Технологія одержання нафтополімерних смол з використанням кремнійорганічних пероксидів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукЗахист відбудеться "21" листопада 2003 р. о 1400 год на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.07 у Національному університеті "Львівська політехніка" (79013, м. Встановлено залежність виходу та фізико-хімічних характеристик одержаних НПС від природи та концентрації ініціатора, температури і тривалості процесу, складу сировини. Проведено порівняльну оцінку виходу та якісних показників одержаних НПС з виходом та показниками смоли, одержаної у присутності промислового ініціатора - пероксиду ди-трет-бутилу. В работе представлены результаты исследований влияния концентрации и природы инициатора, температуры и продолжительности процесса, состава сырья на выход и физико-химические характеристики полученных НПС. Кроме того, при использовании этой перекиси уже за 2 часа коолигомеризации можно получить продукт с выходом, который приблизительно равен выходу НПС полученной в присутствии промышленного инициатора - перекиси ди-трет-бутила и близкими физико-химическими характеристиками.Основною сировинною базою для одержання НПС є побічні продукти етиленових виробництв, кваліфіковане використання яких дозволяє покращити техніко-економічні показники даних виробництв та знизити собівартість етилену. смола нафтополімерний вуглеводень Співставлення рівня і тенденцій розвитку виробництва різних полімерів методами катіонної та радикальної полімеризації показує, що, незважаючи на значну увагу дослідників до різноманітних каталітичних систем і перспектив їх широкого впровадження, класичний метод радикальної полімеризації (коолігомеризації) і в наш час не втратив свого значення. Значний інтерес у цьому плані представляють елементоорганічні пероксиди, зокрема, пероксидні сполуки кремнію, використання яких дозволить не тільки підвищити безпечність виробництва НПС, але й дасть можливість інтенсифікувати процес та одержати продукт з покращеними експлуатаційними характеристиками. Робота проводилась згідно координаційного плану міжвузівських науково-технічних програм Міносвіти і науки України, зокрема науково-дослідних робіт: "Дослідження активності олефінів та дієнів фракцій С 5 і С 9 побічних продуктів виробництва етилену та хімічної модифікації нафтополімерних смол" (2000-2001 р.р., № державної реєстрації 0100U000483), "Наукові основи процесів одержання кисневмісних і полімерних продуктів з олефінвмісних сумішей" (2002-2003 р.р., № державної реєстрації 0102U001195), у виконанні яких автор приймав безпосередню участь. Задачі досліджень: встановити вплив природи ініціатора та його концентрації, температури і тривалості процесу, складу вихідної сировини на вихід і фізико-хімічні показники нафтополімерних смол, одержаних у присутності кремнійорганічних пероксидів (КОП);Сировиною для одержання НПС вибрано: фракцію С 5 і фракцію С 9 РПП дизельного палива (ЗАТ "Лукор", м. Досліджено вплив природи і концентрації ініціатора, температури та тривалості реакції на вихід і фізико-хімічні характеристики одержаних смол. Збільшення тривалості коолігомеризації до 6 год сприяє підвищенню виходу смол на 5,7 - 9,7 % мас. При використанні пероксиду (ІІІ) уже за 2 год коолігомеризації одержано НПС з виходом, що на 3,9 % мас. перевищує максимальний вихід НПС, одержаний у присутності КОП (І). Збільшення концентрації ініціатора (ІІІ) від 0,037 до 0,111 моль/л (тривалість коолігомеризації 6 год) забезпечує приріст густини олігомеризату та виходу НПС в межах 9,0 - 12,0 кг/м 3 та 5,4 - 8,1 % мас., відповідно, в усьому досліджуваному діапазоні температур (448 - 498 К) (рис.Одержані теоретичні та експериментальні результати дозволили розвязати конкретну прикладну народногосподарську задачу - розробити технологію одержання нафтополімерних смол коолігомеризацією ненасичених вуглеводнів фракції С 9 рідких продуктів піролізу дизельного палива в присутності термічно стійких кремнійорганічних пероксидів, використання яких дозволяє зменшити тривалість реакції в порівнянні з промисловим ініціатором, забезпечуючи при цьому одержання смол з аналогічним виходом та покращеними фізико-хімічними характеристиками. Встановлено залежність виходу та фізико-хімічних характеристик нафтополімерних смол від природи та концентрації ініціатора, температури та тривалості процесу, складу вихідної сировини. Вибрано найефективніший ініціатор коолігомеризації - три-трет-бутилпероксивінілсилан (ІІІ), який дозволяє одержати смолу з найвищим виходом - 42,9 % мас. та наступними фізико-хімічними характеристиками: бромне число - 48,2 г Br2/100 г, колір - 30 мг J2/100 см 3, молекулярна маса - 950. Встановлено кінетичні закономірності радикальної полімеризації дициклопентадієну у присутності трет-бутилпероксивінілметилпропілсилану (І) і три-трет-бутилпероксивінілсилану (ІІІ); визначено константи кополімеризації стиролу і дициклопентадієну - основних смолоутворювальних компонентів фракції С 9.

Основний зміст роботиОсновний зміст роботи викладено у таких публікаціях

Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я., Субтельний Р.О., Іванців О.С. Синтез нафтополімерних смол з використанням кремнійвмісного пероксиду // Вісник Нац. у-ту "Львівська політехніка". Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування.-2000. - № 414. - С. 119 - 122.

Дисертантом проведені експериментальні дослідження коолігомеризації фракції С 9 у присутності - три-(трет-бутилпероксиметиленокси)вінілсилану.

Магорівська Г.Я., Іванців О.С., Данилів А.С., Дзіняк Б.О. Ініційована олігомеризація інден-кумаронової фракції // Вісник Нац. у-ту "Львівська політехніка". Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2001. - № 426. - С. 88 - 90.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження олігомеризації інден-кумаронової фракції у присутності ди-трет-бутилпероксиду.

Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О., Тимофійович М.Т. Олігомеризація фракції С 9 у присутності трет-бутилпероксивінілметилпропілсилану // Вісник Нац. у-ту "Львівська політехніка". Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2002. - № 447. - С. 115 - 117.

Участь автора полягає у встановленні впливу температури процесу і концентрації ініціатора на вихід та основні фізико-хімічні показники НПС.

Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О. Синтез нафтополімерних смол з використанням ненасиченого кремнійорганічного трипероксиду // Вопросы химии и химической технологи. - 2002. - №3. - С. 87 - 91.

Участь дисертанта полягає в одержанні НПС у присутності кремнійорганічного ініціатора і встановленні їх орієнтовного складу.

Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О., Білоус О.І. Циклічний тетрапероксисилан - ініціатор олігомеризації ненасичених вуглеводнів фракції С 9 // Вісник Нац. у-ту "Львівська політехніка". Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2002. - № 461. - С. 130 - 133.

Дисертантом встановлено оптимальну температуру процесу і розраховано конверсію ненасичених вуглеводнів вихідної сировини при оптимальних умовах.

Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О. Ініційована макропероксисиланами олігомеризація фракції С 9 піролізу дизельного палива // Вопросы химии и химической технологии. - 2003. - №1. -С. 76 - 80.

Участь автора полягає у встановленні впливу тривалості процесу і концентрації ініціатора на вихід та основні фізико-хімічні характеристики НПС, одержаних у присутності відмінних за природою КОП.

Мокрый Е.Н., Дзиняк Б.О., Магоривская Г.Я., Кичура Д.Б., Субтельний Р.О. Использование фракции С 9 жидких продуктов пиролиза для получения нефтеполимерной смолы // Материалы IV Междунар. конф. "Химия нефти и газа". - Том 2. - Томск (Россия). - 2000. - С. 157 - 159.

Дисертантом одержано НПС у присутності ди-трет-бутилпероксивінілметилсилану на основі фракції С 9 рідких продуктів піролізу дизельного палива.

Мокрий Є.М., Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я., Кічура Д.Б., Субтельний Р.О. Олігомеризація фракції С 9 рідких продуктів піролізу у присутності кремнійорганічних пероксидів // Зб. наук пр. VI Міжнар. наук.-практ. конф. "Нафта і газ України - 2000". - Том 3. - Івано-Франківськ. - 2000. - С. 163-164.

Дисертантом запропоновано можливість використання кремнійорганічних пероксидів у реакції олігомеризації фракції С 9.

Дзиняк, Б.О. Магоривская, Г.Я., Иванцив О.С., Дидошак Р.О. Инициированная олигомеризация фракции С 9 жидких продуктов пиролиза // Труды Российской конф. с междунар. участием "Актуальные проблемы нефтехимии". - Москва (Россия). - 2001. - С. 82.

Участь автора полягає у проведенні порівняння виходів та характеристик НПС, одержаних на основі рідких продуктів піролізу дизельного палива та бензину.

Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я., Іванців О.С. Застосування кремнійорганічних пероксидів для синтезу нафтополімерних смол // Праці VIII наук. конф. "Львівські хімічні читання - 2001". - Львів. - 2001. - О 15.

Дисертантом вибрано оптимальні умови процесу одержання НПС.

Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я., Данилів А.С. Синтез інден-кумаронових смол // Тези доп. XIX укр. конф. з орг. хімії. - Львів. - 2001. - С. 560.

Дисертантом встановлено оптимальні умови одержання інден-кумаронової фракції.

Магорівська Г.Я. Макропероксисилани - ініціатори синтезу нафтополімерних смол // Зб. тез ІІІ Всеукр. конф. студентів та аспірантів "Сучасні проблеми хімії". - Київ. - 2002. - С. 32 - 33.

Магорівська Г.Я., Дзіняк Б.О. Синтез нафтополімерних смол на основі фракції С 9 рідких продуктів піролізу // Матеріали VII наук.-практ. конф. "Нафта і газ України - 2002". - Том 2. - Київ. - 2002. - С. 131 - 132.

Дисертантом встановлено вплив тривалості коолігомеризації на конверсію ненасичених вуглеводнів у присутності кремнійорганічного трипероксиду.

14.Магорівська Г.Я. Одержання синтетичних смол на основі побічних продуктів нафто- і коксохімії // V Укр. конф. молодих вчених з високомолекулярних сполук "ВМС" - Київ. - 2003. - С. 95.

15.Магоривская Г.Я., Дзиняк Б.О. Продукты нефтепереработки и нефтехимии - сырье для производства нефтеполимерных смол // Материалы научн.-практ. конф. "Нефтепереработка и нефтехимия - 2003". - Уфа (Россия). - 2003. - С. 179 -181.

Дисертантом встановлено вплив тривалості коолігомеризації на перебіг реакції в присутності КОП.

Размещено на .ru