Dehydration of methanol to dimethyl ether over modified vermiculites

Abstract

Vermiculite materials pillared with alumina and modified with titanium were tested as catalysts for methanol dehydration to dimethyl ether. The different samples were characterized by powder XRD, TG, nitrogen adsorption, and pyridine adsorption followed by FTIR. Catalytic activity was evaluated in the temperature range 250–450 °C using different hourly space velocities, in the absence and in the presence of water in the feed. Modified vermiculites were shown to be active and selective in methanol dehydration. Al pillaring was found to result in more active catalysts than in the case of the modification with TiO2. The influence of methanol hourly space velocity did not have a significant effect on methanol conversion, but it changed drastically selectivity to dimethyl ether at the beginning of the reaction. The addition of water had a negative effect on the catalysts’ activity and led to a faster catalyst deactivation. Les vermiculites à piliers d’alumine et modifiées avec du titane ont été testées comme catalyseurs pour la déshydratation du méthanol en diméthyléther. Les différents échantillons ont été caractérisés par diffraction des rayons X (DRX), TG, FTIR de la pyridine adsorbée et par adsorption d’azote à basse température. Les vermiculites modifiées se sont avérées être actives et sélectives dans la déshydratation du méthanol à 450 °C. De plus, l’influence de la vitesse spatiale horaire et de l’addition d’eau sur l’activité et la distribution des produits a également été étudiée. Cette dernière n’a pas eu d’effet significatif sur la conversion du méthanol, mais elle change considérablement la sélectivité en diméthyléther au début de la réaction. L’addition d’eau, quant à elle, a eu un effet négatif sur l’activité des catalyseurs.