27

Окиснення пропану, бутану I пропан-бутановоi сумішi на оксидних каталiзаторах

Зміст

Вступ …………………………………………………………………….….3

Розділ 1. Фізичні та хімічні особливості окиснення пропану, бутану і пропан бутанової суміші…………………………………… …………………....5

1.1. Особливості процесу окиснення пропану, бутану.…………….……5

1.2. Фізичні властивості пропану, бутану, пропан-бутанової суміші…8

Розділ 2. Окиснення пропану, бутану i пропан-бутанової сумішi на оксидних каталiзаторах……………………………..……………………..……12 

2.1. Окиснення пропану, бутану i пропан-бутанової сумішi на деяких каталізаторах…………………………………………………………………..…12

2.2. Фото-автокаталітичне окиснення пропан-бутанової фракції в метанол…………………………………………………………………….……..15

Розділ 3. Застосування пропану, бутану i пропан-бутанової сумішi ....22

Висновки…………………………………………………………………..25

Список використаної літератури………………………………………...26

Вступ

У наш час проблема окиснення є досить серйозним завданням перед сучасною наукою. Зі стрімким зростанням частки органічного синтезу в хімічній промисловості зростає й потреба у сировині, в якості якої дуже часто використовується саме метанол, який входить у десятку найбільш широко розповсюджених органічних сполук у світі.

Пропан, C 3 H 8 - органічна речовина класу алканов. Міститься в природному газі, утворюється при крекінгунафтопродуктів, при поділі попутного нафтового газу, "жирного" природного газу, як побічна продукція при різних хімічних реакціях. Як представник вуглеводневих газів пожежо-і вибухонебезпечний, малотоксичний, не має запаху, володіє слабкими наркотичними властивостями. 

Водночас, в зв’язку з нестачею нафти важливою є проблема пошуку додаткових джерел сировини для органічного синтезу. Одним з таких альтернативних джерел є природний газ, з якого можуть бути одержані як рідке паливо (синтетичний бензин), так і напівпродукти органічного синтезу (спирти, альдегіди, кислоти тощо). Поряд з метаном важливою складовою природного газу є етан. Він міститься в значних кількостях в попутних нафтових газах (до 20–21 об. %). Крім того, при переробці органічної сировини, зокрема, при термічному рідиннофазному крекінгу, одержуються до 30 об. %, а при гідруванні вугілля – до 22 об. % етану. Тому переробка етану в цінні кисневмісні продукти викликає як практичний, так і теоретичний інтерес.

Найбільш раціональним шляхом хімічного перетворення етану є процес його каталітичного окиснення киснем або повітрям. Порівняно з молекулою метану, етан характеризується вищою реакційною здатністю, що значно полегшує проблему його каталітичного перетворення і дає змогу проводити процес окиснення при значно нижчих температурах. При цьому спектр продуктів розширюється не тільки за рахунок введення кисню в молекулу, але й розриву вуглецевого ланцюгу, що приводить до утворення цінних продуктів: етану, формальдегіду, ацетальдегіду, метилового та етилового спиртів, органічних кислоти тощо.

Сполуки на основі фосфатів завдяки своїм хімічним властивостям і термічній стійкості є особливо перспективними каталізаторами окиснення вуглеводнів, оскільки присутність фосфору у їх складі зумовлює інгібіруючий ефект на процеси глибокого перетворення. В світлі цього вивчення впливу складу таких сполук на їх каталітичні властивості з метою створення нових недорогих, активних та високоселективних каталізаторів парціального окиснення етану є актуальним завданням.

Дана робота повинна сприяти вивченню шляхів отримання та використання окису етану, інтенсифікації отримання окису етану, поліпшення якості продукту, зменшення витрат на її виробництво. 

Метою роботи є визначити основні способи отримання окису етану в сучасних умовах, їх позитивні і негативні сторони, розглянути використання окису етану в хімічному синтезі. 

Завдання: розробити шляхи вдосконалення отримання та переробки окису етану в хімічній промисловості. 

Об’єкт дослідження – каталізатори на основі фосфатів кобальту і нікелю та їх сумішей.

Предмет дослідження – вплив умов синтезу та складу каталізаторів на їх фізико-хімічні та каталітичні властивості в реакції парціального окиснення етану.

Методи дослідження – рентгенофазовий аналіз (РФА), диференційно-термічний аналіз (ДТА), диференційно-термогравіметричний аналіз (ДТГ),  ІЧ-спектроскопія, низькотемпературна адсорбція азоту, визначення концентрації кислотних центрів та їх розподілу на поверхні синтезованих твердих фаз.