Введение к работе
Актуальность работы: Алкилфенолы (АФ), содержащие алкильнуп группу > Cg, находят широкое применение в нефтехимии для синтеза водо- к маслорастворимых ПАВ, антиоксидантов полимеров и многих других химических продуктов.
АФ получавт алкялированиеы фенола (Ф) н.- или изоолефинами > Cg с соответствущэй длиной углеродной цепочки з присутствии кислотных катализаторов (Кт). Наиболее удобными з технологическом отношении Кт являются нерастворимые гранулирозенкке сополимера стирола и дивинил-бензола, содержащие сульфогрушш и называемые сульфокатионитами (СФК). Известно, что при катализе СФК, в том числе обладающими пористостью, могут получаться смеси АФ с преимущественным о- или п-положениам алкильноя группы з зависимости от строения исходного олефяЕа. Однако, влияние свойств СФК и, превдэ всего, пористости их полимерных гранул на изомерный состав смесей АФ оставалось до сих пор малоизученным.
Цель работы: Установить зависимость изомерного состава продуктов ал-килирования Ф различными высшими олефшами от пористого строения СФК и выбрать Кт с оптимальными активностьп и селективностью действия. Научная новизна: Впервые показано, что константы скорости о- и п-KOHO-, а таете диаикширования Ф олэфиначи в присутствии пористых сульфокатионитов уменьшаются с удлинением и разветвлением алкильной цепочки олефинов, а при гомогенном катализе н-толуолсульфокислотой значение констант в несколько раз ниже и их изменение подчиняется обратной закономерности. Это свидетельствует о влиянии диффузии реагентов на скорость з селективность реакции алкилярозания.
В условиях преимущественного протекания реакций алкилирования Ф н.деценом на пористой поверхности определена зависимость констант скорости образования моно- и да-АФ от т^/ь П0Р в на"У1шем ож« которая имеет экстремальные значения в областях перехода диффузии от
одного к другому закону дзикевия молекул. Максимум кснстантк скорости моно-алкилирования наблюдается при г- около 430 а и белее 2000 а, ди-алкилирования -при т^ 475 д. и более 2000 а, а их наивысшее соотношение - еря rg* =410-440 а и около 700 а. Соотношение с:п~ моно-АФ при алкилированш н.дэцеком увеличивается в пределах 1,35-1,85 с ростом rg*, до 1270 а. Это обусловлено ограничениями диффузии объемных молекул о-мово-А* и ди-АФ в порах СФК.
Наблюдается скачкообразное увеличение (в 2-3 раза) констант скорости алкаяированЕЯ и снижение энергии активаддк с повышением температуры реакции в области 70-100 С. Это обусловлено увеличением доступности при повышенной температуре наиболее активных сулъфэгрупп СФК, расположенных внутри его гелевых макрочастиц, для каталитического контакта с Ф, олефинами и АФ.
При образовании моно-АФ отмеченный скачок происходит, как правило, при меньшей температуре в сравнении с ди-АФ, что соответствует большему диффузионному торможению реакции для более крупне молекул. Диффузионные аффекты такЕЗ усиливаются при увеличении сшезке полимерной, матрицы СФК и, соответственно, его гелевых микрочастиц. Следовательно, кинетическое исследование активности и селективности СФК при различных температурах реакции позволяет характеризовать его пористую структуру.
Практическая значимость: По результатам кинетических исследований влкилярования Ф высшими олефинами в присутствии пористых СФК в качестве Кт с оптимальной актнвностьв и селективностью действия выбран промышленный КУ-23 К кл.Д (размер гранул 0,6-2,0 мм). С его применением разработан и защищен авторским свидетельством новый способ
СелеКТЛВНОГО ПОЛучеНИЯ С— И П-Е30МЄрОВ Cg-Cjg-АФ.
ПредлонанЕыи СФК испытай в опктЕО-промышлзвных условиях на Лрогобычском опытном заводе в процессе алкилирования Ф олкгомергмк
этилена cig_Cia* Достигнуто увеличение производительности процесса и сншшниэ его температуры. КУ-23 К ял. А рекомендован для внедрения (взамен гелевого КУ-2х8) в производстве Cjg-Cj^-втор.АФ и Еа иг основе алкилсалицгигатнкх присадок. Тот же СФК исгштан з промышленном процессе алюлирасания 4? тримерами пропилена по импортной технологии на ПО "Низкэкамскнэфтеям'' и показал результаты, близкие к применяемому СФК "Leratlt SPC-10S Я". РазраОотаЕН рекомендации по использования КУ 23 К кл.А в производстве изо-Са-Ф ннвшс основе нэионо-
ГЄНННХ МОЕЩИХ БЄЕЄСТВ.
Публикации: По теме диссертационной работы имеется S публикаций, в том числе 4 статьи, 4 тезисов докладов на конференциях, I авт. свидетельство.
Апробация работы: Основные яолонзния диссертации доложены на 711 Нефтехимическом симпозиуме ссцстрал (г. Киев, ISSO г.). Всесоюзном совещании по синтезу и производству ионообменных материалов (г. Черкассы, 1990 г.}, і Республиканской конференции по интенсификации нефтехимических процессов (г. Нижнекамск, 1990 г.), VII Всесоюзной конференции по применения ионообменных материалов в гоошелєееости и аналитической химии (г. Вороне», 1991 г.).
Объем и структура диссертации: Работа изложена на <5 8 стр. машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, вьводоз и списка литературы, включает 1 таблиц, Ч рисунков и б б библиографических названия.
