Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Зимаков П.В. -> "Окись этилена" -> 76

Окись этилена - Зимаков П.В.

Зимаков П.В., Дымент О.Н., Богословский Н.А., Вайсберг Ф.И., Степанов Ю.Н., Колчина Н.А., Казарновская Р.Ш., Соколова В.А., Козлова Ю.А., Вол Ю.Ц., Шишаков Н.А. Окись этилена: Монография. Под редакцией проф. П. В. Зимакова и канд. Техн. Наук О. Н. Дымента — M., Издательство «Химия», 1967. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): ethylenoxid.djvu
Предыдущая << 1 .. 70 71 72 73 74 75 < 76 > 77 78 79 80 81 82 .. 132 >> Следующая


Другой побочной реакцией, которая может идти в этих условиях7, является образование бирадикала диметиленоксида

H2C-

-CH2

>400 °С

• CH2-O-CH2.

О

и дальнейшее его взаимодействие с этиленом с образованием пропилена и формальдегида:

• CH2-O-CH2- + CH2=CH2

CH2=CH-CH3 + HCHO

2,5 2,0

<2г US <3 1,0

0,5

0.

Такой процесс наблюдался7 при взаимодействии окиси этилена с этиленом при температурах выше 400 °С. Реакционная смесь находилась в стеклянном реакторе диаметром 40—60 мм в течение 2—4 мин. При температурах ниже ^o 350 °С образование пропилена не происходило.

С повышением температуры окисления1 количество жидких продуктов растет медленнее, чем газообразных (окислы углерода); выше 400 °С количество жидких продуктов перестает увеличиваться, а затем начинает уменьшаться, но среди продуктов реакции имеются полимеры этилена. При 308°С, когда реакция окисления идет крайне слабо, окислы углерода почти не образуются, а получаются небольшие количества окиси этилена и формальдегида. Влияние дальнейшего повышения температуры на выход окиси этилена и формальдегида видно из кривых рис. 38. Выход обоих продуктов быстро возрастает с повышением температуры до 360 °С, после чего начинает уменьшаться. Нарастание выхода формальдегида идет быстрее, а уменьшение его окиси этилена8.

/



/








о
о

1









300 350 WO 450 Температура, 0C

Рис. 38. Влияние температуры на выход окиси этилена и формальдегида при окислении этилена:

/—окнсь этилена; 2— формальдегид.

медленнее, чем для

Продолжительность окисления

При окислении этилена кислородом в смеси с азотом при температурах Еьше ?00 0C и времени пребывания в зоне реакции 2 сек единственным первичным продуктом окисления был формальде-

гид4. Выход формальдегида повышается, если этилен окислять9 при 60Э °С и времени пребывания смеси в зоне реакции до 1 сек.

В опытах по окислению этилена1 кислородом при 330 °С в стеклянном реакторе диаметром 20 мм (реакционная смесь экви-молярная) было установлено, что с увеличением времени реакции увеличивается выход и жидких, и газообразных продуктов окисления. Реакция имеет ясно выраженный индукционный период.

Результаты других опытов7 по окислению этилена кислородом при 335 °С в стеклянном реакторе диаметром 46 мм представлены графически на рис 39. Из кривых рис. 39 можно сделать выводы:

1. Реакция прямого окисления этилена имеет резко выраженный период индукции. В условиях проведенных опытов он был близок к 15 сек


N












--Т\ п





3\
-о-

10 30

Время реакции, сек

50

Рис. ЗЭ. Зазд^имосгь выхода продуктов о.<и:тзнял этилена от вре-ілїгіл рга.ідял:

скись углерода; 2—тюрмтпьдегид; 3—двуокись углерода; 4—скись этилена.

•о



^ S-? ° tl Q-

1,0

0,8

.0,6

OM







1
\





2
/


' 15 25 35 45 55 Продолжительность окисления.сек

Рис. 40. Влияние продолжительности окисления этилена на отношение выходов окиси этилена и формальдегида:

/—диаметр реактора 65 мм; 2—диаметр реактора 44 мм.

2. В самом начале окисления (после периода индукции) еще нет газообразных продуктов, а имеются только заметные количества формальдегида и окиси этилена. Это свидетельствует о том, что окись этилена при реакции между этиленом и кислородом образуется раньше других продуктов.

3. Максимальный выход и окиси этилена, и формальдегида наблюдается в начальный период реакции и в дальнейшем постепенно снижается.

4. Окись углерода образуется сразу после окончания периода индукции и является основным компонентом реакционной смеси.

Более подробное изучение влияния продолжительности окисления этилена на количество образующихся окиси этилена и формальдегида по'казывает, что отношение выходов этих веществ друг к другу сильно уменьшается с увеличением продолжительности окисления (рис. 40). В реакционной смеси были найдены также двуокись углерода, муравьиная кислота и некоторые другие соединения (гликоль, глиоксаль, диоксиметилпероксид и др.), образующиеся в результате последующих реакций.

Индукционный период окисления зависит от температуры: в интервале 400—500 °С при отношении этилен : воздух = 2 :1 было обнаружено наличие отрицательного температурного коэффициента, отражающего уменьшение индукционного периода при повышении температуры12.

Концентрация кислорода и этилена

Скорость реакции окисления этилена кислородом по данным10 пропорциональна приблизительно третьей степени общего давления реагирующих газов и определяется главным образом парциальным давлением паров этилена. По другим данным11, скорость реакции пропорциональна второй степени общего давления реагирующих газов.

Наибольшая скорость реакции достигается, если в смеси реагентов на 2 объема этилена приходится 1 объем кислорода". При увеличении концентрации этилена в 3 раза выход продуктов окисления возрастает в 20 раз.

Результаты опытов7 по установлению зависимости выходов отдельных продуктов от концентрации реагирующих газов графически изображены на рис. 41. Из этих данных следует, что с увеличением соотношения C2H4 : O2 выход окиси этилена возрастает, а формальдегида — падает; общий выход жидкого конденсата резко уменьшается в результате уменьшения образования воды.
Предыдущая << 1 .. 70 71 72 73 74 75 < 76 > 77 78 79 80 81 82 .. 132 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed