Представлены результаты исследования процессов превращения газообразных и жидких олефинов в барьерном разряде в присутствии кислорода в условиях эффективной стабилизации конечных продуктов. Показано, что основными продуктами окисления олефинов являются окиси, также образуются карбонильные и гидроксильные соединения. На основании экспериментальных, расчетных и литературных данных предложен возможный механизм окисления как газообразных, так и жидких олефинов, включающий электронно-молекулярные реакции кислорода и олефинов в условиях плазмы барьерного разряда. Разработана простая модель процесса, связывающая разрядные явления и химическую кинетику превращений олефинов в кислородной плазме барьерного разряда. Модель пригодна для дальнейшей оптимизации процесса получения ценных химических продуктов при окислении олефинов с использованием низкотемпературной плазмы барьерного разряда.

Исследован процесс удаления сероводорода из метана с добавками н-алканов С6–С8 в барьерном разряде. Показано, что недостаток жидкого углеводорода в исходной смеси приводит к образованию высокомолекулярных полисульфидных соединений, избыток – тиолов и алкилсульфидов.

Представлены результаты исследования процессов превращения газообразных и жидких олефинов в барьерном разряде в присутствии кислорода в условиях эффективной стабилизации конечных продуктов. Показано, что основными продуктами окисления олефинов являются окиси, также образуются карбонильные и гидроксильные соединения. На основании экспериментальных, расчетных и литературных данных предложен возможный механизм окисления как газообразных, так и жидких олефинов, включающий электронно-молекулярные реакции кислорода и олефинов в условиях плазмы барьерного разряда. Разработана простая модель процесса, связывающая разрядные явления и химическую кинетику превращений олефинов в кислородной плазме барьерного разряда. Модель пригодна для дальнейшей оптимизации процесса получения ценных химических продуктов при окислении олефинов с использованием низкотемпературной плазмы барьерного разряда.

The actual problems of utilization of associated oil gas are considered. The developed technologies for chemical processing of gaseous hydrocarbons into valuable liquid products using catalytic systems and barrier electric discharge are presented. The possible fields of application and prospects of development of technologies for direct conversion of hydrocarbon gases into liquid have been determined.

The comparative investigation of products occurring in glow and microwave discharges in argon containing little admixtures (0,5...1 mole %) of methane and cyclohexane without and with oxygen additives (up to 2 mole %) at pressure of ~10-1 Pa has been carried out by the technique of matrix infrared spectroscopy. As a result of investigation a number of stable and instable electro neutral intermediates was stated. On the basis of the obtained results the conclusions of single reactions with methane and cyclohexane in cold plasma conditions at low pressure were made. In particular, methane decay reversibility in cold plasma conditions and cyclohexane tendency to cycle decay was shown and illustrations of nonradical formation mechanism of lower alkenes and olefin from cyclohexane in these conditions were obtained.

Numerical model of hydrocarbon oxidation kinetics in a reactor with barrier discharge has been proposed by the example of cyclohexane oxidation reaction. The results of calculations with the use of barrier discharge surface model showed that electron energy and other discharge characteristics in pure oxygen and in the mixture of oxygen with cyclohexane vapors slightly differ that allowed using a simplified model of homogeneous discharge for simulating cyclohexane oxidation reaction. The results of calculation showed good fit with the experimental data.

The oxidation of n-pentane, n-hexane, octane and cyclohexane and their mixtures in a barrier discharge reactor has been studied. Under the conditions of an efficient removal of the reaction products from the discharge zone a high selectivity of oxidation processes is reached. The oxidation results in the formation of alcohols, aldehydes and ketones possessing the same atom numbers as the initial hydrocarbons. The main products of cyclohexane oxidation are represented by cyclohexanol (52,12 wt %) and cyclohexanon (47,88 wt %). The oxidation of model mixtures of hydrocarbons leads to the formation of the same products that from the individual hydrocarbons. It has been shown that the atomic oxygen reacts first of all with the hydrocarbon molecules in the gas phase, and as they are consumed, the hydrocarbon molecules at the gas-liquid boundary come into the reaction

Исследовано окисление н-гексана и циклогексана в плазмохимическом реакторе барботажного типа кислородом воздуха, смесями He, Ar, N 2 с кислородом, без и в присутствии добавок Al 2О 3, Ni 2O 3, MoO 3, CuCl 2, цеолитного катализатора (ZSM-5 + 1.2% Fe 2О 3). Окисление углеводородов протекает с высокой селективностью и приводит главным образом к образованию гидроксильных и карбонильных соединений - спиртов, альдегидов и кетонов с тем же числом атомов углерода, что и в исходном соединении. В отсутствие твердых добавок наименьшее значение энергозатрат на превращение циклогексана достигнуто для смеси He (20%)-О 2 (80%) - 4.0 кВт · ч · кг -1, что в ~ 4 раза меньше, чем при использовании реактора проточной конструкции. Введение твердых добавок приводит к еще большему снижению энергозатрат на превращение исходного углеводорода. Так, при окислении циклогексана энергозатраты уменьшаются с 4.0 до 3.2 кВт · ч · кг -1. Предложен возможный механизм реакции.