Об’єктом даного дослідження є процес окиснення циклогексану. Одним з найбільш проблемних місць в даному процесі є низьке значення конверсії вихідної сировини та невисокі значення селективності за цільовими продуктами при конверсії вище за 4 %. Причиною цього є відсутність сучасних ефективних каталітичних систем, які б могли підвищити названі параметри. Одними з напрямків вирішення даних проблем є створення технології комплексного використання одержаних продуктів окиснення на основі розроблених нових ефективних каталітичних систем, що дасть змогу підвищити селективність процесу. Перспективним є дослідження каталітичних систем на основі органічних солей металів змінної валентності та їх подальша модифікація шляхом введення добавок різної природи. Успішним напрямком в пошуку ефективних каталізаторів для даного процесу є створення бінарних каталітичних систем з використанням активних кисневмісних добавок та діючого промислового каталізатора – нафтенату кобальту. В даному дослідженні використовувалась кисне-CN-вмісна сполука – Біс-2 ціанетиловий етер.
Встановлено позитивний вплив досліджуваної кисневмісної добавки на основні техніко-економічні показники процесу окиснення циклогексану – селективність за продуктами окиснення та співвідношення цільових продуктів. Селективність за цільовими продуктами зростає на 3–4 % в порівнянні з окисненням на промисловому каталізаторі і зберігається максимальною – 73 % при конверсії. Це в два рази перевищує конверсію в промислових умовах – 7,3 %. Встановлено, що в присутності досліджуваної бінарної каталітичної системи при конверсії вище за 4 %, зростає кількість утворених кислот до 20,3 %. В зв’язку з цим запропоновано метод утилізації одержаних кислот шляхом їх естерифікації зі спиртом. Було проведено естерифікацію водного шару кислот в надлишку н-бутанолу в присутності іонообмінної смоли КУ-2 при температурі кипіння утвореного азеотропу вода–н-бутанол. В подальшому, отримані естери можна використати як пластифікатори для полімерів. У випадку естерифікації з нижчими спиртами, одержані естери можна розділити за температурою кипіння та використати як сировину для виділення індивідуальних кислот.
Завдяки цьому забезпечується можливість розширення напрямків кваліфікованого використання усіх продуктів процесу окиснення циклогексану. У порівнянні з аналогічними відомими каталізаторами процес окиснення в присутності бінарної каталітичної системи: нафтенат кобальту – біс-2 ціанетиловий етер, дозволяє зменшити собівартість продукції.
1. Лудин А. М. Реутський В. В. Вплив спиртових відходів на якість моторних палив // Вiсник НУ "ЛП". Хiмiя, технологiя речовин i їх застосування. 2007. № 590. С. 195-199.
2. O. Ivashchuk, V. Reutskyy, S. Mudryy, O. Zai-chenko, N. Mitina Cyclohexane oxidation in the presence of variable valency metals chelates // Chemistry & Che-mical Technology. 2012. Vol. 6, No. 3. P. 339-343.
https://doi.org/10.23939/chcht06.03.339
3. Белянин Б. В., Эрих В.Н. Технический анализ нефтепродуктов и газа.- Изд."Химия". Ленинград 1975. С. 66-169.
4. Christopher, R. Oxidation of Cyclohexane by Transition Metal Oxides on Zeolites / R. Christopher, R. Riley, E. Nancy Montgomery, N. Nada Megally, A. Jessica Gunn, L. Shannon Davis // The Open Catalysis Journal. 2012. Vol. 3. Р. 8-13.1
https://doi.org/10.2174/1876214X01205010008
5. Мельник С. Р., Мельник Ю. Р., Іващук О. С., Миговський М. Л., Реутський В. В. Одержання естерів з побічних продуктів виробництва адипінової кис¬лоти // Вісник Національного університету "Львівсь¬ка полі-техніка". Хімія, технологія речовин та їх застосу-вання. 2004. № 497. С. 88-90.
6. Мельник С. Р., Качмар-Кос Н. Я. Естерифікація адипінової кислоти. Вплив природи кислотних каталізаторів на процес // Хімічна промисловість України. 2008. № 1. С. 7-11.
7. Солод М. І., Мельник С. Р. Естерифікація адипінової кислоти спиртами С12-С14 // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Хімія, технологія речовин та їх застосування. 2009. № 644. С. 149-151.
8. Melnyk, S. Perfluorooxasulphonates of metals - the catalysts of ester's manufacture // Chemistry & Chemical Technology. 2013. Vol. 7, No. 9. P. 257-260.
https://doi.org/10.23939/chcht07.03.257
9. Tracy Zhang, Bob Howell, Adina Dumitrascu, Steven J.Martin, Patrick B.Smith. Synthesis and charac-terization of glycerol-adipic acid hyperbranched polyester // Polymer. 2014. Vol. 55, No. 20. P.5065-5072
https://doi.org/10.1016/j.polymer.2014.08.036
10. Gerhard Knothe, Robert Dunn. A Comprehensive Evaluation of the Melting Points of Fatty Acids and Esters Determined by Differential canning Calorimetry // Jornal of te American Oil Chemists Society. 2009. Vol. 86. No. 9. P. 843-856.
https://doi.org/10.1007/s11746-009-1423-2
11. Gerhard Knothe. Improving Biodiesel Fuel Pro-perties by Modifying Fatty Ester Composition.// Energy and Environmental Science. 2009. Vol. 9. No. 2. P. 759-766.
https://doi.org/10.1039/b903941d
12. Lucie Coniglio, Hayet Hayet Bennadji, Pierre Alexandre Glaude, Olivier Herbinet, Francis Billaud. Combustion chemical kinetics of biodiesel and related compounds (methyl and ethyl esters): Experiments and modeling - Advances and future refinements. Progress in Energy and Combustion Science, 2013, 39, pp. 340-382.
https://doi.org/10.1016/j.pecs.2013.03.002
13. Melnyk Yu., Starchevskyi R., Melnyk S. Transesterification of sunflower oil triglycerides by 1-bu-tanol in the presence of d-metal oxides // Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 2019, No. 4, pp. 95-10.
https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-125-4-95-100