CATALISI OMOGENEA

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Catalisi omogenea nella petrolchimica

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  • CATALISI OMOGENEA

    Si parla di catalisi omogenea quando sia il catalizzatore che i reagenti di partenza si trovano nella stessa

    fase di reazione.

    Quando la catalisi omogenea ha luogo, il catalizzatore reagisce con parte dei reagenti formando delle

    specie instabili (i complessi attivati) che reagiscono a loro volta con l'altra parte dei reagenti, tornando

    stabili e permettendo cos la formazione dei prodotti.

    La reazione in questione esoergonica dalla quale si nota che qualunque flesso dopo la prima

    collina energetica ha sempre un contenuto energetico minore. Questo il motivo principale perch la

    reazione prosegua in un senso e non in un altro, in questo caso verso la formazione dei reagenti.

    Sempre dalla figura si notano due differenti percorsi in coordinata di reazione ,ovvero :

    La reazione non catalizzata (blu) decorre con un valore energetico di attivazione molto elevato, mentre la

    reazione con catalizzatore (rossa) caratterizzata da pi energie di attivazioni intermedie entrambe aventi

    contenuto energetico minore rispetto alla curva blu.

    Ogni curva ha i suoi apici (ovvero i punti in cui le derivate prime si annullano), e i reagenti trovano un

    ostacolo invalicabile se questultimi non possiedono unenergia sufficiente tale da superare tali asperit

    energetiche e proseguire il decorso della reazione chimica.

    In un campione generico contenenti n-molecole in equilibrio termodinamico con il sistema di reazione, esse

    non posseggono nello stesso istante tutte la medesima energia, ma una grossa porzione di esse avr

    unenergia intermedia che si stabilizzer nella parte mediana di una distribuzione di energie ,la quale

    Maxwell-Boltzmann in termodinamica-statistica la pi rappresentativa.

    Il fatto che non tutte le molecole siano ad energia elevata nel medesimo istante, tale da poter permettere a

    tutte quante nello stesso istante di superare la barriera energetica, influisce in modo drastico nella cinetica

    di una reazione, ovvero il tempo necessario affinch i reagenti si trasformino nei prodotti. Per fare ci le

    molecole devono collidere fra di loro con urti efficaci caratterizzati da scie geometriche giuste di collisione,

    numero di molecole in collisione adeguate nel medesimo atto, e fattore pi importante di tutti ,lenergia di

    attivazione adeguata Ea per formare un complesso attivato. Una volta formata questa specie altamente

    reattiva , essa si decomporr verso la direzione di un minimo energetico, istantaneamente, e raramente

    sar possibile isolarla.

    La velocit di formazione di un generico composto C che si produca a partire da A e B ,secondo un

    meccanismo bi-molecolare del tipo A + B C , data dalla seguente equazione cinetica : v= d[C]/dt = k [A]

    x [ B ]

    Si vede dalla seguente equazione che a parit di concentrazioni allequilibrio dei reagenti, la velocit

  • influenzata in modo diretto dalla costante di velocit di reazione k che approfondendo la questione

    diviene caratteristica del sistema posto in reazione e dalla temperatura :

    k0 detto fattore pre-esponenziale,di natura statistica, e dipende dal sistema considerato

    R = la costante generale dei gas,espressa con le apposite unit di misura;

    E # = la barriera energetica di attivazione

    T = la temperatura del sistema espressa in kelvin

    Dallanalisi dellequazione appena riportata si evince subito che le temperature alte accelerino il decorso di

    una reazione in un senso o in un altro.

    Da attenzionare invece il termine E il quale dice che barriere di attivazioni minori, ammesso che la

    reazione sia spontanea (G

  • dove la catalisi eterogenea non riesce a produrre risultati concreti.

    Le geometrie principali come illustrate in figura, quasi mai perfette nella pratica a causa di effetti sterici ed

    elettronici, sono le geometrie ottaedrica ML6 ,Tetraedrica e quadrata planare di tipo ML4 :

    ML6 OTTAEDRICA = Esacarbonilato di Molibdeno Mo(CO)6

    ML4-QUADRATA PLANARE = Catalizzatore di Vaska la cui formula chimica trans-[Ir(CO)Cl(PPh3)2] ;

    = Catalizzatore di Wilkinson nome comune del clorotris(trifenilfosfina)rodio(I)

    con formula di RhCl(PPh3)3

    Un esempio di una catalisi omogenea selettiva quella di riduzione di idrocarburi insaturi a temperatura di

    25 C per mezzo del catalizzatore di Wilkinson :

    Dalla reazione si vede chiaramente che a venire idrogenato semplicemente il triplo legame dell1-esino

    portando ad una miscela di due alcheni. Se si fosse utilizzato solo idrogeno in presenza di metalli quali il

    platino, portati ad alte temperature, si sarebbe ottenuto la totale idrogenazione della miscela satura di

    partenza con formazione finale di due alcani. Il catalizzatore di Wilkinson selettivo sull'alchino. Le

    riduzioni di Wilkinson non possono essere eseguite sui composti che ora elencheremo ,se si mantengono

    blande le condizioni di reazione:

  • La metallorganica , che vede come composto coordinante un metallo di transizione, governata dalla

    regola dei 18 elettroni, regola che viene rispettata quando i leganti fungono da basi di Lewis donando

    elettroni di valenza allacido di Lewis che in questo caso il metallo ,saturando le sue ultime shell di valenza

    ns , np, nd(con n, numero quantico principale) di questultimo; esempio :

    Lelemento Renio (Re) ha numero atomico 75, per cui si ci aspettano 75 elettroni nel guscio elettronico di

    cui i primi 68 elettroni risiedono negli orbitali atomici che vanno da un numero quantico principale ( n ) 1 a

    4, e gli ultimi restanti 7 elettroni risiedono nel 5d e 6s.

    Volendo specificare lultima parte della configurazione elettronica otteniamo [Xe] 4f14 5d5 6s2.

    Considerando lo ione Re+1 , questo avr un elettrone in meno rispetto allatomo elementare Re ,quindi

    esplicitando la configurazione elettronica per lo ione :

    [Xe] 4f14 5d5 6s1

    Questo ione Re+1 detto essere un d6 ,in quanto le ultime shell di valenza hanno 6 elettroni in totale, i

    quali dovrebbero tutti appartenere, formalmente, allorbitale d.

    Quando questo ione forma complessi di coordinazione per divenire stabile , deve raggiungere la quota dei

    18 elettroni nel livello pi esterno di valenza, fino a saturare elettronicamente il 5d.

    Nel caso Re+1, per arrivare a 18 elettroni ne mancano altri 12 i quali proverranno dai leganti secondo, per

    esempio questo schema :

    Re(+1) d6

    2 PR3 4e-

    2 CO 4e-

    -CH3 2e-

    CH2=CH2 2e-

    Totale : 18e- Con R = indichiamo un gruppo alchilico e Arilico

    ReR3P CO

    PR3

    CH3

    CO

  • In funzione della posizione di un elemento nella tavola periodica, si usa suddividere questultima in 3 zone

    nella quali fanno parte degli elementi che in genere danno lo stesso numero di coordinazione :

    In genere dai d3 ai d5 ,prima fase della triade dei metalli di transizione abbiamo elementi che

    coordinano con valori anche pi alti dellesa-coordinazione , e in genere si saturano con 16 elettroni

    e non 18 come nel caso sopracitato ( eccezione ai 18 elettroni come di regola)

    Poi si passa dai d6 ai d8-d9 che in genere danno configurazioni con 18 elettroni e geometrie di

    coordinazione che principalmente raggiungono i sei leganti.

    Infine dai d9 ai d10s1 abbiamo elementi che coordinano con geometrie di penta-coordinazione o

    meno e si saturano con 16 elettroni.

    Nella Tabella 2-3 che segue vengono mostrati i principali leganti :

    d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d10s1

    21

    ScScandium

    22

    TiTitanium

    23

    VVanadium

    24

    CrChromium

    25

    MnManganese

    26

    FeIron

    27

    CoCobalt

    28

    NiNickel

    29

    CuCopper

    39

    YYttrium

    40

    ZrZirconium

    41

    NbNiobium

    42

    MoMolybdenum

    43

    TcTechnetium

    44

    RuRuthenum

    45

    RhRhodium

    46

    PdPalladium

    47

    AgSilver

    57

    LaLanthanum

    72

    HfHafnium

    73

    TaTantalum

    74

    WTungsten

    75

    ReRhenium

    76

    OsOsmium

    77

    IrIridium

    78

    PtPlatinum

    79

    AuGold

    Group 8 Metals

    Early Transition

    Metals

    16e and sub-16e configurations are common

    Coordination geometries

    higher than 6

    Middle Transition

    Metals

    18e configurations are common

    Coordination geometries

    of 6 are common

    Late Transition

    Metals

    16e and sub-16e configurations are common

    Coordination geometries

    of 5 or lower

  • In chimica metallorganica, un complesso insaturo se avente meno di 18 elettroni di valenza ed quindi

    suscettibile di addizione ossidativa o coordinamento di un legante.

    Il molibdeno elementare( Mo ) un d6 , e quando forma il corrispettivo carbonilato Mo(CO)6

    coordina 6 gruppi CO in una geometria Ottaedrica in modo da arrivare alla quota dei 18 elettroni :

    La specie Mo(CO)6 allora 1 specie satura perch ha il max di elettroni negli orbitali di valenza ;

    La specie Mo(CO)5 venendo a mancare 2 elettroni diventa una specie insatura ;

    La specie [Mo(CO)5P(Me)3] diviene satura di nuovo perch gli elettroni che erano andati via con il

    monossido di carbonio ora sono stati saturati con il gruppo tri-metilfosfinico .

    MECCANISMI PRINCIPALI DI REAZIONE

    1) Dissociazione - Associazione (di leganti)

    2) Addizione ossidativa Eliminazione Riduttiva

    3) Migrazione Insezione

    DISSOCIAZIONE ASSOCIAZIONE DEI LEGANTI

    In tale meccanismo in genere , i leganti si distaccano dal metallo coordinante lasciando in situ la coppia

    elettronica di non legame,la quale potr essere usata per esempio in un meccanismo di SN2 di sostituzione

    nucleofila. La sequenza dissociazione associazione pu portare alla sostituzione del legante .

    (-)

    (-)

    Esempio con il cabonilato di molibdeno :

    MoOC

    OC CO

    CO

    C

    CO

    O

    MoOC

    OC CO

    CO

    CO

    MoOC

    OC CO

    CO

    C

    PMe3

    O

    +PMe3-CO

    18e- saturatedcomplex

    16e- unsaturatedcomplex

    18e- saturatedcomplex

    M L

    L

    M L

    L

    +

    M L

    L

    M

    LL

  • Prendendo un altro esempio di dissociazione del catalizzatore di Wilkinson a pure scopo illustrativo, si ci chiede qual

    il legante che si dissocia pi favorevolmente.In genere si dissocia per primo il legante che date le sue dimensioni

    genera ingombro sterico o esso non idoneo alla geometria generata dal metallo durante la coordinazione; la diretta

    conseguenza che il metallo stesso sceglie di cambiare geometria espellendo il gruppo ingombrante ,in modo da

    stabilizzarsi energeticamente :

    Il cambio di geometria evidente perch si passa da un complesso quadrato planare a un trigonale planare con angoli

    di legame maggiori e meno impediti stericamente.

    Restando sullo specifico delle geometrie di dissociazione , di seguito riportato la dissociazione di un complesso di

    nichel tetracoordinato con gruppi Alchil o aril fosfinici, per formare lanalogo tri coordinato :

    La costante di dissociazione Kd del gruppo trifenil fosfinico molto pi elevata del gruppo tri etossi

    fosfinico, probabilmente riconducibile alla struttura stessa dei leganti in questione, in quanto il primo

    gruppo molto pi ingombrante.

    In teoria in un quadrato planare, langolo ottimale fra i leganti di 90, cio langolo compreso fra due

    cateti di un triangolo isoscele generato dalla suddivisione di due diagonali del quadrato stesso.

    Il gruppo legante il cui angolo di legame si avvicina a 90 il legante favorito a restare nel complesso

    quadrato planare. Il che si traduce in una bassa, se non piccolissima, costante di dissociazione (confrontare

    la Kd del Gruppo P(OEt)3 con quella del gruppo (PPh3) e i rispettivi angoli di legame in un complesso

    quadrato planare) .

  • MECCANISMO DI ADDIZIONE ASSOCIATIVA ELIMINAZIONE RIDUTTIVA

    Questo un meccanismo molto importante sui cui si basano ,alcuni dei pi importati processi di catalisi

    omogenea per la produzione di chemical importanti come lacido acetico o lidrogenazione riduttiva di

    composti idrocarburici.

    Nella reazione di addizione ossidativa un substrato viene addizionato ad un complesso metallico, e come

    risultato sia lo stato di ossidazione che il numero di coordinazione del centro metallico crescono di due

    unit. La reazione opposta detta eliminazione riduttiva. Uno schema generale il seguente:

    La reazione di addizione ossidativa richiede che per il metallo siano accessibili due stati di ossidazione che

    differiscono di due unit. Da questo punto di vista il reagente tipico contiene un metallo in stato di

    ossidazione relativamente basso (esempio Rh+).

    L'addizione ossidativa pu avvenire con numerose molecole, ma quelle pi note riguardano legami HH, H

    X e CX, dato che questi substrati sono importanti per applicazioni commerciali. Le reazioni di addizione

    ossidativa richiedono come reagente un complesso che sia coordinativamente insaturo, cio con siti di

    coordinazione liberi. Tipicamente un buon candidato un reagente tetracoordinato, che va a formare un

    prodotto esacoordinato.

    La eliminazione riduttiva la reazione opposta dell'addizione ossidativa. La eliminazione riduttiva favorita

    quando il legame AB che si forma forte. Perch la reazione possa avvenire occorre che i due gruppi A e B

    siano in posizioni adiacenti nella sfera di coordinazione del metallo. La eliminazione riduttiva il passaggio

    chiave di molte reazioni che portano alla formazione di legami CH e CC.

    Meccanismi

    L'addizione ossidativa pu avvenire con meccanismi differenti a seconda della natura del centro metallico e del substrato.

    Meccanismo concertato

    Questo decorso di reazione seguito in genere da substrati non polari come idrogeno, altre molecole biatomiche omonucleari e idrocarburi. Questi substrati non hanno legami di tipo , e di conseguenza si invoca la presenza di un intermedio a tre centri, seguito dalla rottura del legame AB per arrivare al complesso ossidato. I due leganti A e B entrano quindi in posizione cis;[1] una eventuale isomerizzazione pu aver luogo successivamente.

    Un esempio ben noto la reazione del complesso di Vaska, trans-[Ir(CO) Cl(PPh3)2] con idrogeno. In questa reazione il numero di ossidazione dell'iridio cambia da +1 a +3. Nel prodotto il centro metallico formalmente legato a tre leganti anionici: un cloruro e due idruri. Come si vede nel successivo schema di reazione, il complesso ha inizialmente numero di coordinazione quattro e 16 elettroni nel livello pi esterno, mentre il prodotto risultante ha numero di coordinazione sei e 18 elettroni.

  • Nell'intermedio con struttura di bipiramide trigonale (non rappresentato nello schema) presente la

    molecola di diidrogeno; successivamente il legame HH viene spezzato dalla retrodonazione dal metallo

    all'orbitale * di HH; il processo favorito da metalli ricchi di elettroni.[5] Nel sistema si stabilisce un

    equilibrio chimico; nella reazione inversa (eliminazione riduttiva) viene eliminato l'idrogeno gassoso con

    riduzione del centro metallico. Il meccanismo concertato porta al cis diidruro; altri meccanismi di addizione

    ossidativa di solito non generano addotti cis.

    PROCESSO INVERSO DI ELMINAZION RIDUTTIVA :

    MECCANISMO SN2

    Questo decorso di reazione seguito in genere da substrati polari ed elettrofili, come gli alogenuri alchilici e

    gli alogeni.[1] Il decorso simile alle reazioni di sostituzione nucleofila SN2, ben note in chimica organica. Il

    centro metallico fa un attacco nucleofilo sull'atomo meno elettronegativo del substrato, provocando la

    rottura del legame RX, con formazione di una specie [MR]+. A questo step segue la rapida coordinazione

    dell'anione al centro metallico cationico. Nel seguente esempio un complesso planare quadrato reagisce

    con BROMURO DI METILE :

    Si nota dal meccanismo, come il bromuro di

    metile debba attingere dalla sua stessa

    risorsa elettronica di valenza, per eseguire

    un attacco nucleofilo sullalogenuro alchilico.

    Questo comporta un auto meccanismo di

    ossidazione che vede liridio cambiare

    numero di ossidazione nel complesso , e

    cio da Re+ a Re

    3+ .

    IrPh3P

    OC PPh3

    ClIr

    Ph3P CO

    PPh3Cl

    IrPh3P

    OC PPh3

    Cl

    CH3

    Br

    Ir(+1)16e-

    Ir(+1)16e-

    Ir(+3)18e-

    two new anionic ligands

    BrC

    H

    HH

    IrPh3P

    OC PPh3

    Cl

    CH3

    Ir(+3)16e-

    SN2 nucleophillic attack

    + Br

    two new anionic ligands

    +

    +CH3Br

    +Br

  • MECCANISMO DI MIGRAZIONE O INSEZIONE

    Questo un altro importante meccanismo di reazione, che vede come protagonisti i leganti lasciare il loro

    sito di coordinazione e reagire fra di loro per formare nuovi leganti che lasceranno in fase successiva il

    complesso. Questo meccanismo una fase cruciale ,per esempio , della formazione le legante acetico nel

    processo MONSANTO per la produzione del CH3COOH.

    <

    Entrambi i processi generano la formazione di un nuovo sito coordinativo ,che il metallo pu usare per

    sommare un altro legante (es. CO ). Il meccanismo di inserzione di avvale del meccanismo di reazione a tre

    centri :

    MnOC

    OC CO

    CH3

    C

    C

    O

    O

    Mn(+1)18e-

    MnOC

    OC CO

    CO

    O CH3

    Mn(+1)16e-

    MnOC

    OC CO

    CH3

    C

    C

    O

    O

    Mn(+1)18e-

    MnOC

    OC CO

    CO

    O

    CH3

    Mn(+1)16e-

    a MIGRATION rxn involves theanionic ligand doing a nucleophillic-like attack on theneutral ligand. This involves the anionic ligand moving to the site where the neutral ligand is coordinated. An empty coordination site is left behind.

    an INSERTION rxn involves the neutral ligand moving over to where the anionic ligand is coordinated and "inserting" into the anionic ligand-metal bond to generate the new anionic ligand. An empty coordination site is left behind from where the neutral ligand originally was located.

    Migration

    Insertion

  • Un metodo di polimerizzazione coordinativo usa la catalisi omogenea mediante processi di migrazione ,

    quali ad esempio , il seguente (polimerizzazione metallocenica) :

  • Idrogenazione degli alcheni (processo Wilkinson)

    LIDROGENAZIONE AVVIENTE A TEMPETURA AMBIENTE E PRESSIONE ATMOSFERICA

    Il catalizzatore si prepara a partire da cloruro di rodio e trifenil fosfina in eccesso, a riflusso detanolo.

    La trifenil fosfina ,oltre funge da riducente dei composti in soluzione ,con formazione del suo ossido

    RhCl3(H2O)3 + 4PPh3 RhCl(PPh3)3 + O=PPh3 + 2HCl + 2H2O

  • 1) Il meccanismo di reazione catalitico, prevede laddizione

    ossidativa di H2 al catalizzatore di Wilkinson ,con formazione

    di un composto esa-coordinato ottaedrico.

    2) Il complesso cos formato perde un gruppo fosfinico

    mediante un processo di dissociazione , e associa invece

    unolefina.

    3) Continuando si hanno due processi consecutivi di migrazione

    di anioni idruro nel gruppo olefinico coordinato dal metallo.

    4) Ed infine il rilascio dellidrocarburo saturo.

    Il meccanismo di riduzione catalitica per mezzo di idrogeno pu avvenire anche con il catalizzatore di vaska.

    Comunque questultimo catalizzatore utilizzato nel trasporto reversibile di ossigeno molecolare, e linnovatore

    che lha sintetizzato, stato premiato per il fatto, che i suoi studi in campo biologico hanno permesso di chiarire i

    meccanismi di trasporto dellossigeno molecolare nei flussi ematici per mezzo dellemoglobina.

  • CARBONILAZIONE DEL METANOLO (Processo Monsanto)

    Il processo Monsanto, in chimica metallorganica, un'importante via, catalizzata dal rodio, per la

    sintesi dell'acido acetico a partire da monossido di carbonio (CO) e metanolo (CH3OH).

    Pressione 30-60 atm

    Temperatura di 150-200 C

    Selettivit > 99%

    Catalizzatore a base rodio ( lanione che la forma attiva , il cis-[Rh(CO)2I2]- ) 1) Il metanolo subisce una preventiva sostituzione nucleofila da parte dellacido iodidrico con formazione

    dello ioduro di metile.

    2) Il ciclo catalitico prevede una prima addizione ossidativa (tramite meccanismo SN2) dello ioduro di metile

    nel complesso di rodio con formazione di una struttura ottaedrica.

    3) Un legante di monossido di carbonio si inserisce nel gruppo metile coordinato formando un gruppo

    acetico.

    4) Il meccanismo di inserzione genera una vacanza coordinativa soppiazzata subito da una molecola di

    monossido di carbonio.

    5) Avviene conseguentemente uneliminazione riduttiva con uscita del gruppo Ioduro di acetile, che

    successiva sostituzione nucleofila acilica in acqua, genera ACIDO ACETICO ripristinando il catalizzatore di

    rodio nella sua forma nativa.

    6) Il meccanismo di sostituzione nucleofila acilica finale, rigenera acido iodidrico che successivamente andr

    a iodurare il metanolo di partenza per un nuovo ciclo catalitico.

  • PRODUZIONE DI ANIDRIDE ACETICA A PARTIRE DA

    ACETATO DI METILE

  • IDROFORMILAZIONE DEGLI ALCHENI (OXO Sintesi)

    Il precesso di idroformilazione degli alcheni un processo industriale importante dal

    punto di vista sintetico di nuovi composti. Infatti il feed in entrata sempre

    unalchene insaturo nella parte terminale della catena, poi dopo luscita dal

    reattore, si ottiene un aldeide con un atomo di carbonio in pi. E stato formalmente

    aggiunto un gruppo formile alla catena carboniosa ,allungandola di fatti di ununit.

    Dal processo didroformilazione in catalisi omogenea, si ottengono miscele di aldeidi

    e sottoprodotti quali isomerie di alcheni, o alcani totalmente ridotti dallidrogeno.

    Data questa premessa si utilizza il catalizzatore a base di rodio in quanto il vecchio

    metodo omogeneo a cobalto forniva selettivit minori in aldeidi lineari,inoltre

    aumentava la selettivit verso i sottoprodotti.

    Il vecchio catalizzatore a cobalto (carbonilato di cobalto) se veniva modificato

    strutturalmente con trifenilfosfina , era utilizzato per la produzione di alcol e non di

    aldeidi.

    CATALIZZATORE = WILKINSON

    PRESSIONE = 20 atm

    TEMPERATURA = 120 C

    SELETTIVITA n/iso-Aldeide = 95/5 %

    PERCENTUALE DI SOTTOPRODOTTO (Alcano) = 0,9 %

  • MECCANISMO CATALITICO DELLA OXO SINTESI DA ALCHENI

    1) Il catalizzatore di Wilkinson utilizzato per la OXO- Sintesi una versione ossidata per

    mezzo di idrogeno(geometria Bipiramidale trigonale)

    2) La perdita di un gruppo monossido porta il catalizzatore ad una insaturazione

    elettronica nel complesso che cambia la sua geometria in un quadrato planare

    3) Laddizione di olefina facilita dallinsaturazione del complesso, e appena insediatasi

    questa viene idrogenata in un processo di inserzione da parte di un atomo di

    idrogeno che porta alla formazione di un gruppo alchile coordinato. Nel mentre la

    geometria cambia ad una quadrata planare.

    4) Col meccanismo di inserzione si de-

    5) saturato nuovamente il complesso che somma una nuova molecola di CO.

    6) Il Co appena coordinato si addiziona al gruppo alchile mediante INSERZIONE e si

    forma cosi il gruppo formile aggiuntivo tipico della OXO-sintesi

    7) A questo punto il complesso quadrato planare somma una molecola di idrogeno

    mediante addizione ossidativa formando un complesso ottaedrico, il quale infine

    espeller una molecola di aldeide , una vola che uno degli ioni idruro provenienti

    dalladdizione ,migrer nel composto carbonilico con formazione del prodotto finale.

    OC RhPPh3

    PPh3

    H

    C

    RhPPh3

    PPh3

    H

    C

    R

    RhPh3P

    OC PPh3

    R

    OC RhPPh3

    PPh3

    C

    R

    RhPh3P

    OC PPh3

    RO

    Ph3P

    H PPh3

    RO

    H

    C

    Rh

    OC RhPPh3

    PPh3

    C

    O R

    + alkene

    + CO

    + H2

    + CO

    - CO

    + CO

    - CO

    RhPh3P

    OC PPh3

    H

    H R

    O

    O

    O O

    OO

  • SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DI UN IMPIANTO DI IDROFORMILAZIONE

    DALCHENE

    In un reattore vengono miscelati SynGas, propene e acqua allo scopo di

    produrre alluscita del reattore una miscela di aldeidi ,accompagnati da

    sottoprodotti quali, Syngas non convertito e Propene non convertito.

    Questa miscela Fluida in uscita dal top della colonna ,viene separata

    riciclando i gas non reagiti che verranno rimandati al reattore , e si

    raccoglier la soluzione acquosa di aldeide in un separatore di fase.

    La fase liquida principalmente formata da acqua, viene preriscaldata con

    vapore dacqua di linea e mandata a ricircolo, mentre la fase vapore dal

    separatore viene mandata ad una colonna di stripping dalla quale si

    preleva il Syngas e propene incondesabili. Il gas di strippaggio lo stesso

    SynGas il quale allinizio viene una parte mandato direttamente in

    reazione, e una parte by-passata a strippare.

    Infine laldeide Grezza viene raccolta dal fondo della colonna e

    purificata in seguito.

  • PRODUZIONE DELLACETALDEIDE A PARTIRE DA ETILENE E O2

    MECCANISMO DI CATALISI

  • IMPIANTO