Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология продуктов органического синтеза

Диссертационная работа:

Садыков Радик Равкатович. Технология каталитического синтеза тиофена из диалкилдисульфидов и C4-углеводородов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.04 / Садыков Радик Равкатович; [Место защиты: Казан. гос. технол. ун-т].- Казань, 2009.- 142 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1986

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ В ОБЛАСТИ

СИНТЕЗА ТИОФЕНА 7

1.1. Химия и технология синтеза тиофена различными методами 7

  1. Получение тиофена из углеводородов и сероводорода 7

  2. Получение тиофена из Сд-оксигенатов и сероводорода 17

  3. Получение тиофена из органических соединений серы 21

  4. Термические способы получения тиофена 22

  1. Промышленные способы получения тиофена 24

  2. Ресурсы и перспективы использования тиофена 26

Глава 2. ПОБОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ СЕРООЧИСТКИ НЕФТЕИ, ГАЗОВ И

СПОСОБЫ ИХ УТИЛИЗАЦИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 32

2.1. Современные технологии очистки углеводородного сырья от
сернистых соединений 32

2.2. Утилизация и использование побочных продуктов сероочистки 36

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 38

  1. Обоснование выбора сырья 38

  2. Разработка полифункциональной каталитической системы 42

  3. Описание лабораторной установки каталитического синтеза

тиофена из диалкилдисульфидов и С4-углеводородов 52

  1. Методика проведения экспериментов 56

  2. Разработка методики и системы хроматографического анализа 58

Глава 4. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА

ТИОФЕНА 68

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГЕТЕРОГЕННО -

КАТАЛИТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ТИОФЕНА 82

  1. Изучение модельной реакции синтеза тиофена из н-бутана и диметилдисульфида 82

  2. Синтез тиофена из н-бутана и «дисульфидного масла» 93

  3. Синтез тиофена из бутилен-дивинильной фракции и «дисульфидного масла» 98

5.4. Изучение физико-химических свойств каталитической системы 101

Глава 6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПЕНКА ПРОЦЕССА СИНТЕЗА

ТИОФЕНА 106

  1. Описание принципиальной технологической схемы 106

  2. Основное технологическое оборудование процесса 111

  3. Оценочные экономические показатели 113

ВЫВОДЫ 118

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 120

ПРИЛОЖЕНИЯ 133

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Введение к работе:

Актуальность проблемы. Современным промышленным методом очистки углеводородного сырья от меркаптанов является их окисление в щелочной среде молекулярным кислородом в присутствии фталоцианиновых катализаторов. Побочным продуктом процесса является смесь диалкилдисульфидов – «дисульфидное масло».

Проблема утилизации побочного продукта установок демеркаптанизации до настоящего времени остается нерешенной. На сегодняшний день «дисульфидное масло» не нашло квалифицированного применения и практически не утилизируется, а его хранение является экологически опасным.

Таким образом, разработка новых технологий, позволяющих утилизировать «дисульфидное масло» путем переработки его в ценные химические продукты, является весьма актуальной задачей.

Одним из возможных направлений решения данной задачи является переработка этого серосодержащего отхода в тиофен.

Всесторонний нарастающий интерес, проявляемый в последнее время к тиофену и его гомологам, обусловлен возможностью синтеза на его основе ряда ценных лечебных препаратов, используемых в медицине и ветеринарии, а также выпуска химикатов для сельского хозяйства (гербициды, пестициды), производства проводящих и светоизлучающих полимеров, присадок к смазочным маслам, антидетонаторов.

Очевидными недостатками применяемых в современной мировой практике способов синтеза тиофена является их низкая экономическая эффективность, что связано, прежде всего, с использованием дорогостоящих синтетических сырьевых компонентов, а также недостаточная селективность процессов, что приводит к высокой себестоимости целевого продукта - тиофена.

К настоящему моменту собственное производство тиофена в России отсутствует, а импортируемые препараты характеризуются высокой стоимостью.

Таким образом, настоящая работа позволяет решить комплекс задач:

создание новой эффективной технологии синтеза ценного химического продукта - тиофена, обеспечивающей высокую селективность и выход продукта;

вовлечение в качестве сырья процесса сероорганических отходов газо- и нефтепереработки, хранение и утилизация которых представляет серьезную экологическую проблему.

Цель работы. Целью работы является создание научно-технологических основ ресурсосберегающей технологии каталитического синтеза тиофена с использованием в качестве сырья смеси диалкилдисульфидов («дисульфидного масла») и С4-углеводородов.

Научная новизна.

  1. Впервые изучены реакции каталитического превращения диалкилдисульфидов совместно с С4-углеводородами, установлены закономерности протекания процесса в модельной реакции синтеза тиофена из н-бутана и диметилдисульфида и на образцах «дисульфидного масла» в различных условиях.

  2. На основе установленных закономерностей гетерогенно-каталитических реакций взаимодействия диалкилдисульфидов и С4-углеводородов разработан способ синтеза тиофена. При оптимальных параметрах разработанный способ позволяет получать тиофен с выходом до 90 % мас.

  3. Разработан новый состав полифункционального магний-хром-алюмооксидного катализатора, модифицированного оксидами калия и/или лантана для синтеза тиофена, обладающий высокой каталитической активностью и селективностью в отношении образования целевого продукта, стойкостью к коксованию и структурно-механическими свойствами на уровне промышленных катализаторов.

  4. Произведен термодинамический расчет реакций синтеза тиофена из диалкилдисульфидов и С4-углеводородов для установления граничных и оптимальных условий синтеза. Полученные данные могут служить основой для разработки термодинамической модели процесса.

Практическая ценность. Разработанный способ каталитического синтеза тиофена из диалкилдисульфидов и С4-углеводородов был заложен в основу технологического регламента на проектирование опытно-промышленной установки синтеза тиофена из «дисульфидного масла», образующегося при очистке сжиженных газов от меркаптанов на Оренбургском ГПЗ. Производительность опытно-промышленной установки 5 тонн тиофена в год.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались и обсуждались на: международной конференции EUROPACAT VIII «From theory to Industrial Practice» Turku, Finland, 2007; Всероссийской конференции с международным участием «Каталитические технологии защиты окружающей среды для промышленности и транспорта (КАТЭК-2007)», Санкт-Петербург, 2007; международном симпозиуме «23rd International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur (ISOCS-23)» Moscow, 2008.

Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ), проект № 06-08-01450а: «Разработка технологии каталитического синтеза тиофена из «дисульфидного масла» и легких углеводородов», 2006-2007.

Основные положения и выводы диссертации изложены в пяти научных публикациях, в том числе в одном из ведущих рецензируемых журналов, входящих в перечень ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов по работе, приложения и списка использованной литературы из 121 наименования. Объем работы составляет 142 страницы машинописного текста, в том числе 29 таблиц, 43 рисунка.

Благодарность. В руководстве над диссертационной работой принимал участие кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Копылов Александр Юрьевич.

Автор выражает благодарность доктору технических наук, профессору Вильданову Азату Фаридовичу и доктору химических наук, профессору Исмагилову Зинферу Ришатовичу за ценные замечания в процессе работы над диссертацией.

.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net