Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

BEZKATALITYCZNE I KATALITYCZNE PROCESY UTLENIANIA WĘGLOWODORÓW ALKILOAROMATYCZNYCH W FAZIE CIEKŁEJ Jan Zawadiak Politechnika Śląska, Katedra Technologii.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "BEZKATALITYCZNE I KATALITYCZNE PROCESY UTLENIANIA WĘGLOWODORÓW ALKILOAROMATYCZNYCH W FAZIE CIEKŁEJ Jan Zawadiak Politechnika Śląska, Katedra Technologii."— Zapis prezentacji:

1

2 BEZKATALITYCZNE I KATALITYCZNE PROCESY UTLENIANIA WĘGLOWODORÓW ALKILOAROMATYCZNYCH W FAZIE CIEKŁEJ Jan Zawadiak Politechnika Śląska, Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemii 1

3 procesy przebiegające bez udziału katalizatorów procesy przebiegające bez udziału katalizatorów produkt - wodoronadtlenek katalityczne procesy utleniania węglowodorów alkiloaromatycznych katalityczne procesy utleniania węglowodorów alkiloaromatycznych produkty - keton, alkohol, nadtlenek, kwas kwas 2

4 Porównanie stężeń produktów katalitycznego i bezkatalitycznego utleniania kumenu 3 J. Zawadiak, D. Gilner,Pol. J. Applied Chem., 41, (3), (1997)

5 Heinrich Hock studia w Monachium, studia w Monachium, 1912 – praca w przemyśle, 1912 – praca w przemyśle, 1927 – Akademia Górnicza w Clausthal, docent, profesor 1927 – Akademia Górnicza w Clausthal, docent, profesor 4

6 Berichte der deutschen Chemischen Gesellschaft, 77, 257,

7 Schemat reakcji w „procesie kumenowym”

8 Technologia Hercules Inc.

9 Technologia Proces w układzie homogenicznym

10 Technologia Proces w emulsji

11 Schemat ideowy „procesu kumenowego”

12 Rozkład wodoronadtlenku kumylowego Proces heterogeniczny, izotermiczny

13 Rozkład wodoronadtlenku kumylowego Proces homogeniczny, nieizotermiczny

14 Największe instalacje syntezy fenolu w roku 2000

15 Światowa produkcja fenolu w roku 2000

16 Otrzymywanie hydroksyaromatów Krezole-światowa produkcja szacowana jest na 80 tyś. t/r. Dwie instalacje po 20 tyś. t/rok firm Sumitomo i Mitsui 2-izopropylonaftalen → 2-naftol m-cymen → m-krezol p-cymen → p-krezol 4-izopropylobifenyl → 4-hydroksybifenyl 7

17 Otrzymywanie 2-naftolu z 2-izopropylonaftalenu J. Zawadiak, B. Orlińska, Z. Stec, Pol. J. Applied Chem., 44, 41-6 (2000) J. Zawadiak, Z. Stec, B. Orlińska, Org. Proc. Res. and Dev., 6, 670-3, (2002) 8 Z. Stec, J. Zawadiak, U. Knips, R. Zellerhoff, D. Gilner, B. Orlińska, J. Polaczek, W. Tęcza, Z. Machowska Patent Polski nr PL (2001), Patent USA nr 6,107,527 (2000). Patent Europejski nr EP B1 (2001), Patent Chińskii nr (2002).

18 r = (2ek d C i ) 0,5 * k p /k t 0,5 *C RH Dane kinetyczne utleniania izopropylonaftalenów i kumenu ACHN k d =5,24*10 16 exp( /RT) r i =2eC i k d, e=0,6 T=100 o C, C ACHN =12,282*10 -3 mol/dm 3 WĘGLOWODÓRr*10 5 [mol/dm 3 s] k p /k t 0,5 *10 2 [(dm 3 /mol*s) 0,5 ] 2-IPN 7,131,11 1-IPN 0,750,11 Kumen10,481,36 9

19 Wyjaśnienie inhibicyjnego działania wodoronadtlenku 1-metylo-1-(1-naftylo)etylowego 10 ISOFR 9 th, Porto-Vecchio, France, 6-11 czerwiec 2004, J. Zawadiak, B. Orlińska, Z. Stec, R. Mazurkiewicz „The Effect of 1-Methyl-1-(1-naphthyl)ethyl and 1-Methyl-1-(2-naphthyl)ethyl Hydroperoxides on the Liquid-Phase Oxidation of Isopropylarenes with Oxygen“ R. Mazurkiewicz, J. Zawadiak, B. Orlińska, Z. Stec, P. Fiedorow, “The Mechanism of the Inhibition Effect of 1-Methyl-1-(1-naphthyl)ethyl Hydroperoxide in the Liquidd-Phase Free-radical oxidation of Isopropylarenes with Oxygen”

20 Synteza 4-hydroxybifenylu 11

21 Utlenianie 4-izopropylobifenylu Inicjator - ACHN HP PBP 40% 12

22 2,6-diizopropylonaftalen → 2,6-dihydroksynaftalen 4,4’-diizopropylobifenyl → 4,4’-dihydroksybifenyl 1,3-diizopropylobenzen → rezorcyna 1,4-diizopropylobenzen → hydrochinon Otrzymywanie dihydroksyaromatów 13

23 Otrzymywanie dihydroksyaromatów Hydrochinon- w 2001 r. ponad 40 tyś. t/r Mitsui (1975 r. 5 tyś. t/rok), Sumitomo (1981 r. 2 tyś. t/rok) Signal Chemical USA 2,7 tyś. t/rok), Rezorcyna- w tyś. t/rok Mitsui (1980 r. 3 tyś. t/rok), Sumitomo (1981 r. 5 tyś. t/rok), 2,6-Dihydroksynaftalen- brak produktu na rynku Rütgers i Mitsui mają produkt w swoich ofertach, 4,4’-Dihydroksybifenyl- zapotrzebowanie 5 tyś. t/r cena 6-10 Euro. 14

24 Schemat otrzymywania 2,6-dihydroksynaftalenu 15 R. Mazurkiewicz, Z. Stec, J. Zawadiak, Magn. Reson. Chem., 38, (2000) J. Zawadiak, B. Orlińska, Z. Stec, Fresenius’ J. Anal. Chem., 367, (2000)

25  2,6DIPN = 70% S MHP = 54% S MH = 16% S DHP = 21% S HHP = 7% S DH = 0,7% 16

26 Proces bezciśnieniowy, ~50% konwersja, wydzielanie przez selektywną ekstrakcję roztworem ługu 17

27 18 Z. Stec, J. Zawadiak, R. Zellerhoff, B. Orlińska, Przemysł Chemiczny, 82 (8-9), , (2003)

28 Utlenianie 4,4’-diizopropylobifenylu inicjator - ACHN, T=100 o C 45% MHP 13% DHP 19

29 Katalityczne procesy utlenia węglowodorów alkiloaromatycznych z udziałem soli metali przejściowych i soli amoniowych CuCl 2 - bromek tetrabutyloamoniowy 20 Sposób katalitycznego utleniania węglowodorów izoalkiloaromatycznych J. Zawadiak, Z. Stec, U. Knips, R. Zellerhoff, D. Gilner,B. Orlińska, J. Polaczek Patent Polski PL (2002), Patent USA 5,990,357 (1999), Patent Europejski EP B1 (2000).

30 Produkty reakcji utleniania J. Zawadiak, D. Gilner, Pol. J. Applied Chem., 41, (1997) B. Orlińska, J. Zawadiak, D. Gilner, Applied Catalysis A: General, 287, 68-74, (2005) 21

31 Maksymalne stężenia produktów katalitycznego utleniania węglowodorów 22

32 Stężenie [%mas] czas [h] Alkohol Keton Nadtlenek UTLENIANIE 2-IZOPROPYLONAFTALENU Katalizator- CuCl *10 -2 mol/dm 3, TBAB-1.085*10 -3 mol/dm 3, 90 o C

33 Otrzymywanie 1-(4-metoksyfenylo)etanonu na drodze katalitycznego utleniania alkilowych pochodnych metoksybenzenu

34 Zastosowanie 1-(4-metoksyfenylo)etanonu filtr UV składnik kompozycji zapachowych dodatek do żywności składnik środków odstraszających ptaki komponent środków antybakteryjnych i antygrzybicznych półprodukt w syntezie leków 1,4-MFE

35 Produkty reakcji utleniania

36 Przebieg reakcji utleniania Utlenianie 1,4-MiPB (C=6,28 mol/dm 3 ) tlenem w 100ºC przez 6h w obecności CuCl 2 *2H 2 O (C= 6,421*10 -2 mol/dm 3 ) i TBAB (C=1,474*10 -3 mol/dm 3 )

37 Schemat ideowy otrzymywania 1-(4-metoksyfenylo)etanonu

38 Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemicznej Zespół: dr inż. Zbigniew Stec dr inż.Danuta Gillner dr inż. Beata Orlińska mgr inż. Bartłomiej Jakubowski Prof. Roman Mazurkiewicz Prof. Roman Mazurkiewicz Instytut Chemii Przemysłowej-dr inż. Jerzy Polaczek Instytut Ciężkiej syntezy Organicznej-mgr inż. Zofia Pokorska UAM-Prof.H.Koroniak, dr P.Fiedorow mgr.inż. Zofia Machowska

39


Pobierz ppt "BEZKATALITYCZNE I KATALITYCZNE PROCESY UTLENIANIA WĘGLOWODORÓW ALKILOAROMATYCZNYCH W FAZIE CIEKŁEJ Jan Zawadiak Politechnika Śląska, Katedra Technologii."

Podobne prezentacje


Reklamy Google