Серебрянные катализаторы окисления этиленгликоля, промотированные соединениями йода и цезия

Серебрянные катализаторы окисления этиленгликоля, промотированные соединениями йода и цезия

Автор: Мальков, Виктор Сергеевич

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2007

Место защиты: Томск

Количество страниц: 139 с. ил.

Артикул: 3344907

Автор: Мальков, Виктор Сергеевич

Стоимость: 250 руб.

Оглавление
Основные сокращения
Введение.
1. Литературный обзор
1.1 Парциальное окисление этиленгликоля
1.2. Взаимодействие кислорода с серебром
1.2.1 Адсорбция кислорода на монокристаллах
1.2.2 Адсорбция кислорода на поликристаллических фольгах и пленках.
1.3 Промотирование серебряных катализаторов.
1.3.1 Электроотрицательные промоторы
1.3.2 Электроположительные промоторы
1.4 Образование углеродсодержащих продуктов на поверхности серебряных катализаторов парциального окисления.
2. Методики синтеза, исследования активности и физикохимических свойств каталитических систем.
2.1. Синтез поликристаллических серебряных катализаторов
2.2 Промотирование серебряного катализатора.
2.3 Методика каталитических экспериментов.
2.3.1 Исследование активности серебряных катализаторов
2.3.2 Исследование углеотложения на поверхности серебряного катализатора
2.4 Методики количественного анализа продуктов процесса.
2.4.1 Хроматографический анализ жидких продуктов
2.4.2 Анализ газов
2.5 Физикохимические методы исследования.
2.5.1 Метод растровой электронной микроскопии.
2.5.2 Метод просвечивающей электронной микроскопии
2.5.3 Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.
2.5.4 Метод рентгенофазового анализа
2.5.5 Метод термопрограммируемой десорбции
2.5.6 Метод массспектрометрии
2.5.7 Метод термогравиметрии
3. Результаты и обсуждение
3.1 Каталитическая активность поликристаллического серебра
3.1.1 Влияние количества добавляемого в реакционную смесь этилиодида на селективность окисления этилснгликоля
3.1.2 Влияние количества добавляемого цезия на селективность процесса окисления этиленгликоля.
3.1.3 Исследование влияния промотирующих добавок на показатели процесса парциального окисления этиленгликоля.
3.2 Исследование взаимодействия этилиодида с поверхностью серебряного катализатора методом ТПД
3.2.1 Взаимодействие кислорода с поверхностью непромотированного серебра.
3.2.2 Взаимодействие этилиодида с окисленной поверхностью серебра
3.2.3 Регенерация серебряного катализатора и его взаимодействие с кислородом.
3.3 Исследование морфологии серебряных катализаторов методом растровой электронной микроскопии
3.4 Исследование ПУ методом просвечивающей электронной микроскопии
3.5 Исследование ПУ методом рентгенофазового анализа
3.6. Исследования поверхности серебряных катализаторов методом
рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии
4. Заключение.
Выводы.
Список литературы


При реализации процесса окисления этиленгликоля в условиях высоких температур до 0 0 С наблюдается появление в продуктах реакции метана, этилена. Образование широкого спектра побочных продуктов в процессе парциального окисления этиленгликоля обусловлено бифункциональностью молекулы этиленгликоля, а также условиями протекания процесса и его сложным гомогенногетерогенным характером. Остановимся поподробнее на этих факторах. СН2ОН2 0,59, СОН Н2Н 1. В работах 8, 9 в продуктах превращения спиртов обнаружен водород, что может быть связано с реализацией такого процесса на поверхности серебряного катализатора. Парциальное окисление этиленгликоля протекает в адиабатических условиях при конверсии спирта и селективности по глиоксалю . Максимальный выход глиоксаля при каталитическом окислении этиленгликоля достигнут при использовании в качестве катализатора электролитических кристаллов серебра , и двухслойного катализатора . Высокая селективность по глиоксалю, несмотря на высокие температуры процесса 0 0 С, достигается благодаря резкому охлаждению продуктов реакции за слоем катализатора закалке, а также за счет малых времен контакта 0,6 0, сек при высоте слоя катализатора 0 мм. Выбор температурного интервала от 0 до 0 С связан со следующими причинами. Ниже 0 С нарушается режим процесса окисления этиленгликоля, протекающего в адиабатическом режиме. Разогрев каталитического слоя выше 0 С требует значительных энергетических затрат, кроме того, в значительной степени увеличивается доля процессов неселективного превращения спирта, главным образом, в газовой фазе, приводящих к образованию С продуктов оксидов углерода, формальдегида, метана . Малые времена контакта реакционной смеси с катализатором достигаются за счет высоких объемных скоростей реагентов. Такая необходимость вызвана, прежде всего, тем, что при более высоких временах контакта возрастает доля процессов неселективного глубокого окисления с образованием СО2 и воды. Высокая реакционная способность этиленгликоля и глиоксаля вызывает также необходимость разбавления реакционной смеси инертным газом и парами воды. Использование концентрированных растворов этиленгликоля приводит к образованию большого числа ПУ на поверхности катализаторов , поэтому концентрация этиленгликоля не должна превышать мае. СО и Н2, поскольку способствуют обрыву цепных стадий процесса, протекающих по гомогенному маршруту . Добавление азота в реакционную смесь стабилизирует теплоотвод из зоны реакции, а также снижает разложение глиоксаля при повышенных температурах ведения процесса, что способствует повышению селективности процесса. Литературные источники и патентные данные, содержащие информацию о проведении каталитических экспериментов по окислению этиленгликоля в глиоксаль 5, , , описывают закономерности протекания реакции в условиях высокого разбавления реакционной смеси азотом соотношение Ы2ЭГ достигает в мольном отношении. Это связано с тем, что при высоком разбавлении реакционной смеси инертным газом реакция окисления этиленгликоля протекает в изотермическом режиме, что облегчает задачу контролирования температуры в зоне реакции, а также снижает долю побочных процессов. Однако использование сильно разбавленных реакционных смесей в промышленности в условиях адиабатического протекания процесса окисления невозможно. Наличие двух функциональных групп в молекуле этиленгликоля для селективного превращения его в глиоксаль требует двуцентровой адсорбции спирта на поверхности серебряного катализатора. Важен тот факт, что адсорбция этиленгликоля с последующими его превращениями могут происходить только на поверхности серебра с предварительно адсорбированным кислородом. Взаимодействие кислорода с поверхностью катализатора является ключевым моментом процесса парциального окисления этиленгликоля, поскольку селективность процесса тесно связана с образованием на поверхности катализатора различных форм адсорбированного кислорода, каждая из которых характеризуется определенным строением, свойствами, а также ролью в процессах парциального окисления.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.228, запросов: 121