Розробка нових високоефективних селективних каталітичних систем на основі органічної солі кобальту та поверхнево-активних сполук нейоногенної природи для процесу рiдиннофазного окиснення циклогексану до циклогексанолу і циклогексанону в рідкій фазі.
У промисловості широко використовується гомогенно-каталітичне рідиннофазне окиснення циклогексану (ЦГ) до циклогексанолу (ЦОЛ) і циклогексанону (ЦОН), які використовують як вихідні речовини для синтезу поліамідних волокон - найлону і капрону. Процеси рідиннофазного окиснення вуглеводнів молекулярним киснем характеризуються відносно невисокою селективністю за цільовими продуктами та низькою конверсією. Одним з напрямків вдосконалення існуючих гомогенних каталізаторів є використання модифікаторів різної природи, що дозволяє покращити техніко-економічні показники процесів рідиннофазного окиснення. Таким чином, проблематика створення нових високоселективних каталітичних систем на основі солей металів змінної валентності (МЗВ), модифікованих різними сполуками, для процесу окиснення циклогексану залишається актуальною. · визначити вплив природи розчинника на ефективність дії каталітичних систем [нафтенат кобальту (НК) - нейоногенна поверхнево-активна сполука] в процесі окиснення циклогексану;У третьому розділі розглянуто вплив поверхнево-активних добавок нейоногенної природи до основного промислового каталізатора процесу окиснення циклогексану - нафтенату кобальту, на прикладі блоккополімерів оксиетилену та оксипропілену при різних масових співвідношеннях - 7,5:2,5 (ПАР1) та 8,5:1,5 (ПАР2), гідроксиметилцелюлози (ГМЦ), поліетиленгліколю із середньою молекулярною масою 2000 (ПЕГ2000) та естерів полігліколів (СЕПЕГ) - поліетиленглікольсукцинатів із середніми молекулярними масами 1000 та 4000 (ПЕС1000 та ПЕС4000) та поліетиленглікольадипінату із середньою молекулярною масою 4000 (ПЕА4000). Встановлено вплив природи каталітичної добавки та зміни співвідношення компонентів в каталітичній системі на основні техніко-економічні показники окиснення циклогексану - конверсію ЦГ, селективність за цільовими (ЦОЛ, ЦОН) та побічними (гідропероксидом циклогексилу (ГПЦГ), кислотами (АК), естерами (ДЦА)) продуктами процесу (табл. Найвища швидкість процесу досягається при використанні ПЕС4000 як добавки до основного каталізатора процесу при масовому співвідношенні компонентів в системі НК/СЕПЕГ = 5/1, що дозволяє збільшити у 1,15 раз значення Scym при одночасному збільшенні швидкості процесу окиснення циклогексану у 1,41 раз. Оптимальні показники селективності за цільовими продуктами отримані при добавці до каталітичної системи ГМЦ, застосування якої у співвідношенні НК/ГМЦ = 5/1 дозволило збільшити селективність за цільовими продуктами окиснення циклогексану у 1,26 раз при збільшенні швидкості процесу у 1,27 раз. Як розчинник використовували цільові продукти окиснення циклогексану - ЦОЛ або ЦОН, що достатньо полярні для розчинення складових каталітичної системи, добре змішуються з циклогексаном та не вносять додаткових компонентів в реакційне середовище.Одержано нові експериментальні результати, які дозволили розвязати конкретну науково-прикладну задачу - розробити високоефективні каталітичні системи для процесу рідиннофазного окиснення циклогексану. Створено нові селективні бінарні каталітичні системи для процесу рідиннофазного окиснення циклогексану на основі нафтенату кобальту та органічних модифікаторів нейоногенної природи - гідроксиметилцеллюлози, полігліколів, складних естерів полігліколів, які дозволяють покращити його техніко-економічні показники у порівнянні з промисловим способом за рахунок підвищення продуктивності процесу, селективності за цільовими продуктами і регулювання їх складу. Показано, що застосування цих каталітичних систем веде до збільшення швидкості накопичення продуктів окиснення на 27ч41% при збільшенні показників сумарної селективності за цільовими продуктами на 15ч26% (відн.), порівнянно з промисловим каталізатором - нафтенатом кобальту.
План
2. Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації викладено в публікаціях: 1. Реутський В.В., Мельник Ю.Р., Заставний С.М., Іващук О.С. Окиснення циклогексану в присутності каталітичних систем на основі полігліколів // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Хімія, технологія речовин та їх застосування. - Львів. - 2003. - №488. - С.170-173.
Автором визначено вплив полігліколів на склад продуктів і швидкість окиснення циклогексану.
2. Реутський В.В., Мельник Ю.Р., Іващук О.С. Вплив краун-ефірів на елементарні стадії окиснення циклогексану // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Хімія, технологія речовин та їх застосування. - Львів. - 2004. - №497. - С.91-93.
Автором визначено вплив краун-естерів на співвідношення цільових продуктів процесу окиснення циклогексану.
3. Реутський В.В., Мельник Ю.Р., Іващук О.С. Вплив краун-ефірів та полігліколів на окремі стадії каталітичного окиснення циклогексану // Вопросы химии и химической технологии. - Дніпропетровськ. - 2004. - №6. - С.71-73.
Автором здійснено експериментальні дослідження по встановленню впливу бінарних каталітичних систем на основні параметри процесу рідиннофазного окиснення циклогексану.
4. Іващук О.С., Мельник Ю.Р., Реутський В.В. Дослідження впливу розчинів поверхнево-активних речовин на окиснення циклогексану // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Хімія, технологія речовин та їх застосування. - Львів. - 2006. - №553. - С.149-152.
Автором розглянуто вплив бінарних каталітичних розчинів у циклогексаноні на основні техніко-економічні показники процесу окиснення циклогексану.
5. Пат. 17927 України, МПК(2006), В01J 31/04. Каталізатор рідиннофазного окиснення циклогексану до циклогексанолу і циклогексанону / О.С. Іващук, Ю.Р. Мельник, В.В. Реутський. - № u2006 04561; Заяв. 25.04.2006; Опубл. 16.10.2006; Бюл. №10. - 6 с.
Особистий внесок автора в роботу над деклараційним патентом полягає в підготовці необхідних експериментальних даних, висвітленні новизни та особливостей патентованого каталізатора.
6. Іващук О.С. Вплив складних ефірів полігліколів на процес окиснення циклогексану // Тези Міжнародної конференції хімії та сучасних технологій для студентів та аспірантів. - Дніпропетровськ. - 2003. - С.108-109.
7. Реутський В.В., Мельник Ю.Р., Іващук О.С. Аналіз механізму впливу координаційно-активних сполук на окремі стадії процесу окиснення циклогексану // ХХ Українська конференція з органічної хімії. - Одеса. - 2004. - С.315.
Дисертант приймав участь у постановці задачі експерименту та проведенні досліджень.
8. Реутський В.В., Мельник Ю.Р., Іващук О.С. Використання бінарних каталітичних систем в промисловому процесі окиснення циклогексану // Тези третьої науково-технічної конференції „Поступ в нафтогазопереробній і нафтохімічній промисловості”. - Львів. - 2004. - С.320-321.
Автором здійснено підготовку та проведення експериментальних досліджень.
9. Іващук О.С., Мельник Ю.Р., Реутський В.В. Дослідження впливу складних ефірів полігліколів на процес окиснення циклогексану // Тези Пятої Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”. - Київ. - 2004. - С.67.
Участь автора полягає в підготовці, проведенні досліджень та аналізу експериментальних даних впливу складних естерів полігліколів на процес окиснення циклогексану.
10. Іващук О.С., Заставний С.М., Мельник Ю.Р., Реутський В.В. Дослідження впливу полігліколів на процес окиснення циклогексану // Тези Міжнародної конференції студентів та аспірантів, присвяченій 75-річчю з дня народження академіка О.В. Богатського “Сучасні напрямки розвитку хімії”. - Одеса. - 2004. - С. 32.
Дисертантом проведено експериментальні дослідження впливу полігліколів на конверсію та селективність процесу окиснення циклогексану.
11. Іващук О.С., Мельник Ю.Р., Реутський В.В. Вплив поверхнево-активних речовин на процес гомогенно-каталітичного окиснення циклогексану // Тези Шостої Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”. - Київ. - 2005. - С.79.
Автором проаналізовано вплив поверхнево-активних сокаталізаторів нейоногенної природи на процес окиснення циклогексану.
12. Ivaschuk O.S., Melnyk Yu.R., Govorun P.P., Reutskyy V.V. Influence of surface-active substanses on the process of that homogeneously-catalytic oxidation of cyclohexane // Book of extended abstracts 10th International Symposium on Catalyst Deactivation. - Berlin, Germany. - 2006. - P.231.
Автором досліджено вплив молекулярної маси нейоногенних сокаталізаторів на селективність та конверсію процесу окиснення циклогексану.
13. Іващук О.С., Мельник Ю.Р., Реутський В.В. Дослідження впливу каталітичних розчинів на процес окиснення циклогексану // Тези Сьомої Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”. - Київ. - 2006. - С.105.
Дисертантом проаналізовано зміну техніко-економічних показників процесу окиснення циклогексану при промислових значеннях конверсії циклогексану.
14. Ivaschuk O.S., Skachko S.V., Melnyk Yu.R., Reutskyy V.V. Research of influencing of catalytic solutions on the process of oxidization of cyclohexane // XVII International Conference on Chemical Reactors CHEMREACTOR-17. - Athens-Crete, Greece. - 2006. - P.646-647.
Автором проведено дослідження дії ультразвукової обробки каталітичних розчинів для процесу окиснення циклогексану.
15. Иващук А.С., Мельник Ю.Р., Реутський В.В. Влияние каталитических растворов на процесс гомогенно-каталитического окисления циклогексана // Материалы конференции “Органическая химия от Бутлерова и Бельштейна до современности”. - Санкт-Петербург, Россия. - 2006. - С.669.
Дисертантом здійснено спектроскопічні дослідження каталітичних розчинів на основі нафтенату кобальтту та полігліколів різної молекулярної маси для процесу окиснення циклогексану.
16. Іващук О.С., Мудрий С.О., Мельник Ю.Р., Реутський В.В. Вплив розчинів бінарних каталітичних систем на процес окиснення циклогексану // Тези ІІ Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених. - Київ. - 2007. - С.24.
Автором проаналізовано вплив використання каталітичних розчинів нафтенат кобальту - поліетиленгліколь на процес окиснення циклогексану.
17. Іващук О.С., Мельник Ю.Р., Реутський В.В. Дія складних каталітичних розчинів у процесі окиснення циклогексану // Збірник наукових праць одинадцятої наукової конференції “Львівські хімічні читання - 2007”. - Львів. - 2007. - С.Т19.
Дисертантом проведено аналіз ефективної дії попередньо приготованих каталітичних розчинів нафтенат кобальту - поліетиленгліколь - циклогексанон на процес окиснення циклогексану.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
