Гидрирование 2-бутин-1,4-диола в трехфазной системе на суспендированных катализаторах

• Автор: Пятницына, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Гидрированис ацетиленовых углеводородов и их

производных литературный обзор

1.1. Г идрирование ацетиленовых упли колей

1.2. Литературные примеры гидрирования 2бутин1,4диола до 2бутен1,4диола

1.3. Электрохимический способ получения 2бутен1,4диола

1.4. Синтез 2бутен1,4диола из 1,4дихлор2бутена

1.5. Получение 2бутен1,4диола из его диацетатов

1.6. Получение 2бутен1,4диола из бутадиена

1.7. Получение 2бутен1,4диола из бутена1

1.8. Получение 2бутен 1,4диола из эпоксисоединений
Глава 2. Обсуждение результатов
2.1. Выделение и очистка 1,4бутиндиола из водных растворов
2.2. Жидкофазное каталитическое гидрирование 2бутин1,4 диола до 2бутен1,4диола при атмосферном давлении.
2.3. Механизм жидкофазного гидрирования 2бутин1,4 диола
2.4. Изучение геометрических изомеров 2бутен1,4диола
2.5. Технологические особенности выделения 2бутен1,4 диола из водных катализатов гидрирования
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1. Описание лабораторной методики выделения и очистки 2бутин1,4диола
3.2. Лабораторная методика синтеза 2бутен1,4диола
3.3. Определение массовой доли гирдроксильных групп.
3.4. Определение массовой доли 1,4бутандиола и бутин2диола1,4.
3.5. Определение массовой доли бутен2диола1,4 бромидброматный метод.
3.6. Описание методики определения строения новой гетероциклической системы
Глава 4. Лабораторный технологический регламент синтеза 2бутен
1,4диола гидрированием 2бутин1,4диола при атмосферном давлении
4.1. Общая характеристика процесса.
4.2. Характеристика изготовленной продукции.
4.2.1. Техническое наименование продукта1,4бутендиол.
4.2.2. Основные физикохимические свойства.
4.2.3. Применение.
4.2.4. Требования к готовой продукции.
4.3. Характеристика исходного сырья, материалов и промежуточных продуктов.
4.4. Описание технологического процесса и схемы.
4.4.1. Гидрирование 2бутин1,4диола
4.4.2. Фильтрование суспензии катализатора из реакционной массы
4.4.3. Отгонка воды
4.4.4. Ректификация продуктов реакции
4.5. Нормы расхода сырья, вспомогательных материалов
4.6. Нормы технологического режима
4.7. Контроль по стадиям процесса
4.8. Неполадки в работе и способы их ликвидации
4.9. Отходы, сточные воды и выбросы в атмосферу
4 Основные правила безопасного ведения процесса
41. Пожарновзрывоопасные и токсические свойства сырья, полупродуктов, готового продукта и отходов
42. Правила обращения с опасными веществами
43. Основные правила безопасного ведения процесса
44. Аварийная остановка установки гидрирования
4 Перечень обязательных инструкций
4 Описание принципиальной технологической схемы 6 процесса получения 1,4бутендиола
Выводы
Список литературы


П. Голендеевым [], которым изучены относительные скорости гидрирования аллиловых эфиров олеиновой и элаидииовых кислот. Этот вопрос неоднократно исследован Ю. С. Залькиндом в его работах по гидрированию ацетиленовых у-гликолей, а также другими авторами []. Однако на практике, в зависимости от характера восстановителя, природы заместителей и скорости восстановления, образуются цис- или гранс-соединения или их смеси. Аналогичный результат наблюдается при каталитическом гидрировании фенилпропиоловой кислоты []. При каталитическом восстановлении тетраметилбутиндиола установлено, что чем быстрее происходит присоединение водорода, тем больше получается цис-изомера []. Обширное исследование гидрирования непредельных соединений в присутствии коллоидального палладия, преимущественно, в спиртовых растворах проведено X. Б. Бальяном с сотрудниками []. Скорость гидрирования алкилацетиленов значительно меньше, чем скорость гидрирования образовавшихся из них ал килэти ленов. С увеличением длины цепи заместителя или при переходе к фенилацетилену скорость гидрирования тройной связи растет и приближается к скорости гидрирования двойной []. В случае винилацетиленов [, ] после поглощения одного моля водорода образуется смесь диенового, этиленового и исходного углеводородов. В случае, когда ацетиленовая группа находится в конце цепи, гидрирование протекает значительно селективнее [], и содержание диенового углеводорода доходит до %. Строго селективно гидрируются карбоциклические углеводороды [] типа монозамещенного ацетилена. Гидрирование ацетиленовых спиртов [, ] и их эфиров (метиловые и этиловые) происходит с большой скоростью и очень селективно, хотя на кинетических кривых не заметно переломов после поглощения первой молекулы водорода. Скорость гидрирования алленовых углеводородов сравнительно высока и растет с усложнением строения заместителей []. Особенно детально исследовалось гидрирование винилацетилена []. При гидрировании ацетиленовых спиртов или их эфиров [, ] оказалось, что внесение добавок в раствор приводит, в зависимости от их характера, к замедлению первой и второй половины процесса (фенилгорчичное масло) или к замедлению только второй половины процесса (родан-а-нафтол). Очевидно, некоторые добавки адсорбируются настолько сильно, что не вытесняются с поверхности катализатора даже соединениями с тройной связью, а другие вытесняются ацетиленовыми соединениями, ею не вытесняются этиленовыми. При гидрировании тройной связи, ингибитор действует не столько на палладий, как на ацетиленовый спирт [, ]. Значение адсорбционных факторов в катализе особенно наглядно выявляется при гидрировании сложных смесей непредельных органических соединений []. Первое сообщение по вопросу гидрирования ацетиленовых у-гликолей, влияния заместителей на скорость протекания процесса в присутствии коллоидального палладия и платиновой черни было сделано Ю. С. Запькиндом 3 октября г. Русского химического общества []; вскоре была опубликована и сама работа по гидрированию тетраметилбутиндиола []. В качестве катализатора используют платиновую чернь и коллоидальный палладий в виде блестящих черных пластинок, легко растворяющихся в воде и образующих черный непрозрачный коллоидный раствор. В присутствии платины восстановление ведут в эфирном растворе, при опытах с палладием гидрируемое вещество растворяют в спирте, а палладий - в воде. Установлено, что при отсутствии перемешивания гидрирование не происходит и поэтому во всех опытах реактору сообщалось колебательное движение. В целой серии работ, последовавших за первым сообщением, ставится цель подтвердить общность основных закономерностей, найденных при гидрировании тетраметилбутиндиола. После поглощения одного моля водорода реакция замедляется. При гидрировании на платине скорости превращения тройной связи в двойную и двойной в простую мало разнятся. В работе [] показано, что тетраэтилбутиндиол присоединяет водород очень медленно. Диметилдиэтилбутиндиол по скорости гидрирования занимает среднее место между тетраметил- и тетраэтилбутиндиолом.