エチルベンゼン酸化脱水素反応における流通, 単一パルス, 周期的パルス反応の比較

抄録

金属酸化物触媒によるエチルベンゼン酸化脱水素反応を例として,単一パルス反応,流通反応および周期的パルス反応の比較を行なった。ガスクロマトグラフと直結した小型反応器にマイクロシリンジで反応物質を注入する単一パルス反応の結果,Bi-V触媒とBi-Cr触媒が活性が高く,Bi-Mo触媒の活性は低いことがわかった。クロム系触媒については原子比Bi/Cr=1/4の領域で最高活性を得た。またクロム系触媒の初期過剰酸素量と活性との間に相関関係を認めた。
これに対し単一パルス反応で高い収率を与えたBi-V触媒,Bi-Cr触媒が流通反応では完全酸化が著しく低選択的であり,単一パルス反応で不活性であったBi-Mo触媒の方が高い選択率を与えた。単一パルス反応と流通反応の結果の差異を酸素の作動状態の差に基づいて考察した。
さらにエチルベンゼンと酸素を周期的に交互に送入する周期的パルス反応では,収率,転化率などこの場合いずれも流通反応に類似したものであり,反応中の触媒表面作動状態はこの条件では周期的パルス反応と流通反応でほとんど等しいことがわかった。また炭酸ガスは空気パルスにおいて,吸着炭化水素の燃焼により生成すると推定された。