Catalisadores de óxidos metálicos contendo antimônio para a produção da acrilonitrila

Abstract

A acrilonitrila é uma matéria-prima empregada na produção de fibras acrílicas, resinas ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno), resinas SAN (poliestireno-acrilonitrila), borracha de acrilonitrila butadieno (NBR), acrilamida, adiponitrila na obtenção de outros polímeros utilizados nos setores automobilístico, eletrônico e eletrodoméstico. O processo mais conhecido para a produção da acrilonitrila é a amoxidação do propeno. A acetonitrila e o ácido cianídrico são os coprodutos da reação. Os catalisadores utilizados são constituídos, em geral, por molibdatos mistos de metais e outros promotores. Neste trabalho, estudou-se o efeito da substituição do promotor cromo pelo antimônio, visando ao desenvolvimento de um catalisador mais seletivo a acrilonitrila. Foram preparados catalisadores de óxidos metálicos contendo molibdênio, bismuto, ferro, níquel e cério e promotores como o cromo e o antimônio. Os ensaios de desempenho catalítico foram realizados em um reator de leito fixo com temperatura de 425 °C, utilizando razão molar ar/propeno de 10,5 e amônia/propeno de 1,2. Os produtos foram identificados por cromatografia gasosa e por titulometria. Os catalisadores foram caracterizados por fluorescência de raios X, difração de raios X, termogravimetria, análise microestrutural por microscopia eletrônica de varredura e medida da área superficial específica e do volume de poros. A avaliação dos catalisadores na reação de amoxidação do propeno mostrou que o catalisador contendo o antimônio em substituição ao cromo apresentou conversão mais elevada (61%) e seletividade (88%) em acrilonitrila, demonstrando que esta modificação é interessante do ponto de vista do processo.