Алкилирование изобутана бутенами на цирконийсульфатных катализаторах

Алкилирование изобутана бутенами на цирконийсульфатных катализаторах

Автор: Лавренов, Александр Валентинович

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2004

Место защиты: Томск

Количество страниц: 263 с. ил.

Артикул: 2632957

Автор: Лавренов, Александр Валентинович

Стоимость: 250 руб.

Алкилирование изобутана бутенами на цирконийсульфатных катализаторах  Алкилирование изобутана бутенами на цирконийсульфатных катализаторах 

Оглавление
Введение.
Глава 1. Закономерности каталитического алкилирования изобутана бутенами Литературный обзор
1.1. Общая характеристика и термодинамика реакций алкилирования изобутана бутенами.
1.2. Представления о механизме каталитического алкилирования изобутана бутенами
1.2.1. Механизмы активации исходных реагентов.
1.2.1.1. Протонирование и роль эфирных соединений бутенов.
1.2.1.2. Прямая ионизация бутенов.
1.2.1.3. Протолиз изобутана
1.2.1.4. Прямая ионизация изобутана.
1.2.2. Пути образования целевых и побочных продуктов алкилирования
1.2.2.1. Образование триметилпентанов.
1.2.2.2. Образование диметилгексанов
1.2.2.3. Образование изоалканов С5С7 и углеводородной фракции С9.
1.3. Катализаторы алкилирования изобутана бутенами
1.3.1. Серная и фтористоводородная кислоты
1.3.2. Нанесенные жидкокислотные фазы и ИаВопН
1.3.3. Алюмохлоридные катализаторы
1.3.4. Гетерополикислоты.
1.3.5. Цеолиты
1.3.6. Сульфатированный диоксид циркония
Глава 2. Методики синтеза и исследования катализаторов.
2.1. Получение катализаторов
2.1.1. Получение образцов сульфатированного
диоксида циркония.
2.1.2. Получение образцов нанесенного сульфатированного диоксида циркония
2.1.3. Получение образцов сульфатированного
оксида алюминия.
2.1.4. Получение образцов нанесенных гетерополикислот 3 и 3i9
2.1.5. Получение и исследование цирконийсульфатных
систем i i.
2.2. Методики оценки каталитических свойств.
2.2.1. Проведение каталитических испытаний в автоклаве.
2.2.2. Проточные и проточноциркуляционные
испытания катализаторов.
2.3. Методики исследования физических и физикохимических
свойств образцов катализаторов
2.3.1. Определение химического состава катализаторов
2.3.2. Исследования текстурных и структурных
свойств катализаторов
2.3.3. Спектральные исследования
Глава 3. Закономерности синтеза массивного и нанесенного сульфатированного диоксида циркония для алкилирования
изобутана бутенами.
3.1. Осаждение гидрата диоксида циркония.
3.2. Влияние термообработки и старения гидрата
диоксида циркония.
3.3. Сульфатирование диоксида циркония методом
многократной пропитки
3.3.1. Влияние содержания сульфатной серы.
3.3.2. Исследование образцов методом термогравиметрии.
3.4. Влияние температуры и продолжительности прокаливания сульфатированного диоксида циркония.
3.5. Исследование массивных образцов методом инфракрасной спектроскопии.
3.6. Нанесение диоксида циркония на силикагель
и оксид алюминия
3.6.1. Влияние содержания диоксида циркония
и природы носителя
3.6.2. Исследование образцов методом электронной
микроскопии.
3.6.3. Влияние удельной поверхности силикагельного
носителя
3.7. Сравнение каталитических и кислотных свойств массивного и нанесенного сульфатированного диоксида циркония
3.8. Заключение к главе 3.
Глава 4. Закономерности протекания алкилирования изобутана бутенами на
цирконийсульфатных катализаторах.
4.1. Влияние основных параметров и условий
проведения алкилирования
4.1.1. Общая характеристика методов испытаний цирконийсульфатных
катализаторов алкилирования.
4.1.2. Изменения основных показателей алкилирования в зависимости от продолжительности
и температуры проведения процесса.
4.1.3. Зависимость фракционного и изомерного состава жидких продуктов от времени
протекания процесса алкилирования
4.1.4. Влияние скорости подачи бутенов.
4.1.5. Влияние влажности реакционной среды.
4.1.6. Влияние добавок тетрахлорида углерода
в реакционную среду
4.2. Представления о природе активности и дезактивации цирконийсульфатных катализаторов алкилирования
4.2.1. Сравнение кислотных и каталитических свойств нанесенных гетерополикислот 3, 3i9 и сульфатированного диоксида циркония.
4.2.2. Исследование модельных циркониевых систем методом инфракрасной спектроскопии i i
4.2.3. Механистическая трактовка целевой реакции алкилирования.
4.2.4. Исследование дезактивированных образцов спектральными методами и методом электронной микроскопии
4.2.5. Общая схема образования целевых и побочных продуктов при алкилировании на цирконийсульфатных катализаторах
4.3. Заключение к главе 4.
Основные выводы.
Заключение.
Список литературы


Как уже отмечалось, в получающихся 1при каталитическом алкилировании продуктах практически всегда преобладают наименее термодинамически устойчивые изомеры изоалканов С8, аименно ТМП, которые и считаются целевыми продуктами реакции. Данные о влиянии давления на равновесие реакций алкилирования вообще не являются информативными в силу обычно жидкофазного характера протекания реакции и большом избытке изобутана. В дополнение к рассмотренным результатам мы провели некоторое количество расчетов с целью получить уточненную информацию о термодинамических закономерностях реакций, протекающих в процессе алкилирования в области низких температур от до 0С и при жидкофазном состоянии реакционной смеси. При этом были также получены оценки термодинамической вероятности для так называемых реакции самоалкилирования изобутана, которые могут включать процессы переноса водорода, дегидрирования, а также перераспределения углерода и водорода. Роль подобных направлений превращения исходных реагентов может оказываться особенно значимой при твердокислотном алкилировании, например, на Б2катализаторах, и определять селективность всего процесса. Для проведения расчетов были использованы значения термодинамических функций индивидуальных углеводородов С4С8, приведенные в работе , а также данные о давлении насыщенных паров углеводородов из справочника . Исключение составляли только значения термодинамических функций для бутена1, которые, как указали Лавренов и соавт. Россини еще в начале х годов, при подготовке фундаментального справочника . Проведение расчетов соответствовало методам, описанным в работе , основным из которых был метод минимизации свободной энергии Гиббса, реализованный в виде компьютерной программы на языке программирования Фортран . Результаты представлены в табл. Реакции 1 соответствуют теоретически возможным направлениям взаимодействия изобутана со всеми изомерными бутенами с образованием различных изоалканов С8, являющихся типичными продуктами каталитического ал копирования. Номер реакции Реакция Д5 КДжЛит изобутана реакции в зависимости от температуры, С
1 юоС4Н мхСН, 2,2,4МП . С.Н0 С4Н, 2,2,4ТМП . С4Н,0 трансС4Н2 2,2,4ТМП . С4Н4 цисС4Н2 2,2,4ТМП . С4Нв юоС4Н, 2,2,3ТМП . СНо С4Н,1 2,2,3ТМП . С4Но трамсС4Н,2 2Д. ЗТМП . С4Но цнсС4Н,2 2,2,3ТМП . С4Ню изоС4Н, ,4ТМП . ЮОС4Н,р С4НГ1 ,4ТМП . ЮОСНо траксСН2 ,4ТМП . С4Нф цисС4Н2 2,3,4ТМП . С4Н, юоС4Н, 2. ДТМП . С4Н СНг 1 2,3,3ТМП . С4Нф трансС4Н2 2Д. ЗТМЛ . С4Км иисСНг2 2,3,3ТМП . С4Н юоС4Н 2,5ДМГ . С4Н С4Н1 2,5ДМГ . С4Н трансСНЗ 2,5ДМГ . С4Нм цнсС4Нг2 2,5ДМГ . СЗ отоС4Н 2,4ДМГ . ЮОСрН С4Н,1 2,4ДМГ . СрНю трансС 2,4ДМГ . СН. С4Н,2 2,4ДМГ . СНю юоС4Н, 2,3ДМГ . СН. СН 1 2,3ДМГ . СНм трансС4Н,2 2,3ДМГ . ИЗО 9. С4Ню цисС4Нг2 2,3ДМГ . Номер ДС5КДмоль изобутана реакции в зависимости от температуры. С4Н ичоС4Н 3,4ДМГ . С4Н,0 СЛ1 3. ДМГ . СцНю траксС4Н2 3,4ДМГ . С4Н,0 цисС4Н,2 3,4ДМГ . С4Н0 изоС4Н 2МГ . КЗОС4Н С4Н1 2МГ . С4Н,0 траисС4Н2 2МГ . Н ОИССНг2 2МГ . ЮОС4Н иэоСЛа 3МГ . С4Н С4НгМГ . СЛ трасС4Н2 3МГ . С4Нса иисС 3МГ . СЛ мС4Н 3. ЮОС4Н С4Н1 2. ТМП КС4Н . С4Но С4Н,1 изоС5Н,2 2,4ДМП . Ни . С4Н0 С4Н1 Ч V V 4 Ч Я Vм . С4Н 2Д. ТМП Н, . СН 3 юоСН2 2,3ДМБ 2,4ДМП 2 Н, . С4Нв 2 СН,1 . СН,ЗС4Нг1 2,2,4ТМП 2 юоС,Н 2,3ДМБ . ТМИ тримстклпектвн ДМГ дгмстклгексан МГ мегклгегпан ДМП дилстилпснтан ДМБ днмстнлбутан. Гексаны нгексан 2ДДимстилбутан 2,3Диметилбутан 2Мстилпснтан 3Метилпентан 2, . Гептаны нгептан 2,4 Д и м етил пе нта н 2,ЗДиметилпентан 2Метил гексан 3Метилгексан ЗДЗ , , , , 4, . Т риметнл пентан 2. Тримстилпентан 2. Триметилпентан 2,3,3Тримстилпснтан , , 9, 8, , , , , , , , , , . ДМ Г 2,5Диметил гексан 2,4Диметил гексан 2. Диметил гексан 3. Димстил гексан , , 3, 4, , , 4, 5, , , 5, 6, , , 6, 7, , , 4, 5, , , 5, 7, , , 6, 8, , . Тримстилпснтан 2. Триметилпентан 2. Триметил пентан 2. Триметил пентан 2,5Диметил гексан 2. Диметил гексан 2. Диметил гексан 3. Д и м етил ге ксан , 3, 1, 1, , , 2. I 2, 2. МГ 2,2,4Триметилпентан 2. Триметилпентан 2. Триметилпентан 2. Триметилпентан 2,5Диметил гексан 2. Диметил гексан 2. Диметил гексан 3. Диметил гексан 2Метил гептан 3Метил гептан 8. Д8 из , , 2. Д4 , , 2, 3, , , 5. Д6 .

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: 0.208, запросов: 121