5.3.Краткое описание и анализ патентов
5.3.1. Палладиевые каталитические системы
В патенте США № 2005123377/04 авторы предлагают обрабатывать органические вещества палладиевыми комплексами с целью получения нового катализатора, в состав которого будет входить только органические вещества, тем самым добиваясь экономии дорогостоящего палладия.
В патенте РФ №2004130804/04 предлагается новый способ каталитического риформинга бензиновых фракций : производится очистка циркулирующего водосодержащего газа от непредельных углеводородов путём их гидрирования на предварительно нагретых до 300-6000С палладиевых и платиновых катализаторах, причём в зоне гидрирования соотношение Pt : Pd находится в интервале 1 : 10 – 10 : 1.
В патенте РФ №2004126047/04 авторы предлагают усовершенствованный метод очистки воздуха от монооксида углерода, используя нанесённый на пористый носитель палладиевый катализатор, соль меди, а также промотор, содержащий фтолоцианиновый комплекс железа или кобальта и полиатомный спирт.
Изобретение №2001112231/04 (патенте Китая) относится к катализаторам селективного гидрирования алкинов С4 – фракций. Предлагается способ получения и удаления из общей реакционной массы палладиевого катализатора, с помощью которого повышается селективность и стабильность процесса гидрирования алкинов.
В патенте РФ №2590552/04 регенерации катализатора-палладия для получения эфиров этиленгликоля осуществляется обработкой водородом при повышенной температуре, фильтрация выпавшего осадка в уксусную кислоту в присутствии промоторов.
5.3.2. Примеры реакций карбонилирования
В патенте США №2005123377/04 с целью синтеза уксусной кислоты предлагается способ карбонилирования метанола. За счёт нахождения в системе малого количества воды повышается качество продукта.
Сущность изобретения, описанного в патенте № 96116701/04, Великобритания, заключается в карбонилировании спирта и его реакционно-способного производного за счёт повышенных температур и давления при контакте с монооксидом углерода в жидкой реакционной смеси, содержащей галоген или соединение галогена в качестве промотора и благородный металл VIII группы в качестве катализатора.
В патенте №96100079/04, РФ, предлагается улучшенный способ карбонилирования С1-С4 фракций алкилового спирта и его реакционно-способного производного. Способ включает взаимодействие спирта с СО в жидкой реакционной смеси в реакторе при давлении 1-100 бар. Катализатор-родий и акилгалогенид + промотер (рутений или осмий). В результате увеличивается скорость карбонилирования.
В патенте Франции №2003123117/04 авторы предлагают способ получения ненасыщенных или насыщенных карбоновых кислот из алкенов или алкинов, путём реакции с монооксидом углерода и водой в присутствии палладиевой каталитической системы. Указывается также необходимость в обработке реакционной среды водородом для восстановления палладия, а по окончании реакции карбоксилирования - удаление СО.
5.3.3. Способы получения реагентов
В патенте Голландии №98115855/04 описан способ получения метилацетилена путём взаимодействия в отсутсвии воды пропандиен-содержащего сырья с катализатором изомеризации, содержащего сильное основание (рН=13), растворённое в амидном растворителе.
В патенте Японии №2001136033/04 авторы предлагают способ производства метанола реакцией моноксида углерода и водорода с использованием биомассы в качестве сырья. Способ включает газификацию биомассы для выработки газа, причём указанную газификацию осуществляют при среднем размере частиц биомассы, составляющем 0,05-5,0 мм, температуре газификации биомассы 700-14000С.
РФ №2002117251/04 изобретение относится к усовершенствованному способу получения метанола, включающему последовательную подачу в узел смешения реактора, который расположен в разгонной части реактора, нагретого углеводородного газа и сжатого воздуха, последующее прямое окисление углеводородного газа, охлаждение реакционной смеси и её сепарацию, в процессе которой охлаждённую реакционную смесь разделяют на отходящие газы и жидкие продукты, и регенерацию полученного в процессе сепарации метанола-сырца с выделением метанола и отводом отходящих газов.
Сущность изобретения, описанного в патенте № 2001122362/04 РФ, заключается в способе получения метанола из природного газа и «хвостовых» углеводородсодержащих газов химических и нефтехимических производств. Способ включает стадии получения синтез-газа, каталитической конверсии полученного синтез-газа, каталитической конверсии полученного синтез-газа в метанол в нескольких реакторах при повышенных температурах и давлениях, охлаждения продуктов реакции, выделения метанола и утилизации «хвостовых» газов.
Патентное исследование помогло в достаточной мере узнать, насколько изучены процессы каталитического карбонилирования. Найдена информация по гидрированию и карбонилированию алкинов в растворах комплексов палладия.
Изобретения, относящиеся к новым способам получения реагентов дают представление о природе взаимодействующих веществ, а многочисленные примеры исследования комплексов палладия в мире показывают, насколько разнообразно используются такие катализаторы.
В данной работе по карбонилированию алкинов найдены новые каталитические системы, в которых при определённых условиях стационарный процесс переходит в режим автоколебаний. Дальнейшие исследования в этой области позволят рекомендовать подобные системы для внедрения их в производство.
6.1. Введение
Данная дипломная работа посвящена изучению условий возникновения нестационарного режима в химической технологии – колебательного. Исследования в этой области помогут в дальнейшем лучше разобраться в механизме возникновения феномена. В данном разделе были выполнены следующие работы:
1.составлен план выполнения работы (сетевой график);
2.произведён расчет сметы на её проведение;
3.выполнена экономическая оценка результатов (эффективность) работы.
Расчет экономической части проведена в соответствии с пособием [27].
6.2. Сетевой график выполнения дипломной работы
Сетевой график - это графическое изображение взаимосвязи событий и работ, имеющих место в процессе проведения исследований.
Сетевой график составляется с целью правильной организации и контроля выполнения работы, а также для рационального использования времени, отводимого на выполнение дипломной работы. Для данной дипломной работы он представлен рис. 6.2.1.
При составлении сетевого графика различают два вида деятельности:
· Работу - деятельность, связанную с потреблением отдельных видов ресурсов и имеющую продолжительность во времени;
· Событие-переход от одного состояния к другому, не имеющий продолжительности во времени.
Наименование работ и их продолжительность приведены в таблице
Длительность всей работы определяется критическим путем, который представляет собой общую продолжительность работ.
Ожидаемое время выполнения работы [27]:
tож = ( 3 * tmin + 2 * tmax ) / 5
где tmin, tmax - минимальное и максимальное время выполнения работы, соответственно.
Таблица 6.2.1. Параметры сетевого графика
| № | Наименование работ | tmin | tmax | tож |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1-2 | Получение задания | 1 | 1 | 1 |
| 2-3 | Работа с научно-технической литературой и проведение патентного поиска | 20 | 22 | 21 |
| 3-6 | Анализ патентных исследований и литературного поиска | 15 | 20 | 14 |
| 6-9 | Оформление литературного обзора и обобщение результатов патентного поиска | 9 | 10 | 11 |
| 2-4 | Разработка вопросов по безопасному проведению исследования | 2 | 3 | 2 |
| 4-7 | Сбор информации по охране труда | 5 | 10 | 7 |
| 7-8 | Выполнение заданий по охране труда | 2 | 3 | 2 |
| 8-10 | Оформление результатов по охране труда | 1 | 1 | 1 |
| 2-5 | Подбор данных для выполнения экономической части работы | 4 | 6 | 5 |
| 5-11 | Оформление экономической части работы | 2 | 4 | 3 |
| 2-12 | Планирование эксперимента | 3 | 7 | 6 |
| 12-13 | Ознакомление с методикой эксперимента | 3 | 5 | 4 |
| 13-14 | Подготовка к проведению экспериментов | 8 | 10 | 9 |
| 14-15 | Проведение экспериментов | 45 | 58 | 50 |
| 15-16 | Обработка полученных результатов | 5 | 10 | 7 |
| 16-17 | Обсуждение результатов работы с руководителем | 2 | 4 | 3 |
| 17-18 | Оформление результатов | 1 | 1 | 1 |
| 18-19 | Сдача работы на рецензию | 3 | 5 | 4 |
| 19-20 | Оформление графической части дипломной работы | 2 | 4 | 3 |
| 20-21 | Предзащита | 1 | 1 | 1 |
| 21-22 | Подготовка к защите дипломной работы | 4 | 9 | 6 |
| 22-23 | Защита дипломной работы | 1 | 1 | 1 |