Пропан. 
Органическая химия: окислительные превращения метана

Данные по окислению пропана при высоких давлениях, содержащиеся в работах [6, 115] (статические условия) и [15] (струевые условия), частично представлены в табл. 4.4 и 4.5. Особое значение пропана состоит в том, что он занимает промежуточное положение между метаном и этаном и остальными членами парафинового ряда, обладающими внутренними СН₂-группами. Качественный анализ показал, что получаемые альдегиды представлены пропионовым и уксусным альдегидами, нормальные спирты — метиловым, этиловым и пропиловым, а кислоты — главным образом уксусной кислотой с небольшими количествами пропионовой и муравьиной [115]. Рост давления приводит к значительному повышению выхода изопропилового спирта, ацетона и органических кислот, некоторому понижению выхода альдегидов и нормальных спиртов, повышению выхода С0₂ и понижению выхода СО, а при давлениях 20 атм и выше — к полному исчезновению в продуктах реакции пропилена. Кроме того, рост давления заметно понижает температуру процесса (см. табл. 4.4), а также приводит к изменению в продуктах доли нормальных спиртов. Относительные доли метанола и этанола с давлением уменьшаются, а доля пропанола увеличивается (см. табл. 4.5). Из представленных данных видно, что наиболее значительные изменения почти всех показателей процесса происходят при повышении давления в пределах 20 атм. Дальнейшее увеличение давления до 100 атм (см. [115]) и 200 атм (см. [15]) не дает каких-либо принципиальных преимуществ, за исключением повышения выхода изопропилового спирта.

Необходимо учитывать, что приведенные в табл. 4.4 и 4.5 данные работы [115] по зависимости от давления выхода продуктов окисления пропана были получены не в условиях оптимального выхода спиртов, а при температурах, обеспечивавших приблизительное постоянство скорости процесса. Так как по тем же данным повышение температуры увеличивает общий выход нормальных спиртов (при 30 атм — с 21 до 40% при росте температуры от 260 до 286°С), следует ожидать значительно более высокого выхода спиртов в оптимальных условиях. Как и при окислении метана и этана, уменьшение концентрации кислорода в смеси приводит к повышению селективности образования спиртов [115]. Однако в случае окисления пропана достаточно высокая селективность образования спиртов (более 30−40%) может быть достигнута даже при отношении пропангкислород =1:1. Оптимальные условия для получения спиртов обеспечиваются при максимально возможной с точки зрения безопасности концентрации кислорода [15].

Таблица 4.4

Селективность образования продуктов окисления смеси пропан: воздух = 1: 3,6 (по данным [6, 115])

Таблица 4.5.

Относительный выход спиртов при окислении смеси пропан: воздух = 1: 3,6 (по данным [6,115])