На правах рукописи РАЗЯПОВ ИЛЬЯС ГАБДУЛЛОВИЧ ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ОКИСЛЕНИЯ ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРА НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА 05.17.04 – Технология органических веществ А В Т О Р Е Ф Е Р А Т диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань – 2010 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» (ГОУ ВПО «КГТУ») Научный руководитель: Официальные оппоненты: кандидат технических наук, доцент Дахнави Эльдар Муса оглы доктор технических наук, профессор Ахмедьянова Раиса Ахтямовна кандидат технических наук, Кудряшов Владимир Николаевич Ведущая организация: Российский химико-технологический университет им. <...> Получение фенола и ацетона кумольным способом является одним из крупнотоннажных производств нефтехимического синтеза. <...> Несмотря на определенные преимущества, кумольный способ производства фенола и ацетона является высокоэнергоемким, и доля побочных продуктов и отходов производства достаточно высока. <...> В настоящее время на базе ОАО «Казаньоргсинтез» окисление изопропилбензола (ИПБ) до гидропероксида изопропилбензола (ГПИПБ) проводится в многосекционных противоточных реакторах колонного типа, которые имеют ограниченную пропускную способность. <...> Степень превращения ИПБ в реакторах составляет 0.15 – 0.17, а селективность по ГПИПБ достигает 90 %. <...> Образование большого количества побочных продуктов и ограниченная пропускная способность узла окисления не позволяют наращивать объемы производства фенола и ацетона. <...> Поиск каталитической системы, сочетающей в себе высокую активность и селективность процесса окисления ИПБ, является актуальной задачей совместного производства фенола и ацетона, позволяющей увеличить производительность существующих или вновь проектируемых реакторов. <...> Цель работы - повышение производительности реактора окисления изопропилбензола <...>
Интенсификация_окисления_изопропилбензола_в_присутствии_катализатора_на_основе_кобальта._Автореферат.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Получение фенола и ацетона кумольным способом
является одним из крупнотоннажных производств нефтехимического
синтеза. Важность усовершенствования технологии фенола заключается в том,
что фенол является базовым веществом химической промышленности. Несмотря
на определенные преимущества, кумольный способ производства фенола и
ацетона является высокоэнергоемким, и доля побочных продуктов и отходов
производства достаточно высока.
В настоящее время на базе ОАО «Казаньоргсинтез» окисление изопропилбензола
(ИПБ) до гидропероксида изопропилбензола (ГПИПБ) проводится в
многосекционных противоточных реакторах колонного типа, которые имеют
ограниченную пропускную способность. Степень превращения ИПБ в реакторах
составляет 0.15 – 0.17, а селективность по ГПИПБ достигает 90 %. Образование
большого количества побочных продуктов и ограниченная пропускная
способность узла окисления не позволяют наращивать объемы производства
фенола и ацетона.
Поиск каталитической системы, сочетающей в себе высокую активность
и селективность процесса окисления ИПБ, является актуальной задачей совместного
производства фенола и ацетона, позволяющей увеличить производительность
существующих или вновь проектируемых реакторов.
Цель работы - повышение производительности реактора окисления изопропилбензола
по гидропероксиду путем использования активного и селективного
катализатора.
Для достижения поставленной цели необходимо:
- изучить влияние природы и концентрации катализаторов на процесс
окисления ИПБ;
- изучить влияние технологических параметров на процесс каталитического
окисления ИПБ в металлическом реакторе;
- установить кинетическую схему реакции окисления ИПБ в присутствии
катализатора;
- определить кинетические параметры установленной схемы окисления;
-
разработать математическую модель процесса;
- найти оптимальные условия проведения процесса окисления ИПБ в
присутствии катализатора;
- определить технико - экономические показатели производства при
использовании катализатора.
Научная новизна. Получены кинетические характеристики окисления
ИПБ в присутствии катализатора 2-этилгексаноата кобальта (II) в интервале
концентраций 5 · 10-6 ч 5 · 10-4 моль/л. Установлено, что при больших степенях
конверсии ИПБ (25 ± 5 %), приемлемых для производства, наибольшая селективность
по гидропероксиду достигается при концентрации катализатора
(1,3 ± 0,5) ⋅ 10-5 моль/л. Разработана математическая модель, адекватно описывающая
процесс каталитического окисления до глубоких конверсий ИПБ, которая
может служить базой для интенсификации промышленного процесса.
3
Стр.3