ОКИСЛЕНИЕ КУМОЛА И ЕГО СМЕСИ С БЕНЗОЛОМ В ПЛАЗМЕ БАРЬЕРНОГО РАЗРЯДА

Abstract

Listen

Translate article

Изучен процесс окисления кумола и его смеси с бензолом кислородом в низкотемпературной плазме барьерного разряда в условиях эффективного вывода продуктов реакции из реактора, что позволяет избежать глубокого окисления исходных реагентов и образования полимерных отложений на стенках реактора. Эксперименты проведены на установке с плазмохимическим реактором с барьерным разрядом в проточном режиме. Суммарная селективность образования основных продуктов окисления кумола кислородом в барьерном разряде - ацетофенона и диметилфенилкарбинола - достигает 78 мас. %. При окислении кумола образование фенола и его производных не происходит. Конверсия кумола не превышает 1.2 мас. %. При окислении смеси кумола и бензола образуются как продукты окисления кумола (ацетофенон и диметилфенилкарбинол), так и бензола (фенол и бифенолы). Показано, что окисление ароматических углеводородов в смеси происходит независимо друг от друга. На основании результатов исследований и литературных данных обсуждается вероятный механизм окисления кумола в барьерном разряде, проведена попытка моделирования процесса его окисления. Продемонстрирована возможность управления процессом окисления ароматических углеводородов в низкотемпературной плазме барьерного разряда путем контроля температуры реактора. The oxidation of cumene and its mixture with benzene by oxygen in the low-temperature barrier discharge plasma has been studied under the efficient removal of reaction products from the reactor, which makes it possible to avoid the deep oxidation of initial reagents and the formation of polymer deposits on reactor walls. Experiments were carried out in a setup with a plasmachemical reactor, under barrier discharge in the flow mode. The major products of cumene oxidation, namely acetophenone and dimethylphenylcarbinol, are formed with a total selectivity of up to 78 wt%. Cumene oxidation is not accompanied by the formation of phenol and its derivatives. Cumene conversion does not exceed 1.2 wt%. Oxidation of a mixture of cumene and benzene leads to the formation of cumene oxidation products (acetophenone and dimethylphenylcarbinol) along with the products of phenol oxidation (phenol and diphenols). It is shown that both aromatic hydrocarbons are oxidised independently in their mixture. Based on the research results and literature data, a probable mechanism of cumene oxidation in a barrier discharge is discussed and an attempt is made to simulate the process of its oxidation. The possibility to govern the oxidation of aromatic hydrocarbons in the low-temperature barrier discharge plasma by reactor temperature control is demonstrated.