Окисление циклогексена, гексена-1, пропилена и изобутилена в реакторе с барьерным электрическим разрядом

• Автор: Рябов, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 92 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Плазмохимическое окисление углеводородов в электрических разрядах

1.1 .Физикохимические характеристики барьерного разряда

1.2.Окисление углеводородов в электрических разрядах.

ГЛАВА 2. Экспериментальная часть.

2.1. Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента..

2.2. Анализ продуктов окисления олефиновых углеводородов.

2.3. Измерительное и аналитическое оборудование

2.4. Характеристика исходных веществ.

ГЛАВА 3. Окисление олефиновых углеводородов в реакторе с барьерным электрическим разрядом.
3.1. Окисление гексена1 и циклогексена
3.1.1 .Влияние параметров эксперимента на процесс окисления
гексена1 и циклогексена.
Амплитуда и частота повторения импульсов напряжения
Концентрация кислорода в парогазовой смеси.
Температура стенок реактора
3.2. Окисление смесей олефиналкан.
3.2.1.Окисление смесей циклогексеналкан.
3.2.2.Изменение массовой доли олефина в смеси с алканом
3.2.3.Окисление Сз,С4 олефинов.
3.3. Заключение
ГЛАВА 4. Математическое моделирование кинетики окисления циклогексена в реакторе с барьерным разрядом.
4.1. Возможный механизм окисления циклогексена
4.2.Методика моделирования кинетики окисления циклогексена
в реакторе с барьерным разрядом.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Однако регулярные систематические исследования электрических разрядов начинаются лишь во второй половине XX в. Развитие плазмохимии в этот период можно проследить по опубликованным книгам, имеющим фундаментальное значение 14. Успешно разработаны и осуществляются в промышленном масштабе процессы получения озона, синильной и азотной кислот, сажи, перекиси водорода, загущения масел, синтеза ацетилена из метана, гидрогенизации и дегидрогенизации растительных масел и животных жиров. В настоящее время накоплены определенные представления о природе и характере электрических разрядов, достигнуты значительные успехи в области использования плазмохимических методов очистки воздуха от неорганических и органических загрязнителей, получения различных полимерных пленок и покрытий. Активно исследуется возможность применения плазмы электрических разрядов для окисления углеводородов в ценные химические продукты. Однако данных о превращении органических веществ в электрических разрядах в литературе недостаточно, что существенно сдерживает развитие плазмохимических методов переработки углеводородного сырья. Подробное изучение кинетики протекающих процессов и возможностей управления плазмохимической реакцией расширило бы представление о плазме электрических разрядов и могло бы послужить основой для создания новых процессов превращения углеводородов. Целыо настоящей работы является изучение закономерностей окисления олефиновых углеводородов в реакторе с барьерным разрядом и исследование возможностей управления плазмохимической реакцией. Изучить закономерности окисления гексена1 и циклогексена в реакторе с барьерным разрядом. Исследовать возможность окисления легких олефинов в барьерном разряде в ценные продукты реакции. Предложить возможный механизм окисления олефиновых углеводородов. Впервые в условиях эффективного вывода продуктов реакции из разрядной зоны плазмохимического реактора изучено окисление олефиновых углеводородов и показано, что реакция протекает с образованием эпоксидных, карбонильных и гидроксильных соединений. Исследовано окисление смесей олефиналкан и установлено, что совместное окисление приводит к образованию тех же продуктов, что и при раздельном их окислении. Выявлено, что использование алканов с большей молекулярной массой, чем окисляемый олефин, приводит к увеличению выхода окиси олефина более чем в 1,5 раза. По результатам работы получен патент РФ 5. Совместное окисление пропилена или изобутилена с октаном позволяет провести их превращение в ценные продукты без характерных для плазмохимии процессов полного окисления и осмоления веществ. Предложен механизм окисления циклогексена в реакторе с барьерным разрядом, включающий активацию электронным ударом исходных молекул кислорода и олефина с образованием радикалов и возбужденных молекул. Выявлено, что образование продуктов реакции происходит по двум направлениям 1 активация кислорода и последующее образование окиси циклогексена, циклогексанона и циклопентилметаналя 2 активация олефина с последующим образованием циклогексенона, циклогексенола и бициклогексенила. Полученные экспериментальные результаты по окислению циклогексена, гексена1, пропилена и изобутилена в барьерном разряде и их смесей с алканами могут служить основой для разработки новых нетрадиционных способов переработки углеводородного сырья, что подтверждается патентом РФ 6 6. Способ получения окисей олефинов. Закономерности окисления олефииовых углеводородов и их смесей с алканами в реакторе с барьерным разрядом. Способ управления плазмохимической реакцией окисления циклогексена. Возможный механизм окисления циклогексена в реакторе с барьерным разрядом. Л пробация работы. Результаты работы были доложены и обсуждены на IV Международной конференции Химия нефти и Газа Томск, г Химия и химическая технология на рубеже тысячелетия Томск, г 5 КорейскоРоссийском международной конференции КОЯШ Томск г. Публикации. По материалам диссертации получен 1 патент РФ, опубликованы 2 статьи в центральной печати и тезисы 9 докладов.