Flatik.ru

Перейти на главную страницу

Поиск по ключевым словам:

страница 1
УДК 544.653+546.13

ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ ХЛОРПАРАФИНОВ:

НАУЧНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ




Краснов С. А., Будникова Ю. Г., Синяшин О. Г.


Учреждение РАН ИОФХ им. А.Е.Арбузова КазНЦ РАН

Россия, г. Казань, [email protected]

Проблема разработки эффективного способа галогенирования, в первую очередь хлорирования, технических высших -олефинов, получаемых из фракций углеводородного сырья С16-18, С20-26, С28 и выше при переработке нефти, в настоящее время является важной в связи с необходимостью переработки этих продуктов, отличающихся низкой реакционной способностью, в полезные и востребованные вещества. В промышленности для получения высших хлорпарафинов используется классическое хлорирование парафинов элементным хлором.

Нами разработан эффективный, малоотходный, экологически безопасный электрохимический способ получения хлорпарафинов, альтернативный промышленному способу с использованием газообразного хлора. Предлагаемый способ позволяет получать хлорпарафины с контролируемым содержанием хлора (до 50 %) в мягких условиях. 1.

Электросинтез хлорпарафинов проводится без разделения анодного и катодного пространств, что упрощает техническую реализацию процесса. При этом на катоде протекает восстановление ионов водорода с выделением газообразного водорода, на аноде происходит генерирование высокоактивного хлора, который вступает в реакцию с интенсивно перемешивающимся в объеме электролита олефином с образованием соответствующих хлорпроизводных:

Катодный процесс:

Анодный процесс:

В объеме электролита

В результате было обнаружено, что электрохимическое генерирование хлорирующего агента в присутствии высших -олефинов приводит к их исчерпывающему (с выходом 100%) хлорированию с образованием хлорпарафинов. Так, хлорирование фракций С1618 и С20-26 идет при комнатной температуре, а в случае С28 – при температуре расплава этой фракции (t= 70°С). 2

Проведено исследование влияние материала анода на процесс электросинтеза хлорпарафинов. Обнаружено, что на стеклоуглеродном электроде протекает только присоединительное хлорирование, на платине и ОРТА (окисно-рутениевый титановый анод) – заместительное хлорирование. С целью выяснения причин столь различного протекания процесса электрохлорирования было изучено вольтамперометрическое поведение хлорид-ионов на выбранных электродах.3

Обнаружено, что потенциал окисления Cl- увеличивается в ряду: EОРТА < EPt < EСУ (таблица 1). Волна окисления Cl- до Cl2 на гладких электродах состоит из двух одноэлектронных (рис. 1), то есть процессы Cl- - е  Cl и Cl - e Cl+ протекают при различных потенциалах и сливаются в одну волну только при высоких концентрациях Cl-.



Рис. 1. Окисление водного раствора HCl (5·10-3 M) в MeCN на СУ электроде.


На ОРТА аноде наблюдается только одна волна окисления Cl-, но сложная, и она проявляется только при высоких концентрациях Cl-.
Таблица 1

Характеристики пиков на ЦВА на различных электродах. 5*10-2 моль/л.

Электрод сравнения – НКЭ.

Субстрат

Параметр

Материал электрода

СУ

Pt

OРTA

HCl

, mV

1700

1510

1338

, mV

2417

2440

1598

Cl2

, mV

2381

2463

-

В результате ОКР разработана нормативно-техническая документация (технологический лабораторный регламент и проект ТУ на продукт ЭХП-250), подобрано и апробировано 7 методов операционного контроля процесса электрохимического галогенирования:

1. метод контроля содержания хлора в продукте - хлоропарафине по показателю преломления;

2. метод контроля образования абгазного хлора в газах (йодометрия);

3. метод контроля содержания хлоридов в электролите;

4. метод контроля образования полихлорированного продукта путем контроля плотности - ГОСТ 3900-85;

5. метод контроля степени переработки олефина по исчезновению линии поглощения двойной связи С=С в образце по ИК-спектру;

6. метод контроля йодного числа - ГОСТ 2070-82;

7. метод контроля вязкости – ГОСТ 3366;

Все разработанные и апробированные методы являются оперативными и информативными.

Технологическая линия состоит из последовательно соединенных мерников для исходных реагентов, смесителя для приготовления электролита, бездиафрагменного электролизера, фазоразделителя, выпарного аппарата и сборника готовой продукции.



1 . Будникова Ю. Г., Магдеев И. М., Резник В. С., Синяшин О. Г., Тазеев И. М,

Якушев И. А., Яруллин Р. С. Пат. 228908 (Россия). 2006.

2 Будникова Ю. Г., Грязнова Т. В., Краснов С. А., Магдеев И. М., Синяшин О. Г. // Электрохимия, 2007, Т.43, №11, С.1291-1296.

3 Yulia H. Budnikova, Sergei A. Krasnov, Ildar M. Magdeev, and Oleg G. Sinyashin // ECS Trans. 2010. V. 25. P. 7.

+546. 13 Электросинтез хлорпарафинов: научные и технологические аспекты

В промышленности для получения высших хлорпарафинов используется классическое хлорирование парафинов элементным хлором

40.2kb.

18 12 2014
1 стр.


Научные и практические аспекты патогенетически обоснованного применения витаминов в профилактических и лечебных целях Сообщение Недостаток витаминов как фактор

Научные и практические аспекты патогенетически обоснованного применения витаминов в профилактических и лечебных целях

293.93kb.

10 09 2014
1 стр.


Реферат защищена с оценкой Руководитель к х. н., доцент: Григоричев А. К

Технологические и экономические аспекты получения диметилового эфира терефталевой кислоты

387.8kb.

13 10 2014
1 стр.


Технологические аспекты паблик рилейшнз

Профессионал четко знает, из каких исходных материалов, какой последовательностью действий и какими инструментами производится конечный продукт

87.86kb.

23 09 2014
1 стр.


Продукты ферментативной модификации соевой муки: научные и практические аспекты получения и применения в пищевых технологиях
792.89kb.

11 10 2014
5 стр.


Шифр специальности: 05. 12. 14 Радиолокация и радионавигация. Формула специальности

Специальность отличается тем, что содержит научные, технические и технологические исследования и разработки радиолокационных и радионавигационных систем, систем радиоэлектронной бо

33.54kb.

02 10 2014
1 стр.


Методическая разработка по работе со спецтекстами на английском языке для студентов физического факультета

Охватывает широкую область общественной деятельности, включающую в себя научные, технические, хозяйственные, экономические, юридические, эстетические и политические аспекты

343.44kb.

27 09 2014
3 стр.


2. 0 пространственное строение органических соединений (стереохимия)

Вот почему, совершенно необходимо отдельно обсудить все те специальные научные аспекты современной химии, которые связаны с проникновением химического воображения именно в трехмерн

315.15kb.

11 10 2014
1 стр.