Розробка технології одержання коолігомерів – нафтополімерних смол з ненасичених вуглеводнів фракції С9 рідких продуктів піролізу у присутності амінопероксидних ініціаторів. Методика синтезу нових амінопероксидів. Властивості термолізу одержаних речовин.
Аннотация к работе
Тому дослідження, повязані з розробленням нових амінопероксидних ініціаторів та їх використання для коолігомеризації суміші ненасичених вуглеводнів рідких продуктів піролізу (РПП), що дозволило б інтенсифікувати процес та одержати продукти з покращеними експлуатаційними характеристиками є актуальними у даний час. Робота проводилась згідно координаційного плану міжвузівських науково-технічних програм Міносвіти і науки України - тема ДБ/Олефін „Наукові основи процесів одержання кисневмісних і полімерних продуктів з олефінвмісних сумішей” (2002 - 2003 р.р.), № державної реєстрації 0102U001195. Методи досліджень - вирішення перерахованих задач вимагало проведення комплексу досліджень з використанням: фізичних - визначення густини, показника заломлення, кольору, температури розмякшення, розчинності, молекулярної маси; хімічних - визначення бромного числа, вмісту активного кисню в пероксидах; фізико-хімічних методів - ІЧ-, ПМР-спектроскопія, газорідинна хроматографія, мас-спектрометрія та дериватографія. § вперше одержано коолігомери на основі ненасичених вуглеводнів фракції С9 з використанням амінопероксидних ініціаторів; встановлено вплив концентрації амінопероксидів, температури і тривалості реакції на вихід і фізико-хімічні характеристики синтезованих коолігомерів; Запропоновано новий метод одержання коолігомерів на основі ненасичених вуглеводнів фракції С9 РПП з використанням як ініціаторів N-заміщених амінопероксидів, що дозволило зменшити на 40 К температуру реакції та покращити техніко-економічні показники процесу у порівнянні з промисловим.Обгрунтовано перспективність використання як ініціаторів коолігомеризації елементвмісних пероксидів, зокрема, нітрогенвмісних пероксидів (амінопероксидів), які дозволяють проводити реакцію при нижчих температурах ніж у існуючому промисловому методі. У другому розділі наведено характеристики сировини, ініціаторів та реагентів, що використовувалися у процесі синтезу та досліджень. Олігомеризацію ненасичених вуглеводнів фракції С9 проводили при температурах 393…493 К протягом 4…8 год, при концентраціях ініціатора 0,032…0,096 моль/л, у середовищі інертного газу (аргону). Як показали проведені дослідження, синтез N-заміщених АП доцільно проводити при невисоких температурах 263...283 К, для запобігання можливого розкладу сполук та у випадку конденсації сполуки (X) з біфункціональними амінами, для попередження побічних реакцій за іншими функціональними групами. На основі модельних експериментальних досліджень (коолігомеризація з використанням АП (II)) проведено математичне моделювання процесу коолігомеризації, виведено рівняння регресії впливу температури (Т), тривалості (ф) та концентрації (С) на вихід (В) та фізико-хімічні властивості коолігомеру - бромне число (Б.Ч.) і показник кольору(К): В =-36,23 130,63·С 0,128·Т;Одержано нові теоретичні та експериментальні результати, які дозволили розвязати конкретну прикладну народногосподарську задачу - розробити технологію одержання коолігомерів на основі ненасичених вуглеводнів фракції С9 РПП дизельного палива в присутності амінопероксидних ініціаторів, що дозволяє знизити температуру процесу у порівнянні з промисловим способом, забезпечуючи при цьому одержання продукту з аналогічними виходами та фізико-хімічними показниками. За результатами досліджень термічної стійкості одержаних АП встановлено температурні інтервали стадій їх розкладу, розраховано ефективні константи швидкості та енергії активації термолізу. За результатами експериментальних досліджень коолігомеризації ненасичених вуглеводнів фракції С9 у присутності синтезованих аміноперксидів встановлено залежність виходу та фізико-хімічних характеристик одержаних коолігомерів від природи і концентрації ініціатора, температури і тривалості процесу. Побудовано математичну модель процесу, що описує залежність виходу та фізико-хімічних показників коолігомеру від умов проведення реакції. Визначено ефективні ініціатори коолігомеризації (I, II, VII) та оптимальні умови проведення процесу коолігомеризації (температура 433…453 К, тривалість 6 год, концентрація амінопероксидного ініціатора 0,064 моль/л), які дозволяють одержувати коолігомери з високим виходом та задовільними фізико-хімічними характеристиками.Участь автора полягає у синтезі нітрогенвмісних пероксидів - 2-(трет-бутилпероксиметиламіно)-2-гідроксиметил-1,3-пропандіолу, 2-(трет-бутилпероксиметиламіно)ацетатної кислоти і встановленні їх орієнтовного складу. Дисертантом синтезовано та застосовано для ініціювання коолігомеризації фракції С9 рідких продуктів піролізу амінопероксидний ініціатор - N1,N1-ди(трет-бутилпероксиметил)-4-(трет-бутилперокси)анілін. Дисертантом синтезовано, вивчено розклад та застосовано для процесу одержання НПС - аліфатичний (2-(трет-бутилпероксиметиламіно)-2-гідроксиметил-1,3-пропандіол), циклічний (2-[4-(трет-бутилпероксиметил)піперазинометилперокси]-2-метилпропан) та ароматичний (N1-(трет-бутилпероксиметил)-4-хлоранілін) амінопероксидні ініціатори. Дисертантом синтезовано і досліджено термоліз
План
2. Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації викладено в публікаціях