gototopgototop

"Научный аспект №1-2019" - Естественные науки

УДК 54

Гетерогенно-каталитический синтез винилацетата из ацетилена

Файзуллаев Нормурод Ибодуллаевич – доктор технических наук, профессор кафедры Химии Самаркандского государственного университета.

Фозилов Садриддин Файзуллаевич – доктор технических наук, профессор кафедры Технологии нефтегазохимической промышленности Бухарского инженерно-технологического института.

Ибодуллаева Мехринисо Нормурод кизи – студент Самаркандского государственного университета.

Хотамов Кобул Ширинбой угли – магистр Бухарского инженерно-технологического института.

Аннотация: Изучена реакция ацетилирования ацетилена в присутствии катализаторов. Изменением парциальных давлений исходных веществ в широком интервале изменения параметров изучены кинетические закономерности.

Ключевые слова: Винилацета, полимер, катализатор, давления, ацетилен, синтез, продукт, этилен, процесс.

Широкое распространение в промышленности винилацетат нашел, прежде всего, в качестве мономера. Так как он полимеризуется с образованием смол, обладающих хорошими механическими и оптическими свойствами. Среди полимерных продуктов, получаемых из винилацетата, наиболее широкое применение нашли поливинилацетат, поливиниловый спирт и поливинилацетали.

В связи с широкой применимостью и распространённостью в промышленности винилацетат перед современной химической промышленностью стоит задача разработать методы и пути интенсификации получения винилацетата, улучшения качества продукта, уменьшения затрат на ее производство [1].

Для получения винилацетата использует два основных метода его получения: окислением этилена в присутствии уксусной кислоты и из ацетилена и уксусной кислоты. Сопоставляя показатели этих процессов можно сделать вывод, что ацетиленовый метод является наиболее экономичным, из-за больших энергетических и капитальных затратах относительно этиленового способа.

Процесс парофазного каталитического синтеза винилацетата из ацетилена проводят в присутствии ацетата цинка на активированном угле при температурах 170-2300С, мольных отношениях ацетилен: уксусная кислота от 2:1 до 10:1 и давлениях, близких к атмосферному. Частичная или полная замена ацетата цинка ацетатом кадмия позволяет увеличить активность катализатора [2].

Важным фактором влияющим на выход винилацетата является подбор катализатора и способ его приготовления[3].

В связи с этим, представил интерес исследование процесса получения винилацетата ацетилированием ацетилена в присутствии нанокатализатора состава xZnO * yCdO * zZrO2.

Катализатор состава xZnO * yCdO * zZrO2 синтезировали золь-гель методом. Для золь-гель синтеза наноразмерных частиц использовали водорастворимые соли металлов (CH3COO)2Zn, Cd(CH3COO)2 и (CH3COO)4Zr необходимые рассчитанные мольные количества реагентов растворяли в бидистиллированной воде и добавляли к ним гелеобразующие добавки: этиленгликоль и лимонную кислоту мольной соотношением 4:1. Затем перемешивали смеси при 800С, при этом образуется полимерного геля. После осаждение гель отделялся от раствора, промывался бидистиллированной водой и высушивался в вакууме.

Термообработку полученных образцов проводили в интервале температур 400-10000С в воздушной атмосфере на протяжении 2-4 часов.

Рентгенографические исследования фазового состава катализатора проводили на дифрактометре ДРОН-3М (СиКα – изучение с графитовым монохроматором на дифрагированном излучении).

Анализ исходных веществ и продуктов реакции синтеза винилацетата проводили методом газожидкостной хроматографией. В результате идентификации в продуктах реакции, кроме винилацетата, обнаружены этилидендиацетат, ацетон, уксусный альдегид, кротоновый альдегид и др.

Наиболее высокие значения активности и селективности наблюдались при совместном введении добавок циркония и кадмия: общая конверсия уксусной кислоты составляет 85,4%, селективность по винилацетату-93,4% и выход винилацетата -79,8%.

На основе экспериментальных и литературных данных предложены различные варианты кинетических уравнений реакции ацетилирования ацетилена и оценены их адекватности. Среднеквадратичные отклонения скоростей реакций образования винилацетата, найденных экспериментально и рассчитанных по выбранному кинетическому уравнению, не превышают 3%.

На основе адекватного кинетического уравнения выбраны оптимальные условия синтеза винилацетата из ацетилена: T = 180-2200C, Vkat = 100 мл; = 54-84 л/ час; =30-50 г/час.

Список литературы

  1. Темкин О.Н., Шестаков Г.К., Трегер Ю.М. Ацетилен: Химия, механизм реакции, технология. -М: Химия. 1991.-416 С.
  2. Темкин О.Н., Абано–Чавез.Х.И. Хоанг. Ким Бинг.// Кинетика и катализ. -2000. -№3. -С. 136-138.
  3. Файзуллаев.Н.И., Мурадов.К.М.. // Журнал химическая промышленность. -2004.- Т81. -№3. –С.136-138.
Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail

Отправить статью

...

Форма оплаты

Номер статьи, присвоенный редакцией
Количество страниц в статье
Количество экземпляров журнала
Доставка: РФСНГ
Скидка (%)
Заказать свидетельство о публикации
1. Стоимость публикации каждой страницы статьи составляет 200 рублей.
2. Стоимость каждого экземпляра журнала, включая его изготовление и доставку, составляет 300 рублей для России и 600 рублей для стран СНГ.
3. Стоимость печатного свидетельства о публикации составляет 100 рублей

Реквизиты для оплаты через банк