Инициированный синтез кислородосодержащих органических соединений из СО и Н2

• Автор: Румянцев, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 c. : ил

Из многочисленных работ , по осуществлению синтезов из СО и Н известно, что надежный отвод тепла при осуществлении высокоэизотермичных реакций, и, как следствие, устойчивый тепловой режим работы катализатора, можно осуществить при проведении синтезов в жидкой фазе. При этом основные показатели синтеза практически не меняются, но зато возрастает производительность катализатора по жидким продуктам и срок его службы. В последующих работах по изучению синтеза ВАС из окиси углерода, водорода и ацетилена , проведенных совместно сотрудниками ИНХС АН СССР и Новомосковского химкомбината, была изучена возможность осуществления синтеза в жидкой фазе. На первом этапе этой работы были подобраны растворители, ксяоые пожно ьшо использовать в качестве жидкой фазы и эмпирическим путем подобрана конструкция реакционного устройства реактора для осуще
ствления синтезов. Изза невозможности осуществления непрерывной подачи жидкой фазы в реактор извне, автор избрал схему, по которой ограниченное количество жидкой фазы циркулировало в реакторе. После испытаний, проведенных на стеклянных аналогах, была избрана модель реактора, которая наилучшим образом удовлетворяла предъявленным требованиям хорошая циркуляция жидкой фазы, полное погружение катализатора в жидкую фазу, равномерное распределение газового потока по слою катализатора. В дальнейших опытах в качестве жидкой фазы использовали фракцию синтетических парафинов СС с интервалом кипения С 0 мм рт. СфС0 интервал кипения С. В опытах, проведенных в новом реакторе, с использованием жидкой фазы, производительность катализатора увеличилась почти вдвое, при практически неизменном составе продуктов. В результате изучения режимных параметров жидкофазного синтеза были выбраны оптимальные условия для его осуществления давление 0 ат, температура 0С, содержание СО , ацетилена 1,,2, объемная скорость синтез газа 0 час. В дальнейпем были исследованы кинетические закономерности данного процесса, определена область его протекания, предложено кинетическое уравнение реакции . Проведенные испытания на укрупненной установке позволили вести синтез ВАС из окиси углерода, водорода и ацетилена по предложенной схеме с производительностью около 0 кгм3 час. Разработанные в итоге этих исследований газофазный и жидкофазный процессы синтеза были запатентованы в Советском Союзе и за рубежом 7, . С целью получения данных о путях включения ацетилена в углеродные цепи жидких продуктов синтеза, были проведены опыты , с ис
пользованием ацетилена, меченного С4 3 . Опыты с радиоактивным ацетиленом проводили в газовой фазе, на катализаторе С1, при температуре 0С, давлении ат, объемной скорости газового потока час. По данным радиометрического анализа все углеводороды Сд и выше, спирты Сд и вше содержат радиоактивную метку. Метан, спирты и Сд не радиоактивны. Мольная радиоактивность спиртов и углеводородов постоянна, а по величине равна или несколько ниже мольной радиоактивности ацетилена. Это говорит о том, что в растущую цепочку ацетилен включается однократно. Ка основании приведенных данных авторы 6, сделали вывод, что пока в реакционной смеси присутствует ацетилен, он является обязательным участником реакции, входя в состав каждой молекулы образующихся спиртов. ЦС СипСО 2п1Н2 САп. Совокупность экспериментальных данных подтверждает представления о протекании синтеза по приведенному уравнению и, вместе с тем, позволяет исключить из рассмотрения иные пути участия ацетилена в синтезе, например, после гидрирования его в этилен, или гидратации до ацетальдегида. Возможное участие этилена в синтезе ВАС ограничивается , а нулевая радиоактивность этилового спирта исключает возможность участия в синтезе продуктов гидратации ацетилена. Следовательно, ацетилен, поступающий в зону катализа, непосредственно участвует в образовании растущих цепей на поверхности катализатора. Анализируя полученные закономерности, авторы 6 приходят к выводу, что синтез ВАС из окиси углерода, водорода и ацетилена начинается с взаимодействия ацетилена с катализатором адсорбция или образование ЗГ комплекса.