Kinetics of the liquid phase hydrogenation of citronellol over Raney nickel catalyst

Laboratoire d'études dynamiques et structurales de la sélectivité (LEDSS), CNRS URA 332, université Joseph-Fourier, BP 53, 38041 Grenoble Cedex 9, France.

Abstract

Kinetics studies on the liquid phase hydrogenation of citronellol over Raney-nickel catalyst were performed in cyclohexane and in 2-propanol. In both solvents, the initial rate of disappearance of citronellol measured at different citronellol concentrations and at constant hydrogen pressure passed through a maximum, demonstrating that hydrogen and the organic compounds are adsorbed competitively at the surface. Integration of the rate equation derived on the basis of the Langmuir-Hinshelwood mechanism was performed analytically and numerically by the Runge Kutta method. The agreement between the calculated citronellol concentration as a function of time and the experimental data was excellent. The adsorption equilibrium constants of citronellol and 3,7-dimethyl octanol were estimated as well as the rate constants : k.

Résumé

L'étude cinétique de l'hydrogénation du citronellol, en phase liquide, sur un catalyseur de type nickel de Raney a été réalisée dans le cyclohexane et dans le 2-propanol. Dans ces deux solvants, la vitesse initiale de disparition du citronellol, mesurée à pression d'hydrogène constante et pour différentes concentrations en citronellol, passe par un maximum, démontrant ainsi que l'hydrogène et les composés organiques sont adsorbés de façon compétitive sur la surface. L'intégration de l'équation de vitesse déduite du mécanisme de Langmuir-Hinshelwood a été réalisée analytiquement et numériquement pas la méthode Runge-Kutta. Il existe un très bon accord entre la concentration en citronellol calculée en fonction du temps et les résultats expérimentaux. Les constantes d'équilibre d'adsorption du citronellol et du 3,7-diméthyloctanol ont été estimées ainsi que les constantes de vitesse : k.