Каталитическая дегидратация и дегидрирование 2-фенилэтанола

• Автор: Абрамов, Артем Григорьевич
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 196 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень условных сокращений

Содержание
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1 Промышленные технологии получения оксида пропилена.

1.2 Процесс совместного получения оксида пропилена и стирола.

1.3 Усовершенствование технологии совместного получения оксида пропилена и стирола.

1.4 2фенилэтанол как побочный продукт в процессе

1.5 Известные способы переработки 2фенилэтанола в рамках процесса совместного получения оксида пропилена и стирола

Глава 2. Оценка затрат тепла, связанных с рециркуляцией 2фенилэтанола в процессе

Глава 3. Термодинамическая оценка положения равновесия основных реакций гидропероксида этилбензола и 2фенилэтанола на стадиях процесса
3.1 Термодинамические параметры исходных веществ и продуктов реакций
3.1.1 Стандартная энтальпия и энтропия.
3.1.2 Теплоемкость идеального газа.
3.2 Алгоритм расчета термодинамической равновесной степени превращения.
3.3 Термодинамическая оценка направления первичных превращений этилбензола на стадии окисления
3.4 Термодинамическая оценка направления реакций аГПЭБ и ГПЭБ на стадии эпоксидирования.
3.5 Термодинамическая оценка направления превращений 2фенилэтанола на стадии парофазной дегидратации.
3.6 Термодинамическая оценка направления реакции гидрогенолиза 2фенилэтанола до этилбензола на стадии гидрирования АЦФ.
Глава 4. Исследование закономерностей каталитической внутримолекулярной дегидратации 2фенилэтанола в газовой фазе в присутствии избытка воды.
4.1 Текстурные характеристики катализаторов.
4.2 Кислотные свойства катализаторов
4.3 Количественное определение натрия, локализованного на поверхности промышленных образцов алюмооксидных катализаторов
4.4 Кинетические эксперименты.
4.4.1 Определение удельной активности ЛКЦ различной силы в реакциях мономолекулярной дегидратации 1 ФЭТ и 2ФЭТ.
4.5 Кинетические параметры реакции.
Глава 5. Гидрогенолиз изомерных фенилэтанолов
5.1 Термодинамическая оценка направления основных превращений изомерных фенилэтанолов в присутствии водорода
5.2 Выбор оптимальной каталитической системы.
5.3 Исследование основных превращений изомерных фенилэтанолов
в присутствии водорода
Глава 6. Дегидрирование 2фенилэтанола до фенилацетальдегида.
6.1 Гермодинамическая оценка направления основных превращений 2фенилэтанола
6.2 Реакционная способность 2фенилэтанола в присутствии катализаторов с дегидрирующей функцией
Глава 7. Экспериментальная часть.
7.1 Характеристики катализаторов.
7.2 Модифицирование гаммаоксида алюминия натрием.
7.3 Отмывка от натрия поверхности промышленных алюмооксидных катализаторов дегидратации 1 ФЭТ.
7.4 Гидротермальная обработка катализаторов ГТО.
7.5 Характеристики сырья
7.6 Методики проведения экспериментов.
7.7 Аналитические методики и методы, использованные для определения физикохимических свойств катализаторов.
Список литературы.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Са СНзСНСВ, НоО СаС
В е годы важнейшую роль в развитии производства ОП сыграл метод, в основе которого лежит реакция взаимодействия олефинов с гидропсроксидами ГП, приводящая к получению аоксидов с одновременным образованием спиртов
Изначально данный способ был реализован в двух вариантах с использованием гидропероксида третбутила в англоязычной литературе xi или РОТВА или гидропероксида этилбензола xi или , также встречаются названия i , xi , 2, 5, 7. Пропилен
о
В году общемировое производство оксида пропилена составило 5, млн тонн, из которых ,5 было произведено по методу СНРО, по методу РОТВА, ,5 по методу 7. В XXI веке внедрены две новых промышленных технологии производства ОГТ. Процесс i xii xi xi xi или основан на взаимодействии пропилена с гидропероксидом изопропилбензола кумола. Изопроиилбензол ИПБ окисляется кислородом воздуха до гидропероксида ГГЕИПБ, который эпоксидирует пропилен, в результате чего образуются ОП и изопропилбензиловый спирт диметилфенилкарбинол ДМФК. СI 3,7 . В году запущено два новых производства ОП по технологии СНР в Саудовской Аравии г. НРРО в Бельгии г. Антверпен мощностью тонн в год . В мае года по технологии РО пущено производство в Китае г. ОП в год 3,. В году планируется пуск завода в Таиланде по технологии НРРО мощностью тонн в год . По оценке китайских аналитиков ноябрь года, v , i i I в году суммарные производственные мощности по ОГ1 превысят 9 миллионов тонн . Как видно, несмотря на заметное увеличение вклада технологии НРРО в производство ОП, внастоящее время, доля гидропероксидных технологий составляет порядка общемирового производства, причем более половины производимого по этим технологиям ОП приходится на долю процесса . Процесс совместного получения оксида пропилена и стирола РО или Халконпроцесс по названию фирмы, которая разработала технологию гидропсроксидного окисления пропилена I, США реализован в промышленных масштабах в начале х годов ХХвека ,,,, 2. В нашей стране подобное производство внедрено на ОАО Нижнекамскнефтехим г. Нижнекамск в начале х годов XX века год. ОП и стирола на ОАО НКНХ тыс. В настоящее время по данной технологии ОАО НКНХ производит практически весь отечественный оксид пропилена более и более отечественного стирола. Динамика выпуска оксида пропилена за гг. Как видно, перед общемировым финансовым кризисом выпуск ОП на НКНХ превысил 0 тонн в год 0 от проектной мощности, однако в году снизился до уровня года 9 и 5 тонн соответственно. Данные по выпуску стирола на российских предприятиях за гг. Таблица 1 Выпуск стироламономера на российских предприятиях за гг. СИБУР Химпром г. Отметим, что доля стирола, выпускаемого по технологии РО в России соизмерима с США, где она составляет порядка . В мировом масштабе доля стирола выпускаемого по технологии РО составляет порядка . Технология отечественного процесса совместного получения оксида пропилена и стирола была разработана во ВНИИОлефин г. Баку под руководством М. Л. Далина и Б. Р. Серебрякова 1, , . Данная технология принципиально не отличается от зарубежных аналогов, достаточно подробно описана в работах , , , , и включает четыре основные стадии рис. ОАО НКНХ ,
I . I стадия. Жидкофазное окисление ЭБ молекулярным кислородом является медленной цепной реакцией с вырожденным разветвлением цепи. Так как примеси снижают селективность процесса например, вода приводит к разложению ГПЭБ 7, сырье, поступающее на стадию окисления подвергается. Рабочая температура на стадии окисления 0 0С, давление атм. В промышленности окисление ведут до накопления в реакционной смеси мас. ГПЭБ 1, 7, . В качестве теплоносителя используется инертный газ, в частности азот. Кроме того, в продуктах реакции обнаружены бензальдегид, бензойная и муравьиная кислоты, пероксид водорода, 2,3дифен и лбу тан. Поскольку органические кислоты способствуют разложению ГПЭБ и приводят к снижению активности катализатора эпоксидирования, данный поток подвергается щелочной отмывке или отмывке водными растворами углекислых солей щелочных металлов ,,. II стадия.