КИНЕТИКА ЭПОКСИДИРОВАНИЯ ПРОПИЛЕНА ГИДРОПЕРОКСИДОМ КУМОЛА, СОДЕРЖАЩЕГОСЯ В СОСТАВЕ ПРОМЫШЛЕННО ОКИСЛЕННОГО КУМОЛА
Рубрики: 1. ХИМИЯ
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
2.
КНИТУ
3.
КНИТУ
4.
КНИТУ
5.
КНИТУ
6.
КНИТУ
7.
КНИТУ; КNRTU
8.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
9.
КНИТУ
10.
КНИТУ
Тип:
Статья
Страницы:
с 21
по 26
Статус:
Опубликован
Получено:
01.02.2026
Одобрено:
15.03.2026
Опубликовано:
05.04.2026
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, ГИДРОПЕРОКСИД КУМОЛА, КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, МОЛИБДЕНОВЫЙ КАТАЛИЗАТОР, ОБРАТНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА, ЭПОКСИДИРОВАНИЕ ПРОПИЛЕНА
Финансирование:
Работа выполнена за счет гранта, предоставленного Академией наук Республики Татарстан образовательным организациям высшего образования, научным и иным организациям на поддержку планов развития кадрового потенциала в части стимулирования их научных и научно-педагогических работников к защите докторских диссертаций и выполнению научно-исследовательских работ (Соглашение №10/2025-ПД-КНИТУ от 22.12.2025).
Аннотация:
Статья посвящена разработке и анализу чувствительности кинетической модели эпоксидирования пропилена гидропероксидом кумола в присутствии молибденового катализатора к изменению ее параметров. Актуальность исследования обусловлена перспективами создания в России совместного производства окиси пропилена, фенола и ацетона на базе действующих предприятий, что требует глубокого понимания кинетических закономерностей для последующего создания цифрового двойника процесса. Экспериментальные кинетические исследования выполнены в широком диапазоне температур (323-393 K) с использованием промышленно окисленного кумола, содержащего гидропероксид кумола, а также металлического молибдена в качестве катализатора. Состав реакционной смеси анализировали методами иодометрического титрования и газовой хроматографии. На основе литературных данных и хромато-масс-спектрометрического анализа реакционной смеси составлена подробная кинетическая схема из 17 некаталитических реакций, включающих реакции зарождения, продолжения и обрыва цепи и молекулярные реакции, и поставленных им в соответствие 17 каталитических реакццй. Кинетическую модель записали по закону действующих масс на основе полученной кинетической схемы в виде системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих скорости изменения концентраций всех веществ реакционной смеси. Константы скоростей реакций в модели задали в виде функций от температуры по уравнению Аррениуса. Параметры уравнения Аррениуса (предэкспоненциальные множители и энергии активации) для всех реакций определены путем решения обратной кинетической задачи с использованием метода прямого поиска нулевого порядка. Выполнен анализ чувствительности кинетической модели, основанный на оценке интервалов неопределенности ее параметров. Анализ чувствительности кинетической модели эпоксидирования пропилена гидропероксидом кумола в присутствии молибденового катализатора к изменению ее параметров показал, что на кинетику процесса влияют каталитические реакции зарождения цепи из гидропероксида кумола, каталитические реакции продолжения цепи из кумилоксильного и кумилпероксильного радикалов, некаталитические реакции обрыва цепи и отдельные некаталитические и каталитические молекулярные реакции. Некаталитические и каталитические реакции продолжения цепи из гидропероксильного радикала включены в схему как единственные реакции, по которым расходуется этот радикал.
Статья посвящена разработке и анализу чувствительности кинетической модели эпоксидирования пропилена гидропероксидом кумола в присутствии молибденового катализатора к изменению ее параметров. Актуальность исследования обусловлена перспективами создания в России совместного производства окиси пропилена, фенола и ацетона на базе действующих предприятий, что требует глубокого понимания кинетических закономерностей для последующего создания цифрового двойника процесса. Экспериментальные кинетические исследования выполнены в широком диапазоне температур (323-393 K) с использованием промышленно окисленного кумола, содержащего гидропероксид кумола, а также металлического молибдена в качестве катализатора. Состав реакционной смеси анализировали методами иодометрического титрования и газовой хроматографии. На основе литературных данных и хромато-масс-спектрометрического анализа реакционной смеси составлена подробная кинетическая схема из 17 некаталитических реакций, включающих реакции зарождения, продолжения и обрыва цепи и молекулярные реакции, и поставленных им в соответствие 17 каталитических реакццй. Кинетическую модель записали по закону действующих масс на основе полученной кинетической схемы в виде системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих скорости изменения концентраций всех веществ реакционной смеси. Константы скоростей реакций в модели задали в виде функций от температуры по уравнению Аррениуса. Параметры уравнения Аррениуса (предэкспоненциальные множители и энергии активации) для всех реакций определены путем решения обратной кинетической задачи с использованием метода прямого поиска нулевого порядка. Выполнен анализ чувствительности кинетической модели, основанный на оценке интервалов неопределенности ее параметров. Анализ чувствительности кинетической модели эпоксидирования пропилена гидропероксидом кумола в присутствии молибденового катализатора к изменению ее параметров показал, что на кинетику процесса влияют каталитические реакции зарождения цепи из гидропероксида кумола, каталитические реакции продолжения цепи из кумилоксильного и кумилпероксильного радикалов, некаталитические реакции обрыва цепи и отдельные некаталитические и каталитические молекулярные реакции. Некаталитические и каталитические реакции продолжения цепи из гидропероксильного радикала включены в схему как единственные реакции, по которым расходуется этот радикал.
Ключевые слова:
АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, ГИДРОПЕРОКСИД КУМОЛА, КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, МОЛИБДЕНОВЫЙ КАТАЛИЗАТОР, ОБРАТНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА, ЭПОКСИДИРОВАНИЕ ПРОПИЛЕНА
АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, ГИДРОПЕРОКСИД КУМОЛА, КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, МОЛИБДЕНОВЫЙ КАТАЛИЗАТОР, ОБРАТНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА, ЭПОКСИДИРОВАНИЕ ПРОПИЛЕНА
