Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из приоритетных направлений развития современной промышленности основного органического и нефтехимического синтеза является использование источников сырья ненефтяного происхождения. Такой подход расширяет сферу применения химии одноуглеродных молекул и продуктов их превращения. Одним из наиболее доступных одноуглеродных соединений является метанол, а наиболее универсальным и перспективным продуктом его переработки - метилформиат, который может быть использован для синтеза ряда крупнотоннажных продуктов (муравьиная кислота, формамиды и др.)
Основной промышленный способ получения метилформиата карбонилированием метанола на гомогенных катализаторах обладает рядом недостатков, к числу которых следует отнести необходимость применения повышенного давления и высокую чувствительность используемой каталитической системы к примесям, содержащимся в исходном сырье.
В связи с этим в последние годы внимание исследователей привлекает процесс дегидрирования метанола в метилформиат, который может быть осуществлен при атмосферном давлении в присутствии гетерогенных медьсодержащих катализаторов.
Такой способ получения метилформиата весьма перспективен для опытно - промышленных и малотоннажных производств.
До настоящего времени отсутствует достоверная информация о термодинамических и кинетических закономерностях этого процесса, а также об оптимальном составе катализатора, способе его приготовления и предварительной обработки. Решение этих актуальных проблем явилось целью настоящей диссертационной работы, в ходе которой решались следующие задачи.
-
Термодинамический анализ реакций, протекающих при дегидрировании метанола.
-
исследование влияния технологических параметров (температура, объемная скорость) на активность и селективность процесса синтеза метилформиата дегидрированием метанола в присутствии медьсодержащих катализаторов.
-
Изучение влияния состава активного компонента, промотирующих добавок и состава носителя на показатели процесса синтеза метилформиата.
-
Исследование влияния способа предварительной обработки каталитических систем на их активность и селективность.
-
Изучение кинетических закономерностей процесса дегидрирования метанола до метилформиата.
Научная новизна. Впервые систематически исследовано влияние основных технологических параметров на активность и селективность медьсодержащих катализаторов на основе алюмокальцие-вых цементов в процессе синтеза метилформиата дегидрированием метанола. Установлена зависимость выходных показателей процесса от количества активного компонента в каталитической системе, наличия промотирующих добавок и типа носителя. Впервые установлено, что метилформиат образуется в присутствии алюмокальцие-вых систем типа Галюмин, Галюмин-Ц, АОА без добавления активного компонента. Изучено влияние условий предварительной обработки катализатора на его свойства. Изучены кинетические закономерности процесса дегидрирования метанола.
Практическая значимость. Разработаны рекомендации по технологическому оформлению процесса и исходные данные на проектирование установки, которые могут быть использованы для создания опытно-промышленных и малотоннажных производств ме-
тилформиата- каталитическим дегидрированием метанола. Основные положения, выносимые на защиту.
Оптимальный состав каталитической системы и технологический режим процесса дегидрирования метанола в метилформиат.
Кинетическая модель процесса синтеза метилформиата каталитическим дегидрированием метанола.
Принципиальная технологическая схема процесса синтеза метилформиата.
Апробация работы. Результаты работы доложены на:
Всероссийской конференции по химии и технологии твердого топлива "ХТТТ-7" (Звенигород, 1996г.);
Всероссийской конференции по химическим реактивам "Реактив-97" (Москва, 1997 г.);
XVI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Санкт-Петербург, 1998г.)
Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 4 опубликованных работах.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов и приложений, изложенных* на ^^ страницах. Работа содержит 30 рисунков. 43 таблиц, список литературы, включающий -/0-/ наименование.
Похожие диссертации на Получение метилформиата каталитическим дегидрированием метанола
