Разработка технологии получения пластификаторов на основе побочных продуктов производства бутиловых спиртов

• Автор: Рахимкулова, Аделя Ахтямовна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Содержание
Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1 .Общие сведения о свойствах пластификаторов

1.2.Катализаторы процесса этерификации карбоновых кислот спиртами

1.3. Механизм реакции этерификации

1.4. Термодинамика реакций этерификаций

1.5. Кинетика реакции

1.6. Хлорированные пластификаторы

1.6.1. Алифатические галогензамещенные углеводороды

1.6.2. Галогензамещенные сложные эфиры

1.6.3. Галогензамещенные ароматические соединения
1.6.4. Способы хлорирования
1.6.4.1. Хлорирование ароматических углеводородов
1.6.4.2. Заместительное хлорирование олефинов
1.6.4.3. Присоединение галогенов по двойной связи
1.6.5. Технологические стадии жидкофазного хлорирования
1.7. Пути утилизации кубовых остатков бутиловых спиртов
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть. Методики исследования
2.1. Характеристика исходных веществ, продуктов реакции
2.2 Описание лабораторных установок и методики проведения эксперимента
2.3. Методы анализа сырья и продуктов реакции 2.3.1.Определение кислотного и эфирного чисел 2.3.2.0предсление кислотного числа 2.3.3.0бработка результатов 2.3.4.0пределение эфирного числа
2.3.5. Обработка результатов
ГЛАВА 3. Термическая активация атомов и молекул реагентов хими1 реакций
3.1. Строение и структура молекул фталевого ангидрида, алифатических спиртов, воды и их реакционная активность
3.2. Расчет свободного объема молекул
3.3. Кинетика и механизм реакций этерификации гидролиза
3.4. Константа равновесия и температуры разрушения химических связей солей
3.5. Изокинетическая температура и компенсационный эффект реакции этерификациигидролиза
3.6. Термическое разрушение химических связей с образованием молекул распада
Выводы к главе
ГЛАВА 4. Кинетические закономерности синтеза фталатных пластификаторов
4.1. Синтез пластификатора марки ДЭГФ
4.2. Экспериментальные исследования скорости реакции карбоновых кислот и фталевого ангидрида с алифатическими спиртами
4.3. Каталитическое разрушение химических связей молекул с образованием стабильных молекул
4.4. Каталитические действия металлов, кислот и их солей
4.5.Механизм процесса
4.6. Технология производства пластификатора марки ДЭГФ
4.7. Опытнопромышленный пробег по получению пластификатора марки ДЭГФ по непрерывной схеме
Выводы к главе
ГЛАВА 5. Химия и технология хлорирования фталатных пластификаторов, синтеза пластификатора марки Пласта
5Л. Химия и технология хлорирования фталатных пластификаторов
5.2. Описание технологии получения хлорированного
диоктилфталата и принципиальная технологическая схема
5.3 Подбор рецептуры липкой пленки с использованием хлорированных фталатных пластификаторов
5.4. Разработка технологии получения пластификатора марки
д4 Пласта из кубового остатка от регенерации кобальта производства
бутиловых спиртов
5.5. Разработка рецептуры нитроцеллюлозной эмали на основе хлорированных фталатных пластификаторов
и пластификатора Пласта
Выводы к главе
Выводы
v, Список литературы
Приложение
4 7 7 9
Введение,
Актуальность


Исходным сырьем в данном случае являются жидкие и твердые парафины, которые путем окисления превращают в СЖК ,. Широкому применению данных спиртов в производстве пластификаторов препятствует их высокая себестоимость . Этерификацию спиртов карбоновыми кислотами можно осуществить в отсутствии катализаторов, но в этом случае она протекает медленно, и для достижения достаточной скорости требуется высокая температура С. Все же, когда примесь катализатора трудно отмывается и ухудшает качество продукта, используют некаталитический процесс . В присутствии кислотных катализаторов Н, НС1, арилсульфокислоты, ионообменные смолы этерификация и гидролиз сложных эфиров протекают при 0С. Такой метод осуществляется в жидкой фазе и является обычным для синтеза большинства сложных эфиров. Катализаторами могут служить так же гетерогенные контакты кислотного типа А0з, алюмосиликаты, фосфаты. В этом случае этерификация проводится в газовой фазе . Традиционными катализаторами этерификации являются серная и соляная кислота. Эти соединения обладают высокой каталитической активностью, которая проявляется при температуре 0С. Серная кислота является наиболее активным катализатором этерификации и, несмотря на существующие недостатки, ее применение позволяет значительно ускорить процесс получения сложных эфиров . Побочные реакции при катализе этерификации серной кислотой. СЯ3СЯЯ Яг,СНСН3 СЯ2 СЯ2 Я2ДО, или по
другому механизму ЯДО СЯ2 СЯ2 0Я2 Я СЯ2 ОЯ2 Я . НС, НС1, арилсульфокислота, следует предпочесть эфират трехфтористого бора. Для этерификации ароматических кислот лучше брать трехфтористый бор . Если при реакции нежелательно присутствие кислоты в реакционной среде, то в качестве катализатора можно использовать силыюкислые ионообменные смолы. Скорость образования эфира зависит от площади поверхности ионообменной смолы. В случае кислот высокого молекулярного веса площадь поверхности катализа может быть еще больше ограничена вследствие плохой диффузии кислоты внутрь смолы. Недавно для получения метилового эфира пропаргиловой кислоты из этой кислоты, метилового спирта и серной кислоты были использованы молекулярные сита Линде виде таблеток. Выход эфира составил . Наибольший интерес промышленного производства сложных эфиров представляют катализаторы, включающие титанорганические соединения. Эти катализаторы применяются в малых количествах. Они обеспечивают высокую степень превращения карбоновой кислоты в сложный эфир, и их можно удалять из реакционной массы фильтрацией. Однако, некоторое несовершенство катализаторов заключается в требовании большого избытка гидроксилсодержащего компонента по сравнению с реакцией в присутствии кислого катализатора, повышенной температуры этерификации С вместо С, что увеличивает энергетические расходы и уменьшает производительность стадии этерификации ,. Современные жесткие требования экономики и охраны окружающей среды является стимулом к поиску новых катализаторов этерификации, сохраняющих высокие свойства, но избавленных от их недостатков . Перспективным направлением является разработка каталитических систем на носителях промотрами. Исследователи стремятся к выбору доступной каталитической системы, применение которой позволит достигнуть резкого сокращения длительности реакции этерификации карбоновой кислоты спиртом, снижения энергоемкости процесса без существенного изменения технологической схемы . В табл. Таблица 1. Катализатор Температура реакции, С Продолжительность реакции, ч. А4з 0. ТЮБО. НзСоо2 0. СиСН3СОО2 0. СН3СОО4 0. ПСН3СОО4 0. Как видно из табл. Возможность промышленного применения этих соединений в качестве катализаторов этерификации определяется их доступностью и сравнительно низкой стоимостью. Производные алюминия и титана нейтральные соединения, полностью или частично растворяющиеся в реакционной среде. Катализаторами процесса служат, например, соли металлов. В присутствии этих амфотерных катализаторов достигается наиболее высокая степень превращения кислоты в эфир выше ,7 . Амфотсрные катализаторы удаляются после этерификации путем осаждения, гидролиза водой, обработкой сорбентами или простой фильтрацией.