Alquilação do tolueno com metanol sobre zeólitas modificadas com cations alcalinos e aipons

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 1997
Autor(a) principal: Machado Júnior, Hélio Fernandes lattes
Orientador(a): Ferreira, José Carlos Netto lattes
Banca de defesa: Ferreira, José Carlos Netto, Cardoso, Dilson, Frety, Roger, Silva, Maria Isabel Pais da, Fraiz Junior, Silas Varella
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
Departamento: Instituto de Ciências Exatas
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/10208
Resumo: O estireno não é só um dos mais importantes monômeros para a produção de borracha, como também é usado na produção de plásticos de poliestireno, que é uma das resinas sintéticas mais antigas e a terceira em volume de produção, sendo usada amplamente em espuma de embalagem e na fabricação de folhas plásticas. O processo predominante e tradicional na produção de estireno passa pelo etilbenzeno, que é proveniente da alquilação do benzeno pelo eteno com um catalisador de cloreto de alumínio, ácido fosfórico ou catalisadores de sílica-alumina (alquilação de Friedel-Crafts); seguindo-se a desidrogenação deste último a estireno. Considerando o elevado custo material bruto envolvido neste processo, estudos utilizando a alquilação da cadeia lateral do tolueno pelo metanol sobre catalisadores de caráter básico, como as zeólitas modificadas com cátions alcalinos, estão sendo desenvolvidos, uma vez que o tolueno é produto resultante do processo de reforma catalítica do petróleo, com a sua produção sendo superior em quantidade a xilenos e benzeno, assim como o seu custo é mais baixo devido à sua menor utilização industrial Neste sentido, no presente trabalho, estudou-se os efeitos de sítios básicos incorporados às zeólitas Y e ZSM-5, através de trocas iônicas com cátions alcalinos, e aluminofosfatos amorfos modificados pelo tratamento com amônia em temperaturas elevadas, sobre a atividade catalítica para a produção seletiva de estireno e/ou etilbenzeno na alquilação da cadeia lateral do tolueno com metanol. A zeólita Y trocada com Cs foi constatada como a mais seletiva para as reações de catálise básica, na alquilação do tolueno pelo metanol, produzindo maiores quantidades de etilbenzeno e estireno. Para as zeólitas ZSM-5 as trocas não foram efetivas para viabilizar as reações de caráter básico, proporcionando conversões relativamente altas, com produção preferencial de xilenos e polialquilados, semelhantes à zeólita HZSM-5. Os Aluminofosfatos com grande conteúdo de nitrogênio, isto é, elevado número de sítios básicos, não favoreceram a produção de etilbenzeno e/ou estireno, como poderia ser esperado, uma vez que o metanol sofreu preferencialmente reação de decomposição. Pelo conjunto dos resultados obtidos na reação de alquilação para os diferentes catalisadores, concluímos que seja necessário que o catalisador possua uma força básica intermediária aliada a uma acidez moderada e uma estrutura cristalina regular para a promover a reação de alquilação do tolueno pelo metanol na cadeia lateral.