Ингибирование полимеризационных процессов фенолами различного происхождения в жидких продуктах пиролиза

• Автор: Левчук, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава I Пиролиз нефтяного сырья как способ получения олефинов

1.1 Характеристика продуктов пиролиза бензиновых фракций

1.2 Стабилизация мономеров

1.3 Механизм и кинетика радикальной полимеризации

1.4 Ингибирование термополимеризации при переработке и хранении

жидких продуктов пиролиза

1.4.1 Стабильные радикалы

1.4.2 Нитро и нитрозосоединения

1.4.3 Хиноны

1.4.4 Фенольные соединения
Глава II Методическая часть
2.1 Особенности технологической схемы ректификации продуктов
пиролиза
2.2 Исследование состава жидких продуктов пиролиза
2.3 Методика испытания ингибиторов термополимеризации
2.4 Методы синтеза ингибирующих композиций
2.4.1 Способ получения дигидрокверцетина ДКВ
2.4.2 Холодная экстракция
2.4.3 Горячая экстракция
2.4.4 Нитрозирование экстрактивных растительных фенолов
2.4.5 Синтез фенолальдегидной смолы новолачного типа
2.4.6 Реакция окислительной поликонденсации одно, двух и коксохимических фенолов
2.4.7 Синтез пространственнозатрудненных терпенофенолов
2.5 Методы исследования ингибирующих композиций
2.5.1 ЯМРспектроскогшя
2.5.2 Тонкослойная хроматография
2.5.3 Дериватографический анализ
2.5.4 Хроматомассспектрометрия
Глава III Обсуждение результатов
3.1 Обследование установки ЭП0
3.2 Основные направления использования коксохимических фенолов в качестве ингибиторов термополимеризации
3.3 Пути совершенствования фенолформальдегидных смол
3.3.1 О возможности замены бутиловых спиртов на другие растворители и системы растворителей
3.3.2 О переходе на ингибиторы без применения растворителей
3.4 Синтез эффективных ингибиторов на основе коксохимических фенолов путем окислительного сочетания
Глава IV О возможности применения растительных полифенолов в качестве ингибиторов при переработке полупродуктов пиролиза
4.1 Влияние происхождения техногенных фенолов для использования их в качестве сырья для получения ингибиторов полимеризационных процессов нефтехимических производств
4.2 Растительные фенолы в качестве альтернативы техногенным фенолам для получения ингибиторов термополимеризации при переработке жидких продуктов пиролиза нефтяных углеводородов
Глава V Герпенофенолы
Приложение
Заключение
Выводы
Список литературы


Также хотелось бы поблагодарить сотрудников лаборатории химии древесины ИрИХ СО РАН и лично доктора химических наук, профессора Бабкина Василия Анатольевича и кандидата химических наук, старшего научного сотрудника Остроухову Людмилу Андреевну за неоценимую помощь и моральную поддержку при выполнении работы. Особую благодарность за помощь в проведении аналитических исследований получаемых продуктов хотелось бы выразить доктору химических наук, профессору Рохину Александру Валерьевичу и доктору химических наук, профессору Каницкой Людмиле Васильевне. Пиролиз высокотемпературный 00 С термолиз газообразного, легкого или среднедисгиллятного углеводородного сырья, проводимый при низком давлении и исключительно малой продолжительности не более 0,5 с. Для примера рассмотрим схему термического крекинга нбутана. В приведенных схемах рассмотрены только первичные реакции. Основными продуктами указанных реакций являются водород, метан и олефины. При практическом осуществлении процесса пиролиза наряду с перечисленными продуктами, в ряде промежуточных стадий, протекающих по радикальноцепному механизму, образуются циклические непредельные, ароматические и другие высокомолекулярные углеводороды и кокс, а при высоких температурах продукты дальнейшего дегидрирования ацетилен, аллен и другие как результат вторичных реакций. В результате термической сополимеризации непредельных соединений образуются циклоолефины, которые далее дегидрируются до ароматических углеводородов. Так протекает, например, взаимодействие бутадиена и этилена с образованием бензола по реакции ДильсаАльдера
Ассортимент и выходы продуктов пиролиза в наибольшей степени зависят от сырья пиролиза и параметров процесса. При пиролизе углеводородов различных классов и молекулярных масс образуются продукты, состав которых существенно отличается друг от друга. При пиролизе бензиновых фракций кроме пиролизного газа, богатого непредельными углеводородами С2С5, образуется значительное количество жидких продуктов. Выходы олефинов и других продуктов пиролиза бензинов зависят от их физикохимических качеств плотности, пределов кипения, углеводородного состава и др. При пиролизе бензинов различного состава выходы основных целевых продуктов колеблются в достаточно широких пределах этилена , пропилена , фракции С4 5 , ароматических углеводородов 0,Ся 6 масс 1. Для получения в процессе пиролиза максимального количества этилена целесообразно применять сырье с высоким содержанием парафинов до . Ароматические углеводороды в условиях проведения процесса пиролиза на современных установках изза высокой термической стабильности и малого времени контакта почти не подвергаются превращениям 2. Для получения мономеров высокой степени чистоты, необходимой для химической переработки, производят разделение пиролизного газа на отдельные компоненты. Таблица 1. Компоненты Объемн. Выход на сырье, вес. Жесткость пиролиза углеводородного сырья определяемся уровнем температуры его переработки и временем пребывания его в области высоких температур, в которой осуществляется реакция. Важнейший параметр процесса температура определяет степень превращения исходных веществ по реакциям, протекающим при пиролизе. От температуры зависит также и доля образовавшихся на первой стадии различных радикалов, подлежащих распаду и, следовательно, и выходы различных низших олефинов. С увеличением температуры повышается выход низших олефинов, метана и водорода и снижается выход алканов. Для широкой фракции прямогонного бензина 0 С процессы распада начинаются при температурах выше 0 С. В интервале температур от 0 до 0 С из алканов и нафтенов в заметном количестве образуются наряду с этиленом и пропиленом высшие олефины пентены и гексены. С ростом температуры выход этилена, метана, бензола и тяжелых жидких продуктов возрастает, а выход пиробензина уменьшается. Стабильность олефинов возрастает с уменьшением их молекулярной массы. Другим важным параметром пиролиза является время пребывания пиролизуемых веществ в зоне реакции, называемое иногда временем контакта. Выходы водорода и метана с увеличением времени контакта непрерывно возрастают. Выходы этилена и других олефинов в зависимости от времени контакта проходят через максимумы для каждой температуры.