tworzyć zarówno monoestry jak i diestry. Wprawdzie estry kwasu pimelinowego i suberynowego (korkowego) nie znalazły jak dotąd szerszego (wielkotonażowego) zastosowania, jak np. adypiniany, jednak jak podaje się w literaturze patentowej są one wykorzystywane do produkcji syntety[...]

 Strona 1  Następna strona »