- Разработаны принципы усовершенствования и повышения эффективности совместного производства фенола и ацетона, в основе которых лежит исследование влияния каталитических систем на процесс окисления кумола, и растворителей на процесс кислотно-каталитического разложения гидропероксида кумола, а также комплексная переработка отходов производства и комплекс мероприятий по снижению энергоемкости.
- Впервые в отработанном воздухе промышленных реакторов окисления кумола обнаружен метан, который образуется по предложенному нами механизму путем диспропорционирования алкоксильного радикала кумола на метильные радикалы, взаимодействующие далее с гидропероксидом и/или углеводородом. Определены кинетические и термодинамические параметры этой реакции. Предложен алгоритм оперативного контроля скорости и селективности процесса окисления кумола в промышленных реакторах путем автоматического анализа отработанного воздуха на содержание кислорода и метана.
- Получены кинетические характеристики окисления кумола в присутствии катализатора 2-этилгексаноата кобальта (II) в интервале концентраций 5·10-6 ÷ 5·10-4 моль/л. Установлено, что при больших степенях конверсии кумола (25 ± 5 %), приемлемых для производства, наибольшая селективность по гидропероксиду достигается при концентрации катализатора (1,3 ± 0,5) × 10-5 моль/л. Разработана математическая модель, адекватно описывающая процесс каталитического окисления до глубоких конверсий кумола, которая может служить базой для оптимизации промышленного процесса.
- Впервые установлена корреляция между скоростью разложения ГПК и параметрами растворителей. Определено, что в зависимости от параметров среды лимитирующая стадия процесса кислотного разложения ГПК может меняться. Выявлены причины ускорения и торможения реакции кислотного разложения ГПК, заключающиеся прежде всего в наличии разных форм конфигураций гидропероксида и различной активности катализатора, проявляющиеся в зависимости от параметров среды. Впервые для процессов данного класса предложен способ активации серной кислоты в углеводородной среде путем предварительного растворения ее в слабой органической кислоте. Такой способ активации серной кислоты увеличивает эффективную константу скорости разложения ГПК в среде кумола более чем на два порядка, что значительно упрощает существующую технологическую схему и снижает энергоемкость производства.
- Впервые методом квантово-химического исследования установлена очередность всех значимых стадий превращения ГПК до фенола и ацетона.
- Для повышения селективности и производительности узла разложения ГПК предложено организовать ступенчатую подачу ГПК в каскад реакторов-теплообменников. Разработана универсальная математическая модель, позволяющая рассчитать концентрационное и температурное распределение в узле разложения ГПК, где в качестве реактора может быть использован каскад адиабатических и политропических реакторов. С помощью разработанной математической модели найдены условия оптимального ведения процесса.
- Впервые сконструирована самовсасывающая мешалка, позволяющая окислять кумол со скоростью накопления ГПК более 12 % мас./ч до его концентрации в оксидате 70 % мас.
1.Дахнави, Э. М. Математическая модель кислотно-каталитического разложения гидропероксида кумола / Э. М. Дахнави, Х. Э. Харлампиди, В. Н. Кудряшов // Химическая промышленность сегодня. ¬– 2010. – №5. – C. 15–24.
2.Дахнави Э. М. Перспективы развития кислотно-каталитического разложения ГПК / Э. М. Дахнави, Х. Э. Харлампиди // Вестник Казанского государственного технологического университета. –2010. – № 4. – С. 277–289.
3.Дахнави, Э. М. Получение смешанных растворителей из альдегидной фракции / Э. М. Дахнави // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2010. – № 1. – С. 17– 20.
4.Гагарин М. А. Влияние ацетофенона на жидкофазную дегидратацию диметилфенилкарбинола / М. А. Гагарин, Э. М. Мамедов (Дахнави), Х. Э. Харлампиди // Журнал прикладной химии. – 2000. – Т.75. – Вып. 4. – С. 599–602.
5.Дахнави, Э. М. Вклад электростатического взаимодействия с растворителем при разложении гидропероксида кумола / Э. М. Дахнави., Н. Н. Батыршин // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2009. – № 12. – С. 14–17.
6.Дахнави, Э. М. Математическая модель разложения гидропероксида кумола в адиабатическом реакторе / Э. М. Дахнави // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2010. – № 2. – С. 30–33.
7.Дахнави, Э. М. Математическая модель разложения гидропероксида кумола в теплообменнике / Э. М. Дахнави // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2010. - № 3. – С. 37–40.
8.Дахнави, Э. М. Влияние температуры на процесс каталитического окисления кумола / Э.М. Дахнави, И.Г. Разяпов, Х.Э. Харлампиди // Вестник Казанского государственного технологического университета. – 2009. – № 6. – C. 263–266.
9.Дахнави, Э. М. Влияние температуры на процесс эпоксидирования октена-1 гидропероксидом кумола /Э. М. Дахнави, О. В. Соловьева, Х.Э.Харлампиди // Вестник Казанского государственного технологического университета. – 2009. – № 6. – С. 259–262.
10.Дахнави, Э. М. Кинетический анализ процесса эпоксидирования октена-1 гидропероксидом кумола. Сообщение I. Влияние начальной концентрации гидропероксида / Э. М. Дахнави [и др.] // Вестник Казанского государственного технологического университета. – 2010. - № 1. – С. 250–257.
11.Дахнави (Мамедов), Э. М. Гидродинамические эффекты в процессах окисления углеводородов/ Э. М. Мамедов, О. Е. Калачева, Х. Э. Харлампиди // Вестник Казанского государственного технологического университета. – 2000. –C. 80–85.
12.Дахнави, Э. М. Образование метана в процессах окисления этилбензола и изопропилбензола / Э. М. Дахнави. [и др.] // Бутлеровские сообщения. – 2011. – Т.24. – № 3. – С. 39–44.
13.Дахнави, Э. М. Квантово-химический расчет некоторых элементарных реакций кислотно-каталитического разложения гидропероксида кумола / Э. М. Дахнави, Д. В. Чачков // Бутлеровские сообщения, – 2011. – Т.24. – № 4. – С. 1–7.
- получены патенты и свидетельства:
14.Патент РФ №2156158, МПК7 B01F5/10, B01F7/26. Перемешивающее устройство [текст] / Э.М. Дахнави (Мамедов), Х.Э. Харлампиди; заявители и патентообладатели Научно-производственный центр «Панхимтех», Казан. гос. технол. ун-т., – № 99124985/12(026278); заявл. 25.11.1999; опубл. 20.09.2000, Бюл. № ___.
15.Свидетельство на полезную модель РФ №14356, МПК7 B01F5/00. Перемешивающее устройство [текст] / Э.М. Дахнави (Мамедов); заявители и патентообладатели Научно-производственный центр «Панхимтех», Казан. гос. технол. ун-т., – № 99124729/20 (026288); заявл. 25.11.1999; опубл. 20.07.2000.
16.Свидетельство на полезную модель РФ № 21197, МПК7 С07С15/46. Устройство для получения альфа-метилстирола [текст] / Э.М. Дахнави (Мамедов); заявители и патентообладатели Научно-производственный центр «Панхимтех», Казан. гос. технол. ун-т., – № 2001120026/20 (021413); заявл. 18.07.2001; опубл. 24.08.2001.
- в статьях, опубликованных в журналах и сборниках научных трудов:
17.Дахнави (Мамедов), Э. М. Кинетика жидкофазной дегидратации диметилфенилкарбинола / Э. М. Мамедов, М. А. Гагарин, Х. Э. Харлампиди // Исследовано в России. – 2001. –C. 1624–1631.
18.Дахнави (Мамедов), Э. М. Инициированное окисление кумола / Э. М. Мамедов [и др.] // Интенсификация химических процессов переработки нефтяных компонентов. Сборник научных трудов. –Нижнекамск. – 1999. –С. 130–136
19.Дахнави (Мамедов), Э. М. Влияние растворителя на кислотно-каталитическое разложение гидропероксида кумола / Э. М. Мамедов (Дахнави), Н. Н. Батыршин, Х. Э. Харлампиди. // Интенсификация химических процессов переработки нефтяных компонентов. Сборник научных трудов. – Нижнекамск, – 1993. – С. 57-61
20.Дахнави (Мамедов), Э. М. Влияние ацетонитрила на жидкофазное окисление кумола кислородом воздуха / Э. М. Мамедов, Х.Э. Харлампиди, В.Г. Иванов // Интенсификация химических процессов переработки нефтяных компонентов. Сборник научных трудов. –Нижнекамск, – 1993. –С. 79–85.
21.Дахнави, Э.М. Влияние режима окисления этилбензола на накопление органических кислот /Э.М. Дахнави, Х.Э. Харлампиди // Тепломассобменные процессы и аппараты химической технологии: Межвузовский тематический сборник научных трудов. Казан. гос. технол. ун-т. –Казань. –2000. –С.75-82.
22.Дахнави (Мамедов), Э.М. Кинетика дегидратации диметилфенилкарбинола в среде кумола/ Э.М. Дахнави (Мамедов) М.А. Гагарин, Х.Э. Харлампиди // В сб. «Интенсификация химических процессов переработки нефтяных компонентов». –Нижнекамск, – 2001. –С. 43–46.
- в материалах международных и российских конференций:
23.Дахнави, Э. М. Энергосберегающие технологии и комплексная переработка отходов производства фенола и ацетона / Э. М. Дахнави, В. Н. Кудряшов, Х. Э. Харлампиди // Передовые технологии и перспективы развития ОАО «Казаньоргсинтез»: Междунар. юбил. науч.-практ. конф. – Казань, 2008. – С. 97–98.
24.Дахнави, Э. М. Окисление кумола в присутствии гомогенных каталитических систем / Э. М. Дахнави, И. Г. Разяпов, Х. Э. Харлампиди // Окисление, окислительный стресс и антиоксиданты: Всерос. конф. молодых ученых и III школы им. академика Н.М. Эммануэля. – М., 2008. – С. 107.
25.Дахнави, Э. М. Комплексное использование ресурсов и отходов совместного производства фенола и ацетона на ОАО «Казаньоргсинтез» / Э. М. Дахнави [и др.] // Комплексное использование ресурсов и отходов: науч.-практ. конф. – М., 2008. – С. 46.
26.Дахнави, Э. М. Результаты обследования промышленного окисления этилбензола и изопропилбензола в Татарстане / Э.М. Дахнави [ и др.] // Химическая кинетика окислительных процессов. Окисление и антиокислительная стабилизация: Всерос. науч. конф., Пероксиды – 2009: XII Всерос. науч. конф. по химии органических и элементоорганических пероксидов. – Уфа, – 2009. – С. 15– 16.
27.Разяпов, И. Г. Окисление изопропилбензола в присутствии кобальт содержащего комплекса / И.Г. Разяпов, Э.М. Дахнави, Х.Э. Харлампиди // Химическая кинетика окислительных процессов. Окисление и антиокислительная стабилизация: Всерос. науч. конф., Пероксиды – 2009: XII Всерос. науч. конф. по химии органических и элементоорганических пероксидов. – Уфа, – 2009. – С. 125.
28.Дахнави, Э. М. Кинетика процесса эпоксидирования октена-1 гидропероксидом кумола / Э.М. Дахнави // Химическая кинетика окислительных процессов. Окисление и антиокислительная стабилизация: Всерос. науч. конф., Пероксиды – 2009: XII Всерос. науч. конф. по химии органических и элементоорганических пероксидов. – Уфа, – 2009. – С. 85–88.
29.Дахнави, Э. М. Оптимизация производства гидропероксида кумола / Э. М. Дахнави, Х. Э. Харлампиди // Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений –V Кирпичниковские чтения: XIII Междунар. конф. молодых ученых, студентов и аспирантов. – Казань, 2009. –C. 54
30.Дахнави (Мамедов), Э. М. Роль среды в кислотно-каталитическом разложении гидропероксида кумола / Э. М. Мамедов [ и др.] // Наукоемкие химические технологии: V Междунар. Науч.-техн. конф. Ярославль, 1998. - Т.1. - С. 101.
31.Дахнави (Мамедов), Э. М. Высокоэффективные реакторы для малотоннажной химии / Э. М. Мамедов, Х. Э. Харлампиди // Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела: I Всерос. науч.-практ. конф. – Уфа, 2000. – С. 34.
32.Дахнави (Мамедов), Э. М. Пути интенсификации окисления углеводородов / Э.М. Дахнави (Мамедов) // Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела: II Всерос. науч.-практ. конф. – Уфа, 2001. – С. 71–72.
33.Дахнави (Мамедов), Э. М. Влияние гидродинамического режима в реакторе на накопление органических кислот / Э. М. Мамедов, М. А. Гагарин, Х. Э. Харлампиди // XI Международная конференция по химии органических и элементоорганических пероксидов. – М., 2003. – С. 74
34.Дахнави (Мамедов), Э.М. Роль среды в кислотно-каталитическом разложении гидропероксида кумола/ Э.М. Мамедов [ и др.] // Наукоемкие химические технологии: Тез. докл. 5-й международной научно-технической конференции. –Ярославль, 1998, –Т.1. ¬–С. 101.
35.Гагарин. М.А. Исследование реакции кислотно-каталитического разложения гидропероксида кумола в ароматических углеводородах / М. А. Гагарин, Э. М. Мамедов (Дахнави) // Нефтехимия-99: V Международная конференция по интенсификации нефтехимических процессов. - Нижнекамск, 1999. - C. 102-103.
36.Дахнави, Э. М. Использование принципа супероптимальности Нагиева в совместном производстве фенола и ацетона / Э. М. Дахнави, Х. Э. Харлампиди // Катализ в решении проблем нефтехимии и нефтепереработки: Азербайджано-Российский симпозиум с международным участием – Баку, 2010. – С. 44.
37.Дахнави, Э. М. Возможность промышленной реализации каталитического окисления кумола / Э. М. Дахнави [ и др.] // Катализ в решении проблем нефтехимии и нефтепереработки: Азербайджано-Российский симпозиум с международным участием – Баку, 2010. – С. 133-134.