Создание термически и химически стойкой композиционной мембраны для селективного выделения альдегидов из реакционной смеси процесса гидроформилирования

В данном проекте предлагается разработать химически и термически стабильную в условиях процесса гидроформилирования (на Rh-содержащем катализаторе, давление до 3 МПа, температура до 130°С) композиционную первапорационную мембрану, обеспечивающую селективный вывод из реакционной смеси продукта реакции – альдегида. В качестве селективного слоя мембраны для первапорационного выделения альдегида из смеси с олефином в условиях реакции гидроформилирования впервые предлагается использовать полидецилметилсилоксан (ПДецМС). Первичная оценка разделительной способности ПДецМС, выполненная по корреляционным зависимостям проницаемости от критической температуры пенетранта, показала, что селективность по паре пентаналь/бутен для ПДецМС составит 8.3, что действительно выше, чем для ПДМС (6.4). Также стоит отметить, что проницаемость компонентов синтез газа, согласно проведенной оценке, более чем на два порядка уступает проницаемости альдегида. Впервые будет исследована сорбция альдегидов С7-С10 и олефинов С6-С9 в ПДецМС в диапазоне температур 30 – 130°С (анализатор сорбции газов и паров XEMIS Systems Hiden Isochema), а также измерены величины их первапорационной проницаемости в том же температурном интервале. На основании полученных данных будут рассчитаны коэффициенты диффузии альдегидов и олефинов в ПДецМС. Будет осуществлен выбор химически и термически стойких полимерных и неорганических пористых подложек, разработана методика формования и впервые получены высокопроницаемые композиционные мембраны с тонкими слоями из ПДецМС для первапорационного выделения альдегидов из смесей с олефинами. Эффективность полученных мембран будет изучена в режиме первапорационного разделения выбранной смеси альдегид Сn/олефин Cn-1 в широком диапазоне температур 30 – 130°С. Накопленный экспериментальный материал позволит существенно расширить современные представления о переносе кислородсодержащих соединений через силоксановые мембраны и разработать научные основы создания первапорационного мембранного реактора гидроформилирования с in situ отводом альдегида из зоны реакции. Полученные данные позволят оценить перспективность проведения реакции гидроформилирования в мембранном реакторе.