Каталитическое дегидрирование метанола в формальдегид, инициированное пероксидом водорода

• Автор: Илолов, Ахмадшо Мамадшоевич
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Метанол и синтезы на его основе.

1.2. Синтез формальдегида из метанола в присутствии

катализаторов.

1.3. Сопряженные с дегидрированием инициированные химические

реакции.

1.4. Термодинамический анализ химического сопряжения с реакцией

дегидрирования метанола в формальдегид

Глава 2. Методика эксперимента

2.1. Приготовление катализаторов
2.2. Испытание каталитической активности
2.3. Изучение физикохимических свойств катализаторов.
2.4. Методы количественной идентификации формальдегида
Глава 3. Экспериментальная часть.
3.1. Изучение дегидрирования метанола без использования сопряженных реакций
3.2. Изучение влияния этана, этилена, диоксида углерода и пероксида водорода в
прямом синтезе формальдегида из метанола.
3.3. Изучение кинетических закономерностей инициированного
пероксидом водорода дегидрирования метанола в формальдегид на модельном катализаторе К1.
3.4. Кинетический эксперимент в доверительном интервале варьирования параметров.
3.5. Кинетическое исследование активности катализаторов К1 и К2
3.6. Макрокинетические особенности процесса в адиабатических реакторах.
3.7. Изучение физикохимических свойств поверхности и анализ стабильности работы
изученных контактов.
Глава 4. Обсуждение полученных результатов
4.1. Управление селективностью процесса.
4.2. Изучение кинетических закономерностей в доверительном интервале
варьирования параметров.
Заключение
Выводы1
Список цитированной литературы


Только углубленное знание механизмов реакций позволит выявить законы, определяющие связь между строением веществ и их способностью превращаться по тому или иному пути. Катализатор, в свою очередь, активно влияет на реакциоинуто среду, которая также воздействует на него, причем чаще отрицательно. Под влиянием реакционной среды катализатор может постепенно снижать свою первоначальную активность либо самоактивироваться автокатализ и индукция или регенерироваться. Глава 1. Метанол, один из основных продуктов многотоннажной химии, широко используется для получения множества ценных химических веществ формальдегида, сложных эфиров, аминов, растворителей, уксусной кислоты. Мировое производство метанола превышает млн. Процесс сухой перегонки древесины долгое время оставался, пожалуй, единственным способом производства метанола. Сейчас он полностью вытеснен каталитическим синтезом из оксида углерода и водорода. Получение метанола из синтезгаза впервые было осуществлено в Германии в год фирмой ВАЭР. Процесс проводился под давлением 00 атм на оксидных цинкхромовых катализаторах пОСг2Оз в интервале температур 00С, производительность первой промышленной установки доходила до тсут. Интересно, что в году в США был реализован промышленный синтез метанола, основанный не только на монооксиде, но и на диоксиде углерода. Разработаны более активные катализаторы на основе оксидов цинка и меди, которые позволили смягчить условия синтеза снизить давление до 0 атм, а температуру до 0С. Поскольку реакция протекает с уменьшением объема, повышение давления способствует увеличению конверсии синтезгаза. Было предложено несколько механизмов образования метанола. Согласно третьему механизму, СО внедряется в поверхностный гидроксил, при этом образуются промежуточные соединения, связанные с поверхностью катализатора через кислородный мостик. Следует отметить экспериментально обоснованный механизм синтеза, предложенный А . Я. Розовским 1, согласно которому метанол образуется при восстановлении диоксида углерода. Как и во многих других случаях, однозначное установление истинных механизмов химических реакций представляет значительную трудность, и до сих пор в синтезе метанола имеются неразгаданные моменты. Значительный рост темпов производства метанола связан, с одной стороны, с все расширяющимися сферами его применения и, с другой с возрастающим дефицитом природного сырья нефть, газ. V.. Рассмотрим наиболее важные из них. Получение формальдегида. Более производимого метанола идет на получение формальдегида. На это расходуется более производимого формальдегида. Следует упомянуть использование формальдегида в качестве промежуточного вещества для получения изопрена, гексаметилентетрамина уротропина, пентаэритрита и других ценных продуктов. Окисление метанола в формальдегид проводится с использованием серебряного катализатора при температуре 0С и атмосферном давлении. Это хорошо освоенный технологический процесс ВА8Р, и формальдегида получается именно по этому методу. Недавно разработан более перспективный способ, основанный на использовании железомолибденовых катализаторов. При этом реакция проводится при 0С. В обоих процессах степень превращения составляет . Процесс дегидрирования метанола, осуществленный на цинкмедных катализаторах при 0С, пока не получил широкого развития, однако он является очень перспективным, поскольку позволяет получать формальдегид, не содержащий воды. Основная технологическая трудность в данном случае заключается в проведении процесса короткими циклами реакциярегенерация с промежуточными процедурами продувки реакционной системы азотом для очистки от кислорода. Уксусная кислота. Уксусная кислота важнейший химический продукт, который широко используется в промышленности для получения сложных эфиров, мономеров винилацетат, в пищевой промышленности и т. Мировое производство ее достигает 5 млн. Получение уксусной кислоты до недавнего времени базировалось на нефтехимическом сырье. В Уокер1 фоцессе этилен в мягких условиях окисляют кислородом воздуха до ацетальдегида в присутствии каталитической системы РСЬ и СиСЬ .