Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Окисление этилбензола в присутствии кобальтового и кобальтмарганцевого катализаторов

Диссертация: Окисление этилбензола в присутствии кобальтового и кобальтмарганцевого катализаторов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Влияние добавок метилфенилкарбинола, ацетофенона на кинетику процесса. Глава II. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТ2. 1. Методика проведения экспериментов. Глава III. ОКИСЛЕНИЕ ЭТИЛБЕНЗОЛА В ПРИСУТСТВИИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО КОБАЛЬТОВОГО КАТАЛИЗАТОРА3. 1. Материальный баланс. Выводы. Влияние добавок гидропероксида кумо. Подготовка исходных веществ. Влияние добавок метилфенилкарбинола, ацетофенона, бензойной кислоты… Читать ещё >

Окисление этилбензола в присутствии кобальтового и кобальтмарганцевого катализаторов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава I. ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ В ПРИСУТСТВИИ МЕТАЛЛОВ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ (Обзор литературы)
  • Глава II. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТ
    • 2. 1. Методика проведения экспериментов
    • 2. 2. Подготовка исходных веществ
    • 2. 3. Методика анализа исходных веществ и продуктов реакции
  • Глава III. ОКИСЛЕНИЕ ЭТИЛБЕНЗОЛА В ПРИСУТСТВИИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО КОБАЛЬТОВОГО КАТАЛИЗАТОРА
    • 3. 1. Материальный баланс
    • 3. 2. Влияние степени окисления кобальта на кинетику процесса
    • 3. 3. Влияние гидропероксида этилбензола
    • 3. 4. Влияние добавок метилфенилкарбинола, ацетофенона на кинетику процесса
  • Глава IV. ОКИСЛЕНИЕ ЭТИЛБЕНЗОЛА В ПРИСУТСТВИИ СМЕШАННОГО КОБАЛЬТМАРГАНЦЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА
    • 4. 1. Материальный баланс
    • 4. 2. Влияние степени окисления кобальта на кинетику процесса
    • 4. 3. Влияние добавок гидропероксида кумо
    • 4. 4. Влияние добавок метилфенилкарбинола, ацетофенона, бензойной кислоты на кинетику процесса
    • 4. 5. Окисление ацетофенона в присутствии смешанного кобальт-марганцевого катализатора
    • 4. 6. Выявление взаимодействия валентных форм кобальта и марганца в смешанном катализаторе
  • Глава V. МЕХАНИЗМ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЭТИЛЕБНЗОЛА В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРА. КИНЕТИЧЕС1САЯ МОДЕЛ
    • 5. 1. Механизм жидкофазного окисления этилбензола в присутствии индивидуального кобальтового катализатора. Кинетическая модель
    • 5. 2. Механизм жидкофазного окисления этилбензола в присутствии смешанного кобальтмарганцевого катализатора. Кинетическая модель
  • ВЫВОДЫ

Процессы жидкофазного каталитического окисления углеводородов играют важную роль в технологии переработки сырья. Значимость жидкофазного окисления характеризуется большей экономичностью синтеза ряда кислородсодержащих продуктов по сравнению с другими методами их получения, высокой селективностью и сравнительно легкой управляемостью химического превращения. Получаемые продукты представляют интерес как индивидуальные вещества, так и как промежуточные продукты — для синтеза полимеров, синтетических и искусственных волокон, пластификаторов и т. д. Значительно интенсифицировать окисление позволяют катализаторы, которыми в таких процессах служат соли переходных металлов — Со, Мп, N1, Сг, Си, Мо. Проблема целесообразности применения того или иного металла изучается уже давно, но сделать однозначный вывод о применении конкретного катализатора в конкретном процессе без предварительного исследования весьма затруднительно.

Соли кобальта являются одними из наиболее распространенных катализаторов в процессах жидкофазного окисления. Соединения кобальта проявляют достаточно высокую каталитической активность, однако использование смешанных катализаторов, как показывают практические данные, позволяет значительно повысить окисление и выход продуктов.

Исторически сложилось, что модельной реакцией в процессах окисления является окисление этилбензола без растворителя.

В настоящей работе на примере модельной реакции были изучены специфические особенности индивидуального кобальтового и смешанного кобальтмар-ганцевого катализаторов. Полученные результаты позволяют установить потенциальные возможности катализаторов и прогнозировать их поведение при окислении углеводородов, а также проанализировать природу синергизма смешанной каталитической системы, что необходимо для регулирования и усовершенствования процессов окисления, для создания новых и модифицирования существующих каталитических систем.

выводы.

1. В результате изучения жидкофазного окисления этилбензола в присутствии кобальтового и кобальтмарганцевого катализаторов созданы кинетические модели, адекватно описывающие процесс после окончания индукционного периода. Предложен механизм окисления углеводородов, объясняющий особенности действия марганца и кобальта.

2. Установлено, что в реакционной массе ионы металлов находятся в двухи трехвалентной формах. Каталитически активной является только трехвалентная форма.

3. Окисление ЭБ и МФК происходит по радикально-цепному пути. Окисление АФ до БК осуществляется по ион-радикальному нецепному пути при катализе трехвалентным марганцем. В отсутствие добавок марганца кислота практически не образуется.

4. Распад гидропероксида этилбензола на индивидуальном кобальтовом и смешанном кобальтмарганцевом катализаторе в данных условиях происходит преимущественно по молекулярному пути, не являясь реакцией инициирования, но приводя к накоплению трехвалентных форм металлов.

5. В ходе окисления на смешанном катализаторе проявляется аддитивное каталитическое действие Со3+ и Мп3+. Добавки марганца приводят к перераспределению концентраций валентных форм металлов, но не влияют на величины констант стадий, составляющих механизм реакции.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Н.М., Денисов Е. Т., Майзус З. К. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе. М. Наука, 1965 г.
  2. Н.М., Гал Д. Окисление этилбензола. Наука, М., 1984 г.
  3. Д.Г., Чучукина Л. Г., Эмануэль Н.М. ЖФК, 1955,33,877
  4. Т.В. Управление скоростью и селективностью процессов каталитического жидкофазного окисления. Дисс.докт. Хим.наук. М. 1998 г.
  5. F., Weiss J. «Uber die Katalyse des Hydroperoxydes» -Naturwiss., 1932, В.20,S. 1−7
  6. H.A., Бухаркина T.B., Дигуров Н. Г. Математическая модель процессов жидкофазного окисления толуола и этилбензола с кобальтбромид-ным катализатором.// Кинетика и катализ. 1980. Т.21.ЖЗ
  7. Е.Т., Канд дисс., М., МГУ, 1956
  8. A.c. 639 237 (СССР). Способ получения ароматических тетракарбоно-вых кислот. В. И. Шкалькова, З. И. Крутицкая, СЛ. Тупицкая, A.M. Егорова, Н. Г. Дигуров, H.H. Лебедев-Опубл. 1978 г.
  9. Heiba E.J., Dessau R.M., Koehl WJ. J.Am. Chem. Soc., 1969, 91. 6830
  10. А.Д. и др. Математическая модель окисления 1, 2, 4, 5-тетраетилбензола в среде уксусного ангидрида. Химия и индустрия. 1976 Т. Т. 48. № 3. С. 108−110
  11. H.A., Бухаркина Т. В., Дигуров Н. Г. Кинетика окисления толуола и бензальдегида в растворе уксусной кислоты с кобальтбромидным катализатором. Кинетика и катализ. 1981. Т.22. № 5
  12. В.М., Обухова JI.K. В сб. Успехи химии органических пере-кисных соединений и аутоокисления. М. Химия. 1969
  13. . Г., Скибида И. П. О механизме молекулярного распада гидроперекисей, катализированного солями меди. Изв. АН СССР. Сер.хим. 1970.№ 8. с. 1780−1785
  14. И.П., Бродский М. С. и др. О механизме каталитического распада а-гидроперекиси тетралина в присутствии стеарата кобальта, Кинетика и катализ. 1973. Т. 14. № 4. С.885−890
  15. И.П. Гомогенный катализ соединениями металлов переменной валентности реакций жидкофазного окисления молекулярным кислородом. Автореф. дисс.докт. хим. наук. М. 1997
  16. В.Ф. Исследование кинетики окисления этилбензола, аце-тофенона и метилфенилкарбинола с кобальт-марганец-бромидным катализатором в среде уксусной кислоты. Дис. канд.хим.наук. — М., 1978. — 142 л.
  17. Н.В. Окисление этилбензола в присутствии марганцевого катализатора.- дис.канд. хим. наук, М., 1997 г.
  18. Kamiya Y., Kashima M.- Bull. Chem. Soc. Japan, 1973,46, 905
  19. Kamiya Y., Kashima M.-J. Catal., 1972, 25, 326
  20. Н.Г. Жидкофазное окисление о-ксилола, инициированное солями кобальта дис.канд. хим. наук, М., 1965 г.
  21. Э. Ф.Кинетические закономерности и механизм окисления этилбензола в уксусной кислоте с кобальт-бромидным катализатором -дис.канд. хим. наук, М., 1972 г.
  22. С. Б. Жидкофазное окисление ацетофенона до бензойной кислоты. Автореф. дисс.докт. хим. наук. М., 1986 г.
  23. Ochia Е. Tetrahedron, 1964, 20, 1819.
  24. H.A., Уголев И. И., Арико Н. Г., Савицкая Е. И. Ж. прикл. химии, 1987, 60, 3, 533
  25. Н.Д. Исследование кинетики взаимодействия Со и Мп3+ с толуолом, бензиловым спиртом в уксусной кислоте в присутствии бромида натрия дисс. канд. хим. наку, М., 1977 г.
  26. В. Ф., Овчинников В. И., Потехин В. М. Жидкофазное окисление алкилароматических углеводородов. М. 1987 г.
  27. А.С., Трусов С. Р., Нейланд О. Я. Изучение взаимодействия ал-киларенов с кобальтбромидным катализатором методом потенциометрии // Изв. АН Латв.ССР. Сер. Хим. Д978.-№ 5, с.621−623.
  28. В.А. Реакционная способность органических соединений.// Тр. МХТИ, М., 1978.-№ 103,с.66−92
  29. H.H., Дигуров Н. Г., Шевырева Е. В., Бухаркина Т. В. Кинетика жидкофазного окисления метилбензолов в присутствии кобальтмарганецбро-мидного катализатора. -Нефтехимия, 1982. Т.22.№ 4.
  30. Н.Г., Батыгина Н. А., Бухаркина Т. В. Окисление ксилолов в растворе уксусной кислоты с кобальтбромидным катализатором. Нефтехимия, 1985.-Т.24,№ 1.
  31. В.И., Назимок В. Ф., Симонова Т. А. Производство терефта-левой кислоты и её диметилового эфира.//М. Химия. 232с., ил.
  32. М.С., Ялтер Ю. А., Гервиц М. Я., Круглик А. Е. Кинетические закономерности и математическая модель кинетики реакции каталитического окисления 4-нитротолуола в жидкой фазе// Кинетика и катализ. 1980.Т.21. № 1.с.265−273.
  33. В.Н., Гитис С. С., И.М. Сосонкин и др. Проявление синергизма в реакции каталитического окисления п-ксилола. // Кинетика и катализ. 1974. Т. 15.№ 2. с.505−508.
  34. Е.В. Кинетика жидкофазного окисления метилбензолов с кобальтмарганецбромидным катализатором. Дисс. Канд.хим.наук.-М., 1982.-142л.
  35. М.И., Миронов Г. С., Павелко Н. В. Технический синтез 3, 4, 3', 4'-бензофенонтетрокарбоновой кислоты // Химическая промышленность. 1972. Т. 28. № 2 с.28−29.
  36. Э.Ф., Дигуров Н. Г., Лебедев Н. Н., Сапунов В. Н., Золотарев-ская JI.K. Кинетика окисления этилбензола в уксусной кислоте с кобальтбро-мидным катализатором. // Кинетика и катализ. 1974. Т.15. № 3
  37. Emanuel N.M., Maizus Z.K., Skibida I.P., The catalytic activity of transition metal compaunds in the liquid-phase oxidation of hydrocarbons.-Angew. Chem., 1969, vol. 8, N2, p. 97−107.
  38. У., Механизмы окисления органических соединений. «Мир», М., 1966.
  39. Э.В. Гомогенное окисление органических соединений в присутствии комплексов металлов. Успехи химии, 1973, т.42, № 2, с.232−272.
  40. И.П. Кинетика и механизм распада органических гидроперекисей в присутствии соединений переходных металлов. Успехи химии, 1975, т. 44, № 10, с. 1729−1748.
  41. В.Н., Селютина Э. Ф., Лебедев Н. Н. Каталитическое разложе2+ние гидроперекиси этилбензола в уксусной кислоте, катализ ацетатами Со и Со3+ .- Кинетика и катализ, 1974, т.15,№ 2,с.361−368.
  42. Н.М. Современные направления исследования цепных процессов жидкофазного окисления. В кн.: Теория и практика жидкофазного окисления./Под ред. Н. М. Эмануэля. М.: Наука, 1974, с.7−33 .
  43. C02-assisted aerial oxidation of para-methyl anisole with Co/Mn catalytic system. Choi, Min-Ho- Baek, Seung-Chan- Chavan, Suhas A.- Roh, Hyun-Seog- Jun, Ki-Won- Park, Sang-Eon-Yoo, Jin S. Applied Catalysis, A: General, 2003, 247(2), 303−308
  44. The promotional effect of C02 in ethylbenzen oxidation with MC-type catalytic system. Baek, Seung-Chan- Choi, Min-Ho- Chavan, Suhas A.- Roh, Hyun-Seog-
  45. Jun, Ki-Won- Park, Sang-Eon-Yoo, Jin S- Kim, Kang-Jin. Applied Catalysis, A: General, 2003, 244(1), 19−25.
  46. Cobalt and Manganese Salts of p-Aminobenzoik Acid Supported on Silika Gel. A Versatile Catalyst for Oxidation by Molecular Oxygen. Monatshefte fuer Chemie. 2003, 134(3), 411−418.
  47. Effects of Guanidine on the Liquid-Phase Catalytic Oxidation of p-Xylene to Terephthalic Acid. Cheng, Youwei- Li, Xi- Wang, Qinbo- Wang, Lijun. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2005, 44(20), 7756−7760.
  48. Formation and role of cobalt and manganese cluster complexes in the oxidation of p-xylene. Chavan, S.A.- Halligudi, S.B.- Srinivas, D.- Ratnasamy, P. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2000,161(1−2), 49−64.
  49. E.T., Агабеков B.E., Мицкевич Н. И. Механизм жидкофаз-ного окисления кислородосодержащих соединений, Минск, «Наука», 1975.
  50. A.JI. Комплексы радикалов и молекулярного кислорода с органическими молекулами. «Наука», 1984.
  51. П. Комплексообразование и каталитическая активность. М., «Мир», 1975.
  52. Den Hertog H.J., Kooman Е.С. J. Catal., 1966, 6,357.
  53. Rhandual N.C., Naya K.P.L. J. Ind. Chem. Soc, 1972, 49, 557.
  54. Nath P., Banerji K.K. Can. J. Chem., 1970,48, 2414
  55. Скибида И. П. Успехи химии, 1985, 54, 9, 1487
  56. М.Г., Веренчиков СП., Никишин Т. И. Кинетика и катализ, 1971, 12, 1,45.
  57. Т. В. Автореферат канд. дисс, М., 1989. бЗ. Белецкая И. П., Махонь-ков Д.И. — Успехи химии, 1981,50, 1007
  58. А.А., Обременко А.В. — Нефтехимия, 1968,8,ь4,604
  59. Е.М., Постников Л. М., Шляпинтох В. Я. —Изв. АН СССР, сер. хим. наук, 1968, 1,71
  60. Н.М., Денисов Е. Т., Майзус З. К. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе. М., «Наука», 1965
  61. .Г. — Ж. прикл. химии, 1957, 30,768.
  62. Д.Г., Майзус З. К., Маркин М. И., Эмануэль Н. М. Ж. физ. химии, 1959, 33, 398
  63. Kochi J.K. Tetrahedron, 1962, 18, 483
  64. Н.М., Майзус З. К., Скибида И. П., Виноградова В. Г. В сб.'Томогенный катализ", из-во им. Фрунзе, 197 0,131.
  65. А.Я., Воронина С. Г., Шимко Е. И., Фрейдлин Б. Г. — Ж. прикл. химии, 1991, 64, 3, 592
  66. Е.Т., Эмануэль Н.М. — Успехи химии, 1958,27,4,367
  67. В.М., Обухова JI.K. — Нефтехимия, 1964,4, 3,466
  68. De Klein W.J., Kooyman Е.С. — J. Catalysis, 1965, 4, 626.
  69. И.В., Баланов JI.А. ДАН СССР, физ.хим., 1970, 193, 4, 851.
  70. И.В., Сухарев В. А. ДАН СССР, физ.хим., 1972, 204, 3, 626.71. Шляпинтох В. Я., Карпухин О. И., Постников JI.M., Захаров И. В., Анчутинский A.A., Цепалов В. Ф., Хемилюминесцентные методы исследования, -«Наука», М., 1966.
  71. H.H., Манаков М. Н., Швец В. Ф., Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза, «Химия», М., 1984.
  72. А.Н., Никитина Т. В., Ногина О. В. и др. Методы элементо-органической химии, «Наука», М., 1974.
  73. Н. Г., Гавриленко Н. Д., Бухаркина Т. В., Енюкова E.G. — Кинетика и катализ, 1978, 19. 1, 136
  74. Н.Г., Каширский В. Ф., Карюгин М. А., Лебедев H.H. — Кинетика и катализ, 1979, 20, б, 1478 .
  75. Brandon R.W., Eliot С .S. Tetrahedron Lett., 1967, 44, 4375
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!