Термодинамика синтеза алкилтреталкиловых эфиров в газовой и жидкой фазах

• Автор: Чуркина, Анна Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 144 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1.Синтез, очистка и характеристики препаратов.

2.2. Анализ исходных веществ и продуктов реакций, идентификация соединений.

2.3.Методика изучения химического равновесия в газовой и жидкой фазах.

2.4.0бработка экспериментальных данных.

3. ТЕРМОДИНАМИКА СИНТЕЗА АЛКИЛТРЕТАЛКИЛОВЫХ

ЭФИРОВ.
3.1. Равновесие реакции синтеза алкилтреталкиловых эфиров в газовой фазе.
3.2.Равновесие реакции синтеза этилтретамилового эфира в жидкой фазе в присутствии полярных и неполярных растворителей.
4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДАВЛЕНИЙ НАСЫЩЕННОГО ПАРА
АЛКИЛТРЕТАЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
5.1 .Обсуждение результатов исследования термодинамики синтеза алкилтреталкиловых эфиров в газовой фазе.
5.2.0бсуждение результатов исследования термодинамики синтеза алкилтреталкиловых эфиров в жидкой фазе в присутствии полярных и неполярных растворителей.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


По уровню затрат смеси бензина с МТБЭ с учетом октановых характеристик не дороже, чем нефтяной автобензин, что делает его применение экономически целесообразным . В качестве антидетонационных
компонентов предлагается также использовать смеси МТБЭ и спиртов С4 лучше вторбутанол . По оценкам специалистов эфиры, особенно МТБЭ, как компоненты смешения заняли ведущее положение по сравнению с топливными спиртами. Кроме того, отмечается возрастание спроса на другие эфиры, например, метилтретамиловый, этилтрстбутиловый и этилтретамиловый эфир , , что связано с расширением их сырьевой базы. Источником изоолефинов в синтезе алкилтрсталкиловых эфиров являются углеводородные фракции С4 и С5, получаемые в качестве побочного продукта на установках каталитического крекинга и пиролиза. По оценкам специалистов в ближайшее время ожидается перепроизводство олефинов в частности, этилена и пропилена, а это приведет к увеличению выработки побочных С4 и фракций. При рассмотрении вопроса сырьевой базы синтеза алкилтреталкиловых эфиров важно и то, что установки по их производству можно включать в схемы комплексной переработки С4 и С5углеводородных потоков с целью увеличения выработки бензинов на 2,6 4 без увеличения объема перерабатываемой нефти . Кроме применения в качестве антидетонационных добавок к моторным топливам эфиры, содержащие третбутильную группу, нашли применение как полупродукты процесса получения чистого изобутилена из фракции С4, содержащих широкий набор углеводородов различной степени насыщенности. Теоретической основой возможности этого процесса является более высокая в 5 раз реакционная способность изобутилена по сравнению с бутиленами нормального строения и бутадиеном в реакции со спиртами, в частности с метанолом , , что позволяет вести извлечение с полнотой не менее . Таким образом, после полного извлечения изобутилена из разбавленных фракций С4 реакцией со спиртами и дальнейшим разложением полученного эфира можно получать практически чистый изобутилен для дальнейшего его применения 1. Этим же способом можно выдетять чистую изоамиленовую фракцию из углеводородных фракций С5 . При этом весьма важная роль принадлежит термодинамике указанных реакций, поскольку и синтез, и разложение алкилтрсталкиловых эфиров относятся к той ii превращений, которые контролируются термодинамикой. Анализ имеющихся литературных источников, в которых рассматриваются научные основы получения АТАЭ из спиртов и изоолефинов показал, что они затрагивают, в основном, равновесие и кинетику этих реакций в жидкой фазе. Сведения по газофазному равновесию процессов получения эфиров из спиртов и изоолефинов ограниченны и относятся в большинстве случаев к МТБЭ. Большая серия работ, касающихся изучения кинетики и термодинамики синтеза АТАЭ в жидкой и газовой фазах, была выполнена на кафедре ТО и НХС СамГТУ под руководством профессора А. М. Рожпова. Были получены экспериментальные данные по равновесию процессов синтеза МТБЭ, ЭТБЭ, пропилтретбутиловых, бутилтретбутиловых эфиров, АТБЭ, МТАЭ, ЭТАЭ в жидкой фазе, изучена кинетика синтеза почти всех перечисленных соединений в присутствии макропористых и гелевых сульфокатионитов КУ, КУ28. Однако, эксперименты в газовой фазе выполнены лишь для некоторых эфиров, а сведения по энтальпиям газофазного синтеза НБТБЭ и ИБТБЭ имеют большую погрешность. В работе было изучено равновесие реакции синтеза МТБЭ на катализаторе i, экспериментальные данные интерпретированы с привлечением коэффициенты активности компонентов реакционных смесей вычисленных методом I. На основе экспериментальных кинетических данных реакций синтеза и разложения МТБЭ определена энтатьпия реакции, равная ,6 кДжмоль. Д.Н. Чаплицем с соавторами представлены результаты по исследованию химического равновесия синтеза МТБЭ как со стороны прямой, так и обратной реакции в широком интервале соотношений реагентов. Тепловой эффект жидкофазной реакции составил, по оценкам авторов, . Джмоль а газофазного превращения . Джмоль. Проведены дополнительные эксперименты по определению относительной реакционной способности нбутенов и 1,3бутадиена в реакции с метанолом.