Введение к работе
Актуальность проблемы. Бутин-2-диол-1,4, бутандиол-1,4,
тетрагидрофуран (ТГФ) и у-бутиролактон являются ценным сырьбм .для производства 1-метил-, 1-винилпирролидона, поливинилпирролидона, полиуретанов, полиамидов, бутадиена, диоксимасляной кислоты и других ценных продуктов химической, фармацевтической промышленности. Бугин-2-диол-1,4 является добавкой для повышения качества металлических изделий.
Получение бутин-2-диола-1,4 из ацетилена и формальдегида изучено недостаточно. Применяемые катализаторы быстро теряют свою активность, не решен вопрос выделения мелкодисперсного катализатора из реакционной массы и др. В связи с этим, бутин-2-диол-1,4 в шстоящее время производіггся из ацетилена и формальдегида в присутствии апетиленида меди на носителях при давлении 5-8 атм, температурах 90-120С по методу Реппе. Одним из перспективных методов получения бутандиола-1,4 является его синтез гидрированием бупш-2-диола-1,4. Бутандиол-1,4 получают ступенчатым гидрированием бутиндиола-1,4 при температуре 110-130С и давлении 20 МПа.
В настоящее время ТГФ и у-бутиролактон в основном получают гидрированием малеинового и янтарного ангидрида при высокой температуре в присутствии специальных катализаторов.
В свете вышеизложенного совершенствование технологии производства бутин-2-диола1,4 и бутандиола-1,4 и получение ТГФ и у-бутиролактона на их основе является одной из актуальных задач.
Цель работы. Исследование процесса получения бутин-2-диола-1,4 из ацетилена и формальдегида при атмосферном давлении, а также:
- разработка новых эффективных катализаторов процесса;
совершенствование технологии производства бутин-2-диола-1,4, бутандиола-1,4, ТГФ и у-бутиролактона на его основе.
Научная новизна. Разработаны одностадийные синтезы бутин-2-диола-1,4, бутандиола-1,4, тетрагидрофурана и у-бутиролактона на их основе. Установлены оптимальные условия проведения процесса. Изучен синтез бутин-2-диола-1,4 в присутствии промышленного медь - цинк - алюминиевого катализатора низкотемпературного синтеза метанола СНМ-1.
Разработан новый жидкофазный метод синтеза у-бутиролактона, обеспечивающий высокий выход целевого продукта и производительность процесса. Предложены вероятные схемы образования промежуточных, конечных и побочных продуктов изученных процессов.
Практическая ценность. Созданы одностадийные, эффективные и высокопроизводительные процессы целенаправленного синтеза бутин-2-диола-1,4, бутандиола-1,4, ТГФ и у-бутиролактона. Предложены высокоэффективные катализаторы синтеза бутин-2-диола-1,4, бутандиола-1,4, ТГФ и у- бутиролактона. Разработаны и усовершенствованы технологии их производства. Подготовлены и утверждены нормативно-технические документы - технологический регламент,
технические условия и исходные данные для проектирования опытно-промышленной установки производства бутин-2-диола-1,4 мощностью 100 т/год.
Работа проводилась в соответствии с координационным планом ГКНТ РУз, гос. регистрационный №01.970006157 «Разработка ресурсосберегающих технологий производства малотоннажной импортозамещающей химической продукции путём переработки местного сырья и промышленных отходов».
Апробация работы и публикации. Отдельные результаты работы были доложены на научно-технической конференции «Узбекистон мустакиллигининг фапи ва технологияларини ривожлантириш кафолати» ( г. Ташкент, ГКНТ, 1999г.), IV конференции молодых учёных, посвященной памяти академика С.Ю.Юнусова (г.Ташкент, ИХРВ АН РУз, 2000г.), научно-теоретической и технической конференции профессоров, преподавателей, аспирантов, научных работников ТашХТИ (г. Ташкент, 2000г.)
По материалам диссертации опубликованы б статей и два тезиса докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на НО страницах машинописного текста.