Процеси окиснення вуглеводнів

 

Зміст

 

Вступ

1. Характеристика процесів окиснення. Визначення і класифікація реакцій окиснення 2. Окиснювальні агенти і техніка безпеки у процесах окиснення 2.1 Окиснювальні агенти 2.2 Молекулярний кисень 2.3 Азотна кислота 2.4 Пероксидні з’єднання 2.5 Техніка безпеки процесів окиснення 2.6 Енергетична характеристика реакцій окиснення 3. Радикально-ланцюгове окиснення

3.1 Гідропероксиди

3.2 Карбонові кислоти

3.3 Альдегіди

3.4 Кінетика і каталіз реакції радикально-ланцюгового окиснення 3.5 Селективність окиснення 4. Реактори процесів рідинофазного окиснення

4.1 Характеристика реакторів

5. Окиснення вуглеводнів у гідро пероксиди 5.1 Синтез фенолу та ацетону 5.2 Отримання гідропероксидів 5.3 Кислотне розкладання гідро пероксидів 6. Окиснення парафінів 6.1 Окиснення нижчих парафінів у газовій фазі 7. Гетерогенно-каталітичне окиснення вуглеводнів та їх похідних

7.1 Теоретичні основи процесу

7.1.1 Гетерогенні каталізатори окиснення і механізм реакцій 7.1.2 Кінетика і селективність гетерогенно-каталітичного окиснення 7.2 Реактори процесів гетерогенно-каталітичного окиснення 7.3 Окиснення олефінів по насиченому атому вуглецю 7.3.1 Окиснення пропілену в акролеїн 7.3.2 Одержання акрилової кислоти 7.4 Окисний амоноліз вуглеводнів

Література

 

Вступ

Тема реферату «Процеси окиснення вуглеводнів» з дисципліни «Технологія нафтохімічного синтезу».

Практичне значення процесів окиснення у виробництві основного органічного та нафтохімічного синтезу важко переоцінити. Їх першорядну роль обумовили наступні причини:

1.Велика цінність сполук, отриманих окисненням (спиртів, альдегідів, кетонів, карбонових кислот та їх ангідридів, a-оксидів, нітрилів та ін.) і проміжними продуктами органічного синтезу, розчинниками, мономерами і вихідними речовинами для виробництва полімерних матеріалів, пластифікаторів і т.д.

2.Широке різноманіття реакцій окиснення, до яких здатні багато органічних речовин, у тому числі вуглеводні всіх класів. Це дозволяє використовувати процеси окиснення для первинної переробки вуглеводневої сировини і робити на їх основі велику кількість коштовних речовин.

3.Приступність і низька вартість більшості окиснювачів, серед яких головне місце займає кисень повітря. Це визначає більш високу економічність синтезу деяких продуктів методами окиснення в порівнянні з іншими можливими методами їх виробництва.

Окисні процеси одержали широке поширення в органічному синтезі, часто заміняючи менш економічні способи виробництва багатьох продуктів.

 

1.  Характеристика процесів окиснення. Визначення і класифікація реакцій окиснення

В органічній хімії і технології процесами окиснення вважаються перетворення речовин під дією тих або інших окиснювачів. Існує повне або неповне окиснення. Під першим розуміють згорання речовин з утворенням діоксиду вуглецю і води:

С3Н8 + 5О2 ® 3СО2 + 4Н2О

В органічному синтезі повне окиснення є небажаним побічним процесом. Для синтезу важливі лише реакції неповного окиснення, які можна розділити на три важливі групи:

1.Окиснення без розриву вуглецевого зв'язку, коли число атомів вуглецю залишається таким же, як і у вихідному з'єднанні.

Ці реакції поділяються на дві групи:

-  окиснення по насиченому атому вуглецю в парафінах, нафтенах, олефінах, алкілароматичних вуглеводнях і в похідних цих з'єднань, особливо в спиртах і альдегідах:

+0,5О2+0,5О2

СН3-СН2-СН(ОН)-СН3

СН3-СН2-СН2-СН3 ® О2

СН3-СН2-СО-СН3 + Н2О

СН2=СН-СН3  СН2=СН-СНО + Н2О

С6Н5СН3  С6Н5СНО  С6Н5СООН

-  окиснення за подвійним зв'язком з утворенням a-оксидів (епоксидування) карбонільних з'єднань або гликолів:

СН2=СН2 + 0,5О2 ® СН2-СН2О

RCH=CH2 + 0,5О2 ® RCOCH3

RCH=CH2 + H2O2 ® RCHOH-CH2OH

2.Деструктивне окиснення, що протікає з розщепленням вуглець-вуглецевих зв'язків. ............