Моделювання безперервного адіабатичного нітрування бензолу

Автор(и)

  • Сергей Алексеевич Кондратов Інститут хімічних технологій Східноукраїнського національного університету ім. Володимира Даля (м. Рубіжне) вул. Леніна, 31, м. Рубіжне, Луганська область, Україна, 93010, Україна
  • Анна Александровна Красильникова Інститут хімічних технологій Східноукраїнського національного університету ім. Володимира Даля (м. Рубіжне) вул. Леніна, 31, м. Рубіжне, Луганська область, Україна, 93010, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.19128

Ключові слова:

адіабатичне нітрування, бензол, математична модель, склад фаз, тиск, температура, концентрація

Анотація

Досліджено закономірності адіабатичного нітрування бензолу до нітробензолу з одночасною відгонкою продуктів реакції. Вивчено вплив на склад рідкої і парової фаз на виході: мольного вхідного співвідношення бензол - азотна кислота, тиску в системі, температури маси на вході. Показано, що проведення процесу під залишковим тиском дозволяє повністю перевести продукти в парову фазу за рахунок теплоти реакції.

Біографії авторів

Сергей Алексеевич Кондратов, Інститут хімічних технологій Східноукраїнського національного університету ім. Володимира Даля (м. Рубіжне) вул. Леніна, 31, м. Рубіжне, Луганська область, Україна, 93010

Доктор хімічних наук, професор, завідувач кафедрою

Кафедра вищої математики та комп'ютерних технологій

Анна Александровна Красильникова, Інститут хімічних технологій Східноукраїнського національного університету ім. Володимира Даля (м. Рубіжне) вул. Леніна, 31, м. Рубіжне, Луганська область, Україна, 93010

Аспірант

Посилання

  1. Грейш, А. А. Нитрование ароматических углеводородов на гетерогенных катализаторах [Текст] / А. А. Грейш // Рос. хим. Журнал. – 2004. – Т.48, № 6. – С. 92-104.
  2. Жилин, В. Ф. Синтез и технология нитропроизводных бензола и толуола [Текст] / В. Ф. Жилин, В. Д. Збарский // Рос. хим. Журнал. – 2006. – Т.50, №3. – С. 104-115
  3. Козлова, О. В. Эффективность гетерогеных катализаторов газофазного нитрования бензола [Текст] / О. В. Козлова, А. Г. Базанов, Н. Г. Зубрицкая // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2010. –№ 8. – С. 52-54.
  4. Quardos, P. A. Continuous adiabatic industrial benzene nitration with mixed acid at a pilot plant scale [Текст] / P. A. Quardos, Nuno M. C. Oliveira, Cristina M. S. G. Baptista// Chem. Eng. Journal. – 2005. - №108. – p.1-11
  5. Verner, A. Continuous adiabatic process for the mononitration of benzene [Текст] / A. Verner et al. // United States Patent. – May 23, 1978. - №4,091,042
  6. Есипович, А. Л. Разработка технологии бессернокислотного нитрования бензола и толуола в совмещенном реакционно-ректификационном режиме [Текст] / А. Л. Есипович. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. – М. – 2011. – C.19
  7. Беркман, Б. Е. Промышленный синтез ароматических нитросоединений и аминов [Текст] / Б. Е. Беркман. // М.: Химия. – 1964. – C. 344
  8. Andreas Rausch. Process for the preparation of nitrobenzene by adiabatic nitration [Текст] / Andreas Rausch et al. // United States Patent. – Aug. 24, 2010. - №US7,781,624 B2
  9. Jurgen Munnig. Process for the continuous preparation of nitrobenzene [Текст] / Jurgen Munnig et al. // United States Patent. – Jan. 22, 2013. - №US8,357,827 B2
  10. Andreas Rausch. Process for the preparation of nitrobenzene by adiabatic nitration [Текст] / Andreas Rausch et al. // United States Patent. – Jul. 23, 2009. - №US2009/0187051 A1
  11. Кондратов, С. А. Модель адиабатического нитрования ароматических соединений [Текст] / С. А. Кондратов, А. А. Красильникова // Восточно-европейский журнал передовых технологий. – 2013. №3/6 (63). – C. 16-21
  12. Garner, W. E.. Heat of combustion and formation of nitro-compounds. Part I. – Benzene, toluene, phenol and methylaniline series [Текст] / W. E. Garner and C. L. Abernethy. // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character. – Jun. 1, 1921. – Vol. 99. – №698. – p.213-234
  13. Philip Herkimer Groggins. Unit Processes in Organic Synthesis [Текст] / Philip Herkimer Groggins. // New York.: McGraw-Hill. – 1988. – p. 1042
  14. Tadeusz Urbanski. Chemistry and technology of explosives [Текст] / Tadeusz Urbanski. // Warszawa.: PWN–Polish Scientific publishers. – 1964. – p. 635
  15. Орлова, Е. Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ [Текст] / Е. Ю. Орлова. // Л.: Химия. – 1981. – C. 312
  16. Good, W. D. Enthalpies of combustion of toluene, benzene, cyclohexane, cyclohexene, methylcyclopentane, 1-methylcyclopentene, and n-hexane [Текст] / W. D. Good, N. K. Smith // J. Chem. Eng. Data. – 1969. – №14. – p.102-106.
  17. Lebedeva, N. D. Standard enthalpy of formation of nitrobenzene [Текст]/ N. D. Lebedeva, Y. A. Katin, G. Y. Akhmedova // Russ. J. Phys. Chem. (Engl. Transl.). – 1971. - №45. – p.1192-1193
  18. Lenchitz, C. Thermodynamic properties of several nitrotoluenes [Текст]/ C.Lenchitz, R. W Velicky, G. Silvestro, L. P. Schlosberg // J. Chem. Thermodyn. – 1971. - №3. – p.689-692
  19. Cox, J. D. Values for Thermodynamics [Текст]/ J. D. Cox, D. D. Wagman, and V. A. Medvedev // New York.: Hemisphere Publishing Corp. – 1989. – p. 271
  20. Lange's Handbook of Chemistry, 15 edition [Текст] / ed. J. A. Dean.// N.Y.: McGraw-Hill Professional. – 1998. – p.1291
  21. Greysh, A. (2004). The nitration of aromatic hydrocarbons on heterogeneous catalysts. Rus. Chem. Journal, V.48, № 6, 92-104.
  22. Zhilin, V & Zbarsky, V. (2006). Synthesis and technology of nitro derivatives of benzene and toluene. Rus. Chem. Magazine, V.50, № 3, 104-115.
  23. Kozlova, O., Bazanov, A. & Zubritskaya, N. (2010). The efficiency of gas-phase heterogeneous catalysts nitration of benzene. Proceedings of the St. Petersburg State Technological Institute (Technical University), 8, 52-54.
  24. Quardos, P., Oliveira, N. & Baptista, C. (2005). Continuous adiabatic industrial benzene nitration with mixed acid at a pilot plant scale. Chem. Eng. Journal, 108, 1-11.
  25. Alexanderson, V. (1978). Continuous adiabatic process for the mononitration of benzene. United States Patent, 4, 091,042.
  26. Esipovich, A. (2011). Author. diss. сandidate. сhem. science.
  27. Berkman, B. (1964). Industrial synthesis of aromatic nitro compounds and amines. Chemistry, 344.
  28. Rausch, A. (2010). Process for the preparation of nitrobenzene by adiabatic nitration. United States Patent, 7,781,624 В2.
  29. Munnig, J., Pennemann, B. (2013). Process for the continuous preparation of nitrobenzene. United States Patent, №US2013/8,357,827 B2.
  30. Rausch, A. (2009). Process for the preparation of nitrobenzene by adiabatic nitration. United States Patent, №US2009/0187051 A1.
  31. Kondratov, S., Krasylnikova, A. (2013). The model of the adiabatic nitration of aromatic compounds. East European Journal of advanced technologies, № 3/6 (63)
  32. Garner, W. E. (1921). Heat of combustion and formation of nitro-compounds. Part I. – Benzene, toluene, phenol and methylaniline series. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character, Vol. 99, №698.
  33. Groggins, P. (1988). Unit Processes in Organic Synthesis. McGraw-Hill, 1042
  34. Tadeusz Urbanski (1964). Chemistry and technology of explosives. PWN–Polish Scientific publishers, 635.
  35. Orlova, E. (1981). Chemistry and technology of high explosives. Chemistry, 312.
  36. Good, W. D. (1969). Enthalpies of combustion of toluene, benzene, cyclohexane, cyclohexene, methylcyclopentane, 1-methylcyclopentene, and n-hexane. J. Chem. Eng. Data, 102-106.
  37. Lebedeva, N. D. (1971). Standard enthalpy of formation of nitrobenzene. Russ. J. Phys. Chem, 45, 1192-1193.
  38. Lenchitz, C. (1971). Thermodynamic properties of several nitrotoluenes. J. Chem. Thermodyn., 3, 689-692.
  39. Cox, J. D. (1989). Values for Thermodynamics. Hemisphere Publishing Corp., 271.
  40. Dean, J. A. (1998). Lange's Handbook of Chemistry. McGraw-Hill Professional, 1291.

##submission.downloads##

Опубліковано

2013-12-17

Як цитувати

Кондратов, С. А., & Красильникова, А. А. (2013). Моделювання безперервного адіабатичного нітрування бензолу. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(6(66), 15–19. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.19128

Номер

Том 6 № 6(66) (2013): Технологія органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2014 Сергей Алексеевич Кондратов, Анна Александровна Красильникова

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.