РАМАЗАНОВА К.Р
..pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
На правах рукописи
РАМАЗАНОВ КЕНЖЕ РАМАЗАНОВИЧ
НАУЧНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАКРИЛОВЫХ МОНОМЕРОВ
И ПОЛИАЛКИЛМЕТАКРИЛАТОВ
НА БАЗЕ КУМОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ФЕНОЛА
Специальность:
05.17.06– Технология и переработка полимеров и композитов
Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук
Научный консультант:
Севостьянов Владимир Петрович,
доктор технических наук, профессор,
лауреат Государственной премии СССР
Саратов-2014
2 |
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
|
Стр. |
Список условных сокращений и обозначений, принятых в диссертации.......... |
5 |
Введение………………………………………………………………………….... |
6 |
Глава 1. Анализ современного состояния исследований и технологий полу- |
|
чения поликонденсационных (фенол и ацетон) и полимеризационных моно- |
|
меров ((мет)акрилаты)) и полиалкилметакрилатных присадок……………….. |
11 |
1.1.Применение прекурсоров (кумол, гидропероксид кумола, фенол, ацетон, (мет)акрилаты) при синтезе различных полимеров………….. 11
1.2.Кумольная технология синтеза поликонденсационных мономе-
ров и переработка отходов их производства в функциональные до- |
|
бавки композитов……………………………………………………....... |
15 |
1.2.1. Основные стадии синтеза фенола и ацетона……………… |
16 |
1.2.2.Переработка отходов производства в функциональные добавки композитов……………………………………………….. 21
1.3.Сернокислотная технология синтеза полимеризационных мономеров на основе ацетона и переработка отходов их производства в функциональные добавки композитов…………………………………. 22
1.3.1.Основные стадии синтеза метилметакрилата……………... 22
1.3.2.Основные направления переработки сернокислотных отходов в функциональные добавки композитов…………………... 23
1.4. Технология синтеза полиалкил(мет)акрилатов…………………… |
25 |
1.5. Методы анализа роданида натрия в технологических растворах |
|
волокна нитрона/жгутика и молекулярно-массового распределения |
|
полимеров………………………………………………………………... |
26 |
1.6. Нерешённые технологические и экологические проблемы ку- |
|
мольного и сернокислотного процесса синтеза мономеров………….. |
28 |
Глава 2. Объекты и методы исследования………………………………………. |
37 |
2.1.Физико-химические и эксплуатационные свойства объектов исследований (сырья, полупродуктов и продуктов производства)…....... 37
2.2.Некоторые оригинальные методики физико-химического анали-
за объектов исследования……………………………………………….. |
43 |
2.3. Математическая обработка результатов исследований…………... |
51 |
Глава 3. Физико-химические основы промежуточных стадий кумольного |
|
процесса синтеза поликонденсационных мономеров и получения из отходов |
|
их производства функциональных добавок в композиты……………………… |
52 |
3.1. Влияние качества сырья на стабильность производства кумола… |
52 |
3.2.Разложение и нейтрализация остаточного катализаторного комплекса алкилата на пилотной установке……………………………….. 58
3.3.Переработка алюмохлорида в функциональные добавки
композитов……………………………………………………………...... 64
3.4. Очистка сточных вод от гидропероксида кумола на пилотной установке…………………………………………………………………. 72
3
3.5.Опытная установка очистки сырца фенола от органических примесей на гетерогенных катализаторах………………………………….. 77
3.6.Регенерация (обессоливание) фенольной смолы…………………. 84
3.7.Выводы по главе 3………………………………………………….. 92
Глава 4. Физико-химические и технологические основы безотходного кумольного синтеза кумола, фенола и ацетона, α-метилстирола каталитической дистилляции на гетерогенных катализаторах…………………………………... 95
4.1.Моделирование каталитического алкилатора синтеза кумола…... 95
4.2. Экспериментальная установка каталитической дистилляции |
|
синтеза кумола алкилированием бензола пропиленом……………….. |
103 |
4.3. Технология и экспериментальная установка каталитической ди- |
|
стилляции синтеза поликонденсационных мономеров и α- |
|
метилстирола разложением технического гидропероксида кумола… |
110 |
4.3.1. Синтез гетерогенных катализаторов……………………… |
112 |
4.3.2. Синтез фенола, ацетона и α-метилстирола на гетероген- |
|
ных катализаторах разложением модельных образцов гидро- |
|
пероксида кумола и диметилфенилкарбинола, их смесей и |
|
технического гидропероксида кумола…………………………... |
114 |
4.4. Выводы по главе 4………………………………………………….. |
122 |
Глава 5. Физико-химические и технологические основы нейтрализации кис- |
|
лотных примесей (мет)акриловых мономеров и получения полимерного пла- |
|
стификатора из сернокислотных маточников их производства……………… |
124 |
5.1. Нейтрализация кислотных примесей метилметакрилата раство- |
|
ром щелочного агента…………………………………………………… |
127 |
5.1.1.Нейтрализация содовым раствором………………………... 127
5.1.2.Промышленная установка нейтрализации сырца метил-
метакрилата аммиачным раствором……………………………… 135
5.2.Химический состав сернокислотных маточников и выбор приоритетных направлений их переработки………………………………... 141
5.3.Физико-химические основы безотходной технологии и создание установки переработки сернокислотного маточника…………………. 149
5.3.1. Нейтрализация сернокислотного маточника……………… |
150 |
5.3.2. Выделение сульфированного полимера из сернокислот- |
|
ного маточника……………………………………………………... |
152 |
5.3.3.Получение полимерного пластификатора…………………. 154
5.3.4.Модернизация промышленной установки для безотход-
ной технологии переработки сернокислотного маточника в полимерный пластификатор…………………………………………. 157
5.4. Выводы по главе 5…………………………………………………... 157
Глава 6. Физико-химические и технологические основы безотходного непрерывного процесса синтеза полиалкилметакрилатных присадок…………... 161
6.1.Непрерывный процесс синтеза алкилметакриловых мономеров переэтерификацией на катионите Амберлист 36 WET…...................... 162
6.2.Полимеризация алкилметакриловых мономеров в индустриаль-
ном масле и получение полимерных присадок………………………... 170
4 |
|
6.3. Физико-химические характеристики полиалкилметакрилатных |
|
присадок и блок-схема их синтеза……………………………………… |
175 |
6.4. Выводы по главе 6………………………………………………….. |
178 |
Глава 7. Физико-химические и методологические основы экспресс-анализа |
|
роданида натрия в технологических растворах и молекулярно-массового |
|
распределения поли-α-метилстирола, сополимера акриловых мономеров (во- |
|
локно нитрон/жгутик) и поли-м-фениленизофталамида (волокно фенилон)... |
182 |
7.1. Физико-химические основы рефрактометрии роданида натрия в |
|
технологических растворах волокна нитрон/жгутика………………… |
189 |
7.2.Методологические основы спектротурбидиметрического экс- пресс-анализа молекулярно-массового распределения полимеров….. 195
7.2.1.Модельный поли-α-метилстирол. Термодинамические и коллоидно-оптические принципы оптимизации. Решение обратной термодинамической задачи – обращения кривой осаждения в явную функцию молекулярно-массового распределения……………….……………………………………. 209
7.2.2.Спектротурбидиметрическое определение молекулярномассового распределения волокна фенилон и нитрон…………. 221
7.3.Выводы по главе 7…………………………………………………... 228 Глава 8. Сопутствующие ресурсосберегающие технологические процессы…. 229
8.1.Очистка абгазов окисления от кумола…………………………….. 229
8.1.1.Технологическая схема пилотной и промышленной установки очистки абгазов окисления………………………….. 234
8.2.Установка регенерации ацетона из отходов………………………. 245
8.3.Безотходная технология переработки сернокислотного
маточника……………………………………………………………….... |
248 |
8.4. Выводы по главе 8…………………………………………………... |
260 |
Выводы…………………………………………………………………………….. |
261 |
Список литературы……………………………………………………………….. |
264 |
Приложения……………………………………………………………………….. |
281 |
Приложение № 1. Блок-схемы созданных и запатентованных эксперимен- |
|
тальных, пилотных, опытных и промышленных установок непрерывных |
|
технологий………………………………………………………………………… |
282 |
Приложение № 2. Акт о внедрении научных и технологических разработок |
293 |
Приложение № 3. Акт о внедрении патента № 2300412 РФ и рационализа- |
|
торских предложений…………………………………………………………….. |
299 |
Приложение № 4. Акт внедрения изобретения (полезная модель) по патенту |
|
№ 128508 RU «Установка регенерации растворителей………………………... |
300 |
5
Список условных сокращений и обозначений, принятых в диссертации
АМА |
- алкилметакрилаты или алкилметакриловые мономеры |
|
АН |
- |
акрилонитрил |
АМС |
- |
α-метилстирол |
АЦГ |
- |
ацетонциангидрин |
АЦФ |
- |
ацетофенон |
ББФ |
- |
бутилбензольная фракция |
БДХ |
- |
метод Баррета-Джойнера-Халенды |
БОС |
- |
биологические очистные сооружения |
БЭТ |
- метод Брюнера – Эммета – Теллера |
|
ВЖС |
- |
высшие жирные спирты |
ГПК |
- |
гидропероксид кумола |
ДМФК |
- |
диметилфенилкарбинол |
ИПБ |
- |
изопропилбензол |
КФ |
- |
кумилфенол |
КДК |
- |
каталитическая дистилляция кумола |
ЛКМ |
- |
лакокрасочные материалы |
МА |
- |
метилакрилат |
МАК |
- |
метакриловая кислота |
МВИ |
- |
методика выполнения измерений |
ММ |
- |
молекулярная масса |
2-МБФ |
- |
2-метилбензофуран |
ММА |
- |
метилметакрилат |
ММР |
- |
молекулярно-массовое распределение |
МПА |
- |
метод пробного алкилирования |
ОМ |
- |
оксид мезитила |
ОСК |
- |
отработанная серная кислота |
ОЭА |
- |
олигоэфиракрилаты |
ПАБ |
- |
полиалкилбензолы |
ПАВ |
- |
поверхностно-активные аещества |
ПАН |
- |
полиакрилонитрил |
ПДВ |
- |
предельно допустимые выбросы |
ПКМ |
- |
полимерные композиционные материалы |
ПМА |
- |
полиалкилметакрилаты |
ПМС |
- |
поли-α-метилстирол |
ПМФИФА |
- |
поли-м-фениленизофталамид |
ПОХА |
- |
полиоксихлориды алюминия |
ПХВ |
- |
полихлорвинил |
П+НЖ |
- |
полимер+низкомолекулярная жидкость |
П+Р+О |
- |
полимер+растворитель+осадитель |
Ц+О |
- |
циклогексан+октанол |
Д+О |
- |
диоксан+октанол |
РМА |
- |
реакционная масса алкилирования |
РМО |
- |
реакционная масса окисления |
РМР |
- |
реакционная масса разложения |
СА |
- |
сульфат аммония |
СТТ |
- |
спектротурбидиметрическое титрование |
ССП |
- |
серосодержащие примеси |
ЦСК |
- |
цеолитсодержащие катализаторы |
6
ВВЕДЕНИЕ
Сырьевой базой крупнотоннажного производства важнейших термопластичных (термореактивных) полимеров являются фенол, ацетон, кумол, гидропероксид кумола, (мет)акриловые мономеры. Крупнотоннажные отходы их производства – сернокислотный маточник до 11 млн т, фенольная смола до 900 тыс. т ежегодно (на фенольных заводах России до 40 тыс. т фенольной смолы, алюмохлорида до 32 тыс. т) служат источником дешёвого и доступного сырья для синтеза различных видов функциональных добавок, используемых в композиционных материалах в качестве пластификатора и модификатора, наполнителей – технический углерод, оксиды, гидроксиды и гидроксихлориды алюминия, сульфат аммония и т.д.
Ежегодно в мире синтезируют до 7 млн т фенола, 6,5 млн т ацетона. Причём 96 % фенола и 93 % ацетона совместно кумольным способом, который осуществляется в три стадии: бензол алкилируется пропиленом или на гомогенном катализаторном комплексе хлорида алюминия в России или гетерогенном катализаторе за рубежом, полученный кумол окисляется до технического гидропероксида кумола (ГПК), содержащего диметилфенилкарбинол (ДМФК), который при разложений серной кислотой на третьей стадии превращается в фенол и ацетон, α-метилстирол.
На основе побочного продукта – ацетона базового кумольного производства фенола в мире более 96% метакриловых мономеров производится сернокислотным способом, который включает стадии получения из ацетонциангидрина и серной кислоты сульфата метакриламида, гидролиза его и этерификации спиртом, нейтрализации кислотных примесей сырца мономера содовым раствором, ректификации, переработки отхода – сернокислотного маточника.
Полиалкилметакрилаты (ПМА) в качестве клеевых композиций и полимерных присадок производятся крупнотоннажно во всех развитых странах мира, к примеру, компания Ромакс (ФРГ, США) выпускает более 100 наименований. Ежегодно в России получают до 5 тыс. т ПМА присадок периодическим способом в две стадии, где на первой стадии переэтерификацией метилметакрилата высшими жирными спиртами на гомогенном – серная кислота или гетерогенном катализаторе – боргидрид натрия (или его эфиры) синтезируют алкилметакрилаты, на второй – полимеризацией синтезированного мономера в растворителе или индустриальном масле собственно присадку. В сернокислотной технологии на 1 т алкилметакрилатов образуется до 2 т жидкого токсичного отхода, а для переэтерификации на боргидриде натрия требуются дополнительно предварительная осушка реакционной смеси карбонатами щелочных металлов и фильтрация осушителей и потерявшего активность катализатора за счёт остаточной влаги и кислотных примесей ММА. При этом азеотроп метанола с ММА сжигают, а твёрдые отходы направляют в отвал.
Аналитический обзор литературных источников, включая патентные, а также обследования производства фенола и ацетона по кумольной и сернокислотной (мет)акриловых мономеров позволило выявить их низкий технический и экологический уровень, и связанные с ними актуальные технологические и экологические проблемы.
Решение актуальных проблем повышения эффективности и экологической безопасности «генетически» связанных доминирующих технологий – базовой кумольной, сернокислотной, технологии получения ПМА присадок требуют системно-
7
го подхода, с одной стороны; совершенствования технологии промежуточных стадий с целью предотвращения образования трудно утилизируемых отходов и повышения качества промежуточных и целевых продуктов; создания безотходных технологий для основных стадий – получения кумола, фенола, ацетона и α-метилстирола, включая синтез алкилметакриловых мономеров непрерывным способом; с другой стороны – совершенствования или создания новых технологий переработки основных отходов – алюмохлорида в различные виды конкурентоспособные кондиционные продукты, регенерации (очистка) фенольной смолы для повышения качества и расширения области её применения, и извлечения ценных прекурсоров из абгазов или азеотропов с возвратом их в производство мономеров; исследования состава концентрированного сернокислотного маточника и химической природы примесей для обоснованного выбора направления переработки, установления критериев качества для регенерации серной кислоты или очистки от примесей для создания безотходной технологии переработки; разработки экспресс – методов анализа состава технологических растворов и молекулярно-массового распределения полимеров.
Целью работы является разработка физико-химических и технологических основ эффективных технологий: получения высокого качества метакриловых мономеров и полиалкилметакрилатов, а функциональных добавок для композитов из отходов их производства; безотходных процессов синтеза кумола, фенола, ацетона, α-метилстирола и алкилметакриловых мономеров.
В задачу исследований входило: ● разработка физико-химических основ эффективных технологий и аппаратурного оформления получения (производства) метакриловых мономеров и полиалкилметакрилатов, процессов обеспечивающих повышение качества промежуточных и целевых продуктов, жидких и газообразных отходов, очистку их от примесей и возврат целевых прекурсоров в производство мономеров, создание малоотходного или безотходного процесса переработки отходов в функциональные добавки для композитов, безотходных процессов синтеза кумола, фенола, ацетона, α-метилстирола и алкилметакриловых мономеров;
● разработка математической модели каталитического алкилатора синтеза ку-
мола;
● разработка методологических основ экспресс-анализа роданида натрия в технологических растворах акрилового волокна и молекулярно-массового распределения сополимера акриловых мономеров (сырье для производства полиакрилонитрильного волокна), поли-α-метилстирола и поли-м-фениленизофталамида (сырье для производства волокна фенилон),
Научная новизна работы состоит в том, что впервые: ● установлена зависимость снижения активности и осмоления обратного катализаторного комплекса хлорида алюминия и перерасход свежего катализатора, увеличения в составе реакционной массы алкилирования (РМА) содержания побочных продуктов и снижения кумола, как следствие, выработки от накопления или концентрирования серосодержащих примесей углеводородного сырья в промышленных потоках; экспериментально обоснованы критерии качества бензола и пропилена для стабилизации производства кумола; ● экспериментально обоснована адсорбционная технология полного удаления примеси остаточного хлорида алюминия из РМА и его механизм, обеспечивающая стабильность состава алкилата и качество кумола и предотвращающая образование трудно утилизируемого отхода; ● теоретически и экспериментально обоснована
8
абсорбционная технология очистки абгазов окисления с содержанием кумола (5- 6)000 мг/м3 до 34 мг/м3 в очищенных абгазах при понижении температуры абсорбции до -7°С рецикловым потоком ПАБ и возвратом извлечённого кумола в производство поликонденсационных мономеров; ● на основе математической модели теоретически обоснована и экспериментально разработана безотходная технология получения кумола алкилированием бензола пропиленом на цеолитсодержащем катализаторе, фенола, ацетона и α-метилстирола разложением технического ГПК на синтезирован-
ных гетерогенных катализаторах типа Н3РW12О40/МСМ-41 и Cs2.5Н0.5РW12О40/МСМ41, позволяющая повысить эффективность и экологическую безопасность базового
кумольного производства фенола; ● экспериментально обоснована физикохимическая модель массопереноса, распределения компонентов и реакций, протекающих при смешении, фазовом разделении гетерогенной системы и очистке сырца ММА от кислотных примесей раствором соды/аммиака и установлена их взаимосвязь с технологическими параметрами, обеспечивающими повышение содержания метакрилового мономера до 99,9 масс.% (полное отсутствие примеси диоксида серы); ● разработаны основные стадии непрерывной безотходной технологии переработки ММА в бифункциональные ПМА присадки и установлены технологические параметры процессов переэтерификации с рециклом извлечённого ММА на стадию синтеза и получения товарного метанола из их азеотропа, полимеризации полученных алкилметакриловых мономеров, включая и физико-химические показатели ПМА, их взаимосвязь с условиями полимеризации;● установлена взаимосвязь физи- ко-химических свойств (температура, время фазового перехода и характеристики фаз), состава, химической структуры примесей (классификация и природа) отходов базового кумольного производства фенола и сернокислотного (мет)акриловых мономеров (фенольная смола, алюмохлорид, концентрированный сернокислотный маточник) с регулируемыми технологическими параметрами их переработки, а также с природой, качеством и свойствами, получаемых различного вида функциональных добавок для композитов; установлены критерии качества концентрированного маточника для регенерации серной кислоты;● разработаны физико-химические основы технологии очистки растворов сернокислотных маточников от примесей (мет)акриловых мономеров, взвешенных и растворённых полимеров с возможным механизмом очистки; разработана безотходная технология переработки раствора сернокислотного маточника с одновременной очисткой от примесей в сульфат аммония, а выделенного полимера – в бифункциональный полимерный пластификатор; ● теоретически и экспериментально обоснованы научные и методологические основы рефрактометрии для определения роданида натрия в технологических растворах производства акрилового волокна и ММР поли-α-метилстирола, поли-м- фениленизофталамида и сополимера акриловых мономеров методом спектротурбидиметрического титрования их растворов.
Практическая значимость работы определяется тем, что: ● определены и внедрены критерии качества углеводородного сырья по серосодержащим примесям, технологические способы приготовления свежего катализаторного комплекса в зависимости от партий хлорида алюминия, позволившие стабилизировать производство поликонденсационных мономеров: ● разработаны и внедрены в производства фенола, ацетона и (мет)акриловых мономеров и в лакокрасочное производство технологии и промышленные установки: комплексной очистки абгазов окисления от кумола
9
до санитарных норм с рециклом извлечённого кумола в производство (Пат. 2300412 РФ, 2005); нейтрализации кислотных примесей ММА аммиачным раствором (Пат. 2443675 РФ, 2010); регенерации ацетона из отходов, содержащих полимеры и наполнители (Пат. 128508 РФ, 2012). Это позволило снизить выбросы кумола в 54 раза (с 269 до 5 т в год) и получить экономический эффект на сумму 12,5 млн руб. (за 3 года); сократить количество оборудования и расход щелочного агента в 10 раз, улучшить условия труда и автоматизировать процесс; использовать регенерированный ацетон в лакокрасочном производстве, а кубовую часть с высоким содержанием полимера и наполнителя 80-90% - в качестве бифункциональной пластифицирующей добавки и наполнителя в производстве битумных мастик; ● разработана математическая модель и на её основе созданы экспериментальные установки безотходной технологии синтеза кумола (Пат. 15779 РФ, 2011), фенола, ацетона и α-метилстирола (Пат. 2442769 РФ,2010), обеспечивающие эффективность и экологическую безопасность базового кумольного производства фенола, включая конструкции смесителя промышленных потоков и смесителя-нейтрализатора растворов сернокислотных отходов (мет)акриловых мономеров; создана опытная установка для испытания и выбора гетерогенных катализаторов очистки промышленного потока сырца фенола (с различным содержанием органических примесей) в производстве поликонденсационных мономеров; ● разработаны критерий качества концентрированных сернокислотных маточников для регенерации серной кислоты и безотходная технология и установка переработки растворов сернокислотных маточников производства (мет)акриловых мономеров в сульфат аммония и полимерный пластификатор (Пат. 2441849 РФ, 2010); ● внесены изменения в технологические регламенты кумольного производства фенола и сернокислотных (мет)акриловых мономеров ООО «Саратоворгсинтез»; ● разработана новая технология переработки алюмохлорида в импортзамещающий полиоксихлорид алюминия (Пат. 2442748 РФ, 2010), который по качественным показателям соответствует уровню отечественного флокулянта «Аква Аурат 30», производимого по зарубежной технологии из дорогостоящего порошка алюминия; ● разработана безотходная технология переработки метилметакрилата в ПМА и на их основе в бифункциональные полимерные присадки с эксплуатационными характеристиками выше отечественного и на уровне зарубежного аналога (Пат. 2466146 РФ, 2011); ● разработаны технология и установка регенерации (обессоливание) фенольной смолы до уровня содержания ионов натрия ≤ 6,0•10-4 масс.%, что повысило качество и расширило области её рационального использования в качестве высококачественного сырья для получения функциональных добавок в композиты (Пат. 2454393, 2011); ● разработаны и внедрены в практику аналитического контроля экспресс-методы определения роданида натрия в технологических растворах производства акрилового волокна/жгутика и их ММР.
В Приложении № 1 представлены блок-схемы созданных и запатентованных экспериментальных, пилотных, опытных и промышленных установок непрерывных технологий, а в Приложении с № 2 по № 4 представлены нормативные документы, подтверждающие факт внедрения конструктивных, технических и технологических решений, их экономическую и экологическую эффективность.
Новизна и оригинальность предложенных конструктивных, технических и технологических решений подтверждены 9 патентами РФ.
Основные положения, выносимые на защиту:
10
● физико-химические основы и технологии:
-очистки промежуточных продуктов (РМА, алкилат) кумольного производства от примеси остаточного хлорида алюминия и фенола;
-безотходного получения в изотермических условиях методом каталитической дистилляции кумола алкилированием бензола пропиленом на цеолитсодержащем катализаторе, а фенола, ацетона и α-метилстирола разложением технического ГПК, содержащего ДМФК на синтезированных активных и селективных гетерогенных ката-
лизаторах типа Н3РW12О40/МСМ-41 и Cs2.5Н0.5РW12О40/МСМ-41;
-нейтрализации кислотных примесей сырца ММА аммиачным раствором и безотходной переработки ММА в бифункциональные ПМА присадки;
-регенерации (обессоливание) фенольной смолы и переработки алюмохлорида
вразличные виды функциональных добавок; комплексной очистки растворов сернокислотных маточников от примесей взвешенных полимеров, (мет)акриловых мономеров, реагентом-алюмохлоридом растворённых в маточнике полимеров с возможным механизмом реагентной очистки и получения на их основе бифункционального полимерного пластификатора; безотходной непрерывной переработки раствора сернокислотного маточника с одновременной очисткой от примесей в сульфат аммония и полимерный пластификатор; ● влияние серосодержащих примесей бензола и пропилена на кинетику выделения тепла алкилирования, состав алкилата и расход свежего катализаторного комплекса хлорида алюминия; влияния их накопления и концентрирования в промышленных потоках на стабильность производства и качество кумола;● математическая модель каталитического алкилатора и создание на её основе экспериментальных установок безотходного кумольного процесса; ● физикохимическая модель массопереноса, распределения компонентов и реакций, протекающих при смешении, фазовом разделении гетерогенной системы и очистке сырца ММА раствором щелочного агента; ● физико-химические свойства, химическая структура примесей и состав концентрированных сернокислотных маточников (смесей) и критерии их качества для регенерации серной кислоты по технологии Топсе ВСА; ● разработка и внедрение комплекса установок: очистки абгазов окисления от кумола; сырца фенола от органических примесей на гетерогенных катализаторах; нейтрализации кислотных примесей сырца ММА аммиачным раствором; переработки раствора сернокислотных маточников в сульфат аммония и пластификатор; регенерации ацетона из отходов, содержащих полимеры и наполнители; ● применимость модели «чистого раствора» рефрактометрии для определения роданида натрия в технологических растворах производства ПАН волокна/жгутик; ● методологические основы экспериментального определения ММР сополимера акриловых мономеров – волокно нитрон/жгутик, поли-α-метилстирола и поли-м-фениленизофталамида– волокно фенилон методом спектротурбидиметрического титрования их растворов.