FR3013609A1 - PROCESS FOR THE CONVERSION OF CARBONYLIC ORGANIC COMPOUNDS AND / OR ALCOHOLS IN THE PRESENCE OF AN ALUMINATE COPPER CATALYST - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un catalyseur comprenant au moins un aluminate d'un métal M, au moins un métal A alcalin ou alcalino-terreux, au moins un métal de transition hydrogénant choisi parmi le groupe constitué par le nickel, le palladium, le platine, le cuivre, le rhodium et le ruthénium et dans lequel au moins 5% du poids total de métal M est lessivable, ainsi que l'utilisation de ce catalyseur dans un procédé de conversion de composés organiques carbonyles et/ou alcools par aldolisation, crotonisation et hydrogénation, dans une seule enceinte réactionnelle, en présence d'hydrogène, opéré en phase vapeur à une température comprise entre 150 et 400°C, à une pression comprise entre 0,1 et 2,0 MPa, avec un ratio molaire H2/composés organiques compris entre 0 et 5 et à une PPH comprise entre 0,25 et 20 h-1.The invention relates to a catalyst comprising at least one aluminate of a metal M, at least one alkali metal or alkaline earth metal, at least one hydrogenating transition metal chosen from the group consisting of nickel, palladium and platinum. copper, rhodium and ruthenium and in which at least 5% of the total weight of metal M is leachable, as well as the use of this catalyst in a process for converting organic compounds carbonyls and / or alcohols by aldolization, crotonization and hydrogenation, in a single reaction vessel, in the presence of hydrogen, operated in the vapor phase at a temperature between 150 and 400 ° C, at a pressure of between 0.1 and 2.0 MPa, with a molar ratio H2 / compounds between 0 and 5 and a PPH between 0.25 and 20 h-1.
Description
PROCÉDÉ DE CONVERSION DE COMPOSÉS ORGANIQUES CARBONYLES ET/OU ALCOOLS EN PRÉSENCE D'UN CATALYSEUR ALUMINATE DE CUIVRE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne la production de méthyl-isobutyl cétone (MIBK) et de di-isobutyl cétone (DIBK) à partir de composés organiques carbonyles et/ou alcools par aldolisation, crotonisation et hydrogénation, dans une seule enceinte réactionnelle. ART ANTÉRIEUR La raréfaction des ressources pétrolières, ainsi que le réchauffement climatique provoqué par les émissions de gaz à effet de serre conduisent au développement de nouveaux procédés pour la production durable de carburants et de produits chimiques. Dans ce contexte, la biomasse lignocellulosique apparaît comme une ressource alternative pour la production de carburants car elle est abondante, renouvelable et n'entre pas en compétition avec les ressources alimentaires. En effet, l'hydrolyse de la fraction cellulosique et hémicellulosique de la biomasse lignocellulosique conduit à des molécules à 5 ou 6 atomes de carbone qu'il est ensuite possible de transformer en hydrocarbures ou en alcools. Quand l'oxygène de la biomasse est éliminé sous forme d'eau, la longueur de la chaine carbonée n'est pas modifiée. Cependant, la perte d'oxygène conduit à la formation de produits insaturés : double et triple liaisons carbone-carbone ou carbone-oxygène, structures aromatiques. Les produits ainsi obtenus ne sont pas directement incorporables à du carburant (essence ou diesel) car ces molécules sont trop polaires, trop courtes et/ou trop insaturées. La diminution de la polarité ou des insaturations peut être assurée par une hydrogénation sélective mais il est de toute façon nécessaire d'augmenter le poids moléculaire moyen de ces composés surtout si la cible visée est le kérosène ou le diesel. Plusieurs réactions peuvent être envisagées pour augmenter la longueur de la chaîne: l'oligomérisation des oléfines obtenues par déshydratation d'alcool, l'éthérification, l'estérification, le couplage décarboxylant ou encore l'aldolisation de composés oxygénés. Le point essentiel se trouve dans la création de liaisons carbone-carbone.The invention relates to the production of methyl isobutyl ketone (MIBK) and di-isobutyl ketone (DIBK) from carbon monoxide and / or alcohols in the presence of a copper aluminate catalyst. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION from organic carbonyl compounds and / or alcohols by aldolisation, crotonisation and hydrogenation, in a single reaction chamber. PRIOR ART The scarcity of petroleum resources, as well as the global warming caused by greenhouse gas emissions, lead to the development of new processes for the sustainable production of fuels and chemicals. In this context, lignocellulosic biomass appears as an alternative resource for fuel production because it is abundant, renewable and does not compete with food resources. In fact, the hydrolysis of the cellulosic and hemicellulosic fraction of the lignocellulosic biomass leads to molecules with 5 or 6 carbon atoms which can then be converted into hydrocarbons or alcohols. When the oxygen of the biomass is removed in the form of water, the length of the carbon chain is not changed. However, the loss of oxygen leads to the formation of unsaturated products: double and triple bonds carbon-carbon or carbon-oxygen, aromatic structures. The products thus obtained are not directly incorporable to fuel (gasoline or diesel) because these molecules are too polar, too short and / or too unsaturated. The decrease in polarity or unsaturations can be ensured by a selective hydrogenation, but it is in any case necessary to increase the average molecular weight of these compounds, especially if the targeted target is kerosene or diesel. Several reactions can be envisaged to increase the length of the chain: the oligomerization of olefins obtained by dehydration of alcohol, the etherification, the esterification, the decarboxylating coupling or the aldolisation of oxygenated compounds. The essential point lies in the creation of carbon-carbon bonds.
Les composés carbonylés transformables par aldolisation peuvent être obtenus à partir de la cellulose. L'hydrolyse de la cellulose produit du glucose qui après transformation donne du 5- hydroxyméthylfurfural (5-HMF). L'hydrolyse acide du 5-HMF permet d'obtenir de l'acide lévulinique. De manière plus générale, il est possible d'obtenir des composés carbonylés à partir de sucres (comme par exemple le glucose ou le sorbitol) par réaction sur un catalyseur Pt-Re/Carbone à 225°C. Le mélange de produits obtenus contient des composés carbonylés mais également des alcools, des acides et des molécules cycliques. Par exemple, MIBK et DIBK sont préparées par condensation de l'acétone en phase liquide, généralement avec un rendement plus élevé en MIBK qu'en DIBK. La DIBK est généralement obtenue comme produit secondaire lors de la fabrication de MIBK, mais avec une sélectivité faible. La transformation de la molécule acétone en MIBK est décrite par exemple dans Martinez- Ortiz et al. The "one-pot" synthesis of 4-methyl-2-pentanone (methyl isobutyl ketone) from acetone over PdCu catalysts prepared from layered double hydroxides, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2003, 201, pp.199-210. Un procédé en phase gaz en une étape utilisant un catalyseur bifonctionnel pouvant réaliser à la fois l'aldolisation, la déshydratation et l'hydrogénation réduirait les coûts du procédé conventionnel en phase liquide. Ces coûts sont principalement dus aux étapes de séparation et de neutralisation, aux problèmes de corrosion induits par les catalyseurs acides et basiques liquides et aux grandes quantités de déchets générées par les procédés en phase liquide. L'intérêt d'un procédé en une étape pour l'aldolisation de l'acétone est d'autant plus grand que le produit formé lors de cette réaction est fortement valorisable. En effet le MIBK (160000 tonnes/an) est utilisé comme solvant dans beaucoup d'applications comme la production de peintures, vernis, résines. C'est également un solvant de la cellulose, ce qui explique que sa transformation soit largement étudiée dans la littérature. Cependant, la transformation des composés oxygénés vers des molécules à plus longue chaine carbonée comme DIBK est peu étudiée. De nombreux procédés de transformation de composés carbonyles utilisant des catalyseurs multifonctionnels ont été décrits dans la littérature.Carbonyl compounds transformable by aldolization can be obtained from cellulose. Hydrolysis of cellulose produces glucose which after transformation gives 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF). The acidic hydrolysis of 5-HMF makes it possible to obtain levulinic acid. More generally, it is possible to obtain carbonyl compounds from sugars (such as for example glucose or sorbitol) by reaction on a Pt-Re / Carbon catalyst at 225 ° C. The mixture of products obtained contains carbonyl compounds but also alcohols, acids and cyclic molecules. For example, MIBK and DIBK are prepared by condensation of acetone in the liquid phase, generally with a higher yield of MIBK than DIBK. DIBK is generally obtained as a by-product during the manufacture of MIBK, but with low selectivity. The transformation of the acetone molecule into MIBK is described for example in Martinez-Ortiz et al. The "one-pot" synthesis of 4-methyl-2-pentanone (methyl isobutyl ketone) from acetone over PdCu catalysts prepared from layered double hydroxides, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2003, 201, pp.199-210. A one-step gas phase process using a bifunctional catalyst capable of performing both aldolization, dehydration and hydrogenation would reduce the costs of the conventional liquid phase process. These costs are mainly due to the separation and neutralization steps, the corrosion problems induced by liquid acidic and basic catalysts and the large quantities of waste generated by the liquid phase processes. The interest of a one-step process for the aldolization of acetone is even greater than the product formed during this reaction is highly recoverable. Indeed the MIBK (160000 tons / year) is used as a solvent in many applications such as the production of paints, varnishes, resins. It is also a solvent for cellulose, which explains why its transformation is widely studied in the literature. However, the transformation of oxygenated compounds to longer carbon chain molecules such as DIBK is poorly studied. Many processes for the conversion of carbonyl compounds using multifunctional catalysts have been described in the literature.
Le document EP 0 888 185 divulgue un procédé de production d'un catalyseur comprenant un oxyde de cuivre sur support alumine et exempt de chrome. Le catalyseur peut également contenir une structure cristalline de type aluminate de cuivre (spinelle). L'absence de phase spinelle conduit à une quantité plus grande d'ions lessivables par rapport à un catalyseur calciné présentant une phase spinelle. Ce document préconise, pour les réactions étudiées, moins de 5% d'ions cuivre lessivables. La présence de sodium a des effets négatifs sur les performances des catalyseurs en hydrogénation. Ce document enseigne qu'un catalyseur idéal doit avoir un faible pourcentage de cations lessivables. Ce catalyseur n'est appliqué qu'à des réactions d'hydrogénolyse ou d'hydrogénation, en particulier d'hydrogénation des aldéhydes. FR 2 968 002 décrit un procédé de production de DIBK à partir de la déshydratation et l'hydrogénation de triacétone dialcool (TDA) en présence d'un catalyseur bi-fonctionnel pouvant comprendre une alumine et du cuivre. La réaction est effectuée en phase liquide.EP 0 888 185 discloses a process for producing a catalyst comprising a copper oxide on alumina support and free of chromium. The catalyst may also contain a crystalline structure of copper aluminate (spinel) type. The absence of spinel phase results in a larger amount of leachable ions than a calcined catalyst having a spinel phase. This document recommends, for the reactions studied, less than 5% leachable copper ions. The presence of sodium has negative effects on the performance of the hydrogenation catalysts. This document teaches that an ideal catalyst should have a low percentage of leachable cations. This catalyst is only applied to hydrogenolysis or hydrogenation reactions, in particular hydrogenation of aldehydes. FR 2 968 002 describes a process for producing DIBK from dehydration and the hydrogenation of triacetone dialcohol (TDA) in the presence of a bifunctional catalyst which may comprise an alumina and copper. The reaction is carried out in the liquid phase.
L'inconvénient du procédé en phase liquide est la multiplication des étapes de réaction donc l'utilisation de plusieurs catalyseurs ce qui augmente les coûts de production. Cela entraîne également des problèmes de stabilité du catalyseur avec notamment le frittage des phases métalliques mais aussi le lessivage du catalyseur dans les liquides acides, comme mentionné dans le texte EP 0 888 185. D'autre part, le lessivage du catalyseur dans les produits de la réaction entraîne des coûts supplémentaires de traitements des effluents du procédé. Enfin, Le TDA doit être obtenu dans une étape supplémentaire au cours de laquelle 3 molécules d'acétone sont condensées. FR 2 969 148 décrit un procédé de production de DIBK à partir d'acétone et de MIBK et à l'aide d'un catalyseur multifonctionnel capable d'effectuer une réaction d'addition d'aldol, une déshydratation et une hydrogénation à une température comprise entre 100 et 140°C. La réaction est effectuée en phase liquide et à haute pression. Il faut donc avoir au préalable synthétisé la MIBK dans une étape antérieure.The disadvantage of the liquid phase process is the multiplication of the reaction stages, thus the use of several catalysts which increases the production costs. This also causes catalyst stability problems including sintering of the metal phases but also the leaching of the catalyst in the acidic liquids, as mentioned in the text EP 0 888 185. On the other hand, the leaching of the catalyst in the products of the reaction entails additional costs of treatment of the effluents of the process. Finally, the TDA must be obtained in an additional step during which 3 molecules of acetone are condensed. FR 2 969 148 describes a process for producing DIBK from acetone and MIBK and using a multifunctional catalyst capable of carrying out an addition reaction of aldol, a dehydration and a hydrogenation at a temperature between 100 and 140 ° C. The reaction is carried out in the liquid phase and at high pressure. It is therefore necessary to have previously synthesized the MIBK in a previous step.
La demande de brevet W02007/038440 propose un procédé de production de MIBK et de DIBK à partir d'acétone et/ou d'alcool isopropylique (IPA) en présence de tout type de catalyseur utilisable pour les réactions de production de MIBK et de DIBK, en phase gaz, l'utilisation d'une pression supérieure à 207 kPa permettant d'améliorer le degré de conversion en MIBK et DIBK et augmentant le ratio MIBK/DIBK. Dans les exemples de catalyseurs mettent en oeuvre du cuivre, le cuivre est toujours associé à du chrome. L'inconvénient du chrome, d'ailleurs souligné par le document EP 0 888 185 est sa toxicité. Le texte US 6 916 457 présente un catalyseur comprenant du cuivre et de l'aluminium, exempt de chrome contenant moins de 60% en masse d'un oxyde de structure spinelle, et dans lequel moins de 10% du cuivre est lessivable. L'activité du catalyseur est optimale pour des teneurs en oxyde de sodium Na2O inférieures à 0,5%. Ce catalyseur est utilisé en particulier pour catalyser la réaction d'hydrogénolyse. Ce texte met en avant la présence nécessaire d'oxyde de cuivre, une teneur de 40 à 80% en oxyde de cuivre permettant d'atteindre des performances équivalentes aux catalyseurs Cu/Cr. Le brevet US 6 977 314 enseigne un procédé d'aldolisation/déshydratation/hydrogénation de cétones en présence d'hydrogène et d'une résine d'échange d'ions polysulfonée contenant 0,1 à 2% de métal (Pd, Pt, Ir, Rh, Ru, Os, Cu, Ni, Zr), ledit procédé étant opéré en phase liquide, à haute pression. Ce procédé favorise la production du dimère (MIBK) avec une conversion de l'ordre de 40%, et une sélectivité de l'ordre de 98%. Ce texte ne met donc pas en oeuvre de catalyseur à base d'un aluminate de métal. Aucun de ces documents n'enseigne un catalyseur capable de transformer des composés organiques carbonyles et/ou alcools en une seule enceinte réactionnelle ayant une stabilité améliorée et une conversion importante en MIBK et DIBK. OBJET ET INTÉRÊT DE L'INVENTION Un objet de l'invention est un catalyseur comprenant : - au moins un aluminate d'un métal M appartenant aux colonnes 9, à 12 de la classification périodique des éléments dont le rapport molaire M/AI est compris entre 0,2 et 0,8; - au moins un métal A alcalin ou alcalino-terreux, dont la teneur représente de 0,05 à 4% du poids total dudit catalyseur; - au moins un métal de transition hydrogénant choisi parmi le groupe constitué par le nickel, le palladium, le platine, le cuivre, le rhodium et le ruthénium, seul ou en mélange; dans lequel au moins 5% du poids total de métal M est lessivable, comme déterminé par la réaction de 100 ml d'acide acétique à 10% avec 10 g de catalyseur en poudre pendant 1 h sous agitation continue.The patent application WO2007 / 038440 proposes a process for producing MIBK and DIBK from acetone and / or isopropyl alcohol (IPA) in the presence of any type of catalyst that can be used for the production reactions of MIBK and DIBK. in the gas phase, the use of a pressure greater than 207 kPa making it possible to improve the degree of conversion to MIBK and DIBK and increasing the MIBK / DIBK ratio. In the examples of catalysts using copper, copper is always associated with chromium. The disadvantage of chromium, also emphasized by the document EP 0 888 185 is its toxicity. US 6,916,457 discloses a chromium-free copper-aluminum catalyst containing less than 60% by weight of an oxide of spinel structure, and wherein less than 10% of the copper is leachable. The activity of the catalyst is optimal for Na 2 O sodium oxide contents of less than 0.5%. This catalyst is used in particular to catalyze the hydrogenolysis reaction. This text highlights the necessary presence of copper oxide, a content of 40 to 80% copper oxide to achieve performance equivalent to Cu / Cr catalysts. US Pat. No. 6,977,314 teaches a process for the aldolisation / dehydration / hydrogenation of ketones in the presence of hydrogen and a polysulfonated ion exchange resin containing 0.1 to 2% of metal (Pd, Pt, Ir , Rh, Ru, Os, Cu, Ni, Zr), said process being operated in the liquid phase, at high pressure. This process promotes the production of dimer (MIBK) with a conversion of the order of 40%, and a selectivity of the order of 98%. This text therefore does not use a catalyst based on a metal aluminate. None of these documents teaches a catalyst capable of converting organic carbonyl compounds and / or alcohols into a single reaction chamber having improved stability and significant conversion to MIBK and DIBK. OBJECT AND INTEREST OF THE INVENTION An object of the invention is a catalyst comprising: at least one aluminate of a metal M belonging to columns 9, 12 of the periodic table of elements whose molar ratio M / Al is included between 0.2 and 0.8; at least one alkali metal or alkaline earth metal, the content of which represents from 0.05 to 4% of the total weight of said catalyst; at least one hydrogenating transition metal selected from the group consisting of nickel, palladium, platinum, copper, rhodium and ruthenium, alone or as a mixture; wherein at least 5% of the total weight of metal M is leachable, as determined by the reaction of 100 ml of 10% acetic acid with 10 g of powder catalyst for 1 hour with continuous stirring.
Un autre objet de l'invention est un procédé de conversion de composés organiques carbonyles et/ou alcools par aldolisation, crotonisation et hydrogénation, dans une seule enceinte réactionnelle, en présence d'hydrogène et d'un catalyseur selon l'invention, tel que ledit procédé est opéré en phase vapeur à une température comprise entre 150 et 400°C, à une pression comprise entre 0,1 et 2,0 MPa et avec un ratio molaire H2/composés organiques compris entre 0 et 5 et à une PPH comprise entre 0,25 et 20 h-1, la PPH (« Poids par Poids par Heure, ou « Weight Hourly Space Velocity » en anglais) étant égale au débit massique de charge en entrée de réacteur (kg/h) divisé par la masse de catalyseur dans le réacteur en kg.Another subject of the invention is a process for converting organic carbonyl compounds and / or alcohols by aldolization, crotonization and hydrogenation, in a single reaction chamber, in the presence of hydrogen and a catalyst according to the invention, such as said process is carried out in the vapor phase at a temperature of between 150 and 400 ° C., at a pressure of between 0.1 and 2.0 MPa and with a molar ratio of H 2 / organic compounds of between 0 and 5 and with a PPH included between 0.25 and 20 h -1, the PPH ("Weight per Weight per Hour" or "Weight Hourly Space Velocity" in English) being equal to the mass flow rate of reactor inlet charge (kg / h) divided by the mass of catalyst in the reactor in kg.
Un avantage de l'invention est d'effectuer la transformation de composés organiques de type carbonyles et/ou alcools en une seule étape en utilisant un seul catalyseur multifonctionnel.An advantage of the invention is to carry out the transformation of organic compounds of carbonyl type and / or alcohols in a single step using a single multifunctional catalyst.
Un autre avantage est de produire un catalyseur avec une stabilité améliorée qui est plus actif dans la conversion de la charge et plus sélectif pour la formation de molécules à longue chaîne carbonée. Un avantage supplémentaire de l'invention est d'obtenir la MIBK et la DIBK avec une hydrogénation très faible de la fonction carbonyle, même lorsque de multiples réactions d'aldolisation sont enchainées. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION L'invention concerne un catalyseur comprenant : - au moins un aluminate d'un métal M appartenant aux colonnes 9, à 12 de la classification périodique des éléments dont le rapport molaire M/AI est compris entre 0,2 et 0,8; - au moins un métal A alcalin ou alcalino-terreux, dont la teneur représente de 0,05 à 4% du poids total dudit catalyseur; - au moins un métal de transition hydrogénant choisi parmi le groupe constitué par le nickel, le palladium, le platine, le cuivre, le rhodium et le ruthénium, seul ou en mélange; dans lequel au moins 5% du poids total de métal M est lessivable, comme déterminé par la réaction de 100 ml d'acide acétique à 10% avec 10 g de catalyseur en poudre pendant 1 h sous agitation continue.Another advantage is to produce a catalyst with improved stability which is more active in charge conversion and more selective for the formation of long-chain carbon molecules. A further advantage of the invention is to obtain MIBK and DIBK with a very low hydrogenation of the carbonyl function, even when multiple aldolization reactions are chained. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a catalyst comprising: at least one aluminate of a metal M belonging to columns 9, 12 of the periodic table of elements whose molar ratio M / Al is between 0.2 and 0.8; at least one alkali metal or alkaline earth metal, the content of which represents from 0.05 to 4% of the total weight of said catalyst; at least one hydrogenating transition metal selected from the group consisting of nickel, palladium, platinum, copper, rhodium and ruthenium, alone or as a mixture; wherein at least 5% of the total weight of metal M is leachable, as determined by the reaction of 100 ml of 10% acetic acid with 10 g of powder catalyst for 1 hour with continuous stirring.
Ledit métal M est préférentiellement choisi, seul ou en mélange, parmi le groupe constitué par le cobalt, le cuivre, le zinc et le nickel, de manière préféré parmi le groupe constitué par le cobalt, le cuivre et le zinc, de manière très préféré parmi le groupe constitué par le cobalt et le cuivre. Ledit métal M est avantageusement le cuivre.Said metal M is preferably chosen, alone or as a mixture, from the group consisting of cobalt, copper, zinc and nickel, preferably from the group consisting of cobalt, copper and zinc, very preferably among the group consisting of cobalt and copper. Said metal M is advantageously copper.
Ledit ratio molaire M/AI est préférentiellement compris entre 0,3 et 0,7, de manière préférée entre 0,3 et 0,6 et de manière très préférée entre 0,4 et 0,6. De manière préférée, au moins 60% du poids total dudit catalyseur est sous forme d'aluminate de métal M, c'est-à-dire sous forme spinelle MAI204, de manière très préférée au moins 65% poids, de manière encore plus préférée au moins 70% poids, et avantageusement au moins 78% poids. La présence de cette phase spinelle permet d'améliorer la résistance hydrothermale du catalyseur. Ledit métal A est préférentiellement un métal alcalin, de manière préférée le sodium, le lithium ou le potassium, de manière très préférée le sodium ou le potassium, et avantageusement le sodium. La teneur en ledit métal A représente préférentiellement de 0,08 à 4% du poids total dudit catalyseur, et de manière préférée entre 0,08 et 2% du poids total dudit catalyseur. La présence d'au moins métal A alcalin ou alcalino-terreux choisi parmi Ni, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca et Sr, préférentiellement parmi K et Na, et de manière préférée Na permet d'une part d'améliorer la stabilité dudit catalyseur et d'autre part, par l'ajustement de la teneur en ledit métal A, de contrôler la sélectivité en MIBK ou DIBK. Ledit catalyseur est avantageusement exempt de chrome. Le catalyseur objet de l'invention permet de réaliser la condensation aldolique, la crotonisation et l'hydrogénation en phase gaz de l'acétone et/ou de l'alcool isopropylique 30 pour donner majoritairement la MIBK et la DIBK. Pour réaliser les réactions d'aldolisation et de déshydratation, le catalyseur doit posséder une phase acido-basique. Les réactions de déshydrogénation et d'hydrogénation sont, elles, principalement assurées par une phase métallique.Said molar ratio M / Al is preferably between 0.3 and 0.7, preferably between 0.3 and 0.6 and very preferably between 0.4 and 0.6. Preferably, at least 60% of the total weight of said catalyst is in the form of metal aluminate M, that is to say in spinel MAI204 form, very preferably at least 65% by weight, even more preferably at least 70% by weight, and advantageously at least 78% by weight. The presence of this spinel phase makes it possible to improve the hydrothermal resistance of the catalyst. Said metal A is preferably an alkali metal, preferably sodium, lithium or potassium, very preferably sodium or potassium, and advantageously sodium. The content of said metal A preferably represents from 0.08 to 4% of the total weight of said catalyst, and preferably from 0.08 to 2% of the total weight of said catalyst. The presence of at least one alkali metal or alkaline earth metal selected from Ni, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca and Sr, preferably from K and Na, and preferably Na, allows on the one hand to improve the stability of said catalyst and, on the other hand, by adjusting the content of said metal A, to control the selectivity to MIBK or DIBK. Said catalyst is advantageously free of chromium. The catalyst which is the subject of the invention makes it possible to carry out the aldol condensation, the crotonization and the hydrogenation in the gas phase of acetone and / or isopropyl alcohol to give mainly MIBK and DIBK. To carry out the aldolization and dehydration reactions, the catalyst must have an acid-base phase. The dehydrogenation and hydrogenation reactions are mainly provided by a metal phase.
Le catalyseur selon l'invention est donc un catalyseur bifonctionnel possédant à la fois des sites de condensation, associés à des sites métalliques comme les métaux de transitions. Conformément à l'invention, ledit catalyseur comprend au moins un métal de transition hydrogénant choisi parmi le groupe constitué par le nickel, le palladium, le platine, le cuivre, le rhodium et le ruthénium seul ou en mélange. Ledit métal de transition hydrogénant représente avantageusement de 0,01 à 10% du poids total dudit catalyseur, préférentiellement entre 0,05 et 10% poids, très préférentiellement entre 0,1 et 5% poids, et avantageusement entre 0,1 et 2% poids. Selon un mode de réalisation préféré, lorsque ledit métal M est le cuivre, ledit catalyseur comprend au moins un métal de transition hydrogénant choisi parmi le groupe constitué par le nickel, le palladium, le platine, le cuivre, le rhodium et le ruthénium seul ou en mélange.The catalyst according to the invention is therefore a bifunctional catalyst having both condensation sites, associated with metal sites such as transition metals. According to the invention, said catalyst comprises at least one hydrogenating transition metal selected from the group consisting of nickel, palladium, platinum, copper, rhodium and ruthenium alone or as a mixture. Said hydrogenating transition metal advantageously represents from 0.01 to 10% of the total weight of said catalyst, preferably between 0.05 and 10% by weight, very preferably between 0.1 and 5% by weight, and advantageously between 0.1 and 2%. weight. According to a preferred embodiment, when said metal M is copper, said catalyst comprises at least one hydrogenating transition metal selected from the group consisting of nickel, palladium, platinum, copper, rhodium and ruthenium alone or in mixture.
Selon un autre mode de réalisation préféré, lorsque ledit métal M est le cuivre, ledit métal de transition hydrogénant est le cuivre. Le catalyseur selon l'invention est préparé soit par co-malaxage soit par co-précipitation mais de préférence par co-précipitation pour homogénéiser la composition du catalyseur. Le métal A alcalin ou alcalino-terreux présent dans le catalyseur selon l'invention peut être introduit au cours de la co-précipitation ou bien être imprégné à une teneur supérieure après séchage du précipité ou après calcination. Ce solide peut alors avantageusement subir une imprégnation d'un métal hydrogénant pour introduire des sites d'hydrogénation, typiquement des métaux de transition choisis parmi le Ni, Pd, Pt, Cu, Rh, et Ru, en particulier lorsque ledit métal M n'est pas le cuivre. Le métal hydrogénant peut être introduit soit par imprégnation en excès soit par imprégnation à humidité naissante, ou par toute autre technique connue de l'Homme du métier.According to another preferred embodiment, when said metal M is copper, said hydrogenating transition metal is copper. The catalyst according to the invention is prepared either by co-kneading or co-precipitation but preferably by co-precipitation to homogenize the catalyst composition. The alkali metal or alkaline earth metal A present in the catalyst according to the invention may be introduced during the co-precipitation or be impregnated to a higher content after drying of the precipitate or after calcination. This solid can then advantageously undergo an impregnation of a hydrogenating metal to introduce hydrogenation sites, typically transition metals chosen from Ni, Pd, Pt, Cu, Rh, and Ru, in particular when said metal M n ' is not copper. The hydrogenating metal may be introduced either by excess impregnation or incipient wetness impregnation, or by any other technique known to those skilled in the art.
Le catalyseur est activé par réduction in-situ entre 200°C et 300°C sous flux d'hydrogène préalablement à son utilisation pour la réaction d'aldolisation, crotonisation et hydrogénation. Le catalyseur selon l'invention comprend donc, préalablement à son activation, une phase réductible dans les conditions d'activation (200-300°C sous flux d'hydrogène). L'invention concerne également un procédé de conversion de composés organiques carbonyles et/ou alcools par aldolisation, crotonisation et hydrogénation, dans une seule enceinte réactionnelle, en présence d'hydrogène et d'un catalyseur selon l'invention, opéré en phase vapeur à une température comprise entre 150 et 400°C, avantageusement entre 200 et 300°C, et de manière préférée entre 190 et 250°C, à une pression comprise entre 0,1 et 2,0 MPa, avantageusement entre 0,1 et 1 MPa, et de manière préférée entre 0,1 et 0,3 MPa, avec un ratio molaire H2/composés organiques compris entre 0 et 5 et à une PPH comprise entre 0,25 et 20 h-1, et de manière avantageuse entre 0,25 et 1 h-1.The catalyst is activated by in situ reduction between 200 ° C. and 300 ° C. under hydrogen flow prior to its use for the aldolization, crotonization and hydrogenation reaction. The catalyst according to the invention thus comprises, prior to its activation, a reducible phase under the activation conditions (200-300 ° C. under a stream of hydrogen). The invention also relates to a process for converting organic carbonyl compounds and / or alcohols by aldolization, crotonization and hydrogenation, in a single reaction chamber, in the presence of hydrogen and a catalyst according to the invention, operated in the vapor phase at a temperature of between 150 and 400 ° C, advantageously between 200 and 300 ° C, and preferably between 190 and 250 ° C, at a pressure of between 0.1 and 2.0 MPa, advantageously between 0.1 and 1 MPa, and preferably between 0.1 and 0.3 MPa, with a molar ratio H 2 / organic compounds of between 0 and 5 and with a PPH of between 0.25 and 20 h -1, and advantageously between 0 , 25 and 1 h-1.
Lorsque lesdits composés organiques sont des composés carbonylés, ledit ratio molaire H2/composés organiques est compris entre 0,25 et 5. Lorsque lesdits composés organiques sont des alcools, ledit ratio molaire H2/composés organiques est compris entre 0 et 5, préférentiellement entre 0,01 et 5, et de manière préférée entre 0,1 et 5.When said organic compounds are carbonyl compounds, said molar ratio H2 / organic compounds is between 0.25 and 5. When said organic compounds are alcohols, said molar ratio H2 / organic compounds is between 0 and 5, preferably between 0 and 5. , 01 and 5, and preferably between 0.1 and 5.
Le procédé de conversion de molécules organiques carbonyles et/ou alcools en molécules à longue chaîne carbonée selon l'invention est un procédé opéré dans une seule enceinte réactionnelle mettant en oeuvre comme catalyseur le seul catalyseur selon l'invention. Dans cette enceinte réactionnelle ont lieu les réactions de condensation aldolique, crotonisation et hydrogénation. Le procédé de conversion selon l'invention est opéré en phase gazeuse de manière à éviter les problèmes de solubilisation du catalyseur dans le milieu réactionnel qui risquent d'entrainer une dégradation de la qualité du produit final. La phase gazeuse permet d'éviter les problèmes de solubilité de l'hydrogène dans la phase liquide mais aussi d'améliorer la stabilité du catalyseur. Une température d'opération inférieure à 150°C fait courir le risque de condensation des molécules lourdes formées au cours de la réaction, tandis que des températures supérieures à 300°C sont à éviter de manière à minimiser la désactivation du catalyseur et l'augmentation des réactions d'hydrogénation au dépend des réactions d'aldolisation. Une PPH faible permet de favoriser les réactions d'aldolisation.The process for converting organic carbonyl molecules and / or alcohols into long carbon chain molecules according to the invention is a process carried out in a single reaction chamber using as catalyst the only catalyst according to the invention. In this reaction chamber occur the reactions of aldol condensation, crotonization and hydrogenation. The conversion process according to the invention is carried out in the gaseous phase so as to avoid the problems of solubilization of the catalyst in the reaction medium which may result in degradation of the quality of the final product. The gaseous phase makes it possible to avoid the solubility problems of hydrogen in the liquid phase but also to improve the stability of the catalyst. Operating temperature below 150 ° C runs the risk of condensation of the heavy molecules formed during the reaction, while temperatures above 300 ° C are to be avoided so as to minimize catalyst deactivation and increase hydrogenation reactions at the expense of aldolization reactions. A low PPH makes it possible to favor the aldolization reactions.
EXEMPLES Description de l'unité de test catalytique : Le réacteur utilisé dans les exemples qui suivent consiste en un tube en acier inoxydable de 24 cm de long et de 16,1 mm de diamètre. Le réacteur est d'abord chargé avec le catalyseur dilué dans du carborundum, puis de la laine de quartz pour délimiter le lit catalytique et enfin du carborundum complétant le volume vide restant. La température du réacteur est contrôlée avec un four tubulaire à trois zones de chauffe. La charge liqui2de acétone ou isopropanol est injectée via une pompe. Les flux liquides et gazeux sont vaporisés dans les lignes chauffées par un traceur avant d'entrer dans le réacteur. Les produits formés en phase vapeur sont analysés par une chromatographie gazeuse installée en ligne (HP 5890) et équipée d'une colonne capillaire CP-WAX-52 CB de dimension 10 m x 0,1 mm x 0,1 Le catalyseur est activé in situ sous H2 pur à 300°C. Les conditions opératoires sont les suivantes : T= 200°C, P = 0,2 MPa, ratio molaire H2/composé organique = 3, PPH = 111-1 (débit massique horaire en g/h par g de catalyseur).EXAMPLES Description of the Catalytic Test Unit: The reactor used in the following examples consists of a stainless steel tube 24 cm long and 16.1 mm in diameter. The reactor is first loaded with the catalyst diluted in carborundum, then quartz wool to delimit the catalytic bed and finally carborundum supplementing the remaining empty volume. The temperature of the reactor is controlled with a tubular furnace with three heating zones. The liquid charge of acetone or isopropanol is injected via a pump. The liquid and gaseous streams are vaporized in the heated lines by a tracer before entering the reactor. The products formed in the vapor phase are analyzed by gas chromatography installed in line (HP 5890) and equipped with a capillary column CP-WAX-52 CB of dimension 10 m × 0.1 mm × 0.1. The catalyst is activated in situ. under pure H2 at 300 ° C. The operating conditions are as follows: T = 200 ° C., P = 0.2 MPa, H 2 / organic compound molar ratio = 3, PPH = 111-1 (hourly mass flow rate in g / h per g of catalyst).
Exemple 1 conforme à l'invention : Catalyseur A (Cu/AI = 0,37) Le matériau est préparé par coprécipitation à pH constant : 97,4 g de nitrate de cuivre et 417,4 g de nitrate d'aluminium sont dissous dans 900 ml d'eau déionisée. La solution contenant les précurseurs de cuivre et d'aluminium est ajoutée à débit constant (30 ml/min) à l'aide d'une pompe péristaltique dans un réacteur contenant un pied d'eau de 600 ml à 50°C et dont le pH a été préalablement ajusté à 8 à l'aide d'une solution à 30% d'hydroxyde de sodium. Le milieu réactionnel est agité mécaniquement (600 tours/min), et le pH de coprécipitation est continuellement maintenu autour de 8 (+/- 0,5) par ajout d'une solution d'hydroxyde de sodium à 30%. La suspension obtenue est filtrée pour obtenir un gâteau, lequel est lavé avec 3 I d'eau déionisée. Le gâteau est ensuite séché à 120°C pendant 24h.Example 1 according to the invention: Catalyst A (Cu / Al = 0.37) The material is prepared by coprecipitation at a constant pH: 97.4 g of copper nitrate and 417.4 g of aluminum nitrate are dissolved in 900 ml of deionized water. The solution containing the precursors of copper and aluminum is added at a constant rate (30 ml / min) using a peristaltic pump in a reactor containing a foot of water of 600 ml at 50 ° C. and whose pH was previously adjusted to 8 using a 30% solution of sodium hydroxide. The reaction medium is stirred mechanically (600 rpm), and the coprecipitation pH is continuously maintained around 8 (+/- 0.5) by addition of a 30% sodium hydroxide solution. The suspension obtained is filtered to obtain a cake, which is washed with 3 I of deionized water. The cake is then dried at 120 ° C. for 24 hours.
La poudre de CuAI est calcinée en four à moufle avec un palier de 2 h à 150°C puis 5 h à une température située entre 600°C et 850°C, préférentiellement à 800°C, avec une rampe de température de 10°C par minute. Malgré le ratio Cu/Al<0.5 (mesuré par ICP), le diffractogramme des rayons X du matériau calciné à 800°C indique la présence du spinelle CuA1204 et de CuO (-1% poids), sans trace d'alumine.The CuAI powder is calcined in a muffle furnace with a stage of 2 hours at 150 ° C. and then for 5 hours at a temperature of between 600 ° C. and 850 ° C., preferably at 800 ° C., with a temperature ramp of 10 ° C. C per minute. Despite the Cu / Al ratio <0.5 (measured by ICP), the X-ray diffractogram of the calcined material at 800 ° C indicates the presence of CuA1204 spinel and CuO (-1% weight), with no trace of alumina.
La teneur en Na résiduelle mesurée par ICP est de 7744 pg/g, soit 0,7% poids du catalyseur. Exemple 2 non-conforme à l'invention : Catalyseur B (Cu/AI = 0,46) Le matériau est préparé par coprécipitation à pH constant : 276,3 g d'une solution de nitrate de cuivre à 13,7% poids Cu sont ajoutés à 492,1 g de nitrate d'aluminium dissous dans 2 I d'eau déionisée. La solution contenant les précurseurs de cuivre et d'aluminium est ajoutée à débit constant (70 ml/min) à l'aide d'une pompe péristaltique dans un réacteur contenant un pied d'eau de 700m1 à 50°C et dont le pH a été préalablement ajusté à 8 à l'aide d'une solution à 30% d'hydroxyde de sodium. Le milieu réactionnel est agité mécaniquement (600 tours/min), et le pH de coprécipitation est continuellement maintenu autour de 8 (+/- 0,5) par ajout d'une solution d'hydroxyde de sodium à 30%. La suspension obtenue est filtrée pour obtenir un gâteau, lequel est lavé avec 6 1 d'eau déionisée. Le gâteau est ensuite séché à 120°C pendant 24h. La poudre de CuAI est calcinée en four à moufle avec un palier de 2 h à 150°C puis 5 h à une température située entre 600°C et 850°C, préférentiellement à 800°C, avec une rampe de température de 10°C par minute. Malgré le ratio Cu/Al<0.5, le diffractogramme des rayons X du matériau calciné à 800°C indique la présence du spinelle CuA1204 et de CuO. La teneur en Na résiduelle mesurée par ICP est de 88 pg/g, soit 0,01% poids du catalyseur.The residual Na content measured by ICP is 7744 μg / g, ie 0.7% by weight of the catalyst. Example 2 Non-Conforming to the Invention: Catalyst B (Cu / Al = 0.46) The material is prepared by coprecipitation at a constant pH: 276.3 g of a solution of copper nitrate at 13.7% by weight Cu 492.1 g of aluminum nitrate dissolved in 2 l of deionized water are added. The solution containing the precursors of copper and aluminum is added at a constant rate (70 ml / min) using a peristaltic pump in a reactor containing a foot of water of 700 ml at 50 ° C. and whose pH was previously adjusted to 8 with a 30% solution of sodium hydroxide. The reaction medium is stirred mechanically (600 rpm), and the coprecipitation pH is continuously maintained around 8 (+/- 0.5) by addition of a 30% sodium hydroxide solution. The suspension obtained is filtered to obtain a cake, which is washed with 6 1 of deionized water. The cake is then dried at 120 ° C. for 24 hours. The CuAI powder is calcined in a muffle furnace with a stage of 2 hours at 150 ° C. and then for 5 hours at a temperature of between 600 ° C. and 850 ° C., preferably at 800 ° C., with a temperature ramp of 10 ° C. C per minute. Despite the ratio Cu / Al <0.5, the X-ray diffractogram of the calcined material at 800 ° C indicates the presence of CuA1204 spinel and CuO. The residual Na content measured by ICP is 88 μg / g, ie 0.01% by weight of the catalyst.
Exemple 3 conforme à l'invention : Catalyseur C (Cu/AI = 0,51) Le matériau est préparé par coprécipitation à pH constant : 305,7 g d'une solution de nitrate de cuivre à 13,7% poids Cu sont ajoutés à 492,1 g de nitrate d'aluminium dissous et 492,1 g de nitrate d'aluminium dissous dans 2 I d'eau déionisée. La solution contenant les précurseurs de cuivre et d'aluminium est ajoutée à débit constant (70 ml/min) à l'aide d'une pompe péristaltique dans un réacteur contenant un pied d'eau de 700m1 à 50°C et dont le pH a été préalablement ajusté à 8 à l'aide d'une solution à 30% d'hydroxyde de sodium. Le milieu réactionnel est agité mécaniquement (600 tours/min), et le pH de coprécipitation est continuellement maintenu autour de 8 (+/- 0,5) par ajout d'une solution d'hydroxyde de sodium à 30%. La suspension obtenue est filtrée pour obtenir un gâteau, lequel est lavé avec 3 I d'eau déionisée. Le gâteau est ensuite séché à 120°C pendant 24h. La poudre de CuAI est calcinée en four à moufle avec un palier de 2 h à 150°C puis 5 h à une température située entre 600°C et 850°C, préférentiellement à 800°C, avec une rampe de température de 10°C par minute. Le diffractogramme des rayons X du matériau calciné à 800°C indique la présence du spinelle CuA1204 et de CuO (-6% poids).Example 3 in Accordance with the Invention: Catalyst C (Cu / Al = 0.51) The material is prepared by coprecipitation at a constant pH: 305.7 g of a solution of copper nitrate at 13.7% by weight Cu are added to 492.1 g of dissolved aluminum nitrate and 492.1 g of aluminum nitrate dissolved in 2 l of deionized water. The solution containing the precursors of copper and aluminum is added at a constant rate (70 ml / min) using a peristaltic pump in a reactor containing a foot of water of 700 ml at 50 ° C. and whose pH was previously adjusted to 8 with a 30% solution of sodium hydroxide. The reaction medium is stirred mechanically (600 rpm), and the coprecipitation pH is continuously maintained around 8 (+/- 0.5) by addition of a 30% sodium hydroxide solution. The suspension obtained is filtered to obtain a cake, which is washed with 3 I of deionized water. The cake is then dried at 120 ° C. for 24 hours. The CuAI powder is calcined in a muffle furnace with a stage of 2 hours at 150 ° C. and then for 5 hours at a temperature of between 600 ° C. and 850 ° C., preferably at 800 ° C., with a temperature ramp of 10 ° C. C per minute. The X-ray diffractogram of the material calcined at 800 ° C. indicates the presence of CuA1204 spinel and CuO (-6% by weight).
La teneur en Na résiduelle mesurée par ICP est de 1644 pg/g, soit 0,16%poids du catalyseur Exemple 4 non-conforme à l'invention: Catalyseur D (Cu/AI = 0,54) Le matériau est préparé par coprécipitation à pH constant : 122,5 g de nitrate de cuivre et 350,1 g de nitrate d'aluminium sont dissous dans 900 ml d'eau déionisée. La solution contenant les précurseurs de cuivre et d'aluminium est ajoutée à débit constant (30 ml/min) à l'aide d'une pompe péristaltique dans un réacteur contenant un pied d'eau de 600 ml à 50°C et dont le pH a été préalablement ajusté à 8 à l'aide d'une solution à 30% d'hydroxyde de sodium. Le milieu réactionnel est agité mécaniquement (600 tours/min), et le pH de coprécipitation est continuellement maintenu autour de 8 (+/- 0,5) par ajout d'une solution d'hydroxyde de sodium à 30%. La suspension obtenue est filtrée pour obtenir un gâteau, lequel est lavé avec 6 I d'eau déionisée. Le gâteau est ensuite séché à 120°C pendant 24h. La poudre de CuAI est calcinée en four à moufle avec un palier de 2 h à 150°C puis 5 h à une température située entre 600°C et 850°C, préférentiellement à 800°C, avec une rampe de température de 10°C par minute. Le diffractogramme des rayons X du matériau calciné à 800°C indique la présence du spinelle CuA1204 et de CuO (-6% poids). La teneur en Na résiduelle mesurée par ICP est de 175 pg/g, soit 0,02% poids du catalyseur. Exemple 5 non-conforme à l'invention : Catalyseur E (Zn/AI = 0,5) L'aluminate de zinc est préparé par une méthode de synthèse dite par coprécipitation à pH constant. 450 ml de solution de nitrate de zinc à 0,6 mol/I est diluée dans 1 I d'eau déionisée. De même 900 ml de solution de nitrate d'aluminium à 0,6 mol/I est diluée dans 1,3 I d'eau deionisée. Dans un réacteur de plusieurs litres de capacité, on prépare 700 ml d'eau deionisée à pH 6,5. Les solutions de nitrate de zinc et nitrate d'aluminium sont ajoutées en même temps dans le réacteur. Une solution d'hydroxyde d'ammonium à 25% est également ajoutée dans le réacteur pour maintenir le pH de la solution autour de 6,5. La précipitation est réalisée à température ambiante. La suspension obtenue est filtrée, et le gâteau obtenu est lavé avec 3,2 I d'eau déionisée. Le gâteau est ensuite séché à 120°C pendant 24h. La poudre de ZnAI est calcinée en four à moufle avec un palier de 2 h à 150°C puis 5 h à une température située entre 600°C et 850°C, préférentiellement à 800°C, avec une rampe de température de 10°C par minute. Le diffractogramme des rayons X du matériau calciné à 800°C indique la présence du spinelle ZnA1204 et ne met pas en évidence la présence de ZnO. Il n'y a pas de Na résiduel.The residual Na content measured by ICP is 1644 μg / g, ie 0.16% by weight of the catalyst. Example 4 not in accordance with the invention: Catalyst D (Cu / Al = 0.54) The material is prepared by coprecipitation at constant pH: 122.5 g of copper nitrate and 350.1 g of aluminum nitrate are dissolved in 900 ml of deionized water. The solution containing the precursors of copper and aluminum is added at a constant rate (30 ml / min) using a peristaltic pump in a reactor containing a foot of water of 600 ml at 50 ° C. and whose pH was previously adjusted to 8 using a 30% solution of sodium hydroxide. The reaction medium is stirred mechanically (600 rpm), and the coprecipitation pH is continuously maintained around 8 (+/- 0.5) by addition of a 30% sodium hydroxide solution. The suspension obtained is filtered to obtain a cake, which is washed with 6 I of deionized water. The cake is then dried at 120 ° C. for 24 hours. The CuAI powder is calcined in a muffle furnace with a stage of 2 hours at 150 ° C. and then for 5 hours at a temperature of between 600 ° C. and 850 ° C., preferably at 800 ° C., with a temperature ramp of 10 ° C. C per minute. The X-ray diffractogram of the material calcined at 800 ° C. indicates the presence of CuA1204 spinel and CuO (-6% by weight). The residual Na content measured by ICP is 175 μg / g, ie 0.02% by weight of the catalyst. Example 5 Non-Conforming to the Invention Catalyst E (Zn / Al = 0.5) Zinc aluminate is prepared by a synthesis method known as coprecipitation at a constant pH. 450 ml of 0.6 mol / l zinc nitrate solution is diluted in 1 l of deionized water. Similarly, 900 ml of 0.6 mol / l aluminum nitrate solution is diluted in 1.3 l of deionized water. In a reactor of several liters of capacity, 700 ml of deionized water at pH 6.5 are prepared. Solutions of zinc nitrate and aluminum nitrate are added at the same time into the reactor. A 25% ammonium hydroxide solution is also added to the reactor to maintain the pH of the solution at around 6.5. The precipitation is carried out at room temperature. The suspension obtained is filtered and the cake obtained is washed with 3.2 l of deionized water. The cake is then dried at 120 ° C. for 24 hours. The ZnAl powder is calcined in a muffle furnace with a stage of 2 h at 150 ° C. and then for 5 hours at a temperature of between 600 ° C. and 850 ° C., preferably at 800 ° C., with a temperature ramp of 10 ° C. C per minute. The X-ray diffractogram of the material calcined at 800 ° C indicates the presence of spinel ZnA1204 and does not show the presence of ZnO. There is no residual Na.
Exemple 6 non-conforme à l'invention : Catalyseur F (Co/AI = 0,5) Le matériau est préparé par coprécipitation à pH constant : 82,2 g de nitrate de cobalt et 210,4 g de nitrate d'aluminium sont dissous dans 500 ml d'eau déionisée, La solution contenant les précurseurs de cuivre et d'aluminium est ajoutée à débit constant (17 ml/min) à l'aide d'une pompe péristaltique dans un réacteur contenant un pied d'eau de 550 ml à 50°C et dont le pH a été préalablement ajusté à 8 à l'aide d'une solution à 30% d'hydroxyde de sodium. Le milieu réactionnel est agité mécaniquement (600 tours/min), et le pH de coprécipitation est continuellement maintenu autour de 8 (+/- 0,5) par ajout d'une solution d'hydroxyde de sodium à 30%. La suspension obtenue est filtrée pour obtenir un gâteau, lequel est lavé avec 3 I d'eau déionisée. Le gâteau est ensuite séché à 120°C pendant 24h. La poudre de CuAI est calcinée en four à moufle avec un palier de 2 h à 150°C puis 5 h à une température située entre 600°C et 850°C, préférentiellement à 800°C, avec une rampe de température de 10°C par minute. Le diffractogramme des rayons X du matériau calciné à 800°C indique la présence du spinelle CoAI2O4.Example 6 Non-Conforming to the Invention: Catalyst F (Co / Al = 0.5) The material is prepared by coprecipitation at a constant pH: 82.2 g of cobalt nitrate and 210.4 g of aluminum nitrate are dissolved in 500 ml of deionized water, the solution containing the precursors of copper and aluminum is added at a constant flow rate (17 ml / min) using a peristaltic pump in a reactor containing a foot of water of 550 ml at 50 ° C and whose pH was previously adjusted to 8 with a 30% solution of sodium hydroxide. The reaction medium is stirred mechanically (600 rpm), and the coprecipitation pH is continuously maintained around 8 (+/- 0.5) by addition of a 30% sodium hydroxide solution. The suspension obtained is filtered to obtain a cake, which is washed with 3 I of deionized water. The cake is then dried at 120 ° C. for 24 hours. The CuAI powder is calcined in a muffle furnace with a stage of 2 hours at 150 ° C. and then for 5 hours at a temperature of between 600 ° C. and 850 ° C., preferably at 800 ° C., with a temperature ramp of 10 ° C. C per minute. The X-ray diffractogram of the calcined material at 800 ° C indicates the presence of CoAl2O4 spinel.
La teneur en Na résiduelle mesurée par ICP est de 1015 pg/g, soit 0,10%poids du catalyseur. Exemple 7 non-conforme à l'invention : Catalyseur G Le catalyseur G est obtenu à partir du catalyseur E non-conforme par imprégnation à sec avec une solution de nitrate de sodium Na(NO3). Le catalyseur G obtenu est dopé à 1% de Na. Exemple 8 : Catalyseurs H (conforme) et I (non-conforme) Le catalyseur D a été dopé avec deux teneurs en sodium, le dopage étant réalisé par imprégnation à sec d'une solution de soude 0,1M. Le catalyseur H conforme est obtenu après dopage à une faible teneur en sodium (environ 0,4% poids). Le catalyseur I non-conforme est obtenu après dopage à une forte teneur en sodium (environ 5% poids). Catalyseur D Catalyseur H Catalyseur I Teneur (leg) en sodium 175 4112 47900 (soit 0,02%pds) (soit 0,41%pds) (soit 4,79%pds) Exemple 9 non-conforme : Catalyseur J Le catalyseur C est traité en milieu acide. Un traitement acide a pour effet de lessiver le cuivre présent dans le catalyseur. L'impact du lessivage du cuivre a été évalué sur le catalyseur C de ratio molaire Cu/AI égal à 0,52. Le catalyseur est mis en contact avec une solution d'acide acétique (10% poids) pendant 1 heure à température ambiante puis le solide est lavé à l'eau distillée puis séché. Le ratio Cu/AI passe alors de 0,52 à 0,48 se rapprochant ainsi du catalyseur B. Avec le lavage, le taux de sodium a également diminué. Le catalyseur C a donc une quantité de cuivre lessivable de 7,7% poids du cuivre total.The residual Na content measured by ICP is 1015 μg / g, ie 0.10% by weight of the catalyst. Catalyst G is obtained from non-conforming catalyst E by dry impregnation with a solution of sodium nitrate Na (NO 3). The catalyst G obtained is doped with 1% Na. Example 8 Catalysts H (Conforming) and I (Non-Conforming) Catalyst D was doped with two sodium contents, the doping being carried out by dry impregnation of a 0.1M sodium hydroxide solution. The catalyst H compliant is obtained after doping at a low sodium content (about 0.4% by weight). The non-compliant catalyst I is obtained after doping with a high sodium content (approximately 5% by weight). Catalyst D Catalyst H Catalyst I Content (leg) in sodium 175 4112 47900 (ie 0.02% by weight) (ie 0.41% by weight) (ie 4.79% by weight) Example 9 non-compliant: Catalyst J Catalyst C is treated in an acidic medium. An acid treatment has the effect of leaching the copper present in the catalyst. The impact of copper leaching was evaluated on catalyst C with a molar ratio Cu / Al equal to 0.52. The catalyst is brought into contact with a solution of acetic acid (10% by weight) for 1 hour at room temperature and the solid is then washed with distilled water and dried. The Cu / Al ratio then increases from 0.52 to 0.48, thus approaching catalyst B. With the washing, the sodium level has also decreased. Catalyst C thus has a leachable copper amount of 7.7% by weight of the total copper.
Le catalyseur résultant est le catalyseur J. Ce catalyseur, obtenu après lessivage du catalyseur C, ne comprend pratiquement plus de cuivre lessivable (teneur inférieure à 1%). Catalyseur Na (pg/g) Ratio Cu/AI (mol) Catalyseur C 1644 0'52 (0,16%pds) Catalyseur J 0 0,48 (0,01 On présente ci-dessous un tableau récapitulatif de tous les oxydes mixtes préparés et de leur composition. Catalyseur Composition M, Al Ratio M/AI teneur en teneur en Na (pg/g) Na (%pds) A Cu, Al 0,37 7784 0,78 B Cu, Al 0,46 88 0,01 C Cu, Al 0,52 1644 0,16 D Cu, Al 0,54 175 0,02 E Zn, Al 0,50 0 0,00 F Co, Al 0,50 1362 0,14 G Zn, Al 0.50 9695 0,97 H Cu, Al 0.54 4112 0,41 I Cu, Al 0,54 47900 4,79 J Cu, Al 0.48 50 0,01 Exemple 10 : Catalyseurs K, L, M et N Les catalyseurs K, L, M et N sont obtenus respectivement par imprégnation de palladium sur les catalyseurs A, G, F et E.The resulting catalyst is catalyst J. This catalyst, obtained after leaching of the catalyst C, practically no longer comprises leachable copper (content less than 1%). Catalyst Na (μg / g) Ratio Cu / Al (mol) Catalyst C 1644 0'52 (0.16% wt) Catalyst J 0 0.48 (0.01 The following is a summary table of all the mixed oxides Catalyst Composition M, Al Ratio M / AI content of Na (μg / g) Na (% wt) A Cu, Al 0.37 7784 0.78 B Cu, Al 0.46 88 0 , 01 C Cu, Al 0.52 1644 0.16 D Cu, Al 0.54 175 0.02 E Zn, Al 0.50 0 0.00 F Co, Al 0.50 1362 0.14 G Zn, Al 0.50 9695 0.97 H Cu, Al 0.54 4112 0.41 I Cu, Al 0.54 47900 4.79 J Cu, Al 0.48 50 0.01 Example 10: Catalysts K, L, M and N Catalysts K, L , M and N are obtained respectively by impregnation of palladium on the catalysts A, G, F and E.
Une phase hydrogénante palladium a été ajoutée par imprégnation à sec d'une solution aqueuse de PdNO3 à 0,792% poids de Pd sur les solides A, G, F et E. La solution est ajoutée au goutte à goutte sur le solide à imprégner. Le solide résultant de l'imprégnation est alors séché une nuit à l'étuve à 110°C puis calciné sous 2L/h/g d'air à 450°C pendant 2 heures. Les références des solides résultants de l'imprégnation sont donnés dans le tableau ci-dessous. Catalyseur après Catalyseur avant Quantité de Pd imprégnation imprégnation imprégnée (%) K A 0,2 L G 0,2 M F 0,2 N E 0,2 Lorsque le catalyseur selon l'invention comprend un aluminate de cuivre, il n'est pas nécessaire d'ajouter un autre métal hydrogénant. Afin de comparer la réductibilté des différents oxydes mixtes Cu/AI, Zn/AI et Co/Al, des mesures de TPR (acronyme anglais de thermal programmed reduction, ou réduction thermale programmée) sous 5% d'H2 dans l'hélium avec une rampe de 5°C/min ont été réalisées. Le suivi du signal d'eau produite lors de la réduction par analyseur TCD en fonction de la température permet notamment de quantifier la réduction des catalyseurs. La température à laquelle les pics de réduction apparaissent est une indication de la réductibilité des solides. Le tableau ci-dessous présente la température de réduction du 1er et du 2ème pic pour les catalyseurs n'ayant pas de palladium ajouté (A, G et F) et pour les catalyseurs contenant 0.2%pds de Pd (K, L et M). Catalyseur Pd imprégné Température du Température du (%) 1er pic de réduction en TPR (°C) 2ème pic de réduction en TPR A non 200 400 G non F non 850 K oui 180 360 L oui 180 M oui 180 800 On remarque que le catalyseur A ne contenant pas de Pd présente un pic de réduction à basse température, qui correspond à la formation de Cu métallique. Ce phénomène n'est pas observé pour les autres catalyseurs au Zn et Co (respectivement G et F) qui ne sont donc pas réduits dans les conditions d'activation du test catalytique.A palladium hydrogenating phase was added by dry impregnation of an aqueous solution of PdNO 3 at 0.792% by weight of Pd on solids A, G, F and E. The solution is added dropwise to the solid to be impregnated. The solid resulting from the impregnation is then dried overnight in an oven at 110 ° C and calcined under 2L / h / g of air at 450 ° C for 2 hours. The references of the solids resulting from the impregnation are given in the table below. Catalyst after Catalyst before Amount of impregnated impregnated impregnation impregnation (%) KA 0.2 LG 0.2 MF 0.2 NE 0.2 When the catalyst according to the invention comprises a copper aluminate, it is not necessary to add another hydrogenating metal. In order to compare the reductibility of the various Cu / Al, Zn / Al and Co / Al mixed oxides, TPR (thermal reduction reduction) measurements under 5% H2 in helium with ramp of 5 ° C / min were carried out. The monitoring of the water signal produced during the reduction by TCD analyzer as a function of the temperature makes it possible in particular to quantify the reduction of the catalysts. The temperature at which the reduction peaks appear is an indication of the reducibility of the solids. The table below shows the reduction temperature of the 1st and 2nd peak for catalysts having no added palladium (A, G and F) and for catalysts containing 0.2% by weight of Pd (K, L and M). . Impregnated Pd Catalyst Temperature Temperature (%) 1st peak reduction in TPR (° C) 2nd peak reduction in TPR A no 200 400 G no F no 850 K yes 180 360 L yes 180 M yes 180 800 Note that the Catalyst A containing no Pd has a low temperature reduction peak, which corresponds to the formation of metallic Cu. This phenomenon is not observed for the other catalysts Zn and Co (respectively G and F) which are not reduced under the activation conditions of the catalytic test.
Exemple 11 : résultats de test catalytique, effet de l'ajout d'un métal hydrogénant par imprégnation à sec Les catalyseurs A, G, F (sans palladium) et K, L et M (0.2% de palladium) ont été testés dans la réaction d'aldolisation de l'acétone après activation in situ sous H2 pur à 300°C. Les résultats sont décrits en terme de formation d'aldol. Pour rappel, la formation d'aldol nécessite uniquement la présence de fonctions acido-basiques. En l'absence de fonction métallique réductible dans les conditions du procédé, la formation de DIBK et de MIBK n'a pas lieu. Catalyseur A Catalyseur G Catalyseur F Catalyseur K Catalyseur L Catalyseur M Produits d'aldolisation Oui Oui Oui Oui Oui Oui MIBK, DIBK Oui Non Non Oui Oui Oui Ces résultats mettent en avant les propriétés du catalyseur A qui possède une activité hydrogénante après activation sous H2, sans ajout de Pd, contrairement aux catalyseurs G et F. Ainsi, les catalyseurs Cu/AI peuvent être utilisés sans imprégnation de Pd. Exemple 12 : résultats de test catalytique, effet de Na et du ratio Cu/AI Les catalyseurs A, B, C, D, H, I et J ont été testés dans la réaction d'aldolisation de l'acétone sans ajout de Pd dans les conditions décrites ci-dessus. Les résultats sont présentés ci- dessous en terme de conversion, de sélectivité en dimère et trimères non hydrogéné de l'acétone (MIBK et DIBK), dimère et trimère hydrogéné de l'acétone (MIBA et DIBA), sélectivité en tétramères + inconnus et de sélectivité en produits légers (C1-C4) produits de réactions secondaires de craquage. La vitesse de désactivation a également été mesurée, elle est décrite par la grandeur : "Perte relative de rendement en produits d'aldolisation après 24h" dans le tableau ci-dessous. Catalyseur A B C D H I J (comparatif) (comparatif) (comparatif) (comparatif) t=0.5h conversion 57.7 77.0 70.0 74.5 60.0 53.0 62.0 acétone sélectivité 33.4 26.0 25.0 24.7 30.6 38.3 27.8 MIBK sélectivité 37.0 36.9 47.0 44.7 37.3 29.0 19.5 DIBK Catalyseur A B C D H I J (comparatif) (comparatif) (comparatif) (comparatif) sélectivité 6.1 10.2 7.4 3.9 4.2 2.2 3.2 tétramères + inconnus sélectivité 3.0 2.7 2.5 2.3 3.2 4.1 2.9 alcool MIBA sélectivité 0 0 0 0 1.6 1.3 0 alcool DIBA sélectivité 16.0 11.0 9.0 7.6 15.4 20.1 17.3 IPA sélectivité 6.6 10.8 6.7 13.5 6.6 3.3 26.3 C1-C4 rendement 45.9 58.4 57.3 56.3 46.1 39.7 33.1 en produits d'aldolisation t=24h conversion 55.0 34.1 64.3 31.4 53.3 37.6 31.9 acétone sélectivité 33.1 22.8 28.8 24.3 37.6 38.0 19.9 MIBK séléctivité 36.2 3.2 42.1 3.0 32.7 14.2 1.9 DIBK sélectivité 5.8 2.5 6.3 0.4 3.0 0.8 0.6 tétramères sélectivité 1.3 2.6 2.8 2.8 3.8 4.1 2.2 alcool MIBA sélectivité 0 0.16 1.8 0 1.5 0.7 0 alcool DIBA sélectivité 18.0 46.5 11.1 52.9 19.2 39.2 50.5 IPA sélectivité 6.1 22.8 6.2 16.0 5.2 2.2 24.4 C1-C4 rendement 42.0 10.7 52.1 9.5 41.9 21.7 7.8 en produits d'aldolisation Perte relative de 8.5% 81.7% 9.1% 83.1% 9.1% 45.3% 76.4% rendement en produits d'aldolisation après 24h On note que la perte relative en rendement en produits d'aldolisation après 24h sur les catalyseurs A, C, H est très faible, la conversion de l'acétone reste très stable après 24h de test pour ces solides. Par contre pour tous les solides contenant une teneur trop faible en Na la désactivation est beaucoup plus marquée (solide B, D, I et J). Pour un ratio Cu/AI proche (0,48 pour le catalyseur traité à l'acide J et 0,52 pour le catalyseur C), mais avec une teneur en Na différente (501..tg/g pour le catalyseur lessivé J et 16444/g pour le catalyseur C), la perte relative de rendements en produits d'aldolisation est très différente. La même observation est faite pour les solides D, H et I de ratio molaire Cu/AI identique de 0,54 mais de teneur variable en Na (175, 4112 et 479004/g respectivement). Les solides les plus chargés en Na présentent de plus une meilleure sélectivité en produits voulus DIBK, MIBK et tétramères, la sélectivité en Cl-C4 (produits légers) est de plus, plus élevée sur les solides à faible teneur en Na. Ceci peut probablement s'expliquer par une neutralisation des sites acides responsables des réactions de craquage responsables de la formation de produits C1-C4 par le Na. Exemple 13 : résultats de test catalytique, effet de Na sur les catalyseurs L, M et N Les catalyseurs L, M, N sont des catalyseurs respectivement à base de Zn, Co, Zn sur lesquels ont été imprégnés 0,2%Pd. La différence entre L et N tient dans la teneur en sodium, puisque N n'en possède pas contrairement à L (et M). Ils ont été testés dans les mêmes conditions que ceux de l'exemple 12. Catalyseur M N L (comparatif) t=0.5h conversion 47,7 38,8 39,1 acétone sélectivité MIBK 41,6 42,3 43,3 sélectivité DIBK 16,1 11,9 12,7 sélectivité 14,0 2,9 3,2 tétramères + inconnus sélectivité alcool 3,6 4,6 3,5 MIBA sélectivité alcool 0 0 0 DIBA sélectivité IPA 18,6 36,8 36,2 sélectivité C1-C4 6,1 1,4 1,1 rendement en 35,9 23,9 24,5 produits d'aldolisation t=24h conversion 45.4 30,1 38,2 acétone sélectivité MIBK 43,3 33,3 42,0 sélectivité DIBK 15,7 4,6 11,2 sélectivité 12.6 0,8 2,9 tétramères + inconnus sélectivité alcool 3,4 3,6 4,5 MIBA sélectivité alcool 0 0,2 0 DIBA sélectivité IPA 18, 9 55;1 37,9 sélectivité C1-C4 6,1 2;1 1,5 rendement en 34.1 12,8 23,1 produits d'aldolisation Perte relative de 5% 46,4% 5,7% rendement en produits d'aldolisation après 24h On note que le sodium a le même effet sur les aluminate de zinc ou de cobalt. Sa présence limite fortement la perte de rendement et le vieillissement du catalyseur ce qui permet de maintenir un rendement élevé en produits d'aldolisation. Comme pour l'exemple 12 et par comparaison entre L et N, il est possible de déduire que la présence de sodium peut permettre d'augmenter le rendement en produits d'aldolisation via notamment la diminution des produits Cl -C4 (oléfines et paraffines possédant entre 1 et 4 atomes de carbone). Exemple 14 : comparaison charge IPA ou acétone Les mêmes conditions de test catalytiques que pour les exemples 12 et 13 ont été appliquées, la charge acétone a simplement été remplacée par l'isopropanol. catalyseur C C charge acétone isopropanol t=0.5h conversion charge 70,0 91,7 sélectivité MIBK 25,0 18,8 séléctivité DIBK 47,0 23,8 sélectivité 7,4 4,2 tétramères + inconnus sélectivité MIBA 2,5 1,9 sélectivité DIBA 0 0 sélectivité IPA 9,0 sélectivité acétone --- 46,8 sélectivité C1-C4 6,7 8,2 rendement en produits 57,3 44,7 d'aldolisation t=24h conversion acétone 64,3 89,9 sélectivité MIBK 28,8 18,0 séléctivité DIBK 42,1 21,7 sélectivité 6,3 3,6 tétramères + inconnus sélectivité alcool 2,8 1,8 MIBA sélectivité alcool 1,8 0,4 DIBA sélectivité IPA 11,1 sélectivité acétone --- 50,6 sélectivité C1-C4 6,2 3,9 rendement en produits 52,6 40,9 d'aldolisation Perte relative de rendement en 8% 9% produits d'aldolisation après 24h Le comportement du catalyseur vis-à-vis de la charge isopropanol est la même que celui de l'acétone au niveau de la répartition des produits et de la stabilité du catalyseur. Il peut donc travailler indifféremment avec une charge alcoolique ou carbonylée ou un mélange des deux.EXAMPLE 11 Catalytic Test Results, Effect of Addition of a Hydrogenating Metal by Dry Impregnation Catalysts A, G, F (without palladium) and K, L and M (0.2% of palladium) were tested in the acetol aldolization reaction after activation in situ under pure H2 at 300 ° C. The results are described in terms of aldol formation. As a reminder, the formation of aldol only requires the presence of acid-base functions. In the absence of reducible metal function under the process conditions, the formation of DIBK and MIBK does not take place. Catalyst A Catalyst G Catalyst F Catalyst K Catalyst L Catalyst M Aldol products Yes Yes Yes Yes Yes Yes MIBK, DIBK Yes No No Yes Yes Yes These results highlight the properties of Catalyst A, which has a hydrogenating activity after H2 activation. without the addition of Pd, unlike catalysts G and F. Thus, Cu / Al catalysts can be used without impregnation of Pd. EXAMPLE 12 Catalytic Test Results, Na Effect and Cu / Al Ratio Catalysts A, B, C, D, H, I and J were tested in the aldolisation reaction of acetone without addition of Pd in the conditions described above. The results are presented below in terms of conversion, selectivity to dimer and non-hydrogenated trimers of acetone (MIBK and DIBK), dimer and trimer hydrogenated acetone (MIBA and DIBA), selectivity to tetramers + unknown and of selectivity to light products (C1-C4) products of cracking side reactions. The rate of deactivation was also measured, it is described by the size: "Relative loss of yield of aldolization products after 24h" in the table below. Catalyst ABCDHIJ (comparative) (comparative) (comparative) (comparative) t = 0.5h conversion 57.7 77.0 70.0 74.5 60.0 53.0 62.0 acetone selectivity 33.4 26.0 25.0 24.7 30.6 38.3 27.8 MIBK selectivity 37.0 36.9 47.0 44.7 37.3 29.0 19.5 DIBK Catalyst ABCDHIJ (comparative) (comparative) (comparative) (comparative) selectivity 6.1 10.2 7.4 3.9 4.2 2.2 3.2 tetramers + unknown selectivity 3.0 2.7 2.5 2.3 3.2 4.1 2.9 alcohol MIBA selectivity 0 0 0 0 1.6 1.3 0 alcohol DIBA selectivity 16.0 11.0 9.0 7.6 15.4 20.1 17.3 IPA selectivity 6.6 10.8 6.7 13.5 6.6 3.3 26.3 C1-C4 efficiency 45.9 58.4 57.3 56.3 46.1 39.7 33.1 in aldol products t = 24h conversion 55.0 34.1 64.3 31.4 53.3 37.6 31.9 acetone selectivity 33.1 22.8 28.8 24.3 37.6 38.0 19.9 MIBK selectivity 36.2 3.2 42.1 3.0 32.7 14.2 1.9 DIBK selectivity 5.8 2.5 6.3 0.4 3.0 0.8 0.6 tetramers selectivity 1.3 2.6 2.8 2.8 3.8 4.1 2.2 alcohol MIBA selectivity 0 0.16 1.8 0 1.5 0.7 0 alcohol DIBA selectivity 18.0 46.5 11.1 52.9 19.2 39.2 50.5 IPA selectivity 6.1 22.8 6.2 16.0 5.2 2.2 24.4 C1-C4 efficiency 42.0 10.7 52.1 9.5 41.9 21.7 7.8 in aldol products Relative loss of 8.5% 81.7% 9.1% 83.1% 9.1% 45.3% 76.4% efficiency in aldolization products after 24h It is noted that the relative loss in yield of aldolization products after 24 hours on the catalysts A, C, H is very low, the conversion of acetone remains very stable after 24 hours of testing for these solids . On the other hand, for all the solids containing a too low content of Na, the deactivation is much more marked (solid B, D, I and J). For a close Cu / Al ratio (0.48 for the catalyst treated with the acid J and 0.52 for the catalyst C), but with a different Na content (501..tg / g for the leached catalyst J and 16444 / g for catalyst C), the relative loss of yields of aldol products is very different. The same observation is made for solids D, H and I with a Cu / Al molar ratio of 0.54 but of variable Na content (175, 4112 and 479004 / g respectively). The solids most loaded with Na also have a better selectivity for the desired products DIBK, MIBK and tetramers, the selectivity of Cl-C4 (light products) is more, higher on the solids with a low Na content. This can probably be explained by a neutralization of the acidic sites responsible for the cracking reactions responsible for the formation of C1-C4 products by Na. EXAMPLE 13 Catalytic Test Results, Effect of Na on L, M and N Catalysts L, M, N catalysts are respectively Zn, Co and Zn catalysts on which 0.2% Pd has been impregnated. The difference between L and N is in the sodium content, since N does not have one, unlike L (and M). They were tested under the same conditions as those of Example 12. MNL Catalyst (Comparative) t = 0.5h conversion 47.7 38.8 39.1 acetone selectivity MIBK 41.6 42.3 43.3 selectivity DIBK 16 , 1 11.9 12.7 selectivity 14.0 2.9 3.2 tetramers + unknown selectivity alcohol 3.6 4.6 3.5 MIBA selectivity alcohol 0 0 0 DIBA selectivity IPA 18.6 36.8 36.2 selectivity C1-C4 6.1 1.4 1.1 yield 35.9 23.9 24.5 aldolization products t = 24h conversion 45.4 30.1 38.2 acetone selectivity MIBK 43.3 33.3 42, 0 selectivity DIBK 15.7 4.6 11.2 selectivity 12.6 0.8 2.9 tetramers + unknown selectivity alcohol 3,4 3,6 4,5 MIBA selectivity alcohol 0 0,2 0 DIBA selectivity IPA 18, 9 55; 1 37.9 selectivity C1-C4 6.1 2; 1 1.5 yield 34.1 12.8 23.1 aldolization products 5% relative loss 46.4% 5.7% yield of aldol products after 24 h It is noted that sodium has the same effect on zinc aluminate or cobalt. Its presence greatly limits the loss of yield and the aging of the catalyst, which makes it possible to maintain a high yield of aldolisation products. As for Example 12 and by comparison between L and N, it is possible to deduce that the presence of sodium can make it possible to increase the yield of aldolization products, in particular by reducing the Cl -C 4 products (olefins and paraffins having between 1 and 4 carbon atoms). EXAMPLE 14 Comparison IPA Charge or Acetone The same catalytic test conditions as for Examples 12 and 13 were applied, the acetone charge was simply replaced by isopropanol. catalyst CC load acetone isopropanol t = 0.5h conversion charge 70.0 91.7 selectivity MIBK 25.0 18.8 selectivity DIBK 47.0 23.8 selectivity 7.4 4.2 tetramers + unknown selectivity MIBA 2.5 1, 9 selectivity DIBA 0 0 selectivity IPA 9.0 selectivity acetone --- 46.8 selectivity C1-C4 6.7 8.2 yield in products 57.3 44.7 aldolization t = 24h conversion acetone 64.3 89, 9 selectivity MIBK 28.8 18.0 selectivity DIBK 42.1 21.7 selectivity 6.3 3.6 tetramers + unknown selectivity alcohol 2,8 1,8 MIBA selectivity alcohol 1,8 0,4 DIBA selectivity IPA 11,1 selectivity acetone --- 50.6 selectivity C1-C4 6.2 3.9 yield of products 52.6 40.9 of aldolization Relative yield loss in 8% 9% aldolization products after 24h The behavior of the catalyst the isopropanol charge is the same as that of acetone in terms of product distribution and catalyst stability. It can therefore work indifferently with an alcoholic or carbonyl charge or a mixture of both.
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