АНАЛИЗ ФОРМАЛЬНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЭПОКСИДИРОВАНИЯ ПРОПИЛЕНА ГИДРОПЕРОКСИДОМ КУМОЛА
Рубрики: 1. ХИМИЯ
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
2.
КНИТУ
3.
КНИТУ
4.
КНИТУ
5.
КНИТУ
6.
КНИТУ; КNRTU
7.
КНИТУ; departmentof General Chemical Technology KNRTU
8.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
9.
КНИТУ
10.
КНИТУ
11.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
Тип:
Статья
Страницы:
с 32
по 36
Статус:
Опубликован
Получено:
19.02.2026
Одобрено:
16.03.2026
Опубликовано:
05.04.2026
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ЭПОКСИДИРОВАНИЕ ПРОПИЛЕНА, ГИДРОПЕРОКСИД КУМОЛА, МОЛИБДЕНОВЫЙ КАТАЛИЗАТОР, КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, ОБРАТНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА, АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
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 формально-кинетической схемы процесса эпоксидирования пропилена гидропероксидом кумола в присутствии молибденового катализатора. Актуальность работы обусловлена необходимостью создания точных и одновременно достаточно простых кинетических моделей для интеграции в универсальные симуляторы химико-технологических процессов (такие как Aspen HYSYS), используемые для проектирования, моделирования и оптимизации производств. Особенностью исследования является использование в качестве сырья реального промышленно окисленного кумола - многокомпонентной смеси, содержащей, помимо целевого гидропероксида кумола, различные примеси (спирты, кетоны, углеводороды), которые могут существенно влиять на кинетику целевой реакции. На основе литературных данных и результатов качественного анализа реакционной смеси методами хромато-масс-спектрометрии авторы предложили расширенную формально-кинетическую схему процесса. Помимо основной реакции образования окиси пропилена и известных побочных превращений гидропероксида, схема дополнена реакциями образования 2-(1-метил-1-фенилэтил)фенола и (1-изопропокси-1-метилэтил)бензола, которые были идентифицированы в продуктах реакции. Для количественного описания процесса была разработана кинетическая модель в виде системы дифференциальных уравнений, составленных по закону действующих масс. Константы скоростей девяти реакций представлены в форме уравнения Аррениуса. Адекватность разработанной модели подтверждена сопоставлением расчетных кривых с экспериментальными данными, полученными в широком диапазоне температур (323-363 K). Показано хорошее соответствие модели эксперименту для всех ключевых компонентов реакционной смеси. В результате исследования создана верифицированная кинетическая модель, которая учитывает влияние примесей промышленного сырья и адекватно описывает процесс в изученном диапазоне параметров. Модель рекомендуется к использованию в качестве кинетического модуля в технологической модели производства окиси пропилена.
Статья посвящена разработке и анализу формально-кинетической схемы процесса эпоксидирования пропилена гидропероксидом кумола в присутствии молибденового катализатора. Актуальность работы обусловлена необходимостью создания точных и одновременно достаточно простых кинетических моделей для интеграции в универсальные симуляторы химико-технологических процессов (такие как Aspen HYSYS), используемые для проектирования, моделирования и оптимизации производств. Особенностью исследования является использование в качестве сырья реального промышленно окисленного кумола - многокомпонентной смеси, содержащей, помимо целевого гидропероксида кумола, различные примеси (спирты, кетоны, углеводороды), которые могут существенно влиять на кинетику целевой реакции. На основе литературных данных и результатов качественного анализа реакционной смеси методами хромато-масс-спектрометрии авторы предложили расширенную формально-кинетическую схему процесса. Помимо основной реакции образования окиси пропилена и известных побочных превращений гидропероксида, схема дополнена реакциями образования 2-(1-метил-1-фенилэтил)фенола и (1-изопропокси-1-метилэтил)бензола, которые были идентифицированы в продуктах реакции. Для количественного описания процесса была разработана кинетическая модель в виде системы дифференциальных уравнений, составленных по закону действующих масс. Константы скоростей девяти реакций представлены в форме уравнения Аррениуса. Адекватность разработанной модели подтверждена сопоставлением расчетных кривых с экспериментальными данными, полученными в широком диапазоне температур (323-363 K). Показано хорошее соответствие модели эксперименту для всех ключевых компонентов реакционной смеси. В результате исследования создана верифицированная кинетическая модель, которая учитывает влияние примесей промышленного сырья и адекватно описывает процесс в изученном диапазоне параметров. Модель рекомендуется к использованию в качестве кинетического модуля в технологической модели производства окиси пропилена.
Ключевые слова:
ЭПОКСИДИРОВАНИЕ ПРОПИЛЕНА, ГИДРОПЕРОКСИД КУМОЛА, МОЛИБДЕНОВЫЙ КАТАЛИЗАТОР, КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, ОБРАТНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА, АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
ЭПОКСИДИРОВАНИЕ ПРОПИЛЕНА, ГИДРОПЕРОКСИД КУМОЛА, МОЛИБДЕНОВЫЙ КАТАЛИЗАТОР, КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, ОБРАТНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА, АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
