WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Разработка технологии получения эпихлоргидрина

На правах рукописи

Овчарова Анна Владимировна

Разработка технологии получения

эпихлоргидрина

05.17.04 – Технология органических веществ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата химических наук

Москва – 2012

Работа выполнена в Дзержинском политехническом институте (филиал) Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева.

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор Данов Сергей Михайлович

Официальные оппоненты: Доктор химических наук, профессор Трегер Юрий Анисимович Генеральный директор, НИИЦ «Синтез»

Кандидат химических наук Рыбин Александр Геннадьевич Директор, ООО «Мономер»

Ведущая организация: ФКП «Завод им. Я.М. Свердлова»

Защита состоится «15» мая 2012 г. в 10:00 на заседании диссертационного совета Д 212.204.02. в РХТУ им. Д.И. Менделеева (125047, г. Москва, Миусская пл., д.9) в малом актовом зале.

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-библиотечном центре РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Автореферат диссертации разослан « » апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.204.02. Козловский Р.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Эпихлоргидрин (ЭХГ) является важным продуктом основного органического синтеза. Обладая высокой реакционной способностью, обусловленной наличием в молекуле подвижного атома хлора и эпоксидной группы, эпихлоргидрин находит широкое применение. Он легко вступает во взаимодействие с соединениями различных классов, что позволяет получать на его основе ряд продуктов, используемых во многих отраслях промышленности (эпоксидные смолы, лаки, клеи, синтетические волокна, ионообменные смолы, каучуки и др.).

Традиционный «хлоргидринный» метод получения эпихлоргидрина, широко применяемый в промышленности, имеет ряд существенных недостатков, к числу которых можно отнести невысокий коэффициент использования хлора, образование значительных количеств загрязненных сточных вод (40-60 м3/т продукта), очистка которых трудоемка и требует больших затрат. Жесткие требования экологического и экономического характера диктуют настоятельную необходимость создания новых технологий получения эпихлоргидрина, которые могли бы заменить устаревшие процессы.

Одним из перспективных направлений решения этой проблемы является разработка технологии синтеза эпихлоргидрина, основанной на жидкофазном эпоксидировании аллилхлорида (АХ) водным раствором пероксида водорода (ПВ) в присутствии гетерогенного катализатора. Применение данного способа позволяет устранить недостатки присущие традиционному методу и в значительной степени повысить экологичность процесса получения эпихлоргидрина. Учитывая постоянно возрастающий спрос на эпихлоргидрин и продукты на его основе, разработка новой технологии его производства является актуальной и своевременной задачей.

Цель работы заключается в разработке теоретических основ технологии промышленного способа получения эпихлоргидрина эпоксидированием аллилхлорида пероксидом водорода в присутствии гетерогенного катализатора. Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- разработка эффективного гетерогенного катализатора жидкофазного эпоксидирования аллилхлорида водным раствором пероксида водорода;

- изучение влияния технологических параметров на процесс получения эпихлоргидрина и выбор условий осуществления стадии эпоксидирования;

- определение кинетических закономерностей эпоксидирования аллилхлорида пероксидом водорода;

- исследование фазовых равновесий жидкость-пар в системах продуктов синтеза эпихлоргидрина и разработка эффективной схемы разделения реакционной массы с получением эпихлоргидрина требуемой чистоты;

- разработка принципиальной технологической схемы процесса получения эпихлоргидрина.

Научная новизна. Впервые разработан гранулированный катализатор жидкофазного эпоксидирования аллилхлорида водным раствором пероксида водорода, оптимизирован его состав и способ получения.

Установлены количественные закономерности процесса эпоксидирования аллилхлорида и найдены оптимальные условия получения эпихлоргидрина.

Впервые изучена кинетика эпоксидирования и разработана адекватная математическая модель взаимодействия аллилхлорида с водным раствором пероксида водорода в присутствии гранулированного катализатора.

Проведено комплексное изучение фазовых равновесий в системах, образованных компонентами реакционной смеси, и для ряда систем получены неизвестные ранее данные, необходимые для математического моделирования фазовых равновесий жидкость-пар в многокомпонентных смесях.

Практическая значимость. Предложен эффективный гранулированный катализатор процесса эпоксидирования аллилхлорида на основе титансодержащего цеолита для работы в стационарном слое. Разработаны научные основы технологии гетерогенно-каталитического синтеза эпихлоргидрина эпоксидированием аллилхлорида водным раствором пероксида водорода, включая стадию разделения продуктов реакции. Предложена принципиальная технологическая схема синтеза и выделения эпихлоргидрина. Выданы исходные данные на проектирование опытно-промышленной установки получения эпихлоргидрина мощностью 5 тонн в год.

Апробация работы. Основные материалы, представленные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на конференциях: «Наукоемкие химические технологии» (Волгоград, 2008 г., Суздаль, 2010 г.), «Математические методы в технике и технологиях» (Псков, 2009 г., Саратов, 2011 г.), «VIII international conference mechanisms of catalytic reactions» (Novosibirsk, 2009 г), «Основные тенденции развития химии в начале XXI-го века» (Санкт Петербург, 2009 г.), «Будущее технической науки» (Нижний Новгород, 2009, 2011 г.), «14-ая Нижегородская сессия молодых ученых. Естественнонаучные дисциплины» (Нижний Новгород, 2009 г.), Международный конгресс молодых ученых по химии и химической технологии (Москва, 2010, 2011 г.), Российский конгресс по катализу «Роскатализ» (Новосибирск, 2011 г.), XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Волгоград, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 13 тезисов докладов научно-технических конференций. Получен 1 патент РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, списка литературы и приложений. Работа представлена на 172 страницах машинописного текста, содержит 63 рисунка и 20 таблиц. Библиография включает 192 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и основные задачи исследования, раскрыты научная новизна и практическая значимость работы.

В главе 1 проведен анализ патентных и литературных сведений по способам получения эпихлоргидрина. На основании проведенного анализа сделаны выводы и поставлены задачи научного исследования.

Во 2 главе рассмотрены вопросы получения эффективного гетерогенного катализатора жидкофазного эпоксидирования аллилхлорида водным раствором пероксида водорода. Показано, что в настоящее время наиболее перспективными катализаторами селективного жидкофазного окисления органических соединений водным раствором пероксида водорода являются титансодержащие цеолиты. Проведенные экспериментальные исследования позволили разработать метод синтеза порошкообразного титансодержащего цеолита, основанный на совместном гидролизе раствора алкоксидов кремния и титана в присутствии структурообразующего основания (тетрапропиламмоний гидроксида) с последующей его гидротермальной обработкой. Перспективность данного метода объясняется возможностью взаимосвязанного управления составом и микроструктурой титансодержащего цеолита на молекулярном уровне. В ходе исследования были определены условия получения порошкообразного титансодержащего цеолита, который обеспечивает высокий выход эпихлоргидрина (табл.1).

Условия получения титансодержащего цеолита Начальное соотношение тетраэтоксисилан : тетрабутоксититан, (мол.) 1:0, Начальное соотношение тетраэтоксисилан : тетрапропиламмоний гидроксид, (мол.) Синтезированные при этих условиях образцы титансодержащего цеолита обладают высокой каталитической активностью, однако, имеют малый размер частиц (200-300 нм), что существенно осложняет организацию крупнотоннажного непрерывного процесса. Для устранения указанного недостатка были рассмотрены различные способы формования порошкообразного титансодержащего цеолита (экструзия и нанесение активного компонента на твердый носитель).

Анализ результатов провеМеханическая прочность, кгс/см использование метода экструзионВыход ЭХГ, % жащего цеолита со связующим является наиболее предпочтительным. В качестве связующего компонента были рассмотрены различные вещества, обладающие вя- 0 5 10 15 20 жущими (клеящими) свойствами (алюмосиликаты, оксид алюминия, степени превращения пероксида водорода 95%) и оксид кремния и другие природные механической прочности гранулированных образцов от содержания А12О3.

и синтетические материалы). Из всего многообразия рассмотренных связующих компонентов наилучшие результаты были достигнуты при использовании 5,6-оксинитрата алюминия. Его применение в количестве 15% масс. (в пересчете на А12О3) позволяет получать механически прочные и каталитически активные гранулы (рис. 1).

Для характеристики полученных в оптимальных условиях порошкообразного и гранулированного образцов катализатора был проведен рентгенофазовый анализ и сняты ИК-спектры. Пористая структура образцов была исследована методом низкотемпературной адсорбции азота, полученные данные представлены в табл.2.

Характеристика пористой структуры катализатора Для определения срока службы разработанного катализатора на лабораторной установке проточного типа в течение 200 часов был проведен длительный синтез эпихлоргидрина. В ходе исследования установили, что в течение первых 25-30 часов наблюдается незначительное падение активности катализатора в пределах 3-5 %, в то время как в дальнейшем падение активности катализатора не превысило 1 %. Полученные данные свидетельствуют о достаточно высокой стабильности катализатора в процессе эпоксидирования аллилхлорида, тем не менее для окончательного определения срока службы катализатора требуется осуществление более длительных испытаний.

На основании проведенных исследований была предложена принципиальная технологическая схема получения гранулированного титансодержащего цеолита, включающая синтез порошкообразного катализатора, приготовление связующего и узел экструзионного гранулирования.

В главе 3 обобщены результаты исследования физико-химических закономерностей процесса эпоксидирования аллилхлорида водным раствором пероксида водорода в присутствии порошкообразного титансодержащего цеолита. Эксперименты проводили на лабораторной установке периодического действия. В ходе исследования было изучено влияние природы и количества растворителя, начального соотношения реагентов, температуры и определены значения технологических параметров, обеспечивающих наибольший выход целевого продукта.

Поскольку аллилхлорид и водный раствор пероксида водорода характеризуются низкой взаимной растворимостью, для обеспечения их взаимодействия на поверхности твердого катализатора процесс эпоксидирования необходимо осуществлять в среде органического растворителя. Среди всего многообразия растворителей для рассмотрения нами были выбраны следующие растворители: бутанол-1, бутанол-2, пропанол-1, пропанол-2, метанол (МС), этанол, ацетон, метилэтилкетон, ацетонитрил, изобутанол. Экспериментальные исследования проводили при температуре 35 оС, начальной концентрации аллилхлорида 1,29 моль/л, начальном отношении аллилхлорид:пероксид водорода 3 (мол.), содержании катализатора 6,17 г/л. Полученные результаты представлены в табл.3.

Влияние природы растворителя на процесс эпоксидирования аллилхлорида Растворитель Выход ЭХГ (ХПВ=30%), % Метанол Пропанол- Ацетонитрил Ацетон Пропанол- Метилэтилкетон Бутанол- Бутанол- Изобутанол Из табл. 3 видно, что природа растворителя оказывает значительное влияние как на начальную скорость образования эпихлоргидрина (ro), так и на выход целевого продукта. Выход эпихлоргидрина уменьшается в ряду метанол, этанол, пропанол-2, ацетонитрил, ацетон, пропанол-1, метилэтилкетон, бутанол-1, бутанол-2, изобутанол.

пероксокомплекса (рис.2), имеющего активный Рис. 2. Пятичленный комплекс, образующийся при эпоксидировании атом кислорода, который может участвовать в реакции образования эпихлоргидрина. в среде протонного органического только гомогенизатором смеси исходных реагентов процесса эпоксидирования, но и принимает активное участие в стабилизации Ti-пероксокомплекса, образуемого молекулой пероксида водорода на титановом центре катализатора. Увеличение размеров алкильного заместителя R (рис. 2) в молекуле спирта осложняет подход молекулы олефина к активированному комплексу и затрудняет акт передачи кислорода. Именно поэтому самый высокий выход эпихлоргидрина наблюдается при использовании в качестве растворителя метанола.

Важно отметить, что в условиях синтеза эпихлоргидрина метанол, в отличие от других спиртов, достаточно устойчив к окислению, что экспериментально подтверждено отсутствием в продуктах реакции формальдегида и муравьиной кислоты, в то время как другие спирты могут давать побочные продукты. Таким образом, для промышленной реализации процесса из рассмотренных растворителей наиболее предпочтительно использовать метанол.

Наряду с природой растворителя сильное влияние на протекание процесса оказывает и его количество. Выбор концентрации растворителя с одной стороны ограничивается возможностью получения гомогенной реакционной смеси, а с другой – нецелесообразностью значительного ее разбавления, осложняющего последующее выделение эпихлоргидрина.

Для изучения влияния концентрации метанола на процесс эпоксидирования аллилхлорида была проведена серия опытов при различном содержании растворителя.

Проведенные исследования показали, что уменьшение концентрации метанола в реакционной массе приводит к увеличению начальной скорости образования эпихлоргидрина (рис. 3).

Изменение концентрации метанола в диапазоне 55-75 % (масс.) мало влияет на выход эпихлоргидрина, который остаетro, моль/(с •г) вен 91,8-92,7 % при степени превращения пероксида водорода ствления процесса целесообразно использовать растворитель в количестве 55-60 % (масс.), при этих значениях достигаются вы- эпихлоргидрина от концентрации метанола (t = 40оС, эпихлоргидрина.

При изучении влияния начального отношения аллилхлорид : пероксид водорода соотношение реагентов варьировали в интервале (1 – 6) : 1 (мол.). При этом начальная концентрация пероксида водорода изменялась в пределах 1,5-8,3 % (масс.).

В ходе исследования установили (рис. 4), что увеличение начального отношения аллилхлоВыход ЭХГ, % рид : пероксид водорода приво- 0, дит к уменьшению начальной 0, эпихлоргидрина. Дальнейшее увеличение начального отноше- Рис. 4. Зависимость начальной скорости образования эпихлоргидрина и выхода эпихлоргидрина (при стения до 6 не приводит к заметному пени превращения пероксида водорода 95 %) от наповышению выхода целевого чального отношения аллилхлорид : пероксид водороо продукта. Таким образом, для да (t = 40 С, С АХ = 2,17 моль/л, содержание катализатора 7,88 г/л).

обеспечения высокого выхода целевого продукта при больших степенях превращения пероксида водорода начальное соотношение аллилхлорид : пероксид водорода целесообразно поддерживать в диапазоне (3-4):1 (мол.).

рует не только целевую реакцию, что приводит к уменьшению выхо- степени превращения пероксида водорода 95 %) от да эпихлоргидрина в указанном интервале температур (рис. 5). Поэтому окончательный выбор температуры синтеза эпихлоргидрина должен определяться скоростью образования целевого продукта (производительностью) и селективностью процесса.

На основании изложенного выше, для реализации процесса эпоксидирования аллилхлорида водным раствором пероксида водорода в среде органического растворителя в присутствии титансодержащего цеолита могут быть рекомендованы технологические параметры, представленные в табл.4.

Технологические параметры синтеза эпихлоргидрина Проведение эксперимента в указанных условиях позволяет получать эпихлоргидрин с выходом 93-95 % при количественном превращении пероксида водорода.

В главе 4 рассмотрены кинетические закономерности процесса эпоксидирования аллилхлорида в присутствии гранулированного титансодержащего цеолита. Образование целевого продукта проходит по реакции:

Наряду с целевой реакцией образования эпихлоргидрина в системе протекает ряд побочных превращений. Методом ГЖХ в среде продуктов окисления аллилхлорида были обнаружены: 3-хлор-1-метоксипропанол-2 (ХМП), 3-хлор-1,2-пропандиол (ХПД) и незначительные количества других веществ. Таким образом, наряду с целевым процессом (1) в системе побочно протекают следующие реакции:

Экспериментально было найдено, что эпихлоргидрин замедляет процесс эпоксидирования. Вероятно, это обусловлено тем, что эпихлоргидрин адсорбируется на активных центрах катализатора, тем самым снижая долю свободной поверхности и вероятность образования пятичленного комплекса.

В соответствии с вышесказанным, в процессе эпоксидирования условно можно выделить следующие стадии: адсорбция пероксида водорода активными центрами катализатора, поверхностная реакция и десорбция эпихлоргидрина. Причем, каждая из этих стадий может быть лимитирующей. Следует отметить, что в отсутствии катализатора, в условиях синтеза эпихлоргидрина протеканием некаталитических реакций (1)-(4) можно пренебречь. Таким образом, в соответствии с рассматриваемым механизмом и сделанными допущениями искомая кинетическая модель процесса эпоксидирования аллилхлорида имеет следующий вид:

При описании температурной зависимости констант скоростей для реакций (ki, где i=1,2,3,4) и адсорбционных коэффициентов для пероксида водорода (bПВ) и эпихлоргидрина (bЭХГ) использовали уравнение Аррениуса и Вант-Гоффа, соответственно.

Для нахождения неизвестных параметров модели было проведено исследование кинетических закономерностей процесса эпоксидирования. Эксперименты осуществляли на лабораторной установке непрерывного действия в присутствии гранулированного титансодержащего цеолита, полученного в оптимальных условиях. Было проведено несколько серий экспериментов, отличающихся начальными условиями. В ходе исследования варьировались объемная скорость подачи сырья (2-14,8)·10-5 л/с, температура (30-60 C), начальная концентрация пероксида водорода (0,11-2, моль/л), начальная концентрация аллилхлорида (1,37-4,86 моль/л) и концентрация метанола (14,03-24,16 моль/л). При исследовании области протекания реакции было установлено, что в рассматриваемых условиях скорость реакции не зависит от размера зерен катализатора и от объемной скорости подачи реакционной массы.

Неизвестные значения констант скоростей и адсорбционных коэффициентов компонентов находили из условия обеспечения минимума суммы квадратов отклонений экспериментальных и расчетных значений концентраций. Результаты математической обработки представлены в табл. 5 и 6.

(3,06±0,27)10-4 (4,59±0,43)10-4 19357,83±2226,15 17998,98±2195, Статистическая обработка предложенной кинетической модели по критерию Фишера показала, что при уровне значимости 0,05 она адекватно описывает экспериментальные данные и позволяет предсказать состав реакционной массы в широком интервале варьирования факторов при различных степенях превращения пероксида водорода (рис. 6, 7).

На базе предложенной кинетической модели было проведено моделирование режимов работы реакционного узла. Анализ полученных данных позволил определить условия осуществления процесса (температура 40 оС, начальное соотношение аллилхлорид : пероксид водорода 3:1 (мол.), концентрация растворителя 55% (масс.)), обеспечивающие высокий выход эпихлоргидрина. При постановке экспериментов на лабораторной установке непрерывного действия в указанных условиях выход эпихлоргидрина достигает 90 % при количественном превращении пероксида водорода, Размерности k1, k2, k3 – л/(с.г); k4 – моль/(с.г).

Рис. 6. Зависимость степени превращения пе- Рис. 7. Сопоставление расчетных и роксида водорода от условного времени кон- экспериментальных данных по степетакта при различных температурах ( С АХ = 3,03 ни превращения пероксида водорода.

моль/л, С АХ : С ПВ =3 (мол.), mкат=18,26 г).

при этом съем целевого продукта с единицы массы катализатора составляет 0, кгэхг/(кгкат·ч).

В 5 главе для выяснения возможности выделения эпихлоргидрина из реакционной смеси методом ректификации и получения исходных данных для расчета ректификационных колонн узла разделения продуктов эпоксидирования аллилхлорида водным раствором пероксида водорода в среде метанола были рассмотрены фазовые равновесия в системе продуктов синтеза эпихлоргидрина.

На основе экспериментальных данных по фазовым равновесиям для бинарных систем, представленных в литературе (АХ–МС, АХ–ЭХГ, МС–В, МС–ЭХГ, ХПД– ЭХГ, ЭХГ–В), а также на основе псевдоэкспериментальных данных (АХ–В, ХПД– АХ, ХПД–МС, ХПД–В, ХМП–ЭХГ, ХМП–АХ, ХМП–МС, ХМП–В, ХМП–ХПД), полученных расчетным путем с использованием уравнения UNIFAC, было проведено определение набора параметров моделей NRTL и UNIQUAC.

Анализ качества описания различных наборов экспериментальных и псевдоэкспериментальных данных по парожидкостному равновесию в бинарных системах при помощи уравнений NRTL и UNIQUAC с использованием оцененных значений бинарных параметров показал, что для большинства систем уравнение NRTL позволяет моделировать равновесие жидкость–пар с наименьшими погрешностями. С использованием найденных бинарных параметров было проведено математическое моделирование равновесия жидкость-пар в многокомпонентных системах, образованных продуктами синтеза. Анализ полученных диаграмм дистилляционных линий подтвердил отсутствие тройных азеотропов. Для рассматриваемых систем характерно наличие только бинарных азеотропов: эпихлоргидрин – вода, аллилхлорид – метанол, аллилхлорид – вода. Причем, все бинарные азеотропы являются положительными и характеризуются минимумами температур кипения.

Обработка термодинамических данных по фазовым равновесиям позволила разработать блок-схему разделения реакционной смеси и выделения эпихлоргидрина.

Предложенный способ был апробирован на лабораторной ректификационной колонне периодического действия. Анализ полученных результатов показал хорошую сходимость экспериментальных и расчетных данных и подтвердил принципиальную возможность выделения эпихлоргидрина из реакционной массы предложенным способом.

В главе 6 на основании обобщения полученных данных предложена принципиальная технологическая схема получения эпихлоргидрина жидкофазным эпоксидированием аллилхлорида водным раствором пероксида водорода в среде метанола в присутствии титансодержащего цеолита. Разработанная принципиальная технологическая схема эпоксидирования аллилхлорида представлена на рис. 8.

Рис. 8. Принципиальная технологическая схема получения эпихлоргидрина С-1 – смеситель; Т-1 – теплообменник; Р-1 – реактор; К-1-6 – ректификационные колонны;

В соответствии с предложенной схемой процесс получения эпихлоргидрина состоит из блока подготовки реагентов (С-1, Т-1), узла синтеза (Р-1) и участка разделения реакционной смеси и выделения целевого продукта (К-1, К-2, К-3, К-4, К-5, К-6 и Ф-1).

На основании полученных экспериментальных данных, выданных рекомендаций по осуществлению процесса и предложенной принципиальной технологической схемы, было проведено моделирование и рассчитаны материальные и энергетические балансы процесса получения эпихлоргидрина эпоксидированием аллилхлорида водным раствором пероксида водорода в присутствии титансодержащего цеолита на установку производительностью 5 тонн в год. Проведен выбор и оптимизация режимов работы основного и вспомогательного оборудования с целью минимизации энергетических затрат на стадии разделения реакционной массы и выделения целевого продукта.

На базе представленных результатов были подготовлены исходные данные на проектирование укрупненной опытной установки получения эпихлоргидрина производительностью 5 тонн в год.

В главе 7 диссертации описаны исходные вещества, лабораторные установки и методики проведения экспериментов и анализов.

ВЫВОДЫ

1. Предложен эффективный катализатор эпоксидирования аллилхлорида водным раствором пероксида водорода в среде метанола. Установлено влияние химического состава, количества структурообразующего агента, температур синтеза и последующей термической обработки на каталитические свойства титансодержащего цеолита в реакции эпоксидирования аллилхлорида. Рекомендованы условия получения порошкообразного титансодержащего цеолита. Проведены систематические исследования влияния технологических факторов на процесс эпоксидирования аллилхлорида в присутствии порошкообразного катализатора и определены условия осуществления процесса, обеспечивающие максимальный выход эпихлоргидрина.

2. Разработан способ получения гранулированного катализатора эпоксидирования на основе порошкообразного титансодержащего цеолита методом экструзионного формования со связующим, обеспечивающим наилучшее сочетание механических и каталитических свойств контакта. (Патент РФ № 2422360 от 27.06.2011).

3. Предложена принципиальная технологическая схема получения гранулированного титансодержащего цеолита, включающая синтез порошкообразного катализатора, приготовление связующего и узел экструзионного гранулирования.

4. Разработана кинетическая модель, адекватно описывающая процесс эпоксидирования аллилхлорида в присутствии гранулированного титансодержащего цеолита.

5. На основании полученных данных по кинетике процесса установлено влияние различных условий синтеза эпихлоргидрина (температуры, соотношения реагентов) на состав продуктов эпоксидирования при катализе гранулированным титансодержащим цеолитом. Для диапазона условий, близких к оптимальным, смоделирован и на лабораторной установке непрерывного действия апробирован режим работы реакторного узла, позволяющий получать эпихлоргидрин с выходом 90 % при количественном превращении пероксида водорода.

6. Обобщены и систематизированы теоретические и экспериментальные данные по фазовым равновесиям в системе продуктов синтеза эпихлоргидрина и определены неизвестные параметры уравнения NRTL, позволяющие с достаточным приближением проводить математическое моделирование фазовых равновесий в многокомпонентной системе продуктов эпоксидирования.

7. Предложена и проведена апробация схемы разделения и выделения целевого продукта из реакционной массы, позволяющая получать эпихлоргидрин, удовлетворяющий по качеству требованиям ГОСТа.

8. Разработана принципиальная технологическая схема жидкофазного эпоксидирования аллилхлорида водным раствором пероксида водорода в среде метанола в присутствии гетерогенного катализатора – титансодержащего цеолита.

9. Выданы исходные данные на проектирование опытно-промышленной установки получения эпихлоргидрина производительностью 5 тонн в год.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Данов С.М., Сулимов А.В., Федосов А.Е., Овчарова А.В., Овчаров А.А. Катализаторы на основе силикалита титана для селективного жидкофазного окисления органических соединений пероксидом водорода. Сообщение 2. Физико-химические закономерности процесса // Журнал Катализ в промышленности. 2008. № 5. С. 32-41.

2. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Влияние природы растворителя на процесс эпоксидирования аллилхлорида пероксидом водорода на титансодержащем силикалите // Журнал прикладной химии. 2008. Т. 81. № 11. C. 1847-1850.

3. Данов С.М., Сулимов А.В., Федосов А.Е., Овчарова А.В., Овчаров А.А. Исследование и разработка технологии получения титансодержащего силикалита // Журнал Химическая промышленность сегодня. 2009. № 5. С. 5-11.

4. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Влияние условий получения титансодержащего цеолита на его каталитическую активность в процессе эпоксидирования аллилхлорида пероксидом водорода в среде метанола // Журнал прикладной химии. 2009. Т. 82. № 11. C. 1843-1849.

5. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В., Овчаров А.А., Рябова Т.А. Изучение процесса эпоксидирования олефинов в присутствии различных растворителей // Журнал Известия высших учебных заведений. 2011. Т. 54. № 8. С. 24-28.

6. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В., Овчаров А.А. Влияние условий получения титансодержащего цеолита на его каталитическую активность в процессе эпоксидирования олефинов пероксидом водорода в среде метанола // Журнал катализ в промышленности. 2011. № 1. С. 30-36.

7. Данов С.М., Сулимов А.В., Колесников В.А., Овчарова А.В. Кинетика эпоксидирования аллилхлорида пероксидом водорода // Журнал Кинетика и катализ. 2011.

Т. 52. № 6. С. 814-818.

8. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Моделирование равновесия жидкость–пар в системе продуктов синтеза эпихлоргидрина // Журнал теоретические основы химической технологии. 2012. Т. 46. № 1. С. 35-48.

9. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Влияние технологических параметров на процесс синтеза эпихлоргидрина // Журнал прикладной химии. 2012. Т. 85.

№. 1. С. 65-69.

10. Способ получения гранулированного титансодержащего цеолита: пат.

2422360 Рос. Федерация. № 2010100533/05, заявл. 11.01.2010, опубл. 27.06.2011, Бюл.

№ 18.

11. Овчарова А.В., Данов С.М., Сулимов А.В. Исследование влияния природы среды на процесс эпоксидирования аллилхлорида // Тез. докл. XII Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии – 2008». Волгоград, 2008. С. 104.

12. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Моделирование процесса получения эпихлоргидрина прямым эпоксидированием аллилхлорида // Тез. докл. XXII – Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях». Псков, 2009. Т. 9. С. 90-91.

13. Danov S. M., Sulimov A.V., Ovcharova A.V., Ovcharov A.A. The mechanism reactions of the epoxidation of propylene and allyl chloride with titanium silicalite // VIII international conference mechanisms of catalytic reactions. Novosibirsk, 2009. Vol. 2. P.

120.

14. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Перспективы совершенствования процесса получения эпихлоргидрина // Тез. докл. Международная конференция «Основные тенденции развития химии в начале XXI-го века». Санкт Петербург, 2009. С.

451.

15. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Влияние условий получения силикалита титана на его каталитическую активность в процессе эпоксидирования аллилхлорида пероксидом водорода в среде метанола // Тез. докл. VIII Международная молодежная научно-техническая конференция «Будущее технической науки - 2009».

Нижний Новгород, 2009. С. 302-303.

16. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Исследование физикохимических закономерностей синтеза эпихлоргидрина // Тез. докл. 14-ая Нижегородская сессия молодых ученых. Естественнонаучные дисциплины. Нижний Новгород, 2009. С. 101-102.

17. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В., Рябова Т.А., Овчаров А.А. Реакционная способность олефинов в процессах жидкофазного эпоксидирования // Тез.

докл. XIII Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии-2010». Иваново-Суздаль, 2010. С. 176.

18. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Современные процессы получения эпихлоргидрина // Тез. докл. VI Международный конгресс молодых ученых по химии и химической технологии. Москва: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2010. Т. 24. № 5. С. 74-77.

19. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В. Моделирование равновесия жидкость-пар в системе продуктов синтеза эпихлоргидрина // Тез. докл. XXIV - Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях».

Саратов, 2011. Т. 7. С. 106-108.

20. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В., Овчаров А.А. Катализатор эпоксидирования олефинов // Тез. докл. Российский конгресс по катализу «Роскатализ».

Новосибирск, 2011. Т. 2. С. 130.

21. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В., Овчаров А.А. Технологические аспекты приготовления катализаторов для процессов эпоксидирования олефинов // Тез. докл. 19 Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Волгоград, 2011.

Т. 3. С. 64.

22. Овчарова А.В., Данов С.М., Сулимов А.В. Процесс получения эпихлоргидрина // Тез. докл. X Международная молодежная научно - техническая конференция «Будущее технической науки - 2011». Нижний Новгород, 2011. С. 296-297.

23. Данов С.М., Сулимов А.В., Овчарова А.В., Овчаров А.А. Кинетические закономерности процессов эпоксидирования олефинов в среде метилового спирта // Тез. докл. VII Международный конгресс молодых ученых по химии и химической технологии. Москва: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2011. Т. 25. № 4. С. 39-41.





Похожие работы:

«РОМАНОВА ЕКАТЕРИНА ИГОРЕВНА ЭЛЕКТРОДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ КОМПОЗИТАМИ С НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫМИ ЧАСТИЦАМИ МЕТАЛЛОВ, В ОРГАНИЧЕСКОМ ЭЛЕКТРОАНАЛИЗЕ 02.00.02 – аналитическая химия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Казань – 2012 2 Работа выполнена на кафедре аналитической химии Химического института им. А.М. Бутлерова Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский...»

«Иванов Никита Сергеевич ПЛЁНКИ ЛЭНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ, СОДЕРЖАЩИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ (ПРОИЗВОДНЫЕ ФЕРРОЦЕНА, БЕРЛИНСКУЮ ЛАЗУРЬ И ЕЁ АНАЛОГИ) Специальность 02.00.11 коллоидная химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 www.sp-department.ru Работа выполнена на кафедре коллоидной химии химического факультета СанктПетербургского государственного университета...»

«ЯНТЕМИРОВА АЛЕНА АРТЕМОВНА СИНТЕЗ И КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИЕ СВОЙСТВА ЗАМЕЩЕННЫХ ПО НИЖНЕМУ ОБОДУ п-трет-БУТИЛТИАКАЛИКС[4]АРЕНОВ, СОДЕРЖАЩИХ АМИДНЫЕ, СЛОЖНОЭФИРНЫЕ И ГИДРОКСИЛЬНЫЕ ГРУППЫ 02.00.03 - Органическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Казань – 2011 Работа выполнена на кафедре органической химии Химического института им. А.М.Бутлерова федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего...»

«АРТЮХОВ АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ Макропористые гидрогели на основе сшитого поливинилового спирта Специальность: 02.00.06 – Высокомолекулярные соединения Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2006 Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете имени Д.И.Менделеева Научный руководитель доктор химических наук, профессор Штильман М.И. Официальные оппоненты доктор химических наук, профессор Грицкова И.А. доктор...»

«БАБАШКИНА МАРИЯ ГЕННАДЬЕВНА Х Е Л А Т Н Ы Е КОМПЛЕКСЫ N - ТИОФОСФОРИЛТИОМОЧЕВИН С КАТИОНОМ М Е Д И ( I ) 02.00.08 – Химия элементоорганических соединений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Казань – 2006 Работа выполнена на кафедре высокомолекулярных и элементоорганических соединений Химического института им. А. М. Бутлерова Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский государственный...»

«СОЛИЕВА Наталья Зоировна КИНЕТИЧЕСКОЕ И ДИНАМИЧЕСКОЕ КИНЕТИЧЕСКОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ РАЦЕМИЧЕСКИХ АМИНОВ ПРОИЗВОДНЫМИ ХИРАЛЬНЫХ КИСЛОТ 02.00.03 - Органическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Екатеринбург 2008 2 Работа выполнена в лаборатории асимметрического синтеза Института органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук (г. Екатеринбург). Научный руководитель профессор, доктор химических...»

«Ниэамов Ильяс Саидович ПРОИЗВОДНЫЕ ТИОКИСЛОТ ЧЕТЫРЕХКООРДИНИРОВАНПО1 О ФОСФОРА, СОДЕРЖАЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ III-VI ГРУПП \ СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 02.00.08 - химия элементоор! анических соединений Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук Казань - 2003 FJa6oxa выполнена в лаборатории фосфорсероорганических соединений Ордена Трудового Красного Знамени института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН....»

«Кряжевских Ирина Сергеевна Разработка метода выделения и изучение характеристик антитромбина III как основы антитромботического лекарственного препарата Специальность 03.01.06 Биотехнология (в том числе бионанотехнология) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва 2012 Работа выполнена на кафедре биотехнологии и бионанотехнологии Московского государственного университета тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова и в ФГБУ...»

«ГЛАДИЙ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ ВТОРИЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОПРЕНА В КАЧЕСТВЕ МОДИФИКАТОРОВ БИТУМНЫХ ЭМУЛЬСИЙ 02.00.13 – Нефтехимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань – 2009 Работа выполнена в ГОУ ВПО Казанский государственный технологический университет Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Кемалов Алим Фейзрахманович Официальные оппоненты : доктор технических наук, профессор Зиятдинов Азат Шаймуллович...»

«Положенцева Юлия Александровна ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ КОМПЛЕКСОВ НИКЕЛЯ, МЕДИ И ЖЕЛЕЗА С ОСНОВАНИЯМИ ШИФФА НА ПОВЕРХНОСТИ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА СТРУКТУРУ ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК 02.00.04 – Физическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Санкт-Петербург 2011 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный технологический...»

«Тимофеева Лариса Александровна АНОМАЛИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА ДЛЯ ПЕРИОДА ОТКРЫТОЙ ВОДЫ Специальность 25.00.27 – гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук...»

«МАИЛЯН АРТУР КАРЕНОВИЧ [2,3]-СИГМАТРОПНЫЕ ПЕРЕГРУППИРОВКИ CF3-ИЛИДОВ: НОВАЯ СТРАТЕГИЯ СИНТЕЗА ФУНКЦИОНАЛЬНОЗАМЕЩЕННЫХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ 02.00.03 – Органическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – Работа выполнена в Лаборатории экологической химии Федерального государственного бюджетного...»

«Козинец Екатерина Михайловна ДИЕНОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ РОДИЯ И ИРИДИЯ С ДИФЕНИЛФОСФИНФЕРРОЦЕНИЛТИОЭФИРНЫМИ ЛИГАНДАМИ: СИНТЕЗ, АКТИВАЦИЯ, КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ГИДРИРОВАНИЕ 02.00.08 – Химия элементоорганических соединений 02.00.04 – Физическая химия автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва Работа выполнена в...»

«ОРЛОВА Наталья Владимировна Разработка и применение методов оценки качества дарбэпоэтина альфа в процессе биотехнологического производства 03.01.06 - Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов (ФГУП...»

«ИОЩЕНКО ЮЛИЯ ПАВЛОВНА ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ ХИТОЗАНА С БЕЛКАМИ И ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩИМИ ПОЛИМЕРАМИ Специальность 02.00.06 – Высокомолекулярные соединения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград – 2006 www.sp-department.ru 2 Работа выполнена на кафедре Химическая технология полимеров и промышленная экология Волжского политехнического института (филиал) Волгоградского государственного технического...»

«Егорова Наталья Сергеевна Экстракция солей редкоземельных элементов и урана (VI) бинарными экстрагентами на основе производных фосфиновых кислот 05.17.02 – технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2007 2 Работа выполнена в Институте общей и неорганической химии имени Н.С.Курнакова Российской академии наук Научный руководитель : доктор химических наук, Белова В.В....»

«ШАСКОЛЬСКИЙ Борис Леонидович КОМПОЗИТНЫЕ ИММОБИЛИЗОВАННЫЕ БИОКАТАЛИЗАТОРЫ С ЧАСТИЦАМИ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ, ВКЛЮЧЁННЫХ В МАТРИЦУ КРИОГЕЛЯ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА. 03.00.23 – биотехнология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук Москва – 2009 Работа выполнена в Лаборатории криохимии (био)полимеров Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН Научный руководитель : доктор химических наук, профессор Лозинский Владимир...»

«САРГСЯН Дмитрий Аветикович МЕТОДЫ ГАРМОНИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЕМ РЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕМ ПРЕДПРИЯТИИ Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством: экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами (промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Санкт-Петербург 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении...»

«СЕМЕНОВ Константин Николаевич РАСТВОРИМОСТЬ ЛЕГКИХ ФУЛЛЕРЕНОВ В ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЯХ Специальность 02.00.04 — Физическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Санкт-Петербург 2010 г. www.sp-department.ru Работа выполнена на кафедре химической термодинамики и кинетики химического факультета Санкт-Петербургского государственного университета Научный руководитель : Чарыков Николай...»

«Никифорова Елена Александровна Взаимодействие алициклических реактивов Реформатского с соединениями, содержащими двойную углерод-углеродную связь, активированную двумя электроноакцепторными группами Специальность 02.00.03-Органическая химия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Новосибирск - 2013 Работа выполнена на кафедре органической химии химического факультета Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.