Процессы окисления

Классификация реакций окисления

ПОЛНОЕ ОКИСЛЕНИЕ

НЕПОЛНОЕ ОКИСЛЕНИЕ

I. Окисление без деструкции

а

по насыщенной связи

Классификация реакций окисления

б

в

г

по не насыщенной связи

Классификация реакций окисления

II. Окисление с деструкцией

а

б

в

г

Классификация реакций окисления

III. Окисление сопровождающееся связыванием исходных молекул

а

б

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ АГЕНТЫ

Молекулярный кислород

Азотная

Тепловой эффект реакций окисления

1

2

3

4

5

6

Тепловой эффект реакций окисления

7

8

9

10

Тепловой эффект реакций окисления

11

12

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Механизм образования продуктов окисления

Образование первых молекулярных

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Образование третичных гидропероксидов при окислении изопарафиновых

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Образование спиртов

Образование кетонов

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Образование спиртов и кетонов из третичных

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Образование кетонов из спиртов

Механизм каталитического гомогенного

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Механизм газофазного термического гомогенного окисления

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Образование карбоновых кислот

а

б

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Механизм образования кислот с деструкцией

II

I

I

II

кетогидропероксид

кетогидропероксидный радикал

I

II

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Побочные продукты окисления

Жидкофазный процесс в отсутствии

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Кинетика гомогенного окисления

Зарождение цепи

Вырожденное
разветвление цепи

Добавление

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Кинетика гомогенного окисления

Развитие цепи

без участия

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Кинетика гомогенного окисления

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Реакторы жидкофазного окисления

а

б

в

г

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Окисление парафиновых углеводородов

Получение спиртов и олефинов

Получение

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Окисление парафиновых углеводородов в газовой фазе

Окисление

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Термическое окисление
н-парафинов в спирты

Восстановление

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Прямое окисление н-парафинов
(Метод Башкирова)

МЕХАНИЗМ

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Каталитическое окисление парафинов до кислот

Жидкофазное окисление

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Выход кислот постоянно возрастает

Накопление кетонов проходит

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Жидкофазное окисление бутана

Технологическая схема окисления бутана

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Жидкофазное окисление бутана

Технологическая схема окисления широкой

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Окисление твердого парафина в СЖК

Температура

Давление

Катализатор

Скорость подачи

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Технологическая схема производства СЖК

Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода

Недостатки производства СЖК

Пути совершенствования

Перевод на непрерывный

Гомогенное окисление ароматических углеводородов

Окисление алкилбензолов до гидропероксидов с их последующим кислотным

Гомогенное окисление ароматических углеводородов

Механизм окисления кумола

Присоединение гидропероксидной группы с образованием побочных

Гомогенное окисление ароматических углеводородов

Накопление продуктов окисления кумола в реакционной массе

Гидропероксид кумола

Спирт

Гомогенное окисление ароматических углеводородов

Механизм разложения гидропероксида до фенола и ацетона

Гомогенное окисление ароматических углеводородов

Катализ побочных продуктов

стирол

кумолфенол

Гомогенное окисление ароматических углеводородов

Реакционные узлы разложения гидроперекиси

а

б

Гомогенное окисление ароматических углеводородов

Технологическая схема кумольного метода получения фенола и ацетона

Гомогенное окисление ароматических углеводородов

гидрохинон

β-нафтол

Получение гидрохинона

Гомогенное окисление ароматических углеводородов

Получение резорцина

резорцин

Гомогенное окисление нафтеновых углеводородов

Гомогенное окисление нафтеновых углеводородов

Назначение процесса

2.
Получение адипиновой кислоты

1.
Получение циклогексанона

Получение полиамида из кетонов

Получение

Гомогенное окисление нафтеновых углеводородов

Накопление продуктов окисления нафтенов в реакционной массе

Спирты

Кетоны

Кислоты

I

II

III

Гомогенное окисление нафтеновых углеводородов

Окисление нафтеновых в спирты и кетоны

2.
Термическое окисление нафтеновых

Гомогенное окисление нафтеновых углеводородов

Получение дикарбоновых кислот

Окисление альдегидов

Окисление уксусного альдегида до уксусной кислоты

Образование побочных продуктов

Совмещенный синтез уксусной

Гетерогенно-каталитическое окисление

Получаемые продукты

Получение акролеина, метакролеина и их кислот

Получение акрилонитрила

1

2

Гетерогенно-каталитическое окисление

Получаемые продукты

Окисление ароматических углеводородов

Получение α-оксидов

3

4

Гетерогенно-каталитическое окисление

Катализ гетерогенно-каталитического окисления

Металлы: Ag, Cu

Смесь оксидов или солей:

Гетерогенно-каталитическое окисление

Механизм гетерогенно-каталитического окисления

Сорбция кислорода

Сорбция углеводородов

Взаимодействие сорбированных реагентов

Гетерогенно-каталитическое окисление

Селективность гетерогенно-каталитического окисления

Упрощенная схема гетерогенно-каталитического окисления

Гетерогенно-каталитическое окисление

Реакторы гетерогенно-каталитического окисления

а

б

в

г

Гетерогенно-каталитическое окисление

Окисление олефинов по насыщенному углеродному атому с сохранением двойной связи

Получаемые

Гетерогенно-каталитическое окисление

Производство малеинового ангидрида

Парофазное окисление бензола

1

Парофазное окисление бутенов или бутанов

2

Катализатор: 3,8%

Гетерогенно-каталитическое окисление

Технологическая схема парофазного окисления бензола в малеиновый ангидрид

Гетерогенно-каталитическое окисление

Производство оксида этилена

В производстве гликолей:

В производстве целлозольвов:

В производстве акрилонитрила:

В производстве

Гетерогенно-каталитическое окисление

Производство оксида этилена: методы получения

Хлорный метод

Прямое окисление этилена

Побочные реакции

1

2

Гетерогенно-каталитическое окисление

Технологическая схема производства оксида этилена

Синтезы на основе оксида углерода

Реализованы в следующих направлениях

2.
Процессы оксосинтеза или гидроформилирования,

Синтезы на основе оксида углерода

Синтез смеси углеводородов на никелевом катализаторе

Синтезы непосредственно

Синтезы на основе оксида углерода

Зависимость выхода метанола от давления и температуры

Синтезы на основе оксида углерода

Механизм синтеза метанола

Побочные реакции

последовательные

параллельные

Синтезы на основе оксида углерода

Считается, что метанол получается в реакционной зоне

Синтезы на основе оксида углерода

Реакционные узлы синтеза метанола

а

б

в

Синтезы на основе оксида углерода

Технологическая схема синтеза метанола

Процессы оксосинтеза

Реакционная способность олефинов с удлинением цепи изменяется в следующей последовательности:

Процесс

Процессы оксосинтеза

Тогда как из пропилена и других олефинов с линейной цепью

Процессы оксосинтеза

Гидроформилирование олефинов

Процессы оксосинтеза

Промышленное применение процессов гидроформилирования

Получение н-масляного альдегида из пропилена и синтез-газа
Синтез

Процессы оксосинтеза

Механизм процесса гидроформилирования

диссоциация катализатора с образованием поляризационно - ненасыщенного комплекса

Внедрение

Процессы оксосинтеза

Механизм процесса гидроформилирования

гептакарбонил кобальта

Регенерация катализатора

IV

Процессы оксосинтеза

Параметры процесса гидроформилирования

Концентрация катализатора

Рециркуляция синтез-газа

Степень конверсии

Давление

Температура

Процессы оксосинтеза

Технологическое оформление реакционных узлов

Технологическое оформление реакционных узлов процессов гидроформилирования определяется

Способом

Процессы оксосинтеза

Реакционные узлы процесса гидроформилирования

Триадная схема

а

Процессы оксосинтеза

Экстракционно-солевая
схема

б

Процессы оксосинтеза

Испарительно-солевая
схема

в

Процессы оксосинтеза

Испарительная схема

г

Процессы конденсации по карбонильной группе

Классификация

1. По типу и количеству стадий протекания

Процессы конденсации по карбонильной группе

2. По типу присоединяющегося реагента:

а

3. По величине

Процессы конденсации по карбонильной группе

Производство изопрена

Процессы конденсации по карбонильной группе

Альдольная конденсация

Перевод реагента в активное состояние:

I

Вторая стадия:

Процессы конденсации по карбонильной группе

Технология производства продуктов альдольной конденсации

I

Процессы конденсации по карбонильной группе

Технология производства продуктов альдольной конденсации

III

Процессы конденсации по карбонильной группе