КИНЕТИКА ЭПОКСИДИРОВАНИЯ ПРОПИЛЕНА ГИДРОПЕРОКСИДОМ КУМОЛА, СОДЕРЖАЩЕГОСЯ В СОСТАВЕ ПРОМЫШЛЕННО ОКИСЛЕННОГО КУМОЛА

Опубликовано в ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА · Страницы 21–26 · Рубрика: 1. Химия
DOI: https://doi.org/10.55421/3034-4689_2026_29_3_21 · EDN: UXZLDA
Получено: 01.02.2026 Одобрено: 15.03.2026 Опубликовано: 05.04.2026
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.
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).
Войти или Создать
* Забыли пароль?