Изучение конверсии метанола на пентасиловых цеолитах Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Г1о данным ТСХ полученные вещества не содержат исходного моно-хлортриазинового красителя (б), а интенсивно окрашенные пятна на старте говорит о наличии только конечных продуктов (9) и (11). соответственно.

Рис. 1. Индикация наличия конечных продуктов. (Пояснения в тексте).

Было установлено, что иммобилизованный краситель (9) растворим в воде при температуре 1=70°С.

Краситель (11), полученный на основе ГЭЦ и красителя (б), путем запекания в микроволновой печи в течение 5 мин и мощности 600\У не растворим в воде даже при кипении, при этом лишь незначительная часть красителя (11) перешла в раствор. Данный факт может быть объяснен закрученной структурой гидроксиэтшщеллюлозы, осложненной внутримолекулярными водородными связями.

В результате была разработана методика иммобилизации монохлор-триазинового красителя на полимерную гидроксилсодержащую составляющую под действием микроволнового излучения.

Только краситель, синтезированный на основе ПВС' и активного красителя, хорошо растворим в воде при нагревании, что соответствует техническим требованиям для использования их в «пищевой» и полимерной промышленности.

УДК 66.093.64:(547.391.1.261+547.472.3)

М. Н. Балдина, Р. Ю. Наренков, А. А. Шибанова, В. Л. Ханикян, В. Н. Сапунов Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ИЗУЧЕНИЕ КОНВЕРСИИ МЕТАНОЛА НА ПЕНТАСИЛОВЫХ ЦЕОЛИТАХ

One of the most interesting industrial processes among those for Methanol processing is its conversion to liquid and gas hydrocarbons using pentasile catalysts. The reaction was carried out in the plug-flow reactor with fix catalyst's bed varying reactor temperature and weight hour space velocity (WHSV) of the feed stream. The best result was obtained on Ga-ZSM zeolite at

WHSV = 5 h-1. where 24 % yield of liquid hydrocarbons was achieved with methanol full conversion.

Одним из привлекательных способов переработки метилового спирта в жидкие и газообразные углеводороды, является конверсия метанола на пентасиловых каталитических системах, чему и посвящена данная работа. Исследования реакции проводили в проточном реакторе со стационарным слоем катализатора с варьированием скорости подачи метилового спирта. В качестве катализаторов использовали цеолиты типа ZSM. Наилучшие результаты были получены при использовании Оа-модифицированных образцов, при температуре 390 °С и скорости подачи 5 ч"1 выход жидких углеводородов составил 24 %.

Проблемы транспортировки, связанные с отсутствием газопроводов на ряде месторождений (например, малые газовые месторождения расположенные вдали от магистральных газопроводов), проблемы рационального использования попутного нефтяного газа (ежегодно в России на факелах сжигается более 10 млрд. mj попутного газа) и, как следствие, ужесточение санкций за столь расточительное использование природных ресурсов, является причиной образования большого количества минизаводов, целью которых служит утилизация и переработка попутного и природного газа в метанол или синтетические углеводороды. Одним из наиболее интересных вариантов использования метанола, на наш взгляд, является его конверсия с использованием пентасиловых цеолитов, с целью получения углеводородов различного строения. Чему и была посвящена данная работа.

£

Рис. 1. Схема установки конверсии метанола: 1-емкость с исходной смесью, 2-перистальтический насос, 3-рсакхор, 4-измеритель-регулятор, 5-латер, 6-прямой холодильник, 7,9-сборники, 8-змеевик, 10-газовые часы

Эксперименты по исследованию закономерностей получения жидких углеводородов из метанола проводили в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора (рис.1) при температуре в реакторе 350-420 °С, атмосферном давлении и скорости подачи метанола 5ч"'. В качестве катализаторов использовали различные модификации цеолитов ZSM-5: Zr-ZSM-5, Н-ZSM.-5, Zn-Cr-ZSM-5, Ga-ZSM-5, Fe-ZSM-5, Fe-Al-ZSM-5 (с модулем 60). Регенерацию катализатора осуществляли воздухом при температуре 540 "С в течение 40 минут, после каждого эксперимента. Жидкие и газообразные продукты реакции анализировали на хроматографе CHROM 5 (с детектором по теплопроводности).

0.20 -,

0, Я 4 -

0.22 -

0,20

oje

й ° ■1 б

S. 0.14 CQ

0.12-0.10

о

S 0.0 8 -Ю 0,06 0.04 ~ 0.02 0.00

/

lif

I/

200 300

Время, мин

----ш---- —— Н -ZS М -5 Z п/С r-ZS М -5 Zr-ZSM -5 Ga-ZSM-5

........ \v.

■ • i

*

400 500

Рис. 2. Зависимость выхода жидких углеводородов (ЖУВ) во времени. Температуря 390°С. Скорость подачи 5ч"'

I

0,000 0.005 0.01 0 0.01 5 0,020 0.025 0,030

M../F „

Рис. 3. Зависимость конверсии метанола от скорости подачи. Температура 390°С

Для выявления наиболее активной каталитической системы и определения стационарного срока ее работы нами были проведены эксперименты, результаты которых представлены на рис. 2.

Как видно из полученных данных, наиболее интересные результаты по выходу жидких углеводородов (ЖУВ) нами были получены при использовании Оа-модифицироваииой каталитической системы. В связи с чем, все дальнейшие наши исследования конверсии метанола мы проводили на этих цеолитах. В этих экспериментах мы варьировали скорость подачи метанола по отношению к массе катализатора. Полученные результаты представлены на рис. 3.

Анализ полученных жидких продуктов показал, что при уменьшении времени пребывания метанола в реакционной зоне выход ароматических углеводородов уменьшается, а состав газообразных продуктов практически не изменяется (в основном он состоит из СЗ-С4).

УДК 547.425.7' 576

О.А. Фёдорова. М.С. Ощепков

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва. Россия

ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ И МЕХАНИЗМА ОБРАЗОВАНИЯ АЗАКРАУН-СОЕДИНЕНИЙ РАЗЛИЧНОГО СТРОЕНИЯ

In this work a novel method for the synthesis of formyl derivatives of azacrown-containing benzocrown compounds by the condensation of 3,4-bis(2-haloethoxy)benzaldehydes with acyclic ffl.cu'-alkanediamines under ambient temperature in MeCN was developed. Method allows the preparing of azacrown ethers and cryptands of different structures with good yields.

В работе был разработан новый метод синтеза формильгого производного бензо-диазакраун-соединения конденсацией 3.4-бис(2-йодэтокси)бензальдегида с нециклических -алкандиаминов при комнатной температуре в ацетонитриле. Метод позволяет синтезировать азакраун эфиры и криггтанды различного строения с хорошими выходами.

Целью работы явилась разработка новых подходов к фенил- и бензоа-закраун-эфирам, а также их производным. Разработанные мягкие условия проведения конденсации линейных предшественников в азамакроцикл (комнатная температура, отсутствие основных реагентов), позволили использовать сложные по структуре линейные предшественники без их разрушения и модификации. Подобный подход позволяет введению азамакро-цикла в сложные функциональные системы, что значительно расширяет область применения азакраун-соединений.

В настоящей работе на примере конденсации 3,4-бис(2-нодэтокси)бензальдегида 1 с 2,2'-оксибис(Н-метилэтанамином) (схема 1) было проведено изучение возможности проведения реакции в мягких условиях при комнатной температуре, анализ влияния присутствия основания на