Лунин, Алексей Владимирович. Разработка технологии получения высших жирных спиртов

Краткое описание

Лунин, Алексей Владимирович. Разработка технологии получения высших жирных спиртов : диссертация ... кандидата химических наук : 05.17.04 / Лунин Алексей Владимирович; [Место защиты: Рос. хим.-технол. ун-т им. Д.И. Менделеева].- Москва, 2012.- 160 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-2/331

61 "72-2/331
На праватузукбписи
Лунин Алексей Владимирович
Разработка технологии получения
высших жирных спиртов
05.17.4 - Технология органических веществ
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата химических наук
Научный руководитель: доктор технических наук Данов С.М.
Москва-2012
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
1. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ СПИРТОВ 6
1.1 Каталитическое гидрирование высших жирных кислот и их слож- g
ных эфиров
1.2 Гидроформилирование (оксосинтез) 12
1.3 Алюминийорганический синтез высших жирных спиртов 18
1.4 Окисление высших алканов кислородом воздуха 21
1.5 Процессы окисления на силикалите титана 24
1.6 Постановка задачи 28
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ Н-АЖАНОВ
ВОДНЫМ РАСТВОРОМ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА НА 3 {
ПОРОШКООБРАЗНОМ СИЛИКАЛИТЕ ТИТАНА (TS-1)
2 ] Механизм окисления н-алканов водными растворами пероксида во- ^2
дорода на силикалите титана (TS-1)
2.2 Исследование влияния природы растворителя 40
2.3 Исследование влияния рН-среды 42
2.4 Исследование влияния начального мольного соотношения реаген- 44 тов
2.5 Исследование влияния температуры реакции 48
2 £ Исследование влияния параметров процесса окисления н-алканов ^
С ю-С и водным раствором пероксида водорода на изомерный со-став образующихся продуктов окисления.
2.7 Оптимальные условия синтеза 56
3. РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ И ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА 57
ФОРМОВАННОГО СИЛИКАЛИТА ТИТАНА
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ Н-АЛКАНОВ
ВОДНЫМ РАСТВОРОМ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА НА 74
ФОРМОВАННОМ СИЛИКАЛИТЕ ТИТАНА (ДП-1)
4.1 Исследование основных закономерностей процесса окисления
н-алканов водным раствором пероксида водорода на формованном 74
силикалите титана ДП-1
4.2 Изучение кинетики реакции окисления н-алканов водным раство- 80 ром пероксида водорода
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТАДИИ ВЫДЕЛЕНИЯ И 98
ОЧИСТКИ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ СПИРТОВ
6 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ 105
СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ СПИРТОВ Сю-С13
7. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА, МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА И
121
АНАЛИЗА
ВЫВОДЫ 131
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 133
ПРИЛОЖЕНИЯ 146

Список литературы

выводы
1. Впервые представлена количественная информация по влиянию при-роды растворителя, температуры, pH-среды и начального мольного отношения н-алкан/пероксид водорода на основные показатели процесса окисления н- алканов Сю-Сіз водным раствором пероксида водорода (степень превращения пероксида водорода, выход высших жирных спиртов и кетонов по пероксиду водорода, массовое отношение спирт/кетон в реакционной массе, начальную скорость образования спиртов и кетонов) на лабораторных установках перио-дического и непрерывного действия. Показано, что оптимальными условиями ВЖС Сю-Сіз являются: растворитель - метанол, pH - 7, начальное мольное от-ношение н-алкан/ПВ - 1.5-2.0, температура - 60 °С.
2. Разработана рецептура и технология получения формованного катали-затора на основе силикалита титана для процесса получения высших жирных спиртов жидкофазным окислением фракции н-алканов Сю-Сп пероксидом во-дорода в среде метанола в непрерывных условиях, защищенная патентом РФ.
3. Изучены кинетические закономерности гетерогенно-каталитического процесса окисления н-алканов Сю-Сп водным раствором пероксида водорода. Получены формальные кинетические уравнения скорости образования высших жирных спиртов и кетонов Сю-Сіз, скорости разложения пероксида водорода, адекватно описывающие экспериментальные данные.
4. Определены необходимые для расчета технологического оборудования данные по равновесию жидкость-жидкость и жидкость-пар в системах исход¬ных веществ и продуктов реакции. Экспериментально подтверждено существо¬вание бинарных гетерогенных азеотропов в системах н-алкан (Сю-Св) - вода.
5. Разработана новая технология получения высших жирных спиртов Сю-С]з, защищенная двумя патентами РФ, преимуществами которой является использование экологически чистого окислителя - пероксида водорода и нового селективного катализатора на основе силикалита титана.
6. Предложена принципиальная технологическая схема получения выс¬ших жирных спиртов Сю-Сіз. Проведен выбор и оптимизация режимов работы основного оборудования технологической схемы и определена ориентировоч¬ная себестоимость 1 тонны высших жирных спиртов, получаемых по разрабо¬танной технологии. Проведено технико-экономическое сравнение основных промышленных способов получения высших жирных спиртов. Показано, что себестоимость высших жирных спиртов, полученных по разработанной техно-логии, на 10-25 % ниже, чем по действующим технологиям.
7. Разработаны исходные данные для проектирования опытно-промышленной установки получения ВЫСШИХ жирных спиртов Сю-Сіз окисле-нием фракции н-алканов С)0-Сі3 водным раствором пероксида водорода мощ-ностью 10 т/год.