авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 19 |

«Министерство образования и науки Российской Федерации Ивановский государственный химико-технологический университет Московская академия тонкой химической технологии им М.В. ...»

-- [ Страница 4 ] --

Отрицательно сказывается на стойкости сплавов добавка ниобия в отсутствие таких элементов как хром и титан, а также наличие марганца.

Для каждого сплава предложены схемы анодных процессов, с учетом их необратимости рассчитано число электронов, участвующих в реакциях, сделан вывод о механизме образования продуктов при потенциалах анодных пиков.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 102 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 546. ВЛИЯНИЕ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ НА СТРУКТУРУ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОРТОСИЛИКАТА ЦИНКА Шемель И.Г.1, Сапунар М.З. ГОУ ВПО «МГТУ им. Н.Э.Баумана» Калужский филиал (КФ МГТУ), ООО «НИЦ «АЗУРИТ», Калуга, e-mail: shig_2002@mail.ru С целью изучения условий изоморфного замещения допанта в структуре материала и сохранения координационной ориентации при последующей термообработке были проведены исследования в системе Zn2-xCoxSiO2, где х 1,5,10,20 моль%.

Синтез образцов осуществлялся по алкоксидной технологии золь-гель метода из нитратных растворов цинка и кобальта при рН дисперсионной среды от 1 до 2 в присутствии аскорбиновой кислоты (1 серия) и без данного реагента (2 серия). Аскорбиновая кислота использована в качестве восстанавливающего и структурирующего агента. Изоморфное замещение ионов кобальта в положение Zn2+ обеспечено на стадии золеобразования при гидролизе ТЭОСа. Различие по сериям образцов по показателям цветности и оптической прозрачности сохранялось и усиливалось по составам при гелировании. Свойство наследовалось при окончательном обжиге при 9200С соответственно для 1 и серий в инертной (азот) и окислительной (воздух) атмосферах.

Методом рентгеноструктурного анализа установлено образование структуры фенакита с пространственной группой R3 для образцов обеих серий (JCPDS 37-1485).Обеспечена высокая изоморфная совместимость при легировании. Показано, что кристалличность в присутствии аскорбиновой кислоты заметно снижена. Структурирующее действие аскорбиновой кислоты приводит к формированию более пористой структуры и повышению в среднем в 1,5 раза значений удельной поверхности (по БЭТ).

Методом оптической спектроскопии подтверждено удержание ионов в тетрагональной ориентации для составов 1-10% по кобальту. Триплеты линий с длинами волн в диапазонах 1000-1850 и 500-700 нм соответствуют электронным переходам 4А24T1 (4F) и 4А24T1 (4P) иона Со(II). Появление для состава моль% линий, соответствующих октаэдрическому окружению кобальта (III), обусловлено недостатком восстановителя (2,5г/0,1моль) на коллоидной стадии.





Каталитические свойства образцов в реакции беспламенного сжигания метана (проточный реактор, 0,4г катализатора, газовая смесь метан-гелий с содержанием метана 1%) близки, имеется незначительное преимущество у образцов 1 серии. Отмечен непропорциональный рост концентрации СО2 при каталитическом окислении метана, что косвенно подтверждает наличие отличных по природе от вакансий активных центров и, возможно, протеканию процесса через промежуточную стадию окислительной конденсации метана.

Данные особенности технологии могут применяться для синтеза катализаторов, допированных металлами переменной валентности.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ЗАОЧНОЕ УЧАСТИЕ УДК 546. 264.,553. 682.

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ПРОЦЕССЕ ГИДРАТАЦИИ ГЛИНО ДОЛОМИТОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Ширинзаде И.Н., Кафказлы М.А.

Азербайджанский Архитекторно-Строителный Университет e-mail: iradax@yandex.ru Гидратация в глино-карбонатных системах изучено достаточно.

Основным объектом изучения данной системы является портландцемент, в которой содержание магния ограничивается из-за поздней гидратации, сопровождающийся неравномерным изменением объема в цементном камне.

Причиной этих негативных явлений является кристаллизация периклаза при высоких температурах. В таких системах излишнее количества магния нежелательно только при использовании высокотемпературных технологиях.

Данная работа посвящена получению и изучения структурообразования в процессе гидратации глино-доломитовых композиционных материалов. Глино доломитовые композиционные материалы были получены путем обжига при 7500С, после чего подвергаются гидравлической обработке в течение 1 месяца.

Установлено, что при такой температуре обжига глино-доломитовых композиционных материалов, доломит разлагается на Mg,САО и СаСО3. В структурообразование в процессе гидратации глино-доломитовых композиционных материалов следует учитывать кристаллохимическую роль образовавшейся CaO.

Для изучения фазообразования в гидравлическом материале использовали РФА и ДТА, с помощью которого установлено, что у образцов содержащих наибольшее количество доломита в начальном процессе гидратации обнаруживаются линии интенсивности относящиеся к Ca(OH2) и слабые линии относящиеся к гидратации кальция. С увеличением времени гидравлической обработки интенсивность линии относящиеся к Cа(OH2) уменьшается и усиливается линии относящиеся к гидросиликатам кальция. По теории Х.С.Мамедова и Белова Ca(OH2) в присутствии катионов меньших размеров (Mg,Al) образуются с радикальными Si2O5 соединение обладающими вяжущими свойствами. В процессе гидратации системе глино-доломита также образуются гидросиликат магния – Mg3[Si4O11]·nH20, гидроалюминат кальция – 4CaO·Al2O3·13H2O и гидросиликат типа C2SH.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 106 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»





УДК 66.023.2+665. РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МОРСКИХ БИОРЕСУРСОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА И БИОЭТАНОЛА Абиев Р.Ш., Гарабаджиу А.В., Галынкин В.А.

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) (СПбГТИ(ТУ)), г. Санкт-Петербург, e-mail: abiev_r@mail.ru В настоящее время проявляется огромный интерес к производству альтернативных видов топлива из органического сырья, не пригодного к употреблению в пищу. Одной из разновидностей такого сырья являются морские биоресурсы, включающие мелкие сорта рыбы (серебрянка, анчоус, килька, ботрокарина), а также морские водоросли (ламинария, фуксия и др.).

На кафедре технологии микробиологического синтеза СПбГТИ(ТУ) при участии специалистов ОАО "Гипрорыбфлот" разработана технология комплексной переработки мезопелагических рыб, продуктами которой являются, в частности, биодизельное топливо и медпрепараты. Промышленная реализация этой технологии предполагается в энерго- и ресурсосберегающих аппаратах нового поколения, позволяющих осуществлять целенаправленный подвод энергии к каплям рыбьего жира, их тонкое дробление, интенсификацию как внешнего, так и внутреннего массопереноса. К таким аппаратам относятся пульсационный аппарат проточного типа (ПАПТ), горизонтальный пульсационный резонансный аппарат (ГПРА), вихревой струйный аппарат (ВСА) и микрореактор (МР), разработанные на кафедре оптимизации химической и биотехнологической аппаратуры СПбГТИ(ТУ). В микрореакторе эффективности процесса массопереноса будет достигнута за счет тейлоровской циркуляции при снарядном режиме течения эмульсии в капиллярах, когда размер капель на выходе из аппарата составляет не менее 5 мм, что позволит упростить схему разделения фаз, вплоть до полного отказа от дорогостоящего сепарационного оборудования.

Кроме того, предложена технология глубокой переработки морских водорослей, включающая экстрагирование из пористой структуры водорослей ценных компонентов (манита и альгиновой кислоты), с последующим осахариванием остатков водорослей и получением биоэтанола. Для этих целей предложено использовать пульсационный аппарат с корзиной, разработанный в СПбГТИ(ТУ) (пат. РФ №№ 2184593, 2184594, 2184595). Предварительные эксперименты по извлечению сахаров и манита из ламинарии показали, что содержание в экстракте сухих веществ в 2-2.5 раза выше, а манита – в 2.5-3.0 раза выше, чем в аппарате с мешалкой.

В настоящее время в СПбГТИ(ТУ) ведется разработка лабораторных аппаратов для исследования нескольких этапов технологии производства биодизельного топлива и биоэтанола, включая стадии подготовки сырья, переэтерификации и промывки биодизеля водой.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 541.64:547. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ЭТИЛГЕКСИЛАКРИЛАТА НА ГЕТЕРОГЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ Абрамова Л.И., Данов С.М., Наволокина Р.А.

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева Дзержинский политехнический институт, г. Дзержинск Нижегородской обл., e-mail: abrlidz@yandex.ru В данной работе изучен процесс получения 2-этилгексилакрилата (ЭГА) этерификацией акриловой кислоты (АК) 2-этилгексанолом (ЭГ) в присутствии гетерогенных катализаторов – сульфатированного оксида циркония (СОЦ), фосфорновольфрамовой (ФВК) и кремнийвольфрамовой кислот (КВК) и сульфокатионита КУ 2х8.

Показано, что все исследованные катализаторы в изученном диапазоне их концентраций имеют более низкую каталитическую активность, чем использующаяся в производстве серная кислота (СК). Причем наибольшей и сравнимой с СК каталитической способностью обладают гетерополикислоты – КВК и ФВК. Наиболее предпочтительной для применения является ФВК, поскольку в условиях синтеза она более устойчива и, в отличие от КВК, не подвержена дезактивации с образованием гетерополисиней, обладающих к тому же высокой коррозионностью.

Увеличение соотношения ЭГ : АК приводит к росту начальной скорости процесса и сокращению времени достижения равновесия. Равновесная конверсия АК в опыте, проводимом при мольном соотношении кислоты и спирта 1:3 в присутствии ФВК при температуре 120 0С, составляет 80 %.

На основании кинетических данных этерификации в присутствии различных катализаторов при 80, 100, 120 и 150 0С, полученных ампульным методом, рассчитаны константы скорости прямой и обратной реакции, а также определены значения констант равновесия и тепловой эффект реакции.

Проведение этерификации с одновременной отгонкой воды в виде азеотропа с ЭГ, взятом в двухкратном избытке, позволило получить ЭГА с выходом 93 % при конверсии АК 90 %.

Опытами установлено, что ФВК в заметных количествах не растворима в ЭГА и АК, но ограниченно растворяется в ЭГ, что свидетельствует о необходимости эффективного охлаждения реакционной массы после синтеза для более полного выделения из нее катализатора. Выделенный после синтеза катализатор был повторно использован для проведения синтеза. При этом его активность практически не отличалась от активности свежего катализатора.

На основании проведенных исследований предложена принципиальная технологическая схема получения ЭГА на гетерогенном катализаторе (ФВК), отличающаяся от существующей сернокислотной схемы отсутствием стадии нейтрализации и необходимости утилизации образующихся сточных вод, а также меньшей коррозией реакционной аппаратуры.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 108 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

AN INVESTIGATION INTO THE REMOVAL OF SO2 FROM EFFLUENT STREAMS: NOVEL APPROACH TO MINIMIZE SO2 EMISSION FROM POTENTIAL JORDANIAN OIL SHALE PROCESSING PLANT Marwan M. Batiha Chemical Engineering Department, Faculty of Engineering, Al-Hussein Bin Talal University, Ma'an P.O.Box 20, Jordan.

e-mail: mmbatiha@ahu.edu.jo SO2 gas is one of the major air pollutants in the world and the main sources of this gas are the combustion of sulphur-containing fossil fuels. Therefore, the environmental issues concerning oil shale exploitation in Jordan has been given considerable attention due to high sulphur content in oil shale. By achieving the goals of this work, it is expected to make a contribution toward solving the potential problem of SO2 emission from oil shale processing plants in Jordan using the available resources. These resources are available in abundant quantities which include: kaoilinite, zeolitic tuff, Dead Sea water and oil shale ash produced from oil shale combustion and retorting.

One of the primary environmental concerns of utilization of Jordanian oil shale is the high S content which have to be removed from the off gas stream upon oil shale combustion or during shale oil refining. A number of effluent gas desulphurization techniques are available. These can be broadly classified into four categories:

absorption of SO2 in liquids, absorption by moist particles, gas phase conversion of SO2, and sorption by solids. The later is considered on of the promising ways for SO removal. The current work has been focused on examining the Dead Sea water capacity for SO2 removal and the utilization of Jordanian kaolin, available in huge quantities in Jordan, as well as oil shale ash to remove SO2 from off gas streams.

Surface modification of kaolin will be carried out to increase its adsorption capacity of SO2.

This work presents a kinetic study on the dissolution and solubility of SO2 in pure and Dead Sea water and a mathematical model which describes these processes taking into account all the possible reactions involved.

Secondly, an investigation into the adsorption capacity of various natural, modified and waste materials for SO2 removal from effluent streams has been carried out. These materials include: alumino-silicate minerals like Jordanian kaolinite, oil shale ash produced after complete combustion, oil shale ash produced after microwave and conventional retorting and natural and modified Jordanian zeolite.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 628.3:658.512:66. НОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ОЧИСТКИ ГАЗОВ НА ЦЕОЛИТАХ Безносик Ю.А., Примиская С.А., Решетиловский В.П.

Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» (НТУУ «КПИ») г.Киев, e-mail: yu_beznosyk@rambler.ru В данной работе показаны возможности использования цеолитов различных марок для очистки отходящих газов от оксидов азота.

В настоящее время в практике очень широко используются технологические методы снижения выхода оксидов азота из топочных устройств. Одним из перспективных направлений в очистке дымовых газов являются сорбционные методы, основанные на поглощении оксидов азота различными сорбентами. Наиболее приемлемыми можно рассматривать синтетические цеолиты, которые обладают очень развитой внутренней поверхностью и способны адсорбировать многие вредные компоненты из газовой смеси. Работа посвящена изучению параметров адсорбции оксидов азота из потока газовой среды для построения математического описания данного процесса с последующей технологической реализацией его на практике.

Экспериментальное исследование процесса адсорбции-десорбции оксидов азота производилось на синтетических цеолитах двух типов 13X, LiLSX в изотермических условиях. В процессе экспериментирование исследовалось влияние на процесс адсорбции-десорбции таких параметров, как масса адсорбента, высота насадки, расход газа, температура. На основе данных, полученных в результате экспериментов, рассчитаны характеристические кривые зависимости концентрации оксидов азота на выходе с адсорбера со временем.

Для математического описания процесса адсорбции-десорбции оксидов азота на цеолитах предложена математическая модель на основе уравнений материального баланса слоя по твердой и газовой фазам. В модели использованы уравнения для нахождения поглотительной способности адсорбента, в предположении, что процесс адсорбции-десорбции – изотермический;

зависимость степени адсорбции от молярной доли компонента линейная;

диффузия веществ незначима, газовый поток через все каналы одинаковый. На основе разработанной математической модели абсорбции-десорбции на цеолитах, произведен расчет концентрации оксидов азота на выходе с адсорбера со временем.

В результате проведенных исследований можно отметить, что предложенный метод и материал очистки газовых выбросов от оксидов азота эффективен (степень поглощения NOх составляет 99,9%).

Таким образом, предложенный метод и его математическое описание можно использовать для разработки новых технологий очистки газовых выбросов на цеолитах.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 110 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 547.426. СИНТЕЗ ЭПИХЛОРГИДРИНА ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА БИОДИЗЕЛЯ Дмитриев Г.С., Занавескин Л.Н.

ФГУП Научно-исследовательский физико-химический институт им.

Л.Я,Карпова, г.Москва, Воронцово поле, 10. Лаборатория химии и технологии хлорорганических продуктов. e-mail: jorik17@mail.ru Одним из главных направлений развития химической промышленности является создание производств из возобновляемого сырья. Среди таких производств широкое распространение получил синтез биодизеля. Он образуется при обработке растительных масел метанолом. В качестве побочного продукта в производстве биодизеля образуется глицерин. Одним из рациональных методов применения такого глицерина является его использование в качестве сырья для синтеза эпихлоргидрина (ЭПХГ). Создание такой технологии решает не только проблему сбыта глицерина, но и позволяет уменьшить почти на порядок объем образующихся сточных вод. Также исключается возможность образования дихлорпропана и трихлорпропана, которые в значительных количествах получаются при синтезе ЭПХГ из пропилена.

Синтез ЭПХГ из глицерина (ГЛ) включает стадии гидрохлорирования ГЛ до дихлоргидрин глицерина (ДХГ) и дегидрохлорирование последнего щелоками.

При разработке технологической схемы любого процесса основной задачей является определение оптимальных условий его проведения. Такие условия могут быть предсказаны на основе кинетических данных и достигнуты при некоторых определенных значениях таких параметров, как температура, давление и время контакта.

Реакции гидрохлорирования глицерина и монохлоргидрина глицерина (МХГ) протекают с достаточно высокими скоростями только в присутствии катализатора – уксусной кислоты (УК). Мы предположили, что процесс гидрохлорирования в присутствии УК протекает через стадии образования соответствующих эфиров ГЛ (ЭфГЛ) и МХГ (ЭфМХГ). Для подтверждения сделанного предположения было экспериментально доказано образование таких соединений, показано, что реакция их образования обратима. Была изучена кинетика реакций этерификации, определены константы равновесия.

Полученные данные представлены на схеме:

W1=6,29·105·EXP(-(58500±3000)/RT).CГЛ.CУК.СHCl (1) W1=3,34·105·EXP(-(58500±3000)/RT).CЭфГЛ.СН2О.CHCl (2) Кравн1 = 1, W2=1,6·104·EXP(-(53300±3000)/RT).CМХГ·CУК. СHCl (3) W2=1.6·104·EXP(-(53300±3000)/RT).CЭфМХГ.СН2О.CHCl (4) Кравн2 = 1. ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК:661.77+661.743. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ИЗ КАПРОЛАКТАМСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ Леванова С.В., Дружинина Ю.А., Глазко И.Л.

ГОУВПО Самарский государственный технический университет г. Самара, e-mail: kinterm@samgtu.ru В современной технологии производства капролактама при выделении товарного продукта образуется кубовый продукт, содержащий более 90% капролактама. В настоящее время его возвращают обратно в процесс после отделения олигомеров на стадию перегруппировки или ионообменной очистки.

Примеси, присутствующие в кубовом продукте рециркулируют вместе с ним, что ведет к их накоплению и не позволяет добиться высокого качества капролактама по международным требованиям.

Впервые предложено вывести этот поток из технологического цикла и подвергнуть его окислению с целью получения технически востребованных продуктов.

Окисление проводили в термостатированном реакторе при температурах о 60-98 С, смешивая кубовый продукт и 30% перекись водорода в расчетном количестве;

исследования проводили при соотношении реагентов КЛ/H2O2=1/(4ч13) (мол.). Концентрацию капролактама в анализируемых растворах контролировали хроматографически.

Качественный и количественный анализы показали, что основными продуктами окисления капролактама, содержащегося в кубах дистилляции, являются дикарбоновые кислоты (преимущественно адипиновая кислота), а также е-аминокапроновая кислота - продукт параллельной реакции гидролиза капролактама.

Адипиновую кислоту выделяли концентрированной серной кислотой и определяли ее физико-химические свойства;

без дополнительной очистки адипиновая кислота удовлетворяет предъявляемым в ней требованиям и соответствует первому сорту.

Смесь дикарбоновых кислот С4-С6, оставшихся в реакционной массе этерифицировали н-гептиловым спиртом.

Изучены кинетические характеристики окисления кубового продукта 30% раствором пероксида водорода. Предложены условия окисления, при которых конверсия капролактама составляет 90%: температура окисления 90-98оС;

мольное соотношение исходных реагентов Н2О2/КЛ=5/1. Выход дикарбоновых кислот (С4-С6) составил 73-75 %, в том числе адипиновой кислоты - 43-45%.

Показано, что адипиновая кислота может использоваться для производства пластификаторов и полиуретанов, смесь сложных эфиров дикарбоновых кислот - в качестве пластифицирующего агента в нефтехимической промышленности.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 112 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 529. ПОЛУЧЕНИЕ ЭТИЛЕНА И ПРОПИЛЕНА КАТАЛИТИЧЕСКИМ ПИРОЛИЗОМ ХЛОРИСТОГО МЕТИЛА Епихина С.В., Мурашова О.П., Трегер Ю.А., Розанов В.Н.

ООО НИИЦ «Синтез», г. Москва, e-mail: epixina@bk.ru.

Низшие олефины – этилен и пропилен – являются одними из наиболее крупнотоннажных сырьевых продуктов в химической и нефтехимической промышленности, потребность в которых стабильно возрастает. В этих условиях важной является возможность использования для их получения альтернативных видов сырья, в частности природного газа.

Ранее нами [1] были представлены результаты экспериментальных исследований процесса пиролиза хлористого метила, полученные на цеолитном катализаторе ЦВМ и силикоалюмофосфатном катализаторе "SAPO-34".

Исследования процесса были продолжены на катализаторе "SAPO-34" без разбавления хлористого метила инертом при температурах 400 – 500оС, и временах контакта 1,6 – 6,4 с. Оптимальные условия проведения процесса пиролиза хлористого метила: температура 425оС, время контакта 6,4с., при этом конверсия хлористого метила достигает ~80% при суммарной селективности образования этилена и пропилена – ~80%. Повышение температуры способствует увеличению выхода этилена.

Катализатор "SAPO-34" в процессе конверсии хлористого метила постепенно теряет активность вследствие зауглероживания. В частности, степень превращения хлористого метила на данном катализаторе при температуре 425оС и времени контакта 6,4 с. уменьшается на ~13% через 2 часа его работы. Показано, что катализатор "SAPO-34" подвергается регенерации методом выжигания в токе воздуха при температуре 550оС в течение 90 мин.

после 2 часов работы катализатора.

С целью повышения механической прочности катализатора было исследовано влияние добавки связующего «-Al2O3» на показатели процесса.

Проведенные исследования показали, что «-Al2O3» не является инертным связующим. Конверсия хлористого метила составляла от 10% до 30%. Это позволяет сделать вывод о возможности его использования в качестве связующего.

Литература [1] О.П. Мурашова, Ю.А. Трегер, С. В. Епихина и др. Получение этилена и пропилена каталитическим пиролизом хлористого метила. XII Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие технологии – 2008» 09-11 сентября 2008 г., г. Волгоград, с.73.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК: 547. ТЕХНОЛОГИЯ НИТРОВАНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Данов С.М., Колесников В.А., Ефремов Р.В., Есипович А.Л.

ДПИ НГТУ им. Р.Е. Алексеева, г. Дзержинск, e-mail: Margyn@yandex.ru Процессы нитрования ароматических соединений относятся к наиболее крупнотоннажным производствам промышленного органического синтеза. Так, мировой выпуск только нитробензола достигает 2,5 млн.т/год и постоянно возрастает. Обладая рядом ценных свойств, ароматические нитросоединения находят широкое применение в различных областях промышленности.

Нитросоединения применяются для производства взрывчатых веществ, ароматических аминов, в производстве красителей, полимеров, фармацевтических препаратов, в тонкой химической технологии и во многих других отраслях.

Несмотря на сто пятидесятилетнюю историю, основным способом получения ароматических нитросоединений является нитрование ароматических соединений смесью азотной и серной кислот. Однако способы нитрования ароматических соединений, основанные на использовании нитрующей смеси, характеризуются рядом существенных недостатков: образование больших количеств кислых стоков, представляющих серьезную угрозу для окружающей среды, низкая селективность образования мононитропроизводных. Для регенерации отработанной серной кислоты, требуется специальная аппаратура и большие энергозатраты.

Устранить эти недостатки можно, используя в качестве нитрующего агента одну азотную кислоту. Известно, что концентрированная азотная кислота является достаточно активным нитрующим агентом, однако разбавление азотной кислоты реакционной водой приводит к быстрому снижению скорости нитрования. Таким образом, для увеличения выхода целевого продукта необходимо удалять избыточную воду из зоны реакции.

Нами разработана новая технология нитрования ароматических соединений одной азотной кислотой в совмещенном реакционно-ректификационном режиме.

Вода и мононитропроизводные непрерывно удаляются из реакционной зоны за счет ректификации, в результате чего значительно повышаются скорость нитрования и селективность образования мононитропроизводных. Разработанный процесс позволяет проводить нитрование без использования серной кислоты, минимизируя воздействие на окружающую среду, характеризуется высокой конверсией и селективностью превращения исходных веществ в мононитропроизводные.

Для интенсификации процесса нами разработаны гетерогенные катализаторы нитрования ароматических соединений на основе сульфатированных оксидов циркония и титана, нанесенных на алюмосиликатный носитель. Каталитические элементы одновременно являются эффективной массообменной насадкой. Катализаторы обеспечивают высокую активность и селективность в течение длительного срока службы, характеризуются высокой прочностью и устойчивостью к истиранию.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 114 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 544.47:544. PT/C КАТАЛИЗАТОРЫ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ СПИРТОВ.

ПОДХОДЫ К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ Каприелова К.М., Овчинников И.И., Лисицын А.С.

Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск, e-mail: ignateva@catalysis.ru Большой интерес к металлическим катализаторам парциального окисления спиртов обусловлен промышленной важностью получаемых продуктов и в то же время перспективой замены неорганических окислителей (таких как перманганат и дихромат калия).

Наиболее перспективными для промышленного использования остаются Pt/C системы, однако существующие методы их синтеза пока не обеспечивают достаточной активности и стабильности. Одной из основных причин падения активности Pt катализаторов является «переокисление» активного компонента в ходе реакции. Мы показали, что Pt/C катализаторы могут проявлять значительно более высокую активность и стабильность, если реализовать бимодальное распределение активного компонента по зерну носителя. Для синтеза Pt/C катализаторов использовался простой и промышленно приемлемый метод щелочного гидролиза хлоридного предшественника.

Каталитическая активность образцов исследовалась в реакции жидкофазного окисления спиртов различной природы: первичные, вторичные, ненасыщенные и аминоспирты. В рамках используемого метода была проведена оценка влияния условий нанесения и восстановления активного компонента, типа углеродного носителя (традиционные активированные угли, микро- и мезо пористые угли, сажи, а также новые углеродные носители).

Было показано, что в большей степени подвержены «переокислению»

высокодисперсные Pt/C катализаторы с размером частиц активного компонента 1-2 нм. Для них наблюдается резкое падение активности в процессе окисления, тогда как при реализации бимодального распределения катализаторы проявляют гораздо бльшую активность и становятся устойчивыми в ходе реакции. Последнее достигается путем восстановления предшественника на заранее сформированных высокодисперсных частицах металлической платины, при этом дисперсность катализатора сохраняется на достаточно высоком уровне (30-40%). При достижении оптимального распределения мелких и крупных частиц Pt нам удается предотвратить «переокисление» активного компонента в ходе каталитического процесса и обеспечить несколько циклов эффективной работы катализатора в очень мягких условиях, с достижением почти полного превращения субстрата за короткое время (98%, 2-пропанол, водные растворы, 30оС, 1 атм. О2, 0.5-1 ч, спирт/Pt 2000 моль/моль).

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 66.097.3. УТИЛИЗАЦИЯ ДЕЗАКТИВИРОВАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ МЕТОДАМИ МЕХАНОХИМИИ И ДЕЗИНТЕГРАТОРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ Степанов Е.Г.*, Котельников Г.Р., Качалов Д.В., Абрамов М.А.** ОАО НИИ «Ярсинтез», г. Ярославль, e-mail: kachalov_dmitrii@mail.ru * Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева (РГАТА), г. Рыбинск ** Ярославский государственный технический университет (ЯГТУ), г.Ярославоль В данной работе показана возможность решения важной экологической проблемы- утилизации отработанных промышленных катализаторов с помощью методов механохимии и дезинтеграторной технологии. В работе рассмотрены способы и методы переработки дезактивированных катализаторов следующих видов: железооксидных для производства бутадиена, изопрена и стирола дегидрированием бутиленов, изоамиленов и этилбензола (К-16, К-16У, К-24, К-28Ц, ИМ-603);

алюмокобальтмолибденового для процессов гидроочистки нефтяных фракций (АКМ);

алюмохромового микросферического для производства олефиновых углеводородов дегидрированием парафиновых (ИМ-2207);

микросферического алюмосиликатного для процессов каталитического крекинга нефтяных фракций. Все партии дезактивированных катализаторов обычно бывают загрязнены промышленной керамикой. Наличие материала керамики в готовом продукте нежелательно, поэтому был разработан способ двухстадийной обработки дезактивированного катализатора в дезинтеграторе, включающий селективное дробление с малыми удельными энергиями смеси катализатора и промышленной керамики, последующее сепарационное измельчение катализатора до требуемой дисперсности.

Показано, что применение дезинтеграторной технологии позволяет вместо захоронения вышеуказанных катализаторов получать из них следующие продукты: исходные компоненты для катализаторного производства, лакокрасочные пигменты, гидрофобные высокодисперсные добавки для огнетушащих порошков. Особое внимание было уделено комплексной переработке дезактивированных катализаторов, так предложена технология извлечения молибдена из катализатора АКМ с последующим использованием его для приготовления железооксидных катализаторов, а также получение синего пигмента из катализатора АКМ.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 116 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 541.128- УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ЭПОКСИДИРОВАНИЯ ПРОПИЛЕНА ГИДРОПЕРЕКИСЬЮ ЭТИЛБЕНЗОЛА Петухова Л.А.1, Сапунов В. Н.2, Харлампиди Х.Э.1, Сальников Ю.И.3, Земский Д.Н.4, Петухов А.А4.

Казанский Государственный Технологический Университет, Казань, Российский Химико-технологический Университет им. Д.И.Менделеева, г. Москва, Казанский Государственный Университет, г.Казань, Нижнекамский химико-технологический Институт, г.Нижнекамск.

e-mail: Petukhova_liubov@mail.ru Изучено влияние качества исходных реагентов и природы активирующих и стабилизирующих добавок на активность и избирательность каталитического молибденового комплекса (КМК), получаемого на основе порошка металлического молибдена, гидроперекиси этилбензола и этанола, в реакции гидропероксидного эпоксидирования пропилена. Исследования приготовленных растворов КМК методами ИК-, УФ- и электронной спектроскопии позволили установить, что растворенный молибден в них находится в виде гетеровалентных комплексов, состоящих из 6 - 32 атомов молибдена со средней валентностью (5,6+) - (5,8+).

Подобраны условия и предложена технологическая схема синтеза и стабилизации молибденсодержащих растворов с получением высоко активного катализатора, обладающего повышенной избирательностью образования эпоксида в пределах 92-96% мол. против 78-80% мол по известной технологии, характеризующаяся меньшей, по сравнением с существующей, металлоемкостью, позволяющая получать образцы катализаторного комплекса стабильные при хранении без снижения содержания растворенного молибдена, а также показателей активности и избирательности в реакции эпоксидирования.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 66.095.62:661.727. ПИЛОТНЫЙ РЕАКТОР ДЛЯ ПРОЦЕССА ГИДРОФОРМИЛИРОВАНИЯ ПРОПИЛЕНА В ПРИСУТСТВИИ КОМПЛЕКСОВ РОДИЯ Носков Ю.Г.1, Руш С.Н.1, Корнеева Г.А.1, Розанов И.В.2, Флид М.Р. ООО «ЮРД-Центр» г.Москва, e-mail: KorneevaGA@yrd.ru, ООО «НИИЦ «Синтез», г.Москва, e-mail: MFlid@yandex.ru Гидроформилированием пропилена производят такие важные продукты основного органического синтеза как масляные альдегиды, бутанолы, 2 этилгексанол, диоктилфталат и др.

В настоящее время в РФ промышленное гидроформилирование пропилена осуществляют с использованием в качестве катализатора гидрокарбонила кобальта при температуре 140-180оС и давлении ~30 МПа.

Более перспективным вариантом является процесс гидроформилирования с использованием комплексного родиевого катализатора, реализованный зарубежными фирмами [1].

На основании экспериментальных работ, выполненных в ЮРД-Центре [2], разработана технологическая схема пилотной установки гидроформилирования пропилена в растворе комплексного родиевого катализатора в продуктовом альдегиде c производительностью по бутаналям 2 3 кг/час. Основным элементом установки является двухзонный реактор гидроформилирования, включающий газлифтную барботажную зону с циркуляцией реакционной смеси и ее охлаждением во внешнем теплообменнике и зону вытеснительного типа с охлаждающими рубашками.

Для увеличения поверхности взаимодействия газовой и жидкой фаз реакционный объем заполнен регулярной насадкой типа Зульцер.

Проведены гидродинамический и тепловой расчеты реактора.

Технологические параметры работы пилотного реактора: давление 1,8-2,0 МПа, температура 89-91оС, линейная скорость циркуляционного потока 0,10-0,25 м/с.

Определенные с использованием кинетических данных [2], размеры зоны смешения и вытеснения пилотного реактора должны обеспечить высокую селективность по н-бутаналю на уровне 90% при конверсии пропилена за один проход 90-95%.

Литература [1] Пат. США №5367106. 20.09.1993. Jerry D. Unruh, Wendell L. Pieper, Milo C. Pass. Двухреакторная схема оксосинтеза.

[2] Руш С.Н., Носков Ю.Г., Крон Т.Е., Корнеева Г.А. //Кинетика и катализ, 2009, т.50, №4, с.1-10.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 118 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 665. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ КОМПОЗИЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИХ ПРИСАДОК Смышляева Ю.А., Зыонг Чи Туен, Иванчина Э.Д.

Томский политехнический университет (ТПУ), г. Томск, e-mail: julep@sibmail.com Эффективным и экономически выгодным способом улучшения антидетонационных свойств бензинов является добавление к ним специальных присадок – антидетонаторов (ферроцен и его производные, карбонильные соединения марганца, ароматические амины) и оксигенаты (МТБЭ, ЭТБЭ, спирты). Для повышения технико-экономической эффективности этого способа необходимо иметь математическую модель для расчета скорости изменения октанового числа от концентрации антидетонатора. Однако механизм действия присадок, как основа модели, мало изучен.

В рамках данной работы рассмотрен механизм действия металлсодержащих антидетонаторов, и проведен термодинамический расчет возможности его протекания.

Металл, образовавшийся в процессе разложения металлсодержащих присадок, окисляется в процессе горения топлива с образованием оксидов:

PbO2, Fe2O3, MnO2, которые в свою очередь, вступают в реакцию с перекисями, разрушая их, например:

Чтобы доказать что данный механизм возможен, были рассчитаны изменения энергии Гиббса для данной реакции при стандартной температуре (Т=250С) и при температуре в камере сгорания двигателя (Т=750°С). Значения энтальпии и энтропии для перекисных молекул были рассчитаны по методу Бенсона. В таблице 1 приведены расчетные значения энтальпии, энтропии, энергии Гиббса и константы равновесия для реакций разрушения перекисей присадками ТЭС, ФК-4 и Hitec-3000.

Таблица 1 Результаты термодинамического расчета H, кДж/моль S, Дж/(моль·К) G, кДж/моль K Присадка 298К 1023К 298К 1023К 1023К 1023К ТЭС 36,09 42,18 233,40 243,82 -207,25 1, ФК-4 54,28 58,24 258,50 266,35 -214,13 1, Hitec-3000 -105,79 -99,20 247,60 257,81 -362,94 1, Предлагаем, что чем больше значение константы равновесия, тем более эффективна присадка. Результаты расчета хорошо согласуются с экспериментальными данными по приросту октанового числа от концентрации присадки.[1] Таким образом, было доказано, что данный механизм действия металлсодержащих присадок возможен, и может быть использован при расчете скорости изменения октанового числа от концентрации антидетонатора.

Литература [1] Данилов А.М. Применение присадок в топливах. – М.: Мир, 2005. – 288с.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 665.531:547.912:541.128:546. ИНИЦИИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ ТЕРМОЛИЗА ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ И НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ НА ОСНОВЕ ФЕРРОСФЕР ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОЛ Созонова Т.Г.1, Кирик Н.П.2, Аншиц А.Г.1, Сибирский федеральный университет (СФУ), Институт химии и химической технологии (ИХХТ СО РАН), г. Красноярск, e-mail: TSozonova@sfu-kras.ru Возрастающая доля добываемых тяжелых нефтей в общем объеме мировой добычи, а также проблема увеличения глубины переработки нефтей обусловливает необходимость исследования и разработки новых способов переработки данного сырья.

Преобразование компонентов тяжелого нефтяного сырья при термических процессах является результатом последовательно-параллельных реакций протекающих главным образом по радикально-цепному механизму.

В данной работе с целью увеличения глубины деструкции тяжелой нефти в процессе термолиза и увеличения выхода светлых компонентов рассмотрена возможность использования в качестве инициаторов радикальных процессов добавок на основе оксида железа, который, как известно, является катализатором окисления углеводородов, оксида углерода, водорода.

В качестве железооксидных добавок взяты узкие фракции магнитных микросфер (ферросфер) летучих зол от сжигания бурого и каменного углей.

Выделение узких фракций ферросфер осуществлялось из магнитного концентрата по технологической схеме с использованием основных стадий гранулометрической классификации и магнитной сепарации.

Преобладающим компонентом в составе полученных ферросфер является оксид железа, представленный, в основном, двумя фазами – магнетитовой шпинелью и гематитом. Узкие фракции ферросфер содержат глобулы трех морфологических типов: блочный, дендритный и мелкокристаллический.

Содержание фаз и морфология ферросфер зависят от типа сжигаемого угля, условий его сжигания, а также фракционного состава ферросфер. В работе показано, что наиболее перспективными в качестве каталитических добавок при переработке тяжелого нефтяного сырья являются ферросферы, с высоким (83-94 % мас.) содержанием оксида железа.

Достоинством исследованных каталитических добавок на основе ферросфер является их дешевизна (легкость выделения из отходов ТЭЦ) и легкость их магнитной сепарации из продуктов термолиза.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта CARL ZEISS.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 120 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 665.3.095.134.3:183. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРОВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ Соловьев С.В., Филимонова Е.И., Соболева Л.М., Бычков Б.Н.

ГОУ ВПО «Ярославский государственный технический университет», г. Ярославль, e-mail: serg-solovyev@yandex.ru Одной из важнейших задач, стоящих перед промышленностью органического синтеза, является реализация принципов комплексной переработки сырья. Это дает возможность уменьшить количество потерь ценных веществ и получать дополнительные товарные продукты.

К перспективным видам возобновляемого сырья относятся жиры и масла, а также отходы лесохимической и пищевой промышленности, переработкой которых можно получать сложные эфиры различных жирных ненасыщенных кислот.

За рубежом в основном используют метиловые эфиры жирных кислот, называемые биодизелем. Применение этих эфиров в качестве экологически чистого топлива позволяет предотвращать потепление на нашей планете, вызванное повышенным содержанием углекислого газа и серы в атмосфере.

Использование биодизеля:

не вызывает значительного понижения мощности двигателя;

не требует от производителей двигателей осуществлять дорогостоящие разработки;

легко интегрируется в имеющуюся структуру сбыта как в виде собственно эфиров жирных кислот, так и при смешении с нефтяными топливами.

В мировой практике сформировалась четыре основные технологии производства биотоплив, отвечающие вышеперечисленным требованиям:

сбраживание-ферментация (бензины);

1) переэтерификация растительных масел (дизельное топливо);

2) биопиролиз (синтез Фишера-Тропша, ферментативный синтез) (бензины 3) или дизельное топливо);

биокаталитический крекинг (дизельное топливо). Каждая технология 4) имеет свои плюсы и минусы.

Авторами предлагается технология производства биотоплив по второму направлению. Показано, что на стадии переэтерификации (этерификации) в качестве катализаторов процесса целесообразно использовать современные катализаторы нового поколения - иониты, применение которых существенно снижает энергоемкость процесса и повышает его экологические показатели.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 662. БИОЭТАНОЛ – АЛЬТЕНАТИВННОЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ И АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ Третьяков В.Ф., Макарфи Ю.И., Французова Н.А., Трушин А.А.*, Третьяков К.В.* Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В Ломоносова (МИТХТ), г. Москва, e-mail: tretjakov@ips.ac.ru * Институт нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева РАН, г.Москва В связи с сокращением запасов нефти одним из основных направлений развития топливно-энергетического комплекса становится сокращение объмов потребления нефтяных топлив за счет использования альтернативных источников сырья. Одним из доступных источников энергии является биомасса. Традиционным способом превращения биомассы является ее ферментативная переработка в биоэтанол, который рассматривается не только как сырье для получения различных органических веществ, но и как экологически чистое топливо или высокооктановая добавка к бензину.

Нами разработаны катализаторы и методы получения легких олефинов, ароматических углеводородов и высокооктановых компонентов моторных топлив (бензина, дизтоплива) из биоэтанола. Каталитическое превращение этанола с 100% конверсией осуществляется при 300-450оС. В этих условиях образуются олефины С2-С4 и жидкая углеводородная фракция (30–40%). Основными компонентами жидкой фракции являются углеводороды С4–С9 и ароматические углеводороды с содержанием до 64%. Полученный жидкий продукт содержит углеводороды С5– С12, соответствуя составу традиционного бензина, причем содержание бензола в полученной фракции во всех случаях не превышает 1% масс., что отвечает моторному топливу Евро-4, Евро-5. Кроме того, ароматические углеводороды являются ценными продуктами, которые могут использоваться и как высокооктановый компонент моторного топлива, а также как сырье для нефтехимического синтеза, спрос на которое постоянно возрастает. Преимущества разработанного метода каталитической конверсии этанола с получением углеводородов бензинового ряда заключаются в возможности их использования в качестве топлива в обычных двигателях внутреннего сгорания, при полном отсутствии в их составе серы, а также вовлечении отходов лесной, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, полеводства и животноводства в процесс получения биоэтанола. Получаемый этилен из биоэтанола, делает этот процесс еще более перспективным в связи с возрастающей стоимостью нефти, приводящей к росту цен на этилен и другие нефтепродукты.

Экономический и экологический анализ показывает, что использование биоэтанола в указанном направлении рассматривается как один из методов снижения эмиссии углекислого газа. В связи с этим, можно ориентироваться на получение экологически совершенных моторных топлив и других углеводородов для нефтехимии из возобновляемого сырья – биоэтанола.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 122 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 529. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ КОКСООБРАЗОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ТЕРМИЧЕСКОГО ПИРОЛИЗА ДИХЛОРЭТАНА Трушечкина М.А., Шульц А.А., Флид М.Р.

ООО Научно-исследовательский инженерный центр «Синтез», г. Москва, e-mail: mflid@yandex.ru Коксообразование является одним из серьезных факторов, оказывающих влияние на параметры эксплуатации промышленных печей пиролиза дихлорэтана в производстве винилхлорида. Хотя доля коксовых отложений на стенках змеевика печей пиролиза не превышает 0,1-0,2% от проконвертировавшего дихлорэтана, рост количества кокса приводит к снижению коэффициента теплопередачи, увеличению перепада давления по длине змеевика, вследствие чего становится необходимой его регенерация.

Скорость коксообразования зависит от ряда факторов: оптимального профиля температур, чистоты исходного дихлорэтана и т.д. Согласно /1/ в процессе пиролиза дихлорэтана одним из основных направлений образования кокса является предварительное образование капель смолы в газовой фазе.

Предшественниками кокса являются также хлоропрен и ацетилен, образующиеся как побочные соединения при пиролизе.

Исследования закономерностей коксообразования при пиролизе проводили в проточном реакторе, параметры работы которого были максимально приближены к змеевику промышленной печи. Было показано, что при температуре 500оС и времени пребывания дихлорэтана 15 с науглероживание чистой поверхности реактора наиболее интенсивно происходит в зоне перегрева паров, затем в реакционной зоне и практически отсутствует в зоне вывода реакционной смеси из реактора. По мере науглероживания стенок степень отложения кокса в первых двух зонах уменьшается, а в зоне вывода паров возрастает;

далее в ходе эксплуатации зауглероживание поверхности происходит равномерно во всех зонах.

Увеличение температуры пиролиза с 460оС до 500оС во всем интервале времен пребывания приводит к снижению индекса отложения кокса (величины, характеризующей отношение количества кокса к прореагировавшему дихлорэтану) в реакционной зоне и увеличению в зонах перегрева паров и вывода реакционных газов. Данный эффект объясняется различием плотностей коксовых структур, отлагающихся в соответствующих зонах. В зоне реакции преобладает легкий анизотропный кокс в виде слоев упорядоченной структуры, в зонах с относительно низкой температурой – сажеобразный изотропный кокс, состоящий из субмикроскопических частиц с формой, близкой к сферической.

Литература [1] Borsa A.G., Herring A.M., McKinnon J.T. et. al. // Ind. Eng. Chem. Res. 1999.

Vol. 38. P. ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК: 661.725. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ СПИРТОВ Данов С.М., Федосов А.Е., Лунин А.В.

ДПИ НГТУ им. Р.Е. Алексеева, г. Дзержинск, e-mail: fedosov_alex@rambler.ru Главными промышленными способами получения высших жирных спиртов (ВЖС), которые используются в мире, являются оксосинтез, алюмоорганический синтез и каталитическое гидрирование высших жирных кислот и их эфиров.

Однако из литературных данных можно сделать вывод о том, что эти способы получения высших жирных спиртов имеют ряд существенных недостатков:

многостадийность;

сложность аппаратурного оформления;

низкая конверсия исходного сырья;

высокие энергетические затраты на поддержание технологических параметров процесса;

применение дорогостоящих вспомогательных материалов и т.д.

ВЖС используются при производстве поверхностно-активных веществ, пластификаторов, присадок для смазочных масел, как флотореагенты, как депрессоры испарения воды с поверхности водоемов, компоненты пеногасителей, ускорители вулканизации, текстильно-вспомогательные вещества.

В настоящее время на территории Российской Федерации действующих производств высших жирных спиртов нет. Главной причиной закрытия отечественных производств ВЖС явилось неспособность их конкурировать с зарубежными технологиями по основным критериям, таким как, качество продукта, технико-экономические показатели (селективность и степень превращения исходных веществ в товарный продукт, энергетические затраты на стадиях синтеза и выделения готового продукта, способ организации производства), экологическая нагрузка на окружающую среду.

Нами предлагается новый экологичный способ получения высших жирных спиртов - жидкофазным окислением нормальных углеводородов фракции С10-С водным раствором пероксида водорода в среде метанола на гетерогенном катализаторе силикалите титана (TS-1). Процесс окисления проводится в одну стадию и основными продуктами жидкофазного окисления нормальных углеводородов С10 – С13 пероксидом водорода на титансодержащем силикалите (TS-1) являются соответствующие вторичные спирты и кетоны.

Катализатор жидкофазного окисления нормальных углеводородов – формованный силикалит титана ДП-1. Предложенный нами состав катализатора не уступает зарубежным аналогам по эксплуатационным свойствам и каталитической активности. Проведенные испытания катализатора на установке непрерывного действия показали стабильность основных показателей процесса.

Схема выделения товарных ВЖС включает в себя на первой стадии отгонку растворителя – метанола, на второй стадии - отгонку не прореагировавшей углеводородной фракции либо классическим методом с использованием вакуумной ректификации, либо по предлагаемому нами способу с использованием азеотропной ректификации.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 124 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 661.723. ПУТИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОИЗВОДСТВ ВИНИЛХЛОРИДА ПО СБАЛАНСИРОВАННОЙ СХЕМЕ Флид М.Р.

Научно-исследовательский инженерный центр «Синтез», г. Москва e-mail: mflid@yandex.ru Основным вектором в деятельности ведущих компаний-производителей винилхлорида (ВХ) является интенсификация действующих производств, позволяющая увеличить выпуск продукта в 1,5-2 раза при реализации решений, позволяющих поднять единичную мощность реакторных узлов. Для интенсификации процесса определяющими являются стадии пиролиза дихлорэтана, на которой образуется целевой продукт – винилхлорид, и оксихлорирования этилена, на которой утилизируется весь хлористый водород, образующийся при пиролизе, с одновременным получением дихлорэтана.

Увеличение конверсии дихлорэтана, а следовательно, и повышение мощности печей пиролиза могут быть достигнуты, например, вводом инициирующих добавок, в частности, хлора или четыреххлористого углерода.

При одной и той же температуре конверсия дихлорэтана может быть увеличена на 10-15%. Снижение температуры процесса на каждые 10оС ведет к экономии удельного расхода топлива на ~0,1ГДж/т ВХ, увеличение конверсии дихлорэтана на каждые 10% экономит до 0,3ГДж/т ВХ. Из этого следует, что увеличение конверсии дихлорэтана за счет инициирования должно реализовываться при условии снижения температуры и уменьшения интенсивности коксообразования по сравнению с термическим процессом (или сохранения ее на том же уровне).

Увеличение производительности реакторов оксихлорирования этилена определяется возможностью ликвидации «разбалансированности» между кинетической производительностью катализатора (1100-1400 г/(л кат.ч)) и возможностями теплоотвода. Это может быть достигнуто путем использования катализаторов с пониженной активностью (введение в хлормедный катализатор добавок хлоридов щелочных или щелочно-земельных металлов снижает константу скорости реакции в 3-5 раз). Полнота превращения хлористого водорода достигается повышением температуры до 245-255оС. Нагрузка по исходным реагентам в этом случае может быть увеличена в 1,5-2 раза.

Селективность процесса остается на уровне 98-98,5% за счет того, что скорость реакций окисления этилена или дихлорэтана с образованием СОх меняется, как правило, симбатно скорости основной реакции оксихлорирования. Для реакторов с псевдоожиженным слоем катализатора необходимо учитывать ограничения значений линейной скорости реагентов, что определяет большую гибкость «кислородного» процесса по сравнению с «воздушным». Процесс может быть также интенсифицирован за счет обогащения воздуха кислородом до концентрации 23-24%.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 665. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА БЕНЗИНОВ Шарова Е.С., Климова Е.C., Каракулов А.Г., Иванчина Э.Д.

Томский политехнический университет (ТПУ), г.Томск, e-mail: sharova@sibmail.com Процесс каталитического риформинга бензинов является главным звеном производства высокооктановых бензинов. Ресурсоэффективность этого производства зависит от работы катализатора. Математическая модель на физико химической основе позволяет исследовать различные платиновые контакты с целью поиска оптимального для получения моторного топлива лучшего качества и в большем количестве. Система моделирования, построенная на основе этой модели, обеспечивает расчет оптимальной реконструкции аппарата и технологических режимов его работы для увеличения срока службы платинового контакта.

Выполненные исследования показали, что при оптимизации процесса и оценке его экономической эффективности объективным критерием служит степень использования потенциала катализатора, которая численно равна отклонению текущей активности от оптимальной. Оптимальная активность обеспечивает равновесие реакций образования и гидрирования коксогенных структур увеличивает длительность пробега катализатора.

Рис. 1 – Зависимость активности Рис. 2 – Накопление кокса на катализатора R-98 от объема катализаторе R- переработанного сырья Исследования показали, что на протяжении всего периода работы промышленной установки, значение текущей активности катализатора было выше оптимальной (Рис. 1), что привело к повышенному накоплению кокса – до 20 % массовых к концу цикла. В то время как при работе на оптимальной активности коксообразование не превысило бы 18,25 % при заданном октановом числе (Рис.

2). Таким образом, применение программно-реализованной математической модели на физико-химической основе позволяет оптимизировать работу ректоров риформинга, а так же прогнозировать срок регенерации катализатора.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 126 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 547.472. МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА ИЗ БИОРЕСУРСОВ, КАК ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ПРОДУКТ ДЛЯ СИНТЕЗА КРУПНОТОННАЖНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ Козловский Р.А., Швец В.Ф.

Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева (РХТУ), г.Москва, e-mail: shvets@mail.ru Одним из примеров использования возобновляемого сырья для синтеза химических продуктов является производство этилена и полиэтилена через биоэтанол, полученный из сахаров. Этот процесс реализован в крупном масштабе фирмой Dow Chemical Co в Бразилии.

Тем не менее, производство биоэтанола в качестве конечного или промежуточного продукта – не лучший путь использования углеводов в качестве возобновляемого сырья, из-за низкого выхода спирта по сырью (51%).

Значительно боле экономически выгодным путм является превращение углеводов в молочную кислоту. Массовый выход молочной кислоты в этом случае количественный, а структура молочной кислоты очень удобна для дальнейшего использования в качестве основного промежуточного вещества для синтеза целой серии продуктов, используемых в химической и фармацевтической промышленности. Такими продуктами являются:

полимолочноая кислота, пропиленгликоль, оксид пропилена, алкиллактаты, пировиноградная кислота, акрилаты и др. Все эти продукты будут конкурентоспособны с соответствующими нефтехимическими в случае низкой себестоимости микробиологического превращения глюкозы в молочную кислоту.

Мы разработали очень производительный и экономически привлекательный процесс производства молочной кислоты из глюкозы с использованием рециркуляционного мембранного реактора, обеспечивающий себестоимость молочной кислоты 450 евро за тонну. Продуктом разработанного нами ферментационного процесса является лактат аммония, который используется далее для синтеза бутиллактата, Последний является исходным продуктом для дальнейших промышленных каталитических синтезов чистой молочной кислоты, других эфиров молочной кислоты, пропиленгликоля, акрилатов и полимолчной кислоты. Низкая себестоимость исходного бутиллактата дат возможность производить эти продукты с последующей реализацией по ценам, конкурирующим с ценами соответствующих нефтехимических продуктов.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ СТЕНДОВЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 547.245. ДИВИНИЛДИХЛОРСИЛАН Абрамкин А.М., Логинов С.В., Шелудяков В.Д.

ГНЦ РФ «Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений» (ГНИИХТЭОС) e-mail: vdsh2004@yandex.ru Дивинилдихлорсилан (СH2=CH)2SiCl2 (I) является мощным по своему потенциалу соединением кремния для синтеза кремнепроизводных по частичному, полному, раздельному или совместному использованию имеющихся функциональных групп (Cl, CH=CH2). Диен I удобнее всего получать исходя из доступного тетравинилсилана (II) по каталитическим реакциям: а) диспропорционирования и b) девинилирования a) + SiCl4 / Kat (CH2=CH)2SiCl (CH2=CH)4Si b) + HCl / Kat Kat – кислоты Льюиса (AlCl3, ZnCl2, SnCl2, SnCl4, SbCl3).

Вариант «б» более предпочтителен из-за отсутствия полимеризации II и образования меньшего числа сопутствующих соединений. После оптимизации процесса выход I достигает 85 % от теоретического. Лучшие показатели обеспечивает каталитическая система AlCl3/ClCH2CN (время реакции 10 час.;

температура 80-90 оС). Процесс прекращают с началом появления (по данным ГЖХ) в реакционной смеси винилтрихлосилана (III).

Дивинилдихлорсилан с Na или Mg в ТГФ энергично образует линейные или циклические первинилированные полисиланы [(CH2=CH)2Si]n3 (IV), гидроборируется доступным H3B·SMe2 по классической схеме и в сочетании с последующими реакциями с HN(SiMe3)2 или Me3SiN=C=NSiMe3 после полимеризации образуют прекурсоры для керамизации в безоксидный «SiNCB»

композит фиксированного состава.

Установлено, что I способен вступать в реакции гидросилилирования, этерификации спиртами, гликолями, диэтаноламином. Среди перспективных алкоксисиланов привлекают внимание производные диэтаноламина, т.к. они в свою очередь открывают пути синтеза соответствующих силоцинов с амидной, карбаматной, карбамидной группировками (с потенциально выраженной биоактивностью), ионных жидкостей широкого спектра прикладных качеств (катализ, промотирование катализа, модификация твердых поверхностей и т.д.).

Ряд N-функционализированных силоцинов интересен для изучения эффектов транс-аннулярного взаимодействия в молекулах гетероцикла и их взаимосвязи с химической, каталитической и биологической активностью.

R R R X Si OCH2CH2 Si OCH2CH2 Si OCH2CH NX N R NX OCH2CH2 R R OCH2CH2 OCH2CH где Х = Н, С(О)NMe2, NMe2, CN.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 128 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК: 661. ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕРОД – УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПАСТЫ ЭЛЕКТРОКРЕКИНГА ОРГАНИЧЕСКОГО СЫРЬЯ Абу Д.О., Николаев А.И., Пешнев Б.В.

Московская государственная академия тонкой химической технологии им.

М.В. Ломоносова (МИТХТ), Москва, e-mail: oilgas@mitht.ru В настоящее время практически не осталось ни одной области мирового хозяйства, где бы ни использовались углеродные материалы (УМ), и потребность в них ежегодно увеличивается.

На кафедре технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива (ТНХС и ИЖТ) им. А.Н. Башкирова МИТХТ им. М.В.

Ломоносова был предложен комплексный подход по созданию углеродных композиционных материалов (УКМ) на основе пасты электрокрекинга.

Последняя, является продуктом разложения сырья под воздействием электрических разрядов и представляет собой смесь сажи и адсорбированных на ее поверхности жидких высокомолекулярных продуктов.

Разрабатываемый метод включает в себя следующие стадий:

предварительная подготовка сырья (сушка и формовка), термообработка, с получением термообработанного углеродного материала (ТУМ), пироуплотнение ТУМ с получением пироуплотненного углеродного материала (ПУМ) и активация ПУМ с получением углерод-углеродный композиционный материал (УУКМ). При этом, углеродные материалы, получаемые на каждой из стадий, исключая стадию подготовки пасты, представляют интерес как самостоятельный целевой продукт. Даная работа посвящена изучению стадии предварительной подготовки сажевой пасты.

Установлено, что для получения УКМ на основе пасты ее необходимо подвергнуть сушке при температуре 130оС в атмосфере воздуха до соотношения твердого компонента к жидкости ~ 14 % с последующим ее формованием.

Повышение температуры сушки приводит к уменьшению времени достижения требуемого соотношения, но при этом снижается содержание в пасте ароматических углеводородов.

Сократить время достижения необходимого соотношения возможно введением в состав пасты добавок технического углерода марок П513, П323 и П803. Приэтом, по мере увеличения количества добавки технического углерода, время достижения необходимого соотношения снижается. Исходя из данных, наиболее благоприятно добавлять в сажевую пасту технический углерод марки П803, поскольку при этом удается сохранить большое количество ароматических углеводородов в жидкой фазе.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ СТЕНДОВЫЕ ДОКЛАДЫ К ВОПРОСУ О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОПАН-ПРОПИЛЕНОВОЙ ФРАКЦИИ Мозговой И.В., Адяева Л.В., Фролов В.В.

Омский государственный технический университет (ОмГТУ), г. Омск, e-mail: ad.l@rambler.ru В данной работе показана возможность применения энергии ультразвука в технологическом процессе разделения пропан-пропиленовой фракции, с целью увеличения выхода пропилена путем дегидрирования пропана в ультразвуковом поле – «низкотемпературного пиролиза».

Среди прочих полимеров, рынок полипропилена развивается в последнее время наиболее динамично, однако на российском рынке остро ощущается недостаток сырья для его получения – пропилена. Существующие технологии получения пропилена – пиролиз нефтяного сырья, дегидрирование пропана, каталитический крекинг мазута не дают высокого выхода пропилена в ППФ (пропан-пропиленовой фракции). Доля пропилена в ППФ составляет 25-75 % мас. в зависимости от технологии получения пропилена. Важным фактором оптимизации процессов получения пропилена является увеличение его выхода за счет дополнительного превращения пропана в пропилен.

Широко известен технологический процесс разделения ППФ на пропан и пропилен с использованием процесса двухколонной ректификации. В результате разделения из куба второй колонны отводится пропан в жидком фазовом состоянии.

Предлагается этот пропан обработать низкочастотным промышленным ультразвуком высокой эффективности. Параметры ультразвуковых колебаний:

частота – 20 кГц, амплитуда колебаний 20 – 30 мкм, интенсивность до ват/см2, ввод ультразвуковых колебаний в жидкую среду углеводородов нормальный.

Из литературных источников известно, что ультразвук может внести изменения в физические и химические процессы переработки углеводородного сырья, в частности в процессы дегидрирования. В нашем случае ожидается конверсия пропана до 60 % мас. Дополнительное количество пропилена, полученное в результате конверсии и направленное на вход в установку возможно потребует не принципиальных изменений в технологической схеме.

Проведен анализ проекта установки по выделению пропилена из пропан пропиленовой фракции для производства полипропилена, поступающей с установки каталитического крекинга мазута. Показано, что при содержании в ППФ пропана до 30 % масс. и достижении ожидаемой степени конверсии пропана при воздействии ультразвука потребуется изменение материальных потоков, без внесения изменений в технологический режим работы основных аппаратов и в их конструкцию. Оценка степени необходимости внесения изменений производилась с помощью пакета прикладных программ HYSYS фирмы Hyprotech.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 130 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 660:51.001.57+ ЭКСТРАКТИВНАЯ РЕКТИФИКАЦИЯ СМЕСИ ИЗОБУТИЛОВЫЙ СПИРТ-ИЗОБУТИЛАЦЕТАТ В СЛОЖНОЙ КОЛОННЕ С БОКОВОЙ УКРЕПЛЯЮЩЕЙ СЕКЦИЕЙ Анохина Е.А., Рудаков Д.Г., Иванов И.В., Тимошенко А.В.

Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова (МИТХТ), г.Москва, e-mail: anokhina.ea @mail.ru Изобутилацетат (ИБА) в промышленности получают этерификацией изобутилового спирта (ИБС) уксусной кислотой. На конечной стадии производства возникает задача разделения азеотропной смеси ИБС–ИБА. Для ее решения авторы [1] предложили использовать экстрактивную ректификацию (ЭР) с н-бутилпропионатом (БП). Процесс осуществляется в схеме, состоящей из двух колонн, – колонны экстрактивной ректификации, где в дистилляте выделяется ИБС, и колонны регенерации экстрактивного агента, где в дистилляте выделятся ИБА, а в кубе – БП.

ЭР характеризуется достаточно высокой энергоемкостью. Нами было показано [2,3], что существенно снизить энергозатраты можно, используя комплексы с частично связанными тепловыми и материальными потоками.

Цель настоящей работы заключается в оценке эффективности применения такого комплекса в процессе экстрактивной ректификации смеси ИБС–ИБА. В данном случае этот комплекс представляет собой сложную колонну с боковой укрепляющей секцией, где в дистилляте основной колонны выделяется ИБС, в дистилляте боковой секции – ИБА, а в кубе основной колонны – БП.

Решение поставленной задачи осуществляли методом вычислительного эксперимента. Мы определили энергопотребление в кубе сложной колонны с боковой секцией при оптимальных параметрах проведения процесса и сравнили его с суммарными энергозатратами в кипятильниках колонн двухколонной схемы, рассчитанными авторами [1]. Оптимизируемыми параметрами являлись:

температура и удельный расход экстрактивного агента;

положение тарелок подачи питания и экстрактивного агента, а также отбора в боковую секцию;

количество потока, отбираемого в боковую секцию.

Расчеты показали, что энергоемкость разделения в комплексе с частично связанными тепловыми и материальными потоками на 9,7 % ниже по сравнению с двухколонной схемой.

Литература [1] R. Monoz, J. B. Monton, M. C. Burguet, J. de la Torre. Separation and Purification Technology 50 (2006). p. 175 – 183.

[2] Тимошенко А.В., Анохина Е.А., Тимофеев В.С. Пат. 2207896 РФ. Опубл.

10.07.2003, Бюл. № 19. – 4 с.

[3] Анохина Е.А., Панкова И.А., Тимошенко А.В. Химическая промышленность сегодня, 2009, №3, с. 44–49.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 08-08-00318-а).

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ СТЕНДОВЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 660:51.001.57+ ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ СО СВЯЗАННЫМИ ТЕПЛОВЫМИ И МАТЕРИАЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ В ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ СМЕСИ АЦЕТОН-МЕТАНОЛ Анохина Е.А., Сидорова Ю.И., Антипова Ю.В., Тимошенко А.В.

Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова (МИТХТ), г.Москва, e-mail: anokhina.ea @mail.ru Смесь ацетон-метанол имеет азеотроп с минимальной температурой кипения при концентрации ацетона 86,3 % мас. Для ее разделения автором [1] предложено использовать экстрактивную ректификацию (ЭР) с диметилформамидом (ДМФА) и водой. ЭР бинарных смесей, традиционно, осуществляется в схеме, состоящей из двух колонн, – экстрактивной и регенерации экстрактивного агента. Нами было показано [2–4], что более эффективно с энергетической точки зрения проводить процесс в комплексе с частично связанными тепловыми и материальными потоками (ЧСТМП), который представляет собой одну сложную колонну с боковой укрепляющей секцией. При этом экономия энергии для разных смесей составляет от 4 до 32 %. Причины такого существенного различия в энергоэффективности комплексов с ЧСТМП пока не ясны. Настоящая работа является частью исследования, направленного на их выявление.

Ранее [4] мы исследовали влияние исходного состава питания на энергетическую эффективность схем ЭР смеси ацетон-метанол с ДМФА. Расчеты показали, что энергопотребление комплекса с ЧСТМП существенно меньше по сравнению с двухколонной схемой. Экономия энергоресурсов составляет от 9,8 до 16 % в зависимости от состава разделяемой смеси.

В данной работе мы провели аналогичное исследование для ЭР смеси ацетон-метанол с водой. Было установлено, что снижение энергоемкости составляет от 11,2 до 19,6 % в зависимости от исходного состава питания.

Таким образом, при ЭР смеси ацетон-метанол энергоэффективность комплексов с ЧСТМП в большей степени зависит от состава исходного питания и в меньшей степени – от применяемого экстрактивного агента.

Литература [1] Пирог Л.А. Автореферат дисс. канд. техн. наук. – М.: МИТХТ, 1987.

[2] Анохина Е.А., Тимошенко А.В., Новикова Е.Н. Тез. докл. конф. «Ресурсо- и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности». Москва, 2006, с. 41-42.

[3] Анохина Е.А., Долматов Б.Б., Тимошенко А.В. Хим. технология, 2008, №8, с. 402-407.

[4] Анохина Е.А., Панкова И.А., Тимошенко А.В. Хим. пром. сегодня, 2009, №3, с. 44–49.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 08-08-00318-а).

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 132 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 547. КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИЕ ДИАЗОЛЫ. СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕХНОЛОГИИ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ Белова Л.О., Плетнева М.В., Кирилин А.Д.

Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова (МИТХТ), г.Москва, e-mail: lya17@mail.ru Полиазотсодержащие соединения, обладая высокой реакционной способностью и уникальными свойствами, находят применение в различных областях науки и техники.

Эти продукты представляют значительную ценность в качестве основы лекарственных препаратов и биологически активных веществ. Среди них особое место занимают диазолы – пятичленные гетероциклы, которые содержат в своем составе два атома азота.

С целью расширения границ их прикладного использования была изучена возможность применения диазолов в синтезе О-силилуретанов и триметилсилилпроизводных этих соединений.

Оказалось, что 3,5-диметилпиразол (Ia) и 3(5)-метилпиразол (Iб, б') легко вступают в реакции N-силоксикарбонилирования и переаминирования, что позволило впервые получить О-силилуретаны.

Установлено, что независимо от того используют ли N силоксикарбонилирующую смесь – гексаметилдисилазан/диоксид углерода (А) или триметисилиловый эфир диэтилкарбаминовой кислоты (Б), процессы протекают одинаково и заканчиваются образованием О-силиуретанов (IIа-б).

А, HN(SiMe3)2 / CO O O N N C OSiMe N Б, Me3SiOCNEt N IIа,б - Et2NH H Iа,б Me Me N N N N Me Me N N N N а б б' Изучение технологических параметров этих процессов показало, что в случае реакции N-силоксикарбонилирования (А) время синтеза составляло 15- час, температура 70-75 0С, выход целевых продуктов 92-95% в зависимостиот природы используемого диазола, а в случае реакции переаминирования (Б) – время 9-10 час, выход 87-89%.

Изучены так же факторы, влияющие на селективность процесса и чистоту получаемых продуктов.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ СТЕНДОВЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 547.261 : 547.262 : 544.473 – 039. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ ВИДОВ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ В КАЧЕСТВЕ НОСИТЕЛЕЙ КАТАЛИЗАТОРОВ КОНВЕРСИИ НИЗШИХ АЛИФАТИЧЕСКИХ СПИРТОВ Бокарев Д.А., Егорова Е.В.

Московская государственная академия тонкой химической технологии им.

М.В.Ломоносова (МИТХТ им. М.В.Ломоносова), г. Москва e-mail: egorova1412@mail.ru, bokarev_d@mail.ru Важным направлением развития химической промышленности является разработка синтезов органических веществ, базирующихся на сырье не нефтяного происхождения. Такими соединениями, которые можно использовать в качестве альтернативы могут стать низшие алифатические спирты - метанол и этанол. Они является сырьем для синтеза химических соединений, таких как метилформиат и ацетальдегид, востребованных в промышленности.

В настоящее время значительное внимание уделяется применению в гетерогенном катализе углеродных материалов. Наряду с традиционными углеродными носителями – активными углями на сегодняшний день широко исследуются и новые углеродные материалы, такие как углеродные нанотрубки, различные композиционные материалы, на основе углеродных структур. Технологий производства этих материалов позволяют получать носители с заданными физическо-химическими и структурными характеристиками. Таким образом, углеродные носители, в перспективе, могут составить конкуренцию ныне используемым в процессе конверсии спиртов, за счет заданных характеристик и разнообразия структур.

Данная работа посвящена разработке катализатора на основе углеродных носителей для процесса конверсии низших алифатических спиртов.

Исследованы различные каталитические системы на основе углерод углеродного материала сибунит, активированного углеродного волокна (ACF).

Нанесенные медьсодержащие катализаторы на основе углеродных материалов проявляют большую активность и селективность в процессе конверсии спиртов, по сравнению с аналогичными системами на основе оксидных носителей (алюмокальциевый цемент галюмин). Максимальные значения степени превращения и селективности по ацетальдегиду в процессе конверсии этанола были достигнуты в присутствии медьсодержащего катализатора на основе ACF, при температуре 4000С, 60% и 74% соответственно. Эта же каталитическая система наиболее стабильна, время работы без снижения активности более 18 часов, по сравнению с катализаторами на основе других носителей. При переработке метанола максимальные показатели процесса в присутствии медьсодержащего катализатора на основе сибунита - конверсия 36% и селективность по метилформиату 48%, при температуре 4250С.

XIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 134 «НАУКОЕМКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ-2010»

УДК 678.049. ЖИДКОФАЗНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ХЛОРИРОВАННЫХ ДЛИННОЦЕПОЧНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ВОЗДУХОМ Зотов Ю.Л., Бутакова Н.А., Сидоров К.В., Глинская Е.Ю.

Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ), г.Волгоград, e-mail: butakovana@mail.ru Жидкофазное окисление промышленных хлорпарафинов имеет важное практическое значение, позволяет в результате модификации повысить пластифицирующую способность хлорпарафинов, являющихся вторичными пластификаторами.

Промышленные хлорпарафины представляют собой смесь хлорированных углеводородов состава С14-С19, и основным конечным продуктом их окисления является смесь карбоновых кислот. Этерификация этих кислот в среде исходного хлорпарафина позволяет получить эффективные добавки для переработки поливинилхлорида, способные заменить до 50% широко используемого для этих целей диоктилфталата. Введение модифицированных хлорпарафинов в ПВХ композицию позволяет снизить стоимость, токсичность и горючесть изделий из ПВХ.

На кафедре ТОНС ВолгГТУ систематически ведется изучение окисления хлорпарафинов воздухом, разработан технологичный способ получения высших жирных хлорированных кислот окислением хлорпарафинов воздухом в присутствии соединений марганца. Наши дальнейшие исследования показали, что более эффективным катализатором является стеарат кобальта [1], поскольку в его присутствии образуется в 2-3 раза больше кислот.

С целью интенсификации процесса окисления хлорпарафинов и подбора оптимальных параметров изучено влияние катализатора стеарата кобальта, определена оптимальная концентрация катализатора, а также изучено влияние материала поверхности реактора. Установлен функционально-групповой состав продуктов окисления и показано влияние концентрации катализатора на содержание основных функциональных соединений, что позволяет регулировать состав оксидатов, а, следовательно, и получаемых на их основе добавок для переработки ПВХ.

Поскольку в литературе нет сведений об окислении высших хлорированных углеводородов, нами также ведется изучение окисления индивидуальных длинноцепочных хлорированных углеводородов, входящих в состав промышленных хлорпарафинов.

Литература [1] Пат. 2312098 Россия, МПК С07С 53/19, С07С 51/215, С07С 51/225.

Способ получения высших жирных хлорированных кислот / Ю.Л. Зотов, Н.А. Бутакова и др.: ВолгГТУ;

заявл. 20.09.06;

опубл. 10.12.07.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ СТЕНДОВЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 665.765-404.038. ВЛИЯНИЕ СОЧЕТАНИЙ ПРИСАДОК НА ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНУЮ СТАБИЛЬНОСТЬ МОТОРНОГО МАСЛА Власова Е.М., Лейметер Т., Барсукова А.И.

ОАО "СвНИИНП", г. Новокуйбышевск, e-mail: sekr@svniinp.ru Моторные масла являются строго сбалансированными системами, которые ни в коем случае не должны подвергаться риску дестабилизации при введении дополнительных компонентов с целью улучшения какого-либо из свойств. При работе смазочных масел происходит их окисление, сопровождаемое термохимическими превращениями основы и содержащихся в ней присадок. Результатом этого является образование отложений, процесс образования которых резко интенсифицируются при повышении температуры или срабатывания присадок, выполняющих антиокислительные функции. В подобных случаях необходимы всесторонние исследования, в первую очередь для проверки термоокислительной стабильности масел.

В ОАО «СвНИИНП» были проведены исследования влияния содержания моюще-диспергирующих присадок различных типов в растворах с диалкилдитиофосфатом цинка типа ДФ-11 на термоокислительную стабильность масла, которая оценивалась по изменению вязкости, кислотного и щелочного числа и оптической плотности масел до и после окисления методом высокотемпературного каталитического окисления. В качестве моющее диспергирующих присадок были использованы преимущественно отечественные (С-300, К-312, К-313, КНД, С-150, В-7120, Д-300, Д-140) и импортная (Infineum C-9330Ca) присадки.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 19 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.