Способ получения смеси гептанола-1, гептаналя-1 и этиллаурата и плазменный реактор для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК C07C47/02 C07C45/50 B01J19/12 

Изобретение относится к синтезу углеводородных продуктов типа оксо, в частности, гептанола-1, гептаналя-1 и этиллаурата, а также к плазменному реактору для его осуществления.

Целью изобретения является разработка способа получения смеси гептанола-1, гептаналя-1 и этиллаурата, который осуществлялся бы в более мягких условиях при достижении более высокой производительности и скорости реакции. Эта цель достигается предлагаемым способом, который заключается в том, что смесь оксида углерода (II) с водородом в соотношении 0,25-2,0 активируют в плазменном состоянии в пространстве между электродами, к которым

подводят электрический ток с силой 1-100 мкА и напряжением 16-28 кВ с получением активированной смеси оксида углерода (II) и водорода с последующим ее взаимодействием с гексеном-1 вне межэлектродного .пространства, а процесс проводят при атмосферном давлении, при температуре, соответствующей температуре окружающей среды, в течение 4-12 мин.

Приипопадании в атмосферу плазмы происходит возбуждение электронов у водорода и моноокиси углерода и образуется, в частности, карбен (:СО), который с учетом своих кислотно-щелочных свойств, фиксируется на ненасыщенных участках углеводородного субстрата, в частности, гехсена или

00

со ь

00 00

ю

со

а участках продукта крекинга указанного убстрата. С учетом того, что карбен (:СО) вляется радикалом он приводит к крекингу глеводородного субстрата.

Таким образом, в очень мягких услових, происходит синтез оксопродуктов, в чатности, альдегидов, в данном случае ептаналя-1, полученного в результате фикации группы на углеродненасыщен- ной связи СМС такого ненасыщенного убстрата, как гексен, а также спирта, такого как гептанол-1, полученный в результате осстановления альдегидной функции, а акже продукты альдоконденсации, а имен- . но:альдоли, ненасыщенные альдегиды, кар- боновые кислоты, сложные эфиры и т.д.

Изобретение относится также к установке., содержащей плазменный реактор типа реактора с коронным разрядом содержащий корпус, заполненный углеводородным субстратом, вводы водорода, оксида углерода, отвод готового продукта и электроды, один из которых выполнен плоским, а другие снабжены наконечником, при этрм, электроды с наконечником выполнены полыми, соединены с положительным полюсом и установлены параллельно плоскому электроду, соединенному с массой, с образованием зоны активации, причем расстояние от наконечника до поверхности углеводородного субстрата меньше расстояния до плоского электрода, вводы для водорода размещены по периферии корпуса выше зона активации, а вводы оксида углерода расположены по оси наконечников ниже зоны активации.

Субстрат и реагенты вводят в плазменный реактор при атмосферном давлении, при средней температуре, близкой к температуре окружающей среды, и без катализатора. Фактически, принципом метода является реакция в гомогенном катализе. Скорость реакции, а именно: фиксация СО на углеводородном субстрате является очень высокой (например, 4-5 мин).

Получают смесь различных соединений, которые можно выделять любым известным специалисту методом, в частности, дистилляцией..

Как указано выше, основными получаемыми продуктами являются альдегиды и спирты, однако, путем изменения различных параметров работы реактора, можно получать переменные количества образующихся продуктов. В частности, если соотношение объемных расходов СО/На превышает 1, то получают в оптимальных условиях альдегиды и спирты, но, если соотношение объемных расходов СО/На близко к 1/2, то предпочтительно, получают продукты, называемые продуктами альдоконденсации.

Преимущественно, согласно изобретению, активация смеси водород-мрноокись

углерода осуществляется в плазменном реакторе, причем субстрат вступает в контакт с активированной смесью вне зоны активации плазмы. Фактически, если субстрат вводится в зону активации и, следовательно,

0 активируется, изменяется диэлектрическая проницаемость среды и она становится такой, что для создания электрического поля, достаточного для электронного возбуждения реагентов и, следовательно, для

5 осуществления синтеза, необходимо использовать генератор высокого напряжения, создающего высокое напряжение.

Электроде наконечником плазменного реактора размещается в реакторе парал0 лельно плоскому электроду, а гексен-1 вводится в реактор по оси наконечника ниже зоны активации, расположенной между наконечником точечного электрода находящимся под высоким напряжением и

5 плоскостью плоского электрода соединенного с массой. Преимуществом параллельного размещения электродов является разделение химической реакционной способности нейтральных веществ, активиро0 ванных разрядом, таких как карбенов (:СО) которые участвуют в синтезе продуктов ок- со. Это позволяет также получать наиболее сильное электрическое поле без перехода к режиму дугового разряда. ;

5 Наивысшая производительность достигается в том случае, когда электрод с наконечником заряжен положительно, а плоский электрод соединен с массой.

Когда моноокись углерода вводится че0 рез полый электрод, образованный наконечником, а водород вводится через боковую поверхность реактора, то активируется вся моноокись углерода. Если бы моноокись углерода вводили через боковую

5 поверхность реактора, как,водород, то в достаточном количестве активировался бы только водород,

Для получения промышленной установ- , ки большой производительности, один из

0 вариантов способа заключается в использовании теплового плазменного реактора, в частности, типа реактора с плазменной горелкой с высокой частотой, причем активированная в плазменном состоянии смесь

5 СО+Н2 затем закаливается в псевдоожи- женном потоком водорода, слое частиц, при температуре, составляющей 20-150°С, перед охлаждением путем контакта субстратом, который может находиться в жидкой фазе или в паровой фазе.

В этом случае, способ заключается в смешивании тепловой плазмы СО+Н2 со слоем твердых частиц, флюидизирован- ных газообразным потоком, при температуре, ниже температуры плазмы, и в реакции полученной, таким образом, активированной охлажденной смеси с углеводородным субстратом, для образования продуктов оксо.

Преимущественно, ниже кипящего слоя, осуществляют циркуляцию газового потока через трубчатый реактор, в котором плазма вступает в реакцию с субстратом, циркулирующим противотоком.

Кипящий слой является слоем фонтанирующего типа.

Преимущественно, плазменная горелка подсоединяется на уровне боковой стенки камеры с тем. чтобы плазма подавалась в кипящий слой в боковом направлении.

На фиг.1 изображен плазменный реактор типа реактора коронного разряда в режиме наконечник-плоскость; на фиг.2-5 - инфракрасные спектры.

Фиг.2 - изменение передачи в зависимости от волнового числа 1-гексена, обработанного по способу, согласно изобретению, для двух разных расстояний;

а) контрольный образец; b) di 10 мм, с) d2 17 мм (меж - электродное расстояние).

Условия работы;

I 50 мкА

t 8,39 мин

СО/Н2 1/2.

Фиг.З - изменение передачи в зависимости от волнового числа 1-гексана (контрольный образец) и продукта, полученного .после обработки.

Условия работы:

СО/Нз 1/2

I 50 мкА

t 8,00 минут

,85кВ

d2 13 мм; di 7 мм,

Фиг.4 - изменение интенсивности абсорбции полосы - ОН 1-гексена (контрольный образец) и продукта, полученного после обработки.

Условия работы:

t 8,39 минут

I 50 мкА

da 17 мм; di 8 мм

СО/Н2 1/2.

Фиг.5 - влияние силы тока на вид образованных продуктов (карбонилированные и гидроксилированные соединения).

Условия работы:

t - 10 минут

.5кВ

dz Ю мм; di 8 мм

СО/Н2 1/2

1 - переменная 5а) 20 мкА: Ь)50 мкА; с) 80 мкА: d) 100 мкА.

Фиг.6 - влияние силы тока на вид и процентное содержание основных продуктов, полученных путем газовой хроматографии CPG. 0 Условия работы:

d2 13 мм; di 7 мм

продолжительность 1 8 мин

СО/Н2 1 (объемное соотношение).

Фиг.7 - влияние соотношения СО/Нз на 5 вид и процентное содержание основных продуктов, полученных путем CPG.

Условия работы:

I 50 мкА

V 18,5 кВ 0продолжительность t - 8,39 минут

d2 15 мм; di 8 мм.

Фиг.8 - изменение степени образования продуктов оксо в зависимости от соотношения СО/Н2 (отрицательный разряд на 5 наконечнике).

Условия работы:

I 50 мкА

Фиг.9 - изменение процентного содержания неразложившегося 1-гексанэ в эави- 0 симости от расхода СО, 42 или СО+Н2 (в соотношении 1/1).

Условия работы:

J 50 мкА

t 10 минут (положительный разряд на 5 наконечнике)

Фиг. 10 - инфракрасные спектры, показывающие влияние соотношения СО/Н2 на вид образовавшихся продуктов (карбонилированные функции);

0а) контрольный образец; р) СО/И2 1 /2;

с) СО/На 1.

Фиг.11 - влияние соотношения СО/Нз на вид образовавшихся продуктов (гидроксилированные функции).

5 Условия работы для получения спектров:

I 50 мкА

t 8,39 минут

V 17.5 кВ 0 da 15 мм; di 8 мм.

Фиг.12 - инфракрасные спектры, показывающие влияние продолжительности обработки на вид образовавшихся продуктов (альдегиды, сложные эфиры и карбоновые 5 кислоты).

Условия работы:

I 50 мкА

У 2Г5кВ

d2 - 15 мм; di -- 8 мм

a)t 12 мин.; b) t 8,39 мин.; c)t 4 мин.

Фиг. 13 - схема установки, содержащей устройство с кипящим слоем.

Выбор ненасыщенного углеводородного субстрата типа алкенэ, а именно: 1-гек- сен. подвергаемый электрическому разряду, в данном случае, коронному разряду в адекватной смеси СО и На с переменными соотношениями СО/Н2, позволил получать, в очень мягких условиях, продукты оксо (альдегид, спирт, карбоновая кислота, сложный эфир и т.д.).

Действительно, доказано, что можно синтезировать продукты оксо способами с использованием плазменного метода, с одной стороны, и, с другой стороны, смогли определить преобладающие параметры, позволяющие контролировать это производство, а именно: какими являются основные продукты и как изменяются степени образования этих продуктов в зависимости от различных параметров работы реактора.

Был проведен эксперимент в. плазменном химическом реакторе типа реактора с коронным разрядом наконечник - плоскостям при атмосферном давлении. Схема установки показана на фиг.1. В основном, она содержит две части:

-генератор высокого напряжения (не показан) подающий в постоянное максимальное напряжение в 30 кВ, и

-химический реактор в виде кварцевой трубки с внутренним диаметром, в настоящем случае, 2,80 см.

Расходы подачи СО и На контролируются с помощью расходомеров по массе.

Реакционная зона заключена между наконечником электрода, на который подается высокое напряжение, плоскостью плоского электрода, соединенной с массой, и стенками кварцевой трубки.

Жидкие,Субстраты, а именно 1-гексен, вводят в реактор через окно, расположенное по оси наконечника и размещенное на расстоянии от наконечника, изменяющемуся от 7 до 10 мм. Наконечник размещается параллельно плоскому электроду, соединенному с массой.

Более конкретно, условия работы, с помощью аппаратуры, показанной на фиг.1, следующие: .

наконечник, на который подается высокое напряжение /+/-/,

плазмагенные газы: СО+Нг в изменяющихся пропорциях.

dt (расстояние от наконечника до субстрата): 7-10 мм,

dz (расстояние от наконечника до плоскости): 10-25 мм,

сила тока: мкА,

напряжение питания: 10-25 кВ,

использованный субстрат: 1 - гексен: ).

технология анализа: ПК спектроскопии, газовая хроматография CPG и спектроско- пия Рэмана.

1)ПРИНЦИП РЕАКЦИИ

Синтез продуктов оксо в плазменной фазе может рассматриваться как реакция, проходящая в два этапа:

- первым этапом является активация реагентов (СО и На), входящих в реактор. При этой активации получают вещества как молекулярные, так и содержащие свободные радикалы, обладающие высокой реакционной способностью. Она является высокой и увеличивается в зависимости от силы тока при разряде и от создаваемого электрического поля;

- второй этап заключается в реакции

активированных веществ и субстрата (1-гек- сан) согласно кислотно-щелочной реакции или нуклерфильного и/или электрофильно- го сочетания, при этом реакция облегчается граничными вакуумными орбиталями ненасыщенной связи 1-гексена.

Изученными рабочими параметрами являются параметры, относящиеся к работе реактора, а именно: сила тока, продолжительность обработки субстрата и относительный расход На и СО (переменное соотношение СО/На 37)

2)УСЛОВИЯ РАБОТЫ:

Реактор промывается ацетоном для освобождения его от отложений сажи на стенках реактора и на электродах. Затем, он очищается аргоном. 1-тексен вводится через окно, а расходы СО и На контролируется расходомерами по массе. СО вводится через полый электрод, образованный накот

нечником, а водород вводится через боковую стенку реактора. Эксперимент проводится при атмосферном давлении. Электрический разряд возникает и выдерживается при избранной мощности, в течение эсего эксперимента.

После реакции, анализ продуктов проводится посредством ИК-спектрометрии фуръе-преобразования с целью определе- ния функциональных групп, полученных поеле реакции, и посредством газовой хроматографии, с целью определения углеродной структуры полученных продуктов. Сопоставление результатов И К спектрометрии и результатов, полученных посредством

газовой хроматографии CPG, позволяет проследить за эволюцией различных продуктов разряда и объяснить роль, которую играют некоторые параметры.

С целью оценки химических модификаций в результате разряда, проводился ИКспектрометрический анализ продуктов, полученных после реакции, а также контрольного образца. Продукт и контрольный образец показаны на одном и том же спектре, см., например, фигура 2.

-Спектр IRTF(ИК-спектрфурье-преоб- разования) 1-гексена - контрольного образца имеет абсорбционные полосы 2920-2840 ,1610-1650 и 138-1410см 1, которые характеризуют связи С-Н, и ОС.

Спектр обработанного 1-гексена имеет дополнительные очень интенсивные абсорбционные полосы. Так, например, наблюдаются полосы 3404 , 2920-2840 , 1640 (менее интенсивная), 1683-1720 , которые свойственны связям 0-Н/НгО и/или спирты), С-Н, , и

RO,

И

,

Химические связи, которые можно было бы ассоциировать с этими полосами, указаны в нижеприведенной таблице 1.

3) ВЛИЯНИЕ СИЛЫ ТОКА НА ВИД ОБРАЗОВАВШИХСЯ ПРОДУКТОВ

Изменяли силу тока в диапазоне от 30 до 100 мкА, при этом другие параметры выдерживались постоянными:

продолжительность разряда 8 мин, расстояние (наконечник-плоскость) 17 мм. расстояние (нэконечник-субстрат) 8 мм, расход СО 0,10 л/мин, расход Нг 0,10 л/мин.

В приведенной табл.2 показано изменение различных основных продуктов, полученных в зависимости от силы тока (анализ, проведенный посредством хроматографии ,CPG).

Хроматографический анализ продуктов показал, что, в качестве основных продуктов, образуется 1-гептаналь, 1-гептанол и этиллаурат. В качестве побочного продукта, получают также 1-пентен, поступающий от крекинга 1-гексена.

Анализ фигуры 1 и табл.2, относящихся к изменению продуктов оксо в зависимости от силы тока, показывает, что степень образования 1-гептанола и альдегида (1-гептаналь) увеличиваются и проходят через максимум, затем постепенно снижаются по мере увеличения силы тока. Снижение значительно более выражено относительно альдегида, чем относительно спирта (1-гептанол),

Кривая, относящаяся к продукту альдо- конденсации в виде этиллаурата (СмН2802), показывает, что процентное содержание этого продукта постоянно увеличивается по мере увеличения силы тока. Что касается процентного содержания неразложившегрся 1-гексена, оно очень сильно уменьшается при увеличении силы тока. Это изменение подкрепляется реакциями эльдоконденса- ции, которые происходят по мере оПразова- 5 ния альдегидов.

При небольшой силе тока (I 20 мкА) происходит повышение степени образования 1-пентена. Когда сила тока увеличивается, процент образования 1-пентена заметно 0 снижается.

Из этого анализа вытекает, что шкалу изменения силы тока можно разделить на две зоны:

-Первая зона (I 50 мкА), в которой 5 процентные содержания продуктов оксо

увеличиваются с увеличением силы тока (производительная зона);

-Вторая зона (I 2: 50 мкА); в которой процентные содержания гептанола и гепта0 наля снижаются с увеличением процента альдоконденсации (зона разложения альдегидов и спиртов). Это отличие в поведении продуктов можно использовать для повышения степени образования заданных

5 продуктов.

Отметим, что указанные величины силы тока должны определяться в зависимости от количества субстрата и от размера реактора, использующихся в способе. В наших зкс0 периментах, количество обработанного субстрата составляло 3 м-.,

ИК-спектр на фиг.5, относящейся к изменениям силы тока, показывает, что амплитуда абсорбционных полос и обра5 ботанных продуктов очень сильно увеличивается по мере увеличения силы тока. За то, амплитуда абсорбционной полосы 1640 см , характеризующей двойную связь, очень сильно уменьшается приувели0 чении силы тока. Повышение интенсивности полосы 1720 () и уменьшение полосы см-1 () показывают, что карбок- силированная группа фиксируется на двойной связи алкена (1-гексен).

54) ВЛИЯНИЕ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО

РАССТОЯНИЯ

Сравнение спектров на фигурах 2-4, полученных для межэлектродных расстояний, равных 7,8,10,13 и 17 мм, показывает,

0 . что интенсивность этих полос увеличивается в зависимости от межэлектродного расстояния.

5) ВЛИЯНИЕ СООТНОШЕНИЯ СО/Н2 НА ВИД ОБРАЗОВАВШИХСЯ ПРОДУКТОВ

5 Изучение влияния относительных расходов СО и На на вид и процентные содержания образовавшихся продуктов проводилось с выдерживанием постоянной силы тока (I 50 мкА). В ходе испытаний, анализ жидких

продуктов проводился с помощью ИК спектрометрии и хроматографии.

Измерения и анализы позволили определить изменения % содержания неразложившегося 1-гексена и содержания 1-гептаналя, t-гептанола, этиллаурата и 1-пентена, полученных в результате разложения 1-гексена в зависимости от соотношения СО/На (при одинаковой силе тока), а результаты приводятся в таблице 3 и показаны на фиг.7.

В приведенной табл.3 указаны рабочие условия и изменения различных основных продуктов, полученные в зависимости от соотношения СО/На.

Эти кривые показывают, что процентное содержание неразложившегося 1-гексена сильно уменьшается при увеличении соотношения СО/На. Содержание образованного 1-пентена остается постоянным независимо от изменения соотношения СО/Н2. Содержание образованных 1-гептэ- нола и 1-гептаналя является минимальным при соотношении СО/На: 1/2, затем, повышается и стабилизируется при значении 20%. Параллельно, содержание этиллаурата очень сильно увеличивается при повышении соотношения СО/На, достигает максимума при соотношении СО/На 1/2, затем, уменьшается и стабилизируется на уровне постоянного значения независимо от изменения соотношения (см.фиг.8).

Таким образом, значение СО/На 1/2 представляет собой соотношение, позволяющее рационализировать синтез продуктов альдоконденсации в ущерб спиртов и альдегидов оксо. Теория показывает, что реакция, приводящая к получению продуктов альдоконденсации, является очень быстрой и может осуществляться без катализатора, это прдтверждают результаты. Тем не менее, несоответствие между теорией и полученными результатами, вероятно, устанавливается при соотношении СО/На 1/2. Этот пример заслуживает особого внимания, так как он противоречит обычно принятой теории, согласно которой увеличение расхода водорода по отношению к расходу моноокиси углерода выражается в увеличении процентного содержания спирта в ущерб альдегидов, Кривые, относящиеся к 1-гептанолу и к 1-гептаналю имеют минимум при соотношении СО/На 1/2 (см.фиг.8). Тот факт, что увеличение расхода водорода, вместо увеличения процентного содержания спиртов, сокращает его за счет продуктов альдоконденсации, показывает, что этот параметр является совершенно недостаточным для пояснения процента образования спиртов.

6) ВЛИЯНИЕ РАСХОДОВ СО И На Для уточнения роли каждого из реагентов СО и На, для одинаковой силы тока (I 50 мкА), установлены изменения процентных содержаний неразложившегося 1-гексена в зависимости от расходов СО, На и смеси СО+На. Эти результаты показаны на фигуре 9.

Эти кривые показывают, что процентные содержания неразложившегося 1-гексена уменьшаются при увеличений расходов СО и На. Это уменьшение более выражено в атмосфере СО и в смеси СО+На, чем в атмосфере На. Это небольшое процентное содержание 1-гексена в атмосфере На по сравнению с атмосферами чистой СО и СО+На может объясняться электрической мощностью. Действительно, увеличение расхода водорода при постоянном токе

вызывает снижение напряжения разряда. Таким образом, при выдерживании постоянной силы тока (I 50 мкА), повышение расхода водорода с 0,1 л/мин до 0,30 л /мин вызывает снижение напряжения с 28 кВ до

16 кВ, что объясняет неэффективность На при разложении 1-гексена при коронарном разряде. Исследование относительно снижения содержания образующихся спиртов может идти по пути изучения катализа в

гетерогенной фазе в общем плане, и специ- - фического вида катализа в плазменной фазе, в частности.

На основе этой гипотезы, параллельное исследование путем ИК спектрометрии позволило выявить (см.фигуры 10 и 11) очень сильное увеличение абсорбционных полос 3404 см 1683-1720 и 1280-1480 см 1. ИК спектры на фигурах 10 и 11 показывают, что эти полосы очень сильно увеличиваются при уменьшении соотношения СО/На, показывая образование спиртов, карбоновых кислот или сложного эфира и воды.

Присутствие воды показывает, что образовавшийся альдегид может подвергаться

альдольной конденсации и кротонизации для получения ненасыщенных альдегидов по следующей реакционной схеме:

- ..- сно

R CHfCWHjTSAjwrR-fcH3VCHo или R-cn-CHj

t .... Ь «шмпи/

R-CMfCHfCMOtR-CHr-CHrCHO щ R-CH,-CH,-CH-CH-CHO

3

R-CHrCHj-CH-CH-CKO-jr -R-CHj-01-CH.-CH-l CH7-R CH-CHO

t АммКШММНМ «ПМ/

В заключение, уменьшение соотношения СО/Нг очень сильно увеличивает образованме альдегидов и спиртов оксо, которые легко преобразуются в альдоли.

7)ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАЗРЯДА НА ПРОЦЕНТНЫЕ СОДЕРЖАНИЯ ОБРАЗОВАВШИХСЯ ПРОДУКТОВ

Было проведено исследование влияния обработки на процентные содержания продуктов при одном и том же соотношении СО/Н2 1 /2 и при одной и той же силе тока (I 50 мкА),

С целью ограничения явлений крекинга и выпаривания субстрата, были проведены испытания очень небольшой продолжительности (испытания продолжительностью 5,8 и 12 мин).

Анализ И К спектров обработанных субстратов показывает, что абсорбционные полосы 3427 , характеризующие связи 0-Н и связи, расположенные в 1683 (связи ), увеличиваются в том же направлении, что и продолжительность обработки. Однако отмечен очень явный рост полос 3427 см в ущерб полос 1682 . Спектры на фигуре 12, относящейся к контрольному 1-гексену и к продуктам, обработанным в течение 4; 8,38 и 12 минут, показывают различные изменения.

Все эти результаты показывают важность продолжительности разряда в плана получения различных продуктов.

Действительно, поток активированной СО в направлении материала зависит от плотности энергии относительных веществ, созданных при разряде. Таким образом, два процесса (крекинг и фиксация СО) сильно, зависят от продолжительности обработки материала плазмой, то есть от реакционных элементарных механизмов, которые обуславливают общее развитие последующих реакций. Следовательно, необходима минимальная продолжительность обработки для начала разряда и получения продукта.

В частности, для количества субстрата в 3 мл, минимальная продолжительность обработки составляет 4 мин. .

8)УСТАНОВКА С ТЕПЛОВЫМ ПЛАЗМЕННЫМ РЕАКТОРОМ И УСТРОЙСТВО ЗАКАЛКИ КИПЯЩИМ СЛОЕМ

На фиг. 13 показан схематический вид установки для закалки с кипящим слоем, выполненной согласно одному из вариантов изобретения.

На фиг. 13, установка содержит устройство с кипящим слоем, имеющее камеру 1 общей параллелепипеднрй форме, дно 2 которой, имеющее расширенную вверх форму, соединяется, на уровне своей нижней части, со средствами подачи флюидизирую- щего газа 7.

Трубчатый реактор 3 подсоединяется к верхней части камеры 1 таким образом, чтобы он сообщал с внутренней частью камеры, а плазменная горелка 4, имеющая обычные 5 индукторы, проходит через боковую стенку камеры 1 для подачи плазмы в массу М частиц, расположенную в камере 1. Частицы массы М образуют кипящий слой фонтанного типа, флюидизируемый газом 7. подавэе0 мым в камеру.

Частицы М, например, частицы имеют такой гранулометрический состав, что 43% вес, шариков имеют диаметр 500- 350 мкм, а 57% вес. имеют диаметлр 6305 500 мкм. Этот гранулометрический состав позволяет образовать кипящий слой фонтанного типа без увеличения частиц в камеру 1 при расходе флюидиэирующего газа порядка 50 л/мйн.

0 Трубчатый реактор 3 представляет собой насадочную колонну, работающую по принципу абсорбционных колонн. Выход трубчатого реактора 3 соединен со средствами рекуперации и разделения путем кон5 денсации выходящих углеводородных продуктов 6.

Эти средства могут включать в себя, вблизи выхода трубчатого реактора 3, водяной холодильник, к которому последова0 тепьно подсоединяется ловушка с твердой углекислотой и ловушка t; жидким азотом. В нижней части, ловушка с жидким азотом может соединяться с промывочной колбой, в которой насосом создается рэзре5 жение.

Вышеописанная установка работает следующим образом. Масса М твердых частиц определенного диаметра, посредством постоянного расхода флюидизирующего га0 за типа водорода, флюидизируется в слой в форме фонтана с падением на стенки камеры.

Плазменная горелка 4 подает плазму, содержащую смесь СО+На. с боковой сторо5 ны, в кипящий слой частиц, ч котором она, смешиваясь и охлаждая;.,..,, передает часть своей теплоты частицам, которые обмениваются этой теплотой с флюидизирующим газом.

0Реакция проводится в трубчатом реакторе 3. Подлежащие обработке углеводородные продукты 5 циркулируют в колонне противотоком относительно смеси активированных реагентов.

5Затем, выходящие из трубчатого реактора 3 углеводородные продукты 6 раз- деляются. в зависимости от их точки конденсации, в водяном холодильнике в ловушке с твердой углекислотой и в ловушке с

жидким азотом для получения самых легких продуктов.

Плазменная горелка работает, например, при 5 МГц, при мощности до 9 кВт и с выходом 50%. Расход плазмагенного газа составляет, например 40-50 л/мин. Формулаизобретения 1. Способ получен ия смеси гептанола-1, гептаналя-1 и этиллаурата путем гидррфор- милирования гексена-1 оксидом углерода и водородом при молярном соотношении оксид углерода и водород, равном (0,25-2,0):1, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, смесь оксида углерода с водородом в указанном соотношении активируют в плазменном состоянии в пространстве между электродами, к которым подводят электрический ток с силой 1-100 мкА и напряжением 16-28 кВ с получением активированной смеси оксида углерода и водорода с последующим ее взаимодействием с гексеном-1 вне межэлектродного пространства, а процесс проводят при атмосферном давлении,

температуре, соответствующей температуре окружающей среды, при скорости подачи водорода 0,1-0,3 с/мин, в течение 4-12 мин. 2.Плазменный реактор для получения

смеси гептанола-1, гептаналя-1 и этиллаурата, содержащий корпус, заполненный углеводородным субстратом, вводы водорода, оксида углерода, отвод готового продукта, электроды, один из которых выполнен пло0 ским, а другие снабжены наконечником, о т- ли чающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, электроды с наконечником выполнены полыми, соединены с положительным полюсом и установлены па5 раллельно плоскому электроду, соединенному с массой, с образованием зоны активации, при этом расстояние от наконечника до поверхности углеводородного субстрата меньше расстояния до плоского

0 электрода, вводы для водорода размещены по периферии корпуса выше зоны активации, а вводы оксида углерода расположены по оси наконечников ниже зоны активации.

Таблица 1

Т s 6 л и ц а 2

Использование: в органической химии. Сущность изобретения: продукт - смесь гептанола-1, гептаналя-1 и этиллаурата. Реагент 1: гексен-1. Реагент 2: оксид углерода и водорода-. Условия реакции: молярное соотношение СО и Hz (0,25-2,0): 1, смесь СО и Hz активируют в плазменном состоянии в пространстве между электродами, к которым подводят электрический ток с силой 1-100 мкА и напряжением 16-28 кВ с получением активированной смеси СО и Н2 с последующим ее взаимодействием с гексе- ном-1 вне межэлектродного пространства, а процесс проводят при атмосферном давлении, температуре, соответствующей окружающей среде, при скорости подачи водорода 0,1 -0,3 лк/мин в течение 4-12 минут. Плазменный реактор для получения смеси гептанола-1, гептаналя-1 и зтиллаура- та, в котором полые электроды с наконечником соединяют с дополнительным полюсом и устанавливают параллельно плоскому электроду, соединенному с массой, с образованием зоны активации, при этом расстояние от наконечника до поверхности углеводородного субстрата меньше расстояния до плоского электрода, вводы для водорода размещают по периферии корпуса выше зоны активации, а вводы оксида углерода располагают по оси наконечников ниже зоны активации. 2 с.п.ф-лы, 3 табл., 13 ил. s Ј

Таблица 3

dl

5«ей .

Siissu ТЫдидгХ Ьа

Фиг.1

Nj

$

4ХЮ.

,44900

$

S N, V «

Чч Vn

t

zestm

.565.523 .COu

CM-1

f

/ /о

СО О

О .3.

1,- т . i .

Г

г

ч

00

со

ii оэ

S

s

я

N $

288И:81

-еАЗААЭ

2800:

2АОО.

200Q СИ-1

г. //