Закономерности алкилирования фенола линейными (C9,C16)алкенами на макропористых сульфокатионитах

• Автор: Чернышов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1Л. Становление и развитие процесса алкилирования
1.2. Алкилирование на твердых катализаторах
1.3. Основы катализа катионитами
1.4. Химизм, технология и кинетические закономерности алкилирования на сульфокатионитах
1.5. Влажность, химическая и термическая стабильность ионообменных смол
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования
2.2. Методика эксперимента
2.3. Методы анализа и идентификация
2.4. Результаты исследования
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Изомеризация алкилфенолов, алкилфениловых эфиров
и алкенов
3.1.1. Позиционная изомеризация алкилфенолов и алкилфениловых эфиров в алифатической цепи
3.1.2. Позиционная изомеризация алкилфенолов в ароматическом ядре
3.1.3. Позиционная изомеризация алкенов
3.1.4. Изомеризация алкилфениловых эфиров в
алкилфенолы
3.2. Кинетический анализ процесса
3.2.1 .Кинетические модели
3.3. Алкилирование фенола на сульфокатионите Amberlyst 36 Dry
3.4. Алкилирование фенола на сульфокатионите Amberlyst
3.5. Алкилирование фенола на сульфокатионите Amberlyst
3.6. Алкилирование фенола 1-ноненом на катализаторе Amberlyst

3.7. Алкилирование фенола 1-ноненом на катализаторе
AmberlystDT
3.8. Алкилирование фенола 1-ноненом на катализаторе
Lewatit К2431
3.9. Алкилирование фенола 1-ноненом на катализаторе
Lewatit К2640
3.10. Алкилирование фенола 1-ноненом на катализаторе
Relite EXC8D
3.11. Алкилирование фенола 1-ноненом на катализаторе
Tulsion66MP
3.12. Анализ кинетических характеристик при варьировании
условий эксперимента
3.13. Сравнение основных показателей катализаторов
при 383.8 К в присутствии 0,0 % масс, воды
3.14. Сравнение основных показателей катализаторов
при различных температурах и концентрациях воды
ВЫВОДЫ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Продукты алкилирования фенола используются для получения антиоксидантов, присадок к маслам и топливам, стабилизаторов каучуков, фенолфор-мальдегидных смол, жидких кристаллов, органических полупроводников, поверхностно-активных веществ и отдушек.
Алкилфенолы (АФ) в подавляющем количестве производятся по технологии непрерывного алкилирования с применением сульфокатионитов в качестве катализаторов. К алкилфенолам, применяемым для синтеза присадок к маслам и топливам, предъявляются особые требования - низкое содержание алкилфе-ниловых эфиров (АФЭ) и полиалкилфенолов, а к процессу - конверсия алкена не менее 95 %. Эксплуатационные свойства присадок улучшаются с повышением содержания в них орто-АФ и алкилфенолов, имеющих крайнее положение гидроксифенильного заместителя в алифатической цепи. Присадки отечественного производства уступают импортным аналогам по качественным показателям и не могут с ними конкурировать. Решение проблемы качества присадок, существенно зависящей от свойств АФ, сохраняет свою актуальность в течение многих десятилетий.
Несовершенство технологического оформления процесса и отсутствие качественной информации об эффективности каталитических систем, определяют высокую себестоимость производимых алкилфенолов. Это обстоятельство не позволяет удерживать стоимость на низком уровне.
На сегодняшний день основные общетеоретические вопросы, касающиеся химизма и механизма алкилирования, решены. Однако фактический материал по кинетике процессов на катализаторах нового поколения отсутствует. Это не позволяет аргументированно подходить к выбору сульфокатионитов из их широкого спектра, предоставляемого современными фирмами-производителями.
Острой и актуальной проблемой существующих производств высших алкилфенолов (ВАФ) является решение вопроса регламентации ключевого параметра процесса - предельно допустимой концентрации воды в реакционной

2.3. Методы анализа и идентификация
Отобранные пробы анализировали методом газо-жидкостной хроматографии на программно-аппаратном комплексе «Хроматек-аналитик» на базе хроматографа «Кристалл 2000 М» при следующих условиях:
•алюминированная кварцевая капиллярная колонка с привитой неподвижной фазой 8Е-30 длиной 30м х 0,25 мм;
•температура испарителя 300 °С;
•температура детектора 300 °С;
•газ носитель - гелий. Скорость подачи 30 мл/мин. Давление газа-носителя 150 кПа;
•деление потока 1/40.
Типичные хроматограммы алкилирования фенола ноненом-1 и гекса-деценом-1 представлены на рис. 2.1 и 2.2 соответственно. На хроматограммах приведен температурный профиль анализа.
ПИД, шУ

I I I | I

453 К
513 К
Время

! [ 1 I 1 анализа, мин
Рис. 2.1. Хроматограмма алкилирования фенола ноненом