Введение к работе
Актуальность работы. Производство голистирольных пластиков занимает ведущее касто по объему производства как з нашей стране, так к. за рубежом. Особое внимание в последние годы приздекаэт п-метилстирол (п-КС) как перспективный мономер новых пластмасс. Полимеры и сополимеры на основе п-метилстирола по раду свойств, и прежде всего теплофкзичэских, превосходят соответствующие материалы из стирола. Они имезт также„более широкий спектр применения в ряде отраслей народного хозяйства, таких как авто- и авиастроение, электронная техника и др. Наиболее перспективен полипараметилстй-рол для расширения ассортимента самозатухающих конструкционных пластмасс.
В настоящее время наибольший практический интерес представляет метод получения п-ЫС, первой стадией которого является элкилирование толуола этиленом на структурно-селективных высококремнистых цеолитах типа пентасила, кодифицированных различными способами, с последующим дегидрированием образующегося этилтолуола. Однако эти катализаторы дороги, технология их приготовления сложна, процесс двухстадийный и энергоемкий. В связи с этим особый интерес вызывает разработка одностадийного метода получения п-МС прямым алкіїлированиен стирола метанолом на отечественных пентасилах, синтезирозанкых либо без органического катиона, либо с использованием более дешевого темплата.
Сверхвысококремкистые цеолиты типа пентасила язляатся пер-спективными катализаторами ряда важных нефтехимических процессов, в том числе алкилирования, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам и структурной селективности. Повышение их селективности в отношении образования определенного набора продуктов и разработка процессов получения пара-дизамвщенных ароматических соединений с использованием модифицированных форм является весьма актуальной задачей.
Цэльз работы было изучение реакции алкилкоозакия сткоола ' метанолом на огзчбстззккых катздизатоозх типа пентасила оггов-делвние маршрутов протекания процесса и закономерностей изменения активности и селективности цеолитнкх катализаторов з реакции мэти-лир-озаЕия стирола, а гаюш изучение злияния различных модификаторов на кислотность катализаторов и избирательность процесса метилирования и получения п-метилстирола.
- г -
Научная новизна. Впервые исследована реакция алкилирозания стирола метанолом ка отечественных цеолитных катализаторах; предложена схема маршрутов образования всех продуктоз реакции, рассчитаны относительные начальные селективности образования продуктов алкилирования; установлены корреляционные соотношения между кислотными и каталитическими свойствами исследованных катализаторов.
Проведено модифицирование исходных цеолитных катализаторов большим набором кодификаторов и показано, что только комплексное модифицирование несколькими способами позволяет икгибировать побочные маршруты и достичь высокой селективности по целевым продуктам алкиларованил.
Практическая ценность. На основании выполненного исследования разработан метод модифицирования цеолитных катализаторов, позволяющий получать п-МС с селективностью 87-88 % при достаточно высокой конверсии стирола. Показано, что метод кинетического анализа Вой-цехозского можно применять к исследованию дзухсубстраткых реакций.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на VII Международной цеолитной конференции "Цеолиты 90-х" (Амстердам, 1989 г.), научной конференции "Получение, изучение и применение синтетических цеолитов" (Тбилиси, 1990), на конференции молодых ученых Химического факультета ИГУ (Москва, 1990 г.), на 711 Международном симпозиуме по гетерогенному катализу (София, 1991 г.), на Международной встрече "Цеолитный катализ в решении экологических проблем" (Ярославль, 1992 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи -глав основного текста, заключения, выводов и списка цитируемой литературы. В глазе 1 представлен обзор литературных данных по теме диссертации, в глазе 2 приведены характеристики исследованных катализаторов, методики модифицирования, физико-химического и каталитического исследования образцов. В глазах 3-7 представлены и обсуздекы результаты работа. Диссертация изложена на 201 странице машинописного текста, иллюстрирована 45 рисунками, содержит 37 таблиц. Библиография зклзчает 211 наименований.