1 / 39

BEZKATALITYCZNE I KATALITYCZNE PROCESY UTLENIANIA WĘGLOWODORÓW ALKILOAROMATYCZNYCH W FAZIE CIEKŁEJ

BEZKATALITYCZNE I KATALITYCZNE PROCESY UTLENIANIA WĘGLOWODORÓW ALKILOAROMATYCZNYCH W FAZIE CIEKŁEJ. Jan Zawadiak Politechnika Śląska, Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemii. 1. procesy przebiegające bez udziału katalizatorów produkt - wodoronadtlenek

shanae
Download Presentation

BEZKATALITYCZNE I KATALITYCZNE PROCESY UTLENIANIA WĘGLOWODORÓW ALKILOAROMATYCZNYCH W FAZIE CIEKŁEJ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. BEZKATALITYCZNE I KATALITYCZNE PROCESYUTLENIANIA WĘGLOWODORÓW ALKILOAROMATYCZNYCHWFAZIE CIEKŁEJ Jan Zawadiak Politechnika Śląska, Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemii 1

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

  3. Porównanie stężeń produktów katalitycznego i bezkatalitycznego utleniania kumenu J.Zawadiak, D. Gilner,Pol. J. Applied Chem., 41, (3), 169-178 (1997) 3

  4. Heinrich Hock 1887-1971 • 1907 - 1912 - studia w Monachium, • 1912 – 1927 - praca w przemyśle, • 1927 – 1958 - Akademia Górnicza w Clausthal, docent, profesor 44

  5. Berichte der deutschen Chemischen Gesellschaft, 77, 257, 1944 5

  6. Schemat reakcji w „procesie kumenowym”

  7. Technologia Hercules Inc.

  8. Technologia Proces w układzie homogenicznym

  9. Technologia Proces w emulsji

  10. Schemat ideowy „procesu kumenowego”

  11. Rozkład wodoronadtlenku kumylowego Proces heterogeniczny, izotermiczny

  12. Rozkład wodoronadtlenku kumylowego Proces homogeniczny, nieizotermiczny

  13. Największe instalacje syntezy fenolu w roku 2000

  14. Światowa produkcja fenolu w roku 2000

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

  16. 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) • Z. Stec, J. Zawadiak, U. Knips, R. Zellerhoff, D. Gilner, B. Orlińska, • J. Polaczek, W. Tęcza, Z. Machowska • Patent Polski nr PL 181 496 (2001), • Patent USA nr 6,107,527(2000). • Patent Europejski nr EP 0 796 833 B1 (2001), • Patent Chińskii nr 82 412 (2002). 8

  17. r = (2ekdCi )0,5 * kp/kt0,5 *CRH Dane kinetyczne utleniania izopropylonaftalenów i kumenu ACHN kd=5,24*1016exp(-34 500/RT) ri=2eCikd, e=0,6 T=100oC, CACHN=12,282*10-3 mol/dm3 9

  18. Wyjaśnienie inhibicyjnego działania wodoronadtlenku 1-metylo-1-(1-naftylo)etylowego 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” 10

  19. Synteza 4-hydroxybifenylu 11

  20. HP PBP 40% Utlenianie 4-izopropylobifenylu Inicjator - ACHN 12

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

  22. Otrzymywanie dihydroksyaromatów • Hydrochinon-w 2001r. ponad 40 tyś. t/r Mitsui (1975r. 5 tyś. t/rok), Sumitomo (1981r. 2 tyś. t/rok) Signal Chemical USA 2,7 tyś. t/rok), • Rezorcyna-w 2000 46 tyś. t/rok Mitsui (1980r. 3 tyś. t/rok), Sumitomo (1981r. 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

  23. Schemat otrzymywania 2,6-dihydroksynaftalenu R. Mazurkiewicz, Z. Stec, J. Zawadiak, Magn. Reson. Chem., 38, 213-215 (2000) J. Zawadiak, B. Orlińska, Z. Stec, Fresenius’ J. Anal. Chem., 367, 502-505 (2000) 15

  24. 2,6DIPN = 70% SMHP = 54% SMH = 16% SDHP = 21% SHHP = 7% SDH = 0,7% 16

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

  26. Z.Stec, J. Zawadiak, R. Zellerhoff, B. Orlińska, Przemysł Chemiczny, 82 (8-9),637-639, (2003) 18

  27. 45% MHP 13% DHP Utlenianie 4,4’-diizopropylobifenylu inicjator - ACHN, T=100oC 19

  28. Katalityczne procesy utlenia węglowodorów alkiloaromatycznych z udziałem soli metali przejściowych i soli amoniowych CuCl2 - bromek tetrabutyloamoniowy • Sposób katalitycznego utleniania węglowodorów izoalkiloaromatycznych • J. Zawadiak, Z. Stec, U. Knips, R. Zellerhoff, D. Gilner,B. Orlińska, J. Polaczek • Patent Polski PL 182 675 (2002), • Patent USA 5,990,357 (1999), • Patent Europejski EP 0 796 835 B1 (2000). 20

  29. Produkty reakcji utleniania J. Zawadiak, D. Gilner, Pol. J. Applied Chem., 41, 169-78 (1997) B. Orlińska, J. Zawadiak, D. Gilner, Applied Catalysis A: General, 287, 68-74, (2005) 21

  30. Maksymalne stężenia produktów katalitycznego utleniania węglowodorów 22

  31. 3 0 . 0 0 Alkohol Keton Stężenie [%mas] 2 0 . 0 0 Nadtlenek czas [h] 1 0 . 0 0 0 . 0 0 0 . 0 0 1 . 0 0 2 . 0 0 3 . 0 0 4 . 0 0 5 . 0 0 UTLENIANIE 2-IZOPROPYLONAFTALENU Katalizator- CuCl2- 5.26*10-2mol/dm3 , TBAB-1.085*10-3mol/dm3, 90oC

  32. Otrzymywanie 1-(4-metoksyfenylo)etanonuna drodze katalitycznego utlenianiaalkilowych pochodnych metoksybenzenu

  33. Zastosowanie 1-(4-metoksyfenylo)etanonu • filtr UV • składnik kompozycji zapachowych • dodatek do żywności • składnik środków odstraszających ptaki • komponent środków antybakteryjnych i antygrzybicznych • półprodukt w syntezieleków 1,4-MFE

  34. Produkty reakcji utleniania

  35. Przebieg reakcji utleniania Utlenianie 1,4-MiPB (C=6,28mol/dm3) tlenem w 100ºC przez 6h w obecności CuCl2*2H2O (C= 6,421*10-2 mol/dm3) i TBAB (C=1,474*10-3mol/dm3)

  36. Schemat ideowy otrzymywania 1-(4-metoksyfenylo)etanonu

  37. 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 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

More Related