CATALISADORES DE Fe PARA A CONVERSÃO DE METANO A FORMALDEÍDO

CATALISADORES DE Fe PARA A CONVERSÃO DE METANO A FORMALDEÍDO

FERNANDES, M. E. A.; TRAVALLONI, L.; SILVA, M. A. P. da

Artigo:

O metano é o principal componente do gás natural, uma matéria-prima abundante. Sua conversão em metanol é realizada via produção de gás de síntese, um processo energeticamente intensivo. Assim, a síntese de compostos oxigenados (metanol e formaldeído) pela oxidação parcial de metano (OPM) é uma alternativa promissora. Dentre os catalisadores de OPM mais estudados, estão os de ferro suportado em zeólitas. Neste trabalho, avaliou-se o desempenho na OPM de catalisadores Fe/ZSM-5, modificados ou não pela adição de fósforo. Diversos teores de Fe e P foram impregnados na ZSM-5 a partir de soluções de Fe(NO3)3, H3PO4 ou (NH4)2HPO4. Os catalisadores obtidos foram caracterizados por TPR e DRS. Testes catalíticos foram realizados a 500 ºC usando-se N2O como oxidante (razão CH4/N2O = 2). A adição de 1% de P aumentou a produtividade inicial de formaldeído, mas diminuiu a estabilidade dos catalisadores. Dentre os precursores de P, o (NH4)2HPO4 proporcionou uma maior produtividade de

O metano é o principal componente do gás natural, uma matéria-prima abundante. Sua conversão em metanol é realizada via produção de gás de síntese, um processo energeticamente intensivo. Assim, a síntese de compostos oxigenados (metanol e formaldeído) pela oxidação parcial de metano (OPM) é uma alternativa promissora. Dentre os catalisadores de OPM mais estudados, estão os de ferro suportado em zeólitas. Neste trabalho, avaliou-se o desempenho na OPM de catalisadores Fe/ZSM-5, modificados ou não pela adição de fósforo. Diversos teores de Fe e P foram impregnados na ZSM-5 a partir de soluções de Fe(NO3)3, H3PO4 ou (NH4)2HPO4. Os catalisadores obtidos foram caracterizados por TPR e DRS. Testes catalíticos foram realizados a 500 ºC usando-se N2O como oxidante (razão CH4/N2O = 2). A adição de 1% de P aumentou a produtividade inicial de formaldeído, mas diminuiu a estabilidade dos catalisadores. Dentre os precursores de P, o (NH4)2HPO4 proporcionou uma maior produtividade de

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0919-22448-157394

Referências bibliográficas

• [1] BARBERO, J.A.; BAÑARES, M.A.; PEÑA, M.A.; FIERRO, J.L.G. Partial oxidation of methane into C1-oxygenates: role of homogeneous reactions and catalyst surface area. Catal. Today, v. 71, p. 11-19, 2001.
• [2] BERRIER, E.; OVSITSER, O.; KONDRATENKO, E.V.; SCHWIDDER, M.; GRÜNERT, W.; BRÜCKER, A. Temperature-dependent N2O decomposition over Fe-ZSM-5: identification of sites with different activity. J. Catal., v. 249, p. 67-78, 2007.
• [3] BLASCO, T.; CORMA, A.; MARTÍNEZ-TRIGUERO, J. Hydrothermal stabilization of ZSM-5 catalytic-cracking additives by phosphorus addition. J. Catal., v. 237, p. 267-277, 2006.
• [4] FAJARDO, C.A.; NIZNANSKY, D.; N’GUYEN, Y.; COURSON C.; ROGER, A-C. Methane selective oxidation to formaldehyde with Fe-catalysts supported on silica or incorporated into the support. Catal. Commun., v. 9, p. 864-869, 2008.
• [5] FIERRO, G.; MORETTI, G.; FERRARIS, G.; ANDREOZZI, G.B. A Mössbauer and structural investigation of Fe-ZSM-5 catalysts: influence of Fe oxide nanoparticles size on the catalytic behaviour for the NO-SCR by C3H8. Appl. Catal. B, v. 112, p. 215-223, 2011.
• [6] KUMAR, M.S.; SCHWIDDER, M.; GRÜNERT, W.; BRÜCKENER, A. On the nature of different iron sites and their catalytic role in Fe-ZSM-5 DeNOx catalysts: new insights by a combined EPR and UV/VIS spectroscopic approach. J. Catal., v. 227, p. 384-397, 2004.
• [7] LI, X.; SHEN, B.; XU, C. Interaction of titanium and iron oxide with ZSM-5 to tune the catalytic cracking of hydrocarbons. Appl. Catal. A, v. 375, p. 222-229, 2010.
• [8] WANG, Y.; WANG, X.; SU, Z.; GUO, Q.; TANG, Q.; ZHANG, Q.; WAN, H. SBA-15-supported iron phosphate catalyst for partial oxidation of methane to formaldehyde. Catal. Today, v. 93-95, p. 155-161, 2004.

Como citar:

FERNANDES, M. E. A.; TRAVALLONI, L.; SILVA, M. A. P. da; "CATALISADORES DE Fe PARA A CONVERSÃO DE METANO A FORMALDEÍDO", p-10292-10299. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0919-22448-157394