LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Рідиннофазне окиснення циклогексану в присутності складних каталізаторів



Національний університет "Львівська політехніка"






Мельник Юрій Романович


УДК661.715.09:66.09





Рідиннофазне окиснення циклогексану в присутності складних каталізаторів





05.17.04 – технологія продуктів органічного синтезу





Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук








Львів-2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Національному університеті "Львівська політехніка" Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник –

доктор технічних наук, професор


Мокрий Євген Миколайович,


завідувач кафедри "Технологія органічних продуктів" Національного університету "Львівська політехніка"

Офіційні опоненти –

Доктор хімічних наук, професор

Левуш Сергій Сидорович,

завідувач кафедри "Охорона праці" Національного університету "Львівська політехніка".


Кандидат технічних наук

Копач Галина Євгенівна,

провідний хімік дослідно-експериментальної дільниці


ТзОВ "Галлак-Маркетинг" (м. Борислав Львівської обл.).

Провідна установа –

Національний технічний університет

"Київський політехнічний інститут" (м. Київ), кафедра органічної хімії та технології органічних продуктів


Захист відбудеться "29" червня 2001 р. о 1500 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.07 у Національному університеті "Львівська політехніка" (79013, Львів-13, вул.С.Бандери,12, ауд.339 VIII корпусу).


З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного університету "Львівська політехніка" (79013, Львів, вул.Професорська,1)


Автореферат розісланий "23" травня 2001 р.


Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, д.х.н. Жизневський В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Рідиннофазне окиснення циклогексану до циклогексанолу і циклогексанону є важливою стадією одержання мономерів для синтезу поліамідних волокон – нейлону і капрону.

Промисловий процес окиснення циклогексану молекулярним киснем характеризується відносно низькою селективністю за цільовими продуктами (75 – 78%) та низькою конверсією вуглеводню (4 – 5%). При подальшому збільшенні конверсії циклогексану відбувається різке зниження селективності внаслідок нагромадження в оксидаті побічних продуктів, в першу чергу кислот і складних ефірів. Низька конверсія циклогексану зумовлює значні енергетичні витрати на рециркуляцію непрореагованого вуглеводню.

Незважаючи на те, що як каталізатори для процесу окиснення циклогексану досліджено значну кількість індивідуальних сполук металів, їх використання не дозволяє істотно покращити селективність окиснення циклогексану.

Тому проблема створення нових активних і високоселективних каталітичних систем з метою покращення техніко-економічних показників процесу окиснення циклогексану залишається актуальною.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана згідно з планом НДР кафедри технології органічних продуктів Національного університету "Львівська політехніка" за темами "Створення складних гомогенно-каталітичних систем для процесів рідиннофазного окислення органічних сполук" (номер державної реєстрації 0198U002385, 1998 – 1999 р.р.) та "Наукові основи інтенсифікації процесів окислення циклогексану та водних розчинів органічних сполук" (номер державної реєстрації 0198U002385, 2000 р.).

Мета роботи. Розробка нових високоефективних каталітичних систем для процесу рідиннофазного окиснення циклогексану.

Завдання досліджень:

  • запропонувати нову каталітичну систему для процесу окиснення циклогексану до циклогексанолу і циклогексанону;

  • встановити оптимальні умови проведення процесу окиснення циклогексану в присутності вищевказаних каталітичних систем;

  • визначити залежності швидкості та селективності процесу від будови краун-ефіру чи полігліколю, температури, природи базового компоненту каталітичної системи, концентрації каталізатора, співвідношення між компонентами каталітичної системи та її концентрації;

  • встановити закономірності перебігу каталітичного окиснення циклогексану в рідкій фазі в присутності краун-ефірів (КЕ) чи полігліколів (ПГ);

  • визначити умови і напрямки використання каталітичних систем нафтенат кобальту (НК) – КЕ і НК – ПГ в промислових процесах.

    Об'єкт досліджень – каталітичне рідиннофазне окиснення циклогексану.

    Предмет досліджень – рідиннофазне окиснення циклогексану в присутності каталітичних систем, які містять сіль металу змінної валентності і КЕ чи ПГ.

    Методики досліджень – титриметричні і хроматографічні методи для визначення концентрацій продуктів окиснення циклогексану в реакційній системі.

    Наукова новизна. Розроблено нові каталітичні системи НК – КЕ і НК – ПГ на базі промислового каталізатора для процесу окиснення циклогексану.

    Вперше одержано експериментальні дані про вплив КЕ та ПГ на процес гомогенно-каталітичного окиснення циклогексану в рідкій фазі. Показано, що вплив цих сполук на процес окиснення залежить від їх будови, природи солі металу змінної валентності та співвідношення концентрацій НК і КЕ чи ПГ

    Одержано нові експериментальні дані про вплив КЕ чи ПГ на склад продуктів окиснення циклогексану. Показано, що їх присутність в каталітичній системі приводить до зсуву співвідношення [циклогексанон]/[циклогексанол] у бік першого.

    Вперше одержано експериментальні дані щодо впливу КЕ чи ПГ на розклад гідропероксиду циклогексилу та визначені псевдомономолекулярні константи швидкості розкладу ГПЦГ та константи рівноваги і розкладу комплексу каталізатор – гідропероксид для каталітичних систем на основі стеарату кобальту.

    Практичне значення одержаних результатів. Створено нові каталітичні системи для процесу окиснення циклогексану до циклогексанолу і циклогексанону на основі НК і КЕ (15-краун-5 або дибензо-18-краун-6) або поліпропіленгліколю, застосування яких дозволяє покращити техніко-економічні показники процесу рiдиннофазного окиснення циклогексану внаслідок підвищення продуктивності процесу на 7,0 – 35,0%. Це


  •