Инициированный каталитический процесс получения дивинила из этанола

• Автор: Тшисвака Мутомбо
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
Введение

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. История каучука

1.2. Синтетические каучуки на основе дивинила. Области применения и свойства

1.3. Объемы и способы производства дивинила

1.3.1 .Получение дивинила из ацетилена

1.3.2. Совместное с этиленом производство

1.3.3. Производство дивинила дегидрированием бутан-бутилеповой фракции нефти

1.3.4. Окислительное дегидрирование бутана и бутиленов

1.4. Получение дивинила из биоэтанола по методу С.В. Лебедева
1.5. Выделение дивинила
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Методика проведения эксперимента конверсии этанола в дивинил на лабораторной установке проточного типа
2.2. Расчет материального баланса
2.3. Методика приготовления катализаторов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Изучение физико-химических свойств катализаторов
3.2. Испытание каталитической активности синтезированных образцов
3.3. Изучение кинетических закономерностей инициированного пероксидом водорода каталитического получения дивинила из этанола
3.4. Моделирование кинетики и обсуждение механизма процесса
3.4.1. Полная кинетическая модель
3.4.2. Аспекты механизма инициирования реакции образования дивинила пероксидом водорода в процессе каталитического превращения этанола

Заключение
Выводы
Список литературы

Введение
В настоящее время каучук и изделия из вулканизованного каучука (резины) играют огромную роль в технике и в быту. Нет ни одной отрасли народного хозяйства, где не применялись бы в большей или меньшей мере резиновые изделия. Теоретическая оценка мирового спроса на резиновые изделия предвещает увеличение на 4,1% за год. И в 2015 году мировое потребление резины достигнет 26,9 млн. тонн. Производство синтетического каучука будет расти в год на 4,0% до 14,5 млн. в год к 2015 году. Основная часть возросшего спроса придется на страны Азии, причем 30% потребления мирового рынка приходится на Китай [1]. Поэтому развитие производства искусственного синтетического каучука представляет большой интерес.
Впервые производство синтетического каучука (СК) в крупном промышленном масштабе было организовано в 1932 г. в СССР, причем в основу был положен способ, разработанный С. В. Лебедевым. Исходным мономером для получения СК был выбран бутадиен-1,3, или дивинил, который в свою очередь получали из этанола.
В основу промышленного синтеза была положена реакция одновременных дегидрирования и дегидратации этанола [2]:
т =450С, гп0/А1
2С2Н5ОН ----------------► СН2=СН-СН=СН2 + Н2 + 2Н
Данное производство существовало в течение долгого времени. В качестве катализатора использовалась механическая смесь оксидов алюминия и цинка. Но существовала проблема селективности многомаршрутного процес-

Также процесс исследовался при использовании каталитической системы БЮг-Л^О (промышленный катализатор К-64) с точки зрения кислотноосновного катализа. Активность увеличивалась совместно с основностью катализатора, но на магниевом катализаторе, который обладает высокой основностью и не обладает кислотностью, однако, активность была низкой вследствие реакции дегидратации кротилового спирта. При содержании М§0 в количестве 85% мольных наблюдалась максимальная активность. Стоит заметить, что добавка малых количеств пиридина к исходным реагентам, в данном случае, повышает основность соответственно с увеличением активности дегидрирования этанола [50].
Стоить заметить, что при проведении процесса на катализаторе АЬ03-ЕпО (60-40) в реакторе с псевдоожиженным слоем наибольшая конверсия составила 72,8% по сравнению с 55,8% в реакторе с неподвижным слоем катализатора [49].
При проведении конверсии этанола на кислотных А13+-замещенных се-пиолитах основными продуктами реакции являются этилен и диэтиловый эфир [51]. При диспергировании серебра на поверхности катализатора образуется биметаллическая система, способствующая увеличению выхода этилена и образованию значительных количеств дивинила по реакции Принса. Причем количество бутадиена увеличивается, вплоть до 5,5% с ростом времени контакта до 80мин [43].
В работе [52] для конвертирования этанола в эфир, этилен и дивинил используется подвижный слой ТЮ2^г02 катализатора с различным содержанием циркония. Обнаруженная корелляция с кислотностью показала максимум активности при содержании 50% Zr02. Дивинил образуется по дегидратационно-дегидрогенизационному механизму па кислых и основных центрах, включающих оксиды металлов, что обеспечивает кислотноосновные бифункциональные свойства катализатора. Отмечено, что